B
GIÁO D C VÀ ðÀO T O
TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I
-------------
LÊ VĂN HUYÊN
NGHIÊN C U S
D NG M T S
CH PH M VI SINH V T
TRONG CH BI N B O QU N TH C ĂN THÔ XANH T
VOI VÀ THÂN CÂY NGÔ CHO GIA SÚC NHAI L I
LU N VĂN TH C SĨ NÔNG NGHI P
Chuyên ngành
: CÔNG NGH SAU THU HO CH
Mã s
: 60.54.10
Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. TR N QU C VI T
TS. NGUY N TH THANH TH Y
HÀ N I - 2011
C
L I CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan r ng, các s li u và k t qu nghiên c u trong lu n văn
này là trung th c và chưa ñư c s d ng ñ b o v h c v nào.
Tơi xin cam đoan r ng, m i s giúp ñ ñ th c hi n lu n văn này đư c
cám ơn và các thơng tin trích d n trong lu n văn này ñ u ñã ñư c ch rõ
ngu n g c.
Tác gi lu n văn
Lê Văn Huyên
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
i
L I C M ƠN
Tôi xin g i l i c m ơn chân thành và sâu s c ñ n TS. Tr n Qu c Vi t, TS.
Nguy n Th Thanh Th y, ngư i ñã dành nhi u th i gian quý báu và công s c
c a mình đ hư ng d n, ch b o t n tình cho tơi trong su t th i gian th c hi n
lu n văn này.
Xin bày t lòng bi t ơn sâu s c ñ n các Th y Cô trong Khoa Công ngh
Th c ph m, cán b Vi n ñào t o sau ñ i h c ñã t o ñi u ki n thuân l i trong
quá trình h c t p cũng như trong th i gian th c hi n lu n văn này.
Xin chân thành c m ơn s giúp ñ quý báu và k p th i c a các b n đ ng
nghi p tr
b mơn Dinh dư ng Th c ăn Chăn nuôi và ð ng c -Vi n Chăn
Ni trong q trình ti n hành đo đ c và th c hi n n i dung nghiên c u. Nh ng
góp ý k p th i và h u ích c a các b n đã giúp tơi hoàn thành t t lu n văn này.
Cu i cùng, tơi mu n bày t lịng bi t ơn và tình c m sâu n ng đ i v i s
ñ ng viên, h tr l n lao c a nh ng ngư i thân u trong gia đình và b n bè
trong su t nh ng tháng ngày tháng qua.
Hà N i, ngày 12 tháng 11 năm 2011
Lê Văn Huyên
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
ii
M CL C
L i cam ñoan
i
L i c m ơn
ii
M cl c
iii
Danh m c b ng
vi
Danh m c hình
viii
1
M
ð U
i
1.1
ð tv nđ
1
1.2
M c đích u c u
2
2
T NG QUAN TÀI LI U
3
2.1
ð c đi m vai trị c a th c ăn thô xanh và ph ph m nông nghi p
vùng nhi t đ i
2.2
3
ð c đi m, vai trị c a c voi và thân cây ngô già sau thu b p
Vi t
4
Nam
2.3
Vai trị và ho t đ ng c a vi sinh v t và enzyme trong
chua th c ăn
xanh
7
2.4
Nh ng nguyên nhân gây h ng th c ăn do vi sinh v t
2.5
Tình hình nghiên c u s d ng ch t c y vi sinh v t trong ch bi n,
b o qu n th c ăn thơ xanh theo phương pháp
2.6
chua
25
Tình hình nghiên c u s d ng enzyme trong ch bi n, b o qu n th c
ăn thô xanh và ph ph m nơng nghi p làm th c ăn chăn ni
2.7
24
28
Tình hình nghiên c u phương pháp ch bi n th c ăn xanh và ph
ph m nông nghi p làm th c ăn chăn ni.
30
2.8
Tiêu chu n đánh giá ch t lư ng c a th c ăn thô xanh chua
31
3
V T LI U - N I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 33
3.1
V t li u nghiên c u
33
3.2
Quy trình ch bi n
34
3.3
N i dung nghiên c u
37
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
iii
3.4
Phương pháp nghiên c u
37
4
K T Q A VÀ TH O LU N
41
4.1
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s thay
ñ i các ch tiêu c m quan c a c voi và thân cây ngô chua
4.2
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s thay
ñ i ñ pH
4.3
c voi và thân lá ngô chua.
44
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s thay
ñ i hàm lư ng v t ch t khô và protein thô
c voi và thân lá cây
ngô chua.
4.4
41
47
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n
ñ ng hàm lư ng nitơ amoniac (N-NH3) trong c voi và thân lá cây
ngô chua.
4.5
52
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n
ñ ng hàm lư ng các axit h u cơ trong c voi và thân lá cây ngô
chua.
4.6
55
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n
ñ ng m t ñ vi khu n lactic, n m men và n m m c trong c voi và
thân lá cây ngơ chua.
62
4.7
Chi phí s n xu t cho m t t n th c ăn chua t c voi và cây ngô
69
4
K T LU N VÀ ð NGH
71
5.1
K t lu n
71
5.2
ð ngh
72
TÀI LI U THAM KH O
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
73
iv
DANH M C CÁC CH
VI T T T
BOB
: Ch ph m vi sinh v t Bio-Stabil Plus (c a công ty Biomin - Áo)
BS
: B sung
CBD
: cellulose bind domain
CMC
: Carboxymethyl cellulase
CS
: C ng s
ðC
: ð i ch ng
Lac:
: Axit lactic
MS
: Màu s c
N
: Nitơ
NM
: N m men
Nm
: N mm c
N-NH3 : Nitơ amoniac
NT
Pr
RM
TCVN
VCK
:
:
:
:
:
Nghi m th c
Protein
R m t
Tiêu chu n Vi t Nam
V t ch t khô
VCN1
:
Ch ph m g m các ch ng vi khu n lactic thu c lồi Lactobacilus
plantarum, lên men lactic đ ng ch t (L01; 2-10; 8-10)
VCN2
:
Ch ph m ña enzyme vi sinh v t phân gi i ch t xơ (Cellulase, βglucanase, Xylanlase)
VK
VSV
VTM
: Vi khu n
: Vi sinh v t
: Vitamin
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
v
DANH M C B NG
1
Tình hình s n xu t ngơ
2.3
ð c đi m m t s lo i th c ăn
3.1
Sơ đ b trí thí nghi m trên c voi.
38
3.2
Sơ đ b trí thí nghi m trên thân lá ngô sau thu ho ch.
38
4.1
Vi t Nam trong nh ng năm qua
chua t t (ngô và c rye)
chua trong quá trình b o qu n. 41
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n m t s
ch tiêu c m quan c a c voi phơi héo
chua trong quá trình b o
42
qu n.
