PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo số liệu thống kê của Tổng Cục Thống Kê 2010 cho thấy: hiện nay
cả nước ta có khoảng 2913.4 con trâu, 5916.3 con bò. Việt Nam là một nước
nông nghiệp, nguồn phụ phẩm nông nghiệp hàng năm có khối lượng rất lớn.
Tuy nhiên nguồn phụ phẩm và thức ăn thô xanh lại chưa được người nông
dân sử dụng hợp lý để chăn nuôi số gia súc này nên đã gây lãng phí và ảnh
hưởng xấu đến môi trường.
Đã có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp
trong chăn nuôi gia súc nhai lại như nghiên cứu của Bùi Văn Chính và
Nguyễn Thế Tào (1985) [3] đã tiến hành nghiên cứu dùng biện pháp kiềm hóa
để chế biến và dự trữ thân cây ngô già làm thức ăn cho gia súc nhai lại; Lý
Kim Bảng và Lê Thanh Bình (1988) [5] nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật
trong bảo quản thức ăn xanh cho trâu, bò. Kết quả thí nghiệm cho thấy mẫu ủ
sau 5-6 tháng có kết quả khá tốt, thức ăn ủ có hàm lượng protein, acid lactic
cao hơn, thơm ngon hơn so với không ủ, đặc biệt là việc bảo quản thức ăn
xanh này rất có ý nghĩa trong việc giải quyết vấn đề thiếu hụt thức ăn xanh
trong mùa khô.
Hướng nghiên cứu bổ sung chế phẩm vi sinh vật dùng trong ủ chua
thức ăn thô xanh để tăng hàm lượng chất dinh dưỡng và tăng thời gian bảo
quản, sử dụng chúng là một hướng nghiên cứu mới trong thời gian gần đây.
Sản phẩm ủ chua bổ sung chế phẩm vi sinh trong chế biến cây thức ăn
thô xanh giảm được thời gian lên men, nâng cao giá trị dinh dưỡng của cỏ voi
ủ chua, tạo sản phẩm thơm ngon hơn cho gia súc, giảm sức ép về giá thành
1
thức ăn chăn nuôi và góp phần thực hiện hóa mục tiêu phát triển đàn bò đến
2020 đạt 500000 con bò sữa và 12.5 triệu bò thịt mà Bộ Nông Nghiệp và phát
triển nông thôn đã đề ra.
Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“ Nghiên cứu sử dụng một số chế phẩm vi sinh dùng trong ủ chua cỏ
các chất dinh dưỡng cần thiết cho gia súc. Chúng chứa protein dễ tiêu hoá,
giàu vitamin, khoáng đa lượng, vi lượng ngoài ra còn chứa nhiều hợp chất có
hoạt tính sinh học cao.
Thành phần dinh dưỡng của thức ăn xanh phụ thuộc vào giống cây
trồng, điều kiện khí hậu, đất đai, kỹ thuật canh tác, giai đoạn sinh trưởng…
Cây được bón nhiều nhất là đạm hàm lượng protein cao nhưng chất lượng
protein thấp vì làm tăng nitơ phi protein như nitrat, amit.
Nhìn chung thức ăn xanh ở nước ta rất phong phú và đa dạng nhưng
hầu hết chỉ sinh trưởng vào mùa mưa còn mùa đông và mùa khô thường thiếu
nghiêm trọng.
Thức ăn thô bao gồm cỏ khô, rơm, thân cây ngô già, cây lạc, thân đậu
đỗ và các phụ phẩm nông nghiệp khác. Loại thức ăn này thường có hàm
lượng xơ cao (20-35% tính trong chất khô) và tương đối nghèo chất dinh
dưỡng nhưng ở nước ta diện tích đất nông nghiệp bình quân trên đầu người
rất thấp (0.1ha/người), bãi chăn thả ít phần lớn bãi chăn thả là đồi núi trọc có
độ dốc cao, đất xấu và khô cằn. Do đó ở nhiều vùng thức ăn thô và phụ phẩm
nông nghiệp không đủ đáp ứng nhu cầu của gia súc cho nên cần bổ sung thêm
một phần cỏ xanh hoặc các loại thức ăn khác.
