Đề tài: Ảnh hưởng của việc bổ sung Tanin từ phụ phẩm chè xanh đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí Mêtan từ dạ cỏ của bò thịt

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN THÀNH

ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG TANIN TỪ PHỤ PHẨM

CHÈ XANH ĐẾN SINH TRƯỞNG, HIỆU QUẢ SỬ DỤNG

THỨC ĂN VÀ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN

TỪ DẠ CỎ CỦA BÒ THỊT

Chuyên ngành:

Chăn nuôi

Mã số:

60.62.01.05 Người hướng da(cid:4733) n khoa học: 1. TS. Chu Mạnh Thắng

2. PGS.TS. Mai Thị Thơm

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Thành

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc TS. Chu Mạnh Thắng – Viện Chăn nuôi và PGS.TS Mai Thị Thơm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Chăn nuôi Chuyên khoa, Khoa Chăn nuôi - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Đặc biệt tôi muốn gửi lời cảm ơn đến TS. Trần Hiệp - bộ môn Chăn nuôi chuyên khoa đã giúp đỡ tôi trong quá trình phân tích, xử lý số liệu thực hiện đề tài.

Tôi cũng xin gửi lời cám ơn tới Viện chăn nuôi, đơn vị chủ trì đề tài Độc lập cấp

Nhà nước (Mã số ĐTĐL.2012-G/04) đã tạo điều kiện về kinh phí để triển khai đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn đến ông Nguyễn Văn Sơn - chủ trang trại chăn nuôi bò thịt tại thôn Đông Chi, xã Lệ Chi, huyện Gia Lâm, Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Thành

MỤC LỤC

Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ........................................................................................................................... iii Danh mục các từ viết tắt ................................................................................................... v Danh mục bảng ................................................................................................................ vi Danh mục biểu đồ ........................................................................................................... vii Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii Thesis abstract .................................................................................................................. ix

Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................................. 2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................ 2 1.3.

Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 3 Đặc điểm tiêu hóa của gia súc nhai lại ............................................................... 3 2.1. 2.1.1. Đặc điểm của dạ dày kép .................................................................................... 3 2.1.2. Hệ sinh thái dạ cỏ ............................................................................................... 4 2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần ở GSNL ..................... 9 Cơ chế sản sinh mêtan từ dạ cỏ ở gia súc nhai lại ............................................ 10 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sản sinh khí ch4 trong môi trường dạ cỏ ................ 12 2.3. 2.4. Nguyên tắc và định hướng giảm thiểu khí mêtan trong dạ cỏ .......................... 14 2.4.1. Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua dinh dưỡng .............. 15 2.4.2. Giảm thiểu khí mêtan từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua nâng cao

sức khỏe, khả năng sinh sản và quản lý ............................................................ 18 2.4.3. Sử dụng kháng sinh và kiểm soát sinh học ....................................................... 18 2.4.4. Nâng cao năng suất ........................................................................................... 20 Ảnh hưởng của tanin đến thu nhận thức ăn, tiêu hóa và sự lên men 2.5. thức ăn trong dạ cỏ ........................................................................................... 20 2.6. Một số đặc điểm và tính chất của chè xanh ...................................................... 23 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về phát thải khí mêtan 2.7. trong chăn nuôi ................................................................................................. 27 2.7.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................................... 27 2.7.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ..................................................................... 28

Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 30 Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 30 3.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ..................................................................... 30 3.2.

iii

3.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 30 3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung tanin đến thu nhận, tiêu hóa của bò .......... 30 3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của bổ sung tanin đến khả năng tăng khối lượng

của bò ................................................................................................................ 30

3.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung tanin đến sự phát thải mêtan từ

dạ cỏ .................................................................................................................. 30 3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 31 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................... 31 3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và xác định thành phần hóa học và giá trị dinh

dưỡng của các loại thức ăn được sử dụng ........................................................ 32 3.4.3. Phương pháp xác định lượng mêtan thải ra ...................................................... 34 3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 35

Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 36 Thành phần hóa học của các loại thức ăn thí nghiệm ....................................... 36 4.1. Lượng thu nhận thức ăn của bò thí nghiệm ...................................................... 37 4.2. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng của khẩu phần ........................................... 39 4.3. Lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa ................................................................ 40 4.4. 4.5. Khả năng tăng khối lượng và hiệu quả chuyển hóa thức ăn ............................. 42 4.6. Mức độ phát thải khí mêtan .............................................................................. 44 Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng dinh dưỡng thu nhận và 4.7. khả năng tăng trọng .......................................................................................... 46 4.8. Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa ............... 48 4.9. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan .......................... 49

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 51 Kết luận ............................................................................................................. 51 5.1. Kiến nghị .......................................................................................................... 52 5.2.

Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 53

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

Xơ không tan trong môi trường axit

ADF

Tro thô

Ash

Chất mang năng lượng

ATP

AXBBH

Axit béo bay hơi

Xơ thô

CHC

Chất hữu cơ

Mô hình khối ngẫu nhiên hoàn toàn

CRBD

CTs

Tanin ngưng tụ

Vật chất khô

ĐC

Đối chứng

Năng lượng thô

GSNL

Gia súc nhai lại

GTDD

Giá trị dinh dưỡng

KHKT

Khoa học kỹ thuật

Khối lượng

Khẩu phần

LĐC

Lô đối chứng

LTN

Lô thí nghiệm

Năng lượng trao đổi

Mean

Số trung bình

NDF

Xơ không tan trong môi trường trung tính

Chất hữu cơ

Độ lệch chuẩn

Thí nghiệm

VCK

Vật chất khô

VFAs

Axit béo bay hơi

Vi khuẩn

VSV

Vi sinh vật

Khối lượng cơ thể

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Thành phần đặc trưng của các chất khí trong dạ cỏ ................................. 10

Bảng 2.2. Dạng catechin hàm lượng .......................................................................... 24

Bảng 2.3. Hàm lượng và thành phần catechin trong búp chè..................................... 24

Bảng 2.4. Hàm lượng tanin ở các loại lá chè ............................................................ 25

Bảng 3.1.

Sơ đồ bố trí thí nghiệm .............................................................................. 32

Bảng 4.2. Lượng thức ăn và các chất dinh dưỡng thu nhận ....................................... 38

Bảng 4.3. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng của khẩu phần .................................... 39

Bảng 4.4. Lượng các chất dinh dưỡng tiêu hoá .......................................................... 41

Bảng 4.5.

Sự thay đổi khối lượng bò .......................................................................... 42

Bảng 4.6. Mức độ phát thải khí mêtan ....................................................................... 44

Bảng 4.7. Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng thu nhận ....... 47

Bảng 4.8. Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa ......... 48

Bảng 4.9. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan ................... 49

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1. Ảnh hưởng của tanin đến tăng khối lượng của bò .................................... 43

Biểu đồ 4.2. Lượng protein tiêu hóa và tăng khối lượng của bò thí nghiệm ................. 44

Biểu đồ 4.3. Tổng lượng khí mêtan thải ra từ dạ cỏ bò thịt ............................................ 45

Biểu đồ 4.4. Cường độ phát thải khí metan từ dạ cỏ của bò thịt .................................... 47

Biểu đồ 4.5. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan ................... 50

vii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Văn Thành

Tên Luận văn: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung tanin từ phụ phẩm chè

xanh đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò thịt.

Ngành: Chăn nuôi

Mã số: 60.62.01.05

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Mục đích nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu nhằm xác định được mức bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh thích hợp vào khẩu phần ăn cho bò thịt đảm bảo năng suất, hiệu quả chăn nuôi, đồng thời giảm thiểu mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ.

Phương pháp nghiên cứu

Hai mươi tư bò thịt lai (Brahman x Laisind) giai đoạn sinh trưởng có khối lượng trung bình từ 235-247 kg được bố trí trong thí nghiệm một nhân tố theo mô hình khối ngẫu nhiên hoàn toàn (CRBD) với 6 lần lặp lại. Khẩu phần thí nghiệm được bổ sung tanin ở mức 0,0; 0,3, 0,5 và 0,7 % tính theo vật chất khô thu nhận của khẩu phần. Bò thí nghiệm được chăm sóc và nuôi dưỡng theo điều kiện chăn nuôi truyền thống tại trang trại ở Lệ Chi - Gia Lâm – Hà Nội.

Kết quả chính và kết luận

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy lượng vật chất khô thu nhận, năng lượng trao đổi (ME) thu nhận và protein thô (CP) thu nhận đã được cải thiện khi bổ sung tanin vào khẩu phần nuôi bò, tuy nhiên tỷ lệ tiêu hóa khẩu phần có xu hướng giảm khi tăng mức bổ sung lên 0,7% tanin. Việc bổ sung tanin vào khẩu phần ăn làm tăng khối lượng cơ thể. Bên cạnh đó, bổ sung tanin vào khẩu phần ở mức 0,3; 0,5 và 0,7% đã làm giảm tổng phát thải khí mêtan (l/ ngày) tương ứng là 6,87%, 13,97% và 7,34% và cường độ phát thải khí mêtan (l/kgVCK) tương ứng giảm 13,06%, 20,35% và 4,97%. Việc bổ sung tanin vào khẩu phần thí nghiệm đã làm giảm năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò là 15,2%; 23,2% và 12,5% tương ứng ở các mức bổ sung 0,3%, 0,5% và 0,7% tanin từ phụ phẩm chè xanh so với lô đối chứng. Dựa trên cơ sở nghiên cứu này có thể kết luận rằng sử dụng mức bổ sung tanin 0,5% là có hiệu quả nhất.

viii

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Nguyen Van Thanh

Thesis title: Assessing the effect of tannin from green tea (Camellia sinensis)

supplementation levels on the productivity, feed efficency and rumen methane emission in beef cattle.

Major: Animal Science

Code: 60.62.01.05

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)

Research Objectives

The experiment is conducted to determine the effect of tannin from green tea (Camellia sinensis) supplementation levels suited to diet for beef cattle ensure productivity and efficiency of livestock production, while minimizing methane emissions levels from the rumen.

Materials and Methods

Twenty four, crossbred growing beef cattle with initial body weight of 235-247 kg were randomly assigned according to a Completely Randomized Block Design. The dietary treatments were tannin supplementation at 0.0; 0.3, 0.5 and 0.7% on dry matter basis intake. All animals were fed with traditional diets in Le Chi - Gia Lam – Ha Noi.

Main findings and conclusions

It was found that dry matter, metabolism energy (ME) and crude protein (CP) intake were increased with the levels of tannin supplementation and slightly reduced of digestibility at level of 0.7%. The tannin supplementation also increasd of daily weight gain of growing cattle. Moreover, differences levels of tannin tended to decrease total methane emission (l/day) by 6.87%, 13.97%, 7.34%, respectively, with enhancing levels of tannin supplementation and lower 13.06%, 20.35%, 4.97%, respectively when compared with the control. When compared with the control, the lower of 15.2%; 23.2% and 12.5% of energy lose from methane production were observed in the groups fed 0.3%, 0.5% và 0.7% tannin from green tea, respectively. This suggests that the use of 0.5% tannin from Camellia sinensis could improve the growth rate of cattle while decreased enteric methane production and energy loss.

PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Năm 2011 Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành QĐ số 3119 ngày 16/12/2011 về việc phê duyệt Đề án giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp, nông thôn đến năm 2020. Một trong những mục tiêu của đề án là giảm phát thải khí nhà kính 20% đến năm 2020. Vấn đề này càng trở lên nóng hơn khi Hội nghị về chống biến đổi khí hậu được tổ chức tại Pari Pháp vào tháng 12/2015 với sự tham dự của hơn 200 quốc gia bàn về các giải pháp giảm khí phát thải và thích ứng biến đổi khí hậu. Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nhiều nhất do tác động của biến đổi khí hậu, cụ thể các vấn đề hạn hán, xâm nhập mặn tại các tỉnh miền Trung và đồng bằng sông Cửu Long trong thời gian qua đang là những vấn đề bức xúc, được xã hội quan tâm. Với địa hình đa dạng, đường bờ biển dài và các đồng bằng sông rộng lớn, hoạt động nông nghiệp Việt Nam đang chịu ảnh hưởng lớn từ những thay đổi của khí hậu đi cùng các thiên tai như bão, lụt, hạn hán. Từ năm 1994 đến 2015, theo thống kê Việt Nam đứng thứ 7 trên toàn cầu với trung bình mỗi năm có 392 người chết và thiệt

hại hơn 1% GDP do các thảm họa liên quan đến biến đổi khí hậu.

Động vật nhai lại (bò thịt, bò sữa, dê, cừu) đóng góp chính vào việc tạo ra CH4 do khí này là sản phẩm tạo ra trong quá trình lên men của vi sinh vật trong dạ cỏ để phân giải thức ăn cho gia súc nhai lại. Trong hoạt động chăn nuôi gia súc ăn cỏ, Moss et al. (2000) cho rằng khoảng 30% khí CH4 phát thải ra môi trường từ hoạt động vi sinh vật dạ cỏ. Roos (2001) cũng cho rằng mức độ phát thải từ quá trình lên men dạ cỏ chiếm 28% tính theo tổng lượng khí CH4 thải ra bầu khí quyển. Hàng năm chăn nuôi gia súc nhai lại ước tính sản sinh ra khoảng

86 triệu tấn CH4/năm (Steinfeld et al., 2006).

Để giảm CH4 ở dạ cỏ cần tìm cách giảm sự tạo ra hydro, ngăn chặn và hạn chế sự hoạt động của nhóm vi khuẩn sinh CH4, đưa hydro vào các sản phẩm trao đổi chất khác hoặc hạn chế sự hoạt động của nhóm protozoa (O’Mara et al., 2008). Giảm thiểu mêtan phải đi liền với con đường trao đổi chất tiêu thụ hydro để tránh hiệu quả tiêu cực khi có quá nhiều hydro trong dạ cỏ (Martin et al., 2008). Một trong những hướng nghiên cứu đang được quan tâm hiện nay là bổ

sung các chất chiết có nguồn gốc thực vật (dầu, saponin, tanin...), vừa có tác dụng giảm thiểu lượng khí phát thải trong dạ cỏ, vừa đảm bảo sức khỏe cho con

vật và con người.

Cây chè (Camellia sinensis) là một loại cây công nghiệp được trồng phổ biến ở Việt Nam. Thân và lá cây chè không những có hàm lượng protein thô cao (24% tính theo VCK) mà còn giàu các hợp chất thực vật thứ cấp như tanin (17,6% tính theo VCK) (Ramdani et a.,. 2013). Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tanin là hợp chất của thực vật có tác dụng ức chế hoạt động của các nhóm vi khuẩn sinh khí mêtan, ức chế hoạt động của protozoa và do đó có tác dụng giảm thiểu sự phát thải khí mêtan từ gia súc nhai lại (Huang et al., 2010; Mao et al., 2010, Puchala et al., 2012). Tác giả Jayanegara et al. (2012) đã phân tích một cách có hệ thống 15 thí nghiệm in vitro và 15 thí nghiệm in vivo đánh giá ảnh hưởng của các mức tanin (chủ yếu ở mức 0 – 2,3%), các nguồn và các cách bổ sung tanin khác nhau vào khẩu phần đến lượng phát thải khí mêtan từ gia súc nhai lại và chỉ ra rằng mức bổ sung tanin luôn tỷ lệ nghịch với cường độ phát thải khí mêtan. Bột phụ phẩm chè xanh là vụn của lá chè xanh thừa ra trong quá trình sao chè. Ở Việt Nam, bột phụ

phẩm chè xanh khá phổ biến, có thể tận thu ở Thái Nguyên, Mộc Châu, Phú Thọ....

Hiện nay, nghiên cứu về việc sử dụng phụ phẩm chè xanh bổ sung vào khẩu phần ăn của bò còn hạn chế. Nghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh đến khả năng sản xuất và

phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò thịt.

1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Xác định được mức bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh thích hợp vào khẩu phần ăn cho bò thịt đảm bảo năng suất, hiệu quả chăn nuôi, đồng thời giảm

thiểu mức độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ.

1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

1.3.1. Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở khoa học góp phần cho phát triển

chăn nuôi bò theo hướng bền vững, thân thiện với môi trường.

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở khuyến cáo các giải pháp giảm

phát thải khí nhà kính trong chăn nuôi bò.

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. ĐẶC ĐIỂM TIÊU HÓA CỦA GIA SÚC NHAI LẠI

2.1.1. Đặc điểm của dạ dày kép

Hệ tiêu hóa của gia súc nhai lại được đặc trưng bởi hệ dạ dày kép gồm 4

Dạ cỏ

Dạ tổ ong

Dạ lá sách

Dạ múi khế

túi: 3 túi trước (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách) còn túi thứ 4 gọi là dạ múi khế.

Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo dạ dày kép của bò

- Dạ cỏ là túi lớn nhất, chiếm hầu hết nửa trái xoang bụng, từ cơ hoành

đến xoang chậu. Dạ cỏ chiếm tới 85%–92% dung tích dạ dày, 75% dung tích

đường tiêu hóa, có tác dụng tích trữ, nhào trộn và lên men phân giải thức ăn.

Thức ăn sau khi được nuốt xuống dạ cỏ, phần lớn được lên men bởi hệ vi sinh vật

cộng sinh nơi đây. Chất chứa trung bình trong dạ cỏ có khoảng 850–930g

nước/kg nhưng tồn tại ở hai tầng: tầng lỏng ở phía dưới chứa nhiều tiểu phần

thức ăn mịn, lơ lửng trong đó và tầng trên khô hơn chứa nhiều thức ăn kích thước

lớn. Ngoài chức năng lên men dạ cỏ còn có vai trò hấp thu. Các axit béo bay hơi

(AXBBH) sinh ra từ quá trình lên men vi sinh vật được hấp thu qua vách dạ cỏ

(cũng như dạ tổ ong và dạ lá sách) vào máu và trở thành nguồn năng lượng cho

vật chủ. Sinh khối vi sinh vật cùng với những tiểu phần thức ăn có kích thước bé

(<1mm) sẽ đi xuống dạ múi khế và ruột để được tiêu hóa tiếp bởi men của đường

tiêu hóa.

