[Luận văn]nghiên cứu sử dụng bã sắn làm thức ăn cho bò sữa

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP I

-
-

HOÀNG THẾ ANH

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÃ SẮN LÀM

THỨC ĂN CHO BÒ SỮA

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: CHĂN NUÔI

Mã số: 60.62.40

Người hướng dẫn khoa học: TS MAI THỊ THƠM

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và ch−a từng đ−ợc ai công bố trong bất cứ công trình nào khác

Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đ−ợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc./

Tác giả

Hoàng Thế Anh

Lời cám ơn

Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

- TS Mai Thị Thơm đã hướng dẫn tận tình, chỉ bảo cặn kẽ trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này

- Tập thể các thầy cô giáo trong Khoa Chăn nuôi - Thuỷ sản, Khoa Sau đại học, đặc biệt các thầy cô trong bộ môn Chăn nuôi chuyên khoa, Phòng phân tích thức ăn - Trường Đại học Nông nghiệp 1 đã trực tiếp đóng góp và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học

- Tập thể các cán bộ Phòng phân tích Viện Chăn nuôi Quốc gia, Bộ môn Vệ sinh gia súc - Viện Thú y Quốc gia đã nhiệt tình giúp đỡ

- UBND xã Dương Liễu, Cát Quế huyện Hoài Đức, tỉnh Hà Tây đã tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận văn

- UBND xã Đồng Tháp, huyện Đan Phưọng, tỉnh Hà Tây cùng các hộ nông dân trong xã đã tạo điều kiện về cơ sở, vật chất cho tác giả triển khai luận văn

- Cảm ơn các đồng nghiệp, những người thân đã giúp đỡ tôi tận tình trong thời gian thực hiện luận văn

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn !

Tác giả luận án

Hoàng Thế Anh

MụC LụC

2.2 Quá trình tiêu hoá thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ của động vật nhai lại

3.4 Phương pháp xử lý số liệu 51

4.1.2 Tình hình nắm bắt thông tin tiến bộ KHKT trên địa bàn xY Đồng Tháp 54

4.3.1 Hiệu quả kinh tế của việc ủ chua bY sắn trong chăn nuôi bò sữa 72

Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

B¶ng 4.2 T×nh h×nh sö dông phô phÈm n«ng nghiÖp lµm thøc ¨n cho bß 54

B¶ng 4.4 T×nh h×nh chÕ biÕn n«ng s¶n vµ l−îng bY s¾n cña hai xY

D−¬ng LiÔu vµ C¸t QuÕ

57

B¶ng 4.9 Gi¸ trÞ pH vµ thµnh phÇn axit h÷u c¬ cña bY s¾n ñ chua (%) 66

Danh mục các sơ đồ, biểu đồ Sơ đồ 1.1 Sự tiêu hoá protein và carbohydrate trong dạ cỏ 12 Sơ đồ 1.2 Quá trình chuyển hoá các hợp chất ni tơ trong dạ cỏ 16 Biểu đồ 4.1 Năng suất sữa của bò trước và trong thí nghiệm 72

1 Mở ĐầU 1.1 Đặt vấn đề

Chăn nuôi là một trong hai ngành chính của sản xuất nông nghiệp, nguồn thu nhập chính của nông dân đó là sản phẩm của ngành chăn nuôi

và trồng trọt Trâu bò là loài động vật có dạ dày bốn túi, có khả năng tiêu hoá tốt thức ăn thô xanh nhờ có cấu tạo đặc biệt của hệ tiêu hoá cùng hệ

vi sinh vật trong đó Thức ăn là cơ sở của chăn nuôi, muốn cho chăn nuôi phát triển mạnh, vững chắc thì cần phải đảm bảo cơ sở cung cấp thức ăn

đầy đủ và cân đối cho gia súc Thức ăn cho chăn nuôi trâu bò ở Việt Nam nói chung chủ yếu dựa vào nguồn cỏ tự nhiên và tận dụng một số phụ phẩm nông nghiệp Thức ăn lý tưởng cho gia súc nhai lại vẫn là cỏ xanh Tuy nhiên, đồng cỏ ngày càng bị thu hẹp bởi sự gia tăng dân số và mở rộng các hoạt động kinh tế khác Đất nông nghiệp được giành ưu tiên chủ yếu để trồng cây lương thực và rau màu cho nhu cầu tiêu thụ trực tiếp của con người Do đó, gia súc nhai lại ngày càng phụ thuộc nhiều vào các phụ phẩm trồng trọt

Việt Nam có khối lượng lớn phụ phẩm có thể làm thức ăn cho gia súc nhai lại Số lượng gia súc nhai lại ở Việt Nam còn rất ít so với nguồn thức ăn sẵn có và nếu những nguồn thức ăn được sử dụng tốt thì có thể tăng gấp đôi số lượng gia súc này mà không phải sử dụng đến nguồn thức

ăn của các loài dạ dày đơn Việc sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp ngày càng trở nên quan trọng trong mùa vụ mà cỏ tự nhiên kém phát triển Một trong các giải pháp để khai thác tốt tiềm năng của các địa phương trong chăn nuôi gia súc ăn cỏ hiện nay là nâng cao khả năng sử dụng các nguồn phụ phẩm nông nghiệp Nguồn thức ăn được tận dụng tối đa vì nó có giá thành thấp, hơn nữa các loại gia súc, gia cầm khác cũng không thể sử dụng được hoặc sử dụng với hiệu quả thấp Nhiều quy trình nghiên cứu

cho thấy khi áp dụng quy trình chế biến hợp lý thì thời gian bảo quản thức ăn được kéo dài mà chất lượng vẫn được đảm bảo, điều này đY góp phần quan trọng trong việc ổn định nguồn nguyên liệu thức ăn trong những mùa khan hiếm thức ăn

Sắn là cây lương thực quan trọng của nhiều vùng nhiệt đới trên thế giới như châu Phi, châu á và châu Mĩ La Tinh ở nước ta cây sắn được trồng phổ biến từ Bắc tới Nam, đặc biệt là vùng trung du, cùng với quá trình phát triển đa dạng hoá sản xuất nông nghiệp, với sự phát triển của công nghiệp chế biến vai trò của cây sắn trong nông nghiệp ngày một nâng cao (Đường Hồng Dật, 2004)[9] Sắn là cây trồng hàng năm lấy củ

và được coi là cây lương thực quan trọng sau cây lúa và cây ngô BY sắn

là phụ phẩm của quá trình chế biến tinh bột sắn từ củ sắn BY sắn nghèo

đạm nhưng chứa nhiều tinh bột (khoảng 8%), 15 - 20% xơ thô và như vậy, về nguyên tắc bY sắn có thể được sử dụng để làm thức ăn cho gia súc nhai lại Nếu không chế biến kịp thời bY sắn rất dễ bị mốc do độ ẩm trong

bY sắn cao, đồng thời trong bY sắn còn có độc tố cyanogen Nhiều trại bò sữa và nông hộ chăn nuôi đY sử dụng bY sắn làm thức ăn cho đàn gia súc

và đY có một số trường hợp ngộ độc xảy ra, gây thiệt hại đáng kể về kinh

tế cho người chăn nuôi Do vậy, việc nghiên cứu chế biến bảo quản và sử dụng an toàn nguồn bY sắn cho đàn gia súc rất có ý nghĩa thực tiễn

Trên cơ sở những nhận thức trên, để góp phần nâng cao hiệu quả trong chăn nuôi trâu bò đồng thời tận dụng được một số phụ phẩm trong nông nghiệp chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu sử dụng b sắn làm thức ăn cho bò sữa”

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Chế biến dự trữ được bY sắn làm thức ăn cho bò

- Đảm bảo an toàn cho gia súc sử dụng

1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Nâng cao khả năng sử dụng phụ phẩm bY sắn vào chăn nuôi bò sữa góp phần khắc phục tình trạng thiếu thức ăn thô xanh

- Tận dụng được nguồn phụ phẩm bY sắn, giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường tại các cơ sở sản xuất tinh bột sắn