4.3
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n m t s
ch tiêu c m quan c a thân lá ngơ sau thu b p
chua trong q trình
b o qu n.
4.4
45
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s thay
ñ i pH c a thân lá cây ngơ trong q trình b o qu n.
4.6
43
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s thay
ñ i pH c a c voi trong quá trình b o qu n.
4.5
32
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n m t s
ch tiêu c m quan c a c voi tươi
4.2
5
46
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n
ñ ng c a hàm lư ng v t ch t khô (VCK) và protein thô (Pr) c a c
voi
4.7
48
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n ñ ng
hàm lư ng v t ch t khô (VCK) và protein thô (Pr) c a thân lá ngô
chua
4.8
49
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s thay
ñ i hàm lư ng N-NH3 c a c voi trong quá trình b o qu n (g/kg
VCK).
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
52
vi
4.9
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s thay ñ i
hàm lư ng N-NH3 c a thân lá cây ngơ trong q trình b o qu n (g/kg
54
VCK).
4.10
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n hàm
lư ng các axit h u cơ trong c voi tươi
chua (% trong v t ch t
khô).
4.11
57
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n hàm
lư ng các axit h u cơ trong c voi héo chua
4.12
59
nh hư ng c a vi c b sung ch ph m vi sinh v t ñ n hàm lư ng
60
các axit h u cơ trong thân lá cây ngô chua
4.13
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n
ñ ng m t ñ c a các VK lactic, n m men và n m m c
c voi tươi
chua (log10 cfu/g).
4.14
64
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n
ñ ng m t ñ c a các VK lactic, n m men và n m m c
c voi héo
chua (log10 cfu/g).
4.15
66
nh hư ng c a vi c b sung các ch ph m vi sinh v t ñ n s bi n
ñ ng m t ñ c a các VK lactic, n m men và n m m c
thân lá ngô
chua (log10 cfu/g).
4.16
Chi phí s n xu t cho m t t n th c ăn
68
chua t c voi và cây ngô
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
69
vii
DANH M C HÌNH
STTT
Tên hình
Trang
2.1
Sơ đ th y phân liên k t β -1,4-O-glucoside c a cellulase
2.2
18
Cơ ch th y phân phân t cellulose (A) và ph c h cell (B) c a các
enzyme thu c ph c h cellulose
18
3.1
Sơ ñ quy trình ch bi n th c ăn gia súc t c voi
34
3.2
Sơ đ quy trình ch bi n th c ăn gia súc cây ngô
36
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
viii
1. M
ð U
1.1. ð t v n đ
Trong chăn nuôi gia súc nói chung, th c ăn chi m vai trị quan tr ng quy t
đ nh thành cơng hay th t b i c a ngư i chăn nuôi. Trong chăn ni gia súc nhai
l i nói riêng, do đ c thù c a đư ng tiêu hóa thì th c ăn thơ xanh có vai trị quan
tr ng hàng ñ u.
Trong nh ng năm g n ñây, chăn ni gia súc ăn c đang tăng trư ng nhanh
và n ñ nh trong c nư c. Trong giai ño n 2001-2006 t c ñ tăng hàng năm c a
ñàn bò th t là 9,67% và bò s a là 22,4%, dê c u là 21,6 % và trâu v i m c
0,72%. T ng ñàn gia súc nư c ta hi n nay có kho ng x p x 12 tri u gia súc
nhai l i. Chính vì v y nhu c u th c ăn thô xanh cho đàn gia súc ngày càng cao.
Theo tính tốn thì nhu c u th c ăn thơ xanh cho đàn gia súc năm 2005 là 84,9
tri u t n, năm 2006 là 89,6 tri u t n, năm 2007 là 95,6 tri u t n, năm 2009 là
100 tri u t n, năm 2010 là 104 tri u t n và năm 2011 là 110 tri u t n. Trong khi
đó th c t hi n nay di n tích tr ng c và năng su t ch t xanh ch ñáp ng ñư c
7,66% nhu c u c a ñàn gia súc. Vì th trong th c t , s d ng ph ph m nơng
nghi p đang là m t hư ng có tri n v ng gi i quy t ngu n th c ăn cho gia súc
nhai l i
nư c ta (C c chăn nuôi 2011).
Các gi ng cây c tr ng
nư c ta phát tri n t t vào mùa mưa và phát tri n
r t kém vào mùa khơ (đ c bi t là
các t nh mi n B c) nên thư ng d n ñ n tình
tr ng thi u n ñ nh v ngu n cung th c ăn thô xanh quanh năm. Hi n tư ng
thi u th c ăn, ñ c bi t trong mùa đơng giá rét là ngun nhân ch y u d n ñ n
hi n tư ng ñ ngã trâu bò
nhi u ñ a phương trong c nư c, ñ c bi t là các t nh
mi n núi.
Ph ph m nông nghi p là s n ph m ph c a s n xu t nông nghi p, có tính
mùa v r t cao vì th khi mu n s d ng chúng làm th c ăn chăn ni chúng ta
ph i có phương pháp ch bi n và b o qu n thích h p.
ð kh c ph c tình tr ng này,
nư c ta t trư c ñ n nay, phương pháp
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
1
chua th c ăn là k thu t ch bi n th c ăn cho gia súc nhai l i ñư c s d ng ph
bi n. Tuy nhiên các phương pháp này ch d a trên cơ s lên men lactic nh
nh ng vi khu n (VK) lactic có m t t nhiên
các v t li u
nên th c ăn có ch t
lư ng th p hơn nhi u so v i nguyên li u ban ñ u. ð tăng hi u qu lên men,
ngư i ta thư ng b sung thêm ngu n carbohydrate d lên men (r m t mía, cám
g o, b t s n…), nhưng ch t lư ng c a th c ăn
v n r t khơng n đ nh, mùi v
khơng t t và hay b th i, h ng…. Theo báo cáo c a r t nhi u tác gi ngoài nư c,
hi u qu lên men lactic khi
chua th c ăn xanh thư ng không cao n u không b
sung thêm các ch ph m vi sinh v t như các ch t c y vi sinh v t và enzyme, ñ c
bi t là ñ i v i nh ng cây c mà hàm lư ng v t ch t khơ, đư ng hịa tan th p.
ð nâng cao hi u qu s d ng ngu n th c ăn thô xanh, ph ph m nông
nghi p ph c v phát tri n chăn nuôi gia súc nhai l i chúng tơi ti n hành đ tài:
“Nghiên c u s d ng m t s ch ph m vi sinh v t trong ch bi n b o qu n
th c ăn thô xanh t c voi và thân cây ngô cho gia súc nhai l i” nh m kh o
sát hi u qu c a vi c s d ng các ch ph m sinh h c, g m các vi sinh v t lên
men lactic, m t s vi sinh v t có kh năng s n sinh enzyme phân gi i ch t xơ
trong ch bi n, b o qu n m t s lo i th c ăn thô xanh và ph ph m nông nghi p
làm th c ăn cho gia súc nhai l i
nư c ta.
