BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
--------
Danh Mô
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUI TRÌNH XÁC ĐỊNH TỈ LỆ
TIÊU HOÁ IN VITRO CHO THỨC ĂN THÔ VÀ ỨNG DỤNG
TRONG CHĂN NUÔI GIA SÚC NHAI LẠI
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
CẦN THƠ, 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
--------
Danh Mô
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUI TRÌNH XÁC ĐỊNH TỈ LỆ
TIÊU HOÁ IN VITRO CHO THỨC ĂN THÔ VÀ ỨNG DỤNG
TRONG CHĂN NUÔI GIA SÚC NHAI LẠI
Chuyên ngành: Chăn nuôi động vật
Mã số:
62 62 40 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục ............................................................................................................... i
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt................................................................ vi
Danh mục các bảng ............................................................................................. ix
Danh mục các hình, sơ đồ, đồ thị......................................................................... xiii
Tóm lược............................................................................................................. xvi
Abstract............................................................................................................... xvii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 4
1.1 Nguồn thức ăn thô cho gia súc nhai lại ở Việt Nam - Hiện trạng và tiềm
năng .................................................................................................................... 4
1.2 Tiêu hoá ở gia súc nhai lại ............................................................................. 5
1.2.1 Sinh lý tiêu hoá loài gia súc nhai lại ..................................................... 5
1.2.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ loài gia súc nhai lại ............................................... 7
1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên sự phát triển của hệ vi sinh vật dạ cỏ............ 10
1.3 Các phương pháp đánh giá chất lượng thức ăn thô cho gia súc nhai lại .......... 12
i
1.3.1 Quan niệm đánh giá chất lượng thức ăn thô cho gia súc nhai lại ........... 12
1.3.2 Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng thành phần hóa học ................... 16
1.3.3 Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng tỉ lệ tiêu hóa in vivo ................... 21
1.3.4 Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng tỉ lệ tiêu hóa in sacco................. 22
1.3.5 Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng tỉ lệ tiêu hóa in vitro .................. 22
1.3.6 Đánh giá chất lượng thức ăn thô bằng tỉ lệ tiêu hóa in vitro vi sinh
3.1.2 Các thành phần và hàm lượng của các loại khóang trong dịch dạ cỏ ..... 53
3.1.3 Thành phần và hàm lượng của các axit amin tự do trong dịch dạ cỏ ..... 54
3.1.4 Kết luận thí nghiệm 1 ........................................................................... 57
3.2 Thí nghiệm 2: mức sử dụng dịch dạ cỏ làm nguồn dưỡng chất cho vi sinh
vật trong thí nghiệm tiêu hoá thức ăn in vitro....................................................... 58
3.2.1 Thành phần dưỡng chất các loại thức ăn trong thí nghiệm 2 ................. 58
3.2.2 Tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của các loại thức ăn được xác định bằng 4
kỹ thuật in vitro trong thí nghiệm 2 ............................................................... 58
3.2.3. Kết luận thí nghiệm 2 .......................................................................... 63
3.3 Thí nghiệm 3: quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hoá in vitro bằng nguồn dưỡng chất
của dịch dạ cỏ với tỉ lệ tiêu hoá xác định bằng kỹ thuật in sacco và in vitro
khác..................................................................................................................... 65
iii
3.3.1 Thành phần dưỡng chất của các loại thức ăn thí nghiệm 3 .................... 65