3
2.1.1.1. Thức ăn thô xanh hàm lượng chất xơ cao
Chất xơ (cây cỏ, rơm, rạ…), thành phần chủ yếu của chất xơ bao gồm:
xenluloza, hemixenluloza và ligin. Xenluloza và hemixenluloza là thành phần
chính của các loại thức ăn thô xanh. Xenluloza đóng vai trò chủ yếu, do vậy
khi nói đến tiêu hoá chất xơ, người ta thường quan tâm đến vấn đề tiêu hoá
xenluloza.
Hàm lượng chất xơ tuỳ thuộc vào từng loại thức ăn khác nhau thì khác
nhau nhưng thường biến động từ 20-45%. Ví dụ các loại thức ăn xanh chiếm
16-20%, thức ăn ủ tươi chiếm 22-28%, trong cỏ và rơm khô chiếm 28-46%.
Chất xơ có ý nghĩa sinh lý rất quan trọng đối với gia súc nhai lại. Nó
không chỉ là nguồn cung cấp năng lượng mà còn là nhân tố đảm bảo độ choán
tử có thể lên tới hàng vạn đơn vị. Trong tự nhiên xenluloza tồn tại dưới dạng
chuỗi tinh thể. Xenluloza bao gồm nhiều chuỗi thẳng liên kết với nhau thành
bó dài nhờ mạch nối hydrogen tạo thành các sợi xenluloza bền vững
(microfibril) được bao bọc bởi các thành phần khác của vách tế bào. Các
microfibril tập hợp lại tạo thành các macrofibril.
Hemixenluloza là những heteropolisaccarit được cấu tạo từ các loại
đường thuộc nhóm hexoza (glucoza, manoza, galactoza) và nhóm pentoza
(xyloza, arabinoza). Hemixenluloza bao bọc xung quanh các microfibril cùng
với một số thành phần khác như pectin và glycoprotein. Có thể coi
Hemixenluloza cùng với pectin và glycoprotein như là vữa để gắn kết các
microfibil lại trong macrofibrin. Hemixenluloza thường liên kết với các cấu
trúc phenolic bao quanh các sợi xenluloza. Hemixenluloza không hòa tan
trong nước nhưng hòa tan trong dung dịch kiềm và bị thủy phân bởi acid dễ
dàng hơn so với xenluloza.
Lignin là hetero-polyme vô định hình của các loại rượu phenolic.
Lignin không hòa tan trong nước, dung môi hữu cơ bình thường , trong acid
đậm đặc và rất bền với các enzyme vi sinh vật dạ cỏ. Nhưng dưới tác dụng
của dung dịch kiềm, bisulfitnatri hay acid sulfuro một phần lignin bị phân giải
và chuyển vào dung dịch. Lignin hóa là giai đoạn cuối cùng của sự phát triển
ở tế bào thực vật. Thực vật càng già thì hàm lượng lignin càng cao. Mức độ
lignin hóa càng cao làm cho thành tế bào thực vật trở nên cứng và bền vững,
có ý nghĩa lớn đối với các cơ quan chống đỡ ở thực vật nhưng lại gây khó
khăn trong việc tiêu hóa xơ ở dạ cỏ loài nhai lại. Trong vách tế bào lignin liên
5
kết với hemixenluloza/xenluloza bằng các mạch nối este và hydrogen. Ngoài
ra lignin còn liên kết với protein bằng các mạch nối hóa trị. Ngoài các phân tử
lignin trong vách tế bào còn có các monome phenolic tồn tại ở dạng tự do.
Các phân tử phenolic này có ảnh hưởng ức chế đối với vi sinh vật dạ cỏ và
enzyme của chúng.
