1
HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ NHỮNG THÍ NGHIỆM
TRONG NGHIÊN CỨU CHĂN NUÔI
NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP
Hà Nội 2011
3
MỤC LỤC 4
Lời nói đầu
Có vẻ là hơi lạ khi viết thể loại lý lịch khoa học tự thuật như thế này nhưng
tôi cảm thấy nên làm như vậy! Bởi vì có rất nhiều điều tôi muốn nói với những
nhà khoa học trẻ trong cuốn sách này bằng cách cho họ những ví dụ về các con
đường nghiên cứu khoa học đã đi như thế nào. Những kỹ thuật mới có thể
mở ra
những chân trời mới đầy hấp dẫn đôi khi khác hoàn toàn với các mục tiêu ban đầu
ra sao. Bằng cách nào từ vẻ ngoài của những thứ tẻ nhạt và buồn chán cuộc sống
có thể bất chợt hiện và đầy hấp dẫn. Làm thế nào để nông dân có lợi từ chúng ta
trong việc hiểu vấn đề tốt hơn và từ phát triển các kỹ thuật mà họ có thể áp dụng.
Càng làm việc lâu trong ngành khoa họ
c nông nghiệp, tôi càng cảm thấy rằng các
khách hàng của tôi là người nông dân và tôi là đầy tớ của họ.
Khi tôi đọc danh sách khá dài các tài liệu của mình và đọc lại một số báo
cáo quan trọng nhất tôi luôn cảm thấy có một số vấn đề hấp dẫn nhưng đã bị lãng
quên. Trong khi không nghi ngờ gì nữa một bài báo khoa học có thể được tô điểm
cho mầu mè một chút theo cách của tác giả, tuy nhiên không có chỗ cho các khía
cạnh cá nhân ở đây. Đi
biên soạn, Tiến sĩ Mike Wilkinson ở Chalcombe Press và vợ tôi, Joan trong việc
thiết kế trang bìa. Một chút về bản thân
Tôi không có ý định làm nhàm chán người đọc với việc viết quá nhiều về
bản thân mình nhưng bởi vì mỗi dự án nghiên cứu tôi làm đều có câu chuyện riêng
của nó, và ở một mức độ nào đó các dự án bị ảnh hưởng bởi câu chuyện của người
kể do vậy tôi sẽ viết mộ
t vài dòng về bản thân mình.
Tôi sinh ra ở một nông trang nhỏ Miền Tây Jutland, Đan Mạch là con thứ 3
trong gia đình có 5 anh em trai và 7 chị em gái. Trang trại của gia đình tôi có 6 bò,
3 cừu và 2 ngựa. Khi tôi lên 9 tuổi, gia đình tôi mua một trang trại lớn hơn một
chút với 12 bò, 4 cừu và 3 ngựa. Từ năm lên 7 đến năm lên 10, tôi đi học ở ngôi
trường kiểu cũ, 2 ngày một tuần vào mùa đông và 4 ngày một tuần vào mùa hè và
từ lúc lên 10 đến năm 14 tuổi là 2 ngày một tuần vào mùa hè và 4 ngày m
ột tuần
vào mùa đông. Lịch học sắp xếp như vậy để những đứa trẻ lớn hơn có thể tham gia
nhiều hơn vào các công việc ở trang trại và ai cũng có việc làm kể cả tôi. Tôi dự
định chỉ làm nông dân. Tôi rời trường học năm 14 tuổi và làm thuê kiếm sống ở
một nông trang gần nhà trong 2 năm sau đó. Từ năm 16 đến 18 tuổi, tôi quản lý
trang trại gia đình khi cha tôi ốm. Sau đ
ó tôi làm người chăn nuôi bò sữa ở một
trang trại xa nhà và khi 20 tuổi tôi đi nghĩa vụ quân sự ở Copenhagen. Đây là một
cú sốc lớn về văn hóa đối với tôi! Tôi là một chú bé nông dân không có học với
một chất giọng nhà quê bị quoảng vào giữa một nhóm những người được học hành
tốt! Lúc đầu tôi cảm thấy thấp kém cho đến khi tôi nhận thấy tôi có thể học nhanh
hoặc chí ít cũng nhanh hơn h
ọ nghĩ, tôi chưa từng làm bài thi nào trong đời. Trong
Trong cuốn sách này mục tiêu đầu tiên của tôi là miêu tả, ở phần đầu của
mỗi thí nghiệm, điều gì khiến chúng tôi làm việc đó. Mỗi thí nghiệm có một nền
tảng khác nhau. Đôi khi một sinh viên bật lên những tài năng cụ thể dẫn chúng tôi
đi vào hướng mà chúng tôi chưa từng dự định trước. Đôi khi một kỹ thuật mới cho
chúng tôi một nền tảng mà từ
đó chúng tôi có thể phát triển thêm một vài hướng
mới trong nghiên cứu những lĩnh vực chúng tôi chưa có kế hoạch trước đó. Có thể
giải pháp cho một vấn đề ngay lập tức lại đặt ra cho chúng tôi một vấn đề mới cần
giải quyết. Tôi đã tự hỏi tại sao tôi đi tới ý nghĩ dùng hạt xử lý sô đa (NaOH) làm
thức ăn cho bò. Nguyên nhân là do tôi đã gặp phải vấn đề v
ới các axit béo mạch
nhánh trong mỡ cừu. Sự kết nối nằm ở đâu? Tôi hy vọng khi đọc sách này sự kết
nối sẽ lộ rõ!