- Dạ tổ ong là phần kéo dài của dạ cỏ có niêm mạc được cấu tạo trông

giống như tổ ong và có chức năng chính là đẩy các thức ăn rắn và các thức ăn

chưa được nghiền nhỏ trở lại dạ cỏ, đồng thời đẩy các thức ăn dạng nước vào dạ

lá sách. Dạ tổ ong cũng giúp cho việc đẩy các miếng thức ăn ợ qua thực quản lên

miệng để nhai lại. Sự lên men trong dạ tổ ong tương tự như dạ cỏ.

- Dạ lá sách có niêm mạc gấp nếp nhiều lần (tăng diện tích tiếp xúc), 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 chất đi qua.

- Dạ múi khế có hệ thống tuyến phát triển mạnh và có chức năng tương tự

như dạ dày của gia súc dạ dày đơn, tức là tiêu hóa thức ăn bằng dịch vị (chứa

HCl và men pepsin).

- Rãnh thực quản là phần kéo dài của thực quản gồm có đáy và hai mép

khi khép lại sẽ tạo thành một cái ống để dẫn thức ăn lỏng. Đối với gia súc non bú

sữa thì dạ cỏ và dạ tổ ong kém phát triển, sữa sau khi xuống qua thực quản được

dẫn trực tiếp xuống dạ lá sách và dạ múi khế qua rãnh thực quản này. Ở bò

trưởng thành dạ cỏ và dạ tổ ong phát triển còn rãnh thực quản không hoạt động.

Trong điều kiện nuôi dưỡng bình thường cả thức ăn và nước uống đều được đổ

vào tiền đình dạ cỏ.

2.1.2. Hệ sinh thái dạ cỏ

 Môi trường sinh thái dạ cỏ

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 chế tiết vào qua vách 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 vật chủ. Dạ cỏ có môi trường thuận lợi cho vi sinh vật

(VSV) yếm khí sống và phát triển. Đáp lại, VSV dạ cỏ đóng góp vai trò rất quan

trọng vào quá trình tiêu hoá thức ăn của vật chủ, đặc biệt là nhờ chúng có các

enzyme phân giải liên kết β-glucosid của xơ trong vách tế bào thực vật của thức

ăn và có khả năng tổng hợp đại phân tử protein từ ammonia (NH3).

Ngoài dinh dưỡng môi trường dạ cỏ có những đặc điểm thiết yếu cho sự

lên men của vi sinh vật cộng sinh như sau: độ ẩm cao (85-90%), pH trong khoảng 6,4-7,0; nhiệt độ khá ổn định (38–42oC), áp suất thẩm thấu ổn định và là môi trường yếm khí (nồng độ ôxy <1%).

Có một số cơ chế để đảm bảo duy trì ổn định các điều kiện của môi trường lên men liên tục này. Nước bọt đổ vào dạ cỏ liên tục giúp duy trì độ ẩm của môi trường lên men. Muối phosphate và carbonat tiết qua nước bọt có tác dụng đệm đồng thời với sự hấp thu nhanh chóng axit béo bay hơi và ammonia qua vách dạ cỏ làm cho pH dịch dạ cỏ tương đối ổn định. Khí ôxy nuốt vào theo thức ăn nhanh chóng được sử dụng nên môi trường yếm khí luôn luôn được duy trì. Áp suất thẩm thấu của dịch dạ cỏ được duy trì tương tự như áp suất thẩm thấu của máu nhờ có sự trao đổi ion qua vách dạ cỏ. Có sự chế tiết qua vách dạ cỏ những chất cần thiết cho vi sinh vật phát triển và hấp thu vào máu những sản phẩm lên men sinh ra trong dạ cỏ (axit béo bay hơi). Các chất khí (chủ yếu là CO2 và CH4) là phụ phẩm trao đổi cuối cùng của quá trình lên men dạ cỏ cũng được thải ra ngoài thông qua quá trình ợ hơi. Thời gian thức ăn tồn lưu trong dạ cỏ kéo dài tạo điều kiện cho vi sinh vật công phá. Hơn nữa, trong dạ cỏ các chất chứa luôn luôn được nhào trộn bởi sự co bóp của vách dạ cỏ, phần thức ăn không lên men thường xuyên được giải phóng ra khỏi dạ cỏ xuống phần dưới của đường tiêu hóa và các cơ chất mới được nạp vào thông qua thức ăn, nhờ vậy dòng dinh dưỡng được liên tục lưu thông. Sự vận chuyển các sản phẩm cuối cùng ra khỏi dạ cỏ và nạp mới cơ chất có ảnh hưởng lớn đến sự cân bằng sinh thái trong dạ cỏ và nhờ đó mà dạ cỏ trở thành một môi trường lên men liên tục. Sinh khối VSV được chuyển xuống phần dưới của đường tiêu hóa cùng với khối dưỡng chấp còn lại

sau lên men làm cho số lượng của chúng được duy trì ở mức khá ổn định.

 Hệ vi sinh vật dạ cỏ

Hệ vi sinh vật cộng sinh trong dạ cỏ và dạ tổ ong rất phức tạp và được gọi chung là vi sinh vật dạ cỏ. Hệ vi sinh vật dạ cỏ gồm có ba nhóm chính là vi khuẩn (Bacteria), động vật nguyên sinh (protozoa) và nấm (Fungi); ngoài ra còn có mycoplasma, các loại virus và các thể thực khuẩn. Mycoplasma, virus và thể thực khuẩn không đóng vai trò quan trọng trong tiêu hóa thức ăn. Quần thể vi sinh vật dạ cỏ có sự biến đổi theo thời gian và phụ thuộc vào tính chất của khẩu phần thức ăn. Hệ vi sinh vật dạ cỏ đều là 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 tách biệt hoặc cùng với mẹ chúng. Thông thường vi khuẩn

chiếm số lượng lớn nhất trong VSV dạ cỏ và là tác nhân chính trong quá trình tiêu hóa xơ. Theo công bố của Hungate (1941) những công trình nghiên cứu đầu tiên về VSV dạ cỏ, đến nay đã có hơn 200 loài vi khuẩn dạ cỏ đã được mô tả. Tổng số vi khuẩn dạ cỏ thường vào khoảng 109–1010 tế bào/g chất chứa dạ cỏ. Trong dạ cỏ vi khuẩn ở thể tự do chiếm khoảng 25-30%, còn lại bám vào thức ăn, biểu mô và protozoa.

Sau đây là các nhóm vi khuẩn dạ cỏ chính :

+ Vi khuẩn phân giải xenluloza. Đây là nhóm vi khuẩn có số lượng rất lớn trong dạ cỏ của những gia súc sử dụng khẩu phần giàu xenluloza. Những vi khuẩn quan trọng nhất là: Bacteroides succinogenes, Butyrivibrio fibrisolvens,

Ruminoccocus albus, Cillobacterium cellulosovens.

+ Vi khuẩn phân giải hemixenluloza. Hemixenluloza khác xenluloza là chứa cả đường pentoza và hexoza và thường cũng chứa axit uronic. Những vi khuẩn có khả năng thủy phân xenluloza thì cũng có khả năng sử dụng hemixenluloza. Tuy nhiên không phải tất cả có khả năng sử dụng hemixenluloza đều có khả năng thủy phân xenluloza. Một số loài sử dụng hemixenluloza như

Butyrivibrio fibrisolvens, Lachnospira multiparus và Bacteroides ruminicola.

+ Vi khuẩn phân giải đường. Hầu hết các vi khuẩn sử dụng được các loại polysaccharide nói trên thì cũng sử dụng được đường disaccharide và monosaccharide. Các vi khuẩn thuộc loài Lachnospira multiparus, Selenomonas

ruminantium… đều có khả năng sử dụng tốt các hydratcacbon này.

+ 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 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 protein của bản thân chúng, đồng thời với một số vi khuẩn đòi hỏi hay được kích thích bởi axit amin, peptit và isoaxit có nguồn gốc từ valin, leucine và isoleucine. Như vậy cần phải có một lượng protein

được phân giải trong dạ cỏ để đáp ứng nhu cầu VSV 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 thông tin về nhóm VSV này rất hạn chế. Các loài vi khuẩn thuộc nhóm này gồm Methano baccterium, Methano ruminantium và Methano

forminicum.

+ Vi khuẩn tổng hợp vitamin. Nhiều loại vi khuẩn trong dạ cỏ có khả năng

tổng hợp được các loại vitamin nhóm B và vitamin nhóm 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 rất nhanh. Trong dạ cỏ protozoa có số lượng vào khoảng 105–106 tế bào/g chất chứa dạ cỏ, ít hơn vi khuẩn nhưng kích thước lớn hơn nên có thể tương đương về sinh khối. Có hơn 100 loài

protozoa đã được xác định. Mỗi loài gia súc có số loài protozoa khá đặc thù.

Protozoa trong dạ cỏ là các loại ciliate thuộc hai họ khác nhau gồm họ Isotrichidae có cơ thể rỗng được phủ các tiêm mao, và họ Ophryoscolecidae gồm nhiều loại khác nhau về kích thước, hình thái và diện mạo.

Protozoa có một số tác dụng sau:

+ Tiêu hóa 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 khi gia

súc ăn khẩu phần có nhiều đường và tinh bột thì số lượng protozoa tăng lên.

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

của vi khuẩn.

+ Tích lũy polisaccarit. Protozoa có khả năng nuốt tinh bột ngay sau khi ăn. Polysaccarid 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 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 bản thân VSV dạ cỏ trong

những thời gian xa bữa ăn.

+ Bảo tồn mạch nối đôi các axit béo không no. Các axit béo không no mạch dài (linoleic, linolenic) quan trọng với gia súc được protozoa nuốt và đưa xuống phần sau của đường tiêu hóa để cung cấp trực tiếp cho vật chủ, nếu không

các axit béo này sẽ bị no hóa bởi vi khuẩn.

Tuy nhiên có vài 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 axit amin được. Khi mật độ protozoa trong dạ cỏ cao thì một lượng lớn vi khuẩn bị thực bào bởi protozoa. Mỗi protozoa có thể thực bào 600–700 vi khuẩn trong một giờ ở mật độ vi khuẩn 109/ml dịch dạ cỏ. Protozoa cũng góp phần làm tăng nồng độ NH3 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 của vật chủ.

- Nấm (Fungi)

Nấm trong dạ cỏ chỉ được nghiên cứu trong vòng 30 năm nay và vị trí của nó trong hệ sinh thái dạ cỏ cần được làm sáng tỏ thêm. Chúng thuộc loại vi sinh vật

yếm khí nghiêm ngặt với chu kỳ sống gồm hai pha là pha bào tử và pha thực vật.

Chức năng của nấm trong dạ cỏ là :

+ Mọc chồi phá vỡ cấu trúc thành tế bào thực vật, làm giảm độ bền chặt của cấu trúc này, góp phần phá vỡ các mảnh thức ăn trong quá trình nhai lại, sự phá vỡ này tạo điều kiện cho Bacteria bám vào cấu trúc tế bào và tiếp tục phân

giải xơ.

+ Mặt khác, bản thân nấm cũng tiết ra các loại enzyme phân giải carbohydrate. Phức hợp men tiêu hóa xơ của nấm dễ dàng hòa tan hơn của men vi khuẩn. Chính vì thế nấm có khả năng tấn công các tiểu phần thức ăn cứng hơn và lên men chúng với tốc độ nhanh hơn so với vi khuẩn. Một số loại carbohydrate không được nấm sử dụng là pectin, axit polugalacturonic,

arabinoza, fructoza và galactoza.

Như vậy sự có mặt của nấm làm tăng tốc độ tiêu hóa xơ. Điều này đặc biệt

có ý nghĩa đối với việc tiêu hóa thức ăn thô xơ bị lignin hóa.

2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần ở GSNL

+ Yếu tố thức ăn

Thành phần hóa học của thức ăn có ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn. Thức ăn có hàm lượng xơ càng cao thì tỷ lệ tiêu hóa càng thấp đặc biệt thức ăn có nhiều lignin vì chất này ngăn cản quá trình tiêu hóa các thành phần xơ khác của vi sinh vật. Hàm lượng protein trong khẩu phần cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn vì chúng có vai trò như chất xúc tác làm tăng hoạt động của tuyến tiêu hóa, làm tăng tiết dịch vị, làm tăng khả năng hoạt động của các enzym tiêu hóa, tăng khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật, qua đó làm tăng sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật, nhờ đó mà sự

phân giải các chất hữu cơ tăng lên.

Hàm lượng tinh bột hay các loại đường dễ tan trong khẩu phần cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn, nhất là các chất xơ. Nếu bổ xung một lượng thức ăn tinh vừa đủ thì có tác dụng kích thích quá trình phân giải xơ ở dạ cỏ nhưng nếu vượt quá mức nhất định sẽ làm giảm lượng thức ăn ăn vào và tỷ lệ tiêu hóa. Kết quả nghiên cứu của Đinh Văn Tuyền (2005) cho thấy khi hàm lượng rỉ mật trong khẩu phần tăng lên thì tỷ lệ tiêu hóa của NDF giảm đi. Nguyên nhân là do các loại đường hay tinh bột lên men nhanh sinh ra các AXBBH làm cho pH dạ cỏ giảm xuống đột ngột và ức chế sự phát triển của các

vi sinh vật phân giải xơ.

+ Ảnh hưởng của tốc độ lưu chuyển thức ăn trong đường tiêu hóa

Tốc độ lưu chuyển thức ăn trong dạ cỏ có ảnh hưởng rõ rệt tới tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn. Khi tốc độ chuyển dời của thức ăn trong dạ cỏ nhanh thì thời gian thức ăn lưu lại trong dạ cỏ ngắn và quá trình phân giải thức ăn của vi sinh vật không triệt để và do đó tỷ lệ tiêu hóa thức ăn giảm. Tốc độ chuyển dời thức ăn lại phụ thuộc vào một số yếu tố như khối lượng và kích thước của thức ăn ăn vào. Lượng thức ăn ăn vào tăng lên sẽ làm giảm thời gian lưu lại của thức ăn trong dạ cỏ, kích thước của thức ăn càng lớn thì thời gian lưu lại trong dạ cỏ càng

lâu hay tốc độ lưu chuyển của thức ăn càng thấp.

+ Yếu tố gia súc

Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa có liên quan đến gia súc có thể là giống, loài, tuổi, và cá thể gia súc. Do mỗi giống gia súc có những đặc điểm tiêu hóa riêng mà nhu cầu dinh dưỡng ở mỗi giống cũng khác nhau, nên tỷ lệ tiêu hóa

thức ăn ở các giống gia súc khác nhau là khác nhau. Các gia súc trong cùng một giống có tuổi khác nhau thường có tốc độ phát triển, giai đoạn phát triển và tốc độ hoàn thiện bộ máy tiêu hóa khác nhau và do đó khả năng tiêu hóa thức ăn cũng khác nhau. Ví dụ bê 4 tuần tuổi có thể tiêu hóa được glucoza và lactoza nhưng không tiêu hóa được mantoza và dextin, bê 9 tuần tuổi tiêu hóa tốt mantoza nhưng hoạt tính của lactoza lại giảm. Ngoài ra tỷ lệ tiêu hóa còn bị ảnh hưởng bởi cá thể gia súc. Các cá thể trong cùng một giống có tuổi tương đương nhau nhưng vẫn cho tỷ lệ tiêu hóa khác nhau vì phản ứng với thức ăn của các cá thể là khác nhau, tuy nhiên sự chênh lệch này là không đáng kể.

2.2. CƠ CHẾ SẢN SINH MÊTAN TỪ DẠ CỎ Ở GIA SÚC NHAI LẠI

Dạ cỏ của động vật nhai lại (bò thịt, bò sữa, dê, cừu..) đóng góp chính vào việc tạo ra CH4, tại đây xảy ra quá trình lên men yếm khí của hệ vi sinh vật dạ cỏ. Theo Sniffen and Herdt (1991) trong dạ cỏ của gia súc nhai lại những chất khí tạo thành nằm ở phần trên trong đó CO2, CH4 chiếm tỷ trọng lớn nhất (Bảng 2.1). Tỷ lệ các chất khí này phụ thuộc vào sinh thái môi trường dạ cỏ và sự cân bằng lên men. Bình thường thì tỷ lệ CO2 gấp 2-3 lần CH4.

