Sử dụng một số phụ phẩm nông nghiệp để vỗ béo bò tại huyện ea kar tỉnh đắk lắk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN CHĂN NUÔI

TRƢƠNG LA

SỬ DỤNG MỘT SỐ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỂ
VỖ BÉO BÒ TẠI HUYỆN EA KAR, TỈNH ĐẮK LẮK

Chuyên ngành: Chăn nuôi động vật
Mã số

: 62 62 40 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : 1. TS. Vũ Văn Nội
2. TS. Trịnh Xuân Cƣ

HÀ NỘI - 2010


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong
bất cứ công trình nào khác./.

Hà Nội, ngày 28 tháng 7 năm 2010
Tác giả

Trương La


ii

LỜI CẢM ƠN
Hoàn thành luận án này, tôi xin chân thành cám ơn sâu sắc các thầy:
TS. Vũ Văn Nội, TS. Trịnh Xuân Cƣ đã hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi
trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận án.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban Lãnh đạo Viện Chăn
nuôi, Phòng Đào tạo và Thông tin, các anh chị em Bộ môn Dinh dƣỡng thức
ăn chăn nuôi và Đồng cỏ, Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn vật nuôi,
Phòng Phân tích Thức ăn gia súc và Sản phẩm chăn nuôi - Viện Chăn nuôi đã
giúp đỡ về mọi mặt và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin thành thật cám ơn Ban Lãnh đạo, tập thể Bộ môn Chăn nuôi và
Đồng cỏ - Viện KHKT Nông lâm nghiệp Tây Nguyên đã động viên, giúp đỡ
và tạo điều kiện về thời gian, vật chất cũng nhƣ tinh thần cho tôi trong quá
trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cám ơn phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn,
trạm Khuyến nông và các hộ chăn nuôi bò các xã Ea Ô, Cƣ Ni, Ea Đar huyện
Ea Kar, tỉnh Đắk Lắk đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cho tôi trong
suốt thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin cám ơn gia đình, các bạn đồng nghiệp đã động viên
giúp đỡ cho tôi hoàn thành luận án này./.
Tác giả

Trương La

iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Các chữ viết tắt dùng trong luận án

vi

Danh mục các bảng

viii

Danh mục các đồ thị

x

Danh mục các sơ đồ

xi

MỞ ĐẦU

1

1

Tính cấp thiết của đề tài

1

2

Mục tiêu đề tài

3

3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 ĐẶC ĐIỂM TIÊU HOÁ CỦA GIA SÚC NHAI LẠI

4
4

1.1.1 Sơ lƣợc cấu tạo bộ máy tiêu hoá của gia súc nhai lại

4

1.1.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ

5

1.1.3 Quá trình tiêu hóa các thành phần của thức ăn ở gia súc nhai lại

9

1.1.4 Carbohydrate phi cấu trúc (Non structural carbohydrate - NSC)
trong dinh dƣỡng bò

17

1.2 Nguyên lý của phƣơng pháp sinh khí in vitro - gas production
trong việc đánh giá khả năng tiêu hoá thức ăn ở dạ cỏ
1.3 Một số yếu tố ảnh hƣởng đến năng suất và chất lƣợng thịt bò

20
23

1.3.1 Một số yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của bò

24

1.3.2 Khả năng sản xuất thịt của bò

24

1.3.3 Một số yếu tố ảnh hƣởng tới năng suất và chất lƣợng thịt bò

28


iv

1.4 Tình hình nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông công nghiệp để vỗ
béo bò

33

1.4.1 Sơ lƣợc về phụ phẩm nông công nghiệp

33

1.4.2 Tiềm năng nguồn phụ phẩm nông công nghiệp

34

1.4.3 Sử dụng phụ phẩm nông công nghiệp để nuôi bò

35

CHƢƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

46

2.1 Vật liệu nghiên cứu

46

2.2 Nội dung nghiên cứu

46

2.3 Địa điểm nghiên cứu

46

2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu

47

2.4.1 Phƣơng pháp chung cho các thí nghiệm

47

2.4.2 Phƣơng pháp nghiên cứu cho các thí nghiệm cụ thể

48

2.4.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu

60

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

61

3.1 Tiềm năng nguồn phụ phẩm nông công nghiệp làm thức ăn cho
bò tại huyện Ea Kar, tỉnh Đắk Lắk

61

3.1.1 Tình hình phát triển đàn bò và sử dụng nguồn phụ phẩm nông
công nghiệp làm thức ăn cho bò tại huyện Ea Kar

61

3.1.2 Sản lƣợng phụ phẩm nông công nghiệp tại huyện Ea Kar

66

3.1.3 Thành phần hóa học, giá trị dinh dƣỡng và đặc điểm tiêu hóa
in vitro của một số phụ phẩm nông nghiệp chính sử dụng vỗ
béo bò
3.2 Sử dụng lõi ngô trong khẩu phần vỗ béo bò thịt

70
79

3.2.1 Ảnh hƣởng của tỉ lệ lõi ngô khác nhau đến lƣợng khí sinh ra
và đặc điểm sinh khí in vitro của các khẩu phần vỗ béo bò
(Thí nghiệm 1a)

79

v

3.2.2 Ảnh hƣởng của các tỉ lệ lõi ngô khác nhau trong khẩu phần
đến tăng khối lƣợng, hiệu quả sử dụng thức ăn, khả năng sản
xuất và chất lƣợng thịt của bò vỗ béo (Thí nghiệm 1b)
3.3 Sử dụng thân cây ngô trong khẩu phần vỗ béo bò thịt

82
95

3.3.1 Ảnh hƣởng của các tỉ lệ thân cây ngô khác nhau đến lƣợng khí
sinh ra và đặc điểm sinh khí in vitro của các khẩu phần vỗ béo
bò (Thí nghiệm 2a)

