BƯỚC đầu KHẢO sát sự TIÊU hóa và SINH KHÍ ở IN VITRO của một số THỨC ăn và KHẨU PHẦN cơ bản của GIA súc NHAI lại ở ĐỒNG BẰNG SÔNG cửu LONG

TR
NG
I H C C N TH
KHOA NÔNG NGHI P VÀ SINH H C NG D NG

TR N TH

P

C
U KH O SÁT S TIÊU HÓA VÀ SINH KHÍ
IN VITRO C A M T S TH C N VÀ KH U
PH N C B N C A GIA SÚC NHAI L I
NG B NG SÔNG C U LONG

Lu n v n t t nghi p
Ngành: CH N NUÔI - THÚ Y

n Th , 2012


TR
NG
I H C C N TH
KHOA NÔNG NGHI P VÀ SINH H C NG D NG

Lu n v n t t nghi p
Ngành: CH N NUÔI - THÚ Y

Tên

tài:

C
U KH O SÁT S TIÊU HÓA VÀ SINH KHÍ
IN VITRO C A M T S TH C N VÀ KH U
PH N C B N C A GIA SÚC NHAI L I
NG B NG SÔNG C U LONG

Giáo viên h ng d n:
GS.TS. Nguy n V n Thu

Sinh viên th c hi n:
Tr n Th
p
MSSV: 3082725
p: Ch n nuôi thú K34

n Th , 2012


TR

NG

I H C C N TH

KHOA NÔNG NGHI P VÀ SINH H C
B

NG D NG

MÔN CH N NUÔI
------o0o------

tài:

C
U KH O SÁT S TIÊU HÓA VÀ SINH KHÍ
IN VITRO C A M T S TH C N VÀ KH U
PH N C B N C A GIA SÚC NHAI L I
NG B NG C U LONG

C n Th , ngày tháng n m 2012
CÁN B

C n Th , ngày

NG D N

tháng

DUY T B

n m 2012

MÔN

GS. TS. NGUY N V N THU

C n Th , ngày

tháng

n m 2012

DUY T KHOA NÔNG NGHI P VÀ SINH H C

NG D NG


L I CAM

OAN

Kính g i: Ban lãnh o Khoa Nông Nghi p & Sinh H c
Cô trong B Môn Ch n Nuôi.

ng D ng và các Th y

Tôi tên Tr n Th
p, MSSV: 3082725 là sinh viên l p Ch n Nuôi Thú Y
Khóa 34 (2008-2012). Tôi xin cam oan ây là công trình nghiên c u c a chính
b n thân tôi.
ng th i t t c các s li u, k t qu thu
c trong thí nghi m
hoàn toàn có th t và ch a công b trong b t k t p chí khoa h c hay lu n v n
khác. N u có gì sai trái tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m tr c Khoa và B Môn.
C n Th , ngày

tháng

n m 2012

Sinh viên th c hi n

Tr n Th

p

i


L I C M

Su t b n n m gi ng
ng
th c nh ng tôi u v t qua
th y cô và b n bè.

N

i h c tôi ã g p không ít nh ng khó kh n và thách
c ó là nh tình th ng và s giúp
c a gia ình,

u tiên, xin g i n Cha M l i yêu th ng và bi t n chân thành vì Cha M ã
sinh và nuôi d ng tôi nên ng i. Cha M ã cho tôi ni m tin và t o m i u ki n
t v t ch t n tinh th n
tôi có
hành trang b c vào tr ng

i h c. C ng
nh Cha M ã cho tôi c h i
em n cho gia ình mình m t chút ni m t hào
và
c h c t p thành tài có th góp m t ph n công s c vào s phát tri n kinh t
c nhà.
Xin chân thành c m n th y GS. TS. Nguy n V n Thu và cô PGS. TS. Nguy n Th
Kim ông ã d y b o, h ng d n, ng viên, giúp
tôi hoàn thành t t
tài t t
nghi p.
Xin chân thành g i l i c m n n các th y cô B môn Ch n nuôi và B môn Thú y ã
h t lòng truy n t nh ng ki n th c quý báu cho chúng tôi trong su t th i gian h c
qua.
Xin chân thành c m n s h ng d n và ch b o t n tình c a cô c v n h c t p
Nguy n Th Tuy t Nhung ã dành cho tôi trong su t th i gian h c t p và th c hi n
tài này.
Tôi xin chân thành bi t n anh ThS. Tr ng Thanh Trung, KS. Hu nh Hoàng Thi,
ThS Nguy n H u Lai, ThS. Võ Duy Thanh, KS. Nguy n V n Tr ng và các b n trên
phòng thí nghi m E205 ã t n tình giúp
tôi trong su t th i gian qua.
Cu i cùng xin g i l i c m n
tôi r t nhi u trong 4 n m qua.

n các b n l p Ch n Nuôi Thú Y khóa 34 ã giúp

ii


TÓM L

C

Nghiên c u này bao g m 2 thí nghi m, thí nghi m 1 và thí nghi m 2
Thí nghi m 1: M c ích c a thí nghi m này là xác nh s tiêu hóa v t ch t h u c
c a c lông tây và r m c ng nh s k t h p v i b sung c
u và chu i cây.
Thí nghi m này s d ng ng nghi m 175 ml (Goering và Van Soest, 1970) b trí
hoàn toàn ng u nhiên v i 6 nghi m th c và 3 l n l p l i. Bao g m 6 nghi m th c:
c lông tây, chu i cây, r m, 70% c lông tây + 30% chu i cây, 70% r m + 30%
chu i cây, 70% r m + 30% c
u (các giá tr tính trên %DM)
Thí nghi m 2: M c ích c a thí nghi m này là xác nh kh n ng sinh khí c a c
lông tây và r m c ng nh s k t h p v i vi c b sung c
u, chu i cây và t m.
Thí nghi m này s d ng ng tiêm th y tinh có th tích 50 ml (Menke et al., 1979) thí
nghi m
c b trí theo ki u th a s v i 2 nhân t , 3 l n l p l i. Nhân t 1 g m: c
lông tây và r m. Nhân t 2: th c n b sung g m: chu i cây, c
u và t m.
K t qu cho th y, khi b sung chu i cây và c
u vào kh u ph n c b n c lông
tây và r m thì u c i thi n t l tiêu hóa, t bi t là chu i cây. thí nghi m hai,
chúng tôi nh n th y t l tiêu hóa v t ch t h u c và l ng khí sinh ra nghi m
th c có b sung chu i cây và có b sung t m cao h n nghi m th c không b sung.
i u ó cho th y chu i cây là m t ngu n ph ph m cung c p m t l ng l n x d
tiêu hóa và t m là ngu n cung c p n ng l ng r t t t vào kh u ph n th c n c
s cho gia súc nhai l i.
T l tiêu hóa và sinh khí in vitro có m i quan h tuy n tính v i nhau vì v y ta có
th dùng ph ng pháp sinh khí

c l ng t l tiêu hóa do nó n gi n, ít t n
kém.

