Hiện trạng chăn nuôi bò thịt và nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nuôi vỗ béo đến năng suất và chất lượng thịt bò lai sind tại điện biên

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

VŨ MINH TUẤN

HIỆN TRẠNG CHĂN NUÔI BÒ THỊT VÀ NGHIÊN CỨU
ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN NUÔI VỖ BÉO ĐẾN
NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG THỊT BÒ LAI SIND
TẠI ĐIỆN BIÊN

Chuyên ngành:

Chăn nuôi

Mã số:

60 62 01 05

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Phạm Kim Cương
PGS. TS. Bùi Quang Tuấn

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả thu được là do bản thân trực tiếp theo
dõi, thu thập với một thái độ hoàn toàn khách quan trung thực. Các tài liệu đã trích dẫn
của các tác giả đều được liệt kê đầy đủ, không sao chép bất cứ tài liệu nào mà không có
trích dẫn.
Hà Nội, ngày 05 tháng 10 năm 2016

Tác giả luận văn

Vũ Minh Tuấn

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn nghiên cứu này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ và hướng
dẫn tận tình của các thầy cô giáo khoa Chăn Nuôi, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
cũng như các đồng nghiệp và người thân.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Phạm Kim Cương, bộ môn Dinh
dưỡng và Thức ăn chăn nuôi, Viện Chăn nuôi; PGS.TS Bùi Quang Tuấn trưởng bộ môn
dinh dưỡng thức ăn, khoa Chăn Nuôi, Học Viện Nông nghiệp Việt Nam, đã luôn tạo
điều kiện giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện luận văn.
Bên cạnh đó, tôi cũng gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc tới các bạn bè, đồng
nghiệp, các thầy cô giáo đang công tác tại khoa Chăn nuôi – Học viện Nông Nghiệp
Việt Nam, Trung tâm Phát triển chăn nuôi Điện Biên đã luôn tạo mọi điều kiện thuận
lợi, sẵn lòng giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài này.
Cuối cùng cho phép tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới những người thân trong
gia đình, những người đã mang lại cho tôi sự tự tin ngày hôm nay.
Hà Nội, ngày 05 tháng 10 năm 2016
Tác giả luận văn

Vũ Minh Tuấn

ii


MỤC LỤC

Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................
ii Mục lục ...........................................................................................................................
iii

Danh

mục

chữ

viết

tắt

...................................................................................................... vi Danh mục bảng
............................................................................................................... vii Danh mục sơ
đồ, biểu đồ ............................................................................................... viii Trích yếu
luận văn ........................................................................................................... ix Thesis
abstract.................................................................................................................. xi Phần
1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
1

Đặt vấn đề ...........................................................................................................

1.2.
2

Mục tiêu ..............................................................................................................

Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 3
2.1.
3

Cơ sở khoa học của đề tài ...................................................................................

2.1.1.

Đặc điểm cơ bản về tiêu hoá ở dạ cỏ của động vật nhai lại................................ 3

2.1.2.
........ 5

Quá trình tiêu hóa thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ của động vật nhai lại

2.1.3.
9

Quá trình tổng hợp vi sinh vật trong dạ cỏ .........................................................

2.2.

Một số chỉ tiêu và phương pháp đánh giá khả năng sinh trưởng và cho
thịt của bò ......................................................................................................... 12

2.3.

Chất lượng thịt và các yếu tố ảnh hưởng chất lượng thịt bò............................. 14

2.3.1.
14

Màu sắc của thịt bò ...........................................................................................

2.3.2.

Khả năng giữ nước của thịt bò.......................................................................... 15

2.3.3.

Độ pH của thịt bò.............................................................................................. 16

2.3.4.

Độ dai của thịt bò.............................................................................................. 16

2.3.5.

Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng thịt bò .................................................... 17

2.4.

Thức ăn bổ sung cho gia súc nhai lại ăn khẩu phần cơ sở là rơm .................... 18

2.4.1.

Bổ sung nitơ phi protein (NPN)........................................................................ 19

2.4.2.

Bổ sung các axit béo đồng phân có 4 và 5 carbon............................................ 20
3


2.4.3.
21

Bổ sung protein "thoát qua" (escape protein) ..................................................

2.5.

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước....................................................... 23

2.5.1.

Tình hình nguyên cứu trong nước .................................................................... 23

4


2.5.2.

Tình hình nguyên cứu ngoài nước .................................................................... 26

Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 28
3.1.

Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................... 28

3.1.1.

Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 28

3.1.2.

Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 28

3.1.3.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 28

3.2.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 28

3.2.1.

Điều tra khảo sát thực trạng chăn nuôi bò và tình hình sử dụng phụ phẩm
nông nghiệp trong chăn nuôi bò tại khu vực nghiên cứu ................................. 28

3.2.2.

Ảnh hưởng của thời gian vỗ béo đến năng suất và chất lượng thịt .................. 28

3.3.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 28

3.3.1.

Phân tích thành phần hóa học ........................................................................... 28

3.3.2.

Thí nghiệm in vitro gas production .................................................................. 29

3.3.3.

Thực trạng chăn nuôi bò và tình hình sử dụng phụ phẩm nông nghiệp
trong chăn nuôi bò tại khu vực nghiên cứu ...................................................... 29

3.3.4.

Thí nghiệm vỗ béo bò Lai Sind với các thời gian vỗ béo khác nhau ............... 30

3.3.5.

Đánh giá năng suất và chất lượng thịt bò ......................................................... 31

3.3.6.

Xử lý số liệu...................................................................................................... 32

Phần 4. Kết quả và thảo luận....................................................................................... 33
4.1.