2 TổNG QUAN TàI LIệU 2.1 Đặc điểm tiêu hoá của động vật nhai lại

2.1.1 Đặc điểm cơ bản về tiêu hóa của động vật nhai lại

Động vật nhai lại đuợc xem là xY hội cộng sinh giữa gia súc và vi sinh vật (VSV), nhờ vậy mà nó có khả năng sống và phát triển dựa vào khẩu phần thức ăn giàu xơ (Brockman, 1993)[31] Các nguồn phụ phẩm nông nghiệp và các loại thức ăn giàu xơ khác mà con người và động vật dạ dày đơn không thể sử dụng vẫn có thể được xem là nguồn thức ăn có giá trị cho gia súc nhai lại, chúng có khả năng tổng hợp các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho con người từ các loại thức ăn có giá trị thấp Nhờ vậy, gia súc nhai lại có tiềm năng lớn để cải thiện cuộc sống con người (Beever, 1993)[29]

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, không có tuyến tiêu hoá riêng Túi thứ 4, gọi là dạ múi khế, tương

tự như dạ dày của động vật dạ dày đơn, có hệ thống tuyến phát triển mạnh

Dạ cỏ là túi lớn nhất, chiếm hầu hết nửa trái của xoang bụng, 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 phân giải thức

ăn Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho VSV lên men kị khí: yếm khí, nhiệt

độ tương đối ổn định trong khoảng 38 - 42oC, pH từ 5,5 - 7,4 Quá trình lên men và trao đổi chất trong dạ cỏ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng, protein cho gia súc nhai lại, tham gia điều khiển lượng thức ăn

ăn vào và ảnh hưởng sâu sắc đến sức sản xuất của gia súc Quá trình trao đổi chất trong dạ cỏ bao gồm hai quá trình chính:

- Sự phân hủy các thành phần thức ăn bởi VSV (chủ yếu là carbohydrates và các hợp chất chứa ni tơ)

- Quá trình tổng hợp các đại phân tử cho sinh khối VSV (chủ yếu là protein, axit nucleic và lipid)

Cả hai quá trình trên đều chịu ảnh hưởng bởi cấu trúc khẩu phần, tốc

độ chuyển dời các khẩu phần thức ăn ở các túi dạ dày trước

Dạ cỏ gia súc nhai lại có dung tích lớn và môi trường thuận lợi cho VSV yếm khí sống và phát triển VSV dạ cỏ đóng góp vai trò đặc biệt vào quá trình trao đổi chất dinh dưỡng của vật chủ, chúng có các enzyme phân hủy liên kết β1-4- glucosid nằm trong vách tế bào thực vật có khả năng tổng hợp đại phân tử protein từ N-NH3

Chất chứa dạ cỏ là một hỗn hợp gồm thức ăn ăn vào, vi sinh vật dạ cỏ, các sản phẩm trao đổi trung gian, nước bọt và các chất tiết vào dạ cỏ Đây là một hệ sinh thái rất phức hợp trong đó liên tục có sự tương tác giữa thức ăn,

hệ vi sinh vật và động vật chủ Môi trường dạ cỏ với các đặc điểm thiết yếu cho sự lên men: độ ẩm cao 85 - 90%; pH dao động trong khoảng 6,4 - 7,0 luôn luôn được đệm bởi bicarbonate và phosphates của nước bọt, nhiệt độ khá ổn định 38 - 420C và là môi trường yếm khí Các chất chứa luôn luôn

được nhào trộn bởi sự co bóp của dạ cỏ, nhờ vậy dòng dinh dưỡng được lưu thông liên tục, sản phẩm cuối cùng của quá trình lên men ra khỏi dạ cỏ và các cơ chất được nạp vào thông qua thức ăn Có sự tiết chế vào dạ cỏ những chất cần thiết cho VSV phát triển và khuyếch tán ra ngoài những sản phẩm tạo ra trong dạ cỏ Điều này làm cho áp suất thẩm thấu của dạ cỏ luôn ổn

định Thời gian thức ăn tồn lưu trong dạ cỏ kéo dài tạo điều kiện cho vi sinh vật công phá Những điều kiện đó là lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh vật dạ cỏ Điều này được đánh giá bởi sự phong phú về chủng loại và mật độ VSV Nước bọt đổ vào dạ cỏ liên tục và duy trì thức ăn ở dạng lỏng, tạo

thuận tiện cho VSV tiêu hóa thức ăn Cộng đồng VSV cũng ảnh hưởng đến lượng tiết nước bọt Các chất khí mà chủ yếu là khí CO2 và khí CH4 là sản phẩm trao đổi cuối cùng của quá trình lên men dạ cỏ Hầu hết các chất khí

được thải ra ngoài thông qua quá trình ợ hơi

Sự vận chuyển sản phẩm cuối cùng ra khỏi dạ cỏ có ảnh hưởng to lớn

đến sự cân bằng sinh thái trong dạ cỏ và vì thế nó biến dạ cỏ thành môi trường lên men liên tục Các vật liệu đY được biến hóa và sinh khối VSV

được thường xuyên chuyển xuống phần dưới đường tiêu hóa Vì vậy số lượng VSV luôn luôn duy trì ở mức ổn định Vận tốc di chuyển chất chứa dạ

cỏ xuống ruột là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá quá trình tiêu hóa dạ

cỏ và nó được xác định bởi một số yếu tố như: dung tích dạ cỏ, nhu động dạ

cỏ, lượng thức ăn ăn vào và quá trình lên men

Hệ VSV dạ cỏ rất phức tạp và phụ thuộc nhiều vào khẩu phần thức ăn Tính từ năm 1941 những công trình nghiên cứu đầu tiên về VSV dạ cỏ đến nay đY có tới hơn 200 loài VSV dạ cỏ được mô tả và ít nhất có 20 loài protozoa đY được xác định Vi sinh vật dạ cỏ bao gồm: vi khuẩn, nấm, protozoa, mycoplasma, các loại virus và thể thực khuẩn không đóng vai trò quan trọng trong tiêu hóa xơ Quần thể VSV dạ cỏ có sự biến đổi theo thời gian và phụ thuộc vào tính chất của khẩu phần ăn Mật độ vi khuẩn, protozoa và nấm theo thứ tự biến động trong khoảng 109 - 1010, 105 - 106, 103

- 105 trong 1ml dịch dạ cỏ Hệ VSV dạ cỏ đều là VSV yếm khí và sống chủ yếu bằng năng lượng sinh ra từ quá trình lên men các chất dinh dưỡng Gia súc nhai lại được thỏa mYn nhu cầu dinh dưỡng nhờ vào các sản phẩm của quá trình lên men trong dạ cỏ; axit béo bay hơi (AXBBH) và trong một số trường hợp từ các chất dinh dưỡng thoát qua Thành phần của tế bào vi sinh vật dạ cỏ tương đối ổn định:

Dạ lá sách 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 trong dưỡng chấp đi qua dạ lá sách

Dạ múi khế có chức năng tiêu hoá men tương tự như dạ dày đơn (HCl, pepsin)

Ruột non tiết các enzym tiêu hoá qua thành ruột và tuyến tuỵ để tiêu hoá các bột đường, protein và lipit tương tự như gia súc dạ dày đơn Ruột non cũng làm nhiệm vụ hấp thu nước, khoáng và các sản phẩm tiêu hoá ở ruột (glucoza, axit amin và axit béo)

Ruột già có chức năng lên men, hấp thu và tạo phân Trong manh tràng

có hệ vi sinh vật tương tự như trong dạ cỏ có vai trò lên men các sản phẩm

đưa từ trên xuống Các AXBBH sinh ra và nước được hấp thu, nhưng xác vi sinh vật không được tiêu hoá tiếp mà thải ra ngoài qua phân, ở trực tràng có tác dụng tạo và tích trữ phân

2.1.2 Hệ vi sinh vật dạ cỏ

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)

Tổng số vi khuẩn trong dạ cỏ thường là 109-1010 tế bào/g chất chứa dạ

cỏ Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm khoảng 30%, số còn lại bám vào các mẩu thức ăn, trú ngụ ở các nếp gấp biểu mô và bám vào protozoa (Nguyễn Xuân Trạch và cộng sự, 2006)[26]

Sự phân loại vi khuẩn dạ cỏ có thể được tiến hành dựa vào cơ chất mà

vi khuẩn sử dụng hay sản phẩm lên men cuối cùng của chúng Sau đây là một số nhóm vi khuẩn dạ cỏ chính:

- Vi khuẩn phân giải xenluloza Vi khuẩn phân giải xenluloza có số lượng rất lớn trong dạ cỏ của những gia súc sử dụng khẩu phần giàu xenluloza Những loài vi khuẩn phân giải xenluloza quan trọng nhất là Bacteroides succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminoccocus flavefaciens, Ruminococcus albus, Cillobacterium cellulosolvens

