Tài liệu Xác định tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lượng của một số loại thức ăn phổ biến nuôi trâu bằng phương pháp in vivo.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------- NÔNG THÀNH CƢƠNG Tên đề tài: XÁC ĐỊNH TỶ LỆ TIÊU HÓA VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƢỢNG CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN PHỔ BIẾN NUÔI TRÂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VIVO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Chăn Nuôi Thú y Khoa: Chăn nuôi Thú y Khóa học: 2013 – 2017 Thái Nguyên - năm 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------- NÔNG THÀNH CƢƠNG Tên đề tài: XÁC ĐỊNH TỶ LỆ TIÊU HÓA VÀ GIÁ TRỊ NĂNG LƢỢNG CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN PHỔ BIẾN NUÔI TRÂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VIVO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Chăn Nuôi Thú y Lớp: CNTY45 N04 Khoa: Chăn nuôi Thú y Khóa học: 2013 – 2017 Giảng viên hƣớng dẫn: 1. ThS. Nguyễn Mạnh Cƣờng 2. TS. Trần văn Thăng Thái Nguyên - năm 2017 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tại trƣờng, em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong trƣờng, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Chăn nuôi Thú y - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Đến nay em đã hoàn thành chƣơng trình học tập và thực tập tốt nghiệp. Nhân dịp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và lời cảm ơn sâu sắc tới Nhà trƣờng, các thầy cô giáo trong khoa Chăn nuôi Thú y. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy ThS. Nguyễn Mạnh Cường, TS. Trần Văn Thăng, giảng viên Khoa Chăn Nuôi Thú y - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ và hƣớng dẫn em trong suốt thời gian thực tập để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đại học này. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và lời cảm ơn tới TS. Nguyễn Văn Đại (Giám đốc), Th.S Tạ Văn Cần (Phó Giám đốc), tập thể cán bộ và nhân viên Trạm nghiên cứu chăn nuôi trâu, Trạm nghiên cứu sản xuất chế biến thức ăn gia súc, các Phòng chức năng thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển chăn nuôi Miền núi về sự quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em đƣợc học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu trong suốt thời gian thực tập tại đơn vị. Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, ngƣời thân và gia đình đã giúp đỡ, động viên, hỗ trợ về vật chất và tinh thần trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Thái Nguyên, ngày ....tháng 6 năm 2017 Sinh Viên Nông Thành Cƣơng ii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ....................................................................26 Bảng 4.1. Thành phần hóa học của bốn loại thức ăn thô xanh đã sử dụng trong thí nghiệm in vivo ..................................................................................29 Bảng 4.2. Thành phần hóa học của phân bốn loại thức ăn thô xanh đã sử dụng trong thí nghiệm in vivo.........................................................................31 Bảng 4.3. Tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô, protein thô và mỡ thô của bốn loại thức ăn xanh (%) ............................................................................................33 Bảng 4.4. Tỷ lệ tiêu hóa xơ thô, NDF, ADF và khoáng tổng số của bốn loại thức ăn xanh (%) ....................................................................................34 Bảng 4.5. Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của bốn loại thức ăn xanh (%) ..............35 Bảng 4.6. Giá trị năng lƣợng của bốn loại thức ăn thô xanh (MJ/kg DM) ......37 iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ADF Xơ không tan trong môi trƣờng a xít (Acid Detergent Fiber) ARC Hội đồng Nghiên cứu nông nghiệp Anh (Agriculture Research Council) Ash Khoáng tổng số (Ash) CF Xơ thô (Crude Fiber ) CP Protein thô (Crude Protein) cs Cộng sự DE Năng lƣợng tiêu hoá (Digestible Energy) DM Chất khô (Dry Matter) DMI Lƣợng thức ăn ăn vào (Dry Matter Intake) DP Protein tiêu hóa (Digestible Protein) EE Mỡ thô (Ether Extract) G24 Thể tích khí sinh ra ở thời điểm 24 giờ sau ủ (ml/200 mg DM) GE Năng lƣợng thô (Gross Energy) INRA Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia (Pháp) ME Năng lƣợng trao đổi (Metabolizable Energy) Mean Giá trị trung bình NDF Xơ không tan trong môi trƣờng trung tính (Neutral Detergent Fiber) NE Năng lƣợng thuần (Net Energy) NIRS Quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (Near Infrared Reflectance Spectroscopy) NRC Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Mỹ (National Research Council) OM Chất hữu cơ (Organic Matter) OMD Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (Organic Matter Digestibility) iv R2 Hệ số xác định (Coefficient of Determination or Determinant) SCFA Axit béo mạch ngắn (Short Chain Fatty Acids) SD Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) SE Sai số chuẩn (Standard Error) TA Thức ăn TAAV Lƣợng thức ăn ăn vào TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TLTH Tỷ lệ tiêu hóa UFL Đơn vị thức ăn cho tạo sữa (Unité Fourragère du Lait) UFV Đơn vị cỏ cho sản xuất thịt ((Unité Fourragère de la Viande) VCN Viện Chăn nuôi v MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ ii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT................................................ iii MỤC LỤC ..........................................................................................................v Phần 1. MỞ ĐẦU .............................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề....................................................................................................1 1.2. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ....................................................2 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................3 2.1. Cở sở khoa học của vấn đề nghiên cứu.......................................................3 2.1.1. Khái niệm thức ăn ....................................................................................3 2.1.2. Phân loại thức ăn cho gia súc nhai lại ......................................................4 2.1.3. Các phƣơng pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dƣỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại ........................................................................................7 2.1.4. Các hệ thống đánh giá giá trị dinh dƣỡng thức ăn cho gia súc nhai lại ở các nƣớc có nền chăn nuôi tiên tiến .................................................................14 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ...............................................19 2.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc ..........................................................19 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc...........................................................21 Phần 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .25 3.1. Đối tƣợng, địa điểm và thời gian nghiên cứu ...........................................25 3.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu.............................................................................25 vi 3.1.2. Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................25 3.1.3. Thời gian nghiên cứu .............................................................................25 3.2. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................25 3.