2.1.1.2. Hàm lượng N, khoáng, vitamin và glucid dễ tiêu thấp
Cỏ voi chịu được khô hạn, giai đoạn sinh trưởng chính trong mùa hè
khi nhiệt độ và ẩm độ cao. Sinh trưởng chậm trong mùa đông và mẫn cảm với
sương muối. Nhiệt độ thích hợp nhất cho sinh trưởng từ 25 – 30
0
C. Nhiệt độ
thấp nhất cho sự sinh trưởng khoảng 15
0
C. Cỏ voi có thể sinh trưởng ở những
vung cao tới 2000m so với mực nước biển. Thích hợp nhất với đất giầu dinh
dưỡng có tầng canh tác sâu, pH = 6 – 7, đất không bùn, úng. Thích hợp trong
những vùng có lượng mưa khoảng 1500 mm/năm.
2.1.2.4. Tính năng sản xuất
Cỏ voi có khả năng cho năng suất chất xanh rất cao, đạt từ 150 – 300
tấn/ha/năm. trong điều kiện thâm canh cao những năm đầu có thể đạt 400
tấn/ha. Hàm lượng protein thô từ 7.7 – 9.9% vật chất khô.
2.1.2.5. Sử dụng
Dùng làm thức ăn tươi hay ủ chua. Cắt lần đầu cắt sát mặt đất cho cây
sinh trưởng và đẻ nhánh nhiều, không trồi lên mặt đất. Nếu sử dụng tốt cho
năng suất cao trong 10 năm liền. Có thể trồng xen với các cây họ đậu.
2.1.3. Vai trò và hoạt động của vi sinh vật trong ủ chua thức ăn xanh
Nguyên lý ủ chua thức ăn :
Thực chất của việc ủ chua thức ăn là xếp chặt thức ăn thô xanh vào hố kín
(hoặc túi kín) không có không khí. Trong quá trình ủ đó các vi khuẩn biến đổi các
đường dễ hòa tan như fructan, saccaroza, glucoza, fructoza, pentoza thành acid lactic,
acid acetic và các acid hữu cơ khác. Do đó nhanh chóng đưa độ pH của thức ăn ủ hạ
7
xuống 4-4.5, ở độ pH này hầu hết các loại vi sinh vật và các men (enzim) chứa
trong thực vật đều bị ức chế. Làm như vậy thì sự hoạt động lên men của các vi
khuẩn Lactic tăng dần, đều tiên là vi khuẩn Streptococus lactic, sau đó là
Lactobacter lactic, còn vi khuẩn Bacterium coli thì hoạt động giảm dần. Nhờ vậy
thuộc nhóm E.coli mà đại diện là Escherichia và Klebsiella.
Nhóm vi khuẩn lên men tạo acid butiryc: chúng phân giải acid lactic,
chất bột đường, protein, các acid amin tạo nên acid butyric. Nhóm này không
có lợi.
8
Trong điều kiện thiếu khí, ẩm độ trên 80%, trị số pH trên 4.2 và nhiệt
độ 30-40
0
C nhóm vi khuẩn sinh acid butyric hoạt động mạnh. Khi nhiệt độ
dưới 15
0
C hoặc ẩm độ dưới 60% chúng ngừng hoạt động.
Vi khuẩn sinh acid butyric luôn sẵn có trên thân lá cây cỏ, gồm hầu hết
các nhóm Clostridium.
Nấm men: hoạt động mạnh ở giai đoạn đầu của quá trình ủ chua.
Chúng phân hủy tinh bột, đường, tạo thành rượu, CO
2
và một số acid hữu cơ.
Hàm lượng rượu trong cỏ ủ chua thường trung bình là 0.3%. Tuy nhiên những
nguyên liệu ủ chua chứa nhiều đường như thân cây ngô, ngọn củ cải đường
đôi khi hàm lượng rượu đạt tới 4% tính theo dạng sử dụng. Trong môi trường
yếm khí nấm men dường như ngừng hoạt động. Trong điều kiện hiếu khí khi
pH =3-4, nấm men vẫn có thể hoạt động nhưng không mạnh.
Nấm mốc: là vi sinh vật không có lợi cho quá trình ủ chua. Nấm mốc
phát triển chậm hơn so với vi khuẩn lên men sinh acid acetic và acid lactic.