1.2. M c đích u c u
1.2.1. M c đích
ðánh giá đư c hi u qu c a vi c s d ng m t s ch ph m vi sinh v t trong
ch bi n và b o qu n th c ăn thô xanh dùng cho gia súc nhai l i.
1.2.2. Yêu c u
- Xác ñ nh ñư c hi u qu c a vi c s d ng ch ph m vi sinh v t trong ch
bi n th c ăn gia súc t c voi.
- Xác ñ nh ñư c hi u qu c a vi c s d ng ch ph m vi sinh v t trong ch
bi n th c ăn gia súc t thân cây ngô sau thu ho ch.
- ðánh giá ñư c hi u qu kinh t th c ăn gia súc chua t c voi và cây ngô.
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
2
2. T NG QUAN TÀI LI U
2.1. ð c ñi m vai trị c a th c ăn thơ xanh và ph ph m nơng nghi p vùng
nhi t đ i
Th c v t vùng nhi t đ i có kh năng quang h p t t hơn và có khuynh
hư ng phát tri n v kh i lư ng, nhưng giá tr dinh dư ng th p hơn so v i
nhóm th c v t ơn đ i. Ngay c m t s th c v t ngu n g c nhi t ñ i (như b p,
cao lương), ñư c tr ng
ñi u ki n ôn ñ i thì cũng có ch t lư ng t t hơn, giàu
ch t dinh dư ng hơn. ð tiêu hóa c a b p và cao lương tr ng
thư ng th p hơn 3-5 ñơn v so v i tr ng
vùng nhi t đ i
vùng ơn đ i. Th c v t vùng ơn đ i,
thư ng có mùa đơng l nh giá, nên có khuynh hư ng tích tr dư ng ch t. M t
khác, trong ñi u ki n khí h u nhi t đ i, đ ch ng l i s m t nư c, ch ng l i s
t n công c a côn trùng, sâu h i, th c v t vùng nhi t ñ i có khuynh hư ng phát
tri n l p t bào vách bao b c bên ngồi, t đó d n ñ n tăng t l lignin (g ) và
làm gi m t l tiêu hóa.
Theo Lê ð c Ngoan và CS.. (2004), c
l a tu i 45 ngày tu i, t l tiêu
hóa c a c tr ng vùng ơn ñ i là 69%, trong khi c tr ng vùng nhi t đ i là 58%.
T l đ m thơ trong c tr ng vùng nhi t ñ i thư ng ch đ t 2-5%, trong khi đó
c tr ng
vùng ơn đ i có th đ t m c 8-15%, ñ c bi t có nh ng lo i c có t l
đ m thơ lên đ n 28% (c Alfalfa).
Th c ăn xanh ch a 60 - 85% nư c, đơi khi cao hơn. Ch t khơ trong th c
ăn xanh có h u h t các ch t dinh dư ng c n thi t cho ñ ng v t và d tiêu hoá.
Chúng ch a protein d tiêu hố, gi u vitamin, khống đa lư ng, vi lư ng ngồi
ra cịn ch a nhi u h p ch t có ho t tính sinh h c cao.
Thành ph n dinh dư ng c a th c ăn xanh ph thu c vào gi ng cây tr ng,
ñi u ki n khí h u, đ t đai, k thu t canh tác, giai ño n sinh trư ng...Cây đư c
bón nhi u phân đ m thì hàm lư ng protein thư ng cao, nhưng ch t lư ng
protein gi m vì làm tăng nitơ phi protein như nitrat, amit. Nhìn chung th c ăn
xanh
nư c ta r t phong phú và ña d ng, nhưng h u h t ch sinh trư ng vào
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
3
mùa mưa, cịn mùa đơng và mùa khơ thư ng sinh trư ng r t kém gây hi n tư ng
thi u nghiêm tr ng th c ăn cho gia súc nhai l i (Bùi Văn Chính, 1995).
Th c ăn thô và ph ph m nông nghi p bao g m c khô, rơm, thân cây
ngô già, cây l c, thân đ u đ và các ph ph m nơng nghi p khác. Lo i th c ăn
này thư ng có hàm lư ng xơ cao (20 - 35% tính trong ch t khơ) và tương đ i
nghèo ch t dinh dư ng (Paul Pozy, 2001). Nhưng
nư c ta bình qn đ t nơng
nghi p tính trên m t đ u ngư i r t th p (0,1ha/ngư i), bãi chăn th ít; ph n l n
bãi chăn l i là đ i núi tr c có đ d c cao, đ t x u và khơ c n. Do đó,
nhi u
vùng, th c ăn thơ và ph ph m nơng nghi p tr thành th c ăn chính c a trâu bị
nh t là trong mùa khơ. Tuy nhiên các ch t dinh dư ng trong các lo i th c ăn này
khơng đ đáp ng nhu c u c a gia súc, cho nên c n b sung thêm m t ph n c
xanh ho c các lo i th c ăn khác.
2.2. ð c ñi m, vai trị c a c voi và thân cây ngơ già sau thu b p
Vi t
Nam
C voi (Pennisetum purpureum): là m t trong nh ng gi ng c hòa th o m i
du nh p và ñư c tr ng ph bi n
nư c ta. C thân ñ ng, lá dài và nhân gi ng
ch y u b ng ño n thân hay b i. C voi thu c nhóm cây t ng h p chu i 4
cacbon (C4) có kh năng thâm canh cao. Trong ñi u ki n thu n l i có th đ t 25
- 30 t n ch t khô/ha, trong 1 năm v i 7 - 8 l a c t. ðơi khi có th ñ t năng su t
cao hơn n u ñáp ng ñ phân bón và nư c. Hàm lư ng protein thơ
trung bình 100 g/kg ch t khơ. Khi thu ho ch
c voi
30 ngày tu i, hàm lư ng protein
thơ đ t t i 127 g/kg ch t khô. Theo Lê ñ c Ngoan và CS.. (2004), lư ng ñư ng
c voi trung bình 70 - 80 g/kg ch t khơ. Thư ng thì c voi thu ho ch 28 - 30
ngày tu i làm th c ăn xanh cho l n và th ; khi s d ng cho bò có th thu ho ch
40 - 45 ngày tu i. Trong trư ng h p s d ng c voi làm nguyên li u
th c t
50 ngày tu i.
chua có
Vi t Nam thư ng s d ng các gi ng c voi thân m m
như c voi ðài Loan, Selection I, các gi ng King grass. H u h t c voi sinh
trư ng nhanh vào mùa hè, ra hoa k t qu vào mùa thu và g n như d ng sinh
trư ng vào mùa đơng. ð n mùa xuân c voi l i phát tri n nhanh và cho nhi u lá.
