Ảnh hưởng của việc bổ sung các enzyme phân giải xơ đến khả năng sinh khí In vitro của một số loại thức ăn giàu cellulose

Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá tác động của hai chế phẩm enzyme phân giải xơ
BestFRumen và BestFRumenk được tạo ra từ quá trình lên men chủng nấm sợi hữu ích A.oryzae và vi khuẩn Lactobacillus, Bacillus và Saccharomyces có chứa enzyme xelulaza, amylaza, xylanaza và ß-glucanaza ở các mức 9, 11, 13‰/kg DM với BestRumen và 11, 13, 15‰/kg DM với BestFRumenk đến quá trình lên men in vitro gas production của rơm lúa, cỏ khô Pangola, cỏ Voi và thân cây ngô sau thu bắp. Các mẫu được ủ trong 96 giờ ở 390C. Sử dụng mô hình toán sinh học để ước tính các thông số mô tả đặc điểm sinh khí như lượng khí tích lũy (B), tốc độ sinh khí (c), pha dừng (L). Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (OMD) và axít béo bay hơi tổng số (VFA) được tính toán trên
cơ sở khí tích lũy ở 24 giờ ủ. Các kết quả cho thấy việc bổ sung chế phẩm đã cải thiện lượng khí tích lũy và các thông số đặc điểm sinh khí, ME và VFA và có tương quan tuyến tính với chế phẩm enzyme và mức (P<0,05). Bổ sung BestFRumen mức 9, 11‰/kg DM và BestFRumenk mức 11, 13‰/kg DM đạt các giá trị B, c, OMD và VFA cao hơn đáng kể so với mức bổ sung khác (P<0,05). Cần nghiên cứu tiếp về khả năng phân giải in sacco thức ăn và thay đổi vi sinh vật dạ cỏ gia súc nhai lại để xác định liều lượng bổ sung tối ưu.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm qua, khả năng tiêu hóa thành tế bào thực vật thức ăn thô nuôi gia súc nhai lại đã có những cải thiện đáng kể thông qua những tiến bộ áp dụng vào chương trình lai tạo cây thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, khả năng tiêu hóa thức ăn thô xanh vẫn còn làm hạn chế năng lượng tiêu hóa ăn vào của bò sữa và bò thịt (Beauchemin và ctv, 2003), vì chỉ dưới 50% các thành phần của thành tế bào thực vật trong thức ăn được gia súc tiêu hóa và sử dụng dễ dàng (Hat Field và ctv, 1999).
Việc sử dụng phụ gia là các chế phẩm enzyme phân giải xơ bổ sung vào khẩu phần ăn của gia súc nhai lại ngày càng thu hút sự chú ý do làm tăng khả năng tiêu hóa thức ăn thô, cải thiện năng suất và giảm bài tiết chất dinh dưỡng (Beauchemin và ctv, 2003). Tuy nhiên, hiệu quả của enzyme phân giải xơ là rất khác nhau (Colombatto và ctv, 2003). Các phản ứng không nhất quán được cho là do sự khác biệt trong công thức sản phẩm và tỷ lệ liều lượng, là những yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt tính của enzym được cung cấp (Beauchemin và ctv, 2003). Các yếu tố khác, như thành phần thức ăn thô và phương pháp cung cấp enzyme phân giải xơ cho vật nuôi, cũng góp phần vào các phản ứng không nhất quán (Beauchemin và ctv, 2003).

Việc xác định các hoạt động enzym chính cần thiết để có hiệu quả nhất quán trên động vật nhai lại là một thách thức vì các cơ chế của enzyme phân giải xơ tác động giúp cải thiện quá trình tiêu hóa thức ăn của vi sinh vật vẫn chưa được hiểu rõ (Beauchemin và ctv, 2004). Các hoạt động chính cần thiết giúp cải thiện quá trình phân giải xơ của thức ăn ở gia súc nhai lại có thể khác với những hoạt động cần thiết trong các ứng dụng thường được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp (ví dụ, ngành dệt may và thực phẩm). Đối với gia súc nhai lại, các enzym phải hoạt động hiệp đồng cùng với các hoạt động enzym nội sinh của vi khuẩn dạ cỏ (Morgavi và ctv, 2000). Ngoài ra, để các enzym cải thiện quá trình phân giải thức ăn thô xanh thì các hoạt tính của enzym được bổ sung phải đặc hiệu đối với các mục tiêu của thành phần hóa học thức ăn thô, do thành phần cụ thể của các enzym tương ứng với từng cơ chất của chúng (White và ctv, 1993). Do đó, các hoạt động chính của enzym có thể khác nhau giữa các loại thức ăn gia súc.

Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của các mức bổ sung enzyme phân giải xơ đến khả năng sinh khí in vitro gas production của một số thức ăn thô giàu xơ phổ biến dùng nuôi động vật nhai lại.

2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và thời gian

Nghiên cứu thực hiện từ tháng 4/2016 đến tháng 5/2016 tại bộ môn Dinh dưỡng và Thức ăn chăn nuôi, Viện Chăn nuôi, trong thời gian 30 ngày.
2.2. Nguyên vật liệu và thức ăn
a/ Chế phẩm sinh học
BestFRumen (Chế phẩm A): Chế phẩm được tạo ra từ quá trình lên men nấm sợi hữu ích A.oryzae có nồng độ xelulaza, amylaza và xylanaza đạt >1100 UI/g và ß-glucanaza đạt 200 UI/g.
BestFRumen (Chế phẩm C): Chế phẩm được tạo ra từ quá trình lên men nấm sợi hữu ích A.oryzae và vi khuẩn Lactobacillus, Bacillus và Saccharomyces có nồng độ enzyme xelulaza, amylaza, xylanaza đạt >1100 UI/g, ß-glucanaza đạt >200 UI/g và nồng độ vi sinh vật hữu ích >109CFU/g.
b/ Thức ăn thô: Rơm khô, cỏ khô Pangola, cỏ Voi 45 ngày và thân cây ngô tươi sau thu bắp

c/ Gia súc thí nghiệm: Bò đực lai Sind, khối lượng trung bình 200kg mổ lỗ dò dạ cỏ đặt cannula.
2.3. Thí nghiệm in vitro gas production
Bò dùng lấy dịch dạ cỏ được nuôi tại chuồng và cho ăn 25kg cỏ Voi (DM: 19,89%; CP: 9,19%). Khẩu phần này đảm bảo thích hợp cho quá trình phân giải xenluloza. Dịch dạ cỏ được lấy từ 02 bò vào buổi sáng trước khi cho ăn.

Thí nghiệm in vitro gas production được tiến hành theo thủ tục của Menke và Steingass (1988). Các mẫu rơm lúa khô, cỏ khô Pangola, cỏ Voi 45 ngày và thân cây ngô tươi sau thu bắp khối lượng 200±5mg, đưa vào mỗi xilanh. Để ủ mẫu trong tủ ấm 390C qua đêm. Sáng hôm sau, bổ sung vào mẫu chế phẩm BestFRumen theo tỷ lệ 9, 11, 13‰ và BestFRumen theo tỷ lệ 11, 13, 15‰ (theo DM của thức ăn). Sau đó bơm 30ml hỗn hợp dung dịch đệm 2 và dịch dạ cỏ vào xilanh đã có mẫu và chế phẩm. Đưa xi lanh vào tủ ấm 390C và đọc gas tại các thời điểm 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72 và 96 giờ. Lượng khí sinh ra khi lên men in vitro của thức ăn thí nghiệm được ghi chép tại các thời điểm 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72 và 96 giờ và được tính như sau: Khí tích luỹ (ml) = Lượng khí sinh ra tại thời điểm t (ml) – Giá trị trung bình lượng khí sinh ra tại thời điểm t (ml) của các xilanh không chứa mẫu (blank).

Đặc điểm sinh khí khi lên men in vitro tích luỹ trong 96 giờ được tính theo Orskov và Mc- Donald (1979): P = a + b (1 – e -ct). Trong đó:P: giá trị lượng khí sinh ra ở khoảng thời gian t(ml); a: lượng khí ban đầu (ml) khi lên men chất hòa tan; b: lượng khí sinh ra trong khi lên men các chất không hòa (ml); (a + b): tiềm năng khí sinh ra (ml); c: hằng số tốc độ khí sinh ra (%/giờ) và e: logarít tự nhiên.

Số liệu về đặc điểm sinh khí của thức ăn ủ trong xilanh được biểu diễn: A: Khí ban đầu (ml); B: hí sinh ra trong quá trình ủ mẫu ở thời điểm t B = (a + b) – A và (A+ B): tiềm năng sinh khí (ml).
Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (OMD) được tính theo Menke và ctv (1979): OMD (%) = 14,88 + 0,889 × GP + 0,45 × CP + 0,0651 × Ash. Trong đó: GP là khí tích lũy ở thời điểm 24h (ml/200mg) ủ mẫu, CP là % CP và Ash là % khoáng tổng số. Axít béo bay hơi tổng số (VFA) được tính theo Getachew và ctv (2002): VFA (mmol/200mg DM) = 0,0222 × GP24- 0,00425. Trong đó: GP24 là khí tích lũy ở thời điểm 24h (ml/200mg) ủ mẫu.

