Khảo sát chăn nuôi bò nông hộ và nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật võ béo bò lai SIND ở huyện mđăk tỉnh đăk lăk

1

Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Năm 2002, đàn bò cả nớc có 4.062 ngàn con, đợc phân bố rộng ở các
vùng sinh thái khác nhau, trong đó đàn bò ở 3 tỉnh Tây Nguyên là Kon Tum,
Gia Lai và Đăk Lăk đà có 390.900 con, chiếm tới 9,62% và chủ yếu là bò thịt
(Tổng cục Thống kê, 2003) [72].
Tỉnh Đăk Lăk có diện tích 19.599 km2, chiếm gần 6% tổng diện tích tự
nhiên của cả nớc (bao gồm 18 huyện và thành phố), dân số hơn 2 triệu ngời,
mật độ trung bình 102,23 ngời/km2 (Cục Thống kê tỉnh Đăk Lăk, 2003) [10].
Là một tỉnh nằm trong vùng sinh thái khí hậu đặc thù Tây Nguyên có đồng cỏ
tự nhiên rộng và đa dạng, đây chính là thế mạnh để phát triển chăn nuôi đại
gia súc nhất là đối với bò thịt.
Tính đến cuối năm 2002, đàn bò của tỉnh có 94.845 con, nhng đàn bò
thuộc sở hữu tập thĨ chiÕm ch−a tíi 4% sè l−ỵng chđ u n»m ở nông hộ (Cục
Thống kê tỉnh Đăk Lăk, 2001 và 2003) [9], [10]. Vì vậy, thu nhập về chăn
nuôi bò đang giữ một vai trò quan trọng trong kinh tế nông hộ ở Đăk Lăk, đặc
biệt là tại huyện MĐrăk - một huyện có nhiều tiềm năng phát triển ngành
nuôi bò nhất của tỉnh. Chiến lợc phát triển kinh tế của tỉnh Đăk Lăk là tập trung
xây dựng MĐrăk thành vùng trọng điểm chăn nuôi bò thịt: dành 12.000 ha đất
cho phát triển đồng cỏ và phấn đấu đến năm 2010 tổng đàn bò trong huyện sẽ tăng
lên 35.000 con, tỷ lệ bò lai đạt tới 70 - 80% (UBND tỉnh Đăk Lăk, 2001) [78].
Tuy nhiên, sự gia tăng số lợng đầu con phụ thuộc nhiều vào nguồn thức ăn
tự nhiên, khi nguồn thức ăn hiện có đợc khai thác tối đa thì sự tăng đàn sẽ dừng
lại ổn định. Đi đôi theo xu hớng giảm diện tích chăn thả là mật độ chăn thả ngày
càng cao dẫn đến năng suất, chất lợng của đồng cỏ tự nhiên càng giảm, vì thế tác
động xấu đến năng suất và hiệu quả của chăn nuôi đồng thời tạo ra sức ép giữa gia


2

tăng số lợng đầu con với chất lợng đàn, giữa tận dụng thức ăn tự nhiên với sử
dụng hiệu quả các sản phẩm của địa phơng cho chăn nuôi...
Do tốc độ đô thị hóa nhanh nên Việt Nam, cũng nh nhiều quốc gia
khác đang phải đơng đầu với sự tăng nhanh về nhu cầu thịt, trung bình mỗi
năm khoảng 8,5%. Để tăng khối lợng sản phẩm phải có những đầu t khoa
học kỹ thuật thâm canh trong chăn nuôi và đó là một bớc biến đổi về chất.
Đây cũng chính là định hớng chiến lợc phát triển với chăn nuôi bò thịt nhằm
từng bớc đáp ứng nhu cầu cả về số lợng và chất lợng của ngời tiêu dùng.
Để giải quyết khó khăn về thức ăn, đà có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng
phụ phẩm trong chăn nuôi bò thịt. Tuy nhiên, do quy mô đàn, khả năng về vốn,
trình độ của chủ hộ, đặc thù vùng... mà việc ¸p dơng tiÕn bé khoa häc kü tht ë
c¸c n«ng hộ thờng bị hạn chế. Do vậy, việc nghiên cứu một cách có hệ thống về
những đặc thù chăn nuôi bò trong nông hộ để tìm ra một số giải pháp nâng cao
hiệu quả vỗ béo bò lai Sind, trên cơ sở sử dụng các sản phẩm địa phơng tại
MĐrăk - tỉnh Đăk Lăk, là một vấn đề cấp thiết hỗ trợ cho sự phát triển ngành
chăn nuôi bò đồng thời góp phần tham gia vào chơng trình phát triển kinh tế
xóa đói giảm nghèo từ mỗi nông hộ.
Để giải quyết một phần những đòi hỏi từ thực tế sản xuất đó, chúng tôi
thực hiện đề tài:
Khảo sát chăn nuôi bò nông hộ và nghiên cứu một số giải pháp kỹ
thuật vỗ béo bò lai Sind ở huyện MĐrăk - tỉnh Đăk Lăk.
2. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá các tiềm năng của địa phơng thông qua việc xác định
những thuận lợi và khó khăn tác động tới chăn nuôi bò nông hộ;
- Xác định những đặc thù trong chăn nuôi bò nông hộ;
- Xác định nguồn phụ phẩm cây trồng làm thức ăn nuôi bò nông hộ ở
huyện MĐrăk - tỉnh Đăk Lăk;

3

- Thử nghiệm một số chế độ nuôi dỡng để vỗ béo bò thịt lai Sind trên
cơ sở khai thác tiềm năng phụ phẩm của địa phơng theo các phơng thức
chăn nuôi khác nhau.
3. ý nghĩa khoa học của đề tài
- Đề tài nghiên cứu một cách hệ thống về các yếu tố tự nhiên, kinh tế xà hội, phân tích những thuận lợi và khó khăn tác động tới chăn nuôi bò thịt
tại nông hộ ở huyện MĐrăk.
- Xác định các nguồn phụ phẩm nông nghiệp sử dụng làm thức ăn nuôi
bò thịt tại địa phơng.
- Đề tài nghiên cứu thử nghiệm vỗ béo bò lai Sind thông qua một số các
giải pháp kỹ thuật về xây dựng các khẩu phần phù hợp với nguồn nguyên liệu
địa phơng và phơng thức chăn nuôi hiện tại của nông hộ.
4. ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Đề tài đà xác định đợc những đặc thù chăn nuôi bò thịt của các nông
hộ tại MĐrăk, đóng góp cơ sở khoa học và t liệu cho các chơng trình, dự án
hỗ trợ phát triển kinh tế nông hộ.
- Đa ra một số giải pháp kỹ thuật vỗ béo bò thịt phù hợp với điều kiện
địa phơng có thể ứng dụng rộng rÃi trong các nông hộ.
- ổn định sản xuất tại chỗ và tạo điều kiện tiếp cận kỹ thuật khoa học kỹ
thuật trong chăn nuôi bò cho nông hộ, từ đó nâng cao hiệu quả chăn nuôi và góp
phần xóa đói giảm nghèo cho cộng đồng dân c ở huyện MĐrăk - tỉnh Đăk Lăk.


