Tài liệu ảnh hưởng của kích cỡ thức ăn lên tỷ lệ tiêu hóa dưỡng chất và quá trình sinh khí in vitro

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG ------------ Luận văn tốt nghiệp Ngành: Chăn nuôi – Thú y ẢNH HƯỞNG CỦA KÍCH CỠ THỨC ĂN LÊN TỶ LỆ TIÊU HÓA DƯỠNG CHẤT VÀ QUÁ TRÌNH SINH KHÍ IN VITRO HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Hồ Quảng Đồ SINH VIÊN THỰC HIỆN Thạch Tăng Ly MSSV: 3092579 Lớp: CN-TY K35 CẦN THƠ - 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG ------------ Luận văn tốt nghiệp Ngành: Chăn nuôi – Thú y ẢNH HƯỞNG CỦA KÍCH CỠ THỨC ĂN LÊN TỶ LỆ TIÊU HÓA DƯỠNG CHẤT VÀ QUÁ TRÌNH SINH KHÍ IN VITRO Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013 DUYỆT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013 DUYỆT CỦA BỘ MÔN Hồ Quảng Đồ Đỗ Võ Anh Khoa Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2013 DUYỆT CỦA KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD Luận văn tốt nghiệp Đại học Lời cam đoan LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: Ban lãnh đạo Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng và các thầy cô trong bộ môn chăn nuôi. Tôi tên: Thạch Tăng Ly (MSSV: 3092579) là sinh viên lớp Chăn nuôi – Thú y khóa 35. Tôi xin cam đoan đề tài “Ảnh hưởng của kích cỡ thức ăn lên tỷ lệ tiêu hóa dưỡng chất và quá trình sinh khí in vitro” là công trình nghiên cứu của bản thân. Tất cả các số liệu, kết quả được trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là trung thực và chưa từng được ai công bố ở bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây. Cần Thơ, ngày… tháng … năm 2013 SINH VIÊN THỰC HIỆN Thạch Tăng Ly Trang i Luận văn tốt nghiệp Đại học Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, con đặc biệt ghi nhớ ơn vô bờ bến của cha, mẹ đã nuôi nấng con bằng cả mồ hôi nước mắt, dạy dỗ con nên người như ngày hôm nay. Con cảm ơn ông bà, cha mẹ, cô bác đã giúp đỡ con, tạo mọi điều kiện cho con được tiếp tục vào học trong môi trường đại học. Riêng mẹ, con xin chân thành ghi nhớ tình cảm của mẹ dành cho con. Mẹ là nguồn động viên lớn nhất tạo động lực cho con vượt qua mọi gian nang khó khăn trong suốt thời gian qua; dù mẹ đã ra đi mãi mãi, mẹ không còn tồn tại trên thế giới này nhưng mẹ luôn luôn tồn tại trong trái tim con. Con yêu mẹ! Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Hồ Quảng Đồ, Bộ môn Chăn Nuôi, Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng, người thầy trực tiếp hướng dẫn luận văn cho tôi, đã hết lòng chỉ bảo và cho tôi những kiến thức hết sức quý báo để bổ sung cho luận văn này được hoàn chỉnh. Xin cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn đã tận tình chỉ bảo, giảng dạy và truyền đạt những kiến thức và bài học kinh nghiệm thật quý báo trong nghề cho tôi trong suốt 4 năm học. Xin gửi lời cảm ơn các anh chị hướng dẫn trong phòng thí nghiệm đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong thời gian làm luận văn. Một lần nữa, tôi tha thiết cảm ơn tất cả! Trang ii Luận văn tốt nghiệp Đại học Tóm lược TÓM LƯỢC Đề tài nghiên cứu “Ảnh hưởng của kích cỡ thức ăn lên tỷ lệ tiêu hóa dưỡng chất và quá trình sinh khí in vitro” được thực hiện tại phòng Chăn nuôi Tiên tiến E103 - Bộ môn Chăn nuôi, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Đề tài bao gồm 5 thí nghiệm. Thí nghiệm 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8: Ảnh hưởng kích cỡ của thức ăn lên tỷ lệ tiêu hóa và khả năng sinh khí trên một số thức ăn thô bằng phương pháp in vitro. Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 3 nghiệm thức với 3 lần lặp lại.  Nghiệm thức 1 (NT1): nghiền lưới lọc 5 mm  Nghiệm thức 2 (NT2): xay máy xay sinh tố  Nghiệm thức 3 (NT3): nghiền lưới lọc 1 mm Kết quả thí nghiệm: qua các thí nghiệm trên, kết quả đều cho thấy khi giảm kích thước của thức ăn xuống thì tổng lượng khí sinh ra và tỷ lệ tiêu hóa đều tăng (đối với bình linh các mẫu từ kích thước nghiền lưới lọc 5 mm xuống kích thước nghiền lưới lọc 1 mm thì lượng khí sinh ra trên 2 gDM mẫu từ 150.00 ml tăng lên 170.00 ml và tỷ lệ tiêu hóa tăng từ 61.12% đến 75.93%). Ngược lại, thì tổng lượng khí sinh ra trên gDM tiêu hóa lại giảm (đối với bình linh thì tổng lượng khí sinh ra trên gDM tiêu hóa giảm từ 122.72 ml xuống 111.95 ml). Trang