Thành phần

Tỷ lệ (%)

Hydrogen (H2)

0,2

Oxygen (O2)

0,5

Nitrogen (N)

7,0

Mêtan (CH4)

26,8

Carbon dioxide (CO2)

65,5

Nguồn : Sniffen and Herdt (1991)

Bảng 2.1. Thành phần đặc trưng của các chất khí trong dạ cỏ ( %)

Trong điều kiện yếm khí ở dạ cỏ: Phản ứng oxy hóa để lấy năng lượng ở dạng ATP giải phóng ra hydro. Tích lũy ion hydro trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật dạ cỏ chỉ có thể tránh đuợc bằng quá trình sinh tổng hợp CH4 bởi những vi khuẩn sinh CH4 (rumen methanogens) (O’Mara et al., 2008). Đây là cơ chế bình thường của quá trình lên men ở dạ cỏ nhằm tránh được nguy cơ tích lũy quá nhiều hydro (Martin et al., 2008b). Do hydro tự do sẽ ức chế enzyme khử hydro (dehydrogenases) và ảnh hưởng đến quá trình lên men (Martin et al., 2008b). Theo Moss et al. (2000) thì quá trình phân giải các chất hữu cơ (carbohydrate) và sinh khí CH4 trong dạ cỏ của bò có thể được tóm tắt như sau:

Phản ứng tạo ion H+:

Glucose  2 pyruvate + 4H+ Pyruvate + H2O  acetate (C2) + CO2 + 2H+

Phản ứng sử dụng ion H+:

Pyruvate + 4H+  propionate (C3) + H2O 2C2 + 4H+  butyrate (C4) + 2H2O CO2 + 8H+  Mêtan (CH4) + 2H2O

Việc sử dụng H2 và CO2 để tạo ra CH4 là một đặc tính đặc biệt của nhóm vi khuẩn sinh mêtan. Nhóm vi khuẩn này tương tác với các nhóm vi sinh vật khác trong dạ cỏ để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và kéo dài tiêu hóa thức ăn (Martin et al., 2008b). Tương tác này là tích cực đối với nhóm vi sinh vật phân giải xơ (Ruminococcus albus và R. Flavefaciens), không phân giải xơ (Selenomonas ruminantium), protozoa và nấm (McAllister et al.,1996). Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ nhờ hoạt động của các vi sinh vật dạ cỏ, trong đó có quá trình sinh tổng hợp CH4 do hoạt động của vi khuẩn sinh mêtan (rumen methanogens) (O’Mara et al., 2008). Đây là qui trình bình thường trong quá trình lên men ở dạ cỏ. Lượng hydro giải phóng phụ thuộc chủ yếu vào khẩu phần và loại hình vi sinh vật dạ cỏ vì lên men vi sinh vật thức ăn tạo ra các sản phẩm cuối cùng khác nhau và không tương đương với lượng hydro tạo ra (Martin et al., 2008). Ví dụ, để tạo ra axit propionic thì tiêu thụ hydro nhưng tạo ra axit acetic và axit butyric lại giải phóng hydro (Martin et al., 2008). Quá trình sinh CH4 ở dạ cỏ là cơ chế tạo điều kiện cho dạ cỏ tránh được nguy cơ tích lũy quá nhiều hydro (Martin et al., 2008). Hydro tự do sẽ ức chế enzym khử hydro (dehydrogenases) và ảnh hưởng đến quá trình lên men (Martin et al., 2008). Sử dụng hydro và CO2 để tạo ra CH4 là một đặc tính đặc biệt của nhóm vi khuẩn sinh CH4. Nhóm vi khuẩn này tương tác với các nhóm vi sinh vật khác trong dạ cỏ để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và kéo dài tiêu hóa thức ăn (Martin et al., 2008). Tương tác này là tích cực đối với nhóm vi sinh vật phân giải xơ (Ruminococcus albus và R. flavefaciens), không phân giải xơ (Selenomonas ruminantium), protozoa và nấm (McAllister et al., 1996). Ở gia súc nhai lại, mêtan được sản sinh trong dạ cỏ bởi nhóm vi khuẩn sinh khí mêtan sử dụng các sản phẩm chuyển hóa của các loài vi khuẩn khác, protozoa, nấm trong quá trình phân giải thức ăn. Nhóm vi khuẩn này sử dụng H2 và CO2 là cơ chất chính để tạo khí mêtan như sản phẩm cuối cùng của chu trình trao đổi năng lượng và sống kỵ khí bắt buộc (Wolin et al., 1997).

Trong dạ cỏ, các vi khuẩn sinh khí mêtan phải sống cộng sinh với protozoa và các loài vi sinh vật khác. Mêtan được tạo thành từ CO2 và H2 dưới tác dụng của vi khuẩn mêtanogenic cùng với năng lượng của cơ thể động vật. Methanogenic là nhóm vi khuẩn trong hệ vi sinh vật dạ cỏ của động vật nhai lại, chúng có thể tồn tại ở pH trung tính 6-8, tuy nhiên một số loài methanogenic có thể tồn tại trong môi trường pH dao động từ 3-9,2 (Jones et al., 1987). Hiện nay, tìm thấy 5 loài vi khuẩn methanogenic trong dạ cỏ của động vật nhai lại là Methanobrevibacter ruminantium, Methanosarcinabarkeri, Methanosarcinamazei, Methanobacterium formicicum và Methanomicrobium mobile trong đó 2 loài đầu là phổ biến nhất. Vi khuẩn mêtanogenic có thể sống tự do trong dạ cỏ hoặc chúng sống cộng sinh trên bề mặt của protozoa.

2.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SẢN SINH KHÍ CH4 TRONG MÔI TRƯỜNG DẠ CỎ

Mêtan (CH4) từ chăn nuôi gia súc nhai lại chủ yếu đến từ quá trình lên men thức ăn ở dạ cỏ - enteric fermentations, phân gia súc và chịu ảnh hưởng của một số yếu tố như: tuổi gia súc, khối lượng, chất lượng thức ăn, hiệu quả tiêu hóa thức ăn... (Paustian et al., 2006; Steinfeld et al., 2006).

+ Giống, tuổi, sức sản xuất: Việc phát thải khí CH4 qua ợ hơi ở bê bắt đầu khoảng 4 tuần sau khi sinh khi bê bắt đầu tập ăn những thức ăn rắn (Anderson et al., 1987). Cùng với việc phát triển và hoàn thiện chức năng dạ cỏ, việc sản sinh khí CH4 cũng tăng nhanh. Theo ước tính lượng khí CH4 hàng ngày ở bò thịt và bò sữa tương ứng khoảng 60 đến 71g và 109 đến 126g. Bò cao sản cần nhiều năng lượng để sản xuất sữa, thịt nên lượng khí CH4 tạo ra cũng nhiều hơn bò thấp sản.

+ Chất lượng khẩu phần, tỷ lệ tiêu hóa và mức độ thu nhận thức ăn: Lượng thức ăn ăn vào của gia súc nhai lại càng nhiều thì khả năng sinh khí CH4 càng lớn, khẩu phần ăn nghèo dinh dưỡng tạo khí CH4 nhiều hơn thức ăn giàu dinh dưỡng. Do thức ăn nghèo dinh dưỡng có tỷ lệ xơ cao và thời gian tồn tại trong dạ cỏ lâu hơn và gia súc cần thu nhận nhiều hơn để đáp ứng đủ nhu cầu. Theo tác giả Shibata (1992) lượng khí CH4 sinh ra tỷ lệ (theo phương trình bậc hai) với lượng thu nhận thức ăn tính theo vật chất khô. Công thức ước tính lượng khí mêtan ở bò: Lượng khí mêtan (lít/ngày) = -0,849 x (VCK thu nhận)2 + 42,793 x (VCK thu nhận) – 17,766; (VCK tính theo kg ăn vào/ngày).

Tác giả Johnson and Johnson (1995), cho rằng hai yếu tố chính ảnh hưởng đến sự biến động sản sinh khí CH4 ở dạ cỏ. Thứ nhất, lượng chất lượng

carbohydrate dễ lên men ở dạ cỏ mà cụ thể là sự cân bằng giữa tỷ lệ carbohydrate dễ lên men và lượng thoát qua. Thứ hai đó là sản phẩm của quá trình lên men dạ cỏ sẽ tạo ra tỷ lệ axit acetic và axit propionic như thế nào. Do thay đổi bể hydro trong dạ cỏ (nguồn cơ chất để tạo CH4) khi các sản phẩm axit béo bay hơi này được tạo ra. Nếu tỷ lệ axit acetic : axit propionic là 0.5 năng lượng thất thoát qua khí CH4 (việc phát thải CH4) sẽ là 0% ; còn nếu toàn bộ carbohydrate bị lên men thành axit acetic và không tạo ra axit propionic thì mức độ thất thoát năng lượng qua CH4 sẽ là 33% (Wolin and Miller, 1988). Lượng khí CH4 sinh ra biến động lớn là do tỷ lệ hai axit béo này thường biến động trong khoảng 0,9 đến 4

(Johnson and Johnson, 1995).

Khi xét đến carbohydrate cấu trúc như xenluloza và hemixenluloza lên men ở tốc độ thấp hơn carbohydrate phi cấu trúc như tinh bột và các loại đường và kết quả tạo ra nhiều CH4 hơn ở các dạng carbohydrate cấu trúc khi tính trên một đơn vị cơ chất được lên men do tỷ lệ acetate :propionate lớn hơn (Czerkawski, 1969). Ngoài ra trong nhóm carbohydrate phi cấu trúc, đường hòa tan có tiềm năng sinh CH4 cao hơn tinh bột (Johnson and Johnson, 1995). Như vậy, hạt ngũ cốc tạo ra ít CH4 hơn phế phụ phẩm có nhiều xơ. Khí mêtan tạo ra (% năng lượng ăn vào) giảm khi mức nuôi dưỡng tăng hay khi tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần được cải thiện. Theo Giger-Reverdin et al. (2003) khí CH4 tạo ra

trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh trong khẩu phần tăng lên.

Như vậy, phần lớn các yếu tố ảnh hưởng đến lượng phát thải khí CH4 từ môi trường dạ cỏ là từ chế độ dinh dưỡng và khẩu phần ăn. Khí CH4 từ tiêu hóa và lên men dạ cỏ (enteric fermentation) bị phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố như lượng thức ăn ăn vào (Kirchgessner et al., 1991; Shibata et al., 1993), loại hình khẩu phần (Blaxter and Clapperton, 1965; Puchala et al., 2005), lượng carbohydrate dễ lên men trong khẩu phần (Johnson and Johnson, 1995), hàm lượng protein và xơ trong khẩu phần (Sekine et al., 1986; Shibata, 1992; Kurihara et al., 1997). Ngoài ra tỷ lệ thức ăn tinh : thô (Lovett et al., 2003) và cách chế biến thức ăn thô cũng liên quan chặt chẽ đến khí CH4 sinh ra từ tiêu hóa

và lên men dạ cỏ.

+ Tỷ lệ thức ăn tinh : thô và cách chế biến thức ăn thô : Theo Giger- Reverdin et al. (2003) khí CH4 tạo ra trong dạ cỏ giảm khi lượng thức ăn tinh

trong khẩu phần tăng lên.

+ Nhiệt độ môi trường : Lượng mêtan thải ra tỉ lệ nghịch do khi nhiệt độ tăng sẽ làm gảm lượng thu nhận. Tuy nhiên, lượng mêtan thải ra/kg VCK thu nhận lại tăng khi nhiệt độ tăng do nhiệt độ cao sẽ làm giảm tỷ lệ tiêu hóa và làm tăng thời gian lưu thức ăn trọng dạ cỏ sẽ tạo điều kiện cho quá trình lên men sinh

mêtan (Kurihara et al., 1999).

Hầu hết khí CH4 thải ra trong chăn nuôi là từ gia súc nhai lại thông qua quá trình lên men yếm khí ở dạ cỏ. Tuy nhiên, sự sản sinh mêtan cũng xảy ra các phần dưới của đường tiêu hóa như ruột già, tá tràng... 89% mêtan được sản sinh ra từ dạ cỏ và được thải ra ngoài thông qua miệng và mũi (Murray et al., 1976). Khi mêtan thải ra ngoài môi trường thì gia súc nhai lại mất đi 2-12% năng lượng thô từ thức ăn ăn vào, tùy thuộc vào phẩu phần. Ở các loài gia súc nhai lại khác nhau thì tỷ lệ mất năng lượng thô do sự sản sinh mêtan cũng rất khác nhau. Theo Johnson and Ward (1996) thì tỷ lệ năng lượng thô mất đi do thải mêtan của bò sữa và bò thịt vỗ béo thay đổi lần lượt từ 5,5-9,0% và 3,5-6,5%. Ở trâu và lạc đà dao động trong khoảng 7,5-9,0% và 7,0-9,0%. Tỷ lệ mất năng lượng thô do thải mêtan của động vật nhai lại cũng thay đổi theo vị trí địa lý, chất lượng thức ăn, lượng thức ăn ăn vào, thành phần thức ăn và quá trình chế biến thức ăn (Johnson and Ward, 1996). Hơn 50% số lượng gia súc nhai lại của toàn thế giới tập trung ở vùng nhiệt đới và chúng được nuôi chủ yếu bằng các khẩu phần có chất lượng thấp, khi đó 10-12% năng lượng thô của thức ăn sẽ bị mất đi do mêtan (McCrabb

and Hunter, 1999).

Vì vậy, để tăng năng suất chăn nuôi, giảm ô nhiễm môi trường thì việc làm giảm CH4 sản sinh ra trong chăn nuôi gia súc nhai lại là một vấn đề hết sức

quan trọng và đặt ra những hướng nghiên cứu mới cho các nhà khoa học.

2.4. NGUYÊN TẮC VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢM THIỂU KHÍ MÊTAN TRONG DẠ CỎ

Quá trình sinh mêtan ở dạ cỏ là cơ chế tạo điều kiện cho dạ cỏ tránh được nguy cơ tích lũy quá nhiều hydro (Martin et al., 2008). Hydro tự do sẽ ức chế enzyme khử hydro (dehyrogenase) và ảnh hưởng đến quá trình lên men (Martin et al., 2008). Sử dụng hydro và CO2 để tạo ra CH4 là một đặc tính đặc biệt của nhóm vi khuẩn sinh mêtan. Nhóm vi khuẩn này tương tác với các nhóm vi sinh vật khác trong dạ cỏ để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và kéo dài tiêu hóa thức ăn (Martin et al., 2008). Chiến lược giảm CH4 ở dạ cỏ vì thế là cách giảm tạo ra hydro, ngăn chặn và hạn chế quá trình hình thành CH4,

đưa hydro vào các sản phẩm trao đổi chất khác hoặc tạo ra các bể chứa hydro

khác (O’Mara et al., 2008).

Có hai yếu tố trong con đường trao đổi chất cần quan tâm để phát triển chiến lược giảm thiểu mêtan ở gia súc nhai lại: giảm sinh hydro nhưng không được làm ảnh hưởng đến lên men thức ăn trong dạ cỏ và giảm thiểu mêtan phải đi liền với con đường trao đổi chất tiêu thụ hydro để tránh hiệu quả tiêu cực khi

có quá nhiều hydro trong dạ cỏ (Martin et al., 2008).

Quá trình sản sinh CH4 trong dạ cỏ không chỉ làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng của gia súc nhai lại mà còn ảnh hưởng xấu đến môi trường khi góp phần gây nên hiệu ứng nhà kính. Biện pháp giảm thiểu khí mêtan từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua dinh dưỡng và thông qua nâng cao sức khỏe, khả năng

sinh sản và quản lý.

- Thay thế thức ăn thô bằng thức ăn tinh:

2.4.1. Giảm thiểu CH4 từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua dinh dưỡng

Tăng tỷ lệ thức ăn tinh nhằm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn, giảm năng lượng mất đi do vi khuẩn tạo khí CH4 và động vật nguyên sinh (protozoa) sử dụng. Khí CH4 /đơn vị sản phẩm (thịt, sữa) có thể giảm 7-40% khi tăng lượng vật chất khô ăn vào và tăng tỷ lệ thức ăn tinh trong khẩu phần cho bò (Benchaar et al., 2001). Khí CH4 tạo ra trong khẩu phần chủ yếu là cỏ ở bò thịt và cừu là 6– 7% tổng năng lượng thô (GE), còn ở khẩu phần vỗ béo chủ yếu là thức ăn tinh số liệu này là 3% tổng năng lượng thô (Johnson and Johnson, 1995). Ở gia súc nhai lại ảnh hưởng của thay đổi khẩu phần rất khó đánh giá. Ví dụ nuôi bò trên đồng cỏ có khuynh hướng tăng CH4 từ quá trình lên men ở đường tiêu hóa với khẩu phần chủ yếu là thức ăn hạt, cách nuôi này đã làm thay đổi đáng kể cách quản lý phân vì hầu hết phân bò đã rải đều trên đồng cỏ và vì thế việc sử dụng cơ giới hóa và phân bón cũng thay đổi (Dourmad et al., 2008). Kết quả là khí nhà

- Thay đổi cấu trúc xơ trong khẩu phần

kính sinh ra do quản lý phân và sản xuất thức ăn chăn nuôi giảm đi.

Khẩu phần chứa nhiều tinh bột sản sinh ra nhiều axit propionate vì vậy đã làm giảm lượng CH4 sản sinh tính trên 1 đơn vị vật chất hữu cơ có khả năng lên men trong dạ cỏ. Ngược lại, với khẩu phần chủ yếu thức ăn giàu xơ thô sẽ sản sinh ra nhiều axit acetate và vì vậy làm tăng lượng CH4 sản sinh tính trên 1 đơn vị vật chất hữu cơ có khả năng lên men trong dạ cỏ. Tăng lượng lúa mạch bổ

- Chế biến thức ăn thô xanh

sung từ 0 đến 75% (tính theo vật chất khô) vào khẩu phần ăn gồm chủ yếu cỏ ủ chua đã làm giảm 8% lượng CH4 sản sinh/1 đơn vị vật chất hữu cơ (Moss et al., 1994). Quá trình lên men xơ cấu trúc dẫn đến hao hụt GE cho việc sản sinh CH4 nhiều hơn so với lên men đường hòa tan hoặc tinh bột. Điều này đưa đến hệ quả là làm giảm tốc độ lên men, giảm tốc độ thoát qua dạ cỏ của thức ăn và vì vậy tỷ lệ giữa acetic và propionic cao hơn (Hegarty and Gerdes, 1998).