Tôi đã sắp xếp các chương theo cách mà một hướng nghiên cứu được tiến
hành từ đầu tới cuối. Điều này có nghĩa là đôi khi các hướng nghiên cứu đi vào
các chủ đề khác nhau. Có 3 điểm khởi đầu chính. Đầu tiên là thí nghiệm về nhu
cầu protein củ
a cừu cai sữa sớm, thí nghiệm này đưa chúng tôi đến 4 hướng
nghiên cứu tiếp theo. Điểm khởi đầu khác là các nghiên cứu trong luận văn tiến sĩ
của tôi về sử dụng axit béo bay hơi, từ điểm khởi đầu này tôi đã có cơ hội theo
đuổi vấn đề này sau 15 năm ở Viện nghiên cứu Rowett và điểm khởi đầu cuối
cùng là các nghiên cứu về bò sữa, các nghiên cứu này là phầ
n trách nhiệm bổ xung
của tôi ở giai đoạn sau này. Tôi cảm thấy điều thú vị nhất là đi theo các hướng
nghiên cứu khoa học, ngay cả khi các hướng nghiên cứu khoa học đi vào các chủ
đề khác nhau.
Như vậy mỗi hướng nghiên cứu có số thứ tự riêng của nó. Tôi cũng đã làm
một mục lục cho những ai chỉ quan tâm đến một chủ đề.
Mục tiêu thứ hai của tôi là miêu tả từ
ng hướng nghiên cứu ở dạng đơn giản
Công việc đầu tiên khi tôi đến Viện Rowett năm 1967 là phát triển hệ thống
chăn nuôi cừu thâm canh. Nhiệm vụ của việc này là tập trung cao độ vào tăng
năng suất. Giá dầu rẻ và Dầu Biển bắc ở ngay chân trời. Ngũ cốc rẻ và Tiế
n sĩ
T.R. Preston tại Viện đã nghiên cứu sử dụng ngũ cốc nuôi bò rất thành công, vậy
tại sao lại không thể nuôi cừu tốt bằng ngũ cốc. Cừu cái có thể là máy đẻ nhưng
cừu con cần được tách mẹ và vỗ béo để cừu mẹ có thể có chửa trở laị ngay sau khi
đẻ càng sớm càng tốt.
Chúng tôi đã quyết định thực hiện thí nghiệm lớn sử dụng phương pháp gi
ết
mổ so sánh. Theo cách này tôi có thể theo đuổi sự quan tâm của mình về trao đổi
năng lượng và tôi có thể xác định được chi phí năng lượng cho duy trì protein và
chi phí năng lượng cho duy trì tích lũy mỡ.
Chúng tôi yêu cầu 100 cừu cai sữa sớm. Tôi quyết định cai sữa chúng từ mẹ
ở 4 tuần tuổi. Tôi không chắc tại sao chúng tôi lại chọn 4 tuần, nhưng tôi nhớ lại
sau này người quản lý trang trại lúc đó ngài Harry Denerley, cảm thấy điều m
ới
mẻ này có thể ‘treo cổ’ anh ta! Việc này sẽ không xảy ra, một vài cừu sẽ chết!
May mắn cho tôi, cừu đã không chết! Chúng tôi đã có một cái máy xay thịt mới và
chúng tôi đã giết mổ một vài cừu lúc 15 kg, một vài con lúc 27,5 kg và một vài
con khác lúc 40 kg. Chúng tôi có 3 mức ăn khác nhau sử dụng yến mạch xay dạng
viên với 5 mức protein bổ xung là khô đậu tương nhằm cung cấp 10, 12,5; 15,0;
17,5 và 20% protein thô trong khẩu phần. Thí nghiệm lớn này trở thành một phần
luận án của nghiên cứu sinh tiến sỹ của tôi, R P Andrews. Chúng tôi mất 2 con
cừu do sỏi niệu đạo và số cừu còn lại của thí nghiệm đều theo đúng kế hoạch (1).