iii Luận văn tốt nghiệp Đại học Mục lục MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii TÓM LƯỢC ........................................................................................................ iii MỤC LỤC ............................................................................................................ iv DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ ....................................................................................... ix DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.............................................................................. xi Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................... 1 Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN ............................................................................. 2 2.1. ĐẶC ĐIỂM BỘ MÁY TIÊU HÓA CỦA GIA SÚC NHAI LẠI................ 2 2.1.1. Bộ máy tiêu hóa .................................................................................... 2 2.1.1.1. Miệng ............................................................................................. 2 2.1.1.2. Thực quản....................................................................................... 3 2.1.1.3. Dạ dày và rãnh thực quản .............................................................. 3 2.1.1.4. Tuyến nước bọt .............................................................................. 4 2.1.1.5. Ruột ................................................................................................ 5 2.1.2. Hệ sinh thái dạ cỏ ................................................................................. 5 2.1.2.1. Môi trường sinh thái dạ cỏ ............................................................. 5 2.1.2.2. Hệ vi sinh vật dạ cỏ ........................................................................ 7 2.1.2.3. Nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật dạ cỏ ..................................... 9 2.1.2.4. Tương tác của vi sinh vật trong dạ cỏ .......................................... 11 2.1.2.5. Thành phần dưỡng chất có trong dịch dạ cỏ ................................ 13 2.2. ẢNH HƯỞNG KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG VẬT ĐẾN KHÍ NHÀ KÍNH ... 14 2.2.1. Các loại khí nhà kính .......................................................................... 14 2.2.1.1. Hiệu ứng nhà kính là gì ................................................................ 14 2.2.1.2. Các loại khí nhà kính ................................................................... 15 2.2.2. Các loại khí thải ra từ quá trình tiêu hóa của gia súc nhai lại ............. 15 Trang iv Luận văn tốt nghiệp Đại học Mục lục 2.3. SƠ LƯỢC VỀ TỶ LỆ TIÊU HÓA Ở GIA SÚC NHAI LẠI .................... 15 2.3.1. Các cách xử lý thức ăn ........................................................................ 15 2.3.1.1. Xử lý vật lý................................................................................... 15 2.3.1.2. Xử lý sinh học .............................................................................. 16 2.3.1.3. Xử lý hóa học ............................................................................... 16 2.3.2. Hệ số tiêu hóa ..................................................................................... 16 2.3.3. Hệ số tiêu hóa thật .............................................................................. 16 2.3.4. Một số phương pháp đánh giá tỷ lệ tiêu hóa....................................... 17 2.3.4.1. Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng tỷ lệ tiêu hóa in vivo ....... 17 2.3.4.2. Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng tỷ lệ tiêu hóa in vitro ....... 17 2.3.4.3. Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng sinh khí in vitro ............... 17 2.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa............................................. 20 2.3.5.1. Thành phần hóa học của thức ăn .................................................. 20 2.3.5.2. Kết cấu của khẩu phần thức ăn .................................................... 20 2.3.5.3. Hình thức chế biến thức ăn .......................................................... 