- Vi khuẩn phân giải hemixenluloza Hemixenluloza khác xenluloza là chứa cả đường pentoza và hexoza và cũng thường chứa axit uronic Những

vi khuẩn có khả năng thuỷ phân xenluloza thì cũng có khả năng sử dụng hemixenluloza Tuy nhiên, không phải tất cả các loài sử dụng được hemixenluloza đều có khả năng thuỷ phân xenluloza Một số loài sử dụng

hemixenluloza là Butyrivibrio fibrisolvens, Lachnospira multiparus và Bacteroides ruminicola Các loài vi khuẩn phân giải hemixenluloza cũng như vi khuẩn phân giải xenluloza đều bị ức chế bởi pH thấp

- Vi khuẩn phân giải tinh bột Trong dinh dưỡng carbohydrat của loài nhai lại, tinh bột đứng vị trí thứ hai sau xenluloza Phần lớn tinh bột theo thức ăn vào dạ cỏ, được phân giải nhờ sự hoạt động của VSV Tinh bột được phân giải bởi nhiều loài vi khuẩn dạ cỏ, trong đó có những vi khuẩn phân giải xenluloza Những loài vi khuẩn phân giải tinh bột quan trọng là

fibrisolbvens, Bacteroides ruminantium, Selenomonas ruminantium và Steptococcus bovis

- Vi khuẩn phân giải đường Hầu hết các vi khuẩn sử dụng được các loại polysaccharid nói trên thì cũng sử dụng được đường disaccharid và

đường monosaccharid Celobioza cũng có thể là nguồn năng lượng cung cấp cho nhóm vi khuẩn này vì chúng có men bêta- glucosidaza có thể thuỷ phân cellobioza Các vi khuẩn thuộc loài Lachnospira multiparus, Selenomonas ruminantium đều có khă năng sử dụng tốt hydratcacbon hoà tan

- Vi khuẩn sử dụng các axit hữu cơ Hầu hết các vi khuẩn đều có khả năng sử dụng axit lactic mặc dù lượng axit này trong dạ cỏ thường không

đáng kể trừ trong những trường hợp đặc biệt Một số có thể sử dụng axit succinic, malic, fumaric, formic hay acetic Những loài sử dụng axit lactic là Veillonella gazogenes, Veillonella alacalescens, Peptostreptococcus elsdenii, Propioni bacterium và Selenomonas lactilytica

- Vi khuẩn phân giải protein Sự phân giải protein và axit 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 proein của bản thân

chúng, đồng thời một số vi khuẩn đòi hỏi hay được kích thích bởi axit amin, peptit và isoaxit 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 vi khuẩn 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

* 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 lượng khoảng 105-106 tế bào/g chất chứa dạ cỏ Có khoảng 120 loài protozoa trong dạ cỏ Mỗi loài gia súc có số loài protozoa khác nhau Protozoa trong dạ cỏ được phân chia thành 2 nhóm Một nhóm thuộc bộ Holotricha, nhóm kia thuộc bộ Oligotricha Phần lớn động vật nguyên sinh thuộc nhóm Holotricha có đặc điểm là ở đường xoắn gần miệng

có tiêm mao, còn tất cả chỗ còn lại của cơ thể có rất ít tiêm mao Protozoa

có một số tác dụng chính như sau:

- Tiêu hoá tinh bột và đường Tuy có một vài loại protozoa có khả năng phân giải xenluloza nhưng cơ chất chính vẫn là đường và tinh bột vì thế mà khi gia súc ăn khẩu phần nhiều bột đường thì số lượng protozoa tăng lên

- Xé rách màng màng tế bào thực vật Tác dụng này có được thông qua tác động cơ học và làm tăng diện tích tiếp xúc của thức ăn, do đó mà thức ăn

dễ dàng chịu tác động của vi khuẩn

- Tích luỹ polysaccarit Protozoa có khả năng nuốt tinh bột ngay sau khi ăn Polysaccarit này có thể được phân giải về sau hoặc không bị lên men

ở dạ cỏ mà được phân giải thành đường đơn và được hấp thu ở ruột Điều này không những quan trọng đối với protozoa mà còn có ý nghĩa dinh dưỡng cho gia súc nhai lại nhờ hiệu ứng đệm chống phân giải đường quá nhanh làm giảm pH đột ngột, đồng thời cung cấp năng lượng từ từ hơn cho nhu cầu của bản thân VSV dạ cỏ trong những thời gian xa bữa ăn

- Bảo tồn mạch nối đôi của các axit béo không no Các axit béo không

no mạch dài quan trọng đối với gia súc (linoleic, linolenic) được protozoa nuốt và đưa xuống phần sau của đường tiêu hoá để cung cấp trực tiếp cho vật chủ, nếu không các axit béo này sẽ bị làm no hoá bởi vi khuẩn

Tuy nhiên gần đây nhiều ý kiến cho rằng protozoa trong dạ cỏ có một

số tác hại nhất định:

- Protozoa không có khả năng sử dụng NH3 như vi khuẩn Nguồn nitơ

đáp ứng nhu cầu của chúng là những mảnh protein thức ăn và vi khuẩn Nhiều nghiên cứu cho thấy protozoa không thể xây dựng protein bản thân từ các amit được Khi mật độ protozoa trong dạ cỏ cao thì một tỷ lệ lớn vi khuẩn bị protozoa thực bào Mỗi protozoa có thể thực bào 600-700 vi khuẩn trong một giờ ở mật độ vi khuẩn 109/ml dịch dạ cỏ Do có hiện tượng này

mà protozoa đY làm giảm hiệu quả sử dụng protein nói chung Protozoa cũng góp phần làm tăng nồng độ amoniac trong dạ cỏ do sự phân giải protein của chúng

- Protozoa không tổng hợp được vitamin mà sử dụng vitamin từ thức ăn hay do vi khuẩn tạo nên nên làm giảm rất nhiều vitamin cho vật chủ

2.2 Quá trình tiêu hoá thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ của động vật nhai lại

Quá trình tiêu hoá thức ăn và trao đổi chất trong dạ cỏ được Preston

và Leng, (1991)[45] đưa ra mô hình tổng quát như sau:

Sơ đồ 1.1 Sự tiêu hoá protein và carbohydrate trong dạ cỏ

Thức ăn vào dạ cỏ là nguồn cơ chất cho quá trình lên men bởi vi sinh vật, phần không được lên men sẽ chuyển qua dạ tổ ong, múi khế (1-2cm ở bò), một phần tiềm tàng cho quá trình lên men được thoát qua quá trình lên men dạ cỏ Lượng thoát qua tuỳ thuộc vào mức độ nuôi dưỡng, lượng thoát qua tăng lên khi lượng thức ăn ăn vào tăng và kích thước thức ăn nhỏ Tốc

độ chuyển dời thức ăn trong dạ cỏ tăng lên ở thức ăn dạng lỏng hơn thức ăn

Peptides

Axit amin

Vi sinh vật

NH3AXBBH + CO2 + CH4

dạng cứng Vì sự vắng mặt ôxy trong các dạ trước nên vi sinh vật có thể giải phóng một năng lượng nhỏ từ thức ăn, khoảng 4 - 5 phân tử ATP từ quá trình lên men 1 phân tử glucoza Sự phát triển vi sinh vật không chỉ cần năng lượng mà chúng còn cần nguồn ni tơ, khoáng cho quá trình tổng hợp sinh khối Các thành phần dinh dưỡng quan trọng trong thức ăn của gia súc nhai lại bao gồm: Carbohydrates, hợp chất chứa ni tơ và lipit Các quá trình trao

đổi chất của từng thành phần dinh dưỡng được tổng hợp như sau:

* Tiêu hoá carbohydrates (CHO)

Carbohydrates chiếm khoảng 70 - 80% vật chất khô trong khẩu phần gia súc nhai lại nhưng tồn tại trong cơ thể rất thấp Carbohydrates trong thức