2.4. Phân tích thành phần hóa học
Các loại thức ăn được lấy mẫu theo TCVN 4325-2007 và phân tích thành phần hoá học theo các tiêu chuẩn sau: DM (TCVN 4326- 2007), CP (TCVN 4328-2001), xơ thô (TCVN 4329-2007), lipid (TCVN 4331-2007), khoáng tổng số (TCVN 4327-2007), NDF và ADF (AOAC 973.18) tại Phòng Phân tích Thức ăn và Sản phẩm chăn nuôi, Viện Chăn nuôi.

2.5. Xử lý số liệu
Số liệu được xử lý trên phần mềm MINITAB 16.0 theo mô hình: Xij = m + ai + eij. Trong đó, Xij: giá trị quan sát thứ j của yếu tố thí nghiệm i; m: trung bình tổng thể; ai: ảnh hưởng của yếu tố thí nghiệm (chế phẩm) và eij: sai số ngẫu nghiên. Nếu phương sai cho kết quả ảnh hưởng rõ rệt thì sử dụng phép thử Tukey để so sánh sai số giữa các giá trị trung bình.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thành phần hóa học của các loại thức ăn thí nghiệm
Để nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của việc bổ sung các chế phẩm sinh học vào khẩu phần ăn cơ sở đến khả năng sinh khí in vitro một số thức ăn giàu xơ ở bò. Việc xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng các loại thức ăn này là rất cần thiết. Các mẫu thức ăn thí nghiệm được phân tích thành phần hóa học và kết quả được trình bày trong bảng 1.

Số liệu thu được ở Bảng 1 cho thấy, thành phần hóa học của rơm có hàm lượng vật chất khô (DM), CP, lipit thô, dẫn xuất không đạm, xơ thô, NDF, ADF và khoáng tổng số (Ash) tương ứng 88,70; 5,64; 1,45; 44,76; 34,88; 73,11; 40,65 và 13,28%. Kết quả cho thấy rơm có hàm lượng vật chất khô cao nhất trong bốn loại thức ăn: rơm, cỏ Voi, thân cây ngô, cỏ khô Pangola đồng thời chứa nhiều xơ thô nhưng lại nghèo protein và lipid. Hàm lượng DM vàAsh, thấp hơn so với kết quả của Vũ Duy Giảng và ctv (2008) đã công bố là 90,3 và 15,4% và cũng theo kết quả của tác giả thì lượng NDF và ADF tương ứng là 70,1 và 39,7% kết quả này thấp hơn kết quả nghiên cứu trong thí nghiệm này (73,11 và 40,65%).

Cỏ Voi là thức ăn thô xanh, có hàm lượng DM thấp (19,89%). Hàm lượng CP cao hơn rơm và cỏ khô Pangola, tuy nhiên hàm lượng xơ thô, NDF và ADF lần lượt là 34,04; 63,22; 37,65% thấp hơn hàm lượng xơ thô, NDF và ADF của rơm và cỏ khô Pangola. Các thành phần hóa học của cỏ Voi về DM, CP, lipit thô, dẫn xuất không đạm, xơ thô, NDF, ADF và Ash tương ứng lần lượt là 19,98; 9,19; 2,34; 43,57; 34,04; 63,22; 37,65 và 10,86%. Kết quả này cao hơn kết quả của Đinh Văn Mười (2012) đã công bố về DM, lipid thô và xơ thô là 19,89; 2,34 và 34,04%, nhưng lại thấp hơn về CP (13,18%), NDF (63,22%) và ADF (37,65%).

Các thành phần hóa học của thân cây ngô về DM, CP, lipit thô, dẫn xuất không đạm, xơ thô, NDF, ADF và Ash lần lượt là 18,00; 9,89; 2,39; 59,26; 22,80; 61,38; 30,40 và 5,67%. Kết quả này thấp hơn so với kết quả tương ứng của Đinh Văn Mười (2012) đã công bố lần lượt là 20,87; 10,73; 29,14; 66,19; 35,56 và 8,65%.

Các thành phần hóa học của cỏ khô Pangola về DM, xơ thô, NDF và ADF tương ứng là 87,66; 36,21; 78,19 và 42,23%, cao hơn về hàm lượng DM trong nghiên cứu của Đinh Văn Mười (2012) là 86,49%, nhưng hàm lượng xơ thô, NDF và ADF lại thấp hơn kết quả của tác giả lần lượt là 41,31; 80,3 và 47,51%. Mặt khác hàm lượng protein trong nghiên cứu này thấp hơn kết quả của Hoàng Chung (2004) đã công bố là 8,88%. Có sự khác nhau về kết quả này có thể là do nguồn gốc của các nguyên liệu thức ăn khác nhau, điều kiện khí hậu, đất đai ở mỗi vùng khác nhau.