Quá trình nghiền và làm viên thức ăn xanh cho bò làm giảm đáng kể sản sinh CH4 (Blaxter, 1989). Ở mức thu nhận chất khô cao lượng CH4 sản sinh/đơn vị khẩu phần có thể giảm từ 20-40% (Eckard et al., 2002) do tăng được tỷ lệ thoát qua ở dạ cỏ. Tuy nhiên vấn đề được quan tâm là chi phí tăng lên khi chế biến dạng viên. Bên cạnh đó thức ăn ủ chua rất được sử dụng phổ biến trong chăn nuôi bò. Việc chế biến ủ chua đã ảnh hưởng như thế nào đến quá trình sản sinh khí CH4 ở dạ cỏ. Thực tế việc quá trình lên men các thức ăn ủ chua có hàm lượng vật chất khô thấp làm cho nồng độ xơ dễ hòa tan thấp và các sản phẩm lên men (VFAs, lactate, alcohol và ammonia) có nồng độ cao trong dạ cỏ. Ngoài ra xơ trong thành phần các thức ăn này cũng dễ tiêu hóa hơn so với cỏ chế biến khô. Khi cho gia súc ăn loại thức ăn ủ chua này đã làm thay đổi các sản phẩm trong quá trình lên men như tỷ lệ axit acetic cao hơn trong VFAs, kết quả là đã thay đổi CH4 sản sinh (Ørskov and Ryle, 1990). Các tác giả Anderson and Jackson (1971) cũng đã báo cáo rằng tỷ lệ axit acetic /tổng VFAs sản sinh trong dạ cỏ cao hơn rõ rệt ở cừu khi cho ăn khẩu phần cỏ ủ chua so với khẩu phần cỏ khô. Bên cạnh đó giá trị pH trong dạ cỏ có xu hướng giảm khi gia súc được ăn khẩu phần

- Bổ sung thêm lipid vào khẩu phần:

thức ăn ủ chua cũng ảnh hưởng đến sản sinh CH4.

Từ lâu người ta cho rằng cho thêm lipid vào khẩu phần là giảm CH4. Dầu có chứa C12 (axit lauric) và C14 (axit myrstic) đặc biệt độc với vi khuẩn sinh mêtan. Bổ sung 7% dầu lanh (chất béo không no) trong khẩu phần có thể giảm thải CH4 đến 37% do làm tăng axit propiotic và giảm tác dụng của protozoa trong dạ cỏ (Czerkawski, 1969). Tuy nhiên việc bổ sung sẽ ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật dạ cỏ. Trong một nghiên cứu khác việc bổ sung dầu vào khẩu phần cho gia súc nhai lại có thể giảm 25% (in vitro) – 80% (in vivo) lượng khí thải CH4 (Machmüller and Kreuzer, 1999; Machmuller et al., 2003). Tuy nhiên theo các

báo cáo ở Úc thì việc bổ sung thêm dầu trong khẩu phần vẫn gây tranh cãi khi vấn đề giảm thiểu phát thải khí nhà kính và những chi phí tăng thêm làm giảm hiệu quả chăn nuôi, và xu hướng sử dụng đồng cỏ và giảm thức ăn bổ sung được

- Bổ sung axit hữu cơ:

nhiều quan tâm hơn.

Axit hữu cơ thông thường sẽ được lên men thành propionate trong dạ cỏ (Martin et al., 2008a). Như vậy, chúng là một bể chứa khác cho hydro, và giúp làm giảm số lượng hydro dùng để tạo mêtan. Newbold et al. (2005) cho thấy fumarate và acrylate có hiệu quả nhất trong các điều kiện in vitro. Wallace et al. (2006) thấy giảm CH4 từ 0,4–0,75 khi axit fumaric dạng viên (0.1 khẩu

- Bổ sung Ionophore (monensin):

phần) được cho vào khẩu phần của cừu.

Đây là chất kháng vi sinh vật được sử dụng rộng rãi để tăng năng suất (Martin et al., 2008). Theo Tadeschi et al. (2003) cho thấy khi vỗ béo với khẩu phần ít cỏ, monensin làm tăng tăng trọng, gi ảm lượng thức ăn ăn vào, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn khoảng 6%. Monensin làm giảm CH4 vì giảm lượng thức ăn ăn vào và vì thay đổi thành phần axit béo bay hơi ở dạ cỏ theo hướng tăng propionate đồng thời làm giảm số lượng protozoa dạ cỏ (Martin et al., 2008b). Đến nay monensin vẫn được xem như có hiệu quả trong việc giảm phát thải CH4 (Van Nevel and Demeyer, 1995). Theo ước tính sản sinh CH4 giảm dao động trong khoảng 25% khi sử dụng monensin (Wedegaertner and Johnson, 1983). Tuy nhiên nhiều nghiên cứu sau này cho rằng việc giảm sản sinh CH4 chỉ trong giai đoạn ngắn (Rumpler et al., 1986). Do việc sử dụng các chất kháng vi sinh vật này thường dẫn đến hiện tượng kháng lại (bacterial resistance) trong vật nuôi và có thể dẫn đến hậu quả việc kháng thuốc kháng sinh trong nhân y ở Úc

- Sử dụng các hợp chất thứ cấp và chất tách chiết từ thực vật:

(JETACAR, 1999).

Đối với các thức ăn chứa tanin, việc ức chế quá trình sinh mêtan chủ yếu là do tanin ngưng tụ (CTs) (Martin et al., 2008b). Có hai cơ chế về hoạt động của tanin: tanin ảnh hưởng trực tiếp đến hình tạo mêtan và ảnh hưởng gián tiếp đến giảm tạo ra hydro do tỷ lệ phân giải thức ăn ở dạ cỏ thấp hơn (Tavendale et al., 2005). Saponin cũng ức chế sinh methane ở dạ cỏ, cơ chế hoạt động của saponin liên quan đến ảnh hưởng ức chế sự phát triển Protozoa (Newbold et al., 1997).

Tuy nhiên ảnh hưởng này thường khá ngắn ngủi (Hess et al., 2003). Saponins có tác dụng diệt protozoa (defaunating) trong điều kiện in vitro (Wallace et al., 1994) và in vivo (Navas-Camacho et al., 1994), vì vậy đây có thể là tác nhân làm giảm CH4. Beauchemin et al.,(2008) đã thấy saponin làm giảm CH4, nhưng không phải tất cả các loại saponin. McAllister and Newbold (2008) cho thấy chất tiết ra từ tỏi cũng có thể giảm CH4. Grainger et al (2008) đã tiến hành thí nghiệm bổ sung hạt bông vào khẩu phần bò sữa để đánh giá sự giảm thải khí CH4. Kết quả cho thấy khẩu phần bổ sung hạt bông sẽ giảm lượng khí CH4 thải ra 12-21%, tăng được sản

lượng sữa 15%, chất béo sữa tăng 19%, protein sữa tăng 16%.

2.4.2. Giảm thiểu khí mêtan từ chăn nuôi gia súc nhai lại thông qua nâng

cao sức khỏe, khả năng sinh sản và quản lý

Chăn nuôi đóng góp khoảng 16% tổng khí mêtan của trái đất, đứng sau nhiên liệu hóa thạch và đất ngập nước (Johnson and Johnson, 1995), và khoảng 74% khí mêtan từ chăn nuôi là do chăn nuôi gia súc nhai lại gây ra (Tamminga et al., 1992). Theo O’Mara et al. (2008) nếu năng suất gia súc tăng lên thông qua dinh dưỡng tốt hơn, năng lượng cần cho duy trì tính theo tỷ lệ phần trăm của tổng nhu cầu năng lượng sẽ giảm đi, và CH4 đi cùng với nhu cầu duy trì giảm, vì vậy CH4/kg sữa hoặc thịt cũng giảm. Tương tự như vậy, nếu năng suất gia súc được cải thiện, thì thời gian đạt khối lượng giết mổ giảm nên tổng CH4 cho một đời gia súc cũng sẽ giảm (O’Mara et al., 2008). Tuy nhiên, khi tăng năng suất gia súc, tuổi đời của gia súc giảm, phải nuôi nhiều gia súc thay thế hơn nên CH4 có khi lại tăng lên (O’Mara et al., 2008). Chiến lược giảm CH4 phải dựa trên toàn bộ chu

kỳ sản xuất của một gia súc (O’Mara et al., 2008).

2.4.3. Sử dụng kháng sinh và kiểm soát sinh học

 Miễn dịch và kiểm soát sinh học:

Một hướng nghiên cứu mới đó là tiêm vacxin làm giảm sự bài thải khí CH4 đến 70% thông qua hạn chế protozoa trong dạ cỏ (nhóm Streptococus bovis) đang được nhiều khoa học quan tâm. Tiêm vác xin chống lại một vài loại vi khuẩn sinh mêtan đã giảm được sản xuất mêtan gần 8% ở cừu Australia (Wright et al., 2004). Tuy nhiên sử dụng vác xin ở vùng khác cho loại vi khuẩn sinh mêtan khác không cho kết quả tích cực (Wright et al., 2004; Clark et al., 2007). Sự đa dạng cao của nhóm vi khuẩn sinh mêtan là nguyên nhân vacxin không thành công ở gia súc nuôi trong các điều kiện khác nhau (Wright et al.,

2007). Một vài kháng sinh từ vi khuẩn – bacteriocins có thể làm giảm sản sinh mêtan in vitro (Lee et al., 2002). Nisin hoạt động gián tiếp ảnh hưởng đến vi khuẩn sinh hydro do đó giảm sinh mêtan giống như ionophore, antibiotic, monensin (Callaway et al.,1997). Tuy nhiên hiện chưa có nhiều thành công trong thí nghiệm trên gia súc (Martin et al., 2008b). Nisin được dùng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm như là chất bảo quản và người ta sợ rằng sự thích nghi chéo có thể xảy ra. Một loại bacteriocin thu được từ vi sinh vật dạ cỏ - bovicin HC5, đã làm giảm sản xuất mêtan in vitro > 50% mà không gây thích nghi cho nhóm vi khuẩn sinh mêtan ở dạ cỏ (Lee et al., 2002).

 Sử dụng probiotics:

Sử dụng probiotics cũng có khả năng giảm khí thải CH4 từ gia súc nhai lại (Martin et al., 2008). Chuyển hydro từ quá trình tạo mêtan sang quá trình hình thành axetat đã được một số tác giả nghiên cứu. Sản phẩm cuối cùng axetat sẽ là nguồn năng lượng cho vật chủ. Tuy nhiên trong dạ cỏ quá trình hình thành axetat không hiệu quả bằng quá trình hình thành mêtan (Martin et al., 2008b). Việc phân lập gần đây các loài vi sinh vật đường ruột có khả năng sử dụng hydro cao có thể sẽ cho ra một giải pháp khác hữu ích hơn (Klieve and Joblin, 2007)

 Loại bỏ Protozoa

Hydro là một sản phẩm chính cuối cùng của quá trình trao đổi chất của Protozoa trong dạ cỏ và có mối liên hệ tự nhiên giữa Protozoa và vi khuẩn sinh mêtan trong hệ sinh thái dạ cỏ (Martin et al., 2008). Vi khuẩn sinh mêtan liên kết với ciliate protozoa (trong hoặc ngoài tế bào) đóng góp từ 9 đến 37% mêtan sinh ra trong dạ cỏ (Finlay et al., 1991; Newbold et al., 1995). Loại bỏ Protozoa từ dạ cỏ đã làm giảm CH4 đến 50% tùy theo loại khẩu phần (Hegarty, 1999). Giảm mêtan ở mức 26%/kg chất khô ăn vào ở cừu loại bỏ Protozoa có liên quan đến việc giảm số lượng vi khuẩn sinh metan/ tổng số vi khuẩn dạ cỏ (McAllister and Newbold, 2008). Trong một nghiên cứu khác trong khi CH4 giảm 20% ở cừu loại bỏ Protozoa (Morgavi et al., 2008), số lượng vi khuẩn sinh mêtan ước tính bằng qPCR cũng như ước tính bằng PCR-DGGE không sai khác giữa cừu loại bỏ protozoa và cừu không loại bỏ protozoa cho thấy có thể việc giảm sinh mêtan là do giảm lượng hydro trong dạ cỏ. Hiện nay quản lý nuôi dưỡng là cách tiếp cận tốt nhất và phát triển nhất. Công nghệ sinh học và các chất bổ sung có nhiều hứa hẹn nhưng còn cần nghiên cứu thêm nhiều để có công nghệ chính xác vì quần xã sinh vật dạ cỏ, quần xã sinh vật mêtan rất đa dạng và luôn biến đổi (Martin et al., 2008).

2.4.4. Nâng cao năng suất

Cải thiện chất lượng đàn bò giống theo hướng tăng năng suất/bò và giảm số đầu con nuôi bằng cách loại thải những bò kém chất lượng. Ở Queesland từ năm 1988 đến 1996 số đầu bò sữa đã giảm 11%, nhưng lượng sữa/bò lại tăng 38% và đã làm giảm lượng khí thải mêtan khoảng 6% (Eckard et al., 2002). Định hướng này đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống chăn nuôi bò sữa, bò

thịt trên thế giới.

2.5. ẢNH HƯỞNG CỦA TANIN ĐẾN THU NHẬN THỨC ĂN, TIÊU HÓA VÀ SỰ LÊN MEN THỨC ĂN TRONG DẠ CỎ

Tanin là một hợp chất ester giữa đường glucose và một nhóm chất khác, thường là một phức hợp của axit phenolic hoặc axit oxyphenolic. Nếu đem thủy phân ra ta thu được đường glucose và các axit gallic và m - digallic, gọi là "gallotanins". Ngoài ra, người ta còn biết có một loại tanin khác gọi là "ellagitanins" nếu cắt liên kết ra ta thu được chất axit ellagic. Tanin trong thực vật được chia làm 2 loại: một loại tanin có khả năng thủy phân gọi là tanin dễ hòa tan (HTs) và một loại

không có khả năng thủy phân gọi là tanin ngưng tụ (CTs).

Tanin đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng động vật nói chung và trong dinh dưỡng gia súc nhai lại nói riêng. Khi gia súc nhai thức ăn có chứa tanin, phức hợp tanin-protein sẽ tạo thành phức hợp này ổn định trong môi trường dạ cỏ nhưng chúng sẽ bị phân tách trong dạ múi khế và phần trước của tá tràng nơi có pH thấp. Quá trình này bảo vệ protein chống lại sự phân giải của vi khuẩn và làm tăng tỷ lệ các axit amin có trong thức ăn thoát qua khỏi dạ cỏ (Waghorn, 1990). Tuy nhiên, tanin làm giảm tính ngon miệng của thức ăn và có thể trở thành chất kháng dinh dưỡng trong dạ cỏ. Tanin có ảnh hưởng bất lợi trong quá trình lên men dạ cỏ và tiêu hóa thức ăn. Một số nghiên cứu cho rằng tanin tách chiết và các cây chứa tanin làm giảm tỷ lệ tiêu hóa trong in vitro (Bhatta et al., 2009; Patra et al., 2006). Khi trong khẩu phần ăn có hàm lượng tanin trên 5% VCK thì sẽ làm giảm lượng thu nhận thức ăn, tỷ lệ tiêu hoá xơ trong dạ cỏ, thậm chí giảm tiêu hoá cả protein, làm mất hoạt các enzyme tiêu hóa

(McNaughton, 1987).

Đối với các thức ăn chứa tanin, việc ức chế quá trình sinh mêtan chủ yếu là do tanin ngưng tụ (CTs) (Martin et al., 2008). Có hai cơ chế về hoạt động của tanin (Tavendale et al., 2005) đó là tanin ảnh hưởng trực tiếp đến hình thành mêtan và ảnh hưởng gián tiếp đến giảm tạo ra hydro do tỷ lệ phân giải thức ăn ở

dạ cỏ thấp hơn. Tanin trong khẩu phần ăn của gia súc nhai lại làm giảm mêtan thông qua việc ức chế trực tiếp hoạt động của các vi khuẩn sản sinh mêtan, đồng thời tác động gián tiếp đến việc hình thành mêtan trong dạ cỏ bằng cách ngăn cản sự phát triển của protozoa và các vi sinh vật khác sản sinh khí hydro (Patra,

2010; Tavendale et al., 2005).

Tanin ở tỷ lệ cao hơn 5% trong khẩu phần có thể gây ảnh hưởng xấu đến thu nhận thức ăn trong khi tỷ lệ tanin thấp hơn không ảnh hưởng đến thu nhận thức ăn của động vật nhai lại. Ở tỷ lệ tanin cao sẽ làm giảm tính ngon miệng của khẩu phần, giảm tỷ lệ tiêu hóa trong dạ cỏ và phát triển ác cảm có điều kiện (Mueller Harvey, 2006). Hơn thế nữa, tương tác giữa tanin và khẩu phần ăn cũng có thể ảnh hưởng đến sự thu nhận thức ăn tự nguyện. Ví dụ như Quebracho tanin (8,93% VCK) giảm thu nhận thức ăn ở cừu cho ăn đậu tằm tươi so với cừu cho ăn cùng phẩu phần đó mà không có tanin (768 so với 956 g/ngày), trong khi đó tanin không ảnh hưởng đến thu nhận vật chất khô ở cừu cho ăn khẩu phần cơ sở thức ăn tinh. Tanin ức chế hoạt động của vi sinh vật trong dạ cỏ, từ đó có thể gây ảnh hưởng xấu đến sự lên men trong dạ cỏ và sự tiêu hóa thức ăn. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chiết suất của tanin hoặc các thực vật có chứa tanin làm giảm khả năng tiêu hóa thức ăn trong cả môi trường in vitro (Patra et al., 2006; Bhatta et al., 2009) và in vivo (Grainger et al., 2009). Thường các kết quả cho rằng tỷ lệ tanin cao hơn 5% trong khẩu phần có ảnh hưởng xấu đến khả năng sử dụng dinh dưỡng và sức sản xuất của động vật, nhưng ảnh hưởng này còn phụ thuộc vào loại tanin (Waghorn, 2008). Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khả năng tiêu hóa không bị ảnh hưởng bởi tanin ví dụ như ethanol chiết suất từ Terminalia belerica (Patra et al., 2006), Quebrachotanins (Bhatta et al., 2009), Biophytum petersianum, Acacia magnum và Jatropa curcas nhưng khí mêtan sinh ra bị giảm đi. Việc giảm khả năng phân giải protein trong dạ cỏ gây ra là do phức hợp tanin- protein ngăn cản protein được phân giải bởi vi sinh vật dạ cỏ, điều mà cần thiết để sử dụng được protein đó (Muelle Harvey, 2006). Tuy nhiên, tanin phát huy hoạt động ức chế vi sinh vật bao gồm cellulolytic và nấm thông qua việc ức chế sự phát triển của chúng, thì có thể ảnh hưởng đến khả năng sử dụng chất xơ. Đề xuất được đưa ra là ở mức tanin cao trong khẩu phần, cao đến mức sau khi hấp thụ hết protein vẫn còn tanin, có thể làm giảm khả năng tiêu hóa xơ thông qua việc tạo phức với lignocellulose do đó ngăn cản sự phân giải thức ăn của vi sinh vật hoặc bằng cách trực tiếp ức chế hệ vi sinh vật phân giải xơ và hoạt động của men phân giải xơ hoặc cả hai. Một ảnh hưởng có lợi khác của

tanin được báo cáo đó là do sự bảo vệ protein khỏi sự phân giải trong dạ cỏ nên đã làm tăng nguồn protein metaboliza đưa đến tá tràng, ngăn chặn hiện tượng chướng hơi dạ cỏ và làm tăng nồng độ axit linoleic liên hợp trong sản phẩm của động vật nhai lại (Waghorn, 2008; Mueller Harver, 2006).