Điều tra khảo sát thực trạng chăn nuôi bò và tình hình sử dụng phụ phẩm
nông nghiệp trong chăn nuôi bò tại khu vực nghiên cứu ................................. 33

4.1.1.

Tình hình sản xuất nông nghiệp của xã Thanh Yên, huyện Điện Biên ............ 33

4.1.2.

Tình hình phát triển chăn nuôi của xã Thanh Yên ........................................... 34

4.1.3.

Quy mô chăn nuôi bò........................................................................................ 35

4.1.4.

Phương thức chăn nuôi bò ................................................................................ 36

4.1.5.

Ước tính tiềm năng phụ phẩm nông nghiệp có thể sử dụng chăn nuôi bò ....... 37

4.2.

Ảnh hường của thời gian vỗ béo đến năng suất và chất lượng thịt của bò
thí nghiệm ......................................................................................................... 38

4.2.1.

Giá trị dinh dưỡng của thức ăn tinh và rơm ủ urê ............................................ 38

4.2.2.

Tốc độ và đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro gas production thức ăn
vỗ béo ............................................................................................................... 39

4.2.3.

Khả năng thu nhận thức ăn của đàn bò thí nghiệm........................................... 41

4


4.2.4.

Khối lượng, khả năng tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn của
bò trong thời gian thí nghiệm ........................................................................... 42

4.2.5.

Đánh giá năng suất và chất lượng thịt bò sau từng đợt thí nghiệm .................. 45

4.2.6.

Chất lượng thịt bò vỗ béo ................................................................................. 48

4.3.

Sơ bộ tính toán hiệu quả kinh tế vỗ béo bò ...................................................... 50

Phần 5. Kết luận và đề nghị ......................................................................................... 52
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 52

5.2.

Đề nghị ............................................................................................................. 52

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 53

5


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

a*

Độ đỏ

ATP

Adenosin triphosphat

b*

Độ vàng

CK

Chất khô

Cs

Cộng sự

G1

Nhóm 1

G2

Nhóm 2

G3

Nhóm 3

L*

Độ sáng TĂ

Thức ăn VCK

Vật

chất khô

6

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.

Ảnh hưởng của việc bổ sung urê vào khẩu phần rơm lúa mì không
xử lý và xử lý NaOH đến vật chất khô ăn vào và tiêu hoá vật chất
khô ở cừu. .................................................................................................. 20

Bảng 2.2.

Năng suất của bò tơ ăn khẩu phần hạn chế là rơm lúa mì nghiền có
bổ sung urê và bột cá ở mức cao và thấp................................................... 22

Bảng 3.1.

Sơ đồ thí nghiệm........................................................................................ 30

Bảng 3.2.

Tỷ lệ phối trộn và giá trị dinh dưỡng hỗn hợp thức ăn tinh ...................... 31

Bảng 4.1.
33

Cơ cấu cây trồng chính của xã Thanh Yên, huyện Điện Biên năm 2015 ......

Bảng 4.2.

Số lượng và tốc độ phát triển đàn bò của xã Thanh Yên, huyện

Điện Biên .................................................................................................. 34

Bảng 4.3.

Quy mô chăn nuôi bò của xã Thanh Yên .................................................. 35

Bảng 4.4.

Phương thức chăn nuôi bò xã Thanh Yên ................................................. 36

Bảng 4.5.

Khối lượng phụ phẩm từ trồng trọt của xã Thanh Yên ............................. 37

Bảng 4.6.

Giá trị dinh dưỡng của thức ăn vỗ béo ...................................................... 39

Bảng 4.7.

Tốc độ và đặc điểm sinh khí in vitro gas production thức ăn vỗ béo ....... 40

Bảng 4.8.

Lượng thức ăn ăn vào và hiệu quả sử dụng thức ăn .................................. 41

Bảng 4.9.

Khối lượng, tăng khối lượng và hiệu quả sử dụng thức ăn của bò thí
nghiệm ....................................................................................................... 43

Bảng 4.10. Năng suất thịt của bò qua các thời gian vỗ béo khác nhau........................ 46
Bảng 4.11. Thành phần hóa học thịt của bò qua các thời gian vỗ béo......................... 47
Bảng 4.12. Một số chỉ tiêu chất lượng thịt của bò qua các thời gian vỗ béo khác nhau
..... 48
Bảng 4.13. Sơ bộ đánh giá hiệu quả kinh tế của vỗ béo bò ......................................... 50

vii


DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
Sơ đồ 2.1.

Con đường tiêu hoá prôtein và carbohydrate trong dạ cỏ ......................... 5

Sơ đồ 2.2.

Quá trình chuyển hoá hợp chất chứa ni tơ trong dạ cỏ của gia súc
nhai lại ....................................................................................................... 8

Sơ đồ 2.3.

Các chất dinh dưỡng cần thiết cho tổng hợp VSV dạ cỏ .......................... 9

Biểu đồ 4.1.

Số lượng bò qua các năm 2011 đến 2015 ............................................... 35

Biểu đồ 4.2.

Lượng khí sinh ra (ml) ở các thời điểm ủ rơm ủ urê và thức ăn hỗn
hợp với dịch dạ cỏ trong điều kiện in vitro ............................................. 40

Biểu đồ 4.3.

Tăng khối lượng bình quân/ngày bò vỗ béo qua các thời gian nuôi
khác nhau ................................................................................................ 44

Biểu đồ 4.4.

Hiệu quả sử dụng thức ăn của bò vỗ béo (kg chất khô/kg tăng khối
lượng) ...................................................................................................... 45

Biểu đồ 4.5.

Năng suất thịt của bò qua các thời gian vỗ béo khác nhau ..................... 46

Biểu đồ 4.6.