Tăng trọng đáp ứng với lượng protein ăn vào đã tạo nên một loạt các đường cong
cổ điển, các đường cong phù hợp với kiến thức chấp nhận được ở thời điểm đó:
m
ức ăn càng cao, đáp ứng của tăng trọng với protein khẩu phần càng cao. Ví dụ
lượng trao đổi (ME) ăn vào, nhờ đó chúng tôi tìm ra hệ số cho sai số ít nhất (3).
Nhu cầu ME cho duy trì là 414 KJ/kg
0.75
, nhu cầu ME cho tích luỹ mỡ là 1,26
KJ/KJ mỡ hay là 47,4 KJ/g mỡ, và cho tích luỹ protein thô là 3,04 KJ/KJ protein
hoặc 67,3 KJ/g protein, các kết quả rất chính xác với R
2
= 0,99.
Hiệu quả sử dụng thức ăn được ghi chép từ các con cừu được cho ăn đầy đủ
protein là khoảng 3 kg vật chất khô khẩu phần cho 1 kg tăng trọng và đôi khi thấp
hơn. Kết quả này chư bao giờ được biết đến vào thời điểm đó. Kết quả của thí
nghiệm này dẫn đến một vài câu hỏi, một số câu hỏi trong số đó là các câu hỏi
không mong đợi.
1. Trong khi chuyển hoá thức ăn tuyệt vời và đáng ngạc nhiên, chất lượng thân
thịt không thật tốt. Mỡ mềm và loãng ở nhiệt độ mát. Không thể cắt một miếng
thịt đẹp mắt do đó người bán thịt không thích. Chúng tôi cần theo đuổi vấn đề
này.
2. Vách dạ cỏ của gần như tất cả cừu dầy và hơi viêm. Viêm dạ cỏ đ
ã được dự
báo trước trên cơ sở những kết quả nuôi dưỡng bò bằng thức ăn hạt, nhưng cừu
không bị áp xe gan, trong khi áp xe gan luôn là vấn đề với bò nuôi bằng thức
ăn hạt, thỉng thoảng phần lớn gan bò phải loại bỏ ở các lò mổ. Mặc dù có viêm
dạ cỏ, năng suất của cừu vẫn tốt; dĩ nhiên chúng tôi muốn tránh viêm dạ cỏ.
3. Như
đã đề cập ở trên hàm lượng mỡ thân thịt cao một cách ngạc nhiên ở cừu
nuôi với mức ăn thấp không thể giải thích được và cần nghiên cứu tiếp về vị trí
tiêu hoá các chất dinh dưỡng.
4. Từ kết quả trực tiếp của giết mổ so sánh, 2 câu hỏi nảy sinh. Nếu như cừu được
cho ăn tự do, sự khác nhau tương tự về thành phần thân thịt có xuấ
20 1,1 1,1 1,5 1,3 1,6 1,9
30 2,9 3,3 4,2 3,7 4,2 5,2
40 5,5 6,2 7,5 6,7 7,4 8,9
50 8,7 9,7 11,2 10,4 11,1 13,0
Khi khối lượng tăng lên, sự khác nhau về mỡ trong thân thịt của cừu giữa
các mức ăn protein khác nhau nhỏ đi. Có sự khác nhau lớn về mỡ trong thân thịt
do khác biệt về các mức protein ở cừu khối lượng nhỏ. Cừu đực nuôi ở mức
protein thấp thân thịt có nhiều mỡ (11,2 kg) hơn cừu đực nuôi ở mức protein cao
hơn (8,7 kg) lúc đạt 50 kg. Thành phần của tăng trọng trở nên gầ
n như nhau khi
khối lượng tăng và chúng tôi đã tính toán thấy ở khối lượng 60 kg thành phần thân
thịt của chúng gần như nhau. Có sự khác biệt rõ ràng giữa cừu đực và cừu cái về
thành phần cơ thể và về đáp ứng với các mức protein của khẩu phần. Cừu cái cần
ít protein hơn cừu đực và có nhiều mỡ hơn ở cùng khối lượng cơ thể.
Thí nghiệm này cũng đượ
c sử dụng để đánh giá nhu cầu năng lượng cho
duy trì và cho tăng trọng mỡ cũng như protein, các kết quả ở đây cũng tương tự
như thí nghiệm trước đó.