21 2.3.5.4. Yếu tố động vật ............................................................................ 21 2.3.5.5. Lượng cho ăn ............................................................................... 21 2.4. THỰC LIỆU THÍ NGHIỆM ..................................................................... 21 2.4.1. Bình linh ............................................................................................. 21 2.4.2. Cỏ lông tây .......................................................................................... 22 2.4.3. Cỏ voi .................................................................................................. 22 2.4.4. Rau muống .......................................................................................... 22 2.4.5. Rau lang .............................................................................................. 23 2.4.6. Rơm..................................................................................................... 23 2.4.7. Lá khoai mì ......................................................................................... 23 2.4.8. Lá so đũa ............................................................................................. 24 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 25 3.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU .......................................... 25 3.2. PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .............................................................. 25 3.2.1. Dụng cụ dùng để lấy dịch dạ cỏ.......................................................... 25 3.2.2. Thiết bị dùng để thí nghiệm ................................................................ 25 Trang v Luận văn tốt nghiệp Đại học Mục lục 3.3. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM ....................................... 26 3.3.1. Mục tiêu thí nghiệm ............................................................................ 26 3.3.2. Bố trí thí nghiệm ................................................................................. 26 3.3.2.1. Thí nghiệm 1 ................................................................................ 26 3.3.2.2. Thí nghiệm 2 ................................................................................ 26 3.3.2.3. Thí nghiệm 3 ................................................................................ 26 3.3.2.4. Thí nghiệm 4 ................................................................................ 26 3.3.2.5. Thí nghiệm 5 ................................................................................ 27 3.3.2.6. Thí nghiệm 6 ................................................................................ 27 3.3.2.7. Thí nghiệm 7 ................................................................................ 27 3.3.2.8. Thí nghiệm 8 ................................................................................ 27 3.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................... 27 3.3.4. Tiến hành thí nghiệm: ......................................................................... 28 3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ THỐNG KÊ .................................................... 30 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 31 4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỨC ĂN TRONG THÍ NGHIỆM .. 31 4.2. THÍ NGHIỆM 1 ........................................................................................ 33 4.3. THÍ NGHIỆM 2 ........................................................................................ 34 4.4. THÍ NGHIỆM 3 ........................................................................................ 34 4.5. THÍ NGHIỆM 4 ........................................................................................ 35 4.6. THÍ NGHIỆM 5 ........................................................................................ 36 4.7. THÍ NGHIỆM 6 ........................................................................................ 37 4.8. THÍ NGHIỆM 7 ........................................................................................ 38 4.9. THÍ NGHIỆM 8 ........................................................................................ 