4

CHƯƠNG 1
TổNG QUAN TàI LIệU
1.1. Vai trò của chăn nuôi bò trong kinh tế hộ

1.1.1. Vai trò của chăn nuôi bò trong kinh tế hộ
Tổng thu nhập nông - lâm - ng− nghiƯp cđa ViƯt Nam hiƯn chiÕm
23,6% trong tỉng GDP, trong đó ngành trồng trọt đạt 62,37%, chăn nuôi đạt
15,63% (Nguyễn Đăng Vang, 2003) [80]. Ngành chăn nuôi hiện đang ngày
càng có vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, tốc độ tăng trởng ổn
định (bình quân tăng 5,24%/năm) và cao hơn so với trồng trọt (Đặng Trần
Tính, 2003; Nguyễn Phợng Vĩ, 2003) [69], [83].
Giá trị sản xuất chăn nuôi đợc tăng lên nhờ tiếp cận thị trờng đà góp
phần gia tăng hiệu quả cho các sản phẩm chăn nuôi cả về số lợng và chất
lợng trên một đơn vị héc ta cao hơn... đa chăn nuôi trở thành ngành mũi nhọn
trong chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông nghiệp theo hớng hàng hóa.
Các tiến bộ kỹ thuật đà đợc áp dụng không chỉ mang lại hiệu quả kinh
tế cao, đóng vai trò quan trọng trong kinh tế hộ gia đình, điều quan trọng nữa
là sản xuất chăn nuôi chỉ sử dụng có khoảng 10% thời gian lao động nhng
hiệu quả năng suất lao động vẫn cao hơn 25% so với các hoạt động khác trong
ngành nông nghiệp và đà đem lại tới hơn 50% thu nhập bằng tiền mặt cho các
hộ nông dân (Đặng Trần Tính, 2003) [69]. Sản phẩm chăn nuôi không những
chỉ phục vụ cho nhu cầu con ngời mà còn là nhân tố thúc đẩy sự phát triển
của nhiều ngành kinh tế khác nh trồng trọt, chế biến...
Chăn nuôi nông hộ đà và đang thực sự giữ vai trò quan trọng, có ý nghĩa
quyết định đến sự phát triển nhanh và bền vững của ngành chăn nuôi nớc ta.
Những chủ trơng, chính sách phù hợp của Nhà nớc đà tạo ra những cơ hội
thuận lợi nh đòn bẩy kích cầu để chăn nuôi nông hé ph¸t triĨn.


5

Bảng 1.1. Tỷ lệ hộ nghèo đói ở nông thôn và thành thị
Chỉ tiêu

Số hộ nghèo (hộ)

Tỷ lệ hộ nghèo (%)

Nông thôn miền núi

785.000

28,0

Nông thôn thành thị

1.750.000

62,5

265.000

9,5

2.800.000

100

Nông thôn
Thành thị
Tổng số hộ nghèo

Nguồn: Lê Viết Ly (2003) [41].
Trong khi các nguồn thu nhập về nông nghiệp tăng 60%, nhng nghèo

đói vẫn là một thách thức lớn đối với phát triển. Tính đến năm 2000, tỷ lệ hộ
nghèo ở nớc ta là 32% (theo tiêu chuẩn nghèo quốc tế) hoặc là 17,2% (theo
tiêu chuẩn nghèo của Việt Nam), tức là còn khoảng 2,8 triệu hộ nghèo mà
90,5% hộ nghèo trong số đó là thuộc nông thôn (Lê Viết Ly, 2003) [41]. Do
đó, u tiên về nông nghiệp và phát triển nông thôn trong chơng trình, chính
sách của quốc gia là điểm cốt yếu để giảm nghèo và thúc đẩy tăng trởng kinh
tế của Việt Nam.
1.1.2. Một số yếu tố tác động tới chăn nuôi bò nông hộ
Bò là động vật nhai lại có đặc điểm về sinh trởng và phát triển, sử dụng
thức ăn và nhu cầu dinh dỡng mang nhiều đặc thù riêng. Tuy nhiên, nh các
ngành sản xuất khác, chăn nuôi bò cũng phải nằm trong một tổng thể chung và
bị chi phối bởi các điều kiện về kinh tế - xà hội, điều kiện tự nhiên, thông qua
các đơn vị chức năng chuyên trách và nhất là từ bản thân chủ nông hộ - ngời
có ảnh hởng trực tiếp và quyết định tới hiệu quả chăn nuôi bò.
Các yếu tố tác động qua lại, chi phối và ảnh hởng lẫn nhau, cũng có
thể tác động trực tiếp hay gián tiếp qua các nhân tố trung gian tác động tới
hiệu quả chăn nuôi bò. Tùy theo các mức độ khác nhau mà các yếu tố này có
thể là trở thành nhân tố thuận lợi hay khó khăn tác động tới chăn nuôi bò.


6

Điều kiện
tự nhiên

Điều kiện
kinh tế - xà hội

Các đơn vị KHKT
chuyên trách

Nông hộ

Chăn nuôi bò
nông hộ
Hình 1.1. Sơ đồ các yếu tố tác động tới chăn nuôi bò nông hộ
1.1.2.1. Nhóm các nhân tố về điều kiện tự nhiên
Các yếu tố khí hậu và thời tiết nh nhiệt độ, độ ẩm, lợng ma... tác động
trực tiếp đến sự sinh trởng và phát triển của gia súc, tới khả năng thu nhận thức
ăn... Diện tích và độ phì của đất ảnh hởng đến năng suất, sản lợng của cây
trồng và thức ¨n cho gia sóc. Khi d©n sè gia t¨ng, diƯn tích đất đồng cỏ ngày
càng bị thu hẹp, thì việc xây dựng hệ thống chăn nuôi gia súc nhai lại dựa trên
các phụ phẩm sẵn có là yêu cầu sống còn hiện nay và trong tơng lai.
Khí hậu thời tiết còn tác động tới sự sinh trởng, phát triển của cây thức
ăn trên đồng cỏ. Nhiệt độ môi trờng cao đà làm đẩy nhanh quá trình lignin hóa
của cây thức ¨n, gi¶m kh¶ n¨ng tÝch l chÊt dinh d−ìng trong cỏ... do vậy dẫn
đến hiệu quả sử dụng thức ăn thấp, dinh dỡng của gia súc không bảo đảm. Các
điều kiện tự nhiên cũng chi phối tới sự hình thành và lây lan của nhiều bệnh tật
khác nhau nh dịch tả, tiêu chảy, tụ huyết trùng, lở mồm long móng...
1.1.2.2. Nhãm nh©n tè vỊ kinh tÕ - x∙ héi
Nhãm nh©n tố này bao gồm chuỗi các vấn đề về chủ trơng, chính sách,
thị trờng, hạ tầng cơ sở, trình độ dân trí, tập quán, tín ngỡng, quy hoạch, sự
phát triển của các ngành kinh tế khác, công tác quản lý, th«ng tin...