3.2. Tốc độ và đặc điểm sinh khí in vitro của rơm
Kết quả ở bảng 2 cho thấy, khi bổ sung chế phẩm A, lượng khí sinh ra tại các mức giờ là khác nhau và ở các liều bổ sung chế phẩm khác nhau thì lượng khí sinh ra của rơm là khác nhau.Tại thời điểm 24h sau ủ, lượng khí sinh ra có sự khác biệt đáng kể (P<0,05) giữa các mẫu có bổ sung chế phẩm so với với mẫu đối chứng (không bổ sung chế phẩm), tuy nhiên không thấy có sự khác biệt giữa hai mức bổ sung 11 và 9‰. Khi bổ sung chế phẩm A vào rơm thì lượng khí sinh ra đạt cao nhất ở mức bổ sung 11‰ (21,1ml) và thấp nhất ở mức bổ sung 13‰ (17,1ml) cao hơn hẳn so với ĐC (15,1ml). Cũng tại thời gian ủ này, khi bổ sung chế phẩm C vào rơm lượng khí sinh ra cũng có có sự khác biệt đáng kể (P<0,05) giữa các mẫu được bổ sung chế phẩm so với mẫu đối chứng (không bổ sung chế phẩm). Lượng khí sinh ra đạt cao nhất ở mức bổ sung 13‰ chế phẩm C (20,3ml), thấp nhất ở mức bổ sung 15‰ (17ml), mức này vẫn cao hơn so với đối chứng (15,1ml). Khi nồng độ enzyme tăng, lượng khí sinh ra theo xu hướng tăng lên. Tuy nhiên, khi nồng độ enzyme đạt đến một ngưỡng nào đó thì nồng độ cơ chất sẽ trở thành yếu tố hạn chế tốc độ phản ứng. Vì thế, ở công thức bổ sung 15‰ chế phẩm C, nồng độ chế phẩm dù cao hơn nhưng lượng khí sinh ra vẫn thấp hơn so với công thức bổ sung 11 và 13‰.

Tiềm năng sinh khí ở các mẫu bổ sung chế phẩm A có sự khác biệt so với mẫu đối chứng (P<0,05), tiềm năng sinh khí đạt cao nhất ở mức 11‰ (29,6ml) và thấp nhất ở mức đối chứng 23,5ml. Khi bổ sung chế phẩm C, tiềm năng sinh khí không có sự khác biệt ở hai mức 11 và 15‰, tuy nhiên vẫn có sự khác biệt giữa các mức bổ sung chế phẩm và đối chứng (P<0,05). Tiềm năng sinh khí đạt cao nhất ở mức 13‰ (29,3ml), đạt thấp nhất ở ĐC 23,5ml (P<0,05).

Hệ số c (%/h) biểu hiện tốc độ sinh khí khi lên men của các mẫu thức ăn trong thí nghiệm sinh khí in vitro. Trong thí nghiệm này khi bổ sung chế phẩm A hoặc C, không thấy có sự khác biệt rõ rệt về tốc độ lên men sinh khí giữa các mức bổ sung chế phẩm và mẫu đối chứng. Tốc độ lên men sinh khí đạt cao nhất khi bổ sung chế phẩm A ở mức 11‰ (4,8%/h), chế phẩm C ở mức 13‰ (4,5%/h) và thấp nhất ở ĐC (4,0%/h).

Pha dừng (L) là tham số rất quan trọng trong động thái sinh khí in vitro. Giá trị L ở đây dao động từ 4,1h đến 4,4h, hầu như không có sự khác nhau đáng kể về pha dừng khi ta bổ sung chế phẩm vào rơm so với ĐC (P>0,05).

Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (OMD) và VFA có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) giữa các mẫu ủ, đồng thời có xu hướng tăng lên khi bổ sung chế phẩm. Tuy nhiên, bổ sung chế phẩm A ở mức 11‰ và chế phẩm B ở mức 13‰ cho các giá trị OMD và VFA tương ứng là (37,0; 36,3% và 0,46; 0,45 mmol) cao hơn và sai khác so với các liều bổ sung còn lại và ĐC (P<0,05).

3.3. Tốc độ và đặc điểm sinh khí in vitro của cỏ khô Pangola
Số liệu ở bảng 3 cho thấy, lượng khí tích lũy tại thời điểm 24h ở các mẫu bổ sung chế phẩm, đạt cao nhất ở mức 11‰ (25,5ml) và 13‰ (24,4ml) lần lượt đối với chế phẩm A và chế phẩm C. Lượng khí sinh ra đạt thấp nhất ở ĐC 15,6ml.

