Tài liệu ảnh hưởng của các nhóm vi khuẩn dạ cỏ lên gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của một số phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện in vitro”

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP NGHI & SINH HỌC ỨNG DỤNG ------ ------ TRƯƠ TRƯƠNG MINH TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG ỞNG CỦA C CÁC NHÓM VI KHU KHUẨN DẠ CỎ LÊN ÊN GAS VOLUME, TỶ LỆ TIÊU ÊU HÓA CỦA MỘT ỘT SỐ PHỤ PHẨM M NÔNG NGHIỆ NGHIỆP TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO Luận văn tốt nghiệp Ngành: Thú y CẦN THƠ 12/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP NGHI & SINH HỌC ỨNG DỤNG ------ ------ Luận văn tốt nghiệp Ngành: Thú y ẢNH HƯỞNG ỞNG CỦA C A CÁC NHÓM VI KHUẨ KHUẨN DẠ CỎ LÊN ÊN GAS VOLUME, VOL TỶ LỆ TIÊU ÊU HÓA CỦA MỘT ỘT SỐ PHỤ PHẨM M NÔNG NGHIỆ NGHIỆP TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO HƯỚNG DẪN N KHOA HỌC H Ths. Phạm Hoàng àng Dũng D SINH VIÊN THỰC ỰC HIỆN Trương Minh Trường MSSV: LT11674 Lớp: Thú y – K37 (CN1167L1) CẦN THƠ 12/2013 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Lời cam đoan LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: Ban lãnh đạo Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, các thầy cô trong Bộ môn Thú Y, Trường Đại học Cần Thơ. Em tên: TRƯƠNG MINH TRƯỜNG MSSV: LT11674 Ngành: Thú Y – Khóa 37 Xin cam đoan đề tài “Ảnh hưởng của các nhóm vi khuẩn dạ cỏ lên gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của một số phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện 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 (Ký ghi họ tên) Trương Minh Trường Trang i Luận văn Tốt nghiệp Đại học Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Trải qua chương trình đào tạo 2 năm tại Khoa NN & SHƯD, Trường Đại học Cần Thơ, tôi đã tích lũy được nhiều kiến thức cho mình. Ngoài sự phấn đấu của bản thân còn nhờ vào sự tận tình dạy bảo, giúp đỡ và ủng hộ của gia đình, thầy cô và bạn bè giúp tôi có được những thuận lợi nhất định trong học tập và trong quá trình làm luận văn. Vì vậy, nhân đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến: Trước tiên là ông bà, cha mẹ của tôi là những người đã sinh thành chăm lo cho tôi, để tôi mới có được như ngày hôm nay. Tất cả quí thầy cô trong Bộ môn Thú y, Bộ môn Chăn nuôi luôn giảng dạy tận tình và cung cấp cho tôi những kiến thức quí báu, giúp ích cho tôi trong quá trình tôi học tập, cũng như thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình. Xin gởi lời chân thành và sâu sắc đến thầy Hồ Quảng Đồ thầy luôn quan tâm, hướng dẫn, chỉ dạy tận tình, giúp tôi hoàn thành tốt luận văn của mình. Thầy Phạm Hoàng Dũng quan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn. Thầy Trần Ngọc Bích cố vấn học tập đã quan tâm và chỉ bảo trong quá trình học tập 2 năm qua. Anh Võ Phương Ghil đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm thí nghiệm. Bạn Nguyễn Tường Vi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm thí nghiệm. Xin chúc tất cả mọi người dồi dào sức khỏe và thật hạnh phúc trong cuộc sống. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả gia đình, thầy cô và bạn bè! Trang ii Luận văn Tốt nghiệp Đại học Tóm lược TÓM LƯỢC Đề tài nghiên cứu: “ Ảnh hưởng của các nhóm vi khuẩn dạ cỏ lên gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của một số phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện 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 gồm có 3 thí nghiệm. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng bổ sung vi khuẩn vào thức ăn thân lá cây bắp lên sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%) bằng phương pháp in vitro. Thí nghiệm 2:Ảnh hưởng bổ sung vi khuẩn vào thức ăn rơm lên sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%) bằng phương pháp in vitro. Thí nghiệm 3:Ảnh hưởng bổ sung vi khuẩn vào thức ăn bã mía lên sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%) bằng phương pháp in vitro. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 5 nghiệm thức với 3 lần lặp lại. * NT đối chứng: Không bổ sung vi khuẩn dạ cỏ * NT1: Bổ sung vi khuẩn dạ cỏ bò * NT2: Bổ sung vi khuẩn dạ cỏ trâu * NT3: Bổ sung vi khuẩn dạ cỏ cừu * NT4: Bổ sung vi khuẩn dạ cỏ dê Kết quả thí nghiệm: Qua các thí nghiệm trên kết quả đều cho thấy khi bổ sung vi khuẩn vào thì tổng lượng khí sinh ra và tỷ lệ tiêu hóa đều tăng, tổng lượng khí sinh ra trên gDM đều giảm. Ở thí nghiệm 1: Thân lá cây bắp sau khi bổ sung vi khuẩn trâu thì lượng khí sinh ra trên 2 gDM mẫu từ 108,75 ml tăng lên 154,00 ml và tỷ lệ tiêu hóa tăng lên 23,5 % lên 44,5 %. Ngược lại thì tổng lượng khí sinh ra trên gDM tiêu hóa lại giảm từ 463,79 ml xuống 346,79 ml. Ở thí nghiệm 2: Rơm sau khi bổ sung vi khuẩn trâu thì lượng khí sinh ra trên 2 gDM mẫu từ 107,50 ml tăng lên 153,25 ml và tỷ lệ tiêu hóa tăng lên 20,50 % lên Trang iii Luận văn Tốt nghiệp Đại học Tóm lược 42,50 %. Tổng lượng khí sinh ra trên gDM tiêu hóa lại giảm từ 525,84 ml xuống 361,61 ml. Ở thí nghiệm 3: Bã mía sau khi bổ sung vi khuẩn trâu thì lượng khí sinh ra trên 2 gDM mẫu từ 101,75 ml tăng lên 154,75 ml và tỷ lệ tiêu hóa tăng từ 20,00 % lên 42,25 %. Tổng lượng khí sinh ra trên gDM tiêu hóa lại giảm từ 510,88ml xuống 367,12 ml. Trang iv Luận văn Tốt nghiệp Đại học Mục lục MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................................... ii TÓM LƯỢC ......................................................................................................................................... iii MỤC LỤC ............................................................................................................................................. v DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................................ viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ ....................................................................................................................... ix DANH MỤC BẢNG............................................................................................................................. x DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................. xi Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................... 1 Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN ............................................................................................................. 2 2.1. ĐẶC ĐIỂM 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 vi sinh vật trong dạ cỏ .................................................................................... 11 2.1.2.5. Thành phần dưỡng chất có trong dịch dạ cỏ .................................................................. 13 2.1.3. Vai trò pH trong dạ cỏ ............................................................................................................ 14 2.1.4. Vai trò NH3 trong quá trình lên men dịch dạ cỏ .................................................................. 15 2.2. SƠ LƯỢC VỀ TỶ LỆ TIÊU HÓA Ở GIA SÚC NHAI LẠI ...................................................... 16 2.2.1. Các cách xử lý thức ăn ........................................................................................................... 16 2.2.1.1. Xử lý vật lý ........................................................................................................................ 16 Trang v Luận văn Tốt nghiệp Đại học Mục lục 2.2.1.2. Xử lý sinh học ................................................................................................................... 16 2.2.1.3. Xử lý hóa học .................................................................................................................... 16 2.2.2. Số tiêu hóa ............................................................................................................................... 16 2.2.3. Hệ số tiêu hóa thật .................................................................................................................. 17 2.3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TỶ LỆ TIÊU HÓA .................................................... 17 2.3.1. Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng TLTH in vivo .......................................................... 17 2.3.2. Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng TLTH in vitro ......................................................... 17 2.3.3. Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng sinh khí in vitro ...................................................... 18 2.3.3.1. Mô tả chung ....................................................................................................................... 18 2.3.3.2. Nguyên lý sinh khí ............................................................................................................ 