Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xác định giá trị năng lượng trao đổi me năng lượng thuần cho duy trì NEm của một số loại thức ăn cho bò sữa

....

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

------------------

NGUYỄN THỊ LỤA

NGHIÊN CỨU XÁC ðỊNH GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG
TRAO ðỔI (ME), NĂNG LƯỢNG THUẦN CHO DUY TRÌ
(NEm) CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN CHO BÒ SỮA

LUẬN VĂN THẠC SĨ NƠNG NGHIỆP

Chun ngành: Chăn ni
Mã số: 60 62 40

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Vũ Chí Cương
PGS.TS. ðặng Thái Hải
Hµ néi - 2011


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các
thơng tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc./.
Tác giả

Nguyễn Thị Lụa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

i


LỜI CÁM ƠN
Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
PGS. TS. Vũ Chí Cương, PGS. TS. ðặng Thái Hải người đã hướng
dẫn tận tình, giúp đỡ nhiệt tình, có trách nhiệm với tơi trong q trình thực
hiện đề tài và hồn thành luận văn này.
ðồng thời tơi cũng xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới tập thể các
thầy giáo, cô giáo Bộ môn hóa sinh lý động vật; Khoa chăn nin và ni
trồng thủy sản; Khoa sau đại học trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội, đặc
biệt là thầy cơ trong Phịng Phân tích thức ăn của viện Chăn Ni đã trực tiếp
đóng góp và tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận văn này.
Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè đã giúp đỡ tơi
trong quá trình thực hiện luận văn này.
Tên tác giả luận văn

Nguyễn Thị Lụa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN.....................................................................................................i
LỜI CÁM ƠN .........................................................................................................ii
MỤC LỤC .............................................................................................................iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... v
DANH MỤC CÁC ðỒ THỊ .................................................................................viii
DANH MỤC CÁC SƠ ðỒ...................................................................................... x
Chương 1: MỞ ðẦU............................................................................................... 1
1.1.

ðặt vấn đề.................................................................................................. 1

1.2.

Mục đích của đề tài..................................................................................... 2

1.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài ..................................................... 2

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 3
2.1.

Các hệ thống ñánh giá giá trị năng lượng và cách xác ñịnh ......................... 3

2.1.1.

ðịnh nghĩa và ñơn vị ño.............................................................................. 3

2.1.2.

Các dạng năng lượng của thức ăn ............................................................... 5

2.1.3.

Các phương pháp ño nhiệt sản xuất ra và tích lũy năng lượng................... 12

2.1.4.

Hiệu suất sử dụng năng lượng trao ñổi...................................................... 21

2.2.

Một số hệ thống ñánh giá giá trị năng lượng của thức ăn cho gia súc
nhai lại quan trọng .................................................................................... 25

2.3.

Hệ thống năng lượng trao ñổi của ARC .................................................... 27

2.4.

Hệ thống UFL và UFV của Pháp .............................................................. 29

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 34
3.1.

Ảnh hưởng của loài gia súc đến tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lượng của
một số loại thức ăn thô dùng cho gia súc nhai lại ...................................... 34

3.2.

Tỷ lệ tiêu hóa, giá trị năng lượng của cỏ voi và một số thức ăn xanh
dùng cho bị sữa xác định trên cừu ............................................................ 36

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

iii


3.3.

Ước tính giá trị năng lượng trao đổi ME của khẩu phần và lượng CO2,
CH4 thải ra ngồi mơi trường ở bị sữa lai ¾ HF, cạn sữa khơng chửa
bằng buồng hô hấp.................................................................................... 39

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 43
4.1.

Ảnh hưởng của lồi gia súc đến tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lượng của
một số loại thức ăn thô dùng cho gia súc nhai lại ...................................... 43

4.2.

Tỷ lệ tiêu hóa, giá trị năng lượng của cỏ voi và một số thức ăn xanh
dùng cho bò sữa........................................................................................ 51

4.2.1.

Thành phần hố học của cỏ voi và thức ăn thơ xanh.................................. 52

4.2.2.

Tỷ lệ tiêu hoá in vivo của cỏ voi và thức ăn thô xanh khác........................ 55

4.2.3.

Giá trị năng lượng của cỏ voi và thức ăn xanh tính theo hệ thống UFL ......... 58

4.2.4.

Giá trị năng lượng của cỏ voi và thức ăn xanh tính theo hệ thống UFL
hiệu chỉnh cho bị sữa ............................................................................... 59

4.3.

Ước tính giá trị năng lượng trao ñổi ME của khẩu phần và lượng CO2,
CH4 thải ra ngồi mơi trường ở bị sữa lai ¾ HF, cạn sữa không chửa
bằng buồng hô hấp.................................................................................... 63

4.3.1.

Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng, hàm lượng năng lượng, lượng thức
ăn ăn vào, tổng nhiệt sản xuất (HP), O2 tiêu thụ, CH4 và CO2 thải ra......... 63

4.3.2.

Ảnh hưởng của khẩu phần đến tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng, hàm
lượng năng lượng, lượng thức ăn ăn vào, tổng nhiệt sản xuất (HP), O2
tiêu thụ, CH4 và CO2 thải ra ...................................................................... 66

4.3.3.

Quan hệ giữa CH4 thải ra và DM ăn vào, các dạng năng lượng ăn vào...... 70

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .................................................................. 78
5.1.

Kết luận .................................................................................................... 78

5.2.

ðề nghị ..................................................................................................... 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 81

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

iv


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Ash:

Khống tổng số

CP:

Protein thơ

CF:

Xơ thơ

DM:

Chất khơ

DE:

Năng lượng tiêu hố của thức ăn

DP:

Potein tiêu hố

EE:

Mỡ thơ

GE:

Năng lượng thô của thức ăn

HI :

Nhiệt của thức ăn

ME:

Năng lượng trao ñổi của thức ăn

MP:

Protein vi sinh vật

NE :

Năng lượng thuần của thức ăn.