Chúng phân giải tinh bột, đường, protein, acid lactic để tạo thành SO
2,
H
2
O,
tăng lên gấp đôi sau 30 phút). Nhưng không phải vi sinh vật tăng lên không
9
ngừng, vì sau 1 thời gian nhất định tốc độ sinh sản của chúng sẽ bị ngưng lại
do nhiều nguyên nhân như pH, ẩm độ, áp suất thẩm thấu, môi trường dinh
dưỡng , do vậy đồ thị diễn biến số lượng tế bào vi sinh vật theo thời gian là
một đường cong.
Qúa trình sinh sản của vi sinh vật theo 4 pha như sau: pha mở đầu hay pha
tiềm tàng (pha lag), pha lũy thừa hay pha sinh sản lũy tiến (pha log), pha ổn
định (phase stationair), pha tử vong (phase des declin). Pha mở đầu phụ thuộc
vào sự thích ứng của vi sinh vật với điều kiện môi trường. Ở pha log vi sinh
vật phát triển theo lũy thừa. Trong pha ổn định, số lượng tế bào sinh ra bằng
số lượng tế bào cũ chết đi. Trong pha tử vong, số lượng tế bào có khả năng
sống giảm theo lũy thừa. Pha này chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện ngoại
cảnh như pH, áp suất thẩm thấu, độ ẩm áp lực thẩm thấu của vi sinh vật có
thể chịu đựng trong khoảng 20-30 atm, tương ứng với nồng độ muối < 2% và
đường 20-30%.
Các quá trình diễn ra trong túi chứa thức ăn ủ chua:
Sự sinh nhiệt do hô hấp tế bào thực vật
Khi cây cỏ bị cắt đứt nguồn dinh dưỡng từ đất, nước và quang hợp, mọi
hoạt động sống của tế bào thực vật lúc này là quá trình dị hóa. Qúa trình này
phân giải chất bột đường để tạo thành khí CO2, H
2
O và giải phóng năng
lượng theo phương trình sau:
C
6
H
12
O
6
nên tạo ra môi trường yếm khí, lúc này kích thích vi khuẩn lên men sinh acid
lactic yếm khí phát triển mạnh. Khi pH đạt 4.5 thì nhóm vi khuẩn E.coli bị ức
chế. Những loại vi khuẩn lên men sinh acid butyric cũng như nấm mốc và
nấm men tuy chịu được độ pH cao nhưng lại không chịu được môi trường
yếm khí do đó chỉ phát triển ở bề mặt tú ủ nơi có không khí vào.
Quá trình tạo thành acid lactic
Các hydrat cacbon dễ hòa tan được các vi khuẩn lactic yếm khí lên men
để tạo thành sản phẩm chính là acid lactic và một phần acid hữu cơ khác. Có
2 dạng lên men lactic là lên men lactic cùng loại và lên men lactic khác loại.
Trong quá trình lên men lactic cùng loại thì glucose sẽ được chuyển
hóa theo chu trình Embden-Meyerhof để cuối cùng tạo thành 2 acid pyruvic
và NAD-H
+
sau đó acid pyruvic sẽ được khử thành acid lactic.
C
6
H
12
O
6
→ 2CH
3
COCOOH + 4H
2CH
3
COCOOH + 4H → 2CH
3
CHOHCOOH
Như vậy quá trình lên men cùng loại chỉ tạo ra sản phẩm cuối cùng là
acid lactic.
tổng hợp protein của vi sinh vật. Một phần tiếp tục phân giải tạo thành các sản
phẩm trung gian và NH
3
. Qúa trình phân giải acid amin rất phức tạp tạo ra
nhiều sản phẩm trung gian theo các phương trình sau:
R- CH(NH
2
)- COOH → R- CHOH- COOH + NH
3
R- CH(NH
2
)- COOH → R- CO- COOH + NH
3
R- CH(NH
2
)- COOH → R- COOH + CO
2
+ NH
3
Khi phân giải các acid amin có chứa lưu huỳnh như methionin, cystin,
cystein sẽ giải phóng ra H
2
S.