Câu hỏi tiếp theo chúng tôi muốn giải quyết sử dụng phương pháp giết thịt
so sánh là rất quan trọng với chúng tôi nhưng bị bỏ qua một cách đáng ngạc nhiên
(5) có thể bởi vì chúng tôi sử dụng sai tiêu đề. Câu hỏ
i đó là: điều gì xảy ra nếu
như cừu nuôi khẩu phần protein thấp và do đó mỡ ở 28 kg đột nhiên thay đổi khi
được cừu được chuyển sang nuôi với mức protein khẩu phần cao? Tương tự như
vậy, điều gì xảy ra với lượng thức ăn ăn vào của cừu? Có thể mỡ được sử dụng,
như đã bàn, như nguồn năng lượng dùng cho quá trình tích lũ
y protein. Bởi vì tôi
cảm thấy bài báo về thí nghiệm này có một cái gì đó bị lãng quên nên tôi muốn
45-55 180 346 335 6,3 4,0 4,5
55-65 209 279 297 - 5,0 5,7
Cừu nuôi khẩu phần thấp protein được thay đổi khẩu phần lúc 28 kg sang
khẩu phần cao protein có hiệu ứng tăng trưởng bù mạnh mẽ cả về khối lượng và
tiêu tốn thức ăn. Ở khoảng 45 kg, tăng trọng và tiêu tốn thức ăn của nhóm cừu này
tương tự như ở cừu nuôi với khẩu phần protein cao trong suốt giai đoạn thí
nghiệm.
Bảng 1.3. Tỷ lệ
tích luỹ protein, mỡ và nước trong thân thịt của cừu nuôi khẩu
phần cao (HP), thấp (LP) protein hay khẩu phần thay đổi từ thấp sang cao ở khối
lượng 28 kg (LPH).
Khối
lượng
(kg)
Tỷ lệ tích luỹ
protein (g/ngày)
Tỷ lệ tích luỹ mỡ
(g/ngày)
Tỷ lệ tích luỹ nước
(g/ngày)
LP LPH HP LP LPH HP LP LPH HP
20-28 19 25 60 29 39 74 65 85 222
28-35 34 62 52 62 108 85 110 276 186
35-45 32 77 59 68 97 116 98 225 199
45-55 27 55 49 65 105 113 80 175 156
55-65 - 43 43 - 98 110 - 133 126
EAAP Symposium on Early Metabolism, Zurich, pp. 121-124.
4. Orskov, E.R, McDonald, I., Fraser, C and Corse, Elizabeth L. (1971). The
nutrition of the early weaned lamb. III. The effect of ad libitum intake of
diets varying in protein concentration on performance and body
composition at different live weights. J. Agric. Sci., Camb. 77, 351-361.
5. Orskov, E.R, McDonald, I., Grubb, D.A. and Pennie, K. (1976). The
nutrition of the early weaned lamb. IV. Effects on growth rate, food
utilization and body composition of changing from a low to a high protein
diets. J. Agric. Sci., Camb. 86, 411-423.
13
Hướng nghiên cứu 1. Phân giải, sử dụng protein và sự phát triển kỹ thuật
túi ni lông
Hướng nghiên cứu 1.2. Phân giải protein và phát triển khái niệm mới về
dinh dưỡng protein ở gia súc nhai lại.
Nghiên cứu nhu cầu protein của cừu được trình bày trong hướng nghiên
cứu 1.1 cho thấy rõ ràng là có đáp ứng về tăng trọng ở cừu với protein khẩu phần,
đặc biệt ở mức protein khẩu phần cao (1,2).
Để nghiên cứu tiếp, chúng tôi đặt canulae
ở dạ múi khế và hồi tràng của
cừu, nhằm nghiên cứu ở mức độ nào đáp ứng về tăng trọng ở cừu với protein khẩu
phần liên quan tới một lượng protein lớn hơn protein đi xuống dạ múi khế, và điều
quan trọng hơn là bản chất của protein này là gì? Bao nhiêu phần trăm protein đi
xuống dạ múi khế là do tăng protein vi sinh vật đáp ứng với lượ
ng đậu tương tăng
lên trong khẩu phần và bao nhiêu phần trăm protein từ đậu tương thoát qua sự
13,3 8,8 133 98
16,1 18,4 174 116
19,6 26,0 199 114
SE 5
Rõ ràng có sự tăng đáng kể protein thô (không gồm ammonia) hấp thụ từ
ruột non khi tỷ lệ đậu tương trong khẩu phần tăng lên, đặc biệt ở những khẩu phần
có tỷ lệ đậu tương thấp hơn. Tuy nhiên, dường như không có sự thay đổi protein
14
thô (không gồm ammonia) hấp thụ từ ruột non ở mức đậu tương cao hơn, và dự
đoán của riêng tôi là mức protein ăn vào cao nhất đã làm giảm sinh tổng hợp của
vi sinh vật nhưng làm tăng lượng protein thoát qua không bị phân giải ở dạ cỏ, do
đó tổng lượng protein xuống ruột non không thay đổi, nhưng làm sao chúng ta có
thể chứng minh rằng protein thô (không gồm ammonia) hấp thụ từ ruột non là
protein đậu tương thoát qua sự phân giả
i ở dạ cỏ? Thành phần amino axit của
dưỡng chấp tại dạ lá sách không thay đổi đáng kể, nhưng khó có thể phân biệt ở dạ
lá protein nào từ vi sinh vật, protein nào từ đậu tương. Có rất ít sự thay đổi về
lượng protein thoát xuống ruột già và bài xuất vào phân, điều này cho thấy phần
protein tăng lên thoát xuống ruột non được hấp thu phần lớn.