OM:

Chất hữu cơ

UFL:

ðơn vị cỏ tạo sữa

TDN:

Tổng các chất dinh dưỡng tiêu hoá

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam

TPHHTA: Thành phần hố học thức ăn
RQ:

Thương số hơ hấp

VCK:

Vật chất khơ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1:

Một vài giá trị GE ñiển hình (MJ/kg chất khơ) .................................. 5

Bảng 2.2:
Bảng 2.3:

Giá trị năng lượng trao đổi của một vài thức ăn điển hình.................. 9
Tính tốn nhiệt sản xuất ra của 1 bê từ các số liệu trao đổi hơ
hấp và ni tơ bài tiết trong nước tiểu ................................................. 16
Tính tốn năng lượng giữ lại và nhiệt sản xuất ra của một cừu

Bảng 2.4:
Bảng 2.5:
Bảng 2.6:
Bảng 2.7:
Bảng 2.8:
Bảng 3.1:

Bảng 3.2:
Bảng 3.3
Bảng 4.1a.
Bảng 4.1b.

từ thí nghiệm cân bằng carbon - nitơ ............................................... 19
Ước tính năng lượng giữ lại và nhiệt sản xuất ở gia cầm sử
dụng kỹ thuật giết mổ so sánh ......................................................... 21
Ký hiệu về hiệu suất sử dụng năng lượng trao ñổi (k) cho các
hoạt ñộng khác nhau ........................................................................ 22
Hiệu suất sử dụng năng lượng trao đổi cho duy trì của một số
chất dinh dưỡng và thức ăn .............................................................. 23
Hệ số sử dụng năng lượng trao đổi cho duy trì, tăng trưởng, và
tiết sữa ở gia súc nhai lại ................................................................. 28
Thành phần hóa học của các mẫu thức ăn thử nghiệm ..................... 34
Các phương trình sử dụng để tính giá trị dinh dưỡng của thức
ăn thí nghiệm theo hệ thống của Pháp (Jarrige, 1989)[35]. .............. 38
Thành phần hóa học của thức ăn tinh và thơ của các khẩu phần
thí nghiệm ....................................................................................... 40
Ảnh hưởng của giống gia súc đến tỷ lệ tiêu hóa một số loại thức
ăn .................................................................................................... 43
Ảnh hưởng của giống gia súc ñến tỷ lệ tiêu hoá một số loại thức

Bảng 4.3:

ăn .................................................................................................... 44
Kết quả xác ñịnh giá trị ME của một số loại thức ăn thô trên 3
loại gia súc khác nhau ...................................................................... 48
Thành phần hóa học của cỏ voi và thức ăn thô xanh khác (%

Bảng 4.4:
Bảng 4.5.

DM) ................................................................................................ 52
Tỷ lệ tiêu hóa của cỏ voi và thức ăn thơ xanh khác (%) ................... 56
Giá trị năng lượng của cỏ voi và thức ăn xanh ................................. 58

Bảng 4.2:

Bảng 4.6:

Giá trị năng lượng của cỏ voi và thức ăn xanh hiệu chỉnh cho
bịa sữa ............................................................................................ 60

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

vi


Bảng 4.7:

Bảng 4.8:

Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng, hàm lượng năng lượng,
lượng thức ăn ăn vào, Tổng nhiệt sản xuất (HP), O2 tiêu thụ,
CH4 và CO2 thải ra chung cho 5 khẩu phần ..................................... 64
Ảnh hưởng của khẩu phần đến tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh

Bảng 4.9:

dưỡng (%), hàm lượng năng lượng của khẩu phần (n = 6 cho
mỗi chỉ tiêu) .................................................................................... 67
Ảnh hưởng của khẩu phần ñến, lượng năng lượng, lượng thức

Bảng 4.10:
Bảng 4.11:

ăn ăn vào, tổng nhiệt sản xuất (HP) ................................................. 68
Ảnh hưởng của khẩu phần ñến O2 tiêu thụ, CH4 và CO2 thải ra ....... 69
Các phương trình hồi qui biểu diễn quan hệ giữa tổng năng
lượng trong CH4 thải ra (MJ/ngày) và CH4 thải ra (lít/ngày) với
DM ăn vào và các dạng năng lượng ăn vào (MJ/ngày) .................... 70

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

vii


DANH MỤC CÁC ðỒ THỊ
Trang
ðồ thị 1:

Phương pháp hiệu số ước tính HI của thức ăn................................... 13

ðồ thị 2:

Hiệu xuất sử dụng ME ở nhi lại........................................................21

ðồ thị 4.1:

Tỷ lệ tiêu hóa chất khơ và protein thơ xác định trên các loại gia
súc khác nhau ................................................................................... 46

ðồ thị 4.2:

Mối quan hệ giữa tỷ lệ tiêu hóa chất khơ cỏ voi xác ñịnh trên cừu
với giá trị xác ñịnh trên bò sữa ......................................................... 46

ðồ thị 4.3:

Mối quan hệ giữa tỷ lệ tiêu hóa chất khơ cỏ voi xác định trên cừu với
giá trị xác định trên bị thịt.................................................................. 46

ðồ thị 4.4:

Mối quan hệ giữa tỷ lệ tiêu hóa chất khơ của thức ăn thơ xác
định trên cừu với giá trị xác định trên bò sữa.................................... 47

ðồ thị 4.5:

Mối quan hệ giữa tỷ lệ tiêu hóa chất khơ của thức ăn thơ xác
định trên cừu với giá trị xác định trên bị thịt .................................... 47

ðồ thị 4.6:

Quan hệ giữa ME xác ñịnh theo phương pháp trực tiếp từ GE và
ME xác ñịnh theo cơng thức của INRA (1989) của thức ăn thơ
xác định trên cả 3 nhóm gia súc........................................................ 50

ðồ thị 4.7:

Quan hệ giữa ME xác ñịnh theo phương pháp ñốt mẫu xác ñịnh
GE và ME xác ñịnh theo công thức của INRA (1989) của thức
ăn thơ xác định trên cừu ................................................................... 50

ðồ thị 4.8:

Quan hệ giữa ME xác ñịnh theo phương pháp ñốt mẫu xác ñịnh
GE và ME xác ñịnh theo công thức của INRA (1989) của thức
ăn thơ xác định trên bò sữa ............................................................... 51

ðồ thị 4.9:

Quan hệ giữa ME xác ñịnh theo phương pháp ñốt mẫu xác ñịnh
GE và ME xác định theo cơng thức của INRA (1989) của thức
ăn thơ xác định trên bị thịt ............................................................... 51

ðồ thị 4.10: Quan hệ giữa tổng năng lượng trong CH4 (MJ/ngày) và DM ăn
vào (kgDM/ngày) ............................................................................. 71

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

viii


ðồ thị 4.11: Quan hệ giữa tổng năng lượng trong CH4 (MJ/ngày) và tổng DE
ăn vào (MJ/ngày).............................................................................. 71
ðồ thị 4.12: Quan hệ giữa tổng năng lượng trong CH4 (MJ/ngày) và GE thức
ăn tinh ăn vào (MJ/ngày) .................................................................. 72
ðồ thị 4.13: Quan hệ giữa tổng năng lượng trong CH4 (MJ/ngày) và GE ăn

vào (MJ/ngày) .................................................................................. 72
ðồ thị 4.14: Quan hệ giữa CH4 lít/ngày và DM ăn vào (kg/ngày)......................... 73
ðồ thị 4.15: Quan hệ giữa CH4 lít/ngày và tổng DE ăn vào (MJ/ngày) (bậc 2) ..... 73
ðồ thị 4.16: Quan hệ giữa CH4 lít/ngày và tổng DE ăn vào (MJ/ngày) (bậc 3) ..... 74
ðồ thị 4.17: Quan hệ giữa CH4 lít/ngày và tổng GE ăn vào (MJ/ngày)................. 74

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ðỒ
Trang
Hình 1:

Bomb nhiệt lượng (Bomb Calorimeter) ..............................................6

Hình 2:

Buồng hơ hấp (Respiration chamber) ...............................................18

Sơ đồ 1:

Phân loại năng lượng của thức ăn .......................................................7

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

x

Chương 1: MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Ở nước ta ñã có nhiều nghiên cứu xây dựng bảng thành phần giá trị dinh
dưỡng thức ăn cho gia súc nhai lại ñược triển khai từ nhiều năm nay và thu ñược
những kết quả đáng khích lệ. Cuốn sách “Thành phần hố học và giá trị dinh dưỡng
thức ăn gia súc, gia cầm Việt Nam” ñược xuất bản lần ñầu năm 1962 và tái bản vào
những năm 1983, 1992 và năm 2001 trình bày khá đầy đủ thành phần hóa học và
giá trị năng lượng của các lọai thức ăn phổ biến dùng cho gia súc gia cầm ở Việt
Nam (Viện Chăn nuôi, 2001) [4]. Năm 2002, Pozy và cộng sự ñã xuất bản bảng
thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của trên 300 mẫu thức ăn thu thập trên ñịa
bàn ðơng Anh và vùng phụ cận. Và gần đây nhất (Vũ Chí Cương ,2008)[5] đã bổ
sung thêm kết quả xác ñịnh thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của một số
loại thức ăn vào kho dữ liệu giá trị dinh dưỡng thức ăn cho gia súc nhai lại.
Tuy nhiên, trong tất cả các ấn bản trên, giá trị dinh dưỡng của các loại thức
ăn chỉ được ước tính hoặc dựa hồn tồn trên các cơng thức sẵn có từ nước ngồi
hoặc dựa vào thí nghiệm in vivo trên cừu rồi mới ước tính theo cơng thức của
(INRA, 1989)[33] với giả thiết khả năng tiêu hóa thức ăn của cừu và bị là tương tự
nhau. Trong khi đó kết quả của nhiều thí nghiệm lại cho thấy giả thiết này chưa
ñược chứng minh ñầy ñủ (Aerts và cộng sự, 1984)[7]. Kết quả nghiên cứu của
(Playne, 1978)[59] cho thấy tỷ lệ tiêu hóa chất khơ của cỏ nhiệt đới chất lượng thấp
xác định trên bị cao hơn rất nhiều so với kết quả xác ñịnh trên cừu. Kawashima và
cộng sự, (2007)[41] so sánh tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng giữa bò, cừu và dê
cho ăn khẩu phần cơ sở là rơm và hạt mạch có bổ sung các nguồn protein khác nhau
và cho biết tỷ lệ tiêu hóa xác định trên bị và cừu khác nhau rất lớn khi khẩu phần có
hàm lượng protein thơ (CP) thấp. Nhưng khi hàm lượng CP đạt khoảng 10% trở lên
thì tỷ lệ tiêu hóa giữa 2 lồi gia súc lại tương ñương nhau. Kết quả nghiên cứu của
Kawashima và cộng sự (2007)[41] tại Thái Lan cũng cho kết quả tương tự: với
thức ăn có hàm lượng CP thấp tỷ lệ tiêu hóa chất khơ, chất hữu cơ, NDF ... của cừu