3.3.2 Tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của các loại thức ăn được xác định bằng 4
kỹ thuật trong thí nghiệm 3 ........................................................................... 65
3.3.3 Kết luận thí nghiệm 3 ........................................................................... 70
3.4 Thí nghiệm 4: ảnh hưởng của các kỹ thuật và nhiệt độ ủ khác nhau lên tỉ lệ
tiêu hoá thức ăn in vitro ....................................................................................... 71
3.4.1 Thành phần hóa học của các loại thức ăn dùng trong thí nghiệm 4 ....... 71
3.4.2 Kết quả thí nghiệm 4a........................................................................... 71
3.4.3 Kết quả thí nghiệm 4b .......................................................................... 73
3.4.4. Kết luận thí nghiệm 4 .......................................................................... 76
3.5 Thí nghiệm 5: ứng dụng kỹ thuật xác định tỉ lệ tiêu hoá in vitro 42DDC để
đánh giá chất lượng thức ăn thô ........................................................................... 77
3.5.1 Kết quả thí nghiệm 5a: sử dụng nguồn dịch dạ cỏ dê ở lò mổ ............... 77
3.5.2 Kết quả thí nghiệm 5b: sử dụng nguồn dịch dạ cỏ trâu ở lò mổ............. 78
3.5.3 Kết quả thí nghiệm 5c: sử dụng nguồn dịch dạ cỏ bò ở lò mổ............... 82
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Các ký hiệu, chữ viết tắt
Ý nghĩa
ABBH
Axit béo bay hơi
ADF
Xơ thu được sau khi chiết bằng dung dịch tẩy rửa axit
(acid detergent fiber)
ADFD
Tỉ lệ tiêu hoá xơ thu được sau khi chiết bằng dung
dịch tẩy rửa axit (acid detergent fiber digestibility)
ADL
Lignin (acid detergent lignin)
ATP
Phân tử cao năng (Adenosine triphosphate)
Ca
Can xi
Năng lượng tiêu hoá (digestible energy)
DEE
Béo tiêu hoá (digestible ether extract)
DM
Vật chất khô (dry matter)
DMD
Tỉ lệ tiêu hoá vật chất khô (dry matter digestibility)
DNDF
Xơ thu được sau khi chiết bằng dung dịch tẩy rửa
trung tính tiêu hoá (digestible neutral detergent fiber)
DNFC
Carbohydrate không xơ tiêu hoá (digestible non-fiber
carbohydrate)
EE
Béo (ether extract)
FCR
In vitro GVS
Kỹ thuật xác định tỉ lệ tiêu hoá thức ăn in vitro truyền
thống của Goering và Van Soest 1970
In vitro VSVP
Kỹ thuật xác định tỉ lệ tiêu hoá thức ăn in vitro bằng
nguồn vi sinh vật phân
K
Ka li
KL
Khối lượng
ME
Năng lượng trao đổi (metabolizable energy)
Mg
Ma giê
Mn
Man gan
NFC
Carbohydrate không xơ (non-fiber carbohydrate)
N-NH3
Ni tơ dạng amoniac
OM
Vật chất hữu cơ (organic matter)
OMD
Tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ (organic matter
digestibility)
P
Xác suất (probability)
R2
Hệ số xác định (coefficient of determination)
S
Lưu huỳnh
SE
Thời gian thức ăn duy trì trong đường tiêu hoá của các loài gia
súc nhai lại
7
1.3
Quan hệ giữa thành phần hoá học thức ăn và tỉ lệ tiêu hoá
17
1.4
Mối tương quan giữa mức tiêu thụ thức ăn, tỉ lệ tiêu hoá và các
thành phần xơ thức ăn
20
1.5
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hoá in vivo và in vitro
23
1.6
Thành phần hoá chất tạo nên môi trường dưỡng chất của kỹ thuật
xác định tỉ lệ tiêu hoá thức ăn in vitro
3.1.3
52
53
Thành phần và hàm lượng các axit amin tự do trong dịch dạ cỏ
các loài gia súc nhai lại
55
3.2.1
Thành phần dưỡng chất của các loại thức ăn trong thí nghiệm 2
58
3.2.2
Tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của rơm xác định bằng 4 kỹ thuật in
59
vitro trong thí nghiệm 2
3.2.3
Tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của thân bắp xác định bằng 4 kỹ thuật
in vitro trong thí nghiệm 2
3.2.4
63
3.3.1
Thành phần dưỡng chất của các loại thức ăn trong thí nghiệm 3
65
3.3.2
Tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của bình linh xác định bằng 4 kỹ thuật
trong thí nghiệm 3
3.3.3
66
Tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ của bánh dầu cao su xác định bằng 4 kỹ
thuật trong thí nghiệm 3