HOOC- CH
2
NH
2
- CH
2
- SH +H
ý nhất là các acid butyric, propionic (những acid hữu cơ có tác dụng kháng
khuẩn mạnh ở môi trường pH thấp), đại bộ phận các nấm và vi khuẩn hiếu khí
bắt đầu phát triển rất mạnh (Woolford và Wilkie, 1984) [19]. Sự tăng pH này
và giảm hàm lượng acid lactic cũng không diễn ra nhanh chóng vì khi pH
tăng lên, các vi khuẩn Lactic cũng sẽ phát triển nhờ phần đường con lại
(Moon và ctv, 1980) [16]. Sau đó dường như là sự oxi hóa acid lactic là một
bước khởi đầu quan trọng trong quá trình giảm chất lượng của thức ăn ủ
trong điều kiện hiếu khí. Có nhiều ý kiến khác nhau về vai trò của các loài
VSV trong quá trình dị hóa, nhưng nấm men và các vi khuẩn sinh acid acetic
được coi là có vai trò quan trọng. Woolford (1978) [20] đã thông báo nấm
men có vai trò chính trong việc làm hư hỏng cỏ ủ chua, trong khi đó các vi
khuẩn sinh acid acetic lại gây hư hỏng ở cây ngô ủ. Kết luận này được khẳng
định và theo Woolford (1990) [21] có nhiều bằng chứng chứng tỏ vai trò quan
trọng của các vi khuẩn sinh acid acetic trong việc làm thối hỏng các thức ăn ủ
chua không phải là cỏ. Có nhiều tác giả cũng đã đề cập đến vai trò của nấm
men trong sự đồng hóa acid lactic và theo Moon và ctv (1980) [16],
(Woolford và Wilkie, 1984) [19] làm giảm chất lượng của thức ăn ủ. Chen
(1993) [11] đã có thông báo rằng khi bổ sung chất chống nấm đã cải thiện
được chất lượng của thức ăn ủ. Di Menna và ctv (1981) [13] cũng thấy rằng
xử lý cỏ ủ chua bằng benzoate kết hợp với chất chống nấm mốc đã làm giảm
số lượng nấm men và tăng tính ổn định chất lượng hỗn hợp ủ. Pahlow (1981)
13
[18] đã thông báo có thể ổn định chất lượng của cây ngô ủ bằng việc bổ sung
đông thời kháng sinh và chất chống nấm.
2.1.5. Đặc điểm hệ vi sinh vật cộng sinh trong tiêu hóa thức ăn thô xanh
của gia súc nhai lại
2.1.5.1. Đặc điểm hệ vi sinh vật cộng sinh trong dạ dày gia súc nhai lại
Tác động tương hỗ của vi sinh vật trong dạ cỏ
Vi sinh vật dạ cỏ, cả ở thức ăn và biểu mô dạ cỏ, kết hợp với nhau
trong quá trình tiêu hóa thức ăn, loài này phát triển trên sản phẩm của loài kia.
đã trình bày ở trên, protozoa ăn và tiêu hóa vi khuẩn, do đó làm giảm tốc độ
và hiệu quả chuyển hóa protein dạ cỏ. Với những loại thức ăn dễ tiêu hóa thì
điều này không có ý nghĩa lớn nhưng đối với thức ăn nghèo N thì protozoa sẽ
làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn nói chung. Loại bỏ protozoa khỏi dạ cỏ
làm tăng số lượng vi khuẩn trong dạ cỏ. Preston và Leng (1991) [10] làm thí
nghiệm trên cừu cho thấy tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô tăng 18% khi không có
protozoa trong dạ cỏ. Như vậy, cấu trúc khẩu phần ăn của động vật nhai lại có
ảnh hưởng rất lớn đến sự tương tác của hệ vi sinh vật dạ cỏ. Khẩu phần giàu
các chất dinh dưỡng không gây sự cạnh tranh giữa các nhóm vi sinh vật, mặt
cộng sinh có lợi có xu thế biểu hiện rõ. Nhưng khẩu phần nghèo dinh dưỡng
sẽ gây ra sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhóm vi sinh vật ức chế lẫn nhau tạo
khuynh hướng bất lợi cho quá trình lên men thức ăn nói chung.