ăn vật nuôi được phân chia thành CHO cấu trúc và CHO phi cấu trúc của vách tế bào thực vật (Van Soest, 1994)[47] Loại CHO không có cấu trúc bao gồm: đường, tinh bột và pectins Các loại đường tự do hoặc là carbohydrates hoà tan là những đường đơn hay đường đa chứa 2 - 6 phân tử glucoza Pectin là phần liên kết với vách tế bào thực vật nhưng không liên lết với phần đY lignin hoá ở vách tế bào Carbohydrates cấu trúc bao gồm xenluloza, hemicenluloza và phenolic lignin Những thành phần này nằm ở vách tế bào thực vật và không hoà tan trong dung dịch trung tính Carbohydrates cấu trúc bao gồm phần không hoà tan có thể tiêu hoá phần không tiêu hoá được

Quá trình lên men carbohydrates cấu trúc bắt đầu sau pha chậm Trong pha chậm này vi khuẩn bám chặt vào các thành phần không hoà tan của thức ăn và các men được tổng hợp Một lượng nhỏ carbohydrates hoà tan trong khẩu phần có vai trò thúc đẩy quá trình phân giải carbohydrates không hoà tan bằng cách thúc đẩy sự tăng sinh khối vi khuẩn

Carbohydrates phi cấu trúc không đòi hỏi pha chậm và quá trình lên men với tốc độ nhanh, diễn ra ngay sau khi ăn vào Đường tự do được xem như lên men ngay lập tức mặc dù tỷ lệ phân giải tiềm tàng cao, nhưng một

số carbohydrates như là tinh bột, fructosans được thoát từ dạ cỏ là các axit béo bay hơi (AXBBH) Ngoài axit béo, sự lên men dạ cỏ còn sản sinh khối lượng lớn các chất khí bao gồm 32% methan, 56% CO2, 8,5% N2 và 3,5% O

2 Sự giải phóng khí methan đY gây lYng phí 8% tổng số năng lượng trong thức ăn thu nhận Cá thể gia súc của cùng giống thậm chí cùng loại thức ăn, cùng sản sinh khối lượng methan khác nhau Giảm thấp kích thước vật lý của thức ăn, cũng làm giảm thấp hàm lượng methan trong dạ cỏ (Nguyễn Trọng Tiến và cộng sự, 2001)[19]

Các axit béo bay hơi sản sinh trong quá trình lên men ở dạ cỏ được hấp thu vào máu qua vách dạ cỏ Đó chính là nguồn năng lượng cho động vật nhai lại, nó cung cấp khoảng 70 - 80% tổng số năng lượng được hấp thu bởi gia súc nhai lại ATP cũng được hình thành trong quá trình lên men carbohydrates Sự sinh trưởng của VSV dạ cỏ phụ thuộc rất lớn vào nguồn cung cấp năng lượng này

* Chuyển hoá các hợp chất chứa nitơ

Những sản phẩm chuyển dời khỏi dạ cỏ bao gồm protein thức ăn chưa

bị thuỷ phân và vi sinh vật (vi khuẩn và protozoa) Người ta xác định được

có khoảng 40% protein thức ăn không bị thuỷ phân được chuyển xuống và tiêu hoá ở dạ khế và ruột Khi amoniac sản sinh trong dạ cỏ vượt quá khả năng của vi sinh vật biến đổi chúng thành protein có thể do 1 trong hai nguyên nhân sau đây:

+ Do thiếu năng lượng để đảm bảo thuận lợi cho sự sinh trưởng và tăng sinh khối của vi sinh vật

+ Do số lượng nitơ trong thức ăn quá cao so với khả năng sử dụng của

vi sinh vật

Roffba và Satter (1975) đY lưu ý sự tăng hàm lượng protein trong thức

ăn làm nồng độ amoniac dạ cỏ nghèo năng lượng 5mg NH3 - N trong 100ml nước dạ cỏ sớm hơn ở thức ăn giàu năng lượng Khi bò được ăn khẩu phần chứa 77,5% TDN và 13,5% protein số lượng amoniac tham gia tạo thành protein vi sinh vật sẽ bằng không ở nồng độ 5mg NH3- N trong 100 ml dịch dạ cỏ Các tác giả này kết luận rằng hiệu quả sử dụng amoniac không hằng

định mà phụ thuộc vào nồng độ amoniac và tỷ lệ năng lượng - protein trong khẩu phần Hợp chất chứa nitơ trong thức ăn của gia súc nhai lại bao gồm protein thực và nitơ phiprotein (NPN) Protein thô có thể được phân thành loại hoà tan và loại không hoà tan Cũng giống như carbohydrates, protein thô loại hoà tan được phân giải hầu như hoàn toàn và ngay lập tức sau khi ăn vào Loại protein không hoà tan chứa cả phần được phân giải và phần không

được phân giải tại dạ cỏ Theo kết quả thông báo của NRC, (2001)[42] protein thô có thể phân chia thành 3 thành phần như sau: protein hoà tan, protein có tiềm năng phân giải và protein không phân giải trong dạ cỏ (RUP) Protein hoà tan và protein có tiềm năng phân giải trong dạ cỏ khác nhau về đặc điểm phân giải nhưng có thể được xếp vào một nhóm là protein phân giải dạ cỏ (RDP) Như vậy sẽ có loại protein phân giải nhanh, trung bình

và chậm Tốc độ phân giải tuỳ thuộc vào đặc điểm của thức ăn, hoạt động phân giải của vi sinh vật và môi trường dạ cỏ Cả vi khuẩn, protozoa, nấm dạ

cỏ đều tham gia vào quá trình phân giải các hợp chất chứa nitơ Tuy vậy, vi khuẩn dạ cỏ là thành phần quan trọng nhất trong quá trình tiêu hoá Khoảng 30

- 50% loài vi khuẩn được phân lập từ dạ cỏ là có khả năng phân giải protein và

đóng góp hơn 50% hoạt động phân giải protein trong dạ cỏ Khả năng phân giải protein của protozoa cao hơn vi khuẩn song chỉ có khoảng 10 - 20% protozoa hoạt động phân giải protein (Nugent và Mangan, 1981)[43] Quá trình

chuyển hoá các hợp chất chứa ni tơ trong dạ cỏ của gia súc nhai lại đ−ợc tóm tắt qua sơ đồ 1.2

Sơ đồ 1.2 Quá trình chuyển hoá các hợp chất ni tơ trong dạ cỏ

Dạ cỏ

Protein không bị phân giải ở dạ cỏ là loại protein có nguồn gốc từ thức

ăn không phân giải bởi VSV dạ cỏ và được tiêu hoá ở ruột Trong loại này

có thành phần dễ bị phân giải song do có tốc độ chuyển dời nhanh, không

đủ thời gian cho VSV tấn công

* Quá trình chuyển hoá lipid trong dạ cỏ

Cây cỏ và nhiều loại thức ăn hạt thường chứa khoảng 4 - 6% lipid trong

đó bao gồm 1,5 - 4% glycerit; 0,5 - 1% sáp; 0,5 - 1% sterol; 0,5 - 1% photpholipit và muối của photphatit Tuy nhiên, trong nhiều loại hạt chứa dầu cao làm thức ăn bổ sung cho gia súc nhai lại có chứa hàm lượng lipid cao tới 36% như hạt lanh (Bo Gohl, 1975)[30] Các dạng lipid là triglycerid, galactolipid (thành phần chính lipid trong các loại thức ăn xơ) và phospholipid Enzyme của cây cỏ và vi khuẩn đều liên quan đến quá trình phân giải lipid, có nhiều bằng chứng rõ ràng của quá trình trao đổi lipid diễn

ra ở dạ cỏ là phản ứng phân giải lipid, quá trình hydrogen hoá của các axit béo không no và quá trình tổng hơp lipid VSV Các axit béo không no nhanh chóng bị hydrrogen hoá trước để tạo thành phân tử monoenoic axit và cuối cùng tạo thành stearic axit Quá trình này được thực hiện chủ yếu bởi vi khuẩn (Jenkins, 1993)[33]

Một số vấn đề quan trọng nữa là nếu hàm lượng lipid cao trong khẩu phần của gia súc nhai lại làm giảm quá trình tiêu hoá vách tế bào thực vật vì

nó tạo ra ảnh hưởng âm tính đến khu hệ vi sinh vật dạ cỏ, ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân lipid và quá trình no hoá các axit béo Nhiều ý kiến cho rằng mức độ cao của lipid trong khẩu phần có thể gây độc cho protozoa trong dạ cỏ (Armentano và cộng sự, 1993)[28]