Thành phần hóa học thịt của bò qua các thời gian vỗ béo ...................... 47

Biểu đồ 4.7.

Hiệu quả kinh tế của vỗ béo bò (nghìn đồng) ......................................... 51

8


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Vũ Minh Tuấn

Tên Luận văn: Hiện Trạng Chăn Nuôi Bò Thịt Và Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Thời
Gian Nuôi Vỗ Béo Đến Năng Suất Và Chất Lượng Thịt Bò Lai Sind Tại Điện Biên
Ngành: Chăn Nuôi

Mã số: 60 62 01 05

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
-

Đánh giá thực trạng chăn nuôi bò thịt tại Điện Biên.

-

Xác định thời gian vỗ béo bò phù hợp để nâng cao hiệu quả chăn nuôi bò tại Điện
Biên.

Phương pháp nghiên cứu
a/ Đề tài có hai nội dung chính.
-

Nội dung 1: Điều tra khảo sát thực trạng chăn nuôi bò và tình hình sử dụng phụ
phẩm nông nghiệp trong chăn nuôi bò tại khu vực nghiên cứu

-

Nội dung 2: Ảnh hưởng của thời gian vỗ béo đến năng suất và chất lượng thịt

b/ Nguyên vật liệu
-

18 bê đực Lai Sind có độ tuổi trung bình 15 tháng tuổi, khối lượng trung bình
150 kg

-

Rơm ủ 4% urê

-

Hỗn hợp thức ăn tinh: sắn lát, cám gạo, ngô, đậu tương

c/ Phương pháp nghiên cứu.
Phương pháp tiến hành đối với nội dung 1: Điều tra 30 nông hộ chăn nuôi bò
được tiến hành tại xã Thanh Yên, huyện Điện Biên.
-

Nhu cầu thức ăn thô được tính theo vật chất khô dựa vào khối lượng cơ thể của
gia súc (2,5% khối lượng cơ thể)

-

Khối lượng phụ phẩm nông nghiệp được ước tính dựa vào khối lượng chính phẩm

Phương pháp tiến hành đối với nội dung 2:
-

18 bê đực Lai Sind được chia làm 3 nhóm vỗ béo trong thời gian 4; 8 và 12 tuần

-

Khả năng thu nhận thức ăn, khối lượng, khả năng tăng khối lượng và hiệu quả sử
dụng thức ăn của đàn bò trong thời gian thí nghiệm

-

Đánh giá năng suất và chất lượng thịt bò

-

Hiệu quả kinh tế của vỗ béo bò thịt

9


Kết quả chính và kết luận
Chăn nuôi bò ở xã Thanh Yên trong những năm gần đây phát triển mạnh, số
lượng bò giai đoạn 2011 – 2015 tăng 31,67%. Phương thức nuôi bán chăn thả chiếm tỷ
lệ cao nhất (80%) trong khi đó chăn thả hoàn toàn (20%), không có hộ nào nuôi nhốt
hoàn toàn.
Tổng sinh khối phụ phẩm là 6.630 tấn chất khô có thể nuôi được khoảng 3400
bò (nuôi hiện tại là 705 con). Do đó tiềm năng chăn nuôi bò còn lớn nếu sử dụng hiệu
quả nguồn phụ phẩm nông nghiệp.
Bò vỗ béo 8 tuần đạt tăng
kg/con/ngày và 3.125.000 đồng/con.

trọng và lãi suất cao nhất tương ứng 0,789

10

THESIS ABSTRACT
Master student: Vu Minh Tuan
Thesis title: Current Status Of Beef Cattle Production And Study On Effects Of
Duration Time Of Feeding On Finishing Lai Sind Cattle Performance And Carcass
Traits In Dien Bien
Major:

Animal Science

Code: 60 62 01 05

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives:
-

Assessment of current situation in beef production in Dien Bien.

-

Determine the fattening period appropriate to improve the efficiency of cattle
production in Dien Bien.

Materials and Methods
a / Two main contents
-

Content 1: Survey on the current situation in cattle production and use of
agricultural byproducts as cattle feed in the study area

-

Content 2: Effect of fattening time to yield and meat quality

b / Materials
-

18 growing bull of Lai Sind at 15 months old, average weighing around 150 kg

-

Urea treated rice straw 4%

-

Concentrate: dried cassava, rice bran, ground corn and soya bean

c / Methods
Procedure for content 1: Survey on the 30 smallholder’ cattle farms in Thanh
Yên commune of Điện Biên district.
-

Requirment of roughage calculated base on body weight of cattle (2,5% body
weight)

-

The volume of agricultural by-products is estimated based on the volume of
the product

Procedure for content 2:
-

18 growing bull of Lai Sind divided to 3 groups base on live weight and fattening
in 4; 8 và 12 weeks.

11


-

Feed intake, live weight change and feed efficiency ratio during experiment

-

Evaluate the productivity and quality of meat

-

Economic benefits of fattening

Main findings and conclusions
In recent years, cattle production in Thanh Yen is strong growth, the number of
cattle in the period of 2011 - 2015 increased by 31.67%. Methods of semi-grazing
livestock accounted for the highest proportion (80%) while grazing obtained (20%), no
household do install feeding.
Total biomass by-products is 6630 tons of dry matter that can be fed on 3400
cattle (currently cattle population of 705 heads). Therefore, the potential cattle
production is greater if used of agricultural byproducts efficiently.
The time of fattening cattle for 8 weeks achieved the highest of average daily

gain and benefit is 0,789 kg / head / day and 3.125 million VND / head respectively.