95

3.3.2 Ảnh hƣởng của các tỉ lệ thân cây ngô khác nhau trong khẩu
phần đến tăng khối lƣợng và hiệu quả sử dụng thức ăn của bò
vỗ béo (Thí nghiệm 2b)
3.4 Sử dụng vỏ quả ca cao trong khẩu phần vỗ béo bò thịt

97
104

3.4.1 Ảnh hƣởng của các tỉ lệ vỏ ca cao khác nhau đến lƣợng khí sinh
ra và đặc điểm sinh khí in vitro của các khẩu phần vỗ béo bò
(Thí nghiệm 3a)

104

3.4.2 Ảnh hƣởng của các tỉ lệ vỏ ca cao khác nhau trong khẩu phần
đến tăng khối lƣợng và hiệu quả sử dụng thức ăn của bò vỗ béo
(Thí nghiệm 3b)

106

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

115

1

Kết luận

115

2

Đề nghị

116

Những công trình khoa học đã công bố liên quan đến luận án

117

Tài liệu tham khảo

118

Phụ lục

135


vi

CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN ÁN
ABBH

Axit béo bay hơi

ADF

(Acid Detergent Fibre): Xơ còn lại sau khi xử lý bằng dung môi axit

ATP

Adenosine Triphosphate

BQ

Bình quân

CK

Chất khô

cs

Cộng sự

DE

(Digestible Energy): Năng lƣợng tiêu hóa

DT

Diện tích

DXKD

Dẫn xuất không đạm

HQSDTĂ Hiệu quả sử dụng thức ăn
KHKT

Khoa học kỹ thuật

KL

Khối lƣợng

KP

Khẩu phần

KTS

Khoáng tổng số

ME

(Metabolisable Energy): Năng lƣợng trao đổi

MUB

(Molasses Urea Block): Bánh dinh dƣỡng rỉ mật - urê

NDF

(Neutral Detergent Fibre): Xơ còn lại sau khi xử lý bằng dung môi
trung tính

NPN

(Non Protein Nitrogen): Nitơ phi protein

NSC

(Non Structural Carbohydrate): Carbohydrate phi cấu trúc

NXB

Nhà xuất bản

PTNT

Phát triển nông thôn

SL

Sản lƣợng


vii

TĂ

Thức ăn

TB

Trung bình

TDN

(Total Digestible Nutrients): Tổng các chất dinh dƣỡng tiêu hóa

TN

Thí nghiệm

TT

Tăng trọng

TTBQ

Tăng trọng bình quân

TTTĂ

Tiêu tốn thức ăn

UBND

Uỷ ban nhân dân

VK

Vi khuẩn

VSV

Vi sinh vật


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

1.1

Ảnh hƣởng của tuổi đến thành phần của thịt

30

1.2

Ảnh hƣởng của mức dinh dƣỡng đến thành phần thân thịt

31

1.3

Thành phần hoá học và giá trị dinh dƣỡng của một số phụ phẩm

34

2.1

Thành phần thức ăn các khẩu phần sử dụng lõi ngô

52

2.2

Sơ đồ bố trí thí nghiệm sử dụng lõi ngô vỗ béo bò

53

2.3

Thành phần thức ăn các khẩu phần sử dụng thân cây ngô

57

2.4

Sơ đồ bố trí thí nghiệm sử dụng cây ngô vỗ béo bò

58

2.5

Thành phần thức ăn các khẩu phần sử dụng vỏ quả ca cao

59

2.6

Sơ đồ bố trí thí nghiệm sử dụng vỏ quả ca cao vỗ béo bò

60

3.1

Số lƣợng bò qua các năm của huyện Ea Kar

61

3.2

Tình hình sử dụng các loại phụ phẩm nuôi bò

62

3.3

Thời gian sử dụng phụ phẩm cho bò trong năm

65

3.4

Diện tích (ha) và sản lƣợng (tấn) một số cây trồng qua các năm

66

3.5

Tỉ lệ phụ phẩm/chính phẩm của một số cây trồng tại Ea Kar

68

3.6

Sản lƣợng ƣớc tính của một số phụ phẩm

69

3.7

Thành phần hoá học của một số loại phụ phẩm

71

3.8

Giá trị dinh dƣỡng của một số phụ phẩm nông nghiệp

72

3.9

Lƣợng khí sinh ra của các phụ phẩm tại thời điểm ủ in vitro khác nhau

73

3.10

Đặc điểm sinh khí in vitro của các phụ phẩm nông nghiệp

75

3.11

Trữ lƣợng chất khô, protein thô và năng lƣợng của phụ phẩm

76

3.12

Ƣớc tính số lƣợng bò có thể nuôi đƣợc từ nguồn phụ phẩm

77

3.13

Lƣợng khí sinh ra của các khẩu phần sử dụng lõi ngô tại thời
điểm ủ in vitro khác nhau

79

3.14

Đặc điểm sinh khí in vitro của các khẩu phần sử dụng lõi ngô

80

3.15

Khối lƣợng và tăng khối lƣợng của bò ở Thí nghiệm 1b

82


ix

3.16

Thức ăn ăn vào và hiệu quả sử dụng thức ăn của bò ở Thí

nghiệm 1b

86

3.17

Thành phần thịt mổ khảo sát của bò vỗ béo

88

3.18

Độ pH của cơ thăn tại các thời điểm sau bảo quản

90

3.19

Tỉ lệ mất nƣớc sau các thời điểm bảo quản

92

3.20

Thành phần hoá học của thịt bò vỗ béo

93

3.21

Hiệu quả kinh tế của bò vỗ béo tại Thí nghiệm 1b

94

3.22

Lƣợng khí sinh ra của các khẩu phần sử dụng thân cây ngô tại
thời điểm ủ mẫu in vitro khác nhau