7

Trong những năm gần đây, các chủ trơng, chính sách của Nhà nớc đều
hớng tới mục đích hỗ trợ để làm tăng hiệu quả của sản xuất chăn nuôi quy mô
nhỏ, giúp chăn nuôi nông hộ phát triển nhanh hơn nữa (giảm chi phí sản xuất,

tăng năng suất, chất lợng và kiểm soát dịch bệnh hữu hiệu...), đáp ứng nhu cầu
trong nớc và xuất khẩu ngày càng tăng cũng nh vợt qua những thách thức của
quá trình toàn cầu hóa. Từ đó nâng cao thu nhập cho nông hộ và hỗ trợ cho công
cuộc xóa đói, giảm nghèo ở nớc ta.
Thị trờng tiêu thụ là yếu tố rất quan trọng tham gia quyết định sản
xuất, điều chỉnh quy mô và tốc độ sản xuất. Trong cơ chế thị trờng, thông tin
đóng vai trò quan trọng cho cả ngời bán và ngời mua, cả ngời sản xuất và
ngời tiêu dùng. Thông tin ở các vùng nông thôn hiện nay còn hạn chế đà trở
thành nhân tố làm cho thị trờng hàng hóa của nông thôn cha phát triển.
Với 80 triệu dân và đàn bò hiện nay là 4,062 triệu con (Tổng cục Thống
kê, 2003) [72], có thể thấy rằng thị trờng thịt bò ở Việt Nam khá lớn. Tuy
nhiên, do mức độ đầu t còn hạn chế, cùng với cơ sở hạ tầng thấp kém, giao
thông đi lại khó khăn, thị trờng đầu ra của con bò phải qua nhiều khâu trung
gian nên thu nhập thật sự của nông hộ cha cao... Tất cả những yếu tố đó đều
chi phối đến năng lực phát triển chăn nuôi bò nông hộ. Ngoài ra, các vấn đề
khác nh tôn giáo, phong tục, tập quán chăn nuôi, tập quán tiêu dùng cũng có
ảnh hởng nhiều đến hiệu quả chăn nuôi.
1.1.2.3. Nhóm các nhân tố về kỹ thuật
Nhóm nhân tố này bao gồm các đơn vị chức có trách nhiệm t vấn,
nghiên cứu, thử nghiệm và chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật chuyên
ngành cho nông hộ, ở nhiều góc độ khác nhau về con giống, về dinh dỡng, kỹ
thuật chăm sóc nuôi dỡng, về công tác phòng và trị bệnh...
Từ năm 1993 đến năm 2000, Việt Nam tiến hành chơng trình cải tạo
đàn bò Vàng địa phơng với các giống bò ngoại nhập nh Red Sindhi,
Sahiwal, Brahman... Tính đến năm 2003, số bê lai đà đạt 630.000 con, tỷ lệ


8

nuôi sống đạt 95%, trọng lợng sơ sinh bê lai tăng 60 - 70% so với bê nội

(Đặng Trần Tính, 2003) [69], khoảng 28% số lợng bò đà đợc Sind hóa
(Nguyễn Đăng Vang, 2003) [80], nâng trọng lợng bò lai Sind: con cái 250 300 kg, con đực 400 - 500 kg, tỷ lệ thịt xẻ đạt 48 - 49%, năng suất sữa 800 1.000 kg/con/chu kỳ vắt sữa (Nguyễn Văn Thởng, 2003) [61].
1.1.2.4. Nông hộ
Chủ hộ cùng với năng lực về vốn, trình độ hiểu biết, mục đích chăn nuôi,
nguồn thông tin tiếp nhận, nhân công... sẽ quyết định tới hiệu quả chăn nuôi bò.
Trình độ nhận thức của ngời dân về kỹ thuật chăn nuôi còn thấp, mục đích
chăn nuôi chủ yếu là tận dụng (đồng cỏ, lao động nhàn rỗi...), khả năng nắm bắt
thông tin cha kịp thời. Thực tế cũng cho thấy, chăn nuôi nông hộ trong cơ chế
thị trờng đang phải đối mặt với nhiều trở ngại, khó khăn trong hoạt động sản
xuất về quy mô đàn, phơng thức chăn thả, các yêu cầu về kỹ thuật, mức độ đầu
t với lợi nhuận, về giải quyết thị trờng tiêu thụ...
Khả năng tiếp cận thị trờng của chủ hộ sẽ là chìa khóa để thúc đẩy tốc
độ phát triển chăn nuôi nông hộ. Tuy nhiên thực tế hiện nay, khả năng tìm hiểu
thị trờng của chủ hộ vẫn bị hạn chế bởi nhiều trở ngại hay rào cản có thể nảy
sinh từ các chính sách và quy định hiện có, các đặc điểm của vùng, sự khác biệt
về địa lý, cơ cấu, trình độ công nghệ và đặc biệt là trình độ của chủ hộ...
Chiến lợc phát triển nông nghiệp Việt Nam phấn đấu đa tỷ trọng giá
trị chăn nuôi trong tổng giá trị nông nghiệp lên mức 20 - 25% vào năm 2010
(Nguyễn Phợng Vĩ, 2003) [83], chính vì vậy những nghiên cứu về chăn nuôi
nông hộ (trong đó có chăn nuôi bò) sẽ rất cần thiết và là cơ sở khoa học cho
việc đẩy mạnh phát triển quy mô và nâng cao hiệu quả chăn nuôi để từng bớc
đa chăn nuôi trở thành ngành kinh tế mũi nhọn.
1.2. Đặc điểm tiêu hóa ở dạ cỏ loài nhai lại

Dạ cỏ đợc coi nh một túi lên men lớn và có khoảng 50% vật chất khô
của khẩu phần đợc tiêu hóa tại đây nhờ vào vai trß cđa hƯ vi sinh vËt. Ngn


9

vi sinh vật này theo thức ăn, nớc uống đi vào dạ cỏ tồn tại và phát triển nhờ
môi trờng thích hợp ở đây (Nguyễn Trọng Tiến và cs., 2001; Nguyễn Xuân
Tịnh và cs., 1996) [68], [70]:
- Độ pH gần nh trung tính thờng trong khoảng 6 - 7 và tơng đối ổn
định nhờ tác dụng đệm của muối phốt phát và bicacbonat của nớc bọt.
- Nhiệt độ khoảng từ 38 - 420C và không bị phụ thuộc vào thức ăn,
thờng nhiệt độ ban đêm cao hơn ban ngày (do quá trình lên men mạnh hơn).
- Môi trờng yếm khí, nồng độ O2 nhỏ hơn 1%, CO2 tới 50 - 70% và
phần còn lại là CH4.
- Độ ẩm trong dạ cỏ cao khoảng 70 - 80% và khá ổn định nhờ vai trò
điều hòa của nớc bọt.
- Nhu động dạ cỏ yếu nên thức ăn thờng dừng lại lâu.
- Thức ăn vào dạ cỏ đà trở thành nguồn cung cấp chất dinh dỡng một cách
đều đặn để cho vi sinh vật sử dụng. Các sản phẩm thờng xuyên đợc chuyển hóa,
trao đổi qua thành dạ cỏ đà tạo ra nồng độ của cơ chất thích hợp cho quá trình lên
men vi sinh vËt (Barcroft vµ cs., 1944) [84].
HƯ vi sinh vật sống cộng sinh trong dạ cỏ, sinh trởng và phát triển tại đây
và rồi chính hệ vi sinh vật này lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng vào quá trình
tiêu hóa, hấp thu độc đáo ở động vật nhai lại.
1.2.1. Khu hệ vi sinh vật dạ cỏ
Số lợng loài hoặc giống vi sinh vật trong dạ cỏ thờng xuyên thay đổi,
nó phụ thuộc vào thành phần thức ăn và sự tiêu hóa trong dạ cỏ lại dựa vào sự
hoạt động phân giải của các loài vi sinh vật này. Hệ vi sinh vật ở dạ cỏ gồm 3
nhóm chính là vi khuẩn, nguyên sinh động vật và nấm.
1.2.1.1. Vi khuẩn (Bacteria)
Trong dạ cỏ của loài nhai lại có số lợng lớn vi khuẩn từ 109 - 1011/ml
dịch (Hungate, 1966) [110], có khoảng 60 loài vi khuẩn khác nhau chđ u lµ