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................25 3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu...........................................................................25 3.4.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm...............................................................25 3.4.3. Xác định tỷ lệ tiêu hoá thức ăn bằng phƣơng pháp in vivo ở trâu .........27 3.4.4. Tính toán các giá trị năng lƣợng của thức ăn thô xanh ..........................27 3.4.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu......................................................................28 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..............................29 4.1. Thành phần hóa học của một số loại thức ăn thô xanh .............................29 4.2. Thành phần hóa học của phân một số loại thức ăn thô xanh ....................31 4.3. Tỷ lệ tiêu hóa in vivo của một số loại thức ăn thô xanh ...........................33 4.4. Giá trị năng lƣợng của một số loại thức ăn thô xanh ................................36 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..............................................................38 5.1. Kết luận .....................................................................................................38 5.2. Đề nghị ......................................................................................................38 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................39 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Con trâu có tầm quan trọng đặc biệt trong nền sản xuất nông nghiệp, là nguồn cung cấp sức kéo chính (cày bừa và vận chuyển ở nông thôn), cung cấp lƣợng lớn phân hữu cơ cho trồng trọt và đóng góp một phần không nhỏ thịt cho nhu cầu của con ngƣời. Thịt trâu ngày càng đƣợc đánh giá cao trên thị trƣờng và đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng, kể cả ở một số nƣớc châu Âu và châu Mỹ vì nhiều nạc, ít mỡ, ít cholesterol. Do vậy, phát triển chăn nuôi trâu ở nƣớc ta trong những năm tới là rất cần thiết. Nhƣng cản trở lớn nhất để tăng năng suất gia súc nhai lại ở các nƣớc đang phát triển là thiếu thức ăn cả về số lƣợng và chất lƣợng. Hơn nữa, số lƣợng và chất lƣợng thức ăn lại biến động theo mùa vụ. Để đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm chăn nuôi, việc sử dụng tốt nguồn thức ăn gia súc truyền thống và khai thác hợp lý các nguồn thức ăn không truyền thống là những thức ăn các gia súc khác và con ngƣời không ăn đƣợc là cực kỳ quan trọng có ý nghĩa sống còn với chăn nuôi gia súc nhai lại nói chung, chăn nuôi trâu nói riêng (Markar, 2004) [41]. Để làm đƣợc việc này, trƣớc hết cần biết đƣợc thành phần hóa học và sau đó là giá trị dinh dƣỡng của thức ăn. Trên cơ sở thành phần hóa học, giá trị dinh dƣỡng của thức ăn chúng ta mới có thể nuôi dƣỡng gia súc nhai lại đúng cách, tức là thoả mãn các nhu cầu về dinh dƣỡng (năng lƣợng, protein, khoáng v.v...) của chúng để chúng sống, sản xuất (tăng trọng, cho thịt, sữa...) và thải ra ngoài môi trƣờng ít chất thải nhất (đặc biệt là các chất thải có nitơ, phốt pho) và các loại khí nhà kính (Paquay, 2000) [51]. 2 Hiện nay, trong các bảng thành phần hoá học và giá trị dinh dƣỡng của Việt Nam, chúng ta đang phải sử dụng phần lớn tỷ lệ tiêu hoá các thức ăn ở nƣớc ngoài để tính giá trị dinh dƣỡng các thức ăn cho gia súc của ta. Vì lý do này, khi áp dụng các giá trị dinh dƣỡng trong bảng để lập khẩu phần chúng ta không biết chắc đƣợc là khẩu phần lập ra thừa hay thiếu so với nhu cầu. Khắc phục tình trạng phải đi mƣợn số liệu của nƣớc ngoài về tỷ lệ tiêu hoá và quan trọng hơn là tạo ra một cơ sở dữ liệu về thành phần hoá học, giá trị dinh dƣỡng của các loại thức ăn cho gia súc Việt Nam có độ tin cậy cao hơn cho ngƣời sử dụng, việc tiến hành các nghiên cứu về tỷ lệ tiêu hoá và giá trị dinh dƣỡng của các loại thức ăn bằng phƣơng pháp in vivo là rất cần thiết. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Xác định tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lượng của một số loại thức ăn phổ biến nuôi trâu bằng phương pháp in vivo”. 1.2. Mục tiêu của đề tài Xác định đƣợc thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lƣợng của một số loại thức ăn phổ biến nuôi trâu bằng phƣơng pháp in vivo. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Đề tài góp phần bổ sung dữ liệu về thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lƣợng của một số loại thức ăn dùng cho trâu nuôi thịt ở Việt Nam. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả của đề tài có giá trị nhƣ tài liệu khoa học để các cơ quan quản lý, Viện nghiên cứu, các Trƣờng Đại học, giáo viên, sinh viên ngành Nông nghiệp tham khảo. Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm cơ sở cho các cơ sở nghiên cứu, doanh nghiệp, chủ trang trại và những ngƣời chăn nuôi khi xây dựng khẩu phần ăn cho trâu nuôi thịt, vỗ béo... 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cở sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 2.1.1. Khái niệm thức ăn Thức ăn là những sản phẩm có nguồn gốc thực vật, động vật và khoáng vật, những sản phẩm này cung cấp chất dinh dƣỡng cho gia súc, các chất dinh dƣỡng đó phải phù hợp với đặc tính sinh lý, với cấu tạo bộ máy tiêu hóa giúp con vật có thể ăn uống, tiêu hóa và hấp thu đƣợc nhằm sinh sống bình thƣờng trong một thời gian. Khái niệm thức ăn thay đổi tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển kinh tế xã hội. Thời kỳ chăn nuôi du mục, cỏ xanh trên bãi chăn là nguồn thức ăn duy nhất. Khi ngành trồng trọt phát triển, thức ăn bao gồm cả các sản phẩm phụ của cây trồng. Địa vị của ngành chăn nuôi đƣợc nâng cao, ngƣời ta gieo trồng cây thức ăn cho gia súc, sử dụng các nguồn nguyên liệu trong các ngành công nghiệp, đẩy mạnh các biện pháp bảo quản, chế biến, phối hợp thức ăn, áp dụng các thành tựu mới nhất trong dinh dƣỡng học gia súc, sử dụng thức ăn có hiệu quả nhất, nâng cao năng suất ngành chăn nuôi. Theo Pond và cs (1995) [52] đã đƣa ra khái niệm về chất dinh dƣỡng nhƣ sau: Chất dinh dƣỡng là một nguyên tố hay một hợp chất hóa học mà có thể giữ đƣợc sự sinh trƣởng, sinh sản, cho sữa một cách bình thƣờng hoặc duy trì sự sống nói chung. Theo đó, thức ăn đƣợc định nghĩa là: một vật liệu có thể ăn đƣợc nhằm cung cấp chất dinh dƣỡng. Tác giả cũng cho rằng tất cả những gì mà con gia súc ăn vào hoặc có thể ăn vào đƣợc mà có tác động tích cực đối với quá trình trao đổi chất thì gọi là thức ăn gia súc. 4 2.1.2. Phân loại thức ăn cho gia súc nhai lại Phân loại thức ăn là đƣa các thức ăn vào từng nhóm, trong nhóm đó các thức ăn có các đặc tính, giá trị dinh dƣỡng tƣơng tự nhau và có thể sử dụng cho cùng một mục đích. Các thức ăn có cùng nguồn gốc thƣờng có giá trị dinh dƣỡng không khác nhau quá nhiều và vì thế cách mà chúng ảnh hƣởng đến năng suất gia súc cũng khá tƣơng đồng. Ví dụ, bột đậu tƣơng, bột hạt bông, bột hạt hƣớng dƣơng đều là phụ phẩm của công nghiệp tách dầu từ các hạt có dầu và đƣợc sử dụng để tăng hàm lƣợng protein của khẩu phần. Trong khi đó hạt ngô, hạt mì và kê đều là các ngũ cốc có hàm lƣợng năng lƣợng tiêu hóa cao. Thức ăn cùng nguồn gốc không những có giá trị dinh dƣỡng tƣơng tự nhau mà chúng còn có ảnh hƣởng tƣơng tự đến sức khỏe gia súc và chất lƣợng sản phẩm chăn nuôi (Dryden, 2010) [31]. Để sử dụng hiệu quả thức ăn và có biện pháp chế biến bảo quản thích hợp, cần thiết phải phân loại thức ăn. Có nhiều cách phân loại thức ăn khác nhau, căn cứ vào nguồn gốc, đặc tính dinh dƣỡng, tính chất thức ăn... 2.1.2.1. Phân loại thức ăn theo nguồn gốc Căn cứ vào nguồn gốc, thức ăn đƣợc chia thành các nhóm sau: - Thức