* Quá trình tổng hợp vi sinh vật trong dạ cỏ

Protein vi sinh vật dạ cỏ có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng gia súc nhai lại Nó chứa khoảng 50 - 70% protein thực được hấp thu ở ruột non vì

vậy nó cung cấp một lượng lớn amino axit cho vật chủ (Preston và Leng, 1991)[45] Protein cung cấp cho vật chủ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: hiệu quả tổng hợp tế bào vi sinh vật, lượng chất hữu cơ bị phân giải ở dạ cỏ, lượng vi sinh vật trôi xuống phần sau của ống tiêu hóa Hiệu suất tổng hợp protein vi sinh vật (eMCP) và lượng protein sẵn có được tiêu hóa ở ruột non khác nhau đáng kể ở các khẩu phần ăn khác nhau Poppi và cộng sự, (1997)[44] cho biết eMCP giá trị thấp khoảng 33gMCP/kg chất hữu cơ tiêu hóa (DOM) ở cỏ khô nhiệt đới chất lượng thấp, đối với cỏ ôn đới chất lượng cao giá trị eMCP là 215g/kgDOM Giá trị eMCP của các hệ thống nuôi dưỡng gia súc hiện tại trong khoảng 130 - 162g MCP/kg DOM HIệu suất sinh tổng hợp cũng chịu ảnh hưởng bởi môi trường lý, hóa dạ cỏ như tốc độ pha loYng, áp suất thẩm thấu, pH, khả năng đệm (Satter, 1986)[46] Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật và ảnh hưởng đến hiệu quả chăn nuôi gia súc nhai lại:

- ảnh hưởng của hợp chất chứa nitơ đến sinh tổng hợp protein của vi sinh vật Nguồn nitơ chính cho quá trình sinh tổng hợp protein trong dạ cỏ là ammonia, vì vậy đảm bảo nồng độ ammonia thích hợp trong dạ cỏ để cung cấp nguồn nitơ cho sinh trưởng của vi sinh vật được xem là ưu tiên số một nhằm tối ưu hóa quá trình lên men thức ăn Ammonia có thể là nguồn nitơ duy nhất cho sinh tổng hợp protein và các hợp chất chứa nitơ khác ở vi khuẩn dạ cỏ (Nolan và Leng, 1972)[40] Vi khuẩn có khả năng tổng hợp tất cả các axit amin từ sản phẩm cuối cùng và sản phẩm trao đổi trung gian của quá trình phân giải cacbohydrates, protein hoặc là NPN Một số tài liệu cho rằng 80 - 82% các loại vi khuẩn dạ cỏ có khả năng tổng hợp protein từ amoniac, nồng độ NH3 trong dạ cỏ có ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình phân giải và tổng hợp sinh khối vi sinh vật Các loại phân giải xenluloza có thể sử dụng ammoniac cho quá trình tổng hợp amino axit, tuy nhiên đòi hỏi một số axit mạch nhánh

Nồng độ NH3 tối thiểu trong dịch dạ cỏ cho tối đa hiệu suất tổng hợp nitơ của vi sinh vật được ước tính trong tiêu hóa in vitro xấp xỉ 50mg/lít dịch dạ cỏ và trong tiêu hóa in vivo cũng rất khác nhau tùy thuộc vào khẩu phần

ăn, trong khoảng 20 - 80mg/lít dịch dạ cỏ (Satter, 1986)[46] Theo Preston

và Leng, (1991)[45] nồng độ NH3 thích hợp trong dịch dạ cỏ là 50 - 250mg/lít dịch dạ cỏ Nồng độ NH3 tối thiểu trong dịch dạ cỏ rất khác nhau tùy thuộc vào nguồn thức ăn xơ cho quá trình tiêu hóa Tuy nhiên, nồng độ

NH3 cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật phụ thuộc rất lớn vào pH dịch dạ cỏ vì thế, có sự liên quan tỷ lệ NH3: NH4+ Giá trị pH dạ

cỏ thường ổn định trong khoảng 6,5 - 7 khi gia súc được nuôi khẩu phần thức ăn xơ thô không được bổ sung thức ăn tinh, pH dịch dạ cỏ sẽ thấp xuống khi gia súc được bổ sung thức ăn tinh vào khẩu phần Nguồn nguyên liệu sẵn có cho sự tổng hợp sinh khối vi sinh vật chịu ảnh hưởng lớn bởi số lượng và bản chất hóa học của nitơ trong khẩu phần ăn gia súc Ammonia

đóng vai trò quan trọng cho sinh khối vi sinh vật, song các đoạn peptit và amino axit có thể tham gia 20 - 60% nhu cầu nitơ cho vi sinh vật dạ cỏ (Nolan và Leng, 1972)[40] Nhiều loại vi khuẩn thích sử dụng peptit hơn amino axit và vì thế nhu cầu ATP cho sinh tổng hợp protein giảm xuống

- ảnh hưởng của năng lượng: giống như các sinh vật khác, vi sinh vật dạ cỏ cũng cần có năng lượng cho duy trì và sinh trưởng Trong dạ cỏ nguồn năng lượng ở dạng ATP là sản phẩm của quá trình lên men cacbohydrat Quá trình tăng sinh khối vi sinh vật dạ cỏ đòi hỏi nguồn năng lượng và nguyên liệu ban đầu cho các phản ứng sinh hóa tổng hợp nên các đại phân

tử Trong đó quan trọng nhất là protein, axit nucleic, polysaccarit và lipit Các vật chất ban đầu và năng lượng cho quá trình phát triển của vi sinh vật được sinh ra từ quá trình phân giải vật chất trong dạ cỏ Sự phát triển của khu hệ sinh vật dạ cỏ tùy thuộc rất lớn vào nguồn năng lượng sẵn có như ATP cho các phản ứng sinh hóa Vì vậy hiệu suất sinh trưởng vi sinh vật được diễn đạt

bằng gam VCK vi sinh vật hoặc là protein vi sinh vật/ đơn vị năng lượng sẵn

có (Y ATP)

- ảnh hưởng của sự đồng bộ cung cấp năng lượng và protein đến quá trình sinh tổng hợp protein vi sinh vật Poppi và Mc Lennan (1997)[44]; Mupangwa và cộng sự (2000)[36] cho biết hiệu quả tổng hợp protein vi sinh vật dạ cỏ phụ thuộc rất lớn vào nguồn cacbohydrat dễ lên men và sự đồng

bộ giữa tốc độ hình thành ammonia và tốc độ lên men cacbohydrat Tương

tự như vậy sử dụng các đọan peptit cho sinh tổng hợp protein VSV cũng phụ thuộc vào nguồn cacbohydrat dễ lên men sẵn có Quá trình phân giải cacbohydat trong dạ cỏ cũng cần cung cấp đủ ammonia, cung cấp đầy đủ nguồn protein dễ phân giải vào dạ cỏ luôn luôn nâng cao khả năng tiêu hóa cacbohydrat và tăng hiệu suất tổng hợp protein vi sinh vật và kết quả là tăng sản lượng protein VSV (Hoover và Stokes, 1991)[32] Ngoài ra cũng cần quan tâm là các axit béo mạch nhánh cũng rất cần thiết cho tối ưu quá trình sinh trưởng cho một số loài vi khuẩn trong dạ cỏ

2.3 Độc tố Cyanogen và biện pháp phòng ngộ độc Cyanogen

Chất độc cyanogen có trong sắn, đậu ba lá hoa trắng, hạt lanh, hạt cao su, cao lương non, cyanogen là một chất độc đối với cơ thể gia súc,

do vậy khi sử dụng các loại cây này làm thức ăn cho gia súc cần đặc biệt chú ý để tránh gây ngộ độc đối với cơ thể gia súc Liều gây chết ở bò và cừu đối với cyanogen là 20 - 40 mg/kg thể trọng (Makkar và cộng sự, 1991)[34] Khi chất cyanogen được vào trong cơ thể, dưới tác dụng của men glucosidaza sẽ phân giải thành đường glucoza và axit cyanhydric Liều gây chết đối với bò và cừu của axit cyanhydric là 2 - 4mg/kg thể trọng (Makkar và cộng sự, 1991)[34]