10

các vi khuẩn yếm khí và không có nha bào. Lợng sinh khối vi khuẩn chiếm
khoảng 1/2 tổng sinh khối của vi sinh vật dạ cỏ (Vũ Duy Giảng, 2001) [17].
Nhóm vi khuẩn tự do trong dịch dạ cỏ chiếm khoảng 30%, còn lại khoảng 70%
là các nhóm vi khuẩn bám vào thức ăn, vi khuẩn trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô
và vi khuẩn bám vào động vật nguyên sinh (chủ yếu loại sinh khí metan).
Do đặc điểm thức ăn liên tục chuyển khỏi dạ cỏ nên phần lớn vi khuẩn
bám vào thức ăn sẽ bị tiêu hóa đi, vì vậy số lợng vi khuẩn dạng tự do trong dịch
dạ cỏ quyết định tốc độ công phá và lên men thức ăn. Vi khuẩn dạng tự do này
phụ thuộc vào các chất dinh dỡng hòa tan, đồng thời cịng cã mét sè l−ỵng vi
khn di chun tõ mÈu thức ăn này đến mẩu thức ăn khác.
Vi khuẩn đợc coi là thành phần vi sinh vật quan trọng bậc nhất trong dạ cỏ
trong việc phân giải chất xơ và sinh tổng hợp protein từ NH3. Có các nhóm vi
khuẩn chính là (Vũ Duy Giảng, 2001; Nguyễn Trọng Tiến và cs., 2001) [17], [68]:
- Nhóm vi khuẩn phân giải xơ (Cellulolytic bacteria)
Những loài phân giải xenluloza quan trọng là bacteroides succinogenes,
ruminococcus albus, cillobacterium cellulosolvens, butyrivibrio fibrisolvens,
ruminoccocus flavefaciens... chúng bám vào các mảnh thức ăn, tiết ra enzym phá vỡ
các khung xơng của phân tử xenluloza và thuỷ phân thành các oligosaccarit.
Những vi khuẩn phân giải xenluloza thì cũng có khả năng sử dụng
hemixenluloza nhng ngợc lại thì không. Một số loµi sư dơng hemixenluloza lµ
butyrivibrio fibrisolvens, lachnospira multiparus vµ bacteroides ruminicola.
Vi khuẩn phân giải xơ phát triển tốt ở môi trờng pH trung tính, khi pH
của dạ cỏ xuống đến 6 thì quá trình phân giải xenluloza bị giảm và ngừng khi pH
bằng 5,6. Môi trờng đủ nitơ và pH thích hợp thì nhóm vi khuẩn này sinh sản
nhanh, quá trình tiêu hóa xơ sẽ có kết quả tốt. Ngợc lại nếu trong thức ăn chứa
các yếu tố làm tăng tính toan của dạ cỏ sẽ làm giảm tiêu hóa xơ.
- Nhóm vi khuẩn tiêu hóa tinh bột (Amylolytic bacteria)

11

Trong dạ cỏ số lợng loài vi khuẩn phân giải tinh bột rất lớn, đó là
bacteroides amylophilus, succinimonas amylolytica, butyrivibrio fibrisolbvens,
bacteroides ruminantium, selenomonas ruminantium và steptococcus bovis. Sản
phẩm cuối cùng khi phân giải tinh bột là axit lactic. Nếu có đầy đủ nitơ thì các
vi khuẩn thuộc nhóm này tăng nhanh và sản sinh ra nhiều axit lactic làm cho pH
của dạ dày thấp xuống và sẽ ức chế các nhóm vi khuẩn phân giải xơ, khi đó các
loài vi khuẩn amylolytic (điển hình là streptococus bovis) chiếm u thế. Khi pH
đà bị giảm xuống thấp thì vi khuẩn tiếp tục phân giải axit lactic thành axit
axetic và propionic, nhng quá trình này chậm hơn so với quá trình tạo ra axit
lactic cho nên rất dễ bị trúng độc toan.
Nhiều nhóm vi khuẩn khác cũng có khả năng sử dụng các axit hữu cơ nh axit
lactic (veillonella gazogenes, veillonella alacalescens, peptostreptococcus elsdenii,
propioni bacterium vµ selenomonas lactilytica...), axit succinic, malic, fumaric,
formic hay axit axetic. Trong số những loài vi khuẩn phân giải protein và sinh
amoniac thì peptostreptococus và clostridium có khả năng lớn nhất. Các loài vi khuẩn
tạo CH4 là methano bacterium, methano ruminantium và methano forminicum.
1.2.1.2. Động vật nguyên sinh (Protozoa)
Khi còn trong thời gian bú sữa, dạ dày trớc của bê cha có động vật
nguyên sinh và chúng chỉ thực sự xuất hiện trong dạ cỏ khi bê bắt đầu ăn thức
ăn thô. động vật nguyên sinh có số lợng khoảng 105 - 106 tế bào/g chất chứa
với khoảng 120 loài, với từng cá thể cũng có số loài và số lợng khác nhau.
động vật nguyên sinh có mặt trong d¹ cá thc líp ciliata cã 2 líp phơ là
entodiniomorphida và holotrica.
Giữa động vật nguyên sinh và vi khuẩn có nhiều điểm khác nhau: kích
thớc của động vật nguyên sinh lớn hơn rất nhiều và có thể đạt từ 25 - 250 àm;
tốc độ xâm nhập của động vật nguyên sinh vào các mảnh thức ăn nhanh hơn;
động vật nguyên sinh có khả năng dự trữ cacbohydrat d dới d¹ng amylopectin

12

không tan; động vật nguyên sinh lại dễ dàng bị phá huỷ trong môi trờng axít;
động vật nguyên sinh không có khả năng tổng hợp đợc axit amin từ NH3, nguồn
axit amin để tổng hợp nên protein cho cơ thể chúng lại nhờ ăn và tiêu hóa protein
của vi khuẩn hay từ thức ăn mà có. Ước tính mỗi giờ động vật nguyên sinh trong
dạ cỏ có thể ăn tới 200*105 vi khuẩn và cứ mỗi phút có khoảng 1% vi khuẩn dạ
cỏ bị động vật nguyên sinh ăn (Vũ Duy Giảng, 2001) [17]. Chính do điều này,
mà động vật nguyên sinh lại làm giảm hiệu quả sử dụng protein nói chung.
Động vật nguyên sinh có thể trú ngụ ở các mẩu thức ăn lớn và cũng có
thể trú ngụ ở thành dạ cỏ dạng đám holotric. Mật độ tăng, động vật nguyên
sinh tụ tập trong các bọc bolus. Khi gia súc (vật chủ) nhai lại: hỗn hợp thức ăn
cùng với các bọc chứa vi khuẩn cùng động vật nguyên sinh sẽ đợc ợ lên. Dịch
và các mẩu nhỏ thức ăn sau đó đợc nuốt xuống rồi bị chuyển tới dạ tổ ong,
đến dạ lá sách. Riêng với động vật nguyên sinh nhờ bám vào các mẩu thức ăn
có kích thớc lớn nên còn nằm lại ở các bolus, khi đợc nuốt lại xuống dạ cỏ
rồi nó tiếp tục chu chuyển theo chu kỳ chuyển vận thức ăn thông qua dạ cỏ.
động vật nguyên sinh thuộc lớp ciliata có 2 nhóm chính (Vũ Duy Giảng,
2001; Nguyễn Trọng Tiến và cs., 2001) [17], [68]:
- Nhóm phân giải xơ (Cellulolytic ciliate): chúng tham gia vào việc phá vỡ
cấu trúc vật lý của thức ăn và tiết enzym phân giải vách tế bào. động vật nguyên sinh
không tiết enzym và phân giải xơ ra môi trờng dạ cỏ mà chúng ăn các mảnh thức
ăn bị phá vỡ, rồi sau đó tiết enzym và tiêu hóa xơ ở trong cơ thể của chúng.
- Nhóm phân giải tinh bột (Amilolytic ciliate): động vật nguyên sinh
tích luỹ polysaccarit nhờ khả năng nuốt tinh bột ngay sau khi ăn và dự trữ dới
dạng amylopectin. Điều này không những quan trọng cho gia súc nhai lại nhờ
hiệu ứng đệm chống phân giải đờng quá nhanh làm giảm pH đột ngột, mà
còn cung cấp năng lợng từ từ cho nhu cầu duy trì và sinh trởng của bản thân
động vËt nguyªn sinh.