iii


DANH SÁCH HÌNH

Hình 1. C u t o

ng tiêu hóa c a gia súc nhai l i............................................ 3

Hình 2. C u t o d dày kép c a gia súc nhai l i .................................................. 3
Hình 3. R m....................................................................................................... 22
Hình 4. C lông tây ............................................................................................ 23
Hình 5. C

u ................................................................................................... 24

Hình 6. Chu i cây và t m ................................................................................... 25
Hình 7. H th ng ng nghi m s d ng trong thí nghi m tiêu hóa in vitro ........... 27
Hình 8. H th ng ng tiêm s d ng trong thí nghi m in vitro sinh khí................ 27

iv


DANH SÁCH B NG

B ng 2.1 Thành ph n hóa h c c a r m............................................................... 22
B ng 2.2 Thành ph n hóa h c và giá tr dinh d

ng c a c lông tây................... 23

B ng 2.3 Thành ph n dinh d

ng c a c

B ng 2.4 Thành ph n dinh d

ng c a thân cây chu i .............................................. 25

B ng 2.5 Thành ph n dinh d

ng c a t m................................................................. 25

B ng 4.1 Thành ph n d

u lá nh ................................................. 24

ng ch t c a th c n s d ng trong thí nghi m 1 và 2

(%DM)............................................................................................................... 28
B ng 4.2 S khác bi t t l tiêu hóa v t ch t h u c (%OM)
nghi m th c qua các th i

m

B ng 4.3 S khác bi t v l

ng khí sinh ra (ml)

qua các th i

m

in vitro c a các

thí nghi m 1................................................... 30
in vitro c a các nghi m th c

thí nghi m 2 ...................................................................... 32

B ng 4.4 S khác bi t v t l tiêu hóa v t ch t h u c (%OM)

in vitro c a các

nghi m th c qua các th i

m

thí nghi m 2................................................... 34

B ng 4.5 S khác bi t v l

ng khí sinh ra/gOM tiêu hóa (ml/gOM)

c a các nghi m th c qua các th i
B ng 4.6 Xác

m

thí nghi m 2 ...................................... 36

nh hàm s mô ph ng thích h p s sinh khí

c lông tây v i s b sung c

in vitro

u và t m d a theo c

in vitro c a r m,

ng trình Table Curve

2D (1996)........................................................................................................... 37

v


DANH SÁCH BI U

1. Liên quan gi a pH và ho t l c c a các nhóm VSV d c ...................... 11
2. Tóm t t quá trình chuy n hoá hydratcarbon trong d c ........................ 13
3. S chuy n hoá các ch t ch a nit trong d c ....................................... 15
4. S chuy n hoá lipit
Bi u

1. S khác bi t v

gia súc nhai l i.................................................... 16
ng khí sinh ra gi a hai nghi m th c c lông

tây và r m .......................................................................................................... 33
Bi u

2. S khác bi t v

chu i cây, c
Bi u

ng khí sinh ra gi a các nghi m th c b sung

u và t m ...................................................................................... 33

3. M i quan h tuy n tính gi a l

ng khí sinh ra (ml) và t l tiêu hóa

v t ch t h u c (%) .............................................................................................. 37

vi


DANH SÁCH CH

DM

v t ch t khô

OM

v t ch t h u c

CP
Ash

VI T T T

m thô
khoáng t ng s

NDF

trung tính

ADF

axit

NFE

chi t ch t không

CF

x thô

NT

nghi m th c

TLTH

t l tiêu hoá

m

vii


CL C

L I CAM

OAN............................................................................................. i

L I C M

N ................................................................................................... ii

TÓM L

C....................................................................................................... iii

DANH SÁCH HÌNH .......................................................................................... iv
DANH SÁCH B NG......................................................................................... iv
DANH SÁCH BI U
DANH SÁCH CH

.................................................................................... v
VI T T T ......................................................................... v

CH

NG 1

TV N

............................................................................... 1

CH

NG 2 C S LÝ LU N ......................................................................... 3

2.1

C THÙ TIÊU HÓA C A GIA SÚC NHAI L I ..................................... 3

2.1.1 B máy tiêu hóa......................................................................................... 3
2.1.1.1 D dày kép.............................................................................................. 3
2.1.1.2 Tuy n n

c b t....................................................................................... 4

2.1.1.3 Ru t........................................................................................................ 5
2.1.2 H sinh thái d c ...................................................................................... 5
2.1.2.1 Môi tr

ng sinh thái d c ...................................................................... 5

2.1.2.2 H vi sinh v t d c ................................................................................. 7
2.1.2.3 Tác

ng t

ng h c a vi sinh v t trong d c ........................................ 10

2.1.3 Quá trình tiêu hóa th c n.......................................................................... 12
2.1.3.1 S nhai l i và tiêu hóa c h c ................................................................. 12
2.1.3.2 Quá trình tiêu hóa các thành ph n c a th c n ........................................ 13
2.2 ÁNH GIÁ T L TIÊU HÓA B NG PH