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
4
C voi có ưu đi m là sinh trư ng nhanh, năng su t cao nhưng như c ñi m cơ
b n là hàm lư ng xơ cũng tăng nhanh khi cây c già, do đó giá tr dinh dư ng
theo đó cũng gi m nhanh. Lư ng protein thơ tính trong ch t khơ c a c voi
nư c ta trung bình 9,8% (75-145g/kg ch t khơ) tương t v i giá tr trung bình
c a c hồ th o
nhi t ñ i. Nhưng hàm lư ng xơ khá cao (269 - 372 g/kg ch t
khơ). Vì th trong mùa hè (mùa sinh trư ng nhanh) c n thu ho ch đúng l a,
khơng đ c già, nhi u xơ s làm hi u qu chăn nuôi gi m (Lê đ c Ngoan và
CS., 2004).
Ngơ là cây tr ng nhi t ñ i, ñư c tr ng ph bi n trong kho ng vĩ đ 30–55.
Ngơ thích h p v i th i ti t m, nhi t ñ thích h p cho giai đo n sinh trư ng
m nh là t 21-270C. Khi nhi t ñ dư i 190C ngô sinh trư ng phát tri n ch m l i.
Lư ng mưa thích h p nh t cho cây ngô phát tri n trong kho ng 600-900
mm/năm. Ngô là cây có th tr ng đư c nhi u v trong năm,
đơng xn và hè thu
mi n Nam, v xn và v đơng
nư c ta tr ng v
mi n B c. Cây ngơ
khơng kén đ t, do v y có th tr ng đư c trên nhi u lo i đ t khác nhau, song
thích h p nh t là đ t trung tính (pH t 6,0-7,2), tơi x p, thoát nư c t t, giàu mùn
và dinh dư ng.
Trong nh ng năm g n ñây s n xu t ngơ
Vi t Nam tăng lên nhanh nh
s thúc đ y c a ngành chăn nuôi và công nghi p ch bi n. Cùng v i vi c ng
d ng nh ng ti n b khoa h c k thu t m i vào s n xu t như ñưa ngơ lai vào
tr ng trên di n tích r ng ñã làm tăng liên t c năng su t và s n lư ng ngơ (Ngơ
H u Tình, 2003).
B ng 1: Tình hình s n xu t ngơ
Năm
Di n tích
(1000 ha)
S n lư ng
(1000 t n)
2000
2005
730,2
1052,6
2005,9 3787,1
Vi t Nam trong nh ng năm qua
2006
1033,1
3854,6
2007
2008
2009
2010
1096,1 1140,2 1089,2 1126,9
3403,2 4573,1 4371,7 4606,7
Ngu n: T ng c c th ng kê 2011 và Báo cáo t ng k t 2010 C c Tr ng tr t B NN và PTNT tháng 3/2011
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
5
Th c ăn thô xanh như c voi là m t trong nh ng y u t quan tr ng hàng
đ u trong chăn ni gia súc nhai l i hi n nay. Tuy nhiên, các ngu n này k c
các ph
ph m qui ñ i, ch ñáp
ng ñư c kho ng 53% nhu c u th c t c a ñàn
gia súc. S m t cân ñ i v các ngu n th c ăn theo mùa v , di n tích đ t tr ng c
thu h p và ch t lư ng th c ăn chưa cao là nh ng tr ng i l n ñ i v i chăn ni
gia súc ăn c . Ngồi ra, vi c khai thác kém hi u qu các ngu n ph ph m nông
nghi p cũng là m t nguyên nhân d n ñ n s m t cân ñ i gi a nhu c u và ngu n
th c ăn cung c p. Th c t cho th y, hàng năm s n lư ng c a các lo i ph ph m
nơng nghi p đ t kho ng 100 ngàn t n, nhưng ch có kho ng 40% trong s này
ñư c s d ng trong chăn ni gia súc, ph n cịn l i đư c s d ng vào các m c
đích khác nhau như làm ch t ñ t, làm ch t ñ n chu ng…. Các ngu n ph ph m
này n u ñư c b o qu n và ch bi n m t cách h p lý s góp ph n c i thi n tình
hình khan hi m th c ăn trong chăn ni đ i gia súc hi n nay.
Thân cây, lá cây ngô sau thu b p: Là m t lo i ph ph m nơng nghi p
đ ng th i cũng là m t lo i th c ăn thơ cho chăn ni trâu bị
nhau
nhi u vùng khác
nư c ta. S n lư ng cây ngô sau thu b p ư c tính kho ng 3,8 triêu t n
ch t khô, nhưng ch y u làm ch t ñ t. Ch m t ph n nh cho ăn lúc thu ho ch
và đem ch bi n
chua ni trâu bò r t it. Giá tr dinh dư ng c a thân lá cây
ngô sau thu b p không cao, thư ng ch a nhi u xơ (30-40%) và ít đ m (7-10%),
do đó vi c ch
bi n đ
b o qu n và tăng giá tr dinh dư ng c a chúng là c n
thi t. K t qu nghiên c u c a Lê Ph m Hoàng Nh t (2006) cho th y thân và lá
ngô sau khi c t ng n và tr n chung l i có th đư c b o qu n b ng nhi u cách
khác nhau như v i 2% b t ngơ, 2% amonium sulphat ho c 2% m t đư ng. V i
các phương th c
này, pH c a thân lá gi m xu ng t i 4,0
th i ñi m 56 ngày
sau khi , và giá tr dinh dư ng cũng đư c c i thi n thơng qua tăng hàm lư ng
đ m thơ, gi m ch t xơ và tăng t
l tiêu hóa in vitro (vi sinh v t t d c ). Xét
v hi u qu kinh t , thân lá ngô
v i amonium sulphat cho k t qu cao nh t, gia
súc r t thích ăn và có th
tr v i s
lư ng l n trong th i gian lâu (Ngơ H u
Tình, 2003).
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
6
Như v y c xanh cũng như cây ngô già sau thu ho ch n u có bi n pháp ch
bi n và d tr phù h p s góp ph n làm gi m s thi u h t lư ng th c ăn thô
xanh trong chăn nuôi gia súc nhai l i hi n nay.