13

Động vật nguyên sinh tác động cơ học xé rách màng tế bào thực vật làm
tăng diện tích tiếp xúc của thức ăn và khi đó thức ăn dễ dàng chịu tác động của
vi khuẩn. động vật nguyên sinh bảo tồn nối đôi của các axit béo không no
mạch dài quan trọng nh axit linoleic, linolenic... bằng cách nuốt, đa xuống
phần sau của đờng tiêu hóa cung cấp trực tiếp cho vật chủ, nếu không các
axit béo này sẽ bị làm no hóa bởi vi khuẩn.
1.2.1.3. Nấm (Fungi)
Nấm có mặt trong dạ cỏ của hầu hết các loài động vật nhai lại và thuộc
nhóm hoạt động yếm khí, bao gồm các loài: neocalimastic frontalis, piramonas
communis, sphaerommonas communis... số lợng khoảng 103/ml dịch dạ cỏ
(Nguyễn Trọng Tiến và Mai Thị Thơm, 1996) [66]. Mặc dù khả năng xâm nhập
vào tế bào thực vật không bằng vi khuẩn nhng nấm lại đóng vai trò quan trọng
trong hoạt động tiêu hóa xơ của vi sinh vật (Bauchop, 1981) [86].
Đầu tiên, nấm di chuyển tới phần thức ăn xơ để vừa tiêu hóa vừa xâm
nhập vào các biểu mô (thờng ở chỗ bị mục nát hay khí khổng của lá) rồi làm
nang, mọc mầm và phát triển trên mẩu thức ăn. Mặc dầu không lên men đợc
lignin nhng chính nấm lại có khả năng phá vỡ phức chất lignin- hemixenluloza
và làm hòa tan lignin. Một khi cấu trúc này bị phá vỡ thì sự lên men của vi
khuẩn đối với các chất xơ có hiệu quả hơn. Với khẩu phần nhiều xơ, sinh khối
nấm men cã thĨ lªn tíi 10% tỉng sinh khèi trong dạ cỏ.
Nấm còn có khả năng tiêu hóa một vài thành phần trong cấu trúc của tế
bào nh xenluloza, tinh bột, đờng... một số loài lên men đợc cả hemixenluloza.
Tuy nhiên có những cacbohydrat mà nấm không thể sử dụng đợc bao gồm
pectin, axit galacturonic, fructoza, mantoza và galactoza.
1.2.2. Một sè u tè ¶nh h−ëng tíi hƯ vi sinh vËt
Vi sinh vật dạ cỏ (cả ở thức ăn và ở biểu mô dạ cỏ) kết hợp với nhau

trong quá trình tiêu hóa thức ăn, loài này phát triển trên sản phÈm cđa loµi kia.


14

Sản phẩm phân giải cuối cùng của một loài nào đó lại đợc loài khác tiếp tục
sử dụng (Preston và Leng, 1987) [132].
1.2.2.1. Mối quan hệ giữa các nhóm vi sinh vật
Mối quan hệ giữa các nhóm vi sinh vật dạ cỏ là mối quan hệ cạnh tranh
và hợp tác lẫn nhau mà kết quả cuối cùng hình thành nên một khu hệ vi sinh
vật mà trong đó tỷ lệ của các loài là thích hợp cho sự phân giải thức ăn.
- Mối quan hệ cạnh tranh: mối quan hệ này có thể thấy rõ bởi động vật
nguyên sinh ăn và tiêu hóa vi khuẩn, sử dụng protein của vi khuẩn để phục vụ
cho sinh trởng của mình, do đó làm giảm tốc độ và hiệu quả chuyển hóa protein
trong dạ cỏ. Khi lợng entodian trong dạ cỏ tăng lên cao đến 2*106 cá thể /1ml
dịch dạ cỏ thì toàn bộ vi khuẩn trong dạ cỏ bị ăn hết (Coleman, 1975) [93]. Với
những loại thức ăn dễ tiêu hóa thì điều này không có ý nghĩa lớn, song đối với
thức ăn nghèo nitơ thì động vật nguyên sinh đà làm giảm hiệu quả sử dụng thức
ăn nói chung.
Giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau cũng có sự cạnh tranh điều kiện sinh
tồn. Chẳng hạn, khi gia súc ăn khẩu phần ăn giàu tinh bột nhng nghèo protein
thì số lợng vi khuẩn phân giải xenluloza sẽ giảm và do đó mà tỷ lệ tiêu hóa
xơ thấp. Sự có mặt của tinh bột trong khẩu phần sẽ kích thích vi khuẩn phân
giải bột đờng phát triển nhanh và chúng cũng sẽ nhanh chóng sử dụng cạn
kiệt đi những yếu tố dinh dỡng quan trọng cần thiết cho vi khuẩn phân giải
xơ nh các loại khoáng, amoniac, axit amin, isoaxit...
- Mối quan hệ hợp tác: trong điều kiện bình thờng giữa vi khuẩn và
động vật nguyên sinh là quan hệ cộng sinh cùng có lợi, thể hiện rõ nhất trong
việc phân giải chất xơ. Nếu môi trờng chỉ có ciliate thì lợng xơ phân giải
đợc chỉ là 7%, nếu chỉ có vi khuẩn thì cũng chỉ đạt tới 40%, tuy nhiên khi

có mặt c¶ vi khn lÉn ciliate víi mét tû lƯ tèi u, tỷ lệ phân giải xơ lên tới
60% (Vũ Duy Gi¶ng, 2001) [17].


15

Sù sèng cđa vi sinh vËt th−êng phơ thc vµo giới hạn dới của pH mà ít
phụ thuộc vào giới hạn trên (Coleman, 1975) [93]. Khẩu phần bổ sung nhiều
thức ăn tinh thì ciliate tập trung tiêu thụ tinh bột, lợng axit lactic sinh ra trong
dạ cỏ giảm đi và giữ pH của dạ cỏ ở mức an toàn cho các loài vi sinh vật. Một
số vi khuẩn đợc động vật nguyên sinh nuốt vào lại có tác dụng lên men ở
trong đó tốt hơn vì mỗi động vật nguyên sinh tạo ra một kiểu dạ cỏ mini với
các điều kiện ổn định cho vi khuẩn hoạt động. Một số loài ciliate còn hấp thu
ôxy giúp đảm bảo cho điều kiện yếm khí ổn định tạo nên môi trờng trong dạ
cỏ thuận lợi cho hệ vi sinh vật.
Nh vậy, khẩu phần ăn của động vật nhai lại có ảnh hởng rất lớn đến
sự tơng tác giữa các nhóm vi sinh vật dạ cỏ với nhau. Khẩu phần giàu các
chất dinh dỡng không gây sự cạnh tranh giữa các nhóm vi sinh vật, mặt cộng
sinh cùng có lợi biểu hiện rõ. Nhng với khẩu phần nghèo dinh dỡng sẽ gây
ra sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhóm vi sinh vật, ức chế lẫn nhau... tạo nên
khuynh hớng bất lợi cho quá trình lên men thức ăn nói chung dẫn đến hiệu
quả tiêu hóa bị giảm đi (Preston và Leng, 1987) [132].
1.2.2.2. Các yếu tố ảnh hởng đến sự phát triển của hệ vi sinh vật
Để tạo ra sản phẩm cuối cùng là protein của mình, cũng nh mọi cơ thể
sống khác vi sinh vật cần có đầy đủ cơ chất cho nhu cầu duy trì, sinh trởng và
phát triển của bản thân nh năng lợng ATP, khung cacbon, nguồn nitơ, khoáng...
- Năng lợng