39 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 41 5.1. KẾT LUẬN ............................................................................................... 41 5.2. KIẾN NGHỊ............................................................................................... 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 42 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................... 46 PHỤ CHƯƠNG .................................................................................................. 49 Trang vi Luận văn tốt nghiệp Đại học Danh mục hình DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1: Cấu tạo đường tiêu hóa gia súc nhai lại ................................................. 2 Hình 2.2: Cấu tạo dạ dày gia súc nhai lại............................................................... 5 Hình 2.3: Sơ đồ dinh dưỡng cần thiết cho tổng hợp vi sinh vật dạ cỏ ................. 10 Hình 2.4: Sơ đồ liên quan giữa pH và hoạt lực của các nhóm vi sinh vật dạ cỏ . 12 Hình 2.5: Bình linh ............................................................................................... 46 Hình 2.6: Cỏ lông tây ........................................................................................... 46 Hình 2.7: Cỏ voi ................................................................................................... 46 Hình 2.8: Rau muống ........................................................................................... 46 Hình 2.9: Rau lang ............................................................................................... 46 Hình 2.10: Rơm .................................................................................................... 46 Hình 2.11: Lá khoai mì ........................................................................................ 46 Hình 2.12: Lá so đũa ............................................................................................ 46 Hình 2.13: Bình linh 5 mm .................................................................................. 47 Hình 2.14: Bình linh xay ...................................................................................... 47 Hình 2.15: Bình linh 1 mm .................................................................................. 47 Hình 2.16: Cỏ lông tây 5 mm ............................................................................... 47 Hình 2.17: Cỏ lông tây xay .................................................................................. 47 Hình 2.18: Cỏ lông tây 1 mm ............................................................................... 47 Hình 2.19: Cỏ voi 5 mm ....................................................................................... 47 Hình 2.20: Cỏ voi xay .......................................................................................... 47 Hình 2.21: Cỏ voi 1 mm ....................................................................................... 47 Hình 2.22: Rau muống 5 mm ............................................................................... 47 Hình 2.23: Rau muống xay .................................................................................. 47 Hình 2.24: Rau muống 1 mm ............................................................................... 47 Hình 2.25: Rau lang 5 mm ................................................................................... 47 Hình 2.26: Rau lang xay....................................................................................... 47 Hình 2.27: Rau lang 1 mm ................................................................................... 47 Hình 2.28: Rơm 5 mm.......................................................................................... 48 Trang vii Luận văn tốt nghiệp Đại học Danh mục hình Hình 2.29: Rơm xay ............................................................................................. 48 Hình 2.30: Rơm 1 mm.......................................................................................... 48 Hình 2.31: Lá khoai mì 5 mm .............................................................................. 