Nhìn chung, tanin có thể làm giảm lượng khí mêtan sinh ra thông qua việc làm giảm số lượng protozoa và giảm sự phân giải xơ phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của tanin và loại vi sinh vật sinh khí mêtan. Tanin ở nồng độ cao có thể ảnh hưởng đến thu nhận thức ăn và sự lên men ở dạ cỏ. Do đó, xem xét để đưa ra một tỷ lệ tanin thích hợp là rất quan trọng, để có thể làm giảm khí mêtan mà không ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi chất của dạ cỏ.

Ảnh hưởng của tanin trong thức ăn đến lượng mêtan thải ra có thể là do tanin ảnh hưởng trực tiếp đến các vi khuẩn hình thành khí mêtan hoặc do ảnh hưởng gián tiếp đến quần thể protozoa, vi khuẩn phân giải xơ trong dạ cỏ và do đó làm giảm nguồn cung cấp hydro cho quá trình hình thành mêtan trong dạ cỏ. Nghiên cứu của Makkar et al. (1995) cho thấy khi gia súc ăn khẩu phần có chứa tanin của cây mẻ rìu thì tổng số protozoa trong dạ cỏ giảm đi đáng kể. Các loài cây nhiệt đới chứa nhiều tanin như Lotus pedunculatus khi sử dụng trong khẩu phần đã làm giảm tới 30% lượng mêtan thải ra (Waghorn et al., 2002; Woodward et al., 2004) và có thể thay thế các loại thức ăn thô khác trong khẩu phần.

Từ các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học kết luận rằng có nhiều loại cây giàu tanin bổ sung vào khẩu phần ăn của gia súc nhai lại có thể làm giảm thải khí mêtan trong cả hai điều kiện in vitro và in vivo. Trong điều kiện in vitro, khi bổ sung 20% Biophytum petersianum (có 4,3% tanin) và Sesbania grandiflora (có 1,9% tanin) vào chất nền đã làm giảm lần lượt từ 17–25% và 9,2-10,3% lượng mêtan thải ra mà không ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa chất khô (Hariadi and Santoso, 2010). Trong điều kiện in vivo, Grainger et al. (2009) đã bổ sung hai mức tanin (8,6 và 14,6 g/kg VCK thu nhận) được tách chiết từ Acacia mearnsii vào khẩu phần của bò sữa chăn thả ăn 4,5 kg thức ăn tinh. Kết quả cho thấy việc bổ sung này đã làm giảm thiểu 11,5 và 28% mêtan thải ra, nhưng cũng làm giảm tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần. Như vậy, tanin có cả ảnh hưởng tích cực và tiêu cực tùy thuộc nguồn và tỷ lệ bổ sung vào khẩu phần. Điều quan trọng chúng ta phải nghiên cứu đề tìm ra được nguồn và tỷ lệ bổ sung thích hợp để làm giảm lượng mêtan sản sinh ra nhưng lại không ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật trong dạ cỏ và tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần.

2.6. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHÈ XANH

Cây chè xanh tên khoa học là Camellia sinensis thuộc họ Theaceae.

Từ lâu con người đã nhận biết được tính ưu việt và tính đa chức năng của

loại cây này. Nhiều tác giả đã nghiên cứu về các đặc tính của cây trà và chỉ

ra hai đặc tính sinh học tiêu biểu của trà là đặc tính chống oxy hóa và khả

năng kháng khuẩn.

Chè xanh xuất xứ từ Đông Á, Nam Á và Đông Nam Á, nhưng ngày nay nó

được trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận

nhiệt đới.

Thành phần sinh hóa của chè biến động rất phức tạp nó phụ thuộc vào

giống, tuổi chè, điều kiện đất đai, địa hình, kỹ thuật canh tác, mùa thu hoạch...

Trên cơ sở nắm được những đặc điểm chủ yếu về mặt sinh hóa của nguyên

liệu sẽ đặt cơ sở cho một số biện pháp kỹ thuật để nâng cao sản lượng đồng thời

giữ vững và nâng cao chất lượng của chè.

Những thành phần sinh hóa chủ yếu trong búp chè gồm có:

a) Tanin

Tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến phẩm chất

chè. Tanin còn gọi chung là hợp chất fenol, trong đó 90% là các dạng catechin.

Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tanin chè không giống nhau và tùy

theo từng giống chè mà thay đổi. Những hợp chất này dựa vào tính chất của

chúng có thể phân thành:

- Dạng tan được trong este: phân tử lượng 320-360.

- Dạng tan trong nước hoặc xeton: phân tử lượng 420-450.

- Dạng kết hợp với protein (chỉ sau khi dùng dung dịch NaOH 0,5% để xử

lý, mới có thể hòa tan trong dung dịch).

Thành phần hóa học của tanin trong búp chè Gruzia, theo phân tích của

Cuaxanop and Djaprometop (1952) như sau:

tính theo % tổng lượng tanin 0,40

D.L catechin (DLC)

1,30

L. epicatechin (LEC)

2,00

D.L galocatechin D. LGC

12,00

L. epigalocatechin L. EGC

18,10

L. epicatechingalat L. ECG

58,10

L. epigalocatechingalat L. EGCG

1,40

L. galocatechingalat L. GCG

0,27

Quexitrin

5,00

Chất màu hỗn tạp và axit galic

98,57%

Cộng:

Bảng 2.2. Dạng catechin hàm lượng

Phân tích các dạng catechin trong búp chè của Việt Nam, những kết quả ban

đầu cho thấy:

Giống PH1

Giống trung du

Thành

phần

Hàm lượng

Tỷ lệ

catechin

(mg/g CK)

(%)

L. LGC

19,8

33,90

27,70

18,40

D. LGC

11,92

20,40

19,80

13,15

LEC + C

4,9

8,39

5,21

3,48

L. EGCG

47,4

81,0

73,00

51,70

L. ECG

16,0

27,4

21,20

14,05

Tổng số

171,09

100,0

150,91

100,0

Nguồn: Trịnh Văn Loan (1975)

Bảng 2.3. Hàm lượng và thành phần catechin trong búp chè

Quá trình hình thành các hợp chất poliphenol trong cây chè là quá trình phức tạp và có nhiều thuyết giả. Theo Đjapromêtôp thì các đường có chứa 6 cacbon (glucose, fructose...) trong quá trình chuyển hóa thông qua dạng sản

phẩm trung gian mà hình thành nên các chất polyphenol.

Sự biến động của hàm lượng tanin nói chung và catechin nói riêng trong chè rất lớn. Nó phụ thuộc vào giống, tiêu chuẩn hái, mùa hái, điều kiện độ vĩ, địa hình, kỹ thuật canh tác...Trong điều kiện tự nhiên ở Việt Nam, các giống chè Shan thường cho hàm lượng tanin cao hơn các giống chè khác hiện đang

trồng. Hàm lượng tanin biến động rất lớn tùy theo vị trí lá trên búp.

Giống chè

Trung du

PH1

Tôm Lá 1 Lá 2 Lá 3 Cọng lá Trung bình

34,99 36,97 34,61 31,16 22,90 32,12

36,75 37,77 34,74 30,77 25,56 32,72

Nguồn: Trịnh Văn Loan (1975)

Bảng 2.4. Hàm lượng tanin ở các loại lá chè (% chất khô)

Tanin giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh lý của cây, nó tham gia vào quá trình ôxi hóa khử trong cây. Các dạng catechin như epicatechin galat,

epigalocatechin galat tham gia vào quá trình sinh trưởng của cây.

Về mặt phẩm chất chè, tanin giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo thành màu sắc, hương vị của chè (nhất là đối với việc chế biến chè đen), vì vậy trong quá

trình trồng trọt cần chú ý nâng cao hàm lượng tanin trong nguyên liệu.

Tanin được dùng trong y học để làm thuốc cầm máu, nó có khả năng tăng cường sức đề kháng của thành huyết quản trong cơ thể động vật, tăng cường sự

tích lũy và đồng hóa sinh tố C.

b) Ancaloit

Trong chè có nhiều loại ancaloit nhưng nhiều nhất là cafein. Hàm lượng cafein ở trong chè có từ 3 - 5% thường nhiều hơn cafein ở trong lá cà phê từ 2 - 3 lần. Nó không có khả năng phân ly ion H+ tức là không có tính axit mà chỉ là một kiềm yếu. Cafein chỉ hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, rất dễ hòa tan trong dung môi clorofoc. Cafein có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, kích thích cơ năng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu. Cafein rất bền vững trong chế biến. Nó có khả năng kết hợp với tanin để tạo thành hợp chất tanat cafein có

hương vị dễ chịu. Theo tài liệu của Roberto, hợp chất tanat cafein được tạo thành chủ yếu từ cafein, teaflavin, tearubigin, teaflavingalat. Ngoài ra hợp chất tanat cafein còn có sự tham gia của ECG và EGCG.

Tác dụng cafein trong lá chè khác tác dụng của cafein thuần khiết dùng trong phòng thí nghiệm; vì trong lá chè, cafein kết hợp với một số thành phần khác như các loại polyphenol nên đã giảm nhẹ tác dụng hưng phấn đối với thần kinh trung ương Khi hãm trà với nước sôi, có 80% cafein hòa tan trong nước. Cafein bị bài tiết ra ngoài cơ thể với nước tiểu nên không tích lũy trong cơ thể.

Sự thay đổi hàm lượng cafein trong chè nguyên liệu phụ thuộc vào giống,

ví dụ:

- Giống chè Trung Quốc: 2,29-2,31%

- Chè ấn Độ: 4,05-4,30%

- Chè Gruzia : 2,47-2,66%

Hàm lượng cafein còn phụ thuộc vào tuổi của lá:

- lá thứ nhất: 3,39% - lá thứ tư: 2,10%

- lá thứ hai: 4,20% - lá già: 0,79%

- lá thứ ba: 3,40% - cọng chè: 0,36%

Thời vụ thu hoạch khác nhau, điều kiện canh tác khác nhau, đều ảnh hưởng đến hàm lượng cafein trong búp chè. Bón đạm, hàm lượng cafein tăng lên rõ rệt: theo số liệu của Vôrônxôp, hàm lượng cafein thay đổi như sau: đối chứng không bón N: 3,13%; bón 100 kg N/ha: 3,16% và bón 210 kg N/ha: 3,24%.

c) Protein và axit amin

Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa N, phân bố không đều ở các phần của búp chè và thay đổi tùy theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác và các yếu tố khác. Protein có thể trực tiếp kết hợp với tanin, poliphenol tạo ra những hợp chất không tan làm ảnh hưởng xấu đến phẩm chất chè đen. Do đặc điểm của việc chế biến chè xanh là diệt men ngay từ đầu, nên hàm lượng tanin trong chè ít bị thay đổi và còn quá cao làm cho chè có vị đắng. Protein kết hợp với một phần tanin làm cho vị chát và đắng giảm đi. Vì thế trong một chừng mực nhất định, protein có lợi cho phẩm chất chè xanh.

Ngày nay người ta đã tìm thấy trong chè có 17 axit amin, các axit amin này kết hợp với đường và tanin tạo thành andehit có mùi thơm của chè đen và làm cho chè xanh có dư vị tốt.

d) Gluxit và pectin

Trong lá chè chứa rất ít gluxít hòa tan, trong khi đó các gluxit không hòa

tan lại chiếm tỷ lệ lớn.

Xenlulo và hemixenlulo cũng tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy nguyên liệu càng già chất lượng càng kém. Hàm lượng đường hòa tan ở trong chè tuy ít nhưng rất quan trọng đối với hương vị chè. Đường tác dụng với protein hoặc axit amin tạo nên các chất thơm.

Pectin thuộc về nhóm gluxít và nó là hỗn hợp của các polisacarit khác nhau và những chất tương tự chúng. ở trong chè, pectin thường ở dạng hòa tan trong nước, tan trong axit oxalic, tan trong amon oxalat. Pectin tham gia vào việc tạo thành hương vị chè, làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo. ở mức độ vừa phải, pectin làm cho chè dễ xoăn lại khi chế biến nhưng nó có ảnh hưởng xấu đến quá trình bảo quản chè thành phẩm vì pectin dễ hút ẩm.

Ngoài ra, lá chè xanh còn có chất diệp lục, carotin và xantofin, dầu thơm

và một số vitamin như vitamin A, B1, B2, PP, C...

2.7. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN TRONG CHĂN NUÔI GIA SÚC NHAI LẠI

2.7.1. Tình hình nghiên cứu trong nước

Trong những năm gần đây, tổng đàn bò nước ta phát triển với tốc độ nhanh. Năm 2000 Việt nam có gần 4,1 triệu con bò đến năm 2015, tổng đàn bò nước ta là gần 5,4 triệu con (theo số liệu thống kê ngành chăn nuôi của Viện công nghệ sáng tạo). Mặc dù ngành chăn nuôi bò đang phát triển với tốc độ nhanh đồng nghĩa với lượng khí CH4 thải ra môi trường từ chăn nuôi ngày càng lớn. Nhưng vì nhiều lý do khác nhau như: kinh phí, con người, trang thiết bị kỹ thuật... nên đến nay chúng ta có rất ít nghiên cứu được thực hiện để tìm ra giải pháp nhằm giảm thiểu khí mêtan sản sinh từ quá trình lên men dạ cỏ. Đinh Văn Tuyền và cs. (2010) đã sử dụng buồng hô hấp để xác định lượng mêtan sản sinh ra từ bò lai ½ HF cạn sữa và bò lai ½ Red Angus trưởng thành khi ăn khẩu phần có mức bổ sung hạt bông khác nhau thì thấy rằng lượng mêtan hàng ngày dao động từ 300-320 l/con/ngày và thí nghiệm của Vũ Chí Cương và cs. (2011) cũng đã sử dụng buồng hô hấp để có sự sai khác thống kê giữa các giống gia súc và các khẩu phần khác nhau. Trong các đo lượng mêtan thải ra từ bò lai ½ HF tơ lỡ. Nhưng các số liệu này chỉ sử dụng để xác định nhu cầu năng lượng cho duy trì mà không xử lý thống kê.

Việt Nam là một trong 5 quốc gia trên thế giới bị ảnh hưởng nặng nề nhất do biến đổi khí hậu. Xác định các yếu tố và mức độ ảnh hưởng của nó để tìm ra các chiến lược hạn chế là vấn đề cực kỳ cấp bách hiện nay của cả thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Trong chăn nuôi, mêtan loại khí có ảnh hưởng đứng thứ 2 trong việc gây ra hiệu ứng nhà kính (nguyên nhân chính gây biến đổi khí hậu) phát thải lớn nhất từ gia súc nhại lại. Như vậy, chúng ta cần có các nghiên cứu để định lượng được lượng mêtan thải ra từ động vật nhai lại, xây

dựng các chiến lược để hạn chế sự phát thải của loại khí nhà kính này.

Từ trước đến nay, trong lĩnh vực thức ăn chăn nuôi chúng ta có hai quan điểm trái chiều nhau về vai trò cũng như tác dụng của tanin. Một số nhà khoa học cho rằng tanin là một hợp chất kháng dinh dưỡng vì tanin kết hợp với protein của thức ăn và với cả enzym đường tiêu hoá làm giảm tỷ lệ tiêu hoá protein thức ăn, giảm thu nhận thức ăn, giảm sinh trưởng, giảm sản lượng của vật nuôi (Dương Thanh Liêm, 2008) và cần phải khắc phục ảnh hưởng có hại của tanin bằng cách xử lý kiềm (bổ sung urê) hoặc phối hợp thức ăn chứa tanin với sunphat sắt hoặc polyethilene glycol - 4000 (PEG-4000) (Vũ Duy Giảng, 2001). Ngược lại, theo Nguyễn Xuân Trạch (2003) lại cho rằng bổ sung tanin vào khẩu phần ăn của gia súc nhai lại ở mức thấp (20-40 g/kg vật chất khô thức ăn) sẽ làm tăng hiệu quả sử dụng protein của gia súc. Để đạt được hai mục tiêu giảm thiểu mêtan và duy trì được tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần, chúng ta cần phải xác định được nguồn tanin

cũng như tỷ lệ bổ sung thích hợp vào khẩu phần ăn của gia súc nhai lại.