Lợng sinh khối của vi sinh vật dạ cỏ phụ thuộc vào quá trình sinh tổng
hợp axit amin và protein của cơ thể vi sinh vật. Sự tổng hợp này cần rất nhiều

năng lợng mà chủ yếu đợc phóng thích dần dần qua quá trình phân giải
phức hợp cacbohydrat.
Sản phẩm phân giải yếm khí cacbohydrat gồm axit béo bay hơi và ATP:
axit béo bay hơi đợc hấp thu qua thành dạ cỏ và cung cấp năng lợng cho vật
chủ, còn ATP là nguồn năng lợng chủ yếu cho vi sinh vËt. Cø 1 mol glucoza


16

lên men thì có thể sinh ra 4 - 5 mol ATP cho vi sinh vËt, nh− vËy l−ỵng ATP
sinh ra trong dạ cỏ phụ thuộc vào lợng các hợp chất hữu cơ tiêu hóa và quan
hệ chặt chẽ với lợng protein tổng hợp đợc.
Mức độ sinh trởng của vi sinh vật phụ thuộc vào lợng ATP sẵn có
(Chalupa, 1984) [88] bởi vì các chức năng của tế bào nh duy trì, vận chuyển, tái
tạo, thay thế... tất cả đều lấy năng lợng từ ATP. Vì vậy, nếu tốc độ hình thành
ATP càng cao thì tốc độ sinh trởng của vi sinh vật càng mạnh. Tuy nhiên tốc độ
hình thành ATP lại phụ thuộc vào lợng ATP còn lại, số lợng chất nền còn lại
sau khi đà đợc vi sinh vật sử dụng hoặc tiêu hao. Nếu ATP đợc sử dụng nhiều
cho hoạt động duy trì thì lợng ATP dành cho tổng hợp tế bào sẽ giảm...
Cơ chất chứa
năng lợng

Nitơ
VSV

Khung các bon
ATP

Các sản phẩm
lên men

VSV

Khoáng
(P, S, Mg...)

Protein VSV

Hình 1.2. Sơ đồ các chất dinh dỡng cần thiết cho tổng hợp của vi
sinh vật dạ cỏ
Nguồn: Chenost và Kayuli (1997) [90].
- Nồng độ NH3

Thành phần tế bào vi sinh vật gồm chủ yếu là protein và một lợng nhỏ
axit nucleic, nguồn nitơ mà vi sinh vật sử dụng để tổng hợp nên protein của cơ
thể thờng là NH3 (Nolan và Leng, 1972) [126]. Do vậy, nitơ là yếu tố quan trọng
để vi sinh vật nâng cao đợc hiệu quả tiêu hóa các chất dinh dỡng trong thức ăn.


17

Hàm lợng nitơ cần thiết cung cấp cho hệ vi sinh vật dạ cỏ lệ thuộc vào
lợng thức ăn, năng lợng ăn vào và khối lợng cơ thể của gia súc (Chenost và
Kayuli, 1997) [90]. Tỷ lệ lợi dụng nitơ trong d¹ cá cã quan hƯ thn víi tû lƯ các
loại thức ăn năng lợng dễ tiêu trong khẩu phần và đặc biệt là phụ thuộc vào
chính nồng độ NH3. Việc tăng hiệu suất sinh tổng hợp và tăng nồng độ NH3
thờng đi đôi với tăng tỷ lệ và tốc độ phân giải protein trong dạ cỏ.
Ngoài ra, các chất khoáng và vitamin cũng có vai trò quan trọng tác động
tới sự sinh trởng và phát triển của vi sinh vật dạ cỏ, cần thiết cho việc sinh tổng
hợp các axit amin, nhiỊu hỵp chÊt quan träng nh− ADN, ARN, ATP...

1.2.3. Tiêu hóa cacbohydrat ở dạ cỏ
1.2.3.1. Đặc điểm của thức ăn thô nhiều xơ
Nguồn cacbohydrat (bao gồm các monosaccarit, disaccarit, trisaccarit,
polysaccarit...) chiếm phần lớn trong khẩu phần ăn của loài nhai lại và chủ yếu
là chất xơ. Loại thức ăn thô nhiều xơ nhiệt đới thờng có hai đặc trng cơ bản
nh sau:
- Hàm lợng nitơ, khoáng, vitamin và gluxit dễ tiêu thấp.
- Cấu trúc của vách tế bào phức tạp bao gồm chủ yếu là hemixenluloza,
xenluloza, lignin, một ít protein, mỡ và khoáng (Capper và cs., 1989) [87]. Tỷ
lệ giữa xenluloza, hemixenluloza và lignin ở các loại rơm tơng ứng thờng là
31:28 và 10%VCK (Renxen, 1977) [135].
Xenluloza là cÊu tróc chđ u cđa tÕ bµo thùc vËt, chiÕm khoảng 32 47%VCK của thức ăn thô. Xenluloza là chuỗi cacbohydrat đơn giản, phân tử
mạch thẳng, đợc tạo bởi -D glucoza với các liên kết -1,4 glucozit.
Xenluloza gồm nhiều chuỗi thẳng liên kết với nhau thành bó dài nhờ mạch nối
hydrogen tạo thành các sợi xenluloza bền vững (microfibril) và đợc bao bọc
bởi các thành phần khác của vách tế bào. Các microfibril tập hợp lại tạo thành


18

các macrofibril. Số lợng các đơn vị cấu tạo có thể lên đến vài chục vạn, nên
phân tử lợng của xenluloza có thể tới hàng chục triệu.
Hemixenluloza là những heteropolysaccarit cấu tạo từ các loại đờng thuộc
nhóm hexoza (glucoza, mantoza, galactoza) vµ nhãm pentoza (xyloza, arabinoza).
Hemixenluloza bao bäc xung quanh các microfibril cùng với một số thành phần
khác nh pectin và glycoprotein tạo thành chất vữa gắn kết các microfibil lại trong
macrofibrin. Hemixenluloza còn liên kết với các cấu trúc phenolic bao quanh các
sợi xenluloza. Hemixenluloza không hòa tan trong nớc nhng hòa tan trong dung
dịch kiềm và bị thuỷ phân bởi axit dễ dàng hơn so với xenluloza.
Lignin không phải là cacbohydrat mà là một hetero-polyme vô định

hình, thuộc về nhóm chất có nhân thơm mà cơ sở là nhân benzol. Lignin đợc
cấu tạo từ các rợu coumaryl, coniferul và sinapyl. Ba loại rợu này liên kết
với nhau thành phenylpropancol, nhiều nhóm phenylpropanoid liên kết lại tạo
nên cấu trúc lignin bỊn v÷ng vỊ lý hãa häc.
CH = CH - CH2OH
Khi: R = R1 = H: lignin là rợu Coumaryl;
R1

R
OH

R = H; R1 = OCH3: lignin là rợu Coniferul;
R = R1 = OCH3: lignin là rợu Sinapyl.