NG PHÁP IN VITRO .......... 16

2.2.1 Mô t chung............................................................................................... 17
2.2.2 Nguyên lý sinh khí..................................................................................... 17
2.2.3 S phát tri n h th ng o l

ng l

ng khí sinh ra...................................... 18

2.2.4 Vai trò c a sinh khí in vitro ....................................................................... 19
2.3 TH C LI U DÙNG TRONG THÍ NGHI M .............................................. 22

viii


2.3.1 R m khô.................................................................................................... 22

2.3.2 C lông tây ................................................................................................ 23
2.3.3 C

u lá nh ...................................................................................................... 24

2.3.4 Chu i cây............................................................................................................ 24
2.3.5 T m .................................................................................................................... 25
CH

NG 3 PH

3.1 Ph

NG TI N VÀ PH

NG PHÁP THÍ NGHI M.................. 28

ng ti n thí nghi m ................................................................................ 28

3.2 V t li u thí nghi m....................................................................................... 28
3.3 Ph

ng pháp thí nghi m ............................................................................... 28

3.3.1 B trí thí nghi m........................................................................................ 28
3.3.2 Các ch tiêu theo dõi và thu th p s li u..................................................... 28
3.3.3 Ph
CH

ng pháp x lý s li u.......................................................................... 28

NG 4 K T QU VÀ TH O LU N ........................................................ 29

4.1 S L

C V THÀNH PH N D

NG CH T C A TH C LI U .......... 29

4.2 K T QU THÍ NGHI M ............................................................................ 30
CH

NG 5 K T LU N VÀ

NGH ........................................................... 39

5.1 K T LU N ................................................................................................. 39
5.2

NGH .............................................................................................................. 39

TÀI LI U THAM KH O.................................................................................. 40
PH CH

NG ................................................................................................. 4

ix


CH

NG 1

TV N

M tv n
khó kh n chính trong ch n nuôi gia súc nhai l i các n c ang phát
tri n là s h n ch v ch t l ng c a th c n. Cung c p y th c n có ch t l ng
cao cho gia súc nuôi và duy trì
c kh n ng t ng tr ng c a chúng tr nên m t
v n
thách th c l n cho các nhà khoa h c và các nhà ch n nuôi (Danh Mô và
Nguy n V n Thu, 2008). Th c n chính cho gia súc nhai l i là các ph ph m nông
nghi p nh r m, thân b p, ng n mía… ho c các lo i c m c t nhiên, chúng ch a
hàm l ng lignocellulose cao nên t l tiêu hóa th p. Các lo i th c n này kém v
hàm l ng protein, n ng l ng, khoáng và vitamin. N u
c b sung thêm các lo i
th c n ch t l ng cao nh lá h
u, b t u nành, b t cá… ho c urea có th c i
thi n
c kh n ng s d ng các lo i th c n thô kém ch t l ng này (Nguy n V n
Thu, 2000).
S n l ng r m, c lông tây, chu i, c
u và t m là ngu n th c n ph bi n
ng
b ng sông C u Long. R m lúa là m t ngu n ph ph m r t d i dào n c ta nh ng
ch a
c t n d ng t t
nuôi trâu bò trong khi ngu n c xanh l i r t khan hi m,
nh t là vào v ông - xuân.

làm t ng kh n ng s d ng r m làm th c n cho trâu
bò c n ph i b sung thêm các ch t dinh d ng b thi u
có
dinh d ng cho
sinh v t d c
ng sinh và ho t ng
c t t (Chenost and Kayouli, 1997). Trong
s các th c n b sung có tác d ng làm t ng hi u qu s d ng r m ã
c nghiên
c u có th k
nc
u nh m t ngu n cung c p protein, x d tiêu và các s n
ph m lên men có giá tr kích thích tiêu hoá. Cây chu i sau khi thu bu ng là m t
ngu n ph ph m áng k v i di n tích tr ng c n c là 98.546 ha (Niên giám th ng kê,
2001), t lâu ã
c nhân dân s d ng làm th c n cho heo, c n
c quan tâm khai
thác làm th c n cho trâu bò. Bên c nh ó, t m là ngu n ph ph m c a lúa, m t trong
nh ng lo i ph ph m r t d i dào
ng b ng sông C u Long, là ngu n cung c p
ng l ng r t t t cho s lên men vi sinh v t.
Hi n nay, k thu t ánh giá t l tiêu hóa c a th c n trong phòng thí nghi m in
vitro
c quan tâm ng d ng ph bi n h n k thu t ánh giá tiêu hóa tr c ti p in
vivo do n gi n, nhanh, giá thành th p và có kh n ng ki m soát
u ki n thí
nghi m (Danh Mô, 2003). K thu t sinh khí in vitro ã
c các nhà khoa h c dinh
ng phát tri n, nh m ánh giá nhanh m t s l ng l n m u th c n. Vì có
chính xác

l n, d l p l i, ít t n ti n b c và th i gian (Intcheva et al., 1999; De
Boever et al., 1986), ph ng pháp sinh khí in vitro trong phòng thí nghi m
c coi
là m t s l a ch n h p lý.

1


Nghiên c u v t l tiêu hóa và sinh khí in vitro c a các lo i th c n nh r m, c
lông tây, c
u, chu i cây và t m
ng b ng sông C u Long còn h n ch . V i
các lý do nh trên, chúng tôi ti n hành th c hi n tài “
c u kh o sát s tiêu
hóa và sinh khí in vitro c a m t s th c n và kh u ph n c b n c a gia súc
nhai l i
ng b ng sông C u Long”.
M c tiêu c a

tài là:

ánh giá kh n ng tiêu hóa v t ch t h u c
in vitro c a th c n c b n (r m
và c lông tây) và th c n b sung c
u và chu i cây có ngu n x d tiêu.
- Xác nh s sinh khí
chu i cây và t m.

in vitro c a r m, c lông tây và s b sung c

u,

- Các k t qu này s làm n n t ng cho s ph i h p kh u ph n h p lý trong các
nghiên c u gia súc nhai l i trong t ng lai.