19 2.3.3.3. Vai trò của sinh khí in vitro ............................................................................................. 19 2.3.4. Quá trình tiêu hóa các thành phần của thức ăn .................................................................... 20 2.3.4.1. Tiêu hóa chất xơ (Cacbohydrat vách tế bào) .................................................................. 20 2.3.4.2. Tiêu hóa tinh bột và đường .............................................................................................. 21 2.3.4.3. Tiêu hóa Protein ................................................................................................................ 21 2.3.4.4. Tiêu hóa chất béo .............................................................................................................. 22 2.4. THỰC LIỆU THÍ NGHIỆM .......................................................................................................... 24 2.4.1. Thân lá cây bắp sau thu hoạch ............................................................................................... 24 2.4.2. Rơm rạ ..................................................................................................................................... 24 2.4.3. Bã mía ...................................................................................................................................... 25 2.5. PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP TÌM RA CÁC NHÓM VI KHUẨN PHÂN GIẢI XƠ ............ 26 2.6. ẢNH HƯỞNG CỦA VI KHUẨN PHÂN GIẢI THÂN LÁ CÂY BẮP, RƠM VÀ BÃ MÍA TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO ................................................................................................. 27 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................. 29 3.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ............................................................................. 29 3.1.1. Địa điểm .................................................................................................................................. 29 3.1.2. Thời gian ................................................................................................................................. 29 3.2. PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .................................................................................................. 29 3.2.1. Dụng cụ dùng để lấy dịch dạ cỏ của bò ................................................................................ 29 3.2.2. Thiết bị và dụng cụ dùng để thí nghiệm ............................................................................... 29 3.3. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM .......................................................................... 30 Trang vi Luận văn Tốt nghiệp Đại học Mục lục 3.3.1. Bố trí thí nghiệm ..................................................................................................................... 30 3.3.1.1. Thí nghiệm 1 ..................................................................................................................... 30 3.3.1.2. Thí nghiệm 2 ..................................................................................................................... 30 3.3.1.3. Thí nghiệm 3 ..................................................................................................................... 30 3.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi ............................................................................................................... 31 3.3.3. Tiến hành thí nghiệm.............................................................................................................. 31 3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ THỐNG KÊ ........................................................................................ 33 Chương 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN ............................................................................................... 34 4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỨC ĂN THÍ NGHIỆM .................................................. 34 4.2. THÍ NGHIỆM 1 .............................................................................................................................. 35 4.2.1. Ảnh hưởng của bổ sung vi khuẩn lên hàm lượng N-NH3 (mg/l), pH của thân lá cây bắp .......................................................................................................................................................... 