2.3. Vai trò và ho t ñ ng c a vi sinh v t và enzyme trong
chua th c ăn
xanh
2.3.1 . Vai trò và ho t ñ ng c a vi sinh v t trong
chua th c ăn xanh
chua là m t phương pháp b o qu n th c ăn d a trên s lên men c a các
vi khu n lactic trong ñi u ki n y m khí. Các vi khu n lactic chuy n hoá các
ngu n carbohydrate d lên men trong th c ăn thành các axit h u cơ (ch y u là
axit lactic) làm gi m ñ pH và c ch s phát tri n c a các vi khu n không
mong mu n (Clostridium, Enterobacterium...). Quá trình lên men đư c chia làm
4 th i kỳ: (i) th i kỳ hi u khí (aerobic phase): thư ng kéo dài vài gi và ñư c
ñ c trưng b ng s gi m lư ng khí oxy do hơ h p t bào, tăng ho t đ ng c a các
enzyme protease và carbohydrase th c v t và s ho t ñ ng c a các VK hi u
khí, y m khí tuỳ ti n ; (ii) th i kỳ lên men (fermentation phase): ñư c ñ c trưng
b ng s lên men c a các VK lactic, pH gi m; (iii) th i kỳ n ñ nh (stable phase):
ñư c ñ c trưng b i s gi m d n c a các VK lên men lactic, ch m t s lồi VK
s ng đư c trong môi trư ng pH th p v n ho t ñ ng; và (iv) th i kỳ hư h ng hi u
khí (aerobic spoilage phase): th i kỳ này b t ñ u khi th c ăn
ñư c b c l ra
ngồi khơng khí (đ s d ng) v i s ho t ñ ng m nh c a các vi khu n hi u khí
và m t s loài n m làm th c ăn b hư h ng và ch t dinh dư ng b hao h t.
Các vi sinh v t luôn hi n di n m t cách t nhiên
cây tr ng. Theo Mc Donald (1991), t ng s vi khu n
h u h t các b ph n c a
cây, c tươi dao ñ ng r t
l n, ph thu c vào nhi u y u t (lồi, đi u ki n khí h u, th như ng, k thu t
canh tác...) nhưng thư ng
m c t 106-109 cfu/g v t ch t khô, s lư ng vi
khu n tìm th y trên lá nhi u hơn trên thân. Ph n l n chúng là nh ng vi khu n
hi u khí b t bu c và khơng có nhi u ý nghĩa trong quá trình
chua. Khi thu
ho ch và ch bi n, s phá v c u trúc các mô th c v t kích thích c các vi khu n
hi u khí và y m khí tuỳ ti n d n đ n làm tăng ñáng k v s lư ng các vi sinh
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
7
v t theo th i gian trư c khi ch bi n, ñ c bi t trong trư ng h p cây c chu n b
đư c phơi héo ngồi ñ ng ru ng. Hi n nay, vai trò c a các vi khu n lactic khi
chúng hi n di n
cây tr ng vào th i kỳ thu ho ch v n chưa đư c làm sáng t .
Có gi thi t cho r ng, chúng có th b o v cây tr ng kh i nh ng tác h i c a các
vi khu n gây b nh do s n sinh ra các bacteriocin, các axit h u cơ, các tác nhân
ch ng n m. Gi thi t này đư c nhi u ngư i cơng nh n vì có nh ng b ng ch ng
cho th y, t i nh ng vùng b t n thương
th c v t, ngư i ta ñã phát hi n th y s
tăng m nh v s lư ng c a các vi khu n lactic. Vai trò c a chúng trong tồn b
q trình
chua đã đư c kh ng đ nh, nhưng ñáng ti c là s lư ng c a chúng r t
h n ch (hàng nghìn l n th p hơn so v i các loài vi khu n c nh tranh khác). ðó
là lý do gi i thích t i sao trong r t nhi u trư ng h p, quá trình lên men lactic
di n ra khơng hồn h o, nh hư ng đáng k đ n ch t lư ng c a th c ăn .
K t thúc th i kỳ hi u khí (aerobic phage), các vi khu n có kh năng phát tri n
trong đi u ki n y m khí (vi khu n lactic, Enterobacterium, Clostridium, m t vài
loài Bacillus, n m men) b t ñ u sinh trư ng và c nh tranh nh ng ch t dinh dư ng
s n có. Nh ng thay đ i trong vài ngày đ u trong q trình
chua là nh ng tiêu chí
r t quan tr ng đ i v i s thành cơng hay th t b i c a quá trình lên men. N u nh ng
thay đ i đó t o l p đư c m t mơi trư ng thích h p cho s phát tri n c a các vi
khu n lactic, nh ng vi khu n này sinh sơi, phát tri n và nhanh chóng t o ra m t
môi trư ng axit c ch s phát tri n c a các vi sinh v t không mong mu n
(Clostridium, enterobacteria, n m men...) (McDonald, 1991).
2.3.1.1. ð c ñi m sinh h c c a vi khu n lactic
a) Hình thái và phân lo i
Kích thư c và hình d ng vi khu n lactic r t khác nhau
các lồi và s thay
đ i hình d ng, kích thư c t bào thư ng x y ra trong q trình sinh trư ng và
đư c xác đ nh b i nhi u y u t bên ngoài (Emanuenl, 2005).
Có r t nhi u cách phân lo i vi khu n lactic. Orla-Jensen ñã phân lo i vi
khu n lactic d a vào nh ng ñ c ñi m: hình thái h c (c u khu n ho c tr c
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
8
khu n), ki u lên men, kh năng phát tri n
các nhi t ñ khác nhau, m c ñ s
d ng đư ng. D a vào hình th c này, vi khu n lactic ñư c chia thành 4 chi.
- Lactobacillus: Tr c khu n, có th x p đơi, chu i ho c ñ ng riêng r . ðây
là lo i vi khu n ph bi n nh t. Hình d ng c a chúng thay đ i t hình c u méo
ng n cho đ n hình que dài, hình chĩa ba. Ch ng h n L. plantatum có d ng hình
que kích thư c t 0,7-1,1 m ñ n 3-8 m, s p x p thành chu i ho c ñ ng riêng
l , trong khi L. casei có d ng hình que ng n ho c hình que dài, t bào hình que
m nh, đơi khi hơi cong, s p x p thành c p hay chu i (Emanuel, 2005). Nhi t ñ
t i ưu là 30-45oC. Lên men ñư c ñư ng galactose, glucose, fructose…
Lactobacillus g m có ba nhóm v i ba lồi đ c trưng: L. bulgaricus, L. brevis, L.
casei.
- Leuconostoc: C u khu n, có hình ovan ho c hình tr ng; ñư ng kính t 0,50,8 m và chi u dài kho ng 1,6 m. ðơi khi chúng có d ng hơi tròn, chi u dài
kho ng1-3 m, s p x p thành chu i và khơng t o thành đám (Emanuenl, 2005).