2


CH

2.1

NG 2 C

S

LÝ LU N

C THÙ TIÊU HÓA C A GIA SÚC NHAI L I

2.1.1 B máy tiêu hóa

Hình 1: C u t o

ng tiêu hóa c a gia súc nhai l i

2.1.1.1 D dày kép

Hình 2: C u t o d dày kép c a gia súc nhai l i

ng tiêu hoá c a gia súc nhai l i
c c tr ng b i h d dày kép g m 4 túi,
trong ó ba túi tr c (d c , d t ong, d lá sách)
c g i chung là d dày tr c,
không có tuy n tiêu hoá riêng. Túi th 4, g i là d múi kh , t ng t nh d dày
c a ng v t d dày n, có h th ng tuy n tiêu hoá phát tri n m nh.
i v i gia
súc non trong th i gian bú s a thì d c và d t ong kém phát tri n, s a sau khi
xu ng qua th c qu n
c d n tr c ti p xu ng d lá sách và d múi kh qua rãnh
th c qu n. Rãnh th c qu n g m có áy và hai mép. Hai mép này khi khép l i s t o
ra m t cái ng d n th c n l ng. Khi bê b t u n th c n c ng thì d c và d
t ong phát tri n nhanh và n khi tr ng thành thì chi m n kho ng 85% t ng
dung tích d dày nói chung. Trong i u ki n bình th ng gia súc tr ng thành

3


rãnh th c qu n không ho t
c và d t ong.

ng nên c th c n và n

c u ng

u i th ng vào d

D c : là túi l n nh t, chi m h u h t n a trái c a xoang b ng, t c hoành n
ng ch u. D c chi m 85 - 90 % dung tích d dày, 75 % dung tích
ng tiêu

hoá, có tác d ng tích tr , nhào tr n và chuy n hoá th c n. D c không có tuy n
tiêu hoá mà niêm m c có nhi u núm hình gai. S tiêu hoá th c n trong ó là nh
h vi sinh v t (VSV) c ng sinh. D c có môi tr ng thu n l i cho VSV lên men
y m khí: y m khí, nhi t
t ng i n nh trong kho ng 38 - 42 oC, pH t 5,5 7,4. H n n a dinh d ng
c b sung u n t th c n, còn th c n không lên
men cùng các ch t dinh d ng hoà tan và sinh kh i VSV
c th ng xuyên
chuy n xu ng ph n d i c a
ng tiêu hóa.
Có t i kho ng 50 - 80 % các ch t dinh d ng th c n
c lên men d c . S n
ph m lên men chính là các acid béo bay h i (ABBH), sinh kh i VSV và các khí th
(metan và cacbonic). Ph n l n ABBH
c h p thu qua vách d c tr thành ngu n
ng l ng chính cho gia súc nhai l i. Các khí th
c th i ra ngoài qua ph n x
i. Trong d c còn có s t ng h p các vitamin nhóm B và vitamin K. Sinh kh i
VSV và các thành ph n không lên men
c chuy n xu ng ph n d i c a
ng
tiêu hóa.
D t ong: là túi n i li n v i d c , niêm m c có c u t o gi ng nh t ong. D t
ong có ch c n ng chính là y các th c n r n và các th c n ch a
c nghi n nh
tr l i d c , ng th i y các th c n d ng n c vào d lá sách. D t ong c ng
giúp cho vi c y các mi ng th c n lên mi ng
nhai l i. S lên men và h p thu
các ch t dinh d ng trong d t ong t ng t nh
d c

D lá sách: là túi th ba, niêm m c
c c u t o thành nhi u n p g p (t ng t các
t gi y c a quy n sách). D lá sách có nhi m v chính là nghi n ép các ti u ph n
th c n, h p thu n c, mu i khoáng và các ABBH trong d ng ch t i qua.
D múi kh : là d dày tuy n g m có thân v và h v . Các d ch tuy n múi kh
c
ti t liên t c vì d ng ch p t d dày tr c th ng xuyên
c chuy n xu ng. D
múi kh có ch c n ng tiêu hoá men t ng t nh d dày n nh có HCl, pepsin,
kimozin và lipaza.
2.1.1.2 Tuy n n

cb t

c b t trâu bò
c phân ti t và nu t xu ng d c t ng i liên t c. N c b t
có ki m tính nên có tác d ng trung hoà các s n ph m axit sinh ra trong d c .
Nó còn có tác d ng quan tr ng trong vi c th m t th c n, giúp cho quá trình nu t
và nhai l i
c d dàng. N c b t còn cung c p cho môi tr ng d c các ch t
i n gi i nh Na+, K+, Ca++, Mg++. c bi t trong n c b t còn có urê và ph t-

4


pho, có tác d ng u hoà dinh d ng N và P cho nhu c u c a VSV d c ,
là khi các nguyên t này b thi u trong kh u ph n.

c bi t

S phân ti t n c b t ch u tác ng b i b n ch t v t lý c a th c n, hàm l ng v t
ch t khô trong kh u ph n, dung tích
ng tiêu hoá và tr ng thái tâm-sinh lý. Trâu
bò n nhi u th c n x thô s phân ti t nhi u n c b t. Ng c l i trâu bò n nhi u
th c n tinh, th c n nghi n quá nh s gi m ti t n c b t nên tác d ng m i v i
d ch d c s kém và k t qu là tiêu hóa th c n x s gi m xu ng.
2.1.1.3 Ru t
Quá trình tiêu hoá và h p thu ru t non c a gia súc nhai l i c ng di n ra t ng t
nh
gia súc d dày n nh các men tiêu hoá c a d ch ru t, d ch tu và s tham
gia c a d ch m t.
Trong ru t già có s lên men VSV l n th hai. S tiêu hoá ru t già có ý ngh a i
v i các thành ph n x ch a
c phân gi i h t d c . Các ABBH sinh ra trong
ru t già
c h p thu và s d ng, nh ng protein VSV thì b th i ra ngoài qua phân
mà không
c tiêu hóa sau ó nh
ph n trên.
2.1.2 H sinh thái d c
2.1.2.1 Môi tr

ng sinh thái d c

i u ki n pH d c
i u ki n pH d c là k t qu th hi n t s t ng tác c a quá trình lên men vi sinh
v t v i c ch t và
c xem nh là c s
nh n nh v s thay i s l ng vi
sinh v t d c (Orpin, 1975). T l tiêu hóa (TLTH) th c n có liên h