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

1


thấp hơn đáng kể so với bị. Tuy nhiên khi hàm lượng CP đạt mức trên 10% thì tỷ lệ
tiêu hóa trên cừu tương đương với bị.
Như vậy với đặc ñiểm thức ăn cho gia súc nhai lại nước ta chủ yếu có hàm
lượng dinh dưỡng thấp thì việc sử dụng trực tiếp các giá trị tỷ lệ tiêu hóa và năng
lượng trao ñổi xác ñịnh ñược trên cừu cho bị sữa và bị thịt có thể khơng phù hợp.
Từ những nhận thức trên chúng tơi tiến hành đề tài:
"Nghiên cứu xác ñịnh giá trị năng lượng trao ñổi (ME), năng lượng
thuần cho duy trì (NEm) của một số loại thức ăn cho bị sữa".
1.2. Mục đích của đề tài
- Xác ñịnh ảnh hưởng của giống gia súc ñến tỷ lệ tiêu hóa in vivo của các
chất dinh dưỡng và giá trị năng lượng trao ñổi của một số loại thức ăn thơ dùng cho
gia súc nhai lại để tiến tới xây dựng phương trình hồi quy chẩn đốn tỷ lệ tiêu hóa
và giá trị năng lượng trao đổi của các loại thức ăn thơ cho bị sữa từ các giá trị đó
xác định trên cừu.
- Xác định giá trị ME theo phương pháp trực tiếp từ kết quả phân tích hàm
lượng năng lượng thơ trong thức ăn, phân, nước tiểu và khí metan để so sánh với
các giá trị ước tính theo cơng thức của INRA, qua đó xây dựng phương trình hiệu
chỉnh các giá trị đã xác định trong các nghiên cứu trước ñây.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
ðề tài có ý nghĩa khơng những về mặt khoa học mà cịn có nghĩa trong thực
tiễn sản xuất. ðề tài được tiến hành góp phần cung cấp thơng tin cần thiết đã được
nghiên cứu trong phịng thí nghiệm và kiểm nghiệm qua thực tế. Thơng qua đó
người chăn ni có thể tự cần đối giá trị dinh dưỡng của khẩu phần cho bò sữa phù
hợp với nguồn thức ăn tại địa phương từ đó góp phần giảm chí phí trong chăn ni
đồng thời nâng cao hiệu quả sản xuất đối với chăn ni bị sữa hiện nay.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

2


Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Các hệ thống ñánh giá giá trị năng lượng và cách xác ñịnh
2.1.1. ðịnh nghĩa và ñơn vị ño
ðịnh nghĩa:
Từ năng lượng bắt nguồn từ tiếng HyLạp và có nghĩa là trong cơng việc "in
work" (en ergon). Công việc của các tế bào là co bóp tự thân, vận chuyển tích cực
các phân tử và ion, tổng hợp các ñại phân tử từ các phân tử nhỏ bé. Nguồn năng
lượng cho các hoạt ñộng ấy là năng lượng hoá học dự trữ trong thức ăn gia súc ăn
vào. Các cầu nối năng lượng giữa các nguyên tử hoặc phân tử chính là nguồn năng
lượng tiềm năng, nguồn năng lượng này được giải phóng khi các cầu nối trên bị bẻ
gẫy. Khi các hợp chất hố học được chuyển từ loại hợp chất có mức năng lượng cao
sang các hợp chất có mức năng lượng thấp, một phần năng lượng được giải phóng
để sử dụng cho các hoạt động hữu dụng theo cơng thức:
Năng lượng tự do (free energy - FE) = H - TS
Ở ñây: H = enthalpy (Hàm lượng nhiệt năng trong hệ thống), T = Nhiệt ñộ
tuyệt ñối, S = entropy (ðộ hỗn loạn: degree of disorganization).
Hiểu biết các quá trình tạo ra năng lượng sinh học là cơ sở của khoa học về dinh
dưỡng vì tất cả các quá trình xảy ra trong cơ thể ñộng vật khi thức ăn bị tiêu hố và tham
gia vào q trình trao đổi chất là các q trình sinh ra hoặc lấy đi năng lượng.
Năng lượng thường ñược biểu thị là giá trị nhiên liệu của thức ăn gia súc "fuel
value" và bao gồm ba nhóm chất dinh dưỡng chính: carbohydrate, protein và lipid.
Việc biểu thị như vậy cho phép chúng ta xác ñịnh ñược quan hệ về lượng giữa các chất
dinh dưỡng ăn vào và hiệu quả dinh dưỡng - cơ sở ñể dự đốn năng suất gia súc.
Ngày nay chúng ta biết rằng có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sử dụng năng
lượng ở gia súc. Ngay cả khi nhu cầu các chất dinh dưỡng cụ thể như protein,

vitamin và muối khống đã được đáp ứng đầy đủ thì nhu cầu về năng lượng vẫn còn
là một câu hỏi. Gia súc cần năng lượng ñể trước hết cho các chức năng thiết yếu
như: hoạt ñộng cơ học của cơ, hoạt ñộng hố học, vận chuyển chủ động các cơ chất

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

3


ngược gradient nồng ñộ và tổng hợp các thành tố cần thiết của cơ thể. Ở gia súc đói,
năng lượng cho các chức năng này có được từ q trình dị hoá nguồn dự trữ của cơ
thể (catabolism) trước hết là glycogen sau đó là lipid và protein. Gia súc trước hết
cần năng lượng của thức ăn ñể ñáp ứng nhu cầu duy trì và ngăn ngừa dị hóa, khi
năng lượng thức ăn ñược dùng cho các hoạt ñộng của cơ và các hoạt động hố học
trong q trình duy trì, gia súc ở trạng thái ngủ và tổng năng lượng tiêu dùng được
chuyển thành nhiệt và có nhiệm vụ duy trì hoạt động của cơ thể gia súc.
Ở gia súc đói lượng nhiệt sản xuất ra đúng bằng năng lượng của mơ bị dị hố
và khi đo đạc trong những ñiều kiện nhất ñịnh, năng lượng này ñược gọi là năng
lượng trao đổi cơ bản (Basal metabolism). Ứơc tính năng lượng trao đổi cơ bản cho
phép ước tính nhu cầu năng lượng cho duy trì của gia súc.
Năng lượng do thức ăn cung cấp lớn hơn năng lượng cần cho duy trì sẽ được
sử dụng cho các chức năng sản xuất khác. Ở gia súc non, năng lượng về cơ bản được
dự trữ trong protein ở các mơ cơ, cịn gia súc trưởng thành năng lượng được dự trự
nhiều hơn ở các mô mỡ và ở gia súc tiết sữa năng lượng của thức ăn sẽ chuyển thành
năng lượng trong sữa và năng lượng để ni thai. Có thể nói là khơng có chức năng
nào, kể cả chức năng duy trì có được ưu thế tuyệt đối về sử dụng năng lượng.
Vậy một hệ thống năng lượng là gì? Hiểu theo nghĩa ñơn giản nhất hệ thống
năng lượng là một bộ các quy luật liên kết lượng năng lượng ăn vào của một gia súc
với năng suất hay khả năng sản xuất của con vật đó. Hệ thống này ñược dùng ñể hoặc
chẩn ñoán năng suất của gia súc từ một mức năng lượng ăn vào nào đó hoặc để tính