95

3.23

Đặc điểm sinh khí in vitro của các khẩu phần sử dụng thân cây ngô

96

3.24

Khối lƣợng và tăng khối lƣợng của bò ở Thí nghiệm 2b

98

3.25

Lƣợng thức ăn ăn vào và hiệu quả sử dụng thức ăn của bò ở Thí
nghiệm 2b

100

3.26

Hiệu quả kinh tế của bò vỗ béo ở Thí nghiệm 2b

103

3.27

Lƣợng khí sinh ra của các khẩu phần sử dụng vỏ ca cao tại thời
điểm ủ mẫu in vitro khác nhau

105

3.28

Đặc điểm sinh khí in vitro các khẩu phần sử dụng vỏ ca cao

106

3.29

Khối lƣợng và tăng khối lƣợng của bò ở Thí nghiệm 3b

107

3.30

Hiệu quả sử dụng thức ăn của bò vỗ béo ở Thí nghiệm 3b

109

3.31

Hiệu quả kinh tế của bò vỗ béo ở Thí nghiệm 3b

111

3.32

Tỉ lệ NSC và tăng khối lƣợng của bò vỗ béo

112

3.33

Hồi quy giữa tăng khối lƣợng của bò (y) với hàm lƣợng NSC của
khẩu phần (x)

113


x

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
STT

Tên đồ thị

Trang

3.1

Thành phần hóa học của các phụ phẩm

71

3.2

Lƣợng khí sinh ra khi lên men in vitro của các phụ phẩm

74

3.3

Lƣợng khí sinh ra của các khẩu phần sử dụng lõi ngô sau các

81

thời điểm ủ in vitro
3.4

Tăng khối lƣợng của bò ở Thí nghiệm 1b

83

3.5

Quan hệ giữa NSC với tăng KL của bò ở Thí nghiệm 1b

85

3.6

Quan hệ giữa tỉ lệ lõi ngô và HQSDTĂ của bò vỗ béo

87

3.7

Tỉ lệ thịt xẻ và thịt tinh của bò

89

3.8

Thay đổi pH thịt của các nhóm bò

91

3.9

Lƣợng khí sinh ra của các khẩu phần sử dụng cây ngô trong

97

thí nghiệm in vitro
3.10

Quan hệ giữa NSC và tăng KL của bò ở TN 2b

3.11

Quan hệ giữa tỉ lệ cây ngô với HQSDTĂ của bò ở TN2b

102

3.12

Lƣợng khí sinh ra của các khẩu phần sử dụng vỏ ca cao tại

104

99

các thời điểm ủ in vitro
3.13

Tăng khối lƣợng của bò ở Thí nghiệm 3b

107

3.14

Hồi quy giữa tăng khối lƣợng bò vỗ béo và hàm lƣợng NSC

113

của khẩu phần

xi

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
STT

Tên sơ đồ

Trang

1.1

Sơ đồ chuyển hóa carbohydrate trong dạ cỏ của bò

10

1.2

Sơ đồ chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ ở gia súc nhai lại

13

1.3

Sơ đồ chuyển hóa lipid ở bò

16


1

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong những năm qua, ngành chăn nuôi bò nƣớc ta phát triển mạnh, số
lƣợng đàn bò tăng nhanh đạt 6,34 triệu con vào năm 2008 (Tổng cục Thống
kê, 2009), chăn nuôi bò đang chuyển dần sang sản xuất hàng hoá và thật sự đã
mang lại lợi ích kinh tế, góp phần xoá đói giảm nghèo cho ngƣời dân.
Nƣớc ta có nguồn phụ phẩm nông công nghiệp rất dồi dào (47 triệu tấn
mỗi năm) nhƣng sử dụng chúng làm thức ăn chăn nuôi vẫn còn rất thấp chỉ
khoảng 18% (Cục Chăn nuôi, 2008). Trong khi đó, thức ăn cho chăn nuôi bò
còn bị thiếu hụt trầm trọng, đặc biệt là vào mùa khô nên tiềm năng của các
giống bò cao sản chƣa đƣợc phát huy đã làm giảm năng suất vật nuôi.
Tây Nguyên là khu vực có nhiều tiềm năng để phát triển chăn nuôi bò
thịt. Từ năm 1992 đến nay Chính phủ đã có chủ trƣơng phát triển đàn bò ở
Tây Nguyên, Quyết định 168/2001/QĐ-TTg của Thủ tƣớng Chính phủ về
định hƣớng phát triển Tây Nguyên đã khẳng định: “Tây Nguyên có nhiều tiềm
năng và thế mạnh hơn hẳn các vùng khác của cả nước để chăn nuôi gia súc
lớn theo hướng sản xuất hàng hóa và chất lượng cao, nhất là bò thịt, bò sữa”.
Định hƣớng phát triển của Cục Khuyến nông Khuyến lâm (2001) cũng đã xác
định “Xây dựng một số vùng chăn nuôi bò thịt chất lượng cao ở Đông Nam
Bộ, Tây Nguyên,...”
Với diện tích đồng cỏ rộng lớn và tập trung, cùng với một số lƣợng lớn
phụ phẩm từ nông công nghiệp nhƣ rơm, ngọn mía, cây ngô, bã sắn, hạt bông,
rỉ mật, vỏ quả ca cao, vỏ quả cà phê, quả cao su... sẽ là nguồn thức ăn rất tốt
cho chăn nuôi trâu bò. Mặc dù vậy, việc nuôi dƣỡng đối với bò thịt hiện nay
vẫn dựa vào thức ăn xanh tự nhiên, phƣơng thức nuôi quảng canh, chƣa chú
trọng vỗ béo bò trƣớc khi giết thịt nên khả năng cho thịt và chất lƣợng thịt còn