n pH, khi
pH 5,8 thì TLTH v t ch t h u c (OM), vách t bào (NDF) và m (CP) th p,
TLTH t ng pH 6,2 nh ng ch h i t ng pH 7,0 (Shrier và ct, 1986). Ng i ta tính
c khi t ng pH 0,1 n v thì tiêu hóa x acid (ADF) t ng 3,6 d n v (Meang và
ctv, 1998). S s n sinh acid acetic t ng pH 6,2 – 6,6 trong khi acid proponic và
acid butyric ch t ng khi pH 5,8 – 6,2 (Shriver et al., 1989). S hi n di n cao c a
carbohydrate d hòa tan s gi m pH (Grenet et al., 1989), do s tích l y acid béo
bay h i cao trong th i gian ng n ch a k p h p thu và s lên men c a carbohydrate
hòa tan. Nhi u tác gi cho th y pH thay i theo th i gian sau khi cho n (Van
Soest, 1994; Kanjanapruthipong và Leng, 1998). Nhìn chung gia súc n nhi u th c
n h n h p d d n n s h th p pH d ch d c h n th c n thô (Lana et al., 1998).
Acid béo bay h i
Tùy vào kh u ph n, th i gian di chuy n th c n và pH trong d c mà VFA thay i
70 – 150 mM/lít. Acid acetic chi m t l cao nh t 70% trong t ng s VFA.
iv i
th c n là th c v t ch a thành th c acid acetic th p và acid propionic cao

5


(McDonald et al., 1995). Các lo i acid béo m ch dài có giá tr cung c p n ng l ng
cao cho v t ch do chúng gi i phóng nhi u n ng l ng d ng ATP (Preston và
Leng, 1987). Acid béo bay h i
c h p thu ch y u d c và d t ong, d c
n ng
VFA cao h n d lá sách kho ng 47% (Phillipson, 1977).
Ch t ch a d c là m t h n h p g m th c n n vào, vi sinh v t d c , các s n
ph m trao i trung gian, n c b t và các ch t ch ti t vào qua vách d c . ây là
m t h sinh thái r t ph c t p trong ó liên t c có s t ng tác gi a th c n, h vi
sinh v t và v t ch . D c có môi tr ng thu n l i cho vi sinh v t y m khí s ng và

phát tri n. áp l i, VSV d c óng vai trò r t quan tr ng vào quá trình tiêu hóa
th c n c a v t ch , c bi t là nh chúng có các enzyme phân gi i liên k tglucosid c a x trong vách t bào th c v t c a th c n và có kh n ng t ng h p i
phân t protein t ammoniac (NH3).
Ngoài dinh d ng c a môi tr ng d c có nh ng c m thi t y u cho s lên men
c a VSV c ng sinh nh sau:
m cao (85 - 90%), pH trong kho ng 6,4 - 7,0, nhi t
o
khá n nh (38 - 42 C), áp su t th m th u n nh và là môi tr ng y m khí
(n ng
oxy <1%). Có m t s c ch
m b o duy trì n nh các u ki n c a
môi tr ng lên men liên t c này. N c b t
vào d c liên t c giúp duy trì
m
c a môi tr ng lên men. Mu i photphat và carbonat ti t qua n c b t có tác d ng
m ng th i v i s h p thu nhanh chóng axit béo bay h i và ammoniac qua vách
d c làm cho pH dich d c t ng i n nh. Khí oxy nu t vào theo th c n nhanh
chóng
c s d ng nên môi tr ng y m khí luôn luôn
c duy trì. Áp su t th m
th u c a d ch d c
c duy trì t ng t nh áp su t th m th u c a máu nh có s
trao i ion qua vách d c . Có s ch ti t qua vách d c nh ng ch t c n thi t cho vi
sinh v t phát tri n và h p thu vào máu nh ng s n ph m lên men sinh ra trong d c .
Các ch t khí ch y u là CO2 và CH4 là ph ph m trao i cu i cùng c a quá trình lên
men d c c ng
c th i ra ngoài thông qua quá trình h i. Th i gian th c n t n
u trong d c kéo dài t o u ki n cho vi sinh v t công phá.
n n a, trong d c các ch t ch a luôn luôn
c nhào tr n b i s co bóp c a

vách d c . Ph n th c n không lên men th ng xuyên
c gi i phóng ra kh i d
c xu ng ph n d i c a
ng tiêu hóa và các c ch t m i l i
c n p vào thông
qua th c n, nh v y mà dòng dinh d ng
c liên t c l u thông. S v n chuy n
các s n ph m cu i cùng ra kh i d c và n p m i c ch t có nh h ng l n n s
cân b ng sinh thái trong d c và nh ó mà d c tr thành m t môi tr ng lên
men liên t c. Sinh kh i VSV
c chuy n xu ng ph n d i c a
ng tiêu hóa
cùng v i kh i d ng ch t còn l i sau lên men làm cho s l ng c a chúng
c duy
trì m c khá n nh.

6


2.1.2.2 H vi sinh v t d c
H vi sinh v t c ng sinh trong d c và d t ong r t ph c t p và th ng g i chung
là vi sinh v t d c . H vi sinh v t d c g m có nhóm chính là vi khu n (Bacteria),
ng v t nguyên sinh (Protozoa) và n m (Fungi); ngoài ra còn có mycoplasma, các
lo i virus và các th th c khu n. Mycoplasma, virus và th th c khu n không óng
vai trò quan tr ng trong tiêu hóa th c n. Qu n th vi sinh v t d c có s bi n i
theo th i gian và ph thu c vào tính ch t c a kh u ph n n. H vi sinh v t d c
u
là vi sinh v t y m khí và s ng ch y u b ng n ng l ng sinh ra t quá trình lên men
các ch t dinh d ng.
Trong d c có môi tr ng r t n nh v các tính ch t lý hóa t o u ki n thu n l i