Trong cơ thể gia súc axit cyanhydric kết hợp với men

cytocromoxidaza, làm cản trở quá trình trao đổi điện tử trong chuỗi hô hấp

mô bào, làm cho mô bào bị thiếu oxi dẫn đến thiếu năng lượng (ATP), đặc

biệt là nYo bộ làm cho con vật bị chết

H

Glucosidaza

R C O Glucoza Glucoza + HCN

CN Dịch dạ cỏ ATP Cytocromoxidaza

Mô bì thiếu NL

Bình thường trong cơ thể động vật luôn có các quá trình phân giải các

chất độc nhờ hoạt động của gan Nó biến chất độc thành những chất ít độc

hoặc không độc và được thải ra ngoài cơ thể gia súc

Thiosunfat Gan

Sunfur transferaza Isothiocyanat

Nước tiểu

Chất độc cyanhydric sau khi vào máu dưới tác dụng của các men

Thiosunfat và sunfur transferaza trở thành isothiocyanat, tới gan và được

thải ra ngoài theo đường nước tiểu Qua sơ đồ trên, chúng ta có thể thấy có

ba nguyên nhân để dẫn đến gia súc bị ngộ độc đó là:

Chết

+ Do hàm lượng chất độc HCN quá cao vì vậy gan không phân giải kịp chất độc, dẫn đến hàm lượng chất độc HCN trong máu quá cao làm cho gia súc sẽ bị ngộ độc

+ Do thiếu thiosunfat và sunfur transferaza sẽ làm giảm quá trình phân giải chất độc cyanhydric thành isothiocyanat do vậy lượng chất độc sẽ không được phân giải kịp cũng dẫn đến làm gia súc bị ngộ độc

+ Do gan bị tổn thương nên đY làm suy yếu khả năng giải độc, làm chất độc tăng cao trong máu dẫn đến ngộ độc

Khi bị ngộ độc con vật có các triệu chứng như: run rẩy, đi loạng choạng, mồm chảy rYi, khó thở, tim đập nhanh và yếu, bốn chân và cuống tai lạnh, cuối cùng con vật hôn mê, đồng tử mở rộng, co giật rồi chết (30 phút - 2 giờ), bệnh nhẹ sau 4 - 5 giờ con vật có thể qua khỏi

- Biện pháp phòng ngộ độc cyanogen: Để tránh ngộ độc do HCN cho gia súc đối với sắn chúng ta có thể sử dụng các giải pháp sau:

+ Ngâm nước và bỏ nước: độc tố trong sắn có tính hoà tan trong nước cao nên khi ngâm sắn vào trong nước và đổ nước đi trong vài lần sẽ làm giảm hàm lượng độc tố trong sắn

+ Phơi khô: độc tố trong sắn rất dễ bay hơi nên khi phơi sắn sẽ làm giảm độc tố

+ Lên men: khi chế biến thức ăn ủ chua, trong điều kiện pH thấp gốc cyanua bị phân giải nên làm giảm độc tố của sắn

+ Cho ăn lá già: ở lá già thì hàm lượng độc tố thấp hơn ở lá non

+ Bổ sung methionin: đây là axit amin có trong thành phần của men sunfurtransferaza để phân giải độc tố HCN

- Điều trị ngộ độc cyanogen: Nhanh chóng thải trừ chất độc ra ngoài cơ thể, tìm mọi biên pháp ngăn cản sự kết hợp của HCN với men hô hấp,

đồng thời tăng cường khả năng giải độc của gan

+ Dùng phương pháp thụt rửa dạ dày, hay gây nôn bằng apmorphin

Đại gia súc: 0,02 - 0,05 g Tiểu gia súc: 0,01 - 0,02g + Tiêm dưới da: dùng xanh mêthylen 1% tiêm dưới da, liều 1ml/kg thể trọng Xanh mêthylen sẽ kết hợp với hemoglobin để tạo thành methemoglobin và methemoglobin sẽ kết hợp với HCN do đó men cytocromoxidaza vẫn hoạt động, sự oxi hoá ở mô bào vẫn được đảm bảo + Có thể dùng nitrit natri 1% liều 1 ml /1kg thể trọng, tiêm tĩnh mạch, tác dụng giải độc của nitrit natri cũng giống như xanh mêthylen, sau đó dùng thyosunfat natri nồng độ 1%, liều 1 ml /kg thể trọng tiêm tĩnh mạch để khử HCN còn lại

+ Cho gia súc uống nước đường, mật hoặc tiêm dung dịch glucoza

đẳng trương có tác dụng tăng cường khả năng giải độc của gan, kết hợp với tiêm cafein để trợ tim

2.4 Một số đặc điểm về cây sắn

Sắn là lương thực chủ yếu ở các nước Châu Phi, năng suất bình quân khoảng 90 triệu tấn/năm Nhân dân ta đY trồng sắn từ nhiều năm nay, sắn là cây lương thực của cư dân nhiều vùng nhất là các vùng đồi trung du và miền núi Ngày nay, ở nhiều nước nghề trồng sắn và chế biến sắn đY được hiện

đại hoá Sản phẩm của sắn đY trở thành mặt hàng được trao đổi khá rộng rYi trên thị trường quốc tế Sắn không chỉ là cây lương thực, cây thực phẩm mà còn là một loại cây công nghiệp để tạo ra các sản phẩm khác như: bột ngọt, tinh bột Người ta chú trọng phát triển cây sắn là vì sắn là loại cây có thể sinh trưởng tốt trên các loại đất nghèo kiệt, là loại cây cho năng suất tương

đối ổn định trong khi chỉ yêu cầu một lượng lao động rất ít Vì vậy sắn là loại cây trồng chống đói có hiệu quả nhất Theo dự báo của tổ chức Lương thực và Nông nghiệp thế giới (FAO), buôn bán sắn toàn cầu năm 2001 ước

tính đạt 7,3 triệu tấn sản phẩm (bao gồm sắn viên, sắn lát, tinh bột sắn trong

đó tinh bột sắn chiếm khoảng 1,2 - 1,5 triệu tấn) Thái Lan và Việt Nam là hai nước chủ lực xuất khẩu tinh bột sắn hiện nay Sắn tươi có 65% là nước, 35% VCK (trong đó 70% tinh bột), nghèo Ca, P, protein thấp 2 - 4%, hàm lượng methionin rất thấp.Theo số liệu công bố của tổ chức Lương thực và Nông nghiệp thế giới (FAO), hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn (tính trên

- Hydrat cacbon: chiếm 88 - 91% trọng lượng khô của củ

- Các chất khác với hàm lượng thấp: protein, lipid, một số khoáng chất chủ yếu, một số vitamin

ở các nước trồng sắn người dân đều dùng sắn làm thức ăn dưới dạng lương thực hoặc thực phẩm Nhiều vùng, sắn là thức ăn chính của người dân

địa phương Sắn được dùng làm thức ăn dưới nhiều dạng rất khác nhau, có thể ăn sống trực tiếp hoặc luộc lên để ăn, hoặc chế biến thành các loại lương

thực, thực phẩm sau khi đY xử lý của sắn theo 3 cách: phơi khô, ngâm nước, hoặc xát lấy bột

* Sử dụng trực tiếp: sau khi bóc hết vỏ ngoài và vỏ trong, củ sắn có thể được dùng để ăn sống Cách này chỉ được sử dụng đối với các giống sắn ngọt Củ sắn thường được luộc chín để ăn Chủ yếu là luộc các giống sắn ngọt Nhưng nếu không phải là sắn ngọt thì cần luộc từ từ với một khối lượng nước lớn để tách hết axit xianhidric

* Sử dụng lá sắn: ở các nước dùng sắn làm loại lương thực quan trong, người ta đều ăn lá sắn Ngọn cành sắn được bẻ với chiều dài 20 – 30cm với các lá non dùng để ăn như rau hay giY át để nấu canh Chất độc glucozit xianogenetic có nhiều trong lá sắn, bị phân huỷ nhanh chóng dưới tác động của enzim từ khi lá héo Axit xiahidric bị loại thải một phần dưới dạng khí, một phần trong nước luộc Lá sắn giàu protein, trong khi thành phần protein trong sắn rất thấp Vì vậy những thức ăn sử dụng củ sắn là chính thường nghèo đạm

* Sử dụng sắn làm thức ăn cho gia súc: ĐY từ lâu sắn được sử dụng dưới dạng tươi hoặc khô để lầm thức ăn cho gia súc như: bò, dê, lợn, cừu, gia cầm Cho gia súc ăn sắn sống hoặc nấu chín, trộn với các sản phẩm khác như ngô, cao lương, nhân lạc vỡ, vv Với sự phát triển của chăn nuôi hiện