3.3.4
66
Tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ của lục bình xác định bằng 4 kỹ thuật
trong thí nghiệm 3
3.3.5
3.4.3
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in vitro 42DDC, in vitro
VSVP và in vitro GVS trong thí nghiệm 4a
3.4.4
72
73
Ảnh hưởng của kỹ thuật và nhiệt độ ủ lên tỉ lệ tiêu hoá chất hữu
74
cơ in vitro trong thí nghiệm 4b
x
Bảng
3.4.5
Trang
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ in vitro 42DDC, in vitro 74
VSVP và in vitro GVS trong thí nghiệm 4b
3.4.6
Chi phí để xác định tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ in vitro GVS, in
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in vitro 42DDC và lượng
sinh khí in vitro trong thí nghiệm 5b
81
3.5.6
Thành phần hoá học của các loại thức ăn trong thí nghiệm 5c
82
3.5.7
Tỉ lệ tiêu hoá, năng lượng trao đổi in vitro GVS và in vitro
42DDC trong thí nghiệm 5c
3.5.8
83
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ, năng lượng trao đổi in
vitro 42DDC và in vitro GVS ở thí nghiệm 5c
83
3.6.1
Thành phần dưỡng chất của các khẩu phần trong thí nghiệm 6a
Thành phần dưỡng chất của các khẩu phần trong thí nghiệm 6b
90
3.6.7
Tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in vitro 42DDC trong thí nghiệm 6b
90
3.6.8
Tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in vitro GVS trong thí nghiệm 6b
90
xi
Bảng
Trang
3.6.9
Mức ăn và sự thay đổi khối lượng của trâu trong thí nghiệm 6b
92
3.6.10
3.7.3
Mức tiêu thụ thức ăn của bò Laisind trong thí nghiệm 7
99
3.7.4
Mức tăng khối lượng, hệ số chuyển hoá thức ăn và chi phí thức
ăn cho 1 kg tăng khối lượng của bò Laisind trong thí nghiệm 7
3.7.5
Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các dưỡng chất in vivo của các nghiệm
thức trong thí nghiệm 7
3.7.6
101
102
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hóa NDF in vitro 42DDC với in vivo, mức
tiêu thụ thức ăn và mức tăng khối lượng của bò Laisind thí
nghiệm 7
3.7.7
103
9
2.1
Trâu mổ lỗ dò dạ cỏ được dùng để thực hiện thí nghiệm 2 và 3
33
2.2
Thực hiện qui trình xác định tỉ lệ tiêu hoá thức ăn in vitro
35
2.3
Các ống nghiệm ủ trong nồi chưng cách thủy ở các nhiệt độ khác
nhau
40
2.4
Thực hiện kỹ thuật xác định tỉ lệ tiêu hoá và sinh khí in vitro
42
2.5
Trang
Mối quan hệ giữa tăng khối lượng dự đoán từ giá trị năng lượng
trao đổi tiêu thụ với tăng khối lượng thực tế của bò
13
1.2
Mối quan hệ giữa năng lượng trao đổi với năng lượng thuần
14
1.3
Mối quan hệ giữa năng lượng tiêu hóa với năng lượng trao đổi
14
1.4
Mối quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ với năng lượng trao đổi
15
3.1.1
Tỉ lệ các axit amin/tổng axit amin của dịch dạ cỏ và trypticase
56
78
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ in vitro 42DDC và in vitro
GVS trong thí nghiệm 5b
3.5.3
80
Quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hóa chất hữu cơ in vitro 42DDC và in vitro
GVS, số liệu của thí nghiệm 5a, 5b và 5c
3.6.1
88
Đường cong tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in vitro 42DDC của các
nghiệm thức trong thí nghiệm 6b
3.6.4
87
Tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in vitro 42DDC, in vitro GVS và in vivo
của các nghiệm thức trong thí nghiệm 6a
3.6.3
84
ăn xác định bằng 4 kỹ thuật trong thí nghiệm 3
3.4.1
61
91
Tỉ lệ tiêu hoá chất hữu cơ in vitro 42DDC, in vitro GVS và in vivo
của các nghiệm thức trong thí nghiệm 6b
xiv
92
Đồ thị
3.6.7
Trang
Quan hệ giữa năng lượng trao đổi in vitro 42DDC và in vivo, số
liệu của thí nghiệm 6a và 6b
3.7.1
94
Các đường cong tỉ lệ tiêu hoá NDF in vitro 42DDC của các
nghiệm thức trong thí nghiệm 7
TÓM LƯỢC
Đề tài nghiên cứu này được thực hiện tại Trường Đại học Cần Thơ nhằm
mục đích hoàn thiện kỹ thuật xác định tỉ lệ tiêu hoá thức ăn in vitro và ứng dụng nó
để phục vụ chăn nuôi gia súc nhai lại. Đề tài gồm có 7 thí nghiệm để đánh giá các
kỹ thuật ước lượng tỉ lệ tiêu hoá thức ăn thô khác nhau như in vitro, sinh khí in
vitro, in sacco và in vivo.