cho h vi khu n và ng v t n bào phát tri n. Các vi khu n phát tri n nh phân gi i
ch t x trong th c n. Các ng v t n bào-protozoa l i n các vi khu n
sinh
tr ng và phát tri n, c th nó cu i cùng l i là ngu n th c n ng v t cho ng v t
ch là các ng v t n c .
Vi khu n (Bacteria)
Vi khu n xu t hi n trong d c loài nhai l i trong l a tu i còn non, m c dù chúng
c nuôi cách bi t ho c cùng v i m chúng. Thông th ng vi khu n chi m s
ng l n nh t trong VSV d c và là tác nhân chính trong quá trình tiêu hóa x .
T ng s vi khu n trong d c th ng là 109-1011 t bào/g ch t ch a d c . Trong d
c vi khu n th t do chi m kho ng 30%, s còn l i bám vào các m u th c n, trú
ng
các n p g p bi u mô và bám vào protozoa.
Trong d c có kho ng 60 loài vi khu n ã
c xác nh. S phân lo i vi khu n d
c có th
c ti n hành d a vào c ch t mà vi khu n s d ng hay s n ph m lên
men cu i cùng c a chúng. Sau ây là m t s nhóm vi khu n d c chính:
Vi khu n phân gi i xenluloza. Vi khu n phân gi i xenluloza có s l ng r t l n
trong d c c a nh ng gia súc s d ng kh u ph n giàu xenluloza. Nh ng loài vi
khu n phân gi i xenluloza quan tr ng nh t là Bacteroides succinogenes,
Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminoccocus flavefaciens, Ruminococcus albus,
Cillobacterium cellulosolvens.
Vi khu n phân gi i hemixenluloza. Hemixenluloza khác xenluloza là ch a c
ng
pentoza và hexoza và c ng th ng ch a axit uronic. Nh ng vi khu n có kh n ng
thu phân xenluloza thì c ng có kh n ng s d ng hemixenluloza. Tuy nhiên,
không ph i t t c các loài s d ng
c hemixenluloza u có kh n ng thu phân
xenluloza. M t s loài s d ng hemixenluloza là Butyrivibrio fibrisolvens,

Lachnospira multiparus và Bacteroides ruminicola. Các loài vi khu n phân gi i
hemixenluloza c ng nh vi khu n phân gi i xenluloza u b c ch b i pH th p.

7


Vi khu n phân gi i tinh b t. Trong dinh d ng carbohydrat c a loài nhai l i, tinh
b t ng v trí th hai sau xenluloza. Ph n l n tinh b t theo th c n vào d c ,
c
phân gi i nh s ho t ng c a VSV. Tinh b t
c phân gi i b i nhi u loài vi
khu n d c , trong ó có nh ng vi khu n phân gi i xenluloza. Nh ng loài vi khu n
phân gi i tinh b t quan tr ng là Bacteroides amylophilus, Succinimonas
amylolytica, Butyrivibrio fibrisolbvens, Bacteroides ruminantium, Selenomonas
ruminantium và Steptococcus bovis.
Vi khu n phân gi i
ng. H u h t các vi khu n s d ng
c các lo i polysaccharid
nói trên thì c ng s d ng
c
ng disaccharid và
ng monosaccharid.
Celobioza c ng có th là ngu n n ng l ng cung c p cho nhóm vi khu n này vì
chúng có men bêta- glucosidaza có th thu phân cellobioza. Các vi khu n thu c loài
Lachnospira multiparus, Selenomonas ruminantium... u có kh n ng s d ng t t
hydratcacbon hoà tan.
Vi khu n s d ng các axit h u c . H u h t các vi khu n u có kh n ng s d ng
axit lactic m c dù l ng axit này trong d c th ng không áng k tr trong nh ng
tr ng h p c bi t. M t s có th s d ng axit succinic, malic, fumaric, formic hay
acetic.

Nh ng loài s d ng axit lactic là Veillonella gazogenes, Veillonella alacalescens,
Peptostreptococcus elsdenii, Propioni bacterium và Selenomonas lactilytica.
Vi khu n phân gi i protein. Trong s nh ng loài vi khu n phân gi i protein và sinh
amoniac thì Peptostreptococus và Clostridium có kh n ng l n nh t. S phân gi i
protein và axit amin
s n sinh ra amoniac trong d c có ý ngh a quan tr ng c
bi t c v ph ng di n ti t ki m nit c ng nh nguy c d th a amoniac. Amoniac
c n cho các loài vi khu n d c
t ng h p nên sinh kh i protein c a b n thân
chúng, ng th i m t s vi khu n òi h i hay
c kích thích b i axit amin, peptit
và isoaxit có ngu n g c t valine, leucine và isoleucine. Nh v y, c n ph i có m t
ng protein
c phân gi i trong d c
áp ng nhu c u này c a vi sinh v t d
c .
Vi khu n t o mêtan. Nhóm vi khu n này r t khó nuôi c y trong ng nghi m, cho
nên nh ng thông tin v nh ng VSV này còn h n ch . Các loài vi khu n c a nhóm
này là Methano baccterium, Methano ruminantium và Methano forminicum.
Vi khu n t ng h p vitamin. Nhi u loài vi khu n d c có kh n ng t ng h p các
vitamin nhóm B và vitamin K.
ng v t nguyên sinh (Protozoa)
Protozoa xu t hi n trong d c khi gia súc b t u n th c n th c v t thô. Sau khi
và trong th i gian bú s a d dày tr c không có protozoa. Protozoa không thích

8


ng v i môi tr ng bên ngoài và b ch t nhanh. Trong d c protozoa có s l ng
kho ng 105-106 t bào/g ch t ch a d c . Có kho ng 120 loài protozoa trong d c .