xii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp phát triển, dân số sống chủ yếu
ở nông thôn. Nguồn thu nhập chính của nông dân là các sản phẩm của chăn nuôi
và trồng trọt. Trong đó, chăn nuôi trâu bò đã và đang góp phần quan trọng làm
tăng giá trị sản xuất nông nghiệp, đồng thời nâng cao nguồn thu nhập cho người
chăn nuôi.
Trong những năm gần đây chăn nuôi đại gia súc đang phát triển mạnh mẽ
ở khắp các tỉnh thành trong cả nước đặc biệt là vùng núi Tây Bắc, tổng đàn trâu
bò của tỉnh Điện Biên năm 2014 là 163.900 con (Niên giám thống kê, 2014).
Chăn nuôi gia súc đã mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân, giúp
người dân Tây Bắc xóa đói nghèo và nâng cao chất lượng cuộc sống. Chăn nuôi
trâu bò phát triển mạnh những năm gần đây. Theo số liệu thống kê, mặc dù là
miền núi khó khăn nhưng năm 2014, tỉnh Điện Biên đã sản xuất được 76.100 tấn
ngô và 170.600 tấn lúa (Niên giám thống kê, 2014). Như vậy, nguồn phụ phẩm
trồng trọt có thể sử dụng nuôi bò tương đối phong phú.
Tuy nhiên, đặc điểm của phụ phẩm trồng trọt thường có hàm lượng
protein và khoáng chất thấp, khả năng tiêu hóa thấp do lượng xơ cao,
carbohydrate hòa tan thấp (Preston and Leng 1987; Sundstol 1988a), vì vậy, để
sử dụng hiệu quả phụ phẩm trong khẩu phần thường phải bổ sung thức ăn giàu
năng lượng (ngũ cốc, rỉ mật, khô dầu) hoặc thức ăn giàu protein (đậu tương, bột
cá). Hơn nữa, người chăn nuôi chưa có tập quán sử dụng phụ phẩm nông nghiệp
để nuôi bò, chủ yếu dựa vào nguồn thức ăn trên bãi chăn hoặc triền đồi và bìa
rừng. Do giao đất và giao rừng cho các hộ gia đình nên việc chăn thả trâu bò trên
đồng bãi cũng ngày càng hạn chế. Đặc biệt quan trọng hơn nữa là người dân chưa

chú trọng đến dự trữ thức ăn cho bò vào mùa đông. Trong khi các nguồn phụ
phẩm nông nghiệp không được người nông dân tận dụng lại bị bỏ phí trên đồng
ruộng hoặc đốt đi gây ô nhiễm môi trường và rất lãng phí.
Xuất phát từ vấn đề trên, việc xây dựng các khẩu phần giá rẻ từ các nguồn
thức ăn sẵn có tại địa phương để nuôi vỗ béo bò thịt là yêu cầu cần thiết nhằm
giúp người chăn nuôi tăng thêm thu nhập đồng thời đảm bảo nông nghiệp phát
một cách bền vững, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Hiện trạng chăn

1


nuôi bò thịt và nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nuôi vỗ béo đến năng
suất và chất lượng thịt bò Lai Sind tại Điện Biên”.
1.2. MỤC TIÊU
 Đánh giá thực trạng chăn nuôi bò thịt tại Điện Biên.
 Xác định thời gian vỗ béo bò phù hợp để nâng cao hiệu quả chăn
nuôi bò tại Điện Biên.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
2.1.1. Đặc điểm cơ bản về tiêu hoá ở dạ cỏ của động vật nhai lại
Động vật nhai lại được xem là xã hội cộng sinh giữa gia súc và vi sinh vật
(VSV), nhờ vậy mà nó có khả năng sống và phát triển dựa vào khẩu phần thức ăn
giàu xơ (Brockman, 1993). Các nguồn phụ phẩm nông nghiệp và các loại thức ăn
giàu xơ khác mà con người và động vật dạ dày đơn không thể sử dụng vẫn có thể
được xem là nguồn thức ăn có giá trị cho gia súc nhai lại, chúng có khả năng
tổng hợp các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho con người từ các loại thức

ăn có giá trị thấp. Nhờ vậy, gia súc nhai lại có tiềm năng lớn để cải thiện cuộc
sống con người (Beever, 1993).
Quá trình lên men và trao đổi chất trong dạ cỏ đóng vai trò quan trọng trong
việc cung cấp năng lượng, protein cho gia súc nhai lại, tham gia điều khiển lượng
thức ăn ăn vào và ảnh hưởng sâu sắc đến sức sản xuất của gia súc.
Quá trình trao đổi chất trong dạ cỏ bao gồm hai quá trình chính:
- Sự phân huỷ các thành phần thức ăn bởi VSV (chủ yếu là carbohydrates
và các hợp chất chứa nitơ).
- Quá trình tổng hợp các đại phân tử cho sinh khối VSV (chủ yếu là protein,
axít nucleic và lipid).
Cả hai quá trình trên đều chịu ảnh hưởng bởi cấu trúc khẩu phần, tốc độ
chuyển dời các tiểu phần thức ăn ở các túi dạ dày trước.
Dạ cỏ gia súc nhai lại có dung tích lớn và môi trường thuận lợi cho VSV
yếm khí sống và phát triển. VSV dạ cỏ đóng góp vai trò đặc biệt vào quá trình
trao đổi chất dinh dưỡng của vật chủ, nó có các enzyme phân huỷ liên kết  glucosid nằm trong vách tế bào thực vật và có khả năng tổng hợp đại phân tử
protein từ N-NH3.
Chất chứa dạ cỏ là một hỗn hợp gồm thức ăn ăn vào, vi sinh vật dạ cỏ, các
sản phẩm trao đổi trung gian, nước bọt và các chất chế tiết vào dạ cỏ. Đây là một
hệ sinh thái phức hợp trong đó liên tục có sự tương tác giữa thức ăn, hệ vi sinh
vật và động vật chủ.