Tiềm năng sinh khí ở các mẫu bổ sung chế phẩm A có sự khác biệt so với mẫu đối chứng (P<0,05) và đạt cao nhất ở mức 11‰ (32,9ml) trong khi đó giá trị này gần như bằng nhau khi bổ sung 9 và 13‰. Đối với chế phẩm C, có sự khác biệt về tiềm năng sinh khí khi bổ sung chế phẩm ở mức 11 và 13‰ so với đối chứng (P<0,05), tuy nhiên, không có sự khác biệt rõ rệt khi bổ sung ở mức 15‰ so với đối chứng. Tiềm năng sinh khí đạt cao nhất khi bổ sung chế phẩm C ở mức 13‰ (32,5ml) và thấp nhất ở mức đối chứng 25,7ml (P<0,05).

Tốc độ sinh khí (c) đạt cao nhất ở mức bổ sung 11‰ chế phẩm A và 13‰ chế phẩm C cao hơn hẳn đối chứng (5,2 và 4,8 so với 3,7%/h) trong khi đó các mức bổ sung còn lại gần như không có sự khác biệt so với đối chứng (P>0,05).

Pha dừng ở đây dao động 4,0-4,3h, hầu như không có sự khác nhau đáng kể về thông số này khi bổ sung chế phẩm A hoặc Cở các mức khác nhau so với đối chứng (P>0,05).

Tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ (OMD) và VFA của cỏ khô Pangola trong thí nghiệm cũng cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) giữa các mẫu ủ, khi bổ sung chế phẩm enzyme thì giá trị các chỉ số này có xu hướng tăng lên. Tuy nhiên, bổ sung chế phẩm A ở mức 11‰ và chế phẩm B ở mức 13‰ cho các giá trị OMD và VFA tương ứng là (41,1; 40,1% và 0,56; 0,54 mmol) đạt cao nhất so với các liều bổ sung còn lại và đối chứng (P<0,05).

3.4. Tốc độ và đặc điểm sinh khí in vitro của cỏ Voi
Lượng khí tích lũy trong quá trình lên men tăng dần theo thời gian ủ và tăng mạnh tại thời điểm 24h sau ủ. Tại thời điểm này, lượng khí sinh ra có sự khác biệt đáng kể (P<0,05) giữa mẫu đối chứng so với mẫu có bổ sungchế phẩm, trừ công thức bổ sung chế phẩm A ở mức 13‰ là không có sự khác biệt với đối chứng. Khi bổ sung chế phẩm A vào cỏ voi thì tốc độ sinh khí đạt cao nhất ở mức bổ sung 11‰ (31ml) và thấp nhất ở mức 13‰ (23,9ml) nhưng vẫn cao hơn so với đối chứng (23,7ml). Tương tự, khi bổ sung chế phẩm C vào cỏ voi thì lượng khí sinh ra có sự khác biệt đáng kể (P<0,05) giữa mẫu có bổ sung chế phẩm ở tất cả các mức bổ sung so với mẫu đối chứng. Lượng khí sinh ra đạt cao nhất ở mức bổ sung 13‰ (30ml) và thấp nhất là mức bổ sung 15‰ (26ml) nhưng vẫn cao hơn mức đối chứng (23,7ml).

Đặc điểm sinh khí in vitro ở bảng 4 cho thấy, tiềm năng sinh khí ở các mẫu bổ sung chế phẩm BestFRumenJ có sự khác biệt so với mẫu đối chứng (P<0,05), tiềm năng sinh khí đạt cao nhất ở mức 11‰ (38,9ml), thấp nhất ở mức đối chứng 32,8ml. Đối với chế phẩm C, tiềm năng sinh khí ở các mẫu bổ sung chế phẩm có sự khác biệt so với mẫu đối chứng (P<0,05), tuy nhiên không có sự khác biệt giữa hai mức bổ sung 11 và 13‰. Tiềm năng sinh khí đạt cao nhất ở mức 13‰ (38,2ml), thấp nhất ở mức đối chứng 32,8ml (P<0,05).

Tốc độ sinh khí (c): Khi bổ sung chế phẩm A ở mức 11 và 13‰ thì tốc độ sinh khí có sự khác biệt so với đối chứng (P<0,05), trong khi đó bổ sung ở mức 9‰ không tạo nên sự khác biệt đáng kể so với đối chứng. Giá trị (c) đạt cao nhất ở mức bổ sung 11‰ (5,4%/h). Tương tự như vậy, khi bổ sung chế phẩm Cở mức 11 và 13‰ thì tốc độ sinh khí có sự khác biệt so với đối chứng, còn bổ sung ở mức 15‰ không tạo nên sự khác biệt đáng kể so với đối chứng. Tốc độ sinh khí đạt cao nhất ở mức bổ sung 13‰ (5,1%/h) và cao hơn hẳn đối chứng 4,3%/h (P<0,05).