Chúng tôi nghĩ rằng nếu protein thô (không gồm ammonia) hấp thụ từ
ruột
non là protein vi sinh vật, cừu cũng có thể đáp ứng với urê trong khẩu phần, do đó
trong thí nghiệm tiếp theo chúng tôi so sánh ảnh hưởng của mức urê tăng lên trong
khẩu phần với các mức khác nhau của bột cá đến lượng protein đi xuống dạ lá
sách. Chúng tôi chuyển sang bột cá bởi vì các thí nhiệm sử dụng ống thông thực
quản cho thấy việc sử dụng bột cá ưu việt hơn so với đậ
u nành khi cho ăn khô và
ngay cả khi cho ăn ở dạng lỏng. Các kết quả quan trọng nhất được trình bày trong
SE 6 4 6 1
Ở đây, rõ ràng là lượng protein thoát qua từ dạ lá sách tăng lên có nguồn
gốc từ khẩu phần. Có ít hoặc không có quá trình tăng sinh tổng hợp protein vi sinh
vật do tăng cung cấp nitơ từ urê nhưng nitơ thoát qua từ dạ lá sách tăng lên đáng
kể theo kiểu đường thẳng khi tăng lượng bột cá trong khẩu phần. Các phương trình
hồi quy cho thấy khoảng 37% protein bột cá thoát qua sự phân giải dạ cỏ và được
15
hấp thu từ ruột non.
Lý do khác để chọn bột cá là thành phần protein bột cá đủ khác với thành
phần protein vi sinh vật, do đó cho phép phân biệt giữa chúng. Ở mức bột cá cao
nhất, tỷ lệ lysine và methionine ở dạ lá sách là 7,5 và 3,2 g/16g nitơ. Tỷ lệ tương
ứng cho khẩu phần bổ sung urê là 5,9 và 2,1 g/16g nitơ. Đây là bằng chứng tốt
nhất cho đến lúc ấy cho thấy protein khẩu phần thoát qua sự phân giải ở dạ cỏ và
sinh tổ
ng hợp protein vi sinh vật chỉ do lên men carbohydrate qui định. Chúng ta
bây giờ đã có phương pháp cho phép chúng ta phân biệt giữa nhu cầu dinh dưỡng
của vi sinh vật và nhu cầu dinh dưỡng của vật chủ (gia súc). Chúng tôi đã bắt đầu
nghĩ tới một hệ thống mô tả nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật và nhu cầu dinh
dưỡng của vật chủ (6).
Thí nghiệm tiếp theo (7) nhằm đánh giá nhu cầu nitơ vi sinh vật ở cừu nuôi
với khẩu ph
ần cơ sở là lúa mạch. Hai phương pháp được sử dụng ở đây. Ở phương
pháp thứ nhất, khẩu phần có tỷ lệ protein thấp được bổ sung urê với các tỷ lệ tăng
dần. Chúng tôi đo đặc số lượng tinh bột và protein thoát qua dạ lá sách, vì hình
như do nitơ không đủ, tiêu hóa vi sinh vật sẽ chậm lại và nhiều tinh bột hơn có thể
thoát qua sự phân giải trong dạ cỏ. Các kết quả
được trình bày ở Bảng 1.6.
thấy có đáp ứng với urê.