3


Môi trường dạ cỏ với các đặc điểm thiết yếu cho sự lên men: độ ẩm cao:
85-90%; pH dao động khoảng 6,4-7,0 luôn luôn được đệm bởi bicarbonate và
0

phosphates của nước bọt, nhiệt độ khá ổn định 38 - 42 C và là môi trường yếm
khí. Các chất chứa luôn luôn được nhào trộn bởi sự co bóp của dạ cỏ, nhờ vậy

dinh dưỡng được lưu thông liên tục, sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men ra
khỏi dạ cỏ và các cơ chất được nạp vào thông qua thức ăn. Có sự chế tiết vào dạ
cỏ những chất cần thiết cho vi sinh vật phát triển và khuếch tán ra ngoài những
sản phẩm tạo ra trong dạ cỏ. Điều này làm cho áp suất thẩm thấu của dạ cỏ luôn
ổn định. Thời gian thức ăn tồn lưu trong dạ cỏ kéo dài tạo điều kiện cho vi sinh
vật công phá. Những điều kiện đó là lý tưởng cho sự phát triển của VSV dạ cỏ.
Điều này được đánh giá bởi sự phong phú về chủng loại và mật độ VSV. Nước
bọt đổ vào dạ cỏ liên tục và duy trì thức ăn ở dạng lỏng, tạo thuận tiện cho VSV
tiêu hoá thức ăn. Cộng đồng VSV cũng ảnh hưởng đến lượng tiết nước bọt.
Các chất khí mà chủ yếu là khí CO2 và khí CH4 là sản phẩm trao đổi cuối
cùng của quá trình lên men dạ cỏ. Hầu hết các chất khí được thải ra ngoài thông
qua quá trình ợ hơi.
Sự vận chuyển sản phẩm cuối cùng ra khỏi dạ cỏ có ảnh hưởng to lớn đến
sự cân bằng sinh thái trong dạ cỏ và vì thế nó biến dạ cỏ thành môi trường lên
men liên tục. Các vật liệu đã được biến hóa và sinh khối VSV được thường
xuyên chuyển xuống phần dưới đường tiêu hóa. Vì vậy, số lượng VSV luôn luôn
duy trì ở mức ổn định. Vận tốc di chuyển chất chứa dạ cỏ xuống ruột là một chỉ
tiêu quan trọng để đánh giá quá trình tiêu hóa dạ cỏ và nó được xác định bởi một
số yếu tố như: dung tích dạ cỏ, nhu động dạ cỏ, lượng thức ăn ăn vào và quá trình
lên men.
Hệ sinh vật dạ cỏ rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào khẩu phần thức
ăn. Tính từ năm 1941 những công trình nghiên cứu đầu tiên về vi sinh vật dạ cỏ
đến nay đã có tới hơn 200 loài vi sinh vật dạ cỏ được mô tả và ít nhất có 20 loài
protozoa đã được xác định. Vi sinh vật dạ cỏ bao gồm: vi khuẩn, nấm, protozoa,
mycoplasma, các loại virus và thể thực khuẩn. Mycoplasma, virus và thể thực
khuẩn không đóng vai trò quan trọng trong tiêu hoá xơ. Quần thể vi sinh vật dạ
cỏ có sự biến đổi theo thời gian và phụ thuộc vào tính chất của khẩu phần ăn.
9

10

Mật độ vi khuẩn, protozoa và nấm theo thứ tự biến động trong khoảng 10 - 10 ,

4


5

6

3

5

10 - 10 , 10 - 10 trong 1 ml dịch dạ cỏ. Gia súc nhai lại được thỏa mãn nhu cầu
dinh dưỡng nhờ vào các sản phẩm của quá trình lên men trong dạ cỏ tế bào vi
sinh vật; a xít béo bay hơi (AXBBH) và trong một số trường hợp từ các chất dinh
dưỡng thoát qua. Thành phần của tế bào vi sinh vật dạ cỏ tương đối ổn định:
* Protein thực: 32-42%
* Các phân tử nhỏ chứa ni tơ: 10%
* A xit nucleic: 8%
* Lipid: 11-15%
* Polysaccharide: 17%
* Khoáng: 13%
2.1.2. Quá trình tiêu hóa thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ của động
vật nhai lại
Quá trình tiêu hoá thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ được Preston và
Leng, (1991) đưa mô hình tổng quát như sau (sơ đồ 2.1).
Tinh bột đường, xơ

Prôtein
Peptides
Axit amin
Vi sinh vật

AXBBH + CO2 + CH4

NH3

Sơ đồ 2.1: Con đường tiêu hoá prôtein và carbohydrate trong dạ cỏ
Thức ăn vào dạ cỏ là nguồn cơ chất cho quá trình lên men bởi vi sinh
vật, phần không được lên men sẽ chuyển qua dạ tổ ong, múi khế, một phần
tiềm tàng cho quá trình lên men được thoát qua quá trình lên men dạ cỏ.
Lượng thoát qua tùy thuộc vào mức độ nuôi dưỡng. Lượng thoát qua tăng lên
khi lượng thức ăn ăn vào tăng và kích thước thức ăn nhỏ. Tốc độ chuyển dời
thức ăn trong dạ cỏ tăng lcên ở thức ăn dạng lỏng hơn thức ăn dạng cứng.
Vì sự vắng mặt ô xy trong các dạ trước nên vi sinh vật có thể giải phóng
một lượng năng lượng nhỏ từ thức ăn, khoảng 4 - 5 phân tử ATP từ quá trình lên
men 1 phân tử glucoza. Sự phát triển vi sinh vật không chỉ cần năng lượng mà