Hệ vi sinh vật dạ cỏ rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào khẩu phần. Hệ
vi sinh vật dạ cỏ gồm có 3 nhóm chính: vi khuẩn (Bacteria), động vật nguyên
sinh (Protozoa) và nấm (Fungi). Hệ vi sinh vật dạ cỏ đều là vi sinh vật yếm
khí và sống chủ yếu bằng năng lượng sinh ra từ quá trình lên men các chất
dinh dưỡng.
- Vi khuẩn (Bacteria)
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 dạ chính trong
quá trình tiêu hóa xơ. Tính từ năm 1941 là năm Hungate công bố những công
trình nghiên cứu đầu tiên về vi sinh vật dạ cỏ đến nay đã có hơn 200 loài vi
khuẩn dạ cỏ được mô tả. Tổng số vi khuẩn có trong dạ cỏ thường vào khoảng
15
10
9
-10
10
tế bào/g chất chứa dạ cỏ. Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm
khă năng sử dụng tốt hydratcacbon hoà tan.
16
+ Vi khuẩn sử dụng các acid hữu cơ: hầu hết các vi khuẩn đều có khả
năng sử dụng acid lactic mặc dù lượng acid này trong dạ cỏ thường không
đáng kể trừ trong những trường hợp đặc biệt. Một số có thể sử dụng acid
succinic, malic, fumaric, formic hay acetic. Những loài sử dụng lactic là
Veillonella gazogenes, Veillonella alacalescens, Peptostreptococcus elsdenii,
Propioni bacterium và Selenomonas lactilytica.
+ Vi khuẩn phân giải protein: sự phân giải protein và acid amin để sản
sinh ra amoniac trong dạ cỏ có ý nghĩa quan trọng đặc biệt cả về phương diện
tiết kiệm nitơ cũng như nguy cơ dư thừa amoniac. Amoniac cần cho các loài
vi khuẩn dạ cỏ để tổng hợp nên sinh khối protein của bản thân chúng, đồng
thời một số vi khuẩn đòi hỏi hay được kích thích bởi acid amin, peptit và
isoacid có nguồn gốc từ valine, leucine và isoleucine. Như vậy cần phải có
một lượng protein được phân giải trong dạ cỏ để đáp ứng nhu cầu này của vi
sinh vật dạ cỏ. Trong số những loài sinh amoniac thì Peptostreptococus và
Clostridium có khả năng lớn nhất.
+ Vi khuẩn tạo mêtan: nhóm vi khuẩn này rất khó nuôi cấy trong ống
nghiệm, cho nên những thông tin về những VSV này còn hạn chế. Các loài vi
khuẩn của nhóm này là Methano baccterium, Methano ruminantium và
Methano forminicum.
+ Vi khuẩn tổng hợp Vitamin: nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ có khả năng
tổng hợp các vitamin nhóm B và vitamin K.
- Các động vật nguyên sinh (Protozoa): các động vật nguyên sinh có ít
hơn các vi khuẩn. Khi cho bò ăn nhiều tinh bột, đường thì số lượng protozoa
tăng lên. Nguyên sinh động vật đóng vai trò tiêu hóa tinh bột là chủ yếu, có
một vài loài có thể phân giải được xenluloza. Động vật nguyên sinh ăn và tiêu
hóa các vi khuẩn rồi tổng hợp thành đạm của cơ thể chúng có giá trị sinh học
cao trong quá trình tiêu hóa của bò.
- Các loại nấm: Nấm là vi sinh vật đầu tiên xâm nhập và tiêu hóa thành
đường đơn hexoza và pentoza. Những phân tử đường này là các sản phẩm
trung gian nhanh chóng được len men tiếp bởi các VSV dạ cỏ. Quá trình lên
men này sinh ra năng lượng dưới dạng ATP và các AXBBH. Đó là các acid
acetic, propionic và butyric theo một tỷ lệ tương đối khoảng 70:20:8 cùng với
một lượng nhỏ izobutyric, izovaleric và valeric. Những acid này được hấp thu
18
qua vách các dạ dày trước khi vào máu và trở thành nguồn năng lượng cho
vật bò.