ăn có nguồn gốc từ thực vật: Trong nhóm này gồm các thức ăn xanh, thức ăn rễ, củ, quả, thức ăn hạt, các sản phẩm phụ của ngành chế biến nông sản: Thức ăn xơ, rơm, rạ, dây lang, thân lá lạc, thân cây ngô, các loại cám, khô dầu, bã bia, rƣợu. Nhìn chung, loại thức ăn này là nguồn cung cấp năng lƣợng chủ yếu cho gia súc, ngoài ra nó còn cung cấp vitamin, protein thô, các loại vi khoáng, kháng sinh, hợp chất sinh học. - Thức ăn có nguồn gốc từ động vật: Gồm tất cả các loại sản phẩm chế biến từ nguyên liệu động vật nhƣ: Bột cá, bột tôm, bột thịt, bột nhộng tằm, bột sữa, bột máu ... Hầu hết thức ăn có nguồn gốc từ động vật đều có hàm lƣợng prôtein chất lƣợng cao, có đủ các axit amin thiết yếu, các nguyên tố khoáng 5 và một số vitamin A, D, E, B12... Tỷ lệ tiêu hóa và hấp thu các chất dinh dƣỡng trong thức ăn có nguồn gốc động vật cao hay thấp phụ thuộc vào cách chế biến, làm thức ăn bổ sung protein quan trọng trong khẩu phần của gia súc. - Thức ăn có nguồn khoáng chất: Gồm các loại bột sò, đá vôi và các muối khoáng nhằm bổ sung chất khoáng đa và vi lƣợng. 2.1.2.2. Phân loại theo thành phần các chất dinh dưỡng Phƣơng pháp này chủ yếu dựa vào hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong thức ăn và chia ra các nhóm: Nhóm thức ăn giàu protein, thức ăn giàu lipit, thức ăn giàu gluxit, thức ăn nhiều nƣớc, nhiều xơ, thức ăn giàu khoáng, giàu vitamin và thức ăn bổ sung khác. 2.1.2.3. Phân loại theo đương lượng tinh bột Theo phƣơng pháp này, ngƣời ta chia thức ăn thành 2 loại: Thức ăn tinh và thức ăn thô. - Thức ăn thô: bao gồm các loại thức ăn có đƣơng lƣợng tinh bột dƣới 45%. - Thức ăn tinh: bao gồm các loại thức ăn có đƣơng lƣợng tinh bột trên 45%. Hiện nay, trên thế giới người ta phân thức ăn thành 8 nhóm: Nhóm thức ăn thô khô: Tất cả các loại cỏ xanh tự nhiên thu cắt và các phế phụ phẩm của cây trồng đem phơi khô có hàm lƣợng xơ trên 18% đều là thức ăn thô khô. Bao gồm: cỏ khô họ đậu hoặc hòa thảo, rơm rạ, dây lang, dây lạc và thân cây ngô... phơi khô. Ngoài ra còn gồm các loại hạt thóc, lạc, đậu, lõi và bao ngô. Nhóm thức ăn xanh: Tất cả các loại cỏ trồng, cỏ tự nhiên, các loại rau xanh cho gia súc sử dụng ở trạng thái tƣơi, xanh bao gồm: rau muống, bèo hoa dâu, lá bắp cải, cỏ tự nhiên, cỏ trồng.... 6 Nhóm thức ăn ủ chua: Tất cả các loại thức ăn chua, các loại cỏ hòa thảo hoặc thân, bã phụ phẩmcủa ngành trồng trọt nhƣ thân lá lạc, bã rứa, thân cây ngô vỏ chuối, ....đem ủ chua. Nhóm thức ăn giàu năng lượng: Tất cả các loại thức ăn có mức protein dƣới 20% và xơ thô dƣới 18%. Bao gồm các loại hạt ngũ cốc nhƣ ngô, gạo, sắn, củ khoai lang, cao lƣơng, mạch, mỳ .... và phế phụ phẩm của ngành xay xát nhƣ cám gạo, cam mỳ, tấm ... nhóm nguyên liệu này chiếm tỷ lệ cao nhất trong các công thức thức ăn hỗn hợp, thƣờng chiếm 40 - 70% tỷ trọng. Một số loại dầu thô, mỡ thô cũng đƣợc dùng bổ sung vào công thức thức ăn hỗn hợp nhƣng không vƣợt quá 4 - 5%. Ngoài ra còn có các loại củ nhƣ sắn, khoai lang, khoai tây, bí đỏ, .... Nhóm thức ăn giàu protein: Tất cả các loại thức ăn có hàm lƣợng protein trên 20%, xơ thô dƣới 18%. Thức ăn giàu protein có nguồn gốc động vật: bột cá, bột thịt, sữa bột, bột thịt xƣơng, bột máu, ...; thức ăn giàu protein có nguồn gốc từ thực vật: hạt đỗ tƣơng, lạc, đậu xanh, đậu triều, đậu nho nhe, khô đỗ tƣơng, khô lạc, khô dầu dừa, khô dầu bông... Nhóm thức ăn bổ sung khoáng: gồm bột vỏ sò, bột đá, vỏ hến, dicanxiphotphat, bột xƣơng, ... Nhóm thức ăn bổ sung vitamin: Các loại vitamin B1, B2, B3, D, A hoặc premix vitamin. Nhóm các loại thức ăn bổ sung khác (các chất phụ gia): Đây là nhóm thức ăn rất đa dạng, nhƣ: Các chất kháng sinh, chất chống ôxy hóa, các chất vi lƣợng, các loại men, sản phẩm vi sinh vật, chất tạo hƣơng vị, chất kết dính... Trong tám nhóm thức ăn trên, các nhóm nguyên liệu