Phương pháp thứ hai được sử dụng là một thí nghiệm về tăng trọng trong
đó các nhóm c
ừu được nuôi với các khẩu phần có mức urê khác nhau. Thiết kế thí
nghiệm như vậy là hợp lý vì nitơ vi sinh vật không đáp ứng đủ nhu cầu protein của
cừu, cừu đáp ứng rất nhạy cảm với bất kỳ sự tăng sinh tổng hợp protein vi sinh vật
nào. Sinh tổng hợp protein vi sinh vật được thể hiện ở việc tăng tỷ lệ tiêu hoá và
tăng trọng. Một khẩ
u phần có bột cá (phần lớn protein trong bột cá đi xuống dạ
múi khế mà không bị phân giải) cũng được đưa vào trong thí nghiệm này để chắc
chắn rằng tiềm năng tăng trọng sẽ không đạt được nếu chỉ có duy nhất nguồn
protein vi sinh vật (xem Bảng 1.7).
16
Bảng 1.7. Ảnh hưởng của việc bổ sung urê trong khẩu phần lúa mạch đến tiêu
hoá, tăng trọng và chuyển hoá thức ăn ở cừu cai sữa sớm.
Mức urê
(% DM khẩu phần)
Tỷ lệ protein thô
(% DM)
Tỷ lệ tiêu hoá
(%)
Tăng trọng
(gam/ngày)
0,0 9,0 74,9 158
0,55 10,5 81,2 164
1,10 12,3 80,6 215
1,65 14,1 82,3 196
ammonia) (NACP) thoát
qua dạ múi khế (g/ngày)
Lúa mạch 97 131
Lúa mạch + bột cá 1 124 144
Lúa mạch +bột cá 1 + 10 g urê 163 142
Lúa mạch + bột cá 2 160 154
Lúa mạch +bột cá 2 + 10 g urê 211 140
17
SE 7
Urê rõ ràng không có ảnh hưởng đến phân giải của bột cá bởi vì không thấy
protein thô (không kể ammonia) thoát qua dạ lá sách tăng lên khi urê được bổ sung
vào khẩu phần cùng với bột cá.
u hỏi thứ hai được trả lời trong thí nghiệm tăng trọng, thí nghiệm này đã
cho thấy urê hơn hẳn bột cá để thoả mãn nhu cầu nitơ của vi sinh vật. Ở mức urê
0,7% tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ là 78,5% trong khi đó ở mức nit
ơ ăn vào tương tự
từ bột cá tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ thấp hơn đáng kể: 76,7%. Tuy nhiên, tăng
trọng và chuyển hoá thức ăn ở khẩu phần bột cá vượt trội hơn, đúng như mong
đợi.
Một thí nghiệm khác được tiến hành cho thấy rõ ràng hơn là nhu cầu nitơ
của vi sinh vật tương ứng với khả năng lên men của khẩu phần. Chúng tôi chọ
n
rơm lúa mạch không sử lý và rơm lúa mạch sử lý với NaOH như khẩu phần cơ bản
và phun các tỷ lệ urê khác nhau lên rơm. Kết quả được trình bày ở hình 1.1.(9).
Hình 1.1. Ảnh hưởng của bổ sung urê đến lượng thức ăn ăn vào, tỷ lệ tiêu
hóa của rơm có xử lý và không xử lý NaOH làm thức ăn cho cứu
thức ăn ăn vào thấp.
3. Bổ sung protein khác nhau về mức độ phân giải trong dạ cỏ, như đã được
chứng minh trong thí nghiệm sử dụng phản xạ đóng, mở rãnh thực quản,
cũng sẽ dẫn đến hiệu quả sử dụng sau dạ cỏ, có thể do thành phầ
n axit amin
của các protein.
4. Thoả mãn nhu cầu nitơ của vi sinh vật dạ cỏ không có ảnh hưởng thặng dư
nào đến phân giải dạ cỏ của thức ăn bổ sung protein (Bảng 1.8).
5. Nhu cầu nitơ của vi sinh vật phụ thuộc vào tính sẵn có của năng lượng tạo
ra từ lên men thức ăn trong dạ cỏ (Bảng 1.6).
6. Tỷ lệ tiêu hoá biểu kiến của nitơ không có ý ngh
ĩa gì khi chúng ta quan tâm
đến cung cấp protein cho gia súc nhai lại, tỷ lệ tiêu hoá biểu kiến của nitơ
có thể hoàn toàn dẫn đến những sai lầm, vì tiêu hóa hồi tràng có ảnh hưởng
đến nitơ bài tiết trong phân và do đó ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hoá biểu kiến
của nitơ (Sơ đồ 1.1).