5


chúng còn cần nguồn ni tơ, khoáng ... cho quá trình tổng hợp sinh khối.
Các thành phần dinh dưỡng quan trọng trong thức ăn của gia súc nhai lại
bao gồm: Carbohydrates, hợp chất chứa ni tơ và lipít. Các quá trình trao đổi chất
của từng thành phần dinh dưỡng được tổng hợp như sau:
* Tiêu hoá carbohydrates (CHO)
Carbohydrates chiếm khoảng 70 - 80% vật chất khô trong khẩu phần gia
súc nhai lại và được phân chia thành CHO cấu trúc và CHO phi cấu trúc của vách

tế bào thực vật (Van Soest, 1994). Loại CHO không có cấu trúc bao gồm: đường,
tinh bột và pectins. Các loại đường tự do hoặc là carbohydrates hòa tan là những
đường đơn hay đường đa chứa 2 đến 6 phân tử glucoza. Pectin là phần liên kết
với vách tế bào thực vật nhưng không liên kết với phần đã lignin hóa ở vách tế
bào. Carbohydrates cấu trúc bao gồm xenluloza, hemixenluloza và phenolic
lignin. Những thành phần này nằm ở vách tế bào thực vật và không hòa tan trong
dung dịch trung tính. Carbohydrates cấu trúc bao gồm phần không hòa tan có thể
tiêu hóa và phần không tiêu hóa được.
Quá trình lên men carbohydrates cấu trúc bắt đầu sau pha chậm. Trong pha
chậm này vi khuẩn bám chặt vào các thành phần không hòa tan của thức ăn và
các men được tổng hợp. Một lượng nhỏ carbohydrates hòa tan trong khẩu phần
có vai trò thúc đẩy quá trình phân giải carbohydrates không hòa tan bằng cách
thúc đẩy sự tăng sinh khối vi khuẩn.
Carbohydrates phi cấu trúc không đòi hỏi pha chậm và quá trình lên men
với tốc độ nhanh, diễn ra ngay sau khi ăn vào. Đường tự do được xem như lên
men ngay lập tức. Mặc dù tỷ lệ phân giải tiềm tàng cao, nhưng một số
carbohydrates như là tinh bột, fructosans được thoát qua dạ cỏ. Nhìn chung
khoảng 90% của tổng số xenluloza, hemixenluloza, pectic và đường tự do tiêu
hoá được phân giải ở dạ cỏ, phần còn lại được tiêu hóa ở túi mù.
Sản phẩm của quá trình lên men được hấp thu ở dạ cỏ là các axít béo bay
hơi (AXBBH), chủ yếu là axít acetic, propionic và butyric. Tỷ lệ giữa các axít
này tùy thuộc rất lớn vào cấu trúc khẩu phần ăn. Ngoài ra quá trình lên men còn
tạo ra các loại khí: carbonic, metan.
Các axit béo bay hơi sản sinh trong quá trình lên men ở dạ cỏ được
hấp thu vào máu qua vách dạ cỏ. Đó chính là nguồn năng lượng cho động vật


nhai lại, nó cung cấp khoảng 70 - 80% tổng số năng lượng được hấp thu bởi
gia súc nhai lại. ATP cũng được hình thành trong quá trình lên men
carbohydrates. Sự sinh trưởng của VSV dạ cỏ phụ thuộc rất lớn vào nguồn

cung cấp năng lượng này.
* Chuyển hoá các hợp chất chứa nitơ:
Hợp chất chứa ni tơ trong thức ăn của gia súc nhai lại bao gồm:
protein thực và ni tơ phi protein (NPN). Protein thô có thể được phân thành
loại hòa tan và loại không hòa tan. Cũng giống như carbohydrates, protein thô
loại hòa tan được phân giải hầu như hoàn toàn và ngay lập tức sau khi ăn vào.
Loại protein không hòa tan chứa cả phần được phân giải và phần không được
phân giải ở dạ cỏ.
Theo NRC, (2001) protein thô có thể phân chia thành 3 thành phần như
sau: protein hòa tan, protein có tiềm năng phân giải và protein không phân giải
trong dạ cỏ (RUP). Protein hòa tan và protein có tiềm năng phân giải trong dạ cỏ
là khác nhau về đặc điểm phân giải nhưng có thể được xếp vào một nhóm là
protein phân giải dạ cỏ (RDP). Như vậy sẽ có loại protein phân giải nhanh, trung
bình và chậm. Tốc độ phân giải tùy thuộc vào đặc điểm của thức ăn, hoạt động
phân giải của VSV và môi trường dạ cỏ.
Cả vi khuẩn, protozoa, nấm dạ cỏ đều tham gia vào quá trình phân giải
các hợp chất chứa ni tơ. Tuy vậy, vi khuẩn dạ cỏ là thành phần quan trọng nhất
trong quá trình tiêu hoá. Khoảng 30-50% loài vi khuẩn được phân lập từ dạ cỏ
là có khả năng phân giải protein và đóng góp hơn 50% hoạt động phân giải
protein trong dạ cỏ. Khả năng phân giải protein của protozoa cao hơn vi khuẩn
song chỉ có khoảng 10-20% protozoa hoạt động phân giải protein (Nugent và
Mangan, 1981).
Quá trình chuyển hoá các hợp chất chứa nitơ trong dạ cỏ của gia súc nhai
lại có thể được tóm tắt qua sơ đồ 2.2.
Protein không bị phân giải ở dạ cỏ (escaped protein) là loại protein có
nguồn gốc từ thức ăn không phân giải bởi VSV dạ cỏ và được tiêu hóa ở ruột.
Trong loại này có thành phần dễ bị phân giải song do có tốc độ chuyển dời
nhanh, không đủ thời gian cho VSV tấn công