thƣờng sử dụng trong chế biến thức ăn chăn nuôi công nghiệp là các nhóm: nhóm thức ăn giàu năng lƣợng, nhóm thức ăn giàu protein, nhóm thức ăn bổ sung khoáng, 7 Nhóm thức ăn bổ sung vitamin và các loại thức ăn bổ sung khác. Còn các nhóm: Nhóm thức ăn thô khô, nhóm thức ăn xanh, nhóm thức ăn ủ chua thƣờng dùng cho gia súc nhai lại, nhóm 2 cũng dùng cho các nhóm gia súc khác nhƣ thức ăn bổ sung. 2.1.3. Các phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại Xác định tỷ lệ tiêu hoá để đánh giá giá trị dinh dƣỡng của thức ăn hay còn gọi là phƣơng pháp thử mức tiêu hoá. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng để xác định, tính toán phần có khả năng tiêu hoá đƣợc của thức ăn trong cơ thể gia súc kết hợp với phƣơng pháp phân tích thức ăn (phân tích thành phần hoá học), hai phƣơng pháp này xác định giá trị dinh dƣỡng của thức ăn khá chính xác. Có hai phƣơng pháp cơ bản để xác định tỷ lệ tiêu hoá là: xác định tỷ lệ tiêu hoá trực tiếp trên cơ thể con vật (in vivo) và xác định tỷ lệ tiêu hoá gián tiếp trong phòng thí nghiệm (in vitro). Xác định tỷ lệ tiêu hoá trực tiếp trên cơ thể con vật (in vivo) hay còn gọi là phƣơng pháp thu thập tổng số (Total collection), theo phƣơng pháp này, lƣợng thức ăn ăn vào, còn thừa, phân và nƣớc tiểu của từng cá thể gia súc đƣợc thu thập, cân và ghi chép hàng ngày trong thời gian thí nghiệm 7-10 ngày để tính tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dƣỡng. Phƣơng pháp này chính xác nhất, nhƣng giá thành cao, tốn nhiều thời gian, cần khối lƣợng lớn thức ăn nhƣng lại chỉ xác định đƣợc một số lƣợng hạn chế các loại thức ăn (Cochran và Galyean, 1994 [28]; Burns và cs, 1994 [27]). Xác định tỷ lệ tiêu hoá gián tiếp trong phòng thí nghiệm (in vitro) đƣợc sử dụng trong phòng thí nghiệm để ƣớc tính phân giải và tiêu hóa thức ăn rất quan trọng trong dinh dƣỡng gia súc nhai lại. Một phƣơng pháp phòng thí nghiệm cần đạt các yêu cầu: có khả năng lặp lại, chính xác so với các kết quả in vivo (Markar, 2004) [41]. Tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dƣỡng của thức 8 ăn cho gia súc nhai lại hiện đƣợc xác định bằng nhiều phƣơng pháp phòng thí nghiệm khác nhau nhƣ: 1) Phƣơng pháp của Tilley và Terry (1963) [57]; 2) Phƣơng pháp gas production của Đại học Hoheinhem (Đức) (Menke và cs, 1979) [43]; 3) Phƣơng pháp in situ hay nylon bags (Mehrez và Orskov, 1977) [42]; 4) Phƣơng pháp dùng enzyme pepsine và cellulase (De Boever và cs, 1986) [29]; 5) Phƣơng pháp dùng quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại (NIRS - Near Infrared Reflectance Spectroscopy). Các phƣơng pháp sinh học 1-3 và phƣơng pháp 5 hợp lý và hữu dụng hơn các phƣơng pháp hóa học (dùng hóa chất) vì ở các phƣơng pháp 1-3 vi sinh vật và enzyme dùng trong các phƣơng pháp này mẫn cảm hơn với các yếu tố có ảnh hƣởng đến tỷ lệ và tốc độ tiêu hóa thức ăn (Van Soest, 1994) [59]. Riêng phƣơng pháp 5 là phƣơng pháp không dùng hóa chất và không gây ô nhiễm môi trƣờng. Dƣới đây sẽ giới thiệu chi tiết một số phƣơng pháp thƣờng dùng trong xác định tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dƣỡng của thức ăn cho gia súc nhai lại. 2.1.3.1. Phương pháp thu thập tổng số Phƣơng pháp này đƣợc tiến hành gồm 2 giai đoạn: giai đoạn chuẩn bị (hay giai đoạn thích nghi) và giai đoạn thí nghiệm (hay giai đoạn thu phân). Theo phƣơng pháp này cần chọn những gia súc khỏe mạnh, có sức sản xuất đại diện chung cho đàn, để đƣa vào thí nghiệm. Giai đoạn chuẩn bị: Cần phải có thời gian nhất định để con vật bài tiết hết thức ăn cũ trong đƣờng tiêu hóa, làm quen với thức ăn thí nghiệm và có điều kiện để quan sát trạng thái của con vật. Thời gian chuẩn bị của mỗi loài gia súc khác nhau thì khác nhau: Trâu, bò, dê, cừu: 10 - 15 ngày Thời gian chuẩn bị phụ thuộc vào loại thức ăn. Thức ăn thô và thức ăn không truyền thống cần nhiều thời gian nuôi chuẩn bị hơn thức ăn tinh và thức ăn truyền thống. 