Các kết quả đã chỉ ra rằng nguồn dịch dạ cỏ (DDC) gia súc nhai lại có chứa
các dưỡng chất cần thiết cho vi sinh vật phát triển và có thể sử dụng ở mức độ 42
ml DDC với 8 ml dung dịch đệm (42DDC) thay các hoá chất do Goering và Van
Soest (GVS) đề nghị làm nguồn dưỡng chất cho vi sinh vật để xác định tỉ lệ tiêu hoá
thức ăn thô in vitro. Nguồn DDC thu lấy từ lò mổ có tiềm năng tận dụng làm nguồn
vi sinh vật và nguồn dưỡng chất thay gia súc mổ lỗ dò trong xác định tỉ lệ tiêu hoá
in vitro. Phân cũng có thể dùng làm nguồn vi sinh vật chủng trong nghiên cứu tiêu
hoá thức ăn in vitro (VSVP).
Kỹ thuật xác định tỉ lệ tiêu hoá in vitro 42DDC có giá thành thấp và bảo vệ
môi trường hơn so với in vitro GVS và in vitro VSVP do tận dụng được vật liệu sẵn
có và ít dùng hoá chất. Kỹ thuật tiêu hoá in vitro 42DDC có thể ứng dụng để đánh
giá chất lượng thức ăn thô, mức tiêu thụ thức ăn và mức tăng khối lượng của gia
súc nhai lại. Kỹ thuật này có mối quan hệ tuyến tính gần với các kỹ thuật ước lượng
tỉ lệ tiêu hoá in vivo (R2>0,93), in sacco (R2=0,83), in vitro GVS (R2>0,93), sinh khí
in vitro (R2=0,82) và in vitro VSVP (R2=0,90). Qui trình kỹ thuật in vitro 42DDC là
ủ yếm khí 0,5 g mẫu với 42 ml DDC + 8 ml dung dịch đệm ở 400C, và sau đó là xử
lý với 50 ml dung dịch tẩy trung tính ở 850C trong 12 giờ.
Tăng hàm lượng NDF và ADF trong khẩu phần làm giảm mức tiêu thụ thức
ăn, tỉ lệ tiêu hoá và tăng khối lượng của trâu bò thí nghiệm. Trong khẩu phần nuôi
trâu, bò ở Đồng Bằng Sông Cửu Long nên giữ hàm lượng ADF từ mức 37 đến 39%
và hàm lượng NDF từ 67 đến 69% để thỏa mãn yêu cầu về mức tăng khối lượng,
tận dụng hiệu quả thức ăn thô và cho hiệu quả kinh tế.
cattle and buffaloes (P
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các loài gia súc nhai lại như trâu, bò, dê
và cừu.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là tiêu thụ thức ăn, tỉ lệ tiêu hoá và tăng khối
lượng của trâu, bò; các kỹ thuật ước lượng tỉ lệ tiêu hoá in vitro, sinh khí in vitro, in
sacco và in vivo; giá trị dưỡng chất của dịch dạ cỏ; nguồn dưỡng chất cho vi sinh
vật trong nghiên cứu tiêu hoá thức ăn in vitro; nguồn vi sinh vật chủng trong nghiên
cứu tiêu hoá thức ăn in vitro; nhiệt độ ủ trong nghiên cứu tiêu hoá thức ăn in vitro;
3
hàm lượng xơ thu được sau khi chiết bằng dung dịch tẩy rửa trung tính và xơ thu
được sau khi chiết bằng dung dịch tẩy rửa axit trong khẩu phần nuôi gia súc nhai
lại; và các thành phần dưỡng chất của thức ăn gia súc nhai lại như phụ phẩm nông công nghiệp, họ hoà thảo, họ đậu, thủy thực vật và các loại thực vật khác.
Những đóng góp mới của đề tài
Lần đầu tiên ở Việt Nam sử dụng nguồn dịch dạ cỏ từ lò mổ để hòan thiện
qui trình xác định tỉ lệ tiêu hóa in vitro nhằm phục vụ công tác nghiên cứu chất
lượng thức ăn thô, ảnh hưởng của hàm lượng xơ thu được sau khi chiết bằng dung
dịch tẩy rửa trung tính, xơ thu được sau khi chiết bằng dung dịch tẩy rửa axit lên tỉ
lệ tiêu hoá, lên mức tiêu thụ thức ăn và lên mức tăng khối lượng của gia súc nhai
lại.
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Nguồn thức ăn thô cho gia súc nhai lại ở Việt Nam - Hiện trạng và tiềm
năng