tốn lượng năng lượng ăn vào cần thiết để có được một mức năng suất nào đó. Một
hệ thống năng lượng ñơn giản nhất cũng phải bao gồm hai bộ số liệu: một bộ số liệu
về nhu cầu năng lượng của gia súc và bộ kia là số liệu về giá trị năng lượng của thức
ăn. Hai bộ số liệu này ñược biểu thị bằng cùng một ñơn vị.
ðơn vị đo:
ðơn vị đo năng lượng điện, cơ khí và hóa học là joule (J). Joule cũng có thể
chuyển đổi thành calorie (Cal). Một calorie bằng 4,184 joule và ñược ñịnh nghĩa là
nhiệt cần thiết ñể nâng nhiệt ñộ của 1 g nước từ 16,50C lên 17,5oC. Trong thực tế vì

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

4


calorie quá nhỏ nên người ta thường dùng ñơn vị kilocalorie (kcal) (1 kcal = 1000
cal) và megacalorie (Mcal) (Mcal = 1000 kcal).
2.1.2. Các dạng năng lượng của thức ăn
Năng lượng thô của thức ăn (Gross Energy – GE):
Gia súc dùng năng lượng từ thức ăn chúng ăn vào, số lượng năng lượng hóa
học có trong thức ăn có thể ño ñược bằng cách chuyển chúng thành năng lượng
nhiệt và xác ñịnh năng lượng này. Việc chuyển này ñược thực hiện bằng cách đốt
(oxy hố) thức ăn. Số lượng nhiệt tạo ra từ oxy hố hồn tồn một loại thức ăn nào
đó chính là GE của thức ăn đó.
Bảng 2.1: Một vài giá trị GE điển hình (MJ/kg chất khơ)

Các thành phần thức ăn

Sản phẩm lên men

Mơ động vật

Thức ăn

Glucose

15,6

Tinh bột

17,7

Cellulose

17,5

Casein

24,5

Bơ

38,5

Mỡ từ hạt có dầu

39,0

Axit Axetic

14,6

Axit Propionic

20,6

Axit Butiric

24,9

Axit Lactic

15,2

Axit Metan

55,0

Cơ

23,6

Mỡ

39,3

Hạt ngơ

18,5

Cỏ khơ

18,9

Sữa 4% mỡ
24,9
Yếu tố chủ yếu đầu tiên xác ñịnh hàm lượng GE của một chất hữu cơ là
mức ñộ oxy hoá của chúng biểu thị bằng tỷ lệ (Cacbon + hydro)/02. Tất cả
cacbohydrat có cùng một tỷ lệ trên nên chúng có cùng một lượng GE/kg chất

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

5


khơ (17,5 MJ/kg DM). Protein có hàm lượng GE cao hơn cacbohydrat và thấp
hơn lipid.
Xác ñịnh GE
GE ñược ño trong một thiết bị gọi là bomb nhiệt lượng (Bomb Calorimeter)
với cấu tạo ñơn giản gồm một buồng bằng kim loại (bomb) đặt trong một bể nước
cách nhiệt

.

Hình 1: Bomb nhiệt lượng (Bomb Calorimeter)
Thức ăn và oxy ñược cho vào Bomb dưới áp suất cao. Nhiệt ñộ nước ñược ño
trước khi ñặt mẫu, sau ñó ñốt mẫu bằng ñiện. Nhiệt tạo ra khi ñốt mẫu ñược bomb
và nước xung quanh bomb hấp thụ. Khi nhiệt ñộ bomb và nước cân bằng, người ta
ño nhiệt ñộ nước lần 2. Số lượng nhiệt tạo ra được tính từ nhiệt độ tăng lên, khối
lượng mẫu, nhiệt độ của nước và bomb.
Bomb Calorimeter có thể dùng để xác định GE của thức ăn của mơ ñộng vật,

các sản phẩm bài tiết và các thành phần của thức ăn.
Năng lượng tiêu hoá của thức ăn (Digestive Energy - DE):
Khơng phải tất cả GE đều được gia súc sử dụng. Một phần năng lượng bị mất
dưới dạng các chất bài tiết: rắn, lỏng hoặc khí (Sơ đồ 1). Năng lượng tiêu hóa (DE)
chính là GE - năng lượng trong phân.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

6


Năng lượng trao ñổi của thức ăn (Metabolisable Energy- ME):
Gia súc mất tiếp năng lượng trong các chất có chứa năng lượng trong nước
tiểu và trong khí thải từ đường tiêu hóa đặc biệt là gia súc nhai lại.
GE - Năng lượng thô

Năng lượng trong phân

DE = Năng lượng của thức ăn được tiêu hố

Năng lượng nước tiểu

Năng lượng metan

Nhiệt của thức ăn - HI

ME-Năng lượng trao ñổi

NE-Năng lượng thuần

Năng lượng cho duy trì

Năng lượng cho sản xuất

Tổng nhiệt sản xuất của gia súc

Sơ ñồ 1: Phân loại năng lượng của thức ăn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