2

hạn chế chỉ thích ứng với tiêu thụ của thị trƣờng trong nƣớc.
Huyện Ea Kar nằm phía Đông của tỉnh Đắk Lắk có tổng diện tích tự
nhiên là 103.747ha. Trong đó, đất nông nghiệp: 85.013ha (chiếm 82%), đất
chƣa sử dụng có thể dùng vào chăn nuôi đại gia súc: 11.299ha (chiếm 10,8%).
Có khoảng 85 - 90% đất nâu đỏ Bazan, đây là loại đất rất phù hợp cho việc
trồng cây công nghiệp dài ngày nhƣ: cà phê, ca cao, điều… và các loại cây
hoa màu nhƣ: ngô, đậu đỗ các loại, mía, sắn… tạo nên thế mạnh của vùng
trong việc phát triển sản xuất nông nghiệp đa dạng hóa cây trồng, vật nuôi. Ea
Kar có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa mƣa thƣờng đến sớm (tháng 4) và kết
thúc muộn (tháng 11) và lƣợng mƣa chiếm trên 90% lƣợng mƣa hằng năm.
Nhiệt độ bình quân năm là 23,7oC (UBND huyện Ea Kar, 2006). Điều kiện tự
nhiên của huyện Ea Kar rất phù hợp cho việc phát triển chăn nuôi bò và phát
triển mạnh các loại cây trồng có thể cho phụ phẩm làm thức ăn chăn nuôi. Từ
2004 đến 2006 tổng đàn bò bình quân của huyện Ea Kar là khá lớn: 26.259
con, chiếm 15,4% đàn bò cả tỉnh. Tốc độ phát triển đàn bò hằng năm đạt
112,6% (Cục Thống kê Đắk Lắk, 2007).
Với áp lực thiếu thức ăn do tăng đàn trong khi đồng cỏ ngày càng bị
thu hẹp thì vấn đề sử dụng phụ phẩm nông công nghiệp làm thức ăn cho bò
càng đƣợc chú trọng và đƣợc đặt lên hàng đầu hiện nay.
Tuy nhiên, phụ phẩm nông nghiệp thƣờng nghèo chất dinh dƣỡng,
hàm lƣợng protein thấp, xơ cao (20 - 35% tính theo chất khô), tỉ lệ tiêu hoá
thấp (Nguyễn Hữu Tào, Lê Văn Liễn, 2005). Do đó để sử dụng chúng một
cách có hiệu quả cần phối hợp với các nguyên liệu khác một cách phù hợp
nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao là hết sức cần thiết hiện nay cả về mặt lý
luận và thực tiễn. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Sử dụng một số phụ phẩm nông nghiệp để vỗ béo bò tại huyện Ea Kar,
tỉnh Đắk Lắk”.


3

2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
- Đánh giá tiềm năng một số phụ phẩm nông công nghiệp làm thức ăn
cho bò tại huyện Ea Kar, tỉnh Đắk Lắk làm cơ sở để quy hoạch phát triển chăn
nuôi bò tại địa phƣơng.
- Xác định tỉ lệ một số loại phụ phẩm trong khẩu phần nhằm vỗ béo bò
thịt phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật tại địa phƣơng.
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Xác định đƣợc tiềm năng một số phụ phẩm nông nghiệp chính làm thức
ăn vỗ béo bò tại địa phƣơng thông qua trữ lƣợng, thành phần hóa học, giá trị
dinh dƣỡng nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần phát triển chăn nuôi
bò một cách bền vững.
- Xác định đƣợc tỉ lệ phụ phẩm nông nghiệp phù hợp trong khẩu phần vỗ
béo bò thông qua sử dụng phƣơng pháp sinh khí in vitro - gas production và thử
nghiệm trên bò.
- Đề xuất một số khẩu phần vỗ béo phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật
tại địa phƣơng.


4

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. ĐẶC ĐIỂM TIÊU HOÁ CỦA GIA SÚC NHAI LẠI
Gia súc nhai lại là loại gia súc lợi dụng đƣợc các thức ăn giàu xơ nhờ
cấu tạo đặc biệt của hệ tiêu hoá cùng hệ vi sinh vật (VSV) cộng sinh. Nuôi
dƣỡng gia súc nhai lại là một nghệ thuật kết hợp hiệu quả sự cộng sinh giữa
động vật chủ và hệ VSV ký sinh. Dạ dày gia súc nhai lại trƣởng thành là một
thùng lên men lớn mà ở đó có vô số loài VSV phát triển. Trong nuôi dƣỡng,

việc tác động để điều kiện môi trƣờng dạ cỏ ổn định là hết sức quan trọng, bởi
vì các yếu tố này có ảnh hƣởng trực tiếp đến sự sinh trƣởng và hoạt động của
hệ VSV dạ cỏ.
Gia súc nhai lại là loại động vật chịu ảnh hƣởng nhiều bởi các mối quan
hệ môi trƣờng, trong đó bao gồm cả ngƣời chăn nuôi. Mối quan hệ này có thể
ảnh hƣởng trực tiếp đến các vấn đề dinh dƣỡng của gia súc nhai lại. Vì vậy,
việc hiểu biết các nguyên lý dinh dƣỡng mà chủ yếu là đặc điểm tiêu hoá có ý
nghĩa quyết định đến sự thành công trong chăn nuôi.
1.1.1. Sơ lƣợc cấu tạo bộ máy tiêu hoá của gia súc nhai lại
Đặc điểm nổi bật của bộ máy tiêu hóa ở gia súc nhai lại là những
khoang phình lớn, tại đây có các điều kiện thuận lợi cho VSV lên men
carbohydrate và các chất hữu cơ khác. Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên
men là các axit béo bay hơi (ABBH), mê tan (CH4), cacbonic (CO2) và
adenosine triphosphate (ATP) - chất mang năng lƣợng cần thiết cho quá trình
sinh trƣởng, phát triển của VSV.
Bộ máy tiêu hoá của gia súc nhai lại gồm có miệng, thực quản, dạ dày
và ruột. Đặc trƣng của dạ dày là có 4 túi: dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách và dạ
múi khế.