Pha dừng (L) dao động 4,2-4,6h hầu như không có sự khác nhau đáng kể khi bổ sung chế phẩm vào cỏ voi so với đối chứng.

Cc chỉ tiêu OMD và VFA của cỏ khô và cỏ Voi cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) giữa các mẫu ủ, khi bổ sung chế phẩm enzyme thì giá trị các chỉ số này có xu hướng tăng lên. Tuy nhiên, cũng như mẫu rơm và cỏ khô Pangola, khi bổ sung chế phẩm A ở mức 11‰ và chế phẩm B ở mức 13‰ thì các giá trị OMD và VFA tương ứng là (47,3; 46,4% và 0,68; 0,66 mmol) đạt cao nhất so với các liều bổ sung còn lại và đối chứng (P<0,05).

3.5. Tốc độ và đặc điểm sinh khí in vitro của thân cây ngô
Số liệu bảng 5 cho thấy, tại thời điểm 24h sau ủ, lượng khí sinh ra có sự khác biệt đáng kể giữa mẫu đối chứng (không bổ sung chế phẩm) và mẫu có bổ sung chế phẩm (P<0,05). Khi bổ sung chế phẩm A vào thân cây ngô thì lượng khí sinh ra đạt cao nhất ở mức bổ sung 11‰ (31ml) và thấp nhất là 13‰ (25,3ml) nhưng vẫn cao hơn ĐC (22,8ml). Tương tự, khi bổ sung chế phẩm C vào thân cây ngô, lượng khí sinh ra có sự khác biệt đáng kể giữa mẫu đối chứng (không bổ sung chế phẩm) và mẫu có bổ sung chế phẩm (P<0,05). Lượng khí sinh ra đạt cao nhất ở mức bổ sung 13‰ (30,1ml) và thấp nhất là 15‰ (25,5ml) nhưng vẫn cao hơn mức đối chứng (22,8ml).

Động thái sinh khí in vitro của thân cây ngô khi bổ sung chế phẩm sinh học ở bảng 5 cho thấy, tiềm năng sinh khí ở các mẫu bổ sung chế phẩm A trên thân cây ngô có sự khác biệt so với mẫu đối chứng (P<0,05), tuy nhiên giữa hai mức 9 và 13‰ thì tiềm năng sinh khi không có sự khác biệt rõ rệt. Tiềm năng sinh khí đạt cao nhất ở mức bổ sung 11‰ (39,3ml), thấp nhất ở mức đối chứng 34ml. Đối với chế phẩm C, tiềm năng sinh khí ở các mẫu bổ sung chế phẩm trên thân cây ngô có sự khác biệt so với mẫu đối chứng (P<0,05), tuy nhiên, giữa hai mức 11 và 15‰ thì tiềm năng sinh khi không có sự khác biệt rõ rệt. Tiềm năng sinh khí đạt cao nhất ở mức bổ sung 13‰ (39ml), thấp nhất ở mức đối chứng 34ml.

Tốc độ sinh khí c, ở tất cả các mức bổ sung chế phẩm đều cao hơn đối chứng rõ rệt với P<0,05, đạt cao nhất ở mức bổ sung 11‰ (6,0%/h) ở chế phẩm A và 13‰ (5,5%/h) ở chế phẩm C, thấp nhất ở đối chứng (4,4%/h).

Pha dừng (L) phụ thuộc vào chất dễ lên men có trong khẩu phần. Giá trị L ở đây dao động 3,7-4,2h đồng thời có sự khác biệt rõ rệt giữa các mức bổ sung chế phẩm so với đối chứng với P<0,05. Pha dừng dài nhất ở mẫu đối chứng (4,2h), có thể là do vi sinh vật mất nhiều thời gian ban đầu để tấn công phá vỡ thức ăn khi ủ thí nghiệm. Pha dừng ngắn nhất là ở mức 11‰ khi bổ sung chế phẩm A (3,7h).

Các chỉ tiêu OMD và VFA của cỏ khô cỏ cây ngô sau thu bắp cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) giữa các mẫu ủ, khi bổ sung chế phẩm enzyme thì giá trị các chỉ số này có xu hướng tăng lên. Khi bổ sung chế phẩm A ở mức 11‰ và chế phẩm B ở mức 13‰ thì các giá trị OMD và VFA tương ứng là (47,3; 46,5% và 0,68; 0,66 mmol) đạt cao nhất so với các liều bổ sung còn lại và ĐC (P<0,05).