Từ những nguyên tắc đó, rõ ràng là việc cung cấp protein cho gia súc nhai
lại không thể được đánh giá khi không có kiến thức về cung cấp protein vi sinh vật
và t
ỷ lệ phân giải của protein khẩu phần. Nếu không biết về cung cấp protein vi
sinh vật, không thể đánh giá nhu cầu dinh dưỡng cần có trong khẩu phần và chúng
ta buộc phải kết luận rằng tất cả thông tin trong các sách về nhu cầu protein của
gia súc nhai lại rất khó tìm thấy các hiểu biết này và các thông tin trong sách là
không đáng tin cậy! Sách về các hệ thống dựa trên protein thô tiêu hoá cần phải bỏ
riêng ra vào nhóm sách lịch sử !
20
Vào khoảng thời điểm này, ngài Kenneth Blaxter tuyển dụng tiến sĩ E L
Miller từ trường Đại học Cambridge và tôi vào nhóm nghiên cứu protein của Uỷ
ban ARC nhằm đánh giá nhu cầu dinh dưỡng của gia súc nhai lại. Các thành viên
concentration in sheep. IV. The effect of urea on digestion, nitrogen
retention and growth in young lambs. Br. J. Nutr. 27, 491-501. 21
Hướng nghiên cứu 1. Phân giải, sử dụng protein và sự phát triển kỹ thuật
túi nilông
Hướng nghiên cứu 1.3. Nhu cầu nitơ của vi sinh vật ở các thức ăn cơ sở và
những ứng dụng để phát triển của kỹ thuật túi ni
lông.
Vào năm 1973, Ahmad Z Mehrez - sinh viên tiến sĩ của tôi tham gia nghiên
cứu với chúng tôi. Tôi muốn anh ấy tiếp tục nghiên cứu về về nhu cầu nitơ của vi
sinh vật trong các th
ức ăn cơ sở – trong trường hợp này là lúa mạch và ngô. Sự
hợp lý ở đây là chúng tôi sẽ để cho phần protein cần thiết bổ sung vào nhu cầu nitơ
của vi sinh vật thoát qua dạ cỏ bằng cách ví dụ như sử dụng phản xạ rãnh thực
quản. Vào thời điểm đó chúng tôi đã phát triển hệ thống ngũ cốc nguyên hạt trong
đó các vitamin, muối khoáng và urê được hấp phụ một cách
đơn giản vào ngũ cốc.
Chúng tôi chọn 2 loại lúa mạch và tôi muốn chỉ tập trung vào lúa mạch thôi.
Chúng tôi đã làm thí nghiêm này tương tự như ở hướng nghiên cứu 1.2 (1,2,3).
Cho toàn bộ thí nghiệm, khoảng 1% urê bổ sung vào lúa mạch có 10% protein thô
tạo ra khẩu phần có khoảng 12 đến 13% protein thô. Chúng tôi chọn lúa mạch có
tỷ lệ protein thô thấp (10,4%) và lúa mạch có tỷ lệ protein thô cao (13,4%). Chúng
tôi trông đợi rằng có sự đáp ứng khác nhau với urê, hoặc không có sự đáp ứng với
urê
ở khẩu phần protein cao. Tuy nhiên, chúng tôi đã rất ngạc nhiên (4) xem Bảng
vợ-cô Amal và mẹ vợ may một số túi nylon. Công việc đã tiến
triển không được tốt, biến động về kết quả là quá lớn. Vào thời điếm đó tôi tới làm
việc tại INRA (Pháp) trong 3 tháng và tại đây tôi gặp tiến sĩ De Wet cũng tới từ
Nam Phi, người cùng làm việc với tiến sĩ Schoeman. Tôi nói với ông về vấn đề
của chúng tôi và háo ra là chúng tôi đã sử dụng quá nhiều mẫu so với kích th
ước
túi. Tôi gửi thư cho Ahmad nói cần phải giảm lượng mẫu hoặc tăng kích thước túi.
Khi tôi quay trở về, điều đầu tiên Ahmad nói với tôi là: “Tiến sĩ Orskov, mọi thứ
bây giờ ổn rồi’’.
Tôi chỉ muốn nhấn mạnh rằng phương pháp nylon bag không phải do
chúng tôi phát triển, đóng góp của chúng tôi là sử dụng phương pháp này như một
công cụ năng động để xác định phân giải của thức ă
n và sau đó là nghiên cứu về
môi trường dạ cỏ. Phương pháp lúc đầu xem ra thô sơ và chúng tôi nhận góp ý
rằng phương pháp này thực sự quá sơ sài để có thể đảm bảo đăng bài trên các tạp
chí uy tín!