Tiêu hóa Tinh bột: tinh bột là thành phần chính trong các loại hạt ngũ
cốc và các loại rau củ quả, được lên men với tốc độ khá nhanh trong dạ cỏ. Vi
khuẩn lên men tinh bột khác với vi khuẩn lên men xơ. Vi khuẩn lên men tinh
bột chủ yếu sản sinh ra acid propinic.
Tiêu hóa xơ là đặc thù của gia súc nhai lại và nhờ khả năng này mà gia
súc nhai lại tồn tại vì chúng không cạnh tranh thức ăn với con người.
- Tiêu hóa Lipid : Lipid trong thức ăn của gia súc nhai lại thường có hàm
lượng thấp. Trong các loại cỏ và các hạt ngũ cốc hàm lượng lipid chỉ có
khoảng 4-6%. Tuy nhiên, trong nhiều loại hạt chứa dầu cao làm thức ăn bổ
sung cho gia súc nhai lại có chứa hàm lượng lipid có thể cao tới 36% (hạt
lanh).
Khả năng tiêu hóa lipid của VSV dạ cỏ rất hạn chế. Cho nên khẩu phần
nhiều lipid sẽ cản trở tiêu hóa xơ và giảm thu nhận thức ăn do lipid bám vào
VSV dạ cỏ và các tiểu phần thức ăn làm cản trở quá trình lên men. Tuy nhiên
đối với phụ phẩm xơ hàm lượng lipid trong đó rất thấp nên dinh dưỡng của
gia súc nhai lại ít chịu ảnh hưởng của tiêu hóa lipid trong dạ cỏ.
- Tiêu hóa Protein: các hợp chất chứa Nitơ (N) trong thức ăn của gia súc
nhai lại bao gồm protein thực và nitơ phi protein (NPN), được tính chung
dưới dạng protein thô (Nx6.25). Protein thô của thức ăn một phần được lên
men bởi VSV trong dạ cỏ hay ở ruột già, một phần được tiêu hóa bởi emzyme
ở ruột, phần còn lại không được tiêu hóa sẽ được thải ra ngoài qua phân.
Trong dạ cỏ, protein thô có thể phân chia thành 3 thành phần gồm :
+ Sử dụng được NPN nên giảm nhu cầu protein thực trong khẩu phần
+ Nâng cấp chất lượng protein góp phần giảm nhu cầu acid amin không
thay thế.
+ Tổng hợp được một số vitamin (B, K) và do đó mà giảm cung cấp từ
thức ăn.
Nhờ có protein VSV dạ cỏ mà trâu, bò cũng như gia súc nhai lại nói
chung ít phụ thuộc vào chất lượng protein thô của thức ăn hơn là động vật dạ
dày đơn bởi vì chúng có khả năng biến đổi các hợp chất chứa nitơ đơn giản,
20
như urê, thành protein có giá trị sinh học cao. Bởi vậy, để thỏa mãn nhu cầu
duy trì bình thường và nhu cầu sản xuất ở mức vừa phải thì không nhất thiết
phải cho bò ăn những nguồn có chất lượng cao.
+ Giải độc nhờ vi sinh vật dạ cỏ nên gia súc nhai lại ăn được nhiều loại
thức ăn.
Tác động tiêu cực của vi sinh vật dạ cỏ
+ Làm mất mát năng lượng thức ăn do lên men (nhiệt, metan) và năng
lượng mang dạ cỏ.
+ Phân hủy protein chất lượng cao gây lãng phí
+ Hydrogen hóa một số acid béo không no quan trọng cần cho vật chủ
+ Khí metan sinh ra gây hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng xấu đến môi trường.