9 Trong giai đoạn chuẩn bị, gia súc đƣợc nuôi khẩu phần thí nghiệm với lƣợng ăn tự do và sau đó xác định lƣợng ăn vào tối đa. Nƣớc uống đƣợc cung cấp đầy đủ. Thông thƣờng gia súc sử dụng vòi uống nƣớc tự động, nếu không thì tỷ lệ nƣớc với thức ăn cung cấp đƣợc áp dụng là 2 - 4:1. Tỷ lệ nƣớc cao trong mùa khô. Giai đoạn thí nghiệm: đối với đại gia súc thƣờng kéo dài 7 - 10 ngày. Thời gian có thể ngắn hoặc dài hơn phụ thuộc loại thức ăn nhƣ đã đề cập ở trên. Trong giai đoạn này, gia súc đƣợc nuôi khẩu phần thí nghiệm, thông thƣờng lƣợng ăn hàng ngày thấp hơn lƣợng ăn tối đa của giai đoạn chuẩn bị (nuôi ở mức duy trì). Phân đƣợc thu hàng ngày và cân để xác định khối lƣợng, sau đó lấy khoảng 10% đem bảo quản ở nhiệt độ 40C để lấy mẫu phân tích sau này. Mẫu phân đƣợc lấy khoảng 10% của tổng lƣợng mẫu phân và nƣớc tiểu của cả giai đoạn thí nghiệm, trộn đều và lấy mẫu đem sấy ở nhiệt độ 600C bảo quản và phân tích thành phần hoá học về sau. Phƣơng pháp này xác định chính xác tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn nhƣng giá thành cao, tốn nhiều thời gian, cần khối lƣợng lớn thức ăn và do đó chỉ xác định đƣợc số lƣợng hạn chế các loại thức ăn. Giá trị năng lƣợng và protein của thức ăn (TA) thƣờng đƣợc xác định thông qua tỷ lệ tiêu hóa (TLTH) có đƣợc từ các thí nghiệm tiêu hóa trên gia súc (in vivo). Cừu là gia súc thƣờng đƣợc sử dụng để xác định TLTH ở loài nhai lại. Mặc dù tiêu hóa TA có vài điểm khác biệt giữa cừu và bò, khác bịêt này là rất nhỏ và chấp nhận đƣợc. Hơn nữa tiến hành thí nghiệm tiêu hóa trên bò khó khăn và tốn kém hơn rất nhiều. 2.1.3.2. Phương pháp sử dụng túi sợi hay kỹ thuật sử dụng túi nilon (nilon bag technique, in situ hay in sacco) Theo phƣơng pháp này các loại túi đƣợc sử dụng có đặc tính không tiêu hóa, bền trong môi trƣờng dạ cỏ. Thƣờng dùng túi có cấu tạo bằng sợi hoặc 10 nilon. Các mắt lƣới của túi rộng khoảng 20 - 40 m để cho dịch dạ cỏ có thể xâm nhập vào bên trong túi cũng nhƣ chất dinh dƣỡng dễ dàng thoát qua bề mặt túi. Thức ăn đƣợc cân sau đó cho vào túi, buộc chặt rồi đặt chúng vào trong dạ cỏ của con vật đã đƣợc mổ lỗ dò, với các thời gian khác nhau. Sau đó ủ một thời gian thích hợp, lấy các túi ra rửa bằng nƣớc sạch vài lần rồi đem sấy khô. Sau khi sấy khô cân khối lƣợng đến khi không đổi, căn cứ vào sự chênh lệch khối lƣợng đầu và cuối của túi, từ đó tính ra tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn cần xác định. Tuy nhiên, đối với những thức ăn thô khó tiêu hóa, thời gian đầu còn chƣa đƣợc phân giải khi ủ túi ở môi trƣờng dạ cỏ lại có thể bị VSV dính vào đó khi lấy túi ra đem sấy để xác định lƣợng vật chất khô phân giải có thể gặp sai số, có thể dẫn đến tiêu hóa âm. 2.1.3.3. Phương pháp 2 giai đoạn Phƣơng pháp này dựa theo phƣơng pháp của Tilley và Terry (1963) [57]. Nguyên tắc của phƣơng pháp này là mẫu thức ăn sau khi đem ủ với dịch dạ cỏ khoảng 48 giờ, đƣợc thủy phân bằng enzym pepsin và cellulase. Sau đó toàn bộ phần thủy phân đƣợc lọc bằng giấy lọc và phần vật chất giữ lại trên giấy lọc sẽ đƣợc sấy khô xác định khối lƣợng. Căn cứ vào sự chênh lệch khối lƣợng giữa mẫu thức ăn trƣớc khi xử lý và phần còn lại trên giấy lọc có thể xác định tỷ lệ tiêu hóa của mẫu thức ăn. Phƣơng pháp này tính đƣợc khả năng tiêu hóa biểu kiến của thức ăn. Tuy nhiên, chất cặn bã có thể gồm các chất cặn bã của VSV và những chất không hòa tan trong men pepsin do đó ảnh hƣởng đến kết quả cuối cùng. 2.1.3.4. Phương pháp sinh khí in vitro (in vitro gas production method) Xác định tỷ lệ tiêu hóa trên môi trƣờng dạ cỏ nhân tạo hay còn gọi là phƣơng pháp in vitro, phƣơng pháp này thƣờng đƣợc áp dụng để tính toán khả năng tiêu hóa của thức ăn thô xanh, thức ăn giàu xơ. 11 Giá trị