Hình 1.3. Công thức hóa học của lignin
Trong vách tế bào lignin liên kết với hemixenluloza, xenluloza bằng các
mạch nối ester và hydrogen, đồng thời còn có thể liên kết với protein bằng các
mạch nối hóa trị. Lignin không hòa tan trong nớc, trong axit đậm đặc, trong các
dung môi hữu cơ bình thờng, rất bền vững với các enzym của vi sinh vật dạ cỏ,
tuy nhiên lignin lại dễ bị phân giải bởi các chất kiềm.
1.2.3.2. Tiêu hóa cacbohydrat
Theo Van Soest (trích dẫn Bùi Văn Chính, 2002) [5], thì nguồn dinh
dỡng có thể thu nhận đợc từ nguồn thức ăn thô xơ gồm các chất hữu cơ hòa


19

tan, ADF và NDF. Trong quá trình tiêu hóa, vi sinh vật sẽ phân giải các chất
tiềm tàng có trong thức ăn thô để tạo ra các sản phẩm dinh dỡng.

Tế bào thực vật

Chất hữu cơ hòa tan

Thành tế bào thùc vËt

NDF:

ADF:

- Xenluloza

- Xenluloza

- Hemixenluloza

- Lignin

- Lignin

- Silica (1 l−ỵng nhỏ)

- Silica

Hình 1.4. Sơ đồ Van Soest về các chất dinh d−ìng trong tÕ bµo thùc vËt
Ngn: Van Soest (trÝch dẫn Bùi Văn Chính, 2002) [5].
Vi sinh vật bám vào các tiểu phần thức ăn thô xơ rồi thủy phân từng phần
xenluloza và hemixenluloza nhờ các enzym của chúng. Quá trình thủy phân này
sinh ra các loại đờng (glucoza, xyloza...), sau đó lại đợc tiếp tục lên men để tạo
ra năng lợng dới dạng ATP và các axit béo bay hơi. Đó là các axit axetic,

propionic và butyric theo một tỷ lệ tơng đối khoảng 70:20:8 cùng với một lợng
nhỏ izobutyric, izovaleric và valeric (Nguyễn Xuân Trạch, 2003) [73].
Tỷ lệ các axit béo bay hơi sinh ra còn chịu ảnh hởng bởi các yếu tố nh
thành phần các nhóm vi sinh vật, loại thức ăn thu nhận đợc, cách chế biến thức
ăn. Với thức ăn chế biến thô, con vật ăn và nhai lại tiết nhiều nớc bọt làm tốc
độ sinh axit béo bay hơi chậm nên pH của dạ cỏ cao và sản phẩm phân giải
nhiều axit axetic, hoàn toàn ngợc lại đối với các thức ăn chế biến kỹ.
Các phản ứng hóa học của quá trình lên men đờng hexoza để hình
thành 3 axit béo bay hơi có thĨ biĨu diƠn nh− sau:


20

C6H12O6 + 2H2O

2CO2 + 4 H2 + 2CH3COOH (Axit axetic)

C6H12O6 + 2H2O

2H2O + 2C2H5COOH (Axit propionic)

C6H12O6 + H2O

2CO2 + 2H2 + C3H7COOH (Axit butyric)

Các chất khí CO2 và H2 thì kết hợp với nhau tạo ra khí metan:
4H2 + CO2

2H2O + CH4 (Metan)

Hai phản ứng tạo ra axit axetic và axit butyric có sản phẩm cuối cùng là
hydro, sau đó nó tiếp tục đợc kết hợp với CO2 tạo khí metan rồi đợc thải ra
ngoài, gây lÃng phí năng lợng. Ngợc lại, phản ứng tạo ra axit propionic thì
thu nhận hydro nên đó là phản ứng có hiệu quả về năng lợng.
Cacbohydrat
ATP
ADP

NADH
NAD+

NADH
Pyruvat

NADH

NAD+

NAD+

Lactat

Malat

Acrylyl CoA

ADP

NAD+

NADH

H
CO2

Fumarat

ATP
NAD+

NAD+
Succinat

Propionat

ADP

ADP
ATP

NAD+
Metan

Axetat

Hình 1.5. Sơ đồ chuyển hóa cacbohydrat trong dạ cỏ
Nguồn: Vũ Duy Giảng (2001) [17].

Axetyl CoA

ATP
ADP
NADH
ATP

NADH
NADH

Format

Butyrat


21

Lợng các sản phẩm này sinh ra là 0,66 mol axetat; 0,22 mol propionat;
0,16 mol butyrat; 0,6 mol CO2; 0,34 mol CH4 vµ 2,2 mol ATP (Lean, 2000)
[116]. Nh− vËy, trao đổi cacbohydrat ở loài nhai lại có điểm rất đặc trng:
trong máu động vật không chỉ có glucoza mà còn có cả một lợng lớn các axit
béo bay hơi hình thành. Chính điều này cho thấy vai trò quan trọng của các
axit béo bay hơi đối với quá trình tiêu hóa ở động vật nhai lại.
1.2.4. Chuyển hóa protein
Thức ăn của loài nhai lại thờng có hàm lợng protein và nitơ phi
protein thấp, giá trị dinh dỡng cũng không cao, hàm lợng protein thô thờng
biến động lớn từ 4 - 30%. Nhê cã sù sèng céng sinh cđa hƯ vi sinh vật, nên ở
dạ dày trớc của động vật nhai lại không chỉ có quá trình phân giải protein và
các hợp chất chứa nitơ phi protein để hình thành NH3 mà còn có quá trình tổng
hợp protein từ các hợp chất nitơ phân tử thấp trong dạ cỏ.
Nhiều nghiên cứu cho rằng sự thủy phân protein tiến hành qua hai giai
đoạn: giai đoạn đầu là thủy phân thành nhiều m¶nh nhá cã Ýt nhÊt tõ hai axit

amin (peptit) trë lên nhờ men proteinaza (peptithydrolaza) và giai đoạn sau
tiếp tục phân giải thành các axit amin dới tác dụng của men peptitaza.
Proteinaza
Protein

Peptitaza
Peptit

Axit amin

Nguån nit¬ cung cÊp cho vi sinh vËt dới dạng NH3 không chỉ đến từ
các protein trong thức ăn, mà còn từ các hợp chất nitơ phi protein, từ nitơ nội
sinh (thẩm thấu trực tiếp qua thành dạ cỏ, từ nớc bọt và từ các chất tiết vào dạ
cỏ), phần khác nitơ đợc cung cấp từ chính các vi sinh vật bị phân giải. Các
hợp chất nitơ phi protein thờng gặp là các dạng axit amin tự do nh glutamic,
urê... chúng đợc phân giải nhanh cho ra sản phÈm cuèi cïng lµ NH3.
Deaminaza
RCHNH2COOH
(Axit amin)

RCOCOOH + NH3
(Xetoaxit)


22

Urê là sản phẩm có ý nghĩa lớn nhất trong tất cả các hợp chất nitơ phi
protein, urê vào dạ cỏ sẽ nhanh chóng đợc phân giải thành NH3 và CO2 nhê
men ureaza cña vi sinh vËt:
Ureaza cña vi sinh vật