7


Năng lượng trao đổi của một thức ăn nào đó:
ME = DE – (Năng lượng trong nước tiểu + năng lượng trong khí thải từ đường tiêu hóa).
Năng lượng trong nước tiểu có mặt trong các chất có chứa nitơ như urea, axit
hippuric, creatine và allantoin. Năng lượng trong nước tiểu cịn có mặt trong các
chất khơng chứa nitơ như glucoronate, và axit citric. Khí mất đi từ dạ cỏ hầu như
toàn bộ là metan (CH4).
Lượng metan tạo ra trong dạ cỏ có quan hệ chặt chẽ với lượng thức ăn ăn
vào, và ở mức ni dưỡng duy trì, khoảng 7 - 9% GE của thức ăn (khoảng 11 - 13%
DE) mất đi dưới dạng CH4. Ở mức ni dưỡng cao hơn là 6 - 7%. Với các thức ăn
ñã lên men (bã bia) khí mất đi dưới dạng CH4 thấp hơn 3% GE. Nếu khơng đo dược
CH4, dùng 8% GE ăn vào, và tính ME = DE x 0,8, điều này có nghĩa là trung bình
có 20 % năng lượng trong thức ăn ăn vào đã được tiêu hóa mất đi trong nước tiểu và
khí đường tiêu hóa.
Ở gia cầm tính ME trực tiếp dễ hơn tính DE vì phân và nước tiểu trộn lẫn với
nhau. Phương pháp nhanh và tiêu chuẩn để tính ME trong thức ăn ở gia cầm là sử
dụng gà trống: Gà trống nhịn đói (hay chỉ cho ăn một lượng nhỏ glucose) cho ñến
khi đường tiêu hố khơng cịn gì, sau đó cho ăn một bữa duy nhất bằng thức ăn

ñang cần nghiên cứu.
Chất thải (phân + uric) ñược thu thập cho ñến khi khơng cịn phân và uric
nữa. Trong cùng thời gian đó, một lượng nhỏ chất thải của gà đói hoặc gà cho ăn
glucose ñược thu thập và ño mất mát nội sinh. Lấy năng lượng trong chất thải của
gà ăn một bữa trừ đi năng lượng nội sinh sẽ ước tính ñược ME (TME) thật chứ
không chỉ là ME biểu kiến.
Xác ñịnh ME của thức ăn:
ME của trhức ăn ñược xác định trong các thí nghiệm ni dưỡng (Feeding
trials) tương tự như thí nghiệm tiêu hố, ở đây phân, nước tiểu, metan ñược thu thập
và ghi chép cho từng các cá thể gia súc. Khi cần phải ño metan, phải ñưa gia súc
vào các buồng hô hấp chuyên dụng (Respiration Chember). Buồng hơ hấp có thể
dùng để đo:

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

8


- Nhu cầu năng lượng của gia súc, trước hết là nhu cầu duy trì
- Năng lượng trao đổi của thức ăn.
- Thải khí metan từ gia súc nhai lại (Methan Emission)
Các yếu tố ảnh hưởng ñến giá trị ME của thức ăn:
Trong số các mất mát về năng lượng thì mất mát năng lượng trong phân là
quan trọng nhất và lớn nhất (Bảng 2.2). Ngay cả các thức ăn có tỷ lệ tiêu hố cao
như lúa mạch thì mất mát năng lượng trong phân cũng cao hơn hai lần năng lượng
mất ñi trong nước tiểu và CH4. Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến giá trị ME
chính là yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hố của thức ăn đó.
ME của thức ăn tuỳ thuộc vào loại gia súc, loại hình tiêu hố. Tiêu hố vi
sinh vật - lên men làm mất nhiều năng lượng ở thể khí CH4. Thơng thường mất mát
năng lượng ở thể khí và nước tiểu ở gia súc nhai lại cao hơn ở gia súc dạ dày đơn.

Vì vậy những thức ăn như thức ăn tinh được tiêu hố ở cùng một tỷ lệ như nhau ở
gia súc nhai lại và dạ dày ñơn nhưng giá trị ME của chúng ở gia súc dạ dày ñơn cao
hơn giá trị này ở gia súc nhai lại. Sai khác giữa cừu và bò về năng lượng mất đi
trong phân là rất nhỏ và khơng ñáng tin cậy về mặt thống kê.
Bảng 2.2: Giá trị năng lượng trao ñổi của một vài thức ăn ñiển hình
Gia súc

Cừu

Bị

Thức ăn
Lúa mạch
Cỏ Rye khơ, non
Cỏ Rye khơ, già
Cỏ khơ, non
Cỏ Rye khơ, già
Cỏ ủ chua
Ngơ
Mạch
Cám lúa mì
Cỏ khơ Lucern

GE
18,5
19,5
19,0
18,0
17,9
19,0

18,9
18,3
19,0
18,3

Mất năng lượng trong
Phân Nước tiểu
CH4
3,0
3,4
7,1
5,4
7,6
5,0
2,8
4,1
6,0
8,2

0,6
1,5
0,6
0,9
0,5
0,9
0,8
0,8
1,0
1,0

2,0
1,6
1,4
1,5
1,4
1,5
1,3
1,1
1,4
1,3

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

ME
12,9
13,0
9,9
10,2
8,4
11,6
1 4,0
12,3
10,6
7,8

9


Giá trị ME của một loại thức ăn còn phụ thuộc vào việc các axit amin của
thức ăn ñược giữ lại bởi gia súc ñể tổng hợp protein hay bị khử amin thành urê và bị