2.7.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Từ các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học kết luận rằng có nhiều loại cây giàu tanin bổ sung và khẩu phần ăn của gia súc nhai lại có thể làm giảm phát thải khí mêtan trong cả hai điều kiện in vitro và in vivo. Trong điều kiện in vitro, khi bổ sung 20% Biophytum petersianum (có 4,3% tanin) và Sesbania grandiflora (có 1,9% tanin) vào chất nền đã làm giảm lần lượt từ 17–25% và 9,2 -10,3% lượng mêtan thải ra mà không ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa chất khô (Hariadi and Santoso, 2010). Trong điều kiện in vivo, Grainger et al. (2009) đã bổ sung hai mức tanin (8,6 và 14,6 g/kg VCK) được tách chiết từ Acacia mearnsii vào khẩu phần của bò sữa chăn thả ăn 4,5 kg thức ăn tinh. Kết quả cho thấy việc bổ sung này đã làm giảm thiểu 11,5 và 28% mêtan thải ra, nhưng cũng làm giảm tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần. Như vậy, tanin có cả ảnh hưởng tích cực và tiêu cực tùy thuộc nguồn và tỷ lệ bổ sung vào khẩu phần. Điều quan trọng

chúng ta phải nghiên cứu đề tìm ra được nguồn và tỷ lệ bổ sung thích hợp để làm giảm lượng mêtan sản sinh ra nhưng lại không ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật trong dạ cỏ và tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần. Nghiên cứu của Makkar et al. (1995) cho thấy khi gia súc ăn khẩu phần có chứa tanin của cây mẻ rìu thì tổng số protozoa trong dạ cỏ giảm đi đáng kể. Các loài cây nhiệt đới chứa nhiều tanin như Lotus pedunculatus khi sử dụng trong khẩu phần đã làm giảm tới 30% lượng mêtan thải ra (Waghorn et al., 2002; Woodward et al., 2004) và có thể thay thế

các loại thức ăn thô khác trong khẩu phần.

PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Đối tượng nghiên cứu: Hai mươi bốn bò thịt lai (Brahman x laisind), 15-

16 tháng tuổi có khối lượng dao động 235-247 kg.

- Vật liệu nghiên cứu: Phụ phẩm chè xanh.

3.2. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

- Địa điểm nghiên cứu: Trang trại bò của ông Sơn, thôn Đông Chi, xã Lệ

Chi, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội.

- Thời gian nghiên cứu: 4 tháng (T1/2016 – T5/2016).

3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung tanin đến thu nhận, tiêu hóa của bò

Các chỉ tiêu nghiên cứu bao gồm:

- Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng: Năng lượng thô (GE), năng lượng

trao đổi (ME), protein thô (CP), NDF, ADF, xơ thô (CF), khoáng tổng số (ash).

- Lượng các vật chất khô thu nhận: Tổng VCK thu nhận (kg/ngày), VCK

thu nhận/100kg KL, VCK thu nhận/kg KL0,75.

- Tổng các chất dinh dưỡng thu nhận: GE, ME, OM, CP, NDF, ADF.

3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của bổ sung tanin đến khả năng tăng khối lượng

của bò

Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm:

- Tăng khối lượng bình quân,

- Hệ số chuyển hóa: kg VCK/kg tăng KL.

3.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung tanin đến sự phát thải mêtan từ dạ cỏ

Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm:

- Tổng lượng phát thải CH4(lít/con/ngày)

- Cường độ phát thải CH4 (lít/kg VCK, lít/kg NDF, lít/kg ADF, lít/kg

tăng KL).

- Tỷ lệ năng lượng mất đi qua CH4 (%)

3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm

+ Thiết kế thí nghiệm

Hai mươi tư bò thịt lai (Brahman xLaisind) giai đoạn sinh trưởng được bố

trí trong thí nghiệm một nhân tố theo mô hình khối ngẫu nhiên hoàn toàn

(CRBD) lặp lại 6 lần. Gia súc thí nghiệm đảm bảo đồng đều về tuổi, khối lượng,

tính biệt. Khẩu phần thí nghiệm được bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh ở

mức 0,0%; 0,3%, 0,5% và 0,7 % tính theo vật chất khô thu nhận của khẩu phần,

tương ứng với các lô KP0; KP0,3; KP0,5 và KP0,7. Thực tế, việc tính toán lượng

phụ phẩm chè bổ sung theo các tỷ lệ trên dựa trên lượng thu nhận thực tế của bò

và % tanin trong 1 kg phụ phẩm chè xanh (dạng VCK).

Thí nghiệm được tiến hành trong thời gian 105 ngày, trong đó có 15 ngày

đầu giai đoạn nuôi thích nghi. Trong thời gian nuôi thích nghi, bò được tiêm

phòng bệnh tụ huyết trùng, lở mồm long móng và tẩy giun sán theo quy định của

thú y. Bò được nuôi nhốt và cho ăn theo từng máng riêng và được cho ăn hai lần

vào buổi sáng (8h) và buổi chiều (17h), nước uống và tảng khoáng liếm cung cấp

tự do. Thức ăn cho ăn và thức ăn thừa được cân hàng ngày trước khi cho ăn.

+ Thức ăn thí nghiệm: Thức ăn thí nghiệm được sử dụng dựa trên nguồn

thức ăn tại địa điểm nghiên cứu:

Thức ăn phụ phẩm chè xanh (Camellia sinensis) thu thập từ các cơ sở chế

biến chè tại Thái Nguyên (Cơ sở sản xuất chè Tiến Yên, xã Tân Cương, thành

phố Thái Nguyên) được trộn kỹ với thức ăn tinh hỗn hợp của công ty Cargill theo

tỷ lệ tính toán dựa trên lượng tanin cần bổ sung cho từng nghiệm thức trong thí

nghiệm (Phụ phẩm chè xanh được và thức ăn tinh được cho vào thùng đựng thức

ăn, đổ thêm nước sau đó dùng tay đã được đeo găng khuấy đều trong khoảng 1 –

2 phút). Cây ngô chín sáp được ủ với 0,5% muối và bảo quản trong thời gian 60–

90 ngày trước khi cho gia súc ăn. Thức ăn thô xanh (cỏ tự nhiên) được thu cắt

trong ngày. Thức ăn bột ngô, bã sắn được sử dụng tại trang trại. Khẩu phần cơ sở

cung cấp cho gia súc thí nghiệm trình bày ở bảng 3.1.

ĐC

KP0.3

KP0.5

KP0.7

237,80 ± 58,30 247,41 ± 46,60 244,60 ± 8,60 235,30 ± 2,10 Cây ngô ủ chua:30%, Cỏ tự nhiên: 10%; Thức ăn tinh hỗn hợp Cargill: 30%; Bột ngô: 20%; Bã sắn: 10%

0,0%

0,3%

0,5%

0,7%

Lô Chỉ tiêu Số lượng bò (con) Khối lượng (kg) KP cơ sở (% theo VCK) Mức bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh ( % VCK thu nhận)

Bảng 3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm

3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và xác định thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của các loại thức ăn được sử dụng

+ Phương pháp lấy mẫu

Mẫu thức ăn gia súc lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-2001 về thức ăn

chăn nuôi:

- Thức ăn hỗn hợp, ngô nghiền, bã sắn và phụ phẩm chè xanh được lấy ngẫu nhiên tại các điểm khác nhau trong bao chứa sau đó trộn đều để tiến hành lấy mẫu bình quân và mẫu phân tích..

- Cỏ tự nhiên sau khi băm trộn được lấy mẫu. Ngô ủ được lấy trong túi ủ

(550 kg/túi), mẫu được lấy tại thời điểm trước khi cho gia súc ăn.

- Thức ăn thừa được lấy ngẫu nhiên tại máng ăn của từng cá thể theo

nhóm khẩu phần vào buổi sáng hôm sau trước khi cho gia súc ăn thức ăn mới.

Các mẫu thức ăn cho ăn và thức ăn thừa được thu thập hàng ngày được

sấy khô ở 65oC và trộn đều trong một tuần để lấy mẫu đại diện.

+ Phương pháp phân tích thành phần hóa học

- Xác định vật chất khô: tiêu chuẩn TCVN 4326-2001

- Protein thô: phương pháp Micro Kjeldahl theo TCVN 4328-2007

- NDF, ADF: phương pháp của Goering và Van Soest (1970)

- CF: tiêu chuẩn TCVN 4329-2001

- Tanin tổng số được phân tích theo phương pháp của AOAC (1975).

+ Phương pháp ước lượng giá trị năng lượng trong thức ăn

Các giá trị năng lượng thô (GE), năng lượng trao đổi (ME), được ước

lượng theo các công thức của NRC (1998, 2001):

+ Năng lượng thô (GE) (NRC ,1998)

GE (kcal) = 4143 + (56*%EE ) + (15*% CP) - (44*%Ash)

+ Năng lượng tiêu hóa (DE):

DE (Mj/kg VCK) = -4,4 + 1,10GE (Mj) -0,024CF (g)

+ Năng lượng trao đổi(ME): ME (Mj/kg VCK) = 0,82D.

+ Phương pháp xác định lượng các chất dinh dưỡng thu nhận

Lượng thức ăn thu nhận hàng ngày của bò được xác định bằng cách sử dụng

cân đồng hồ Nhơn Hòa (loại cân 5 kg và 100 kg) cân lượng thức ăn cho ăn, thức ăn

thừa hàng ngày theo từng cá thể. Hàng tháng lấy mẫu thức ăn cho ăn, thức ăn thừa

theo theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4325 - 2007 để phân tích thành phần hóa học

(VCK, OM, CP, NDF, ADF và tro thô) và ước tính giá trị năng lượng trao đổi(ME).

Lượng thức ăn thu nhận được tính dựa trên lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa. Các

chất dinh dưỡng thu nhận được tính theo các công thức sau:

Lượng DD thu nhận (kg/ngày) = DD cho ăn (kg) - DD thừa (kg)

+ Phương pháp xác định tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng

Tổng lượng thức ăn cho ăn, thức ăn thừa và tổng lượng phân thải ra được

xác định liên tục 3 ngày cuối thí nghiệm. Mẫu thức ăn và mẫu phân được thu thập và bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh (0oC). Đến cuối kỳ các mẫu thức ăn cho ăn, mẫu thức ăn thừa, mẫu phân được trộn đều theo từng loại mẫu của từng cá thể

sau đó lấy mẫu đại diện để phân tích các chỉ tiêu VCK, CP, NDF, ADF và Ash.

Xác định lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa theo công thức:

Lượng DD tiêu hóa (kg/ngày) = DD ăn vào(kg) - DD thải ra trong phân(kg)

Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng được tính theo công thức:

ba  a

Tỷ lệ tiêu hóa (%) = x 100

Trong đó: a: Lượng dinh dưỡng ăn vào

b: Lượng dinh dưỡng thải ra trong phân

+ Phương pháp xác định tăng khối lượng

Xác định khối lượng cơ thể từng đối tượng bò ở thời điểm bắt đầu thí

nghiệm và kết thúc thí nghiệm bằng cân điện tử Rud Weight (Úc). Tiến hành cân

bò vào buổi sáng, trước giờ cho bò ăn. Bò được cân liên tiếp trong 2 ngày và lấy

số liệu trung bình làm đại diện cho lần cân. Thay đổi khối lượng bò trung bình

[KL bắt đầu (kg) – KL kết thúc (kg)] x 1000

theo hàng ngày sẽ được tính theo công thức:

Tăng KL (g/ngày) = Thời gian thí nghiệm (ngày)

3.4.3. Phương pháp xác định lượng mêtan thải ra

Lượng mêtan thải ra hàng ngày được xác định theo phương pháp của Madsen et al. (2010) dựa trên tỷ lệ CH4/CO2 thải ra từ dạ cỏ. Mẫu khí được thu thập 2 ngày liên tục ở hai thời điểm: bắt đầu thí nghiệm (sau 15 ngày nuôi thích nghi) và kết thúc thí nghiệm, trong mỗi thời điểm mẫu khí được lấy 2 ngày liên

tục, mỗi ngày 2 lần (trước và sau khi ăn buổi sáng).

Cách lấy mẫu khí được tiến hành như sau: Từng gia súc được nhốt trong buồng kín di động (được bố trí quạt đảo mẫu) trong vòng 10-15 phút. Sau đó, mẫu khí được bơm vào dụng cụ đựng khí chuyên dụng có tính chống thẩm thấu khí, buộc kín và được gửi đi phân tích nồng độ CH4 và CO2 trong vòng 3 ngày

(Sophea and Preston, 2011).

Tổng lượng khí CH4 thải ra được tính theo công thức sau:

Tổng CH4 thải ra (lít/ngày) = a * (b-d)/(c-e)

Trong đó:

a là lượng CO2 thải ra, l/ngày

b là nồng độ CH4 bên trong cũi tiêu hóa, ppm

c là nồng độ CO2 bên trong cũi tiêu hóa, ppm

d là nồng độ CH4 bên ngoài cũi tiêu hóa, ppm

e là nồng độ CO2 bên ngoài cũi tiêu hóa, ppm

Lượng khí CO2 thải ra/ngày (a) được ước tính từ tổng lượng ME ăn vào và tổng lượng nhiệt sản sinh theo công thức: a (lít/ngày) = tổng lượng nhiệt sản sinh (HP, heat production)/21,75; Trong đó HP (kj) = kj ME ăn vào – (kg tăng trọng x

20.000kj/1kg tăng trọng).

- Công thức quy đổi giữa các đại lượng:

Theo (Brouwer, 1965), 1 lít CH4 tương đương 0,71 g mêtan và tương

đương 0,04MJ năng lượng thô.

3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý thống kê phân tích phương sai bằng mô hình tuyến tính tổng quát (GLM) trên chương trình Minitab 16. Các giá trị trung bình của các nghiệm thức được so sánh đánh giá sự sai khác ở mức ý nghĩa P < 0,05 bằng phương pháp so sánh cặp Tukey. Mô hình thống kê sử dụng cho thí

nghiệm này là:

Yij = µ +Ti + eij

Trong đó: Yij là giá trị trung bình chung.

µ là giá trị trung bình.

Ti là ảnh hưởng của bổ sung tanin.

eij là sai số ngẫu nhiên.

PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁC LOẠI THỨC ĂN THÍ NGHIỆM

Thức ăn sử dụng trong thí nghiệm bao gồm: cây ngô ủ chua, cỏ tự nhiên, bã sắn, ngô nghiền, thức ăn tinh hỗn hợp Cargill và phụ phẩm chè xanh. Kết quả phân tích thành phần hoá học của các loại nguyên liệu làm thức ăn sử dụng cho

bò trong thời gian thí nghiệm được trình bày ở bảng 4.1.

Tính theo % VCK

Tên loại thức ăn

VCK %

CP NDF ADF

Khoáng

ME kcal/kg VCK

Xơ thô

Mỡ thô

Tanin tổng số

- 7,60 - 8,62 - 1,83 - 1,54 9,86 - 6,36 25,22

25,68 Cỏ tự nhiên 28,12 Cây ngô ủ chua 23,18 Bã sắn Ngô nghiền 90,28 TĂ tinh HH Cargill 90,81 Phụ phầm chè xanh 90,67

2185 11,20 65,36 33,18 29,12 2,96 8,61 65,77 38,12 35,39 2,26 2188 3,60 62,22 39,12 8,78 0,11 2767 3213 10,41 35,99 10,88 2,72 4,93 3075 16,00 56,52 12,86 9,28 1,62 2816 22,88 32,45 21,13 18,33 2,08

Ghi chú: ME: năng lượng trao đổi; CP, Protein thô; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit.

Bảng 4.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm

Từ kết quả bảng 4.1 cho thấy các loại thức ăn thô xanh sử dụng trong thí nghiệm có hàm lượng chất khô dao động từ 25,7 đến 28,1%. Hàm lượng NDF và ADF trong thức ăn thô xanh và bã sắn khá cao dao động từ 62,22 đến 65,77 % (đối với NDF), từ 33,18 đến 39,12% (đối với ADF). Giá trị ME của các loại thức ăn trong khẩu phần dao động từ 2185 đến 3213 kcal/kg VCK. Hàm lượng các chất dinh dưỡng của thức ăn dùng trong nghiên cứu phù hợp với kết quả công bố của Viện Chăn nuôi (2001). Bột lá chè có hàm lượng tanin chiếm 25,22% VCK và có hàm lượng protein 22,9%. Kết quả này cùng tương đồng với kết quả công bố của Ramdani et al. (2013), thân và lá cây chè không những có hàm lượng protein thô cao (24%VCK) mà còn giàu các hợp chất thực vật thứ cấp như tanin (17,6% VCK). Theo nghiên cứu của Trịnh Văn Loan (1975) cho thấy cây chè xanh của Việt Nam có tên khoa học là Camellia sinensis thuộc họ Theaceae. Tác giả cũng cho rằng tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến phẩm chất chè. Tanin còn gọi chung là hợp chất fenol, trong đó 90% là các dạng catechin. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp của tanin chè không giống

nhau và tùy theo từng giống chè mà thay đổi. Tanin giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh lý của cây, nó tham gia vào quá trình ôxi hóa khử trong cây. Các dạng catechin như epicatechin galat, epigalocatechin galat tham gia vào quá trình sinh trưởng của cây. Về mặt phẩm chất chè, tanin giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo thành màu sắc, hương vị của chè (nhất là đối với việc chế biến chè đen). Hàm lượng tanin dao động tùy theo bộ phân trên cây chè thường dao động 25,5- 36,6% và 22,9-36,9 tương ứng ở giống chè PH1 và giống chè vùng trung du (Trịnh Văn Loan, 1975). Sự biến động của hàm lượng tanin nói chung và catechin nói riêng trong chè rất lớn, nó phụ thuộc vào giống, phương pháp thu hoạch, mùa vụ, điều kiện khí hậu, địa hình, kỹ thuật canh tác (Waghorn, 2008; Mueller Harver, 2006). Trong điều kiện tự nhiên ở Việt Nam, các giống chè Shan thường cho hàm lượng tanin cao hơn các giống chè khác hiện đang trồng. Hàm lượng tanin biến động rất lớn tùy theo vị trí lá trên búp. Tanin trong thực vật được chia làm 2 loại: một loại tanin có khả năng thủy phân gọi là tanin dễ hòa tan (HTs) và một loại không có khả năng thủy phân gọi là tanin ngưng tụ (CTs). Trong nghiên cứu này chỉ phân tích được tanin tổng số, chưa xác định được hàm lượng HTs và CTs trong phụ phẩm chè xanh.