Sơ đồ 2.2: Quá trình chuyển hoá hợp chất chứa ni tơ trong dạ cỏ
của gia súc nhai lại
* Quá trình chuyển hoá lipid trong dạ cỏ
Lipid trong thức ăn của gia súc nhai lại thường có hàm lượng thấp. Trong
các loại cỏ và các loại hạt ngũ cốc hàm lượng lipid chỉ có khoảng 4-6%. Tuy
nhiên, trong nhiều loại hạt chứa dầu cao làm thức ăn bổ sung cho gia súc nhai lại
có chứa hàm lượng lipid cao tới 36% như hạt lanh (Bo Gohl, 1975). Các dạng
lipid là triglycerid, galactolipid (thành phần chính lipid trong các loại thức ăn xơ)
và phospholipid. Enzyme của cây cỏ và vi khuẩn đều liên quan đến quá trình
phân giải lipid. Có nhiều bằng chứng rõ ràng của quá trình trao đổi lipid diễn ra ở
dạ cỏ là phản ứng phân giải lipid, quá trình hydrogen hoá của các axít béo không
no và quá trình tổng hợp lipid vi sinh vật. Các axít béo không no nhanh chóng bị
hydrogen hoá trước để tạo thành phân tử monoenoic axít và cuối cùng tạo thành
stearic axít. Quá trình này được thực hiện chủ yếu bởi vi khuẩn (Jenkins, 1993).
Một vấn đề quan trọng nữa là nếu hàm lượng lipid cao trong khẩu phần


của gia súc nhai lại làm giảm quá trình tiêu hoá vách tế bào thực vật vì nó tạo ra
ảnh hưởng âm tính đến khu hệ vi sinh vật dạ cỏ, ảnh hưởng đến quá trình thuỷ
phân lipid và quá trình no hoá các axít béo. Nhiều ý kiến cho rằng mức độ cao
của lipid trong khẩu phần có thể gây độc cho protozoa trong dạ cỏ (Armentano
và cộng sự, 1993).
2.1.3. Quá trình tổng hợp vi sinh vật trong dạ cỏ
Protein vi sinh vật dạ cỏ có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng gia súc
nhai lại. Nó chứa khoảng 50-75% protein thực đựơc hấp thu ở ruột non và vì vậy
cung cấp một lượng lớn amino axít cho vật chủ (Preston và Leng, 1991). Quá
trình
sinh tổng hợp protein vi sinh vật dạ cỏ có thể được tóm tắt qua sơ đồ
2.3.
Nguồn cung

cấp năng lượng

Vi sinh vật
NH3
Các chất khoáng
Khung
carbon
Sản phẩm
lên men

P, S, Mg...
Vi sinh vật

Protein
vi sinh vật
Sơ đồ 2.3: Các chất dinh dưỡng cần thiết cho tổng hợp VSV dạ cỏ
Như vậy, protein vi sinh vật cung cấp cho vật chủ chịu ảnh hưởng của
nhiều yếu tố như là: hiệu quả tổng hợp tế bào vi sinh vật, lượng chất hữu cơ bị
phân giải ở dạ cỏ, lượng vi sinh vật trôi xuống phần sau của ống tiêu hoá.
Bauchop và Elsden, (1960) đề nghị để diễn tả hiệu suất sinh trưởng vi sinh vật là
Y ATP, có nghĩa là số gam vật chất khô vi sinh vật được sản xuất trên 1 phân tử
gam ATP có


sẵn. Hiệu suất tổng hợp protein vi sinh vật (eMCP) và lượng protein sẵn có được
tiêu hoá ở ruột non khác nhau đáng kể ở các khẩu phần ăn khác nhau. Poppi và
cộng sự, (1997) cho biết eMCP giá trị thấp khoảng 33 g MCP/kg chất hữu cơ tiêu
hoá (DOM) ở cỏ khô nhiệt đới chất lượng thấp, đối với cỏ ôn đới chất lượng cao
giá trị eMCP là 215 g/kgDOM. Giá trị eMCP của các hệ thống nuôi dưỡng gia
súc hiện tại trong khoảng 130 đến 162 gMCP/kgDOM. Hiệu suất sinh tổng hợp