thải ra ngoài theo nước tiểu. Vì lý do này, đơi khi ME của thức ăn được hiệu chỉnh
về cân bằng nitơ (mức zerơ), bằng cách trừ ñi 28 KJ ở lợn, 31 KJ ở gia súc nhai lại
và gia cầm 34 KJ cho mỗi gam nitơ giữ lại.
Cách chế biến cũng ảnh hưởng ñến giá trị ME của thức ăn. Ở gia súc nhai lại
nghiền và đóng viên thức ăn thơ dẫn đến tăng sự mất mát năng lượng trong phân nhưng
lại giảm mất mát năng lượng qua CH4 vì làm giảm tạo CH4 trong dạ cỏ.
Mức nuôi dưỡng ở gia súc nhai lại cũng ảnh hưởng ñến giá trị ME của thức
ăn. Tăng mức độ ni dưỡng, nghiền thức ăn thơ, làm TMR ñều làm giảm ME.
Về lý thuyết có thể làm ngừng sản xuất metan để khơng mất đi 8% năng lượng
của thức ăn dưới dạng khí. Thực tế có thể làm giảm sản xuất metan bằng các chất
hoá học như chloroform, nhưng kết quả khơng được như mong muốn vì năng lượng
có thể mất đi dưới dạng các chất khác như hydrơ và vi khuẩn sinh metan thích nghi
rất nhanh với các loại chất này.
Nhiệt của thức ăn - Heat Increment:
Tiêu hố thức ăn ở gia súc đi liền với việc mất mát năng lượng hố học dưới
dạng rắn, lỏng, khí và cả dưới dạng nhiệt. Gia súc liên tục tạo ra nhiệt và thải ra
ngồi mơi trường thơng qua các phương thức trực tiếp như: truyền nhiệt, dẫn nhiệt,
bức xạ nhiệt và gián tiếp là bốc hơi.
Nếu một gia súc bị đói, cho ăn, chỉ sau một vài giờ, lượng nhiệt sản xuất ra ở
cơ thể chúng sẽ tăng cao hơn mức trao ñổi cơ bản. Lượng nhiệt tăng thêm so với
nhiệt trao ñổi cơ bản gọi là nhiệt của thức ăn (HI - heat increment of foods) hay
năng lượng gia nhiệt của thức ăn.
Nhiệt của thức ăn sinh ra từ q trình tiêu hóa thức ăn đó và từ q trình trao
đổi các chất dinh dưỡng có trong thức ăn. Các hoạt ñộng ăn uống, bao gồm nhai,
nuốt, tiết nước bọt, nhai lại địi hỏi các hoạt động của cơ. Hoạt động của cơ lấy năng
lượng từ oxy hóa các chất dinh dưỡng. Khi gia súc nhai lại nhai các thức ăn nhiều
xơ, năng lượng cho các hoạt ñộng này là 3-6 % tổng năng lượng trao ñổi ăn vào.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

10


Năng lượng cần cho nhai lại chiếm khoảng 0,3% năng lượng trao ñổi ăn vào. Gia
súc nhai lại cũng sinh nhiệt thơng qua hoạt động trao đổi chất của hệ vi sinh vật
đường tiêu hóa của chúng. Tiêu tốn năng lượng ở ñây vào khoảng 7-8% năng lượng
trao ñổi ăn vào hay 0,6 KJ cho 1 KJ metan tạo ra.
Nhiệt sinh ra nhiều hơn trong q trình trao đổi chất. Ví dụ, khi glucose bị
oxy hóa để tạo thành ATP, hiệu suất giữ năng lượng tự do giải phóng ra chỉ là 0,69
(hay 69%), 0,31 (hay 31%) năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt. Hiệu suất giữ năng
lượng tự do giải phóng ra cịn thấp hơn nữa nếu cần dự trữ các chất dinh dưỡng tạm
thời (glucose ñược giữ dưới dạng glucogen) vì cần nhiều các phản ứng sinh hóa học
hơn để hồn thành q trình này. Tổng hợp các thành tố cấu trúc của cơ thể cũng
lãng phí năng lượng dưới dạng nhiệt. ðể nối một axit amin này với một axit amin
khác cần tới bốn cầu nối cao năng lượng pyrophotphate và nếu ATP cung cấp năng
lượng cho phản ứng này được tạo ra từ oxy hóa glucose thì cứ một kg protein được
tạo ra cơ thể giải phóng một lượng nhiệt là 2,5 MJ. Tổng hợp protein xẩy ra không
những ở gia súc sinh trưởng mà cả ở gia súc được ni duy trì vì sinh tổng hợp
protein ở gia súc này là ñể thay thế các protein ở các mơ. Trao đổi protein tạo ra
10% tổng nhiệt ở gia súc. Gia súc cũng cần dùng các các cầu nối photphate cao
năng lượng cho các hoạt ñộng khác, ví dụ vận chuyển tích cực các cơ chất (ion Na+
và K+) ngược gradien nồng độ. Q trình này ñược gọi là 'bơm ion' và ñóng góp
khoẳng 10% nhiệt tạo ra của cơ thể. Thông thường một nửa nhiệt sản xuất ra từ cơ
thể gia súc nhai lại là từ đường tiêu hóa và gan.
Năng lượng thuần (NE) và tích luỹ năng lượng:
Năng lượng thuần NE = ME - HI
NE là năng lượng gia súc có thể sử dụng cho các mục đích hữu ích: duy trì
cơ thể và sản xuất. NE sử dụng cho duy trì chủ yếu dùng cho các hoạt ñộng trong
phạm vi cơ thể gia súc và sẽ ra khỏi cơ thể gia súc dưới dạng nhiệt. NE sử dụng cho
sản xuất là ñể dùng cho tăng trọng, vỗ béo, tạo và tiết sữa, trứng, lơng hoặc được dự

trữ trong cơ thể ở dạng năng lượng hoá học trong các sản phẩm. Số lượng năng
lượng dự trữ được gọi là tích trữ năng lượng của cơ thể.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

11


Cần phải hiểu một ñiều quan trọng là: trong tổng số nhiệt mất đi từ cơ thể gia
súc chỉ có phần HI của thức ăn là phần nhiệt lãng phí thực sự và có thể xem như là
một loại thuế ñánh trực tiếp vào năng lượng của thức ăn. Nhiệt tạo ra từ năng lượng
ñã ñược sử dụng cho duy trì có thể được xem như là năng lượng đã ñược sử dụng bởi
gia súc và phân giải thành các dạng khơng có ích trong q trình sử dụng.
2.1.3. Các phương pháp đo nhiệt sản xuất ra và tích lũy năng lượng
Trong thực tế việc ño nhiệt sản xuất ra, hay nhiệt tích luỹ được sử dụng để
tính NE của thức ăn. Nhiệt sản xuất ra của một gia súc có thể đo được bằng phương
pháp vật lý hay phương pháp đo nhiệt trực tiếp. Bên cạnh đó, nhiệt sản xuất ra có
thể được ước tính từ trao đổi hơ hấp (Respiration exchange) của gia súc. ðể làm
việc này người ta phải dùng các buồng trao đổi hơ hấp hay buồng hơ hấp và đây là
phương pháp gián tiếp. Buồng hơ hấp cịn dùng để ước tính năng lượng tích luỹ
trong các thí nghiệm cân bằng nitơ - cabon.
ðo nhiệt lượng trực tiếp:”
Gia súc khơng dự trữ nhiệt, hay nói khác hơn là chúng chỉ giữ nhiệt trong một
thời gian tương ñối ngắn. Như vậy nếu chúng ta ño ñạc suốt 24 h hoặc lâu hơn thì có
thể giả sử rằng lượng nhiệt thoát ra khỏi cơ thể gia súc ñúng bằng lượng nhiệt gia súc
sản xuất ra.
ðể ño HI của một thức ăn, gia súc ñược cho ăn thức ăn đó ở 2 mức ME ăn
vào và nhiệt sản xuất ra ñược ño ở cả 2 mức này. Sở dĩ phải đo ở hai mức ME ăn
vào vì một phần nhiệt sản xuất ra từ cơ thể gia súc là từ trao ñổi cơ bản. Tăng lượng
thức ăn ăn vào làm tăng nhiệt sản xuất ra, nhưng trao ñổi cơ bản vẫn giữ nguyên.