48 Hình 2.32: Lá khoai mì xay.................................................................................. 48 Hình 2:33: Lá khoai mì 1 mm .............................................................................. 48 Hình 2.34: Lá so đũa 5 mm .................................................................................. 48 Hình 2.35: Lá so đũa xay ..................................................................................... 48 Hình 2.36: Lá so đũa 1 mm .................................................................................. 48 Hình 3.1: Lấy dịch dạ cỏ ...................................................................................... 29 Hình 3.2: Thiết bị và dụng cụ đo khí in vitro ....................................................... 29 Trang viii Luận văn tốt nghiệp Đại học Danh mục biểu đồ DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của bình linh .......................................................................................................................... 3 3 .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. Biểu đồ 4.2: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của cỏ lông tây .......................... 34 Biểu đồ 4.3: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của cỏ voi.................................. 35 Biểu đồ 4.4: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của rau muống .......................... 36 Biểu đồ 4.5: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của rau lang .............................. 37 Biểu đồ 4.6: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của rơm ..................................... 38 Biểu đồ 4.7: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của lá khoai mì ......................... 39 Biểu đồ 4.8: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của lá so đũa ............................. 40 Trang ix Luận văn tốt nghiệp Đại học Danh mục bảng DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 3.1: Lượng cân các hóa chất có trong 1 lít dung dịch đệm ......................... 28 Bảng 4.1: Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (% DM) ........................ 31 Bảng 4.2: Ảnh hưởng các kích thước của bình linh đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 33 Bảng 4.3: Ảnh hưởng các kích thước của cỏ lông tây đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 34 Bảng 4.4: Ảnh hưởng các kích thước của cỏ voi đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 35 Bảng 4.5: Ảnh hưởng các kích thước của rau muống đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 36 Bảng 4.6: Ảnh hưởng các kích thước của rau lang đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 37 Bảng 4.7: Ảnh hưởng các kích thước của rơm đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 38 Bảng 4.8: Ảnh hưởng các kích thước của lá khoai mì đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 39 Bảng 4.9: Ảnh hưởng các kích thước của lá so đũa đến sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%).............................................................................................................. 40 Trang x Luận văn tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Các ký hiệu, chữ viết tắt Ý nghĩa ABBH Axit béo bay hơi ADF Xơ axít ATP Năng lượng Ash Khoáng tổng số Cp Đạm thô DM Vật chất khô g Gram NDF Xơ trung tính OM Vật chất hữu cơ P Xác xuất SEM Sai số chuẩn trung bình TLTH Tỷ lệ tiêu hóa VSV Vi sinh vật Trang xi Luận văn tốt nghiệp Đại học Chương 1: Đặt vấn đề ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay trong chăn nuôi, để tăng giá trị dinh dưỡng trong khẩu phần thức ăn gia súc, người ta áp dụng nhiều biện pháp xử lí, trong đó có biện pháp xử lí cơ học là biện pháp phổ biến. Xử lí cơ học là phương pháp cơ giới (băm, chặt, cắt ngắn, nghiền nhỏ) nhằm thu nhỏ kích thước của thức ăn, phá vỡ cấu trúc vách tế bào, giúp cho thành phần cacbonhydrat không hòa tan trở nên có giá trị hơn với hệ vi sinh vật dạ cỏ, phương pháp này có ảnh hưởng đến khả năng thu nhận và quá trình tiêu hóa của gia súc nhai lại (theo Nguyễn Xuân Trạch, 2003). Trong quá trình tiêu hóa, gia súc nhai lại thải ra khí CH4 , CO2. Đó là những chất khí góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính (một trong những nguyên nhân chính dẫn đến khí hậu toàn cầu nóng