M i loài gia súc có s loài protozoa khác nhau.
Protozoa trong d c thu c l p Ciliata có hai l p ph là Entodiniômrphidia và
Holotrica. Ph n l n ng v t nguyên sinh d c thu c nhóm Holotrica có c
m
là
ng xo n g n mi ng có tiêm mao, còn t t c ch còn l i c a c th có r t ít
tiêm mao.
Protozoa có m t s tác d ng chính nh sau:
Tiêu hoá tinh b t và
ng. Tuy có m t vài lo i protozoa có kh n ng phân gi i
xenluloza nh ng c ch t chính v n là
ng và tinh b t, vì th mà khi gia súc n
kh u ph n nhi u b t
ng thì s l ng protozoa t ng lên.
Xé rách màng t bào th c v t. Tác d ng này có
c thông qua tác ng c h c và
làm t ng di n tích ti p xúc c a th c n, do ó mà th c n d dàng ch u tác ng c a
vi khu n.
Tích lu polysaccarit. Protozoa có kh n ng nu t tinh b t ngay sau khi n và d tr
i d ng amylopectin. Polysaccarit này có th
c phân gi i v sau ho c không
b lên men d c mà
c phân gi i thành
ng n và
c h p thu ru t.
i u này không nh ng quan tr ng i v i protozoa mà còn có ý ngh a dinh d ng
cho gia súc nhai l i nh hi u ng m ch ng phân gi i
ng quá nhanh làm gi m
pH t ng t, ng th i cung c p n ng l ng t t h n cho nhu c u c a b n thân
VSV d c trong nh ng th i gian xa b a n.

B o t n m ch n i ôi c a các axit béo không no. Các axit béo không no m ch dài
quan tr ng i v i gia súc (linoleic, linolenic)
c protozoa nu t và a xu ng
ph n sau c a
ng tiêu hoá
cung c p tr c ti p cho v t ch , n u không các axit
béo này s b làm no hoá b i vi khu n.
Tuy nhiên nhi u ý ki n cho r ng protozoa trong d c có m t s tác h i nh t nh:
Protozoa không có kh n ng s d ng NH3 nh vi khu n. Ngu n nit áp ng nhu
c u c a chúng là nh ng mãnh protein th c n và vi khu n. Nhi u nghiên c u cho
th y protozoa không th xây d ng protein b n thân t các amit
c. Khi m t
protozoa trong d c cao thì m t t l l n vi khu n b protozoa th c bào. M i
protozoa có th th c bào 600-700 vi khu n trong m t gi
m t
vi khu n 109/ml
d ch d c . Do có hi n t ng này mà protozoa ã làm gi m hi u qu s d ng
protein nói chung. Protozoa c ng góp ph n làm t ng n ng
amoniac trong d c
do s phân gi i protein c a chúng.
Protozoa không t ng h p
c vitamin mà s d ng vitamin t th c n hay do vi
khu n t o nên nên làm gi m r t nhi u vitamin cho v t ch .
9


V i tính ch t hai m t nh trên protozoa có vai trò khác nhau tùy theo b n ch t c a
kh u ph n.
i v i nh ng kh u ph n d a trên th c n thô nghèo protein thì ho t
ng c a protozoa là không có l i cho v t ch , do ó lo i b chúng trong d c s

làm t ng n ng su t gia súc. Ng c l i, i v i kh u ph n giàu th c n tinh có nhi u
protein thì s hi n di n và ho t ng c a protozoa l i là có l i.
N m (Fungi)
N m trong d c thu c lo i y m khí. N m là vi sinh v t u tiên xâm nh p và tiêu
hoá thành ph n c u trúc th c v t b t u t bên trong. Nh ng loài n m
c phân
l p t d c c u g m: Neocallimastix frontalis, Piramonas communis và
Sphaeromonas communis.
Ch c n ng c a n m trong d c là:
M c ch i phá v c u trúc thành t bào th c v t, làm gi m
b n ch t c a c u trúc
này, góp ph n làm t ng s phá v các m nh th c n trong quá trình nhai l i. S phá
v này t o
u ki n cho bacteria và men c a chúng bám vào c u trúc t bào và ti p
t c quá trình phân gi i xenluloza.
M t khác, n m c ng ti t ra các lo i men tiêu hoá x . Ph c h p men tiêu hoá x c a
n m d hoà tan h n so v i men c a vi khu n. Chính vì th n m có kh n ng t n
công các ti u ph n th c n c ng h n và lên men chúng v i t c
nhanh h n so v i
vi khu n.
Nh v y s có m t c a n m giúp làm t ng t c
tiêu hoá x .
ý ngh a i v i vi c tiêu hoá th c n x thô b lignin hoá.
2.1.2.3 Tác

ng t

i u này

c bi t có

ng h c a vi sinh v t trong d c

Vi sinh v t d c , c
th c n và bi u mô d c , k t h p v i nhau trong quá trình
tiêu hoá th c n, loài này phát tri n trên s n ph m c a loài kia. S ph i h p này có
tác d ng gi i phóng s n ph m phân gi i cu i cùng c a m t loài nào ó, ng th i
tái s d ng nh ng y u t c n thi t cho loài sau. Ví d , vi khu n phân gi i protein
cung c p amôniac, axit amin và isoaxit cho vi khu n phân gi i x . Quá trình lên
men d c là liên t c và bao g m nhi u loài tham gia.
Trong i u ki n bình th ng gi a vi khu n và protozoa c ng có s c ng sinh có l i,
c bi t là trong tiêu hoá x . Tiêu hoá x m nh nh t khi có m t c vi khu n và
protozoa. M t s vi khu n
c protozoa nu t vào có tác d ng lên men trong ó t t
n vì m i protozoa t o ra m t ki u “d c mini” v i các
u ki n n nh cho vi
khu n ho t ng. M t s loài ciliate còn h p thu ôxy t d ch d c giúp m b o
cho i u ki n y m khí trong d c
c t t h n. Protozoa nu t và tích tr tinh b t,
h n ch t c
sinh axit lactic, h n ch gi m pH t ng t, nên có l i cho vi khu n
phân gi i x .
10


Tuy nhiên gi a các nhóm vi khu n khác nhau c ng có s c nh tranh
u ki n sinh
t n c a nhau. Ch ng h n, khi gia súc n kh u ph n n giàu tinh b t nh ng nghèo
protein thì s l ng vi khu n phân gi i xenluloza s gi m và do ó mà t l tiêu hoá
th p. ó là vì s có m t c a m t l ng áng k tinh b t trong kh u ph n kích

thích vi khu n phân gi i b t
ng phát tri n nhanh nên s d ng c n ki t nh ng y u
t dinh d ng quan tr ng (nh các lo i khoáng, amoniac, axit amin, isoaxit) là
nh ng y u t c ng c n thi t cho vi khu n phân gi i x v n phát tri n ch m h n.