Tăng nhiệt sản xuất ra như vậy chính là năng lượng nhiệt (HI) của thức ăn cho ăn
thêm. Cách tính HI của thức ăn thể hiện ở đồ thị 1.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

12


Nhiệt sản xuất
(MJ/ngày)

C

80

60
B
40
A
E

D

20

0

20

40

60

80

ME (MJ/ngày)

Năng lượng trao ñổi ăn vào
ðồ thị 1: Phương pháp hiệu số ước tính HI của thức ăn
Trong ñồ thị này: A: Là trao ñổi cơ bản, B. C là nhiệt sản xuất ra ở hai
mức năng lượng trao ñổi ăn vào 40 và 100MJ. ðể ñơn giản quan hệ giữa nhiệt
sản xuất và ME ăn vào là tuyến tính. Tuy nhiên điều đó khơng ln ln là
như vậy.
Ở ví dụ trên đồ thị 1, hai mức ME ăn vào 40 và 100 MJ ñược áp dụng, việc
tăng 60 MJ ăn vào (BD) làm tăng sản xuất nhiệt (CD = 24MJ). Vậy nhiệt của thức
ăn: HI = CD/BD hay 24/60 = 0,4.
Cũng có thể chỉ dùng một mức ME ăn vào để tính HI. HI trong trường hợp
này chính là sự khác biệt giữa nhiệt sản xuất ra ở mức trao ñổi cơ bản và nhiệt sản
xuất ra ở gia súc ñược cho ăn. Trong ñồ thị 1, HI = BE/AE = 16/40 = 0,4.
Vì đo nhiệt lượng trực tiếp địi hỏi chi phí cao cho xây dựng và vận hành nên
hiện nay hầu hết các nghiên cứu về trao ñổi nhiệt ñược tiến hành bằng phương pháp
gián tiếp.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

13


ðo nhiệt lượng bằng phương pháp gián tiếp thông qua đo trao đổi hơ hấp:
Các chất bị oxy hố trong cơ thể và năng lượng giải phóng từ sự oxy hố sau

đó chuyển thành nhiệt chủ yếu là ba loại chất cơ bản: cacbohydrate, mỡ và protein.
Phản ứng oxy hoá tổng qt cacbohydrate (phương trình1) ví dụ glucose như sau:
C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O + 2,82 MJ

Phản ứng oxy hoá mỡ (phương trình 2) ví dụ: Tripalmitin như sau;
C3H5(OOC. C15H31)3 + 72.5O2

51 CO2 + 49H2O)3 + 32,02 MJ

Một gam phân tử O2 chiếm thể tích 22,4 lít ở điều kiện nhiệt độ và áp suất
bình thường. Như vậy một gia súc thu được năng lượng từ oxy hố glucose sẽ sản
xuất 2820 KJ/(6 x 22,4) = 20,98 KJ nhiệt. Với một hỗn hợp cacbohydrate giá trị
trung bình là 21,12 KJ/lít. Những giá trị này ñược gọi là ñương lượng nhiệt của oxy
và ñược sử dụng trong ño nhiệt gián tiếp ñể ước tính nhiệt sản xuất ra từ lượng oxy
tiêu thụ. ðối với một gia súc oxy hoá hỗn hợp mỡ, đương lượng nhiệt của oxy là
19,61 KJ/lít.
Gia súc thơng thường khơng chỉ thu được năng lượng từ mỡ hoặc
carbohydrate riêng lẻ. Chúng oxy hoá hỗn hợp mỡ, carbohydrate (và cả protein), vì
vậy để có thể áp dụng đương lượng nhiệt thích hợp khi chuyển lượng oxy tiêu thụ
thành năng lượng nhiệt cần phải biết bao nhiêu oxy ñược sử dụng cho mỗi chất dinh
dưỡng. Một tỷ lệ ñã ñược tính tốn là thương số hơ hấp - RQ (Respiration quotient RQ). ðây là tỷ lệ giữa thể tích CO2 mà cơ thể gia súc tạo ra và thể tích O2 đã sử
dụng. Bởi vì trong cùng một điều kiện nhiệt độ và áp suất một thể tích khơng khí cố
định có chứa một lượng phân tử cố định, RQ có thể được từ số lượng phân tử CO2
mà cơ thể gia súc tạo ra và thể tích O2 đã sử dụng. Từ phương trình 1, RQ cho
carbohydrate là 6 CO2/O2 = 1. Từ phương trình 2, RQ cho mỡ (tripalmitin) là 51 CO2/ 72,5
O2 = 0,70. Nếu RQ của một gia súc ñã ñược biết, tỷ lệ carbohydrate và mỡ bị oxy hố có
thể xác định được từ một bảng tính sẵn. Ví dụ: RQ = 0,9 chứng tỏ ñã oxy hoá một hỗn hợp
67,5 % carbohydrate và 32,5 % mỡ và ñương lượng nhiệt của oxy cho hỗn hợp này là 20,6

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………

14