5

Dạ cỏ là túi lớn nhất, chiếm 85 - 90% dung tích dạ dày, 75% dung tích
đƣờng tiêu hoá. Dạ cỏ có tác dụng tích trữ nhào trộn và lên men phân giải
thức ăn. Thức ăn sau khi nuốt xuống dạ cỏ, phần lớn đƣợc lên men bởi hệ
VSV cộng sinh ở đây. Ngoài chức năng lên men, dạ cỏ còn có vai trò hấp thu.
Các ABBH sinh ra từ quá trình lên men VSV đƣợc hấp thu qua vách dạ cỏ
vào máu và trở thành nguồn năng lƣợng cho vật chủ (Nguyễn Xuân Trạch và
cs, 2005). Dạ cỏ có môi trƣờng thuận lợi cho VSV lên men yếm khí, dinh
dƣỡng đƣợc bổ sung đều đặn từ thức ăn (Nguyễn Trọng Tiến, 1996; Nguyễn

Trọng Tiến và cs, 2001).
Dạ tổ ong là phần kéo dài của dạ cỏ có niêm mạc đƣợc cấu tạo giống
nhƣ tổ ong, có chức năng chính là đẩy thức ăn rắn và thức ăn chƣa đƣợc
nghiền nhỏ trở lại dạ cỏ, đồng thời đẩy thức ăn dạng nƣớc xuống dạ lá sách.
Dạ lá sách là túi có niêm mạc đƣợc cấu tạo thành nhiều nếp gấp có
nhiệm vụ chính là nghiền ép các tiểu phần thức ăn, hấp thu nƣớc, muối
khoáng và các ABBH trong dƣỡng chấp đi qua.
Dạ múi khế có hệ thống tuyến tiêu hoá phát triển mạnh (Nguyễn Xuân
Trạch, 2005) có chức năng tiêu hoá nhƣ dạ dày của động vật dạ dày đơn nhờ
có axit HCl và men pepsin.
Ruột: Quá trình tiêu hoá và hấp thu ở ruột non của gia súc nhai lại diễn
ra tƣơng tự nhƣ gia súc của dạ dày đơn nhờ có men tiêu hoá của dịch ruột,
dịch tụy và sự tham gia của dịch mật.
1.1.2. Hệ vi sinh vật dạ cỏ
Hệ vi sinh vật có 3 nhóm chính: vi khuẩn (VK), động vật nguyên sinh
và nấm.
1.1.2.1. Vi khuẩn (Bacteria)
Vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ loài nhai lại ở lứa tuổi còn non ngay cả
khi chúng đƣợc nuôi cách biệt hoặc cùng với mẹ chúng. Thông thƣờng VK


6

chiếm số lƣợng lớn nhất trong VSV dạ cỏ và đƣợc coi là thành phần VSV quan
trọng bậc nhất trong việc phân giải chất xơ và sinh tổng hợp protein từ
amoniac (NH3). Tổng số VK trong dạ cỏ thƣờng là 109 - 1011 tế bào/ml chất
chứa dạ cỏ và có hơn 200 loài đã đƣợc xác định. Lƣợng sinh khối VK chiếm
50% tổng sinh khối của VSV dạ cỏ (Nguyễn Xuân Trạch và cs, 2005). Trong
dạ cỏ, VK ở thể tự do chiếm 30%, số còn lại bám vào các mẫu thức ăn, trú
ngụ ở các nếp gấp biểu mô và bám vào protozoa (Forsberg và Lam, 1977).

Theo Vũ Duy Giảng (2001), Nguyễn Trọng Tiến và cs (2001) các
nhóm vi khuẩn chính bao gồm:
- Nhóm vi khuẩn phân giải xơ (Cellulolytic bacteria): gồm VK phân
giải

cellulose

Ruminoccocus

(Bacteroides
flavefaciens,

succinogenes,

Butyrivibrio

Ruminococcus

albus,

fibrisolvens,
Cillobacterium

cellulosesolvens) và VK phân giải hemicellulose (Butyrivibrio fibrisolvens,
Lachnospira multiparus và Bacteroides ruminicola).
- Nhóm vi khuẩn tiêu hoá tinh bột (Amylolytic bacteria): Trong dạ cỏ,
số lƣợng loài VK phân giải tinh bột rất lớn, đó là: Bacteroides amylophilus,
Succinimonas

amylolytica,

Butyrivibrio

fibrisolbvens,

Bacteroides

ruminantium, Selenomonas ruminantium và Septococcus bovis. Khi có đầy đủ
nitơ thì các VK thuộc nhóm này tăng nhanh và sản sinh ra nhiều axit lactic
làm cho pH dạ dày giảm xuống, lúc đó sẽ ức chế các nhóm VK phân giải xơ.
Khi đó các loài VK amylolytic (điển hình là Septococcus bovis) chiếm ƣu thế
và tiếp tục phân giải tinh bột để tạo ra axit lactic, axit lactic tích tụ lại đƣợc
hấp thu vào máu với số lƣợng lớn có thể gây ngộ độc cho gia súc.
1.1.2.2. Động vật nguyên sinh (Protozoa)
Trong dạ cỏ, protozoa có số lƣợng khoảng 10 6/ml dịch dạ cỏ và có
khoảng 120 loài protozoa. Protozoa dễ dàng bị phân huỷ trong môi trƣờng
axit và không có khả năng tổng hợp đƣợc axit amin từ NH3. Nguồn axit amin