Song song với công việc này chúng tôi đã phát triển khái niệm ngũ cốc
nguyên hạt, ở đây này urê được hấp phụ vào ngũ cốc nguyên hạt nhằm giúp cho
việc ammonia được giải phóng từ từ trong dạ cỏ. Nhằm làm cho việc gi
ải phóng
ammonia đều đặn hơn, chúng tôi tiếp tục sử dụng máng cấp thức ăn liên tục và cho
cừu lắp canula dạ cỏ ăn lúa mạch xử lý với 0, 2, 4, 6, 8 và 10g urê cho 1 kg lúa
mạch. Điều này giúp chúng tôi có các nồng độ ammonia biến động đều đặn từ 50
đến 450 mg/lít dịch dạ cỏ. Bây giờ chúng tôi có thể xác định nồng độ ammonia tối
ưu cho quá trình phân giải lúa mạch (5).
Kết quả thực sự đáng ng
ạc nhiên. Chúng ta cần khoảng 225 mg ammonia
/lít, cao hơn mức đó không có sự tăng lên trong phân giải. Số liệu này cao hơn
đáng kể giá trị 50 mg ammonia của Satter và Slyter (1974) Br. J. Nutr. 32, 199.
Nồng độ NH
Tài liệu tham khảo cho phần 1.3
1. Ørskov, E.R, Fraser, C. and McDonald, I. (1971). Digestion of
concentration in sheep. I. The effect of increasing the concentration of
soyabean meal in a barley diet on apparent disappearance of food
constituents along the digestive tract. Br. J. Nutr. 25, 225-233.
2. Ørskov, E.R, Fraser, C and McDonald, I. (1972). Digestion of
concentration in sheep. IV. The effect of urea on digestion, nitrogen
retention and growth in young lambs. Br. J. Nutr. 27, 491-501.
3. Ørskov, E.R, Fraser, C and McDonald, I. and Smart, R (1972). Digestion
of concentrate in sheep. V. The effect of adding fish meal and urea together
to cereals diets on protein digestion and utilization by young sheep. Br. J.
Nutr. 31, 89-98.
4. Mehrez, A.Z., Ørskov, E.R, and McDonald, I. (1977). Rates of rumen
fermentation in relation to ammmonia concentration. Br. J. Nutr. 38, 437-
443.
5. Mehrez, A.Z., and Ørskov, E.R. (1978). Protein degradation and optimum
urea concentration in cereal-based diets foe sheep. Br. J. Nutr. 40, 337-345.
24
Hướng nghiên cứu 1. Phân giải và sử dụng protein và sự phát triển kỹ
thuật túi ni lông
Hướng nghiên cứu 1. 4. Kỹ thuật túi ni lông - một công cụ năng động để
nghiên cứu phân giải các chất dinh dưỡng trong dạ
cỏ.
Chúng tôi sớm tự tin vào kỹ thuật nylon bag sau khi sử dụng cho các
ngắn trong d
ạ cỏ.
Ian đã tìm ra giải pháp cho vấn đề của tôi, đó là sử dụng phương trình:
p = a + b (1-e
-ct
)
Trong đó p là phần bị phân giải ở thời điểm t, a là phần bị phân giải tức thì),
b là phần không hào tan nhưng có thể phân giải, e là logarit tự nhiên, c là hệ số tốc
độ phân giải của b và t là thời gian. Nếu bây giờ chúng ta biểu diễn phân giải giải
hiệu quả (P) – số lượng bị phân giải trong thời gian ở dạ cỏ, chúng ta có 25
P = a + (bc/c+k)
Trong đó a, b và c đã nói ở trên và k là tốc độ thoát qua (2). Bìa báo viết về
vấn đề này là bài báo đuợc trích dẫn nhiều nhất của tôi, chỉ có 4 trang! Phương
trình có được các lợi ích từ thực tế rằng tất cả các chữ của phương trình có ý nghĩa
riêng, và tất cả mọi người đều hiểu được nó ngay cả những người không phải là
nhà toán học hay nhà mô hình hóa! Chúng ta bây giờ có thể đưa ra các bảng về
phan giải có hi
ệu quả và sử dụng chúng để tăng hiệu quả của các hệ thống nuôi
dưỡng khác nhau. Chi tiết hơn đã được trình bày trong sách của tôi về chủ đề này
(3). Phương pháp nylon bag đã trở thành những điểm xuất phát cho một vài hướng
nghiên cứu mới.
Một vài ví dụ phân giải protein ở các tốc độ thoát qua khác nhau được trình
bày trong Bảng 1.10. Ở đây có thể thấy rằng việc thức ăn bổ sung protein nh
ư bột
cá chất lượng cao không bị ảnh hưởng nhiều bởi tốc độ thoát qua bởi vì phần lớn