1: Liên quan gi a pH và ho t l c c a các nhóm VSV d c

M t khác, t ng tác tiêu c c gi a vi khu n phân gi i b t
ng và vi khu n phân gi i
còn liên quan n pH trong d c . Chenost và Kayouli (1997) gi i thích r ng quá
trình phân gi i ch t x c a kh u ph n di n ra trong d c có hi u qu cao nh t khi pH
d ch d c > 6,2, ng c l i quá trình phân gi i tinh b t trong d c có hi u qu cao
nh t khi pH <6,0. T l th c n tinh quá cao trong kh u ph n s làm cho ABBH s n
sinh ra nhanh, làm gi m pH d ch d c và do ó mà c ch ho t ng c a vi khu n
phân gi i x .
Tác ng tiêu c c c ng có th th y rõ gi a protozoa và vi khu n. Nh ã trình bày
trên, protozoa n và tiêu hoá vi khu n, do ó làm gi m t c
và hi u qu chuy n
hoá protein trong d c . V i nh ng lo i th c n d tiêu hoá thì i u này không có ý
ngh a l n, song i v i th c n nghèo N thì protozoa s làm gi m hi u qu s d ng
th c n nói chung. Lo i b protozoa kh i d c làm t ng s l ng vi khu n trong d
c . Thí nghi m trên c u cho th y t l tiêu hoá v t ch t khô t ng 18% khi không có
protozoa trong d c (Preston và Leng, 1991).
Nh v y, c u trúc kh u ph n n c a ng v t nhai l i có nh h ng r t l n n s
ng tác c a h VSV d c . Kh u ph n giàu các ch t dinh d ng không gây s
c nh tranh gi a các nhóm VSV, m t c ng sinh có l i có xu th bi u hi n rõ.
Nh ng kh u ph n nghèo dinh d ng s gây ra s c nh tranh gay g t gi a các nhóm
VSV, c ch l n nhau, t o khuynh h ng b t l i cho quá trình lên men th c n nói
chung.

11


2.1.3 Quá trình tiêu hóa th c n
2.1.3.1 S nhai l i và tiêu hóa c h c
Khi n th c n thô bò th ng n vào d i d ng các m u th c n v i kích th c l n
nên vi sinh v t d c khó có th t n công và lên men hoàn toàn. Ch t ch a d c
liên t c
c nhào tr n nh s co bóp theo nh p c a vách d c và d t ong th nh
tho ng
c lên theo t ng mi ng vào th c qu n và tr l i xoang mi ng. Ph n ch t
l ng trong mi ng thì
c nu t ngay, còn ph n th c n thô
c th m n c b t và
nhai k l i tr c khi
c nu t tr l i d c
lên men ti p.
Hi n t ng nhai l i b t u xu t hi n khi bê
c cho n th c n thô. Quá trình nhai
l i ch u nh h ng c a m t s y u t nh tr ng thái sinh lý c a con v t, c c u kh u
ph n, nhi t môi tr ng… Tác nhân chính làm cho con v t nhai l i có th là do s
kích thích c a th c n vào niêm m c ti n ình d c . M t s lo i th c n, nh t là
nh ng th c n ch c ít ho c không có th c n thô có th không kích thích
c ph n
x nhai l i. Th i gian con v t dành nhai l i ph thu c ch y u vào hàm l ng và
tính ch t c a x trong kh u ph n. Th c n thô trong kh u ph n càng ít thì th i gian
nhai l i càng ng n. trong
u ki n yên t nh gia súc s b t u nhai l i nhanh h n.
ng
nhai l i m nh nh t vào bu i sáng và bu i chi u. M i ngày bò ch n th

th ng giành kho ng 8 gi
nhai l i, b ng v i th i gian g m c . M i mi ng lên
nhai l i
c nhai 40-50 l n, do v y th c n thô
c nghi n nhi u h n trong quá
trình nhai l i so v i trong quá trình n.
2.1.3.2 Quá trình tiêu hóa các thành ph n c a th c n
Tiêu hóa gluxit
Gluxit c a th c n
c phân gi i b i VSV trong d c . Quá trình phân gi i này c a
VSV r t quan tr ng b i vì 60-90% gluxit (carbohydrat) c a kh u ph n, k c vách
t bào th c v t,
c lên men trong d c (
2).
Vách t bào là thành ph n quan tr ng c a th c n x thô
c phân gi i m t ph n
b i VSV nh có men phân gi i x (xenlulaza) do chúng ti t ra. Quá trình phân gi i
các carbohydrat ph c t p sinh ra các
ng n.
i v i gia súc d dày n thì
ng n, nh glucoza, là s n ph m cu i cùng
c h p thu, nh ng i v i gia
súc nhai l i thì
ng n
c VSV d c lên men t o ra các ABBH.

12


2: Tóm t t quá trình chuy n hoá hydratcarbon trong d c

Ph ng trình tóm t t mô t s lên men glucoza, s n ph m trung gian c a quá trình
phân gi i các gluxit ph c t p, t o các ABBH nh sau:
Axit axetic
C6H12O6 + 2H2O ----> 2CH3COOH + 2CO2 + 4H2
Axit propionic
C6H12O6 + 2H2 ------> 2CH3CH2COOH + 2H2O
Axit butyric
C6H12O6 -------> CH3-CH2CH2COOH + 2CO2 + 2H2
Khí mê tan
m4H2 + CO2 -------> CH4 + 2H2O
Nh v y, s n ph m cu i cùng c a s lên men carbohydrat th c n b i VSV d c
g m:
Các axit béo bay h i, ch y u là a. axetic (C2), a.propyonic (C3), a. butyric (C4) và
m t l ng nh các axit khác (izobytyric, valeric, izovaleric). Các ABBH này
c
h p thu qua vách d c vào máu và là ngu n n ng l ng chính cho v t ch . Chúng
cung c p kho ng 70-80% t ng s n ng l ng
c gia súc nhai l i h p thu. Trong
khi ó gia súc d dày n l y n ng l ng ch y u t glucoza và lipit h p thu ru t.
T l gi a các ABBH ph thu c vào b n ch t c a các lo i gluxit có trong kh u
ph n.

13