7

để tổng hợp nên protein cơ thể chúng lại nhờ ăn và tiêu hoá protein của VK
hay từ thức ăn mà có. Ƣớc tính mỗi giờ, động vật nguyên sinh trong dạ cỏ có
thể ăn tới 200*105 VK và mỗi phút có khoảng 1% VK dạ cỏ bị động vật
nguyên sinh ăn (Vũ Duy Giảng, 2001).
Động vật nguyên sinh thuộc lớp ciliata, có 2 nhóm chính (Vũ Duy
Giảng, 2001; Nguyễn Trọng Tiến và cs, 2001): Nhóm phân giải xơ
(Cellulolytic ciliate) và nhóm phân giải tinh bột (Amylolytic ciliate). Tác dụng
của protozoa đối với tiêu hoá là xúc tiến quá trình tiêu hoá chất xơ và tiêu hoá
nhanh tinh bột nên góp phần ổn định pH dạ cỏ, nhƣng chúng cũng có mặt tiêu

cực là ngăn cản và hạn chế sự phát triển của VK (Romulo, 1986).
1.1.2.3. Nấm (Fungi)
Nấm trong dạ cỏ thuộc loại yếm khí, bao gồm các loài: Neocallimastic
frontalis, Piramonas communis và Sphaeromonas communis, số lƣợng
khoảng 103/ml dung dịch dạ cỏ (Nguyễn Trọng Tiến và cs, 2001). Nấm cũng
đóng vai trò quan trọng trong hoạt động tiêu hoá xơ của VSV (Bauchop,
1981). Nấm còn có khả năng tiêu hoá một vài thành phần trong cấu trúc của tế
bào nhƣ cellulose, tinh bột, đƣờng… Một số loài còn lên men đƣợc cả
hemicellulose. Tuy nhiên có những carbohydrate mà nấm không thể sử dụng
đƣợc bao gồm pectin, axit galacturonic, fructoza, mantoza và galactoza.
1.1.2.4. Mối quan hệ của các vi sinh vật dạ cỏ
Vi sinh vật dạ cỏ có mối quan hệ cạnh tranh và hỗ trợ lẫn nhau, loài này
phát triển trên sản phẩm của loài kia (Preston và Leng, 1987). Mối quan hệ
giữa các VSV trong dạ cỏ bao gồm các quan hệ sau:
- Mối quan hệ cộng sinh: Quá trình lên men dạ cỏ là liên tục và bao
gồm nhiều loài tham gia. Trong điều kiện bình thƣờng giữa VK và protozoa
cũng có sự cộng sinh có lợi, đặc biệt là trong tiêu hoá xơ. Tiêu hoá xơ mạnh
nhất khi có mặt cả VK và protozoa. Protozoa nuốt và tích trữ tinh bột, hạn chế


8

tốc độ sinh axit lactic, hạn chế giảm pH đột ngột, nên có lợi cho VK phân giải
đƣợc chất xơ (Vũ Duy Giảng và cs, 2008; Coleman, 1975).
- Mối quan hệ cạnh tranh: Giữa các nhóm VK khác nhau có sự cạnh
tranh điều kiện sinh tồn. Chẳng hạn nhƣ khi gia súc ăn khẩu phần giàu tinh
bột nhƣng nghèo protein thì số lƣợng VK phân giải cellulose sẽ giảm và do đó
tỉ lệ tiêu hoá xơ thấp (Vũ Duy Giảng và cs, 2008).
Nhƣ vậy, mối quan hệ và tƣơng tác giữa các VSV dạ cỏ chịu ảnh
hƣởng rất rõ của khẩu phần ăn. Khi khẩu phần giàu chất dinh dƣỡng thì không

có sự cạnh tranh, ngƣợc lại thì sẽ xảy ra sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhóm
VSV, gây ức chế lẫn nhau, từ đó sẽ làm giảm hiệu quả tiêu hoá thức ăn
(Preston và Leng, 1987).
1.1.2.5. Sinh trưởng của vi sinh vật dạ cỏ
Sản xuất các tế bào mới trong quá trình sinh trƣởng của VSV dạ cỏ đòi
hỏi cần phải có các cơ chất, trƣớc hết là các chất đơn giản và năng lƣợng
(Adenosine Triphosphate - ATP) (Tamminga, 1981). Các tiền chất cần thiết
cho sự sinh tổng hợp protein VSV và các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh tổng hợp
protein VSV đƣợc trình bày sau đây:
- Nhu cầu dinh dưỡng cho sự phát triển VSV: VSV dạ cỏ tổng hợp
protein cho cơ thể chúng từ nhiều nguồn nitơ khác nhau, nhƣng chủ yếu đƣợc
lấy từ amoniac. Những nguồn nitơ khác bao gồm urê đƣợc tái sử dụng thông
qua nƣớc bọt và từ vách dạ dày và nitơ nội sinh có nguồn gốc từ các tế bào
biểu mô dạ cỏ bị bong (Orskov, 1982). Tuy nhiên để tổng hợp protein, một số
loài VK đòi hỏi phải có một lƣợng nhỏ peptid và axit amin (Nolan và cs,
1976), các axit amin này đƣợc sử dụng để tạo ra các axit béo mạch ngắn là
các yếu tố điều khiển sinh trƣởng của VSV.
Mức độ sinh trƣởng của VSV phụ thuộc vào lƣợng ATP sẵn có bởi vì
các chức năng của tế bào và các hoạt động vận chuyển tích cực, duy trì độ pH,