3.6. Thảo luận chung
Khi nồng độ enzyme tăng, lượng khí sinh ra theo xu hướng tăng lên. Tuy nhiên, khi nồng độ enzyme đạt đến một ngưỡng nào đó thì nồng độ cơ chất sẽ trở thành yếu tố hạn chế tốc độ phản ứng. Điều này là hoàn toàn hợp lý vì lượng khí sinh ra không những phụ thuộc vào bản chất của thức ăn mà còn phụ thuộc vào nồng độ các enzyme có mặt trong dạ cỏ.
Trong ngưỡng giới hạn, nồng độ enzyme càng cao thì tốc độ phản ứng càng cao, lượng khí sinh ra càng cao, Pell và Schofield (1993) cho rằng điều cốt lõi của tốc độ sinh khí khi lên men in vitro là thời gian ủ được tính toán trên cơ sở lấy giá trị lượng khí sinh ra trừ đi lượng khí sinh ra ở thời điểm trước đó và giá trị này có thể cho ta những gợi ý sơ bộ về tỷ lệ tiêu hóa khác nhau của thức ăn.

Lượng khí sản sinh ra khi lên men in vitro và khả năng tiêu hóa thức ăn in vivo có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, khí sinh ra là kết quả của quá trình lên men các chất dinh dưỡng trong thức ăn. Các nghiên cứu trước đây cho thấy, khả năng tồn tại của vi khuẩn axít lactic trong dạ cỏ làm thay đổi các thông số của quá trình lên men dạ cỏ in vitro và ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật dạ cỏ (Weinberg và ctv, 2004; Gollop và ctv, 2005). Kết quả thu được từ nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng việc bổ sung probiotic đã nâng cao tốc độ lên men dạ cỏ thông qua tăng lượng khí sản sinh, các thông số về đặc điểm sinh khí lên men và tỷ lệ tiêu hóa OMD. Việc đo lượng khí sản sinh trong ống nghiệm đã cung cấp thông tin hữu ích về đặc điểm tiêu hóa của các phần hòa tan và không hòa tan trong thức ăn (Getachew và ctv, 1998). Việc khí sinh ra ban đầu (A) có giá trị thấp là do quá trình lên men phần hòa tan bị trì hoãn do có sự chậm trễ trong quá trình xâm nhập của vi sinh vật hoặc thời gian trễ hay pha dừng (L) sau khi phân hủy phần hòa tan trước khi lên men thành tế bào (Blümmel và Becker, 1997). Sự gia tăng lượng khí tích lũy, sản lượng khí sản sinh trong quá trình lên men (B) tạo ra từ phần không hòa tan và tiềm năng sinh khí (A+B) cho thấy khả năng tiêu hóa cơ chất và hoạt động của vi khuẩn phân giải xơ tăng lên. Soriano và ctv (2014) báo cáo rằng không có sự khác biệt đáng kể về tổng lượng khí sản sinh, đặc điểm sinh khí và OMD khi bổ sung 1% Lactobacillus mucosae vào hỗn hợp dung dịch trong xi lanh chạy gas. Các chủng vi khuẩn axit lactic và mức độ khác nhau có thể đã tác động làm biến đổi quá trình lên men dạ cỏ. Vai trò của vi sinh vật dạ cỏ, bao gồm vi khuẩn và động vật nguyên sinh, trong việc tiêu hóa các phần thức ăn hòa tan và không hòa tan của thức ăn đã được biết rõ. Trong nghiên cứu này, sự cải thiện đặc điểm sản xuất khí và OMD có thể được giải thích là do bổ sung chế phẩm enzyme phân giải xơ, theo đó cải thiện hoạt động của quần thể vi sinh vật.

Trong nghiên cứu này, việc bổ sung enzyme phân giải xơ làm tăng đáng kể lượng VFA trong dịch dạ cỏ. Các thành phần cấu trúc xơ thành tế bào thực vật là nguồn cung cấp carbohydrate chính cho gia súc nhai lại, chúng được vi sinh vật dạ cỏ lên men để tạo ra VFA, sau đó được hấp thụ qua thành dạ cỏ, đóng góp một nguồn năng lượng chính cho động vật chủ (Candyrine và ctv, 2017). Các thành phần dinh dưỡng của cơ chất được lên men in vitro, sản sinh VFA và khí (chủ yếu là CO2 và CH4) và tạo điều kiện cho tế bào vi sinh vật phát triển (Getachew và ctv, 1998). Việc cải thiện quá trình tiêu hóa cơ chất thông qua bổ sung probiotic đã góp phần vào việc sản xuất VFA cao hơn. Phát hiện này phù hợp với Soriano và ctv (2014), người đã báo cáo sự cải thiện đáng kể nồng độ VFA riêng lẻ và tổng bằng cách đưa 1% phần nổi của L. mucosae vào ủ trong ống nghiệm trong thời gian 48 giờ.