đại, sắn được dùng thay thế ngũ cốc để làm thức ăn giàu năng lượng cho gia súc Củ sắn được sử dụng rộng rYi ở nhiều nước để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm Riêng lá và thân cây it được dùng hơn Một số nơi dùng thân lá sắn kết hợp trong cỏ khô để sử dụng hàm lượng protit và chất xơ Củ sắn thường

được sử dụng dưới dạng sắn lát khô, sắn viên hoặc bột, sắn thường được sử dụng trong chế biến thức ăn tổng hợp

Trong trường hợp sắn được sử dụng ngay tại nơi sản xuất, người ta có thể dùng sắn tươi nhờ vào khả năng dễ tiêu của tinh bột sắn Sử dụng ở dạng

này cần cẩn thận và chú ý đầy đủ đến tác động của HCN Củ sắn có thể

được luộc lên rồi sử dụng Ngoài ra, còn có cách sử dụng khác như là ủ tươi Cách này thường được áp dụng trong trường hợp nguồn cung cấp sắn không

đều đặn và việc thu hoạch sắn gặp nhiều khó khăn ủ tươi sắn có thể thực hiện trong các xilô kim loại hoặc bằng gỗ Nhưng đơn giản nhất là ủ tươi trong các hầm đất, phía trên được phủ kín bằng một tấm nilon

Để ủ tươi người ta cắt củ sắn thành từng miếng mỏng Trong quá trình ủ khối lượng củ sắn có thể tăng lên do hút thêm nước và hàm lượng protit trong sắn tăng lên do nấm men Hàm lượng protit và chất lượng sắn ủ còn có thể tăng thêm khi cho thêm muối khoáng và đạm Protit trong sắn ủ có thể tăng lên 3 - 6%, trong khi hàm lượng trong nguyên liệu sắn ban đầu chỉ có 1% Sau khi ủ

90 ngày là có thể sử dụng sắn ủ làm thức ăn cho gia súc, thời gian sử dụng sắn

ủ có thể kéo dài 2 - 3 tháng Sắn được ủ chua là thức ăn ưa thích của nhiều loại gia súc, tăng trọng của gia súc xảy ra khi hàng ngày cung cấp cho lợn 3kg và cho bò 5kg/con sắn ủ (Đường Hồng Dật, 2004)[9] Tuy nhiên, ủ sắn cũng rất cần chú ý và theo dõi cẩn thận diễn biến của HCN để tránh tác động độc lên gia súc, tốt nhất nên sử dụng các loại sắn ngọt để ủ tươi

Ngoài việc sử dụng củ sắn ra, ở một số nước, nông dân đY dùng vỏ củ sắn để làm thức ăn cho tiểu gia súc Khi công nghiệp chế biến sắn phát triển, một số sản phẩm phụ có các thành phần chất dinh dưỡng khác nhau, có thể

được sử dụng làm thức ăn gia súc với giá trị cao Lá và thân cây sắn cũng có giá trị cao trong việc sử dụng làm thức ăn cho gia súc Lá và thân chiếm 40 - 45% trọng lượng khô của cây sắn ở những cây sắn non, hàm lượng trung bình của protit có thể lên đến 20% Khi sử dụng thân lá sắn làm thức ăn gia súc có thể làm tăng khối lượng thân lá bằng cách dùng các giống sắn có tỷ lệ thân/rễ

củ cao, hoặc thực hiện việc cắt thân lá nhiều lần kết hợp với trồng dày Năng suất thân lá ở mức trung bình là 20 tấn/ha, những nơi sắn tốt có thể đạt 35 tấn/ha

ở nhiều nước người ta áp dụng nhiều biện pháp để tăng khối lượng thân lá sắn làm thức ăn gia súc bằng cách tăng thêm lượng bón phân đạm

và hạn chế một phần phát triển củ sắn để phát triển thân lá Đối với chăn nuôi bò, củ sắn nghèo chất xơ và protit, nếu được sử dụng như là thức ăn bổ sung năng lượng Củ sắn thường được dùng để vỗ béo cho bò và có thể thay thế ngô nhưng không được vượt quá 40% khẩu phần

ở Việt Nam sắn là cây lương thực đứng thứ tư sau lúa, ngô và khoai lang Tuy nhiên, do trình độ sản xuất, điều kiện sinh thái cũng như khả năng thích nghi của cây sắn mà ở các vùng trung du miền núi, những vùng điều kiện sản xuất lương thực có nhiều khó khăn, sắn đY đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp lương thực cho người và thức ăn cho gia súc Mặt khác, do thời gian trồng của củ sắn dài hơn so với một số cây lương thực khác, việc sản xuất chế biến tiêu thụ sắn còn nhiều bất cập nên diện tích chưa được mở rộng, năng suất thấp và không được ổn định Sắn cũng được trồng ở các vùng sản xuất nông nghiệp của nước ta, những năm gần đây diện tích trồng sắn tăng lên rõ rệt (năm 2005 diện tích trồng sắn là 425500ha) Theo số liệu thống kê của Nhà nước, đến năm 2005 diện tích trồng sắn cao nhất là Đông Nam Bộ (119100ha) sau đó là vùng Tây Nguyên (89400ha) và thấp nhất là vùng Đồng bằng sông Cửu Long (6400ha)[15]

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở Việt Nam

(nghìn ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

BY sắn là phụ phẩm của quá trình chế biến tinh bột sắn từ củ sắn BY sắn có đặc điểm là chứa nhiều tinh bột (khoảng 60%) nhưng lại nghèo chất protein Do đó, khi sử dụng bY sắn nên trộn và cho ăn thêm urê hoặc bY đậu nành Nếu cho thêm bột sò hay bột khoáng vào hỗn hợp thì chất lượng dinh dưỡng sẽ tốt và cân đối hơn Hỗn hợp này có thể được sử dụng để thay thế một phần (có thể thay thế tới một nửa) lượng thức ăn tinh trong khẩu phần

BY sắn có thể dự trữ được khá lâu do một phần tinh bột trong bY sắn bị lên men và tạo ra pH = 4 - 5 BY sắn tươi có vị hơi chua, gia súc nhai lại thích

ăn Vì vậy có thể cho gia súc ăn tươi, cũng có thể phơi, sấy khô bY sắn để làm nguyên liệu phối chế thức ăn hỗn hợp

2.5 Xử lý phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn cho trâu bò 2.5.1 Xử lý vật lý

* Xử lý cơ học: Là phương pháp cơ giới để băm, chặt, nghiền nhỏ thức ăn nhằm thu nhỏ kích thước của thức ăn, vì kích thước của thức ăn có

ảnh hưởng tới khả năng thu nhận và quá trình tiêu hoá của gia súc nhai lại Phương pháp này giúp phá vỡ cấu trúc vách tế bào nên thành phần cacbonhydrat không hoà tan sẽ có giá trị hơn với VSV dạ cỏ ưu điểm của phương pháp này là giúp gia súc đỡ tốn năng lượng thu nhận và đặc biệt tạo kích cỡ thức ăn thích hợp cho sự hoạt động của VSV dạ cỏ Tuy nhiên phương pháp này cũng có nguy cơ làm giảm tiết nước bọt và tăng tốc độ chuyển dời qua dạ cỏ làm giảm tỷ lệ tiêu hoá

Phương pháp này áp dụng chủ yếu với phụ phẩm trồng trọt ở mức độ trang trại Nên kết hợp phương pháp này với phương pháp xử lý hoá học hoặc kết hợp với xử lý sinh vật học

* Xử lý bằng nhiệt hơi nước

Xử lý các loại thức ăn thô chất lượng thấp bằng nhiệt với áp suất hơi nước cao để làm tăng tỷ lệ tiêu hoá Cơ sở của phương pháp này là quá trình

thuỷ phân xơ bằng hơi nước ở áp suất cao để phá vỡ mối liên kết hoá học giữa các thành phần của xơ và tạo ra sự tách chuỗi Có thể dùng hơi nước ở

áp suất 7 - 28 kg/cm3 để xử lý rơm trong thời gian 5 giờ Phương pháp này chủ yếu lợi dụng các nguồn nhiệt thừa ở các nhà máy