9

độ lệch áp suất thẩm thấu, tất cả đều cần đến ATP (Preston và Leng, 1987;
Tamminga, 1981).
Các chất khoáng nhƣ lƣu huỳnh, phốt pho, coban và vitamin cũng có
vai trò quan trọng tác động tới sự sinh trƣởng và phát triển của VSV dạ cỏ
(Orskov, 1982; Van Soest, 1994).
- Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất sinh tổng hợp của vi sinh vật ở
dạ cỏ: Hiệu suất sinh tổng hợp của VSV dạ cỏ chịu ảnh hƣởng bởi nhiều yếu

tố, bao gồm pH, tốc độ lƣu chuyển của dịch dạ cỏ và nồng độ NH3 trong dạ cỏ
(với nồng độ NH3: 50 - 80 mg/lít dịch dạ cỏ là nồng độ cần thiết để hiệu suất
sinh tổng hợp của VSV dạ cỏ đạt cao nhất) (Song và Kennelly, 1990).
Khi nồng độ NH3 cao thì NH3 sẽ đƣợc sử dụng trực tiếp để tổng hợp
protein của VSV thông qua phản ứng khử hydro của glutamat mà không cần
sử dụng ATP. Bằng cách này hiệu suất sinh tổng hợp của VSV sẽ đƣợc nâng
cao (Leng, 1982b). Nhƣ vậy, nồng độ NH3 trong dạ cỏ có thể làm thay đổi nhu
cầu về ATP trong quá trình sinh trƣởng của VSV.
Tốc độ tạo thành các tế bào VSV một phần phụ thuộc vào tốc độ dịch
chuyển của các mảnh thức ăn ra khỏi dạ cỏ (Leng, 1985). Tốc độ vận chuyển
thức ăn ra khỏi dạ cỏ chậm sẽ làm giảm lƣợng protein VSV trôi xuống các
phần dƣới của đƣờng tiêu hoá (Preston và Leng, 1987).
1.1.3. Quá trình tiêu hóa các thành phần của thức ăn ở gia súc nhai lại
Trong dạ cỏ không có men tiêu hóa, nhƣng lại có hệ VSV cộng sinh
bao gồm: VK, protozoa và nấm yếm khí. Quá trình lên men đƣợc liên tục và
có sự tƣơng tác lẫn nhau giữa các VSV để cùng tác động vào cùng một công
đoạn, tạo ra sản phẩm cuối cùng là ABBH, axit amin, NH3, CH4, CO2.
Trong khuôn khổ của luận án và mục tiêu của đề tài, chúng tôi xin trình
bày một số chuyển hóa chính tại dạ cỏ có liên quan đến luận án.


10

1.1.3.1. Hoạt động chuyển hóa carbohydrate
Hoạt động chuyển hóa carbohydrate trong dạ cỏ của bò đƣợc thể hiện
bằng Sơ đồ 1.1.
Carbohydrate
ADP
ATP

NAD+

NAD+
NADH

NADH
Pyruvat
NAD+

Lactat

NADH
NAD+

H

NADH
Malat

CO2

Format

Axetyl CoA

ADP
ATP

Acrylyl CoA
ADP

ATP

Fumarat

ADP
ATP

NADH
NAD+

NADH
NAD+

ADP
ATP

NADH
NAD+

Succinat
Propionat

Metan

Axetat

Butyrat

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ chuyển hóa carbohydrate trong dạ cỏ của bò
(Vũ Duy Giảng, 2001)

Sản phẩm cuối cùng của chuyển hóa carbohydrate ở dạ cỏ của gia súc
nhai lại là các ABBH, CO2, CH4. Các ABBH này đƣợc hấp thu hoàn toàn qua
thành dạ cỏ vào máu đến gan. Một phần đƣợc giữ lại tại gan để đƣợc ôxy hóa
cung cấp năng lƣợng cho gia súc hoạt động, phần khác đƣợc chuyển hóa đến
mô bào, nhất là mô mỡ, mô tuyến sữa, góp phần tạo thành mỡ sữa và mỡ của
gia súc nhai lại vỗ béo.


11

Không phải tất cả các loại thức ăn vào dạ cỏ đều đƣợc lên men. Có một
số loại không đƣợc lên men mà chuyển thẳng xuống dạ múi khế, ruột và đƣợc
tiêu hóa tại đây. Vì vậy, cần phải lƣu ý khi phối hợp khẩu phần thức ăn cho
gia súc nhai lại bảo đảm thuận lợi cho quá trình tiêu hóa góp phần tăng khả
năng cho sữa và cho thịt của chúng.
Thức ăn chính của loài nhai lại là các loại thức ăn nhiều xơ, có cấu trúc
vách tế bào phức tạp với thành phần chính là cellulose chiếm 32 - 47% của
thức ăn thô và hemicellulose là các heteropolysaccarit cấu tạo từ các loại
đƣờng thuộc nhóm hexoza (glucoza, mantoza, galactoza) và nhóm pentoza
(xyloza, arabinoza) (Vũ Duy Giảng và cs, 1999).
Trong khẩu phần cho bò có đủ các chất hữu cơ dễ lên men sẽ có tác
dụng thúc đẩy sự hoạt động của VSV dạ cỏ (Vũ Duy Giảng, 2008). Chúng sử
dụng năng lƣợng từ bột đƣờng để tăng cƣờng sự hoạt động.
Khi cho ăn thức ăn nghèo xơ liên tục, từ từ sẽ làm cho VSV thích nghi
với khẩu phần nghèo xơ, từ đó gia súc nhai lại có thể thích nghi với kiểu lên
men nhƣ tinh bột, rỉ mật đƣờng. Các chất đƣờng và khoảng 80% tinh bột
đƣợc lên men tại dạ cỏ, quá trình lên men yếm khí nhanh chóng tạo ra nhiều
axit lactic trong dạ cỏ. Các loại VK dạ cỏ có thể sử dụng axit lactic nhƣ cơ
chất và chuyển nó thành axit propionic. Các loại thức ăn chứa carbohydrate