Việc sử dụng bổ sung phụ phẩm chè xanh, ngoài mục đích sử dụng vai trò của tanin nhằm giảm thiểu tạo khí CH4 ở dạ cỏ, thì bên cạnh đó với hàm lượng protein thô và năng lượng có trong phụ phẩm chè xanh, mặc dù hàm lượng thấp, có thể vẫn có tác động ảnh hưởng ở góc độ nào đó đến hiệu quả chuyển hóa thức ăn của khẩu phần, điều mà không có được khi bổ sung tanin ở dạng nguyên chất. Nghiên cứu trước đây đã cho thấy trong chè có 17 axit amin, các axit amin này kết hợp với đường và tanin tạo thành andehit. Như vậy tanin trong chè xanh không tồn tại ở dạng đơn chất, điều mà nghiên cứu này muốn tìm hiểu tác động ảnh hưởng khi gia súc khi được bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh.

Các kết quả về hiệu quả chuyển hóa do ảnh hưởng của bổ sung phụ phẩm

chè xanh sẽ đi sâu phân tích trong phần tiếp theo của luận văn này.

4.2. LƯỢNG THU NHẬN THỨC ĂN CỦA BÒ THÍ NGHIỆM

Lượng thức ăn thu nhận và các chất dinh dưỡng thu nhận từ khẩu phần phản ánh chất lượng thức ăn cũng như tác động của yếu tố thí nghiệm để vật nuôi ăn nhiều nhất. Đề tài được thực hiện bằng cách tiến hành cân và tính toán lượng thức ăn thu nhận hàng ngày của bò thí nghiệm cũng như những tác động của việc bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh đến lượng thu nhận của gia súc trong thời gian thí nghiệm. Kết quả thu được được trình bày ở bảng 4.2.

Chỉ tiêu

ĐC

KP0.3

KP0.5

KP0.7

SEM

P- value

Chất khô thu nhận

kg/ngày % KL cơ thể

6,08b 2,35b

6,52a 2,41ab

6,57a 2,45a

5,96b 2,32b

0,11 0,05

0,033 0,001

Chất dinh dưỡng thu nhận

NLTĐ, Kcal/ ngày 16529,96b 17711,07a 17869,27a 16213,46b 272,43 0,09 CHC, kg/ ngày 0,01 Protein, kg/ ngày 0,06 NDF, kg/ ngày 0,03 ADF, kg/ ngày

6,13a 0,73a 3,69a 1,62a

5,56b 0,67b 3,35b 1,47b

5,67b 0,67b 3,45b 1,50b

6,07a 0,72a 3,67a 1,61a

0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

Ghi chú: NLTĐ: năng lượng trao đổi; CHC, chất hữu cơ;; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; Các giá trị trung bình mang các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau ở mức P<0,05) , SEM : sai số chuẩn của số trung bình.

Bảng 4.2. Lượng thức ăn và các chất dinh dưỡng thu nhận

Kết quả thu nhận VCK hàng ngày trên đàn bò thí nghiệm của chúng tôi

dao động trong khoảng từ 2,32% đến 2,45% khối lượng cơ thể (BW).

Kết quả trong nghiên cứu này tương đương kết quả đã công bố của Đỗ Thị Thanh Vân và cs. (2016) là 2,35% BW và Hoàng Kim Vũ (2011) là 2,42% BW, nhưng thấp hơn kết quả nghiên cứu của Văn Tiến Dũng (2012) là 2,77%BW. Theo tiêu chuẩn ăn của Kearl (1982) cho bò có khối lượng 300-450 kg và tăng khối lượng 1-1,1 kg/con/ngày thì tổng mức VCK theo nhu cầu tương đương 2,4% BW.

Kết quả bảng 4.2 cho thấy khi bổ sung tanin từ bột lá chè ở mức 0,3% và 0,5% đã làm tăng rõ rệt lượng VCK thu nhận (P<0,05), tuy nhiên khi tăng mức bổ sung lên 0,7% đã không cải thiện được hiệu quả thu nhận. Kết quả thu nhận các chất dinh dưỡng (NLTĐ, CHC, Protein, NDF, ADF) cũng có xu hướng tương tự khi bò được ăn bổ sung hoặc không bổ sung tanin trong khẩu phần. Trong nghiên cứu này, việc bổ sung phụ phẩm chè xanh cho bò bằng cách trộn trực tiếp vào khẩu phần hàng ngày của gia súc thí nghiệm có thể loại bớt được tác động gây mất tính ngon miệng của bò do lượng tanin có trong lá chè. Ngoài ra, theo Bhatta et al. (2009) cho rằng có sự tương tác giữa tanin và khẩu phần ăn và kết quả là ảnh hưởng đến sự thu nhận thức ăn của gia súc. Trong nghiên cứu này có thể thức ăn ủ chua trong khẩu phần nuôi bò đã có sự tương tác và làm giảm tác động của yếu tố tanin trong phụ phẩm chè xanh đến tính ngon miệng. Theo nghiên cứu của Waghorn (1990) tanin trong một số cây thực vật có khả

năng bảo vệ protein thức ăn thoát qua khỏi dạ cỏ, và có tác động thúc đẩy quá trình chuyển hóa thức ăn, và làm tăng được lượng thu nhận của khẩu phần. Ngoài ra, nhóm tác giả Pastore et al. (2006) cũng đề cập đến một vai trò có lợi của chè xanh (Camellia sinensis) do ảnh hưởng của hợp chất tanin-cafein được tạo thành chủ yếu từ cafein, teaflavin, tearubigin, teaflavingalat có trong chè xanh. Theo các tác giả này hợp chất tanin-cafein có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, kích thích cơ năng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu. Mặc dù, trong nghiên cứu này chưa có kết quả về ảnh hưởng của hợp chất tanin-cafein đến khả năng thu nhận, song dường như đã có ảnh hưởng nào đó khi được bổ sung tanin ở tỷ lệ phù hợp.

Tuy nhiên vấn đề khi tăng mức bổ sung lên 0,7% đã không làm tăng lượng thu nhận. Kết quả này cũng phù hợp với công bố của Khang và Wiktorsson (2006) khi sử dụng bổ sung bột lá sắn (có chứa tanin) trong khẩu phần nuôi bò sinh trưởng, kết quả là thu nhận thấp hơn ở nhóm bò được ăn rơm ủ urê cùng với bột lá sắn. Tuy nhiên nghiên cứu khác lại chỉ ra rằng không thấy sự sai khác rõ rệt về thu nhận VCK khẩu phần khi bò sinh trưởng được cho ăn tanin (từ bột lá

sắn và bột cỏ Stylosanthes) ở mức 22,5 đến 33,5 g/kg VCK (Thang et al., 2010).

Nhiều nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng tanin đã ảnh hưởng cả hai mặt tích cực và tiêu cực đến tỷ lệ tiêu hóa của gia súc tùy thuộc nguồn và tỷ lệ bổ sung trong khẩu phần (Man and Wiktorsson, 2001). Vậy câu hỏi đặt ra, trong nghiên cứu này là tỷ lệ bổ sung thích hợp là bao nhiêu để làm giảm lượng mêtan sản sinh từ dạ cỏ của bò, đồng thời không ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa các chất

4.3. TỶ LỆ TIÊU HÓA CÁC CHẤT DINH DƯỠNG CỦA KHẨU PHẦN

dinh dưỡng của khẩu phần. Kết quả được trình bày trong bảng 4.3.

ĐC

KP0.3

KP0.5

KP0.7

SEM

P-value

Tỷ lệ tiêu hóa (%)

VCK CHC Protein NDF ADF

76,90a 77,74a 79,16a 76,43a 70,93a

75,04ab 75,98ab 79,73a 76,40a 71,36a

74,13ab 74,88ab 75,52b 73,99b 66,97b

70,88b 71,01b 72,86b 70,5c 63,33c

1,21 1,56 1,69 0,98 0,83

0,032 0,001 0,039 0,022 0,041

Ghi chú: CHC, chất hữu cơ; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit. Các giá trị trung bình mang các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau ở mức P<0,05) . SEM : sai số chuẩn của số trung bình.

Bảng 4.3. Tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng của khẩu phần

Kết quả cho thấy tỷ lệ tiêu hoá các chất dinh dưỡng có xu hướng giảm theo các mức bổ sung phụ phẩm chè xanh. Tuy nhiên, khi bổ sung tanin ở mức 0,3%, đã không ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa protein nhưng khi bổ sung ở các mức cao hơn (0,5% và 0,7%) đã làm giảm tỷ lệ tiêu hóa protein khẩu phần (P<0,05). Điều này có thể giải thích do tanin trong phụ phẩm chè đã tạo phức hợp tanin-protein và "thoát qua" sự phân giải ở dạ cỏ, và được tiêu hóa chủ yếu ở dạ múi khế (khi pH thấp hơn). Ở mức bổ sung cao hơn (0,7%), dường như tanin lại trở thành chất kháng dinh dưỡng, nên một phần phức hợp tanin-protein đã không được tiêu hóa ở dạ múi khế và bị đẩy ra ngoài qua phân, dẫn đến tỷ lệ tiêu hóa thấp hơn khi bổ sung từ mức 0,5% trở lên. Nhận định này cũng phù hợp với một số kết quả công bố trước đây, cho rằng tanin tách chiết và các cây chứa tanin làm giảm tỷ lệ tiêu hóa trong in vitro (Bhatta et al., 2009; Patra et al., 2006). Các tác giả đã đưa ra phân tích là ở mức tanin cao trong khẩu phần, ngoài tạo phức tanin-protein, phần còn lại có thể đã ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa xơ thông qua việc tạo phức với lignocellulose, do đó hạn chế nguồn thức ăn của các vi sinh vật hoặc phần tanin chưa tạo phức tác động trực tiếp ức chế hoạt động hệ vi sinh vật phân giải xơ và men phân giải xơ hoặc xảy ra cả hai trường hợp trên. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy tỷ lệ tiêu hóa NDF của khẩu phần đã giảm rõ rệt khi bổ sung ở mức 0,5%, tuy nhiên không thấy sự sai khác khi bổ sung ở mức 0,3%. Xu hướng này hoàn toàn phù hợp với kết quả công bố trước đây, cho rằng tanin trong khẩu phần giảm tỷ lệ tiêu hóa xơ, do tanin đã ức chế hoạt động VSV phân

giải xơ trong dạ cỏ (McNaughton, 1987).

Một điểm cần quan tâm ở đây đó là khi bổ sung tanin từ phụ phẩm chè, do CP của phụ phẩm chè xanh khá cao 22,9%, dường như sẽ làm cải thiện tỷ lệ tiêu hóa khi tăng mức độ bổ sung. Tuy nhiên ở mức bổ sung cao nhất (0,7%) lại có giá trị thấp hơn so với không bổ sung, điều này dường như lượng VCK phụ phẩm chè bổ sung là thấp (tính từ tỷ lệ tanin bổ sung theo VCK thu nhận khẩu phần).

Như vậy yếu tố này có thể không ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa khẩu phần.

4.4. LƯỢNG CÁC CHẤT DINH DƯỠNG TIÊU HÓA

Nhìn chung, tanin có thể làm giảm lượng khí mêtan sinh ra thông qua việc làm giảm số lượng protozoa và giảm sự phân giải xơ phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của tanin và loại vi sinh vật sinh khí mêtan. Tuy nhiên tanin ở hàm lượng cao có thể ảnh hưởng đến sự lên men ở dạ cỏ. Do đó, xem xét để đưa ra một tỷ lệ tanin thích hợp là rất quan trọng, để có thể làm giảm khí mêtan mà

không ảnh hưởng xấu đến tổng lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa. Bảng 4.4 trình

bày kết quả lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa của các khẩu phần thí nghiệm.

Chỉ tiêu

SEM

VCK (kg/ngày) CHC (kg/ngày) CP (kg/ngày) NDF (kg/ngày) ADF (kg/ngày)

ĐC 4,68b 4,41b 0,53b 2,63b 1,07b

KP0.3 4,89a 4,61a 0,58a 2,81a 1,15a

KP0.5 4,87a 4,59a 0,55ab 2,73ab 1,08b

KP0.7 4,23c 3,95c 0,49c 2,36c 0,93c

0,11 0,08 0,01 0,05 0,03

0,023 0,039 0,012 0,010 0,046

Ghi chú: CHC, chất hữu cơ; CP, Protein thô; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; Các giá trị trung bình mang các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau ở mức P<0,05) . SEM : sai số chuẩn của số trung bình.

Bảng 4.4. Lượng các chất dinh dưỡng tiêu hoá

Từ kết quả bảng 4.4 cho thấy, nhóm bò được bổ sung 0,3 và 0,5% tanin từ phụ phẩm chè xanh đã cải thiện rõ rệt về lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa so với lô đối chứng (P<0,05), trừ chỉ tiêu ADF. Không thấy sự sai khác giữa khẩu phần có bổ sung mức 0,3% và 0,5% tanin từ phụ phẩm chè xanh. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu trước đây của Hồ Quang Đồ (2014) khi bổ sung tanin vào khẩu phần của bò thì tỷ lệ tiêu hóa VCK, protein và chất hữu cơ đã được cải thiện rõ rệt so với lô không được bổ sung. Kết quả bảng 4.4 cho thấy khi bổ sung 0,7% tanin cho kết quả thấp hơn rõ rệt khi so sánh với khẩu phần đối chứng. Các nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra rằng khi bổ sung tanin ở mức cao, 50 đến 90 g/kg VCK, tỷ lệ tiêu hóa xơ trong dạ cỏ giảm (Reed et al., 1985) do ức chế hoạt động của nhóm vi khuẩn và nấm (Chesson et al., 1982). Mức bổ sung 0,7% ở nghiên cứu này dường như đã ảnh hưởng không tốt đến hoạt động VSV dạ cỏ, dẫn đến làm giảm tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng của khẩu phần. Nghiên cứu gần đây của Liu et al. (2011) bổ sung tanin 10 hoặc 30g/kg VCK chiết ly từ hạt dẻ đã làm giảm số nguyên sinh động vật protozoa. Tuy nhiên trong một nghiên cứu khác trên in vitro, đã chỉ ra rằng các chất bổ sung tanin không ảnh hưởng đến vi khuẩn tổng số, số lượng nhóm vi khuẩn Ruminococcus flavefaciens và nhóm Ruminococcus albus (Dương Nguyên Khang và cs., 2016) và nhóm vi khuẩn phân giải xơ Fibrobacter succinogenes (Mao et al., 2010). Đối với các thức ăn chứa tanin, việc ức chế hoạt động VSV dạ cỏ và quá trình sinh CH4 chủ yếu là do tanin ngưng tụ (CTs) (Martin et al., 2008). Có hai cơ chế về hoạt động của tanin, đó là tanin ảnh hưởng trực tiếp đến hình thành CH4 và ảnh hưởng gián tiếp đến giảm hình thành hydro do tỷ lệ

phân giải thức ăn ở dạ cỏ thấp hơn (Tavendale et al., 2005).

4.5. KHẢ NĂNG TĂNG KHỐI LƯỢNG VÀ HIỆU QUẢ CHUYỂN HÓA THỨC ĂN

Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của việc bổ sung tanin trong phụ phẩm chè đến khả năng tăng trọng của bò sinh trưởng, chúng tôi tiến hành theo dõi sự tăng

khối lượng của bò trong giai đoạn thí nghiệm. Kết quả được trình bảy ở bảng 4.5.

Chỉ tiêu

ĐC

KP0.3

KP0.5

KP0.7

SEM

237,80 322,24b 938,26b

247,41 339,32a 1021,21a

244,60 339,29a 1052,11a

235,30 3,04 0,631 316,91b 5,75 0,002 906,81b 15,42 0,022

Tăng khối lượng KL bắt đầu, kg KL kết thúc, kg Tăng KL, g/ngày

Chuyển hóa thức ăn Hệ số FCR, kg TĂ/kg tăng KL

6,48a

6,38ab

6,25b

6,54a

0,10 0,001

Ghi chú: Các giá trị trung bình mang các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau ở mức P<0,05) SEM : sai số chuẩn của số trung bình.

Bảng 4.5. Sự thay đổi khối lượng bò

Kết quả tăng khối lượng của bò thí nghiệm trong nghiên cứu này dao động trong khoảng 938-1052 g/ngày. Trong nghiên cứu này, thức ăn tinh trong khẩu phần được sử dụng với tỷ lệ cao (60%) trên bò lai (Brahman x Laisind) đã cho kết quả khá cao. Kết quả này cũng tương đương với số liệu đã công bố của Nguyễn

Quốc Đạt và cs. (2008) đạt 952g/con/ngày khi nghiên cứu trên bò thịt lai.