* Xử lý bằng bức xạ

Khi chất xơ được chiếu xạ, chiều dài của chuỗi xenluloza sẽ giảm và thành phần hydratcacbon không hoà tan sẽ trở nên dễ dàng tác động bởi VSV dạ cỏ Có một số phương pháp bức xạ khác nhau như bức xạ cực tím, tia gamma có thể dùng để tăng tỷ lệ tiêu hoá của thức ăn thô Nhưng các phương pháp này phần lớn đòi hỏi trang thiết bị đắt tiền, cao cấp và không

an toàn Do vậy, các phương pháp xử lý bằng bức xạ không đem lại hiệu quả kinh tế

2.5.2 Xử lý sinh vật học

Cơ sở của phương pháp này là dùng nấm hay chế phẩm enzym của chúng cấy vào thức ăn để phân giải lignin hay các mối liên kết hoá học giữa lignin và hydratcacbon trong vách tế bào thực vật Đây là một lĩnh vực có nhiều triển vọng, một số loại nấm như: White Rod đY được phát hiện có khả năng phá vỡ các phức hợp lignin-hydratcacbon của vách tế bào Tuy nhiên, các nấm háo khí này tiêu hao năng lượng trong thức ăn (tiêu tốn chất hữu cơ) Khó tìm được những loại nấm chỉ phân giải lignin mà không phân giải xenluloza/hemixenlulza Mặt khác, phương pháp này có những hạn chế lớn như việc nuôi cấy vi khuẩn gặp nhiều khó khăn, phương tiện, thiết bị và quy trình phức tạp nên cho tới nay vẫn chưa được áp dụng rộng rYi trong thực tiễn 2.5.3 Xử lý hoá học

Xử lý hoá học để cải thiện giá trị dinh dưỡng của rơm Hiện nay, việc dùng các chất hoá học để xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn cho

gia súc đang được áp dụng rộng rYi ở nhiều nơi trên thế giới Mục đích của

xử lý hoá học là phá vỡ các mối liên kết giữa lignin và hemixenluloza để làm cho hemixenluloza cũng như xenluloza vốn được bao bọc bởi phức hợp lignin-hemixenluloza, dễ dàng đuợc phân giải bởi VSV dạ cỏ Trong tất cả các phương pháp hoá học thì xử lý kiềm được nghiên cứu sâu nhất và có nhiều triển vọng trong thực tiễn Các mối liên kết hoá học giữa lignin và cacbonhydrat bên trong môi trường của dạ cỏ nhưng lại kém bền trong môi trường kiềm (pH>8) Lợi dụng đặc tính này các nhà khoa học đY sử dụng các chất kiềm như NaOH, NH3, urê, Ca(OH)2 để xử lý các phế phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn cho gia súc nhai lại, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men của VSV dạ cỏ Kiềm hoá có thể phá vỡ liên kết este giữa lignin với hemixenluloza/xenluloza đồng thời làm cho cấu trúc xơ phồng lên

về mặt vật lý Những ảnh hưởng đó tạo điều kiện cho VSV dạ cỏ tấn công vào cấu trúc hydratcacbon được dễ dàng, làm tăng tỷ lệ tiêu hoá, tăng tính ngon miệng của rơm đY xử lý

2.6 Kỹ thuật ủ chua thức ăn

2.6.1 Nguyên lý ủ chua thức ăn

ủ chua thức ăn thô xanh là hình thức nén chặt thức ăn thô xanh vào

hố kín không có khí Trên nguyên lý nhờ vào quá trình lên men yếm khí tạo

ra trong khối thức ăn một lượng axit hữu cơ cấp thấp (axit lactic) cần thiết

để giảm độ pH tới mức có tác dụng ức chế mọi hoạt động của vi sinh vật thối rữa Trong qua trình ủ chua các vi khuẩn phân giải đường dễ tan như: glucoza, sacaroza, fructoza thành axit lactic và các axit hữu cơ khác, axit

được tạo ra trong quá trình này đY nhanh chóng làm giảm pH của khối ủ xuống 3,8 - 4,5 ở độ pH này hầu hết các loài vi khuẩn và enzym của thực vật đều bị ức chế Do vậy thức ăn ủ chua có thể bảo quản được trong thời gian dài, khi ủ chua thức ăn diễn ra các quá trình sau:

- Hô hấp hiếu khí: quá trình đầu tiên của sự biến đổi khi ủ chua là hiện tượng nhiệt độ tăng lên do các tế bào thực vật còn sống sử dụng oxy không khí trong hố ủ cho quá trình hô hấp tế bào Bình thường hô hấp hiếu khí chỉ bị dừng lại khi hố ủ bị sử dụng hết oxy Đường bị sử dụng làm giảm giá trị của thức ăn Nhiệt độ sau 5 giờ có thể lên tới 60 - 700C Sản phẩm của

qú trình hô hấp này là nhiệt độ nước và CO2 phân giải từ các chất hữu cơ đặc biệt là hydocacbon

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 674KCl

Do đó khi ủ phải loại trừ được hết mức thấp nhất quá trình hô hấp hiếu khí Nhiệt độ tốt nhất cho lên men lactic trong khoảng 26,5 - 37,50C Vì vậy để giảm tổn thất trong giai đoạn này cần hạn chế tối đa sự hô hấp của

tế bào thực vật Nguyễn Xuân Trạch và Trần Thị Uyên (1997)[20] cho biết

có 3 nhân tố quan trọng đó là tỷ lệ nước trong thức ăn, mức độ nén thức ăn

để loại trừ không khí và tốc độ đưa thức ăn vào ủ Chúng ta cần phải loại trừ các nguyên nhân tạo điều kiện cho quá trình hô hấp hiếu khí Tốt nhất là nên nén thật chặt và bọc kín

- Hô hấp yếm khí: tế bào thực vật không chết ngay sau khi đY sử dụng hết oxy Nhờ có quá trình hô hấp đặc biệt nên tế bào vẫn có thể sống thêm

được một thời gian nhất định, trong thời gian này lượng chất tích luỹ trong thức ăn vẫn tiếp tục bị phân giải cho ra rượu và các axit hữu cơ Những sản phẩm này tích luỹ dần trong tế bào cuối cùng làm cho tế bào bị chết Lượng

đường và lượng nước trong thức ăn càng nhiều thì quá trình hô hấp yếm khí trong tế bào càng lâu nhưng số lượng axit hữu cơ sản sinh ra trong quá trình hô hấp này còn ít và chưa rõ ràng trong việc bảo tồn giá trị thức ăn

- Lên men do vi sinh vật: nấm và vi khuẩn hiếu khí là những VSV chủ yếu có trong cây cỏ xanh, nhưng trong điều kiện yếm khí chúng bị thay thế bởi vi khuẩn có khả năng sinh trưởng trong điều kiện thiếu oxy Các vi khuẩn này bao gồm vi khuẩn lactic, vi khuẩn clostridia và enterobacteria

Vi khuẩn lactic thường có trong cây cỏ đang sinh trưởng với số lượng nhỏ nhưng chúng tăng nhanh sau khi thu hoạch, đặc biệt là cây cỏ

bị chặt nhỏ hay làm nát Khi ủ chua vi khuẩn lactic tiếp tục tăng chung lên men phân giải hydratcacbon dễ hoà tan trong cây cỏ để tạo thành các axit hữu cơ mà chủ yếu là axit lactic, dẫn đến làm giảm độ pH môi trường Trong quá trình ủ chua, quá trình thuỷ phân hemicelluloza cũng xảy ra, giải phóng đường pentoza và đường này cũng có thể lên men để tạo thành axit lactic và axit axetic

Các vi khuẩn lactic được chia làm hai nhóm là homolatic và heterolatic Nhóm homalactic hoạt động mạnh hơn và có thể biến đổi từ một phân tử hexo thành hai phân tử lactic mà không sinh khí mà trong khi đó các

vi khuẩn heterolactic ngoài tạo ra axit lactic còn giải phóng CO2 và NH3 Các nguyên liệu chủ yếu cho vi khuẩn lactic hoạt động là hydratcacbon, chi

vi khuẩn acetic là hydratcacbon và rượu, cho vi khuẩn lên men thối là hydratcacbon, axit lactic và protein

Như vậy, muốn ủ tốt cần tạo điều kiện tốt cho vi khuẩn lactic hoạt

động vì chỉ có các loại vi khuẩn này mà độ pH mới hạ thấp nhanh và làm giảm tổn thất dinh dưỡng cho phụ phẩm đem ủ