dễ lên men thì cần có nhiều VSV lên men sản sinh propionat hơn là axetat và
butyrat (Jackson, 1978).
Hàm lƣợng các ABBH sản sinh ở dạ cỏ phụ thuộc vào khẩu phần và
loài động vật. Ngoài ABBH, sự lên men trong dạ cỏ còn sản sinh khối lƣợng
lớn các chất khí gồm 32% khí CH4, 56% khí CO2, 8,5% khí N2 và 3,5% khí
O2. Sự giải phóng CH4 trong dạ cỏ làm lãng phí năng lƣợng của thức ăn lên
tới 6 - 12% (Vũ Duy Giảng và cs, 2008). Các axit béo chƣa no trong dạ cỏ có
thể làm giảm sự sản sinh khí CH4 trong dạ cỏ tiết kiệm năng lƣợng cho cơ thể.
Sự giảm thấp khí CH4 thƣờng thấy trong khẩu phần giàu đƣờng, giàu tinh bột.


12

Khả năng tiêu hoá xơ của VSV phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó
phải kể đến là tuổi của thực vật, hàm lƣợng gluxit dễ tiêu trong khẩu phần:
- Lignin hoá: lignin làm thành hàng rào ngăn chặn về mặt vật lý phía
ngoài gây cản trở VSV dạ cỏ và các enzym của chúng tiếp xúc với
hemicellulose cũng nhƣ cellulose của vách tế bào. Mức tiêu hoá chất khô ở
loài nhai lại có thể biểu diễn bằng phƣơng trình sau:
Y = 84,9 - 1,5X (Lewis, 1961)
(Trong đó Y: tỉ lệ tiêu hoá; X: phần trăm (%) lignin thực vật)
Sự tăng tỉ lệ lignin cùng với sự thành thục của thực vật có thể làm giảm
tỉ lệ tiêu hoá cellulose xuống 30 - 50% và khi cỏ khô có 10% lignin thì sẽ có
khoảng 12 - 18% polysaccarit không đƣợc tiêu hoá. Các phụ phẩm nông
nghiệp cũng nhƣ các loại thức ăn có chất lƣợng thấp thƣờng có vách tế bào bị
lignin hoá cao với những cấu trúc phức tạp.
- Hàm lƣợng gluxit dễ tiêu: Khi trong khẩu phần có nhiều gluxit dễ tiêu
(tinh bột, đƣờng) sẽ làm khả năng tiêu hoá xơ bị giảm và khẩu phần giàu
gluxit tạo điều kiện thuận lợi cho lên men xảy ra nhanh, lƣợng axit lactic và
propionic sản sinh ra nhiều, trong khi đó lƣợng nƣớc bọt lại tiết ra ít làm giảm

pH môi trƣờng làm ức chế hoạt động của VSV phân giải xơ. Ngƣợc lại, với
thức ăn nhiều xơ, gia súc phải nhai lại nhiều hơn, do đó lƣợng nƣớc bọt xuống
dạ cỏ nhiều làm độ pH của dạ cỏ tăng lên tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm
VSV phân giải xơ hoạt động. Quá trình phân giải xơ trong dạ cỏ có hiệu quả
cao nhất khi pH > 6,2 (Vũ Duy Giảng và cs, 2008; Chenost và Kayuli, 1997).
Các ABBH tạo ra từ carbohydrate và protein của thực vật đƣợc lên men
trong dạ cỏ, chúng đƣợc hấp thu vào máu và đƣợc sử dụng vào quá trình
phosphoryl oxy hóa (Van Soest, 1982). Axit acetic và butyric là những chất
oxy hóa cho quá trình tạo ATP, chúng cũng có thể tạo các axit béo mạch dài
trong mô mỡ (Thorton và Tume, 1984). Nguồn glucoza đƣợc hình thành từ


13

axit propionic là nguồn năng lƣợng chủ yếu cho các hoạt động của não bộ.
Tỉ lệ giữa năng lƣợng do axit propionic và năng lƣợng do tổng ABBH
(C2 + C3 + C4) đƣợc tính toán nhƣ sau (Preston và Leng, 1987):
Propionic
G/E = ---------------------------------------Propionic + 0,6 acetic + 1,4 butyric
ABBH đƣợc biểu thị bằng đơn vị mol%. Gia súc nhai lại ăn phụ phẩm
nhiều xơ, tỉ lệ các ABBH là 70:20:10 (70 acetic, 20 propionic, 10 butyric).
1.1.3.2. Quá trình chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ
Quá trình chuyển hóa các hợp chất nitơ ở gia súc nhai lại đƣợc thể hiện
ở Sơ đồ 1.2.
Protein thức ăn

NPN

Protein có thể phân giải

MÁU

Peptid
A. amin

NH3
DẠ CỎ

Protein VSV
Protein thoát qua

+ Protein VSV

Urê

A. amin
Tiêu hóa

AA

RUỘT NON
Protein không
tiêu hóa

NH3

NƯỚC TIỂU

Protein
Không phân giải

Urê

Protein
VSV

Protein không
tiêu hóa

RUỘT GIÀ

PHÂN

Sơ đồ 1.2. Sơ đồ chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ ở gia súc nhai lại
(Vũ Duy Giảng và cs, 2008)