2.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật trong chế biến,
bảo quản thức ăn thô xanh theo phương pháp ủ chua trong và ngoài nước
2.2.1. Tình hình nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi sinh vật trong nước
Ở Việt Nam một số cơ sở nghiên cứu đã sản xuất và thử nghiệm chế
phẩm vi sinh vật để lên men thức ăn gia súc từ những năm 70, 80 của thế kỷ
trước. Có thể kể đến chế phẩm TH
2
65 của đại học tổng hợp Hà Nội với các
chủng Saccharomyces và Mucor có khả năng lên men thức ăn nhiều xơ, thức
ăn xanh cho kết quả tốt, hàm lượng protein giảm chút ít, hàm lượng đường và
và gia súc. Đáng chú ý nhiều hơn cả là nghiên cứu sử dụng vi sinh vật trong
chế biến thức ăn gia súc, ủ chua các cây cỏ và phụ phẩm nông nghiệp.
Ohyama Y, Masakai S, Hara, S. (1975) [17] đã tiến hành ủ chua hỗn hợp cỏ
Ghine và bã dứa làm thức ăn cho bò chứng tỏ hiệu quả rất tốt.
22
Các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học UAM-Mehico và Viện
nghiên cứu phát triển Pháp (ORS-TOM) đã sử dụng các chủng xạ khuẩn kết
hợp với nấm men làm chất bổ sung trong ủ chua bã chuối, bã dừa, bã mía, bã
củ cải đường, làm tăng khả năng đường hóa chất xơ và sử dụng tốt hơn nguồn
nito vô cơ trong quá trình bảo quản các phụ phẩm trên.
Nghiên cứu sử dụng 2 chế phẩm: chất A có Lactobacillus plantarium
và Enterococus faccium và chất B Lactobacillus plantarium và Baccilus
subtilis để ủ chua cây cao lương tại Trung Quốc cho thấy tác dụng rõ rệt khi ủ
đơn chủng cụ thể là làm giảm nhanh độ pH, tăng hàm lượng acid lactic. Tuy
nhiên ủ chua cây thức ăn thô xanh và các phụ phẩm nông nghiệp cũng có
nhiều lo ngại. Phần lớn thức ăn thô xanh và phụ phẩm nông nghiệp là nguyên
liệu giàu xơ, thân lá lạc và cây cỏ bộ đậu giàu protein đem ủ thường gây thối.
Công nghệ ủ silo ngày nay người ta nghĩ ngay đến các chất bổ trợ và vi sinh
vật giúp cho quá trình lên men được xúc tiến nhanh hơn, các loại vi sinh vật
có lợi nhanh chóng chiếm ưu thế, át chế các vi sinh vật không có lợi, hạn chế
các sản phẩm tạo ra không mong muốn. Các chất bổ trợ ở đây thường là rỉ
mật đường, các loại tinh bột và muối ăn. Lượng các chất bổ trợ phụ thuộc vào
loại nguyên liệu ủ, trạng thái nguyên liệu mang ủ. Vi khuẩn và enzyme bổ
sung là những tổ hợp chủng mà không đơn thuần là một chủng. Theo Chen
(1993) [11] việc ủ chua cây thức ăn thô xanh sẽ kém hiệu quả khi trong
nguyên liệu ủ không đủ hàm lượng cacbonhydrate. Trong những trường hợp
như vậy cần bổ sung thêm cacbonhydrate và vi sinh vật sẽ làm tăng quá trình
lên men.
Ngày nay công nghiệp enzyme phát triển, người ta thường bổ sung
enzyme làm tăng sự phân giải Xenluloza, tinh bột, protein trong nguyên liệu.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp đánh giá hiệu quả của việc sử dụng 3 loại chế phẩm vi
sinh vật VCN1
,
BOB, VCN2
- Sử dụng 3 loại chế phẩm VCN1, VCN2, BOB bổ sung vào ủ chua cây
cỏ voi ở quy mô phòng thí nghiệm. Sau đó tiến hành lấy mẫu cỏ voi đã ủ phân
tích một số chỉ tiêu từ kết quả đó đánh giá hiệu quả của các loại chế phẩm đã
bổ sung.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©