36 4.2.2. Ảnh hưởng của bổ sung vi khuẩn lên TLTH DM, ADF, NDF, ADL (%) ........................ 37 4.3. THÍ NGHIỆM 2 .............................................................................................................................. 39 4.3.1. Ảnh hưởng của bổ sung vi khuẩn lên hàm lượng N-NH3 (mg/l), pH của rơm ................. 40 4.3.2. Ảnh hưởng của bổ sung vi khuẩn lên TLTH DM, ADF, NDF, ADL (%) ........................ 41 4.4. THÍ NGHIỆM 3 .............................................................................................................................. 43 4.4.1. Ảnh hưởng của bổ sung vi khuẩn lên hàm lượng N-NH3 (mg/l), pH của bã mía ............. 44 4.4.2. Ảnh hưởng của bổ sung vi khuẩn lên TLTH DM, ADF, NDF, ADL (%) ........................ 45 Chương 5: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ ................................................................................................. 48 5.1. KẾT LUẬN ..................................................................................................................................... 48 5.2. ĐỀ NGHỊ ......................................................................................................................................... 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................. 49 PHỤ CHƯƠNG HÌNH ẢNH ............................................................................................................. 54 PHỤ CHƯƠNG ................................................................................................................................... 56 Trang vii 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 các chất dinh dưỡng cần thiết cho tổng hợp vi sinh vật dạ cỏ ...................................... 9 Hình 2.4: Sơ đồ liên quan giữa pH và hoạt lực của các nhóm vi sinh vật dạ cỏ ................................... 12 Hình 2.5: Sơ đồ tiêu hóa cacbohydrate (CHO) ở bò ................................................................................ 21 Hình 2.6: Sơ đồ quá trình tiêu hóa và phân giải protein .......................................................................... 22 Hình 2.7: Sơ đồ chuyển hóa lipid ở bò ...................................................................................................... 23 Hình 2.8: Rơm ............................................................................................................................................. 54 Hình 2.9: Thân lá cây bắp sau thu hoạch .................................................................................................. 54 Hình 2.10: Bã mía xay nhuyễn ................................................................................................................... 54 Hình 2.11: Thực liệu thí nghiệm ................................................................................................................ 54 Hình 3.1: Lọc dịch dạ cỏ qua 4 lớp muslin ............................................................................................... 54 Hình 3.2: Đo pH .......................................................................................................................................... 54 Hình 3.3: Sục khí CO2 trong dung dịch đệm ............................................................................................ 55 Hình 3.4: Bình ủ thực liệu .......................................................................................................................... 55 Hình 3.5: Chủng vi khuẩn ........................................................................................................................... 55 Hình 3.6: Ủ thực liệu ................................................................................................................................... 55 Hình 3.7: Đo khí sinh ra sau khi ủ ............................................................................................................. 55 Hình 3.8: Lọc mẫu sau khi ủ ............................................................................................ 55 Trang viii Luận văn Tốt nghiệp Đại học Danh mục biểu đồ DANH MỤC BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ 4.1: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của thân lá cây bắp ...................................................... 