dinh dƣỡng của thức ăn đƣợc xác định không chỉ bằng thành phần hóa học mà còn bằng cả tốc độ và tỷ lệ tiêu hóa của chúng. Thí nghiệm tiêu hóa in vivo là một phƣơng pháp quan trọng trong việc xác định giá trị dinh dƣỡng của thức ăn gia súc nhai lại. Tuy nhiên, đây là phƣơng pháp đắt tiền và tốn nhiều thời gian để thực hiện. Không phải lúc nào cũng có thể đánh giá giá trị dinh dƣỡng của các loại thức ăn trong thí nghiệm nuôi dƣỡng. Vì lý do trên đã có một số nghiên cứu với mục đích tìm ra phƣơng pháp chẩn đoán nhanh và đơn giản, đó là phƣơng pháp in vitro để có thể xác định nhanh một số lƣợng lớn các nguyên liệu thức ăn thô đồng thời chẩn đoán tỷ lệ tiêu hóa và giá trị năng lƣợng. Menke và cs (1979) [43] đã phát triển kỹ thuật sinh khí (in vitro gas production) để đánh giá giá trị dinh dƣỡng các loại thức ăn. Kỹ thuật này phát hiện đƣợc các sai khác nhỏ trong một số loại thức ăn và cho phép lấy mẫu lặp lại thƣờng xuyên hơn so với các phƣơng pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa in vivo (De Peters và cs, 2003) [30]. Lƣợng khí sinh ra khi lên men thức ăn có thể dùng để đo gián tiếp khả năng tiêu hóa chất khô. Lƣợng khí sinh ra khi ủ 200 mg chất khô mẫu thức ăn tại thời điểm 24 giờ cùng với protein thô và khoáng tổng số có thể xác định đƣợc giá trị năng lƣợng và tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ. Lƣợng khí sinh ra còn liên quan tới việc sản sinh các axit béo bay hơi sau đó lên men chúng, vì thế việc lên men các chất lớn hơn lƣợng khí sinh ra (Blummed và Orskov, 1993) [26]. Kỹ thuật sinh khí còn là kỹ thuật tin cậy trong xác định giá trị dinh dƣõng và so sánh các loại cỏ (Makkar và cs, 1996) [37]. Nguyên lý của phƣơng pháp là khi lên men yếm khí thức ăn trong dạ cỏ bởi vi sinh vật sẽ tạo ra axit béo mạch ngắn (SCFA), CO2, CH4 và một lƣợng nhỏ hydro, axit béo mạch ngắn trong cả hai điều kiện in vivo và in vitro sẽ phản ứng với đệm bicarbonate để giải phóng thêm CO2 (Markar, 2000) [38]. 12 Nhƣ vậy, quá trình sinh khí xẩy ra đồng thời, song hành với quá trình phân giải xơ (Schofield và cs, 1994) [56]. Lƣợng khí sinh ra khi ủ thức ăn với dịch dạ cỏ trong điều kiện in vitro vì thế có quan hệ chặt chẽ với tỷ lệ tiêu hoá và giá trị năng lƣợng của thức ăn (Menke và cs, 1979 [43]; Menke và Steingass, 1988 [44]). Vì những nguyên nhân kể trên, đo lƣợng khí sinh ra không những có thể sử dụng để xác định tốc độ và tỷ lệ tiêu hoá mà còn có thể dùng để xác định tƣơng tác giữa các thành phần thức ăn trong khẩu phần (Prasard và cs, 1994) [54]. Để xác định động thái sinh khí in vitro gas production của thức ăn tiến hành ủ một lƣợng mẫu thức ăn nhất định hoặc một mẫu nhất định của khẩu phần (thƣờng 200 - 300 mg tùy loại thức ăn) trong các xylanh chuyên dụng (xylanh thủy tinh có dung tích 100ml) với hỗn hợp dung dịch đệm và dịch dạ cỏ ở 390C (trong tủ ấm hoặc bồn nƣớc ấm 39oC) khoảng 96 giờ tùy từng loại thức ăn. Căn cứ vào lƣợng khí sinh ra sau các thời điểm ủ mẫu khác nhau (3 giờ, 6 giờ, 12 giờ, 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ, 96 giờ) để xác định khả năng tiêu hóa của các loại thức ăn trong dạ cỏ. Bằng cách kết hợp với thành phần hóa học của các thức ăn nghiên cứu có thể ƣớc tính tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (ODM (g/kg DM) và giá trị năng lƣợng trao đổi ME (MJ/kg DM) của thức ăn đó. Ưu, nhược điểm của phương pháp in vitro gas production Phƣơng pháp này hiện đang đƣợc sử dụng rộng rãi để đánh giá giá trị dinh dƣỡng của thức ăn (Markar, 2000) [38]. Gần đây, ngày càng có nhiều quan tâm đến sử dụng có hiệu quả các khẩu phần nhiều thức ăn thô đã dẫn đến việc tăng sử dụng phƣơng pháp này do các ƣu việt của nó trong nghiên cứu động thái lên men (Markar, 2004) [41]. Lợi thế và nhƣợc điểm của chúng đã đƣợc Getachew và cs (1998) [34] thảo luận khá kỹ.