lên gây ra ảnh hưởng đến đời sống con người). Theo tổ chức liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) thì methane là chất khí có tác dụng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 20 lần so với khí carbon diocid. Các nhà nghiên cứu dinh dưỡng trên gia súc cho rằng không dễ dàng làm ngưng sự sản sinh CH4 ở động vật nhai lại, nhưng làm sao biến nguồn hydrogen ở dạ cỏ thành sản phẩm có lợi cho vi sinh vật là điều cần quan tâm hàng đầu trong chăn nuôi gia súc lớn. Đã có nhiều công trình nghiên cứu trước đây như Bùi Thế Hiển (2011), Trần Duy Khoa (2011), Võ Phương Ghil (2011) bổ sung các dưỡng chất trong khẩu phần thức ăn của bò nhưng còn rất ít công trình nghiên cứu về kích thước của thức ăn ảnh hưởng lên bò. Đến năm 2012, mới có một công trình nghiên cứu về kích thước của thức ăn ảnh hưởng lên bò. Chính vì thế, đề tài: “Ảnh hưởng của kích cỡ thức ăn lên tỷ lệ tiêu hóa dưỡng chất và quá trình sinh khí in vitro” là thật sự cần thiết. Nó giúp mở rộng và làm phong phú thêm nguồn thức ăn bổ sung trong chăn nuôi, nâng cao tỷ lệ tiêu hóa đồng thời giảm tỷ lệ khí sinh ra gây ảnh hưởng đến hiệu ứng nhà kính. Trang 1 Luận văn tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1. ĐẶC ĐIỂM BỘ MÁY TIÊU HÓA CỦA GIA SÚC NHAI LẠI 2.1.1. Bộ máy tiêu hóa Đường tiêu hoá của bò cũng tương tự như các gia súc nhai lại khác có cấu tạo chung như ở hình 2.1. Chức năng cơ bản của từng bộ phận trong đường tiêu hoá ở bò cũng tương tự như ở gia súc dạ giày đơn, nhưng đồng thời có những nét đặc thù riêng của gia súc nhai lại. Tính đặc thù của đường tiêu hoá ở gia súc nhai lại là kết quả của quá trình tiến hoá theo hướng tiêu hoá cỏ và thức ăn xơ thô nhờ sự cộng sinh của vi sinh vật (VSV). Hình 2.1: Cấu tạo đường tiêu hóa gia súc nhai lại 2.1.1.1. Miệng Miệng có vai trò lấy thức ăn, tiết nước bọt, nhai và nhai lại. Tham gia vào quá trình lấy và nhai nghiền thức ăn có môi, hàm răng và lưỡi. Bò không có răng cửa hàm trên, có 8 răng cửa hàm dưới và 24 răng hàm. Răng có vai trò nghiền nát thức ăn giúp cho dạ dày và ruột tiêu hóa dễ dàng. Lưỡi có 3 loại gai thịt là gai hình đài hoa, gai hình nấm (có vai trò vị giác) và gai thịt hình sợi (có vai trò xúc giác). Khi ăn một loại thức ăn nào thì bò không những biết được vị của thức ăn mà còn biết được thức ăn rắn hay mềm nhờ các gai lưỡi này. Lưỡi còn giúp cho việc lấy thức ăn và nhào trộn thức ăn trong miệng. Bò có ba đôi tuyến nước bọt (dưới tai, dưới Trang 2 Luận văn tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận lưỡi và dưới hàm) rất phát triển, hàng ngày tiết ra một lượng nước bọt rất lớn (130 ÷ 180 lít). Nước bọt ở bò được phân tiết và nuốt xuống dạ cỏ tương đối liên tục. Muối cacbonat và photphat trong nước bọt có tác dụng trung hoà các sản phẩm axit sinh ra trong dạ cỏ được duy trì pH ở mức thuận lợi cho vi sinh vật (VSV) phân giải xơ hoạt động. Nước bọt còn có tác dụng quan trọng trong việc thấm ướt thức ăn, giúp cho quá trình nuốt và nhai lại được dễ dàng. Nước bọt còn cung cấp cho môi trường dạ cỏ các chất điện giải như Na+, K+, Ca2+, Mg2+… Đặc biệt, trong nước bọt còn có urê và phôtpho, có tác dụng điều hoà dinh dưỡng N và P cho nhu cầu của VSV dạ cỏ. 2.1.1.2. Thực quản Thực quản là ống nối liền miệng qua hầu xuống tiền đình dạ cỏ, có tác dụng nuốt thức ăn và ợ các miếng thức ăn lên miệng để nhai lại. Thực quản còn có vai trò ợ hơi để thải các khí thừa sinh ra trong quá trình lên men dạ cỏ đưa lên miệng để thải ra ngoài. Trong điều kiện bình thường ở gia súc trưởng thành cả thức ăn và nước uống đều đi thẳng vào dạ cỏ và dạ tổ ong. 2.1.1.3. Dạ dày và rãnh thực quản Đường tiêu hoá của gia súc nhai lại được đặc trưng bởi hệ dạ dày kép gồm 4 túi: ba túi trước (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) được gọi chung là dạ dày trước, còn túi thứ tư gọi là dạ múi khế. Dạ cỏ là túi lớn nhất, chiếm hầu hết nửa xoang bụng trái, từ cơ hoành đến xương chậu. Dạ cỏ chiếm tới 85 ÷ 90% dung tích dạ dày, 75% dung tích đường tiêu hoá, có tác dụng tích trữ, nhào lộn và lên men phân giải thức ăn. Thức ăn sau khi ăn được nuốt xuống dạ cỏ, phần lớn được lên men bởi hệ VSV cộng sinh ở đây. Chất chứa trong dạ cỏ trung bình có khoảng 850 ÷ 930 g nước/kg, nhưng tồn tại ở hai tầng: tầng lỏng ở