35 Biểu đồ 4.2: Biểu đồ biểu thị TLTH của các dưỡng chất trong thí nghiệm (%) ................................... 38 Biểu đồ 4.3: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của rơm ......................................................................... 39 Biểu đồ 4.4: Biểu đồ biểu thị TLTH của các dưỡng chất trong thí nghiệm (%) ................................... 42 Biểu đồ 4.5: Biểu đồ biểu thị lượng khí sinh ra của bã mía .................................................................... 43 Biểu đồ 4.6: Biểu đồ biểu thị TLTH của các dưỡng chất trong thí nghiệm (%) ................................... 46 Trang ix Luận văn Tốt nghiệp Đại học Danh mục bảng DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 3.1: Lượng cân hóa chất có trong một lít dung dịch đệm .............................................................. 31 Bảng 4.1: Thành phần hóa học của thức ăn thí nghiệm (%).................................................................... 34 Bảng 4.2: Ảnh hưởng bổ sung vi khuẩn vào thức ăn của thân lá cây bắp lên sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%) ....................................................................................................................................... 35 Bảng 4.3: Hàm lượng N-NH3 (mg/l), pH sinh ra trong từng nghiệm thức ............................................. 36 Bảng 4.4: TLTH DM, ADF, NDF, ADL (%) của các nghiệm thức ....................................................... 37 Bảng 4.5: Ảnh hưởng bổ sung vi khuẩn vào thức ăn của rơm lên sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%) ................................................................................................................................................................ 39 Bảng 4.6: Hàm lượng N-NH3 (mg/l), pH sinh ra trong từng nghiệm thức............................................. 40 Bảng 4.7: TLTH DM, ADF, NDF, ADL (%) của các nghiệm thức ....................................................... 41 Bảng 4.8: Ảnh hưởng bổ sung vi khuẩn vào thức ăn của bã mía lên sự sinh khí và tiêu hóa DMD (%) ..................................................................................................................................................... 43 Bảng 4.9: Hàm lượng N-NH3 (mg/l), pH sinh ra trong từng nghiệm thức............................................. 44 Bảng 4.10: TLTH DM, ADF, NDF, ADL (%) của các nghiệm thức ..................................................... 45 Trang x Luận văn Tốt nghiệp Đại học Danh mục những từ viết tắt DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Các ký hiệu, từ viết tắt Ý nghĩa ADF Xơ axít (Acid detergent fiber) Ash Khoáng tổng số (Total ash) ABBH Axít béo bay hơi CP Đạm thô (Crude protein) DM (VCK) Vật chất khô (Dry matter) NDF Xơ trung tính (Neutral detergent fiber) NT Nghiệm thức OM Vật chất hữu cơ (Organic matter) P Xác suất (Probabbility) g Gram SEM Sai số chuẩn trung bình (Standard error mean) TLTH Tỷ lệ tiêu hóa VSV Vi sinh vật NPN Đạm phi Protein ATP Năng lượng IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change ADL Lignin( Acid detergent lignin) Trang xi Luận văn Tốt nghiệp Đại học Chương 1: Đặt vấn đề Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Trong quá trình tiêu hóa, gia súc nhai lại thải ra khí CH4, CO2, H2S, NH3,…Đó là những chất khí góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính. Theo tổ chức liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) thì CH4 là chất khí có tác dụng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 20 lần so với khí CO2. Kỹ thuật gas production được sử dụng ngày càng nhiều để nghiên cứu gián tiếp tiêu hóa xơ ở bò (Menken và Steingass, 1988) bởi vì xellulozo và các loại xơ khác bị lên men yếm khí bởi các vi sinh vật dạ cỏ tạo ra các axid béo bay hơi, CH4, CO2 và một lượng nhỏ khí H2 (Schofield và et at 1994). Lượng khí CO2, CH4, H2 do lên men yếm khí khi ủ thức ăn với dịch dạ cỏ trong điều kiện in vitro có tương quan chặt chẽ với tỷ lệ tiêu hóa và vì vậy cũng có tương quan chặt với giá trị năng lượng của thức ăn (Menke và et at, 1979). Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng tốc độ tạo sinh khối ở vi sinh vật cao gấp hàng ngàn lần so với động vật và thực vật. Do đó việc tuyển chọn vi khuẩn dạ cỏ gia súc nhai lại để nâng cao khả năng phân giải phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện in vitro là vấn đề cần thiết làm cơ sở vững chắc cho nghiên cứu ứng dụng giảm sự ô nhiễm môi trường từ phụ phẩm nông nghiệp và tạo chế phẩm sinh học tăng năng suất chăn nuôi. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Ảnh hưởng của các nhóm vi khuẩn dạ cỏ lên gas volume, tỷ lệ tiêu hóa của một số phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện in vitro” Mục đích yêu cầu Đánh giá ảnh hưởng của nhóm vi khuẩn dạ cỏ đến gas volume và tỷ lệ tiêu hóa (%) của một số phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện in vitro. Trang 1 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Chương ương 2: C Cơ sở lý luận Chương ương 2: 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 ĐẶC ĐIỂM Ể BỘ Ộ MÁY TI TIÊU HÓA CỦA A GIA SÚC NHAI L LẠI 2.1.1 Bộ máy tiêu êu hóa Đường tiêu hoá củaa bò cũng c tương tự như các gia súc nhai lạii khác có ccấu tạo chung như ở hình 2.1. Chứcc nnăng cơ bản của từng bộ phận trong đường ng tiêu hoá ở bò cũng tương tự như ở gia súc dạ d dày đơn, nhưng đồng thời có những ng nét đặc thù riêng của gia súc nhai lại. Tính đặc thù của đường tiêu hoá ở gia súc nhai llại là kết quả của quá trình tiến n hoá theo hướng tiêu hoá cỏ và thức ăn xơ ơ thô nh nhờ sự cộng sinh của vi sinh vật (VSV). Hình 2.1: 2. Cấu tạo đường tiêu hóa gia súc nhai lại ( Nguồn:Nguyễn Xuân Trạch, 2007) 2.1.1.1 Miệng Miệng có vai trò lấyy thức th ăn, tiết nước bọt, nhai và nhai lại. Tham ggia vào quá trình lấy và nhai nghiền thứ ức ăn có môi, hàm răng và lưỡi. Bò không có rrăng cửa hàm trên, có 8 răng cửaa hàm ddưới và 24 răng hàm. Răng có vai tròò nghi nghiền nát thức ăn giúp cho dạ dày và ruộtt tiêu hóa dễ d dàng. Lưỡi có 3 loại gai thịtt là gai hình đài hoa, gai hình nấm m (có vai trò vvị giác) và gai thịt hình sợii (có vai trò xúc giác) giác). Khi ăn một loại thức ăn nào thìì bò không những nh biết được vị của thức ăn mà ccòn biết được thức ăn rắn hay mềm m nhờ nh các gai lưỡi này. Lưỡi còn giúp cho việc ệc llấy thức ăn và nhào trộn thức ăn trong miệng. mi Bò có ba đôi tuyến nước bọt (dướii tai, ddưới lưỡi Trang 2 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận 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 dạcỏ 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 vi sinh vật 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 phần thức Trang 3 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận 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 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 tác 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 tác dụng đệm đối với dịch dạ cỏ sẽ kém và kết quả là tiêu hóa thức ăn xơ sẽ giảm xuống. Trang 4 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Chương ương 2: C Cơ sở lý luận 2.1.1.5 Ruột Ruột non củaa gia súc nhai llại có cấu tạo và chức năng tương tự như của gia súc dạ dày đơn. Trong ruộtt non có các enzym tiêu hoá tiết ti qua thành ruộtt và tuy tuyến tụy để tiêu hoá các loạii tinh bột, b đường, protein và lipid. Những phầnn tthức ăn chưa được lên men ở dạ cỏ (dinh dưỡng d thoát qua) và sinh khối VSV đượ ợc đưa xuống ruột non sẽ đượcc tiêu hoá bbằng men. Ruột non còn làm nhiệm vụ hấấp thu nước, khoáng, vitamin và các sảnn phẩm ph tiêu hoá ở ruộtt (glucose, axit amin và axit béo). béo) Gia súc càng cao sản n thì vai trò tiêu hoá ở ruột non (thức ănn thoát qua) càng quan trọng vì khả năng ng tiêu hoá ddạ cỏ là có hạn. Ruột già có chức năng ăng lên men, hấp h thu và tạo phân. Trong phầnn manh tràng có hệ VSV tương tự như ư trong ddạ cỏ có vai trò lên men các sản phẩm m đư đưa từ trên xuống. Đối vớii gia súc nhai lại, l lên men VSV dạ cỏ là lên men thứ cấpp, còn đối với một số động vật ăn cỏ dạ dày đơn (ngựa, thỏ) thì lên men VSV ở manh tràng lại l là hoạt động tiêu hoá chính. Các ABBH sinh ra từ quá trình lên men trong ru ruột già được hấp thu tương tự như ư ở dạ cỏ, nhưng xác VSV không đượcc tiêu hoá ti tiếp mà thải ra ngoài qua phân. Trự ực tràng có tác dụng hấp thu nước, tạoo khuôn và tích tr trữ phân. 2.1.2 Hệ sinh thái dạạ cỏ 2.1.2.1 Môi trường sinh inh thái dạ d 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 β-glucosid 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 khoảng 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 tiêu hóa Trang 6 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Chương 2: Cơ sở lý luận 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 không thích ứng với môi trường bên ngoài và bị chết nhanh. Trong dạ cỏ, protozoa có số Trang 7