Kết quả bảng 4.5 và biểu đồ 4.1 cho thấy bò được bổ sung ở mức 0,3 và 0,5% tanin từ phụ phẩm chè xanh đã cải thiện khả năng tăng khối lượng so với lô đối chứng, tuy nhiên không có sự sai khác về chỉ tiêu này khi nâng mức bổ sung lên 0,7%. Kết quả này cùng hoàn toàn phù hợp với các quy luật thu được ở kết quả trong nghiên cứu về lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa (bảng 4.4). Khả năng tăng khối lượng của bò cao hơn ở nhóm có lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa cao hơn (biểu đồ 4.2). Các tác giả Waghorn (1990); Man and Wiktorsson (2001) đã cho rằng tanin trong khẩu phần của bò sẽ tạo thành phức hợp tanin- protein và các protein giá trị có trong khẩu phần được "bảo vệ" và thoát qua sự phân giải của vi sinh vật ở dạ cỏ và được tiêu hóa dạ múi khế và phần trước của tá tràng nơi có pH thấp và làm tăng nồng độ axit linoleic liên hợp trong sản phẩm của động vật nhai lại (Waghorn, 2008; Mueller Harver, 2006). Kết quả là làm tăng tỷ lệ các axit amin có trong thức ăn thoát qua khỏi dạ cỏ (Waghorn, 1990), từ đó cải thiện hiệu quả tăng trọng. Đây có thể như lời giải thích cho các khẩu

phần thí nghiệm khi được ăn bổ sung 0,3-0,5% tanin từ phụ phẩm chè xanh. Theo Waghorn (2008), khi tỷ lệ tanin cao hơn 5% VCK trong khẩu phần đã ảnh hưởng xấu đến khả năng sử dụng chất dinh dưỡng trong khẩu phần và ảnh hưởng trực tiếp đến sức sản xuất của vật nuôi. Trong nghiên cứu của chúng tôi mức bổ sung cao nhất là 0,7% theo VCK thu nhận của khẩu phần, đã ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hóa (bảng 4.4) và kết quả đã ảnh hưởng đến khả năng tăng khối lượng của bò

(bảng 4.5).

Biểu đồ 4.1. Ảnh hưởng của tanin đến tăng khối lượng của bò

Kết quả nghiên cứu cho thấy không thấy sự sai khác về kết quả về tăng khối lượng, và hiệu quả chuyển hóa thức ăn (FCR) giữa nhóm bò được ăn khẩu phần 0,7% so với lô đối chứng. Điều này dường như không có sự hợp lý, khi tỷ lệ tiêu hóa thấp hơn ở nhóm bò được ăn bổ sung 0,7% tanin so với lô không được bổ sung (khẩu phần đối chứng) (bảng 4.3). Như vậy ở một khía cạnh nào đó, bò được ăn khẩu phần bổ sung tanin ở mức 0,7%, mặc dù làm giảm tỷ lệ tiêu hóa, nhưng có thể phần nào đã góp phần cải thiện khả năng sinh trưởng. Thường kết quả nghiên cứu trước đây cho rằng tỷ lệ tanin cao trong khẩu phần có ảnh hưởng xấu đến khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng và sức sản xuất của động vật, nhưng ảnh hưởng này còn phụ thuộc vào loại tanin (Waghorn, 2008). Trong nghiên cứu này, mới chỉ xác định tiêu hóa biểu kiến, hơn nữa cũng chưa phân tích cụ thể được hàm lượng HTs và CTs có trong phụ phẩm chè xanh. Việc xác định bao nhiêu % protein của khẩu phần được "thoát qua" và tiêu hóa ở dạ múi

khế và những ảnh hưởng khác đã tác động đến việc cải thiện hiệu quả chuyển hóa thức ăn cũng chưa được đề cập đến trong nghiên cứu này. Những tồn tại này

cần được tiếp tục nghiên cứu tiếp.

Biểu đồ 4.2. Lượng protein tiêu hóa và tăng khối lượng của bò thí nghiệm

4.6. MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN

Với mục tiêu trong nghiên cứu là đánh giá được ảnh hưởng của việc bổ sung tanin có trong phụ phẩm chè xanh đến khả năng sinh trưởng và giảm phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò. Kết quả xác định lượng nhiệt sản xuất ra, khí CH4 và khí CO2 sản sinh ra và mức độ phát thải khí mêtan của bò được ăn các khẩu

phần có bổ sung các mức tanin khác nhau được trình bày trong bảng 4.6.

Chỉ tiêu

ĐC

SEM

KP0.5

KP0.7

KP0.3

Tổng HP, kj/ngày Tổng CO2, l/ngày Tỷ lệ CH4/CO2 Tổng CH4, l/ngày Tổng CH4, g/ngày

P 50397,80b 53680,71a 53724,61a 49346,25b 1093,26 0,005 2317,14b 0,041 0,076a 0,001 175,22a 0,001 124,41a 0,001

2468,08a 0,066a 163,19b 115,87b

2268,79b 0,072a 162,36b 115,28b

2470,10a 0,061a 150,75c 107,03c

61,81 0,00 3,05 2,17

Ghi chú: HP: tổng nhiệt sản sinh, Trong cùng một hàng, các giá trị trung bình mang chữ số khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05). SEM : sai số chuẩn của số trung bình.

Bảng 4.6. Mức độ phát thải khí mêtan

Qua bảng 4.6 kết quả cho thấy tổng nhiệt sản sinh tăng theo các mức bổ sung tanin so với khẩu phần đối chứng (ĐC), cụ thể như sau KP0.3 tăng 7,34%, KP0.5 tăng 6,60%, nhưng lại giảm ở KP0.7 (2,09%). Tuy nhiên, khi đo đạc xác định tỷ lệ CH4/CO2, kết quả cho thấy việc bổ sung tanin ở các mức khác nhau đã làm giảm tỷ lệ này, nhưng mức độ giảm khác nhau tùy theo mức độ bổ sung. Kết quả tính toán cho thấy đã giảm 13,16%, 19,74%, và 5,26% so với khẩu phần ĐC,

tương ứng ở khẩu phần bổ sung 0,3%; 0,5% và 0,7% phụ phẩm chè xanh.

Biểu đồ 4.3. Tổng lượng khí mêtan thải ra từ dạ cỏ bò thịt

Kết quả bảng 4.6 và biểu đồ 4.3 cho thấy tổng lượng phát thải khí mêtan (theo l/ngày hoặc g/ngày) có xu hướng giảm dần khi tăng mức độ bổ sung tanin từ phụ phẩm chè. Tuy nhiên, không thấy sự cải thiện mức độ giảm phát thải khi nâng mức bổ sung tanin từ phụ phẩm nông nghiệp từ 0,5% lên 0,7%. Về bản chất, nhiều nghiên cứu trước đây cho rằng do tanin là hợp chất của thực vật có tác dụng ức chế hoạt động của các nhóm vi khuẩn sinh khí mêtan, ức chế hoạt động của protozoa và do đó có tác dụng giảm thiểu sự phát thải khí mêtan từ gia súc nhai lại (Huang et al., 2010, Mao et al., 2010, Puchala et al., 2012), và do tanin làm "đông vón" protein. Nhiều nghiên cứu trước đây cho thấy các loài cây nhiệt đới chứa nhiều tanin như Lotus pedunculatus khi sử dụng trong khẩu phần đã làm giảm tới 30% lượng CH4 thải ra (Waghorn et al., 2002; Woodward et al., 2004). Theo nghiên cứu của Tavendale et al. (2005) có hai cơ chế về hoạt động của tanin, đó là tanin ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình tạo mêtan và thứ hai là ảnh hưởng gián tiếp đến giảm tạo ra hydro do tỷ lệ phân giải thức ăn ở dạ cỏ

thấp hơn, hoặc có thể ngăn cản sự phát triển của protozoa và các vi sinh vật khác sản sinh khí hydro (Patra, 2010; Tavendale et al., 2005). Trong điều kiện in vivo, nhóm tác giả Grainger et al. (2009) đã bổ sung hai mức tanin (8,6 và 14,6 g/kg VCK thu nhận) được tách chiết từ Acacia mearnsii vào khẩu phần của bò sữa chăn thả ăn 4,5 kg thức ăn tinh. Kết quả cho thấy việc bổ sung này đã làm giảm thiểu 11,5 và 28% mêtan thải ra, nhưng cũng làm giảm tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần. Một điều cần quan tâm xem xét ở đây đó là mức độ giảm mêtan đến mức nào thì ảnh hướng xấu đến tỷ lệ tiêu hóa của khẩu phần, từ đó xác đinh mức bổ sung tanin phù hợp. Về cơ chế sản sinh mêtan, các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng trong điều kiện yếm khí ở dạ cỏ, các phản ứng oxy hóa để lấy năng lượng ở dạng ATP giải phóng ra hydro. Để triệt tiêu ion hydro tự do, điều này gây bất lợi cho các phản ứng sinh hóa trong dạ cỏ khi H+ tích lũy quá nhiều, thì vi sinh vật trong dạ cỏ đã có cơ chế tổng hợp ra khí mêtan nhờ các nhóm vi khuẩn sinh CH4 ở dạ cỏ (rumen methanogens) (O’Mara et al., 2008). Đây là cơ chế bình thường của quá trình lên men ở dạ cỏ nhằm tránh được nguy cơ tích lũy quá nhiều hydrro (Martin et al., 2008b). Do hydro tự do sẽ ức chế enzym khử hydro (dehydrogenases) và ảnh

hưởng đến quá trình lên men (Martin et al., 2008b).

Kết quả ở thí nghiệm này đã cho thấy giá trị giảm thấp nhất được quan sát

khi bổ sung ở mức 0,5% tanin từ phụ phẩm chè xanh. Tuy nhiên, liệu đây có phải

mức bổ sung tối ưu hay không, cần nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung tanin

đến cường độ phát thải khí mê tan

4.7. CƯỜNG ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN THEO LƯỢNG DINH DƯỠNG THU NHẬN VÀ KHẢ NĂNG TĂNG TRỌNG

Để xác định được cường độ phát thải khí mêtan ở bò tính theo đơn vị chất

dinh dưỡng thu nhận cũng như những phân tích về mức độ giảm thiểu khí CH4

của tanin tính theo đơn vị sản xuất thịt, khi bò được bổ sung và không được bổ

sung phụ phẩm chè xanh trong khẩu phần. Kết quả được trình bày ở bảng 4.7.

Kết quả cho thấy bò được ăn các khẩu phần thí nghiệm có lượng phát thải

lít khí mêtan tính trên kg VCK thu nhận và trên kg tăng khối lượng đều có xu

hướng giảm dần khi tăng mức bổ sung tanin. Tuy nhiên, ở mức bổ sung cao hơn

(0,7%) đã không cải thiện hiệu quả giảm phát thải (biểu đồ 4.4). Từ kết quả này

cho thấy bổ sung phụ phẩm chè xanh ở mức 0,5% khẩu phần có lượng phát thải

thấp nhất tính trên 1 kg chất khô thu nhận.

Chỉ tiêu

L CH4/kg VCK thu nhận g CH4/kg VCK thu nhận L CH4/kg CHC thu nhận L CH4/kg NDF thu nhận L CH4/kg ADF thu nhận L CH4/kg tăng KL

ĐC 28,80a 20,45a 30,90a 50,84a 116,59a 249,01a

KP0.3 KP0.5 KP0.7 SEM 27,37b 22,94d 25,04c 19,43b 16,28d 17,78c 29,36b 24,61d 26,87c 48,73b 40,83d 44,44c 101,56c 111,12b 93,12d 213,07c 191,04d 238,73b

0,49 0,36 0,48 0,88 2,18 3,84

0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

Ghi chú: CHC, chất hữu cơ; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; Các giá trị trung bình mang các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau ở mức P<0,05) . SEM : sai số chuẩn của số trung bình

Bảng 4.7. Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng thu nhận

Biểu đồ 4.4. Cường độ phát thải khí mêtan từ dạ cỏ của bò thịt

Cũng cho kết quả tương tự, lượng khí mêtan thải ra tính theo chất hữu cơ, NDF và ADF ở các khẩu phần bổ sung phụ phẩm chè xanh cũng thấp hơn rõ rệt so với khẩu phần đối chứng, giá trị thấp nhất được quan sát ở khẩu phần bổ sung tanin ở mức 0,5%.

Kết quả này cùng hoàn toàn logic với các kết quả thu được của chúng tôi trong nghiên cứu này, khi nâng mức bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh đến 0,5% đã cải thiện được khả năng thu nhận, tỷ lệ tiêu hóa và khả năng tăng khối lượng. Theo O’Mara et al. (2008) nếu năng suất gia súc tăng lên thông qua dinh dưỡng tốt hơn, năng lượng cần cho duy trì tính theo tỷ lệ phần trăm của tổng nhu cầu năng lượng sẽ giảm đi, và CH4 đi cùng với nhu cầu duy trì cũng giảm, do vậy lít CH4/kg thịt sản xuất cũng giảm. Trong một thí nghiệm trên cừu cho thấy khi

lượng thu nhận tăng đã làm giảm cường độ phát thải CH4 khi tính trên 1 đơn vị tăng khối lượng và một thay đổi nhỏ lượng năng lượng thu nhận kéo theo thay đổi nhỏ lượng CH4 thải ra nhưng tạo nên một thay đổi lớn về năng suất của gia súc (Hegarty et al., 2010).

4.8. CƯỜNG ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN THEO LƯỢNG CHẤT DINH DƯỠNG TIÊU HÓA

Để nghiên cứu sâu hơn ảnh hưởng mối liên hệ giữa các mức bổ sung tanin trong khẩu phần, tỷ lệ tiêu hóa và mức độ phát thải khí mêtan, chứng tôi tính toán lượng khí mêtan thải ra tính trên đợn vị VCK tiêu hóa. Kết quả về cường độ phát thải khí mêtan tính theo lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa được trình bày

qua bảng 4.8.

Chỉ tiêu

ĐC

KP0.3 KP0.5 KP0.7

SEM

L CH4/kg VCK tiêu hóa g CH4/kg VCK tiêu hóa L CH4/kg CHC tiêu hóa L CH4/kg NDF tiêu hóa L CH4/kg ADF tiêu hóa

37,45a 26,59a 66,52a 164,38a 39,75a

33,37b 23,70b 58,17b 142,33b 35,36b

30,94c 21,97c 55,19c 139,05c 32,86c

38,61a 27,42a 69,10a 175,46a 41,35a

0,84 0,60 1,19 3,72 0,66

0,012 0,007 0,006 0,024 0,020

Ghi chú: CHC: chất hữu cơ; NDF: xơ tan trong môi trường trung tính; ADF: xơ tan trong môi trường axit; Các giá trị trung bình mang các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau ở mức P<0,05) SEM : sai số chuẩn của số trung bình

Bảng 4.8. Cường độ phát thải khí mêtan theo lượng chất dinh dưỡng tiêu hóa

Từ kết quả bảng 4.8 cho thấy việc bổ sung tanin trong khẩu phần đã ảnh hưởng rõ rệt đến cường độ phát thải khí mêtan tính trên kg VCK tiêu hóa (P<0,05). Tuy nhiên, khi tăng mức bổ sung ở mức 0,7% cho kết quả không làm giảm lượng phát thải/kg chất tiêu hóa so với khẩu phần không được bổ sung. Cũng cho kết quả tương tự khi xem xét mức độ phát thải khí mêtan ở lượng tiêu hoá chất hữu cơ, NDF và ADF. Kết quả tổng hợp số liệu từ 15 thí nghiệm in vitro và 15 thí nghiệm in vivo tiến hành đánh giá ảnh hưởng của các mức tanin (chủ yếu ở mức 0–2,3%), các nguồn và các cách bổ sung tanin khác nhau đến lượng phát thải khí mêtan từ gia súc nhai lại đã chỉ ra rằng mức bổ sung tanin luôn tỷ lệ nghịch với cường độ phát thải khí mêtan (Jayanegara et al., 2012). Tuy nhiên, khi bổ sung tanin đến mức 0,7% cho kết quả cường độ phát thải tính trên 1 kg VCK tiêu hóa cao hơn so với mức bổ sung ở mức 0,5% và không có sự sai khác so với bò ăn khẩu phần đối chứng.

4.9. ƯỚC LƯỢNG LƯỢNG NĂNG LƯỢNG MẤT ĐI QUA PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN

Để xác định hiệu quả của việc bổ sung phụ phẩm chè xanh đến khả năng

sản xuất và những tác động tốt tới gia súc, đề tài tiến hành nghiên cứu về sự mất

đi của năng lượng cho việc sản xuất khí mêtan. Về bản chất quá trình tổng hợp

khí mêtan và thải khí mêtan ra môi trường trong quá trình hô hấp của gia súc đã

làm mất đi một phần năng lượng. Hiệu quả giảm hao hụt năng lượng từ thức ăn

(tính ở dạng GE) do thất thoát qua phát thải khí mêtan được tính toán cụ thể, kết

quả được trình bày ở bảng 4.9.

Chỉ tiêu

ĐC

KP0.3

KP0.5

KP0.7

SEM

GE thu nhận, kcal Tổng CH4, l/ngày GE mất qua CH4, kcal GE mất qua CH4, %

26212,87c 28783,91ab 29396,72a 27749,25b 481,17 0,026 150,75c 3,07 0,001 28,93 0,048 0,12 0,001

162,36b 1621,29b 1746,18ab 6,29b

163,19b 1755,13ab 6,10b

175,22a 1884,54a 7,19a

5,52c

Ghi chú: GE: Năng lượng thô; Các giá trị trung bình mang các chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau ở mức P<0,05) . SEM : sai số chuẩn của số trung bình.

Bảng 4.9. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan

Kết quả bảng 4.9 cho thấy năng lượng mất đi qua phát thải khí CH4 giảm rõ rệt khi bổ sung tanin từ phụ phẩm chè xanh so với không bổ sung (lô ĐC) (P<0,05). Trong quá trình vi sinh vật lên men ở dạ cỏ thì xảy ra phản ứng oxy hóa để lấy năng lượng ở dạng ATP giải phóng ra hydro để kết hợp với khí cacbonic để tạo thành khí CH4. Quá trình tổng hợp khí CH4 và sau đó phát thải khí này ra môi trường cũng làm mất đi một phần năng lượng. Mức độ giảm thấp nhất