phía dưới chứa nhiều tiểu phần thức ăn mịn lơ lửng và phần trên khô hơn chứa nhiều thức ăn kích thước lớn. Ngoài chức năng lên men, dạ cỏ còn có vai trò hấp thu. Các axit béo bay hơi (ABBH) sinh ra từ quá trình lên men VSV được hấp thu qua vách dạ cỏ (cũng như dạ tổ ong và dạ lá sách) vào máu và trữ thành nguồn năng lượng cho vật chủ. Sinh khối VSV cùng với những tiểu Trang 3 Luận văn tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận phần thức ăn có kích thước nhỏ (< 1 mm) sẽ đi xuống dạ múi khế và ruột để được tiêu hoá tiếp bởi men của đường tiêu hoá. Dạ tổ ong là phần kéo dài của dạ cỏ có niêm mạc được cấu tạo trông giống như tổ ong và có chức năng chính là đẩy các thức ăn rắn và các thức ăn chưa được nghiền nhỏ trở lại dạ cỏ, đồng thời đẩy các thức ăn dạng nước vào dạ lá sách. Dạ tổ ong cũng giúp cho việc đẩy các miếng thức ăn ợ qua thực quản lên miệng để nhai lại. Sự lên men trong dạ tổ ong tương tự như ở dạ cỏ. Dạ lá sách có niêm mạc gấp nếp nhiều lần (nhằm tăng diện tích tiếp xúc), có nhiệm vụ chính là nghiền nát các tiểu phần thức ăn, hấp thu nước, cùng các ion Na+, K+..., hấp thu các axit béo bay hơi. Dạ múi khế là bộ phận dạ dày tuyến gồm 2 phần: thân vị và hạ vị. Thức ăn ở dạ dày trước thường xuyên vào dạ múi khế làm cho các tuyến dịch múi khế tiết ra liên tục. Mỗi lần bò ăn thức ăn, dịch múi khế tiết tăng lên nhờ phản xạ tác động lên các tuyến múi khế. Dịch múi khế có các men tiêu hóa pepsin, kimozin và lipaz, có độ pH ở bò là 2.17 ÷ 3.14 và ở bê là 2.5 ÷ 3.4. Trong sự điều hòa tiết dịch ở dạ múi khế có sự tham gia của hệ thần kinh và nhân tố hóa học như ở động vật có dạ dày đơn. 2.1.1.4. Tuyến nước bọt Nước bọt ở trâu bò được phân tiết và nuốt xuống dạ cỏ tương đối liên tục. Nước bọt có kiềm tính nên có tác dụng trung hòa các sản phẩm axit sinh ra trong dạ cỏ. Nó còn có tác dụng quan trọng trong việc thấm ướt thức ăn, giúp cho quá trình nuốt và nhai lại được dễ dàng. Nước bọt còn cung cấp cho môi trường dạ cỏ các chất điện giải như Na+, K+, Ca2+, Mg2+… Đặc biệt, trong nước bọt còn có urê và phôtpho có tá dụng điều hòa dinh dưỡng N và P cho nhu cầu của VSV dạ cỏ, đặc biệt là khi các nguyên tố này bị thiếu trong khẩu phần. Sự phân tiết nước bọt chịu tác động bởi bản chất vật lý của thức ăn, hàm lượng vật chất khô (DM) trong khẩu phần, dung tích đường tiêu hóa và trạng thái tâm sinh lý. Trâu bò ăn nhiều thức ăn xơ thô sẽ phân tiết nhiều nước bọt. Ngược lại, trâu bò ăn nhiều thức ăn tinh, thức ăn nghiền quá nhỏ sẽ giảm tiết nước bọt nên Trang 4 Luận văn tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận tác dụng đệm đối với dịch dạ cỏ sẽ kém và kết quả là tiêu hóa thức ăn xơ sẽ giảm xuống. 2.1.1.5. Ruột Ruột non của gia súc nhai lại có cấu tạo và chức năng tương tự như của gia súc dạ dày đơn. Trong ruột non có các enzym tiêu hoá tiết qua thành ruột và tuyến tụy để tiêu hoá các loại tinh bột, đường, protein và lipid. Những phần thức ăn chưa được lên men ở dạ cỏ (dinh dưỡng thoát qua) và sinh khối VSV được đưa xuống ruột non sẽ được tiêu hoá bằng men. Ruột non còn làm nhiệm vụ hấp thu nước, khoáng, vitamin và các sản phẩm tiêu hoá ở ruột (glucose, axit amin và axit béo). Gia súc càng cao sản thì vai trò tiêu hoá ở ruột non (thức ăn thoát qua) càng quan trọng vì khả năng tiêu hoá dạ cỏ là có hạn. Ruột già có chức năng lên men, hấp thu và tạo phân. Trong phần manh tràng có hệ VSV tương tự như trong dạ cỏ có vai trò lên men các sản phẩm đưa từ trên xuống. Đối với gia súc nhai lại, lên men VSV dạ cỏ là lên men thứ cấp, còn đối với một số động vật ăn cỏ dạ dày đơn (ngựa, thỏ) thì lên men VSV ở manh tràng lại là hoạt động tiêu hoá chính. Các ABBH sinh ra từ quá trình lên men trong ruột già được hấp thu tương tự như ở dạ cỏ, nhưng xác VSV không được tiêu hoá tiếp mà thải ra ngoài qua phân. Trực tràng có tác dụng hấp thu nước, tạo khuôn và tích trữ phân. 2.1.2. Hệ sinh thái dạ cỏ 2.1.2.1. Môi trường sinh thái dạ cỏ Hình 2.2: Cấu tạo dạ dày gia súc nhai lại Nguồn: chicucthuyhcm.org.vn Trang 5 Luận văn tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận Chất chứa dạ cỏ là một hỗn hợp gồm thức ăn ăn vào, VSV dạ cỏ, các sản phẩm trao đổi trung gian, nước bọt và các chất chế tiết vào qua vách dạ cỏ. Đây là một hệ sinh thái rất phức tạp trong đó liên tục có sự tương tác giữa thức ăn, hệ VSV và vật chủ. Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho VSV yếm khí sống và phát triển. Đáp lại, VSV dạ cỏ đóng góp vai trò rất quan trọng vào quá trình tiêu hóa thức ăn của vật chủ, đặc biệt là nhờ chúng có các enzyme phân giải liên kết βglucosid của xơ trong vách tế bào thực vật của thức ăn và có khả năng tổng hợp đại phân tử protein từ ammonia (NH3). Ngoài dinh dưỡng, môi trường dạ cỏ còn có những đặc điểm thiết yếu cho sự lên men của VSV cộng sinh như độ ẩm cao (85 ÷ 90%), pH trong khoản 6.4 ÷ 7.0, nhiệt độ khá ổn định (38 ÷ 42oC), áp suất thẩm thấu ổn định và là môi trường yếm khí (nồng độ oxy < 1%). Có một số cơ chế để đảm bảo duy trì ổn định các điều kiện của môi trường lên men liên tục này. Nước bọt đổ vào dạ cỏ liên tục giúp duy trì độ ẩm của môi trường lên men. Muối phosphate và carbonat tiết qua nước bọt có tác dụng đệm, đồng thời với sự hấp thu nhanh chóng ABBH và ammonia qua vách dạ cỏ làm cho pH dịch dạ cỏ tương đối ổn định. Khí oxy nuốt vào theo thức ăn nhanh chóng được sử dụng nên môi trường yếm khí luôn luôn được duy trì. Áp suất thẩm thấu của dịch dạ cỏ được duy trì tương tự như áp suất thẩm thấu của máu nhờ có sự trao đổi ion qua vách dạ cỏ. Có sự chế tiết qua vách dạ cỏ những chất cần thiết cho VSV phát triển và hấp thu vào máu những sản phẩm lên men sinh ra trong dạ cỏ. Các chất khí (chủ yếu là CO2 và CH4) là phụ phẩm trao đổi cuối cùng của quá trình lên men dạ cỏ cũng được thải ra ngoài thông qua quá trình ợ hơi. Thời gian thức ăn tồn lưu trong dạ cỏ kéo dài tạo điều kiện cho VSV công phá. Hơn nữa, trong dạ cỏ các chất chứa luôn luôn được nhào trộn bởi sự co bóp của vách dạ cỏ, phần thức ăn không lên men thường xuyên được giải phóng ra khỏi dạ cỏ xuống phần dưới của đường tiêu hoá và các cơ chất mới lại được nạp vào thông qua thức ăn, nhờ vậy dòng dinh dưỡng được lưu thông liên tục. Sự vận chuyển các sản phẩm cuối cùng ra khỏi dạ cỏ và nạp mới cơ chất có ảnh hưởng lớn đến sự cân bằng sinh thái trong dạ cỏ và nhờ đó mà dạ cỏ trở thành một môi trường lên men liên tục. Sinh khối VSV được chuyển xuống phần dưới của đường Trang 6 Luận văn tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận tiêu hóa cùng với khối dưỡng chất còn lại sau khi lên men làm cho số lượng của chúng được duy trì ở mức ổn định. 2.1.2.2. Hệ vi sinh vật dạ cỏ Hệ vi sinh vật cộng sinh trong dạ cỏ và dạ tổ ong rất phức tạp và thường gọi chung là vi sinh vật dạ cỏ. Hệ VSV dạ cỏ gồm có 3 nhóm chính là vi khuẩn (Bacteria), động vật nguyên sinh (Protozoa) và nấm (Fungi); ngoài ra còn có mycoplasma, các loại virus và các thể thực khuẩn. Mycoplasma, virus và thể thực khuẩn không đóng vai trò quan trọng trong tiêu hoá thức ăn. Quần thể VSV dạ cỏ có sự biến đổi theo thời gian và phụ thuộc vào tính chất của khẩu phần ăn. Hệ VSV dạ cỏ đều là VSV yếm khí và sống chủ yếu bằng năng lượng sinh ra trong quá trình lên men các chất dinh dưỡng. Vi khuẩn xuất hiện trong dạ cỏ loài nhai lại trong lứa tuổi còn non, mặc dù chúng được nuôi cách biệt hoặc cùng với mẹ chúng. Thông thường vi khuẩn chiếm số lượng lớn nhất trong VSV dạ cỏ và là tác nhân chính trong quá trình tiêu hóa xơ. Tổng số vi khuẩn có trong dạ cỏ thường vào khoảng 109 ÷ 1010 tế bào/g chất chứa dạ cỏ. Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm khoảng 25 ÷ 30%, số còn lại bám vào các mẫu thức ăn, trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô và bám vào protozoa. Vi khuẩn (Bacteria) Tuỳ thuộc vào sản phẩm lên men, người ta chia vi khuẩn làm ba nhóm chính: nhóm lên men phân giải chất xơ, nhóm phân giải bột đường và nhóm phân giải protein và urê. Sản phẩm phân giải xơ và bột đường của vi khuẩn dạ cỏ là các ABBH (axit axetic, axit propionic và axit butyric). Sản phẩm phân giải protein là amoniac (NH3). Chính axit béo được ví như xăng của ôtô, là nguồn năng lượng của vật chủ, còn amoniac lại được VSV dạ cỏ sử dụng để tổng hợp nên protein của chúng, rồi trở thành nguồn protein của vật chủ sau khi được tiêu hoá hấp thu ở ruột. Động vật nguyên sinh (Protozoa) Protozoa xuất hiện trong dạ cỏ khi gia súc bắt đầu ăn thức ăn thực vật thô. Sau khi đẻ và trong thời gian bú sữa, dạ dày trước không có protozoa. Protozoa Trang 7