CO(NH2)2

2NH3 + CO2

Dù là phân giải protein hay nitơ phi protein thì sản phẩm cuối cùng đều là
NH3, nguồn NH3 trong dạ cỏ này lại đợc sử dụng (ra khỏi dạ cỏ) theo ba hớng
khác nhau (Kurilov và Krotkova, 1979; Nguyễn Xuân Trạch, 2003) [35], [73]:
- Hớng thứ nhất là khi NH3 hình thành sẽ đợc sử dụng để tổng hợp
nên các axit amin mới làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp protein của bản
thân vi sinh vật. Quá trình tổng hợp protein của bản thân vi sinh vật tõ
amoniac diÔn ra nh− sau:
Transaminaza
NH3 + RCOCOOH
(Xetoaxit)

RCHNH2COOH + H2O
(Axit amin)

Sù tổng hợp protein vi sinh vật từ NH3 dạ cỏ đạt mức tối đa khi nồng độ
NH3 dịch dạ cỏ ổn định ở mức 150 - 200 mg/l dịch dạ cỏ. Nồng độ amoniac
dịch dạ cỏ quá thấp sẽ làm giảm sự tổng hợp protein vi sinh vật (cứ 1MJ năng
lợng của axit béo bay hơi chỉ sản xuất đợc 12 g protein, trong khi nồng độ
amoniac dịch dạ cỏ cao thì 1MJ năng lợng sản xuất đợc 23 g protein).
- Hớng thứ hai là NH3 bị cuốn đi theo khối thức ăn xuống dạ dày dới.
- Hớng thứ ba NH3 đợc hấp thu qua thành dạ cỏ. Sự hấp thụ amoniac
trong dạ cỏ diễn ra theo phơng thức khuếch tán, cờng độ hấp thụ phụ thuộc vào
nồng độ amoniac, chất dinh dỡng và độ pH dạ cỏ.
Khi nồng độ NH3 vợt quá mức chuyển hóa của vi khuẩn chúng sẽ đợc
hấp thụ vào máu, đợc khử độc qua cơ chế tạo thành urê ở gan (Nếu lợng
NH3 tạo thành nhanh và nhiều trong dạ cỏ, sẽ hấp thu nhiều vào máu làm nồng

độ NH3 trong máu tăng, khi vợt quá khả năng khử độc cho phép, sẽ bị ngộ


23

độc và có thể chết. Nitơ cũng sẽ mất nhiều khi nồng độ NH3 trong dạ cỏ tăng
nhanh vì bị thải ra theo nớc tiểu).
Urê hình thành ở đây tiếp tục đợc biến đổi theo hai hớng: xuống thận để
đợc thải ra ngoài theo nớc tiểu và theo máu lên lại tuyến nớc bọt để tái sử dụng
lại. Động vật nhai lại tự hoàn chỉnh cơ chế này để đảm bảo tổng hợp của vi sinh vật
có hiệu quả trong dạ cỏ ở mức độ nitơ ăn vào.
Thức ăn
Protein

Nitơ phi protein
Urê

Protein không
bị phân giải

Protein bị
phân giải

Nớc
bọt

Nitơ phi
protein

Peptit

Dạ
cỏ

Axit amin

Amoniac

Urê

Gan

Protein vi
sinh vật
Urê
Thận
Tiêu hóa
trong ruột

Nớc tiểu

Hình 1.6. Sự chuyển hóa các chất chứa nitơ trong dạ cỏ
Nguồn: Nguyễn Xuân Trạch (2003) [73].
Nh vậy rõ ràng urê không phải là sản phẩm cuối cùng của quá trình
trao đổi và một lợng lớn nitơ urê đợc loài nhai lại tái sử dụng là một thích
ứng quan trọng cho loài động vật này đối với sự thu nhận không đều nitơ trong
thức ăn. Sự sử dụng khép kín và có hiệu quả nitơ tạo ra một chu tr×nh tiÕt kiƯm


24

nitơ độc đáo ở loài nhai lại và chúng có thể sống với những khẩu phần mà urê
là nguồn nitơ duy nhÊt (Vị Duy Gi¶ng, 2001) [17].
Khi vi sinh vËt dạ cỏ bị chuyển xuống dạ múi khế và ruột sẽ bị chết (do
môi trờng không thích hợp), protein từ vi sinh vật và phần protein không bị
phân giải ở dạ dày trớc thoát qua (chiếm 40 - 60%)... sẽ bị phân giải thành
các axit amin nhờ các men tiêu hóa ở đây. Nh vậy, vật chủ đợc cung cấp
protein từ hai nguồn: protein trong thức ăn và protein vi sinh vật.
Giá trị dinh dỡng của protein vi khuẩn có thể tới 81,81% còn của động vật
nguyên sinh là 72%. Giá trị sinh học của hỗn hợp vi sinh vật là 60%, riêng động
vật nguyên sinh là 68%, còn vi khuẩn là 66%, tỷ lệ tiêu hóa của động vật nguyên
sinh có thể lên tới 86% và vi khuẩn 82% (Kurilov và Krotkova, 1979) [35].
1.2.5. Một số yếu tố ảnh hởng tới tiêu hóa cacbohydrat và protein
1.2.5.1. Mối quan hệ giữa tiêu hóa cacbohydrat và protein
Cacbohydrat

Protein

Mê tan

Peptit. AA

NPN

Vật Chủ

Hình 1.7. Cơ sở của việc sử dụng cacbohydrat và nitơ phi protein
(NPN) để nuôi gia súc nhai lại
Nguồn: Nguyễn Xuân Trạch (2003) [73].

25

Thành phần các chất trong thức ăn của loài nhai lại chủ yếu thờng bao
gồm cacbohydrat, protein và nitơ phi protein... những thành phần này khi vào
trong dạ cỏ sẽ bị quần thể vi sinh vật tiến hành phân giải đồng loạt. Sản phẩm
phân giải các thành phần ấy lại ®−ỵc vi sinh vËt sư dơng ®Ĩ bỉ sung qua lại lẫn
nhau, chính vì vậy mà thành phần cacbohydrat, protein... trong khẩu phần có
mối quan hệ tác động tơng hỗ lẫn nhau. Để tổng hợp protein của vi sinh vật,
vi sinh vật cần các hợp chất chứa nitơ và đồng thời có thể sử dụng các hợp chất
chứa nitơ đơn giản nh amoniac.
Sản phẩm trung gian phân giải cacbohydrat sau khi hình thành các đờng
đơn sẽ tiếp tục bị phân giải thành các xetoaxit, còn sản phẩm phân giải cuối cùng
của protein và nitơ phi protein là NH3.
Nhờ vai trò của vi sinh vật mà các NH3 vừa đợc hình thành sẽ liên kết với
các xetoaxit để tạo ra axit amin mới, làm nguyên liệu cho việc tổng hợp protein vi
sinh vật (Nguyễn Xuân Tịnh và cs., 1996; Nguyễn Xuân Trạch, 2003) [70], [73].
Chính vì vậy mà mối quan hệ về tỷ lệ cân đối giữa gluxit với protein (đặc biệt với
nitơ phi protein) là rất quan trọng, chi phối đến tỷ lệ tiêu hóa và hiệu quả sử dụng
nitơ của vi sinh vật.
Tỷ lệ tiêu hóa (%)

45
40
35
30

Nồng độ NH3
để có tỷ lệ
tiêu hóa cao

25
20
15
10
5
0
0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Nồng độ NH3 (mg/lít)

Hình 1.8. ảnh hởng của nồng độ NH3 đến tỷ lệ tiêu hóa (In sacco)

rơm khô ở bò
Nguồn: Leng (1990), trích từ Vũ Duy Gi¶ng (2001) [17].