cũng chịu ảnh hưởng bởi môi trường lý, hoá dạ cỏ như tốc độ pha loãng, áp suất
thẩm thấu, pH, khả năng đệm (Satter, 1986).
Quá trình tổng hợp protein của vi sinh vật dạ cỏ chịu ảnh hưởng của nhiều
yếu tố. Một số yếu tố cơ bản sau đây đã ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình sinh
tổng hợp protein vi sinh vật và ảnh hưởng đến hiệu quả chăn nuôi gia súc nhai lại.
* Ảnh hưởng của hợp chất chứa nitơ đến sinh tổng hợp protein của vi sinh vật
Nguồn nitơ chính cho quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật trong dạ
cỏ là ammonia, vì vậy đảm bảo nồng độ ammonia thích hợp trong dạ cỏ để cung
cấp nguồn nitơ cho sinh trưởng của vi sinh vật được xem là ưu tiên số một nhằm
tối ưu hoá quá trình lên men thức ăn. Ammonia có thể là nguồn nitơ duy nhất cho
sinh tổng hợp protein và các hợp chất chứa ni tơ khác ở vi khuẩn dạ cỏ (Nolan và
Leng, 1972). Vi khuẩn có khả năng tổng hợp tất cả các axit amin từ sản phẩm
cuối cùng và sản phẩm trao đổi trung gian của quá trình phân giải
carbohydrates, protein hoặc là NPN (sơ đồ 2.3). Nhiều tài liệu cho rằng 80 - 82 %
các loại vi khuẩn dạ cỏ có khả năng tổng hợp protein từ amoniac (Maeng và cộng
sự, 1976). Nồng độ NH3 trong dạ cỏ có ảnh hưởng sâu sắc đến cả quá trình phân
giải và tổng hợp sinh khối vi sinh vật. Các loài phân giải xenluloza có thể sử
dụng ammoniac cho quá trình tổng hợp amino axit, tuy nhiên đòi hỏi một số a xít
mạch nhánh.
Nồng độ NH3 tối thiểu trong dịch dạ cỏ cho tối đa hiệu suất tổng hợp ni tơ
của vi sinh vật được ước tính trong tiêu hoá in vitro xấp xỉ 50mg/lit dịch dạ cỏ và
trong tiêu hoá in vivo cũng rất khác nhau tuỳ thuộc khẩu phần ăn, trong khoảng
20-80mg/lít dịch dạ cỏ (Satter, 1986) Pisulewski và cộng sự, (1981) cho rằng tỷ
lệ mất mát chất khô của cỏ khô Heterogen contortus cao nhất từ túi nylon khi
nồng độ NH3 trong dịch dạ cỏ là 45mg/lít. Ngược lại, trong nghiên cứu của Krebs
và Leng, (1984) tỷ lệ mất mát chất khô cao nhất của vỏ trấu yến mạch và bông từ
túi ny lông khi nồng độ NH3 khoảng 130-210mg/lít dịch dạ cỏ của cừu được ăn
rơm lúa. Perdok và Leng (1990) cho rằng nồng độ NH3 trong dịch dạ cỏ tối thiểu
100mg/lít cho tới 200mg là có hiệu quả cao cho tổng hợp vi sinh vật. Mehrez và
10

cộng sự, (1977) đề nghị nồng độ tối thiểu NH3 trong dịch dạ cỏ cừu ăn hạt lúa
mạch cho tối đa phân giải chất khô ở dạ cỏ là 200-270mg/lít. Theo Harrison và
McAllan, (1980), nồng độ NH3 tối thiểu trong dịch dạ cỏ là 50 - 100 mg/lít dịch
dạ cỏ. Theo Preston và Leng, (1991) nồng độ NH3 thích hợp trong dạ cỏ là 50 250 mg/lít dịch dạ cỏ. Nồng độ NH3 tối thiểu trong dịch dạ cỏ rất khác nhau và
tuỳ thuộc vào nguồn thức ăn xơ cho quá trình tiêu hoá. Tuy nhiên, nồng độ NH3
cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật phụ thuộc rất lớn vào pH
+

dịch dạ cỏ, vì thế có sự liên quan tỷ lệ NH3/NH4 ; pH dạ cỏ thường ổn định trong
khoảng 6,5 -7 khi gia súc được nuôi khẩu phần thức ăn xơ thô không được bổ
sung thức ăn tinh, pH dịch dạ cỏ sẽ thấp xuống khi gia súc được bổ sung thức ăn
+

tinh vào khẩu phần. Visek (1968) chỉ ra rằng ion NH4 là dạng chính của
ammoniac cho quá trình sinh tổng hợp protein của vi sinh vật và có thể kết luận
+

rằng nồng độ NH4 tăng lên khi pH dịch dạ cỏ giảm xuống.
* Ảnh hưởng của năng lượng đến sinh tổng hợp protein vi sinh vật
Giống như các sinh vật khác, vi sinh vật dạ cỏ cũng cần năng lượng cho
duy trì và sinh trưởng. Trong dạ cỏ nguồn năng lượng ở dạng ATP là sản phẩm
của quá trình lên men carbohydrates.
Quá trình tăng sinh khối vi sinh vật dạ cỏ đòi hỏi nguồn năng lượng và
nguyên liệu ban đầu cho các phản ứng sinh hóa tổng hợp nên các đại phân tử.
Trong đó quan trọng nhất là protein, axit nucleic, polysaccarides và lipid. Các vật
chất ban đầu và năng lượng cho quá trình phát triển của vi sinh vật được sinh ra
từ quá trình phân giải vật chất trong dạ cỏ. Sự phát triển của khu hệ sinh vật dạ
cỏ tùy thuộc rất lớn vào nguồn năng lượng sẵn có như ATP cho các phản ứng

sinh hóa. Vì vậy hiệu suất sinh trưởng vi sinh vật được diễn đạt bằng gam VCK
vi sinh vật hoặc là protein vi sinh vật /đơn vị năng lượng sẵn có (Y ATP).
* Ảnh hưởng của sự đồng bộ cung cấp năng lượng và protein đến quá trình sinh
tổng hợp protein vi sinh vật
Nhiều báo cáo cho rằng có ảnh hưởng của sự đồng bộ năng lượng và ni tơ
cung cấp cho sinh trưởng vi sinh vật. Sumsel và Cs, (1994); Sinclair và Cs,
(1995) quan sát thấy rằng sự đồng bộ giữa năng lượng và protein trong dạ cỏ đã
làm tăng sản lượng protein vi sinh vật từ 11-12%.
Nhiều nghiên cứu (Poppi và McLennan, 1997; Mupangwa và Cs, 2000)
các tác giả đều chỉ ra rằng hiệu quả tổng hợp protein vi sinh vật dạ cỏ phụ thuộc
rất lớn vào nguồn carbohydrates dễ lên men và sự đồng bộ giữa tốc độ hình

11