Nghiên cứu của chúng tôi cũng cho thấy, bổ sung chế phẩm probiotic có thể đã tác động lên quần thể vi sinh vật trong quá trình lên men dạ cỏ in vitro. Theo đó làm tăng tổng số vi khuẩn, vi khuẩn phân giải xơ và tổng số động vật nguyên sinh. Việc cải thiện tổng lượng khí sinh ra trong quá trình lên men cho thấy sự gia tăng hoạt động của vi khuẩn phân giải xenluloza trong dịch dạ cỏ vì hoạt động của vi khuẩn phân giải xenlulo càng cao thì tạo ra VFA và khí càng cao. Theo Krause và ctv (1999) bổ sung enzyme phân giải xơ đã tác động theo chiều hướng có lợi cho hoạt động của Fibrobacter, Ruminococcus và Butyrivibrio là những vi khuẩn trong dạ cỏ chiếm ưu thế trong phân giải chất xơ của thành tế bào thực vật để tạo ra VFA. Tương tự, khi quần thể vi khuẩn phân giải xenlulo tăng lên có thể giải thích cho việc làm tỷ lệ tiêu hóa OMD cao hơn. Một số nghiên cứu cho thấy, tác dụng của probiotic mà không cần sự hiện diện của tế bào sống (Loh và ctv, 2010; Thanh và ctv, 2010; Thu và ctv, 2011). Trong nghiên cứu này, việc cải thiện tổng số vi khuẩn và vi khuẩn phân giải xenluloza có thể là do sự tương tác của probiotic enzyme phân giải xơ bổ sung có chứa các chất chuyển hóa của vi khuẩn chủng nấm sợi hữu ích A.oryzae và vi khuẩn Lactobacillus, Bacillus và Saccharomyces với vi khuẩn dạ cỏ. Yoon và Stern (1995) đã báo cáo rằng việc kích thích sự phát triển của vi sinh vật, thay đổi mô hình lên men trong dạ cỏ và cải thiện khả năng tiêu hóa là những phương thức hoạt động của probiotics được bổ sung trong khẩu phần ăn của gia súc nhai lại. Bổ sung probiotic làm tăng cường khả năng thích nghi của vi khuẩn trong dạ cỏ động vật nhai lại với sự hiện diện của axit lactic hoặc ngăn cản sự tích tụ axit lactic trong dạ cỏ bằng cách phân giải axit lactic thành axít axetic (Ghorbani và ctv, 2002; Nocek và ctv, 2002). Theo Jiao và ctv (2017), bổ sung probiotic đã tạo ra những điều kiện thuận lợi cho các hoạt động của nhóm vi khuẩn phân giải xenlulo và tăng khả năng tiêu hóa xơ. Điều này phù hợp với nghiên cứu hiện tại, trong đó sự gia tăng lượng khí sản sinh khi lên men in vitro thức ăn giàu xơ đồng thời cải thiện tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ của thức ăn OMD khi bổ sung probiotic.

4. KẾT LUẬN
Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn trong nghiên cứu này có sự biến động do vậy lượng khí sinh ra, các thông số về đặc điểm sinh khí trong quá trình lên men in vitro, giá trị tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ và hàm lượng axit béo bay hơi tổng số có sự khác nhau tùy loại thức ăn.

Việc bổ sung chế phẩm emzyme phân giải xơ đã làm tăng lượng khí sản sinh, tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ và hàm lượng axit béo bay hơi.

Bổ sung chế phẩm BestFRumen mức 9 và 11‰; BestFRumen mức 11 và 13‰ cho kết quả về lượng khí sản sinh, tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ và hàm lượng axít béo bay hơi cao hơn so với so với các mức bổ sung khác (P<0,05). Cần nghiên cứu tiếp về khả năng phân giải in sacco thức ăn và thay đổi vi sinh vật dạ cỏ gia súc nhai lại để xác định liều lượng bổ sung tối ưu.

Phạm Ngọc Thạch3, Phạm Kim Cương1*, Mai Văn Sánh2, Lê Văn Hùng1, Chu Mạnh Thắng1 và Nguyễn Thiện Trường Giang1

1 Viện Chăn nuôi
2 Hiệp Hội gia súc lớn Việt Nam
3 Doanh nghiệp TKT (Nghiên cứu sinh Viện Chăn nuôi)

Channuoivietnam.com © 2013 được phát triển bởi Viện Công Nghệ Sáng Tạo - Email: dohuuphuong2010@gmail.com - ĐT: 0908.255.265 Trang chủ