Lên men ñư ng dextran, trioza, s n ph m t o thành là axit D-lactic, etanol, CO2.
Có 2 lồi đ c trưng là L. mensenteroides và L. lactic.
- Pediococus: Tr c khu n, t n t i dư i d ng bát c u khu n, t c u khu n. Lên
men ñư ng glucose theo con ñư ng EMP, axit t o thành có d ng DL, D(-) hay
D(+). Có ba lồi đ c trưng là P. acidilactici, P. dextranicum, P. halophilus.
- Streptococus và Lactococus: C u khu n, x p đơi ho c chu i ; ñư ng kính
kho ng 0,5-1,0 m. Tuy nhiên, m t s ch ng thu c lồi này có th có d ng hơi
gi ng tr c khu n vì có kích thư c chi u dài l n hơn chi u r ng, ch ng h n như
Streptococus lactic (Emanuenl, 2005). Có kh năng lên men đư ng hexoza
thành axit lactic và các lo i đư ng khác. Có ba lồi đ c trưng đư c s d ng
trong s a: S. lactic, S. cremoris, S. thermophilus.
b) Ho t ñ ng lên menc a vi khu n lactic
Lên men lactic là m t trong nh ng q trình sinh hố ph bi n trong thiên
nhiên, đó là q trình chuy n hoá các ch t gluxit thành axit lactic nh ho t ñ ng
s ng tr c ti p c a h vi sinh v t lactic.
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
9
D a vào hình th c lên men lactic, vi khu n lactic t n t i dư i hai d ng:
- Nhóm vi khu n lên men lactic đ ng hình: có kh năng phân hu đư ng đơn
gi n và s n ph m ch y u là axit lactic (chi m hơn 80%).
C6H12O6 → 2CH3CH(OH)COOH + 22,5Kcalo
Do h enzyme trong nh ng vi sinh v t khác nhau thư ng khác nhau nên
cơ ch hoá h c c a quá trình lên men lactic
các gi ng vi sinh v t thư ng
không gi ng nhau.
vi khu n lactic đ ng hình s chuy n hố đư ng thành axit lactic ñi theo con
ñư ng ñư ng phân ñ t o ra axit pyruvic, axit này sau ñó ñư c kh ñi hai
nguyên t hidro nh ho t ñ ng c a enzyme lacticodehydrogenase ñ tr thành
axit lactic.
CH3COCOOH + 2H
CH3CHOHCOOH
- Nhóm vi khu n lên men lactic d hình: ngồi acid lactic cịn có nhi u s n
ph m ph : axit acetic, rư u etylic, CO2, H2, m t s ch t thơm như diacetyl ester
ñư c t o thành trong quá trình lên men.
2C6H12O6 → CH3CHOHCOOH + COOHCH2CH2COOH + CH3COOH +
CH3CH2OH + CO2 + H2
S lư ng các s n ph m ph này hoàn toàn ph thu c vào gi ng vi sinh
v t, môi trư ng dinh dư ng và ñi u ki n ngo i c nh. Nói chung acid lactic
thư ng chi m 40% lư ng ñư ng ñã phân hu , acid succinic g n 20%, rư u
etylic kho ng 10% và các khí vào kho ng 20%. ðơi khi lư ng khí ít hơn và thay
vào đó là lư ng acid formic.
Lên men lactic thì c n có s lên men ñ ng th i c a vi khu n lactic đ ng
hình và d hình. Vì q trình lên men d hình ngồi vi c t o thành acid lactic còn
t o các s n ph m ph như acid và rư u sinh ra ester có mùi thơm làm cho s n
ph m có hương v đ c trưng.
c) ð c đi m sinh lý, sinh hố
V hình thái, vi khu n lactic có hình d nh khơng ñ ng nh t. Nhưng v
m t sinh lý chúng l i có nh ng đi m tương đ i ñ ng nh t. Chúng ñ u là nh ng
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
10
vi khu n Gram(+), khơng có kh năng t o bào t , khơng di đ ng, sinh axit lactic
trong quá trình phát tri n, catalase, oxydase và kh nitrat âm tính, khơng ch a
các xitocrom, hơ h p k khí ho c vi hi u khí (Fagbenro O.A, 1996).
Trong q trình phát tri n vi khu n lactic khơng nh ng c n cung c p ñ
các ch t dinh dư ng: cacbon, nitơ, mu i khoáng..
-
Nhu c u dinh dư ng cacbon
Ngu n cacbon ch y u vi khu n lactic s d ng là các hydratcacbon như:
hexose (glucose, fructose, mantose, galactose), đư ng đơi (saccharose, lactose,
maltose), các polysaccarit (tinh b t, dextrin) (Torriani, 2001). Trong đó
monosaccarit và disaccarit ñư c vi khu n lactic s d ng nhi u nh t vì chúng là
nh ng đư ng ñơn gi n giúp vi khu n d ñ ng hố. Các ngu n cacbon này dùng
đ cung c p năng lư ng cho cơ th , xây d ng c u trúc t bào, và sinh ra các axit
h u cơ như axit lactic, malic, axetic, pyruvic…
M t s lồi vi khu n lactic lên men d hình, phân l p t các s n ph m th c
ph m, có th s d ng các axit gluconic và galacturonic t o s n ph m là axit
lactic, axit axetic, O2.
-
Nhu c u dinh dư ng nitơ
Ph n l n vi khu n lactic không th sinh t ng h p ñư c các h p ch t h u cơ
ph c t p có ch a nitơ, vì v y chúng ph i s d ng nitơ trong mơi trư ng đ phát
tri n. Ch có m t s ít lồi vi khu n lactic có kh năng sinh t ng h p các h p
ch t nitơ h u cơ t ngu n nitơ vô cơ. Cũng có nh ng trư ng h p s phát tri n
c a m t vài loài như L. helveticus b kích thích b i s có m t c a mu i amoni
trong môi trư ng. Nh ng ngu n nitơ ch y u cho s phát tri n c a vi khu n
lactic g m: nitơ dư i d ng axit amin, pepton, d ch protein thu phân t th t,
lactanbumin….
-
Nhu c u v vitamin
Vi sinh v t c n vitamin cho s phát tri n c a chúng. Tuy v i lư ng r t
nh nhưng nó l i đóng vai trị quan tr ng trong s sinh trư ng và phát tri n c a
vi khu n. Vitamin thư ng đư c b sung vào mơi trư ng qua các ch t ch a nó
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
11
như: nư c khoai tây, ngô, cà r t, d ch t phân n m men…Vitamin đóng vai trị
là CoEnzym trong q trình trao đ i ch t c a t bào. R t ít vi khu n lactic có
kh năng t t ng h p ñư c vitamin.
Zanoni và CS.. (1987), ñã ch ra r ng axit nicotinic và axit pantotenic r t
c n thi t cho s phát tri n c a t t c các loài vi khu n lactic. Trong khi đó, vi
khu n lên men lactic d hình r t c n vitamin B1(thiamin), nhưng axit folic và
axit p-aminobenzoic l i không nh hư ng ñ n s
phát tri n c a các gi ng
Lactobacillus (Zanoni, 1987).
Cơ ch tích t vitamin trong t bào vi khu n lactic ñang ñư c nghiên c u.
Ngư i ta cho r ng, t bào c a loài L. leichmannii và L. delbrueckii có ch a
vitamin B12 h p th t môi trư ng v i t l kho ng 0,5 g/g ch t khơ. Khi đó h u
như tồn b lư ng vitamin này đư c phát hi n th y trong t bào liên k t ch t ch
v i các chu i polypeptide
đó. T bào vi khu n lactic có th h p th m t lư ng
VTM như: VTM B6, thiamin l n hơn nhu c u c a chúng thúc đ y q trình sinh
trư ng.
Nhu c u v vitamin c a vi khu n lactic b
nh hư ng b i nhi u y u t
như: nhi t đ ni c y, pH, lư ng CO2 ban đ u và th oxy hố kh c a môi
trư ng. Ch ng h n khi thay ñ i nhi t ñ kho ng 3-4oC thì nhu c u trao đ i
vitamin B2 (riboflavin) v i mơi trư ng bên ngồi c a L. helveticus thay đ i
kho ng 25% (Zanoni 1987). Ngồi ra nó cịn b
nh hư ng b i thành ph n môi
trư ng nuôi c y. ði u này có liên quan ch t ch t i s có m t c a các axit amin,
axit h u cơ, dezoxyribozit..
- Nhu c u v mu i khống
ð đ m b o cho s sinh trư ng và phát tri n m nh m , vi khu n lactic c n
r t nhi u các h p ch t vơ cơ như: đ ng, s t, kali, photpho, lưu huỳnh, mangan,
magiê…Tuy v i lư ng nh nhưng các ch t này đóng vai trị quan tr ng không
th thi u cho s phát tri n c a vi sinh v t. M i lo i l i có nh ng vai trị khác
nhau ví d như mangan giúp ngăn ng a quá trình t
phân c a t . ð i v i
Lactobacillus thì mangan, magiê, s t có tác đ ng tích c c lên s phát tri n sinh
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
12
axit lactic (Filya, 2006). M t vài enzym có s tham gia c a các kim lo i này
trong c u trúc trung tâm ho t ñ ng, ch ng h n như enzym photphofructokinase.
- Nhu c u v các ch t h u cơ khác
Ngoài ra vi khu n lactic cịn có nhu c u l n v các h p ch t h u cơ như:
adenin, guanin, uraxin, axit axetic, …Trong mơi trư ng có ch a các axit amin t
do, VTM và nhi u c u t c n thi t khác, protein thu phân chưa hoàn tồn s
thúc đ y s phát tri n nh t ñ nh c a vi khu n lactic. Có kh năng là các peptide
th c hi n vai trò cung c p axit amin c n thi t cho quá trình đ ng hố. Chúng
kích thích s phát tr ên c a t bào hi u qu hơn so v i axit amin t do (Kozaki,
1992).
Axit axetic và axit xitric là hai axit h u cơ nh hư ng t i t c ñ sinh
trư ng c a vi khu n lactic. Vì v y, hi n nay ngư i ta s d ng r ng rãi xitrat làm
thành ph n mơi trư ng đ ni c y, phân l p và b o qu n các ch ng vi khu n
lactic (Kozaki,1992). M t vài axit h u cơ quan tr ng có nh hư ng l n đ n s
sinh trư ng c a h u h t các lồi vi khu n lactic là axit oleic. ðó cũng là nguyên
nhân t i sao ngư i ta l i s d ng Tween-80, m t d n xu t c a axit oleic trong
thành ph n môi trư ng phân l p, nuôi c y vi khu n. M t s loài vi khu n lactic
(L. acidophilus và L. bulgaricus) r t c n các axit béo không no cho s phát tri n
c a mình (Torriani, 2001).
2.3.1.2. Các y u t
-
nh hư ng t i s phát tri n c a vi khu n lactic
nh hư ng c a các ch t dinh dư ng
Trong công nghi p, v t li u dùng đ làm mơi trư ng cho vi sinh v t phát
tr ên c n ñ m b o các y u t : ñ y đ ch t dinh dư ng, khơng có đ c t , cho hi u
su t thu h i là l n nh t và giá thành r (Hall G.M, 1992). M i ngu n dinh dư ng
cung c p khơng ch
nh hư ng đ n s phát tri n c a vi khu n trong q trình
ni c y mà cịn nh hư ng khơng nh đ n quá trình thu h i và b o qu n ch
ph m sinh kh i sau này.
-
nh hư ng c a ngu n cacbon
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
13
Các lo i vi khu n khác nhau thì địi h i ngu n cacbon khác nhau. S phát
tri n c a vi khu n lactic v i m i lo i ñư ng khác nhau s t o ra các t bào có
đ c đi m hình thái và sinh lý khác nhau và vì v y cũng s có kh năng ch ng
ch u khác nhau trư c nh ng áp l c c a các quá trình x lý sau này. Nhóm các
nhà khoa h c c a Carcalho ñã kh ng ñ nh r ng kh năng s ng sót c a L.
bulgaricus trong và sau s y đơng khơ ph thu c vào lo i đư ng đư c b sung
trong q trình ni c y và thu h i ch ph m, n u lên men t manoza thì t l t
bào ch t nhi u hơn h n so v i lên men t fructose và lactose (Torriani, 2001).
Tuy nhiên, vi c l a ch n lo i ñư ng nào cũng c n quan tâm ñ n v n ñ kinh t
nh m gi m thi u chi phí đ u vào.
-
nh hư ng c a ngu n nitơ
Nitơ cũng là m t nguyên t c n thi t cho s s ng c a t t c sinh v t. V t
ch t cơ b n c a t bào (protein, axit nucleic…) ñ u ch a nitơ. Vi khu n lactic
địi h i r t nhi u axit amin khác nhau do đó chúng c n mơi trư ng có s n ngu n
nitơ nh m ñ m b o s phát tri n c a mình. Axit amin có th đư c đ ng hố dư i
d ng peptit nh vào tác d ng c a enzym protease ngo i bào hay n i bào.
ð sinh trư ng và phát tri n bình thư ng, ngồi nitơ dư i d ng h n h p các
axit amin, vi khu n lactic còn c n nh ng h p ch t h u cơ ch a nitơ như các s n
ph m thu phân protein t lactanbumin, casein, pepton, peptit, d ch n m men
thu phân, d ch chi t th t, trypton…ðây cũng là ngu n nitơ thư ng xun đư c
s d ng đ chu n b mơi trư ng nuôi c y. Tuy nhiên
quy mô công nghi p ta
c n nghiên c u nh ng ngu n nitơ thích h p đ s n xu t giúp gi m giá thành s n
ph m mà nâng cao ñư c hi u qu s n xu t. Trong ñó, d ch n m men thu phân
ñư c s d ng khá nhi u (Mukku, 2006).
-
nh hư ng c a các mu i vơ cơ và ch t kích thích sinh trư ng
Các mu i vơ cơ và các ch t khoáng ch v i lư ng r t nh nhưng l i có nh
hư ng r t l n ñ n s sinh trư ng và phát tri n c a vi khu n. Ch ng h n ñ i v i
Lactobacillus Mn2+, Mg2+, Fe2+ làm tăng cư ng s phát tri n c a vi khu n lactic,
hay Ca2+ tham gia vào c u trúc enzym protease thu phân m t s protein là
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
14
ngu n dinh dư ng ni t bào. Nhìn chung mangan và magie là nh ng ch t
đóng các vai trò ch y u sau:
+ Tham gia c u trúc và ñ m b o ch c năng ho t ñ ng c a enzym.
+ Gi i ñ c cho t bào kh i s có m t c a oxy.
+ n ñ nh c u trúc t bào.
Mg2+ là ch t ho t đ ng trong q trình lên men lactic b ng cách giúp vi
khu n lactic s d ng t t hơn các lo i ñư ng. Carvalho và c ng s ñã nh n th y
là khi b
sung NaCl và saccarose vào môi trư ng MRS khi ni c y L.
bulgaricus đem l i nh ng k t qu khác nhau trong quá trình t o sinh kh i và t
l s ng sót c a t bào trong khi s y và b o qu n sau này (Torriani, 2001).
Các ch t ch a axit béo có m t trong mơi trư ng cũng có nh hư ng khơng
nh đ n q trình sinh trư ng và phát tri n c a vi khu n. Chúng khơng nh ng
kích thích sinh trư ng mà cịn đóng vai trị trong q trình l nh đơng sau này. Ví
d Tween 80 s làm thay đ i m t s axit béo trong t bào vi khu n lactic, s
thay ñ i này nh hư ng ñ n kh năng ch u l nh và kh năng ch ng ch u mu i
m n c a vi khu n lactic (Curk, 1996).
2.3.1.3. Vai trò c a vi khu n lactic trong th c ăn cho v t nuôi
Vi khu n lactic h tr tiêu hố kích thích s phát tri n, làm tăng s c ñ
kháng v i b nh t t cho v t nuôi (Curk, 1996).
Pintado (1999), ñã l a ch n m t s ch ng thu c loài L. acidophilus b
sung vào kh u ph n ăn chăn ni đã th y chúng s n sinh và gi i phóng các
enzym thu phân, nh đó h tr tiêu hóa cho v t ni đ c bi t là trong giai
ño n ñ u ñ i c a l n và bê con, qua đó kích thích s phát tri n c a v t nuôi
(Pintado, 1999).
M t s nghiên c u cũng cho th y Lactobacillus có góp ph n vào q trình
tiêu hố ngu n hydratcacbon. Pintado (1999) ñã phân l p ñư c ba ch ng
Lactobacillus t di u gà có kh năng thu phân t nh b t. M t s s n ph m ch a
vi khu n lactic có ho t tính thu phân glucan cũng có hi u qu ñ i v i th c ăn
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
15
c a gia c m và l n có ch a ñ i m ch và y n m ch b i vì các enzym c a v t ch
khơng th thu phân đư c β-D-glucan, nh v y nó h tr s tiêu hố tinh b t.
Ngồi ra vi khu n lactic cịn có vai trị nâng cao kh năng kháng b nh, kh
năng ñáp ng mi n d ch. Nh ng thí nghi m v i các lồi g m nh m cho th y
Lactobacilus (thư ng là L.acidophilus và L. casei) làm tăng ho t ñ ng c a đ i
th c bào. Chúng kích thích ho t ñ ng c a ñ i th c bào t i Listeria, làm tăng s
hình thành IgA
ru t non. S gia tăng quá trình s n xu t kháng th ñư c tham
gia v i s b o v ch ng l i s xâm nhi m c a Salmonella typhimurium. Ngồi
ra L.casei đư c s d ng như m t tá dư c ñ ngăn ch n s xâm nhi m t bên
ngồi. L.acidophilus cũng có hi u qu trong s gia tăng s n xu t kháng th
đư ng ru t (Zanoni, 1987).
2.4.2. Vai trị và ho t ñ ng c a enzyme trong
chua th c ăn xanh
Nguyên li u s d ng trong ch bi n là các s n ph m nông s n th c t chúng
là các v t th s ng, do đó trong q trình b o qu n ho c ch bi n chúng thành
các s n ph m th c ph m x y ra hàng lo t các q trình bi n đ i sinh h c mà các
q trình này đư c xúc tác t nhiên b i enzyme b n th hay do nhà cơng ngh
đưa vào đ đ t m c đích đ t ra. Vì v y có th nói enzym đóng vai trị ch ch t
trong các quá trình ch bi n và b o qu n s n ph m. Nh ng s n ph m giàu ch t
xơ như các lo i cây tr ng (c voi, thân cây ngô già, rơm lúa….) địi h i c n ph i
s d ng enzyme chuy n hóa các ch t xơ khó tiêu thành d tiêu. Trong th c t
n u ch t lư ng nguyên li u quá kém ngư i ta ph i ñi u khi n các ph n ng xúc
tác b i enzyme ñ t o nên các thành ph n thi u h t trong nguyên li u ñưa vào
s n xu t. Trong th c t có r t nhi u các ngun li u nơng s n có giá tr thương
ph m th p. Sau khi đư c chuy n hóa b i tác d ng c a enzyme thì giá tr thương
ph m cao hơn r t nhi u, chúng có th là các s n ph m khơng nh ng có giá tr
dinh dư ng cao mà cịn ph c v đư c cho các m c đích khác ngồi th c ph m
như y h c... Trong ch bi n sau khi x y ra các giai đo n chuy n hóa chính,
thơng thư ng các s n ph m th c ph m chưa h n ñã ñ t ch t lư ng c m quan t i
ưu. Vì th chúng có các giai đo n hồn thi n s n ph m, trong giai ño n này ho c
là t o nên nh ng ñi u kiên m i cho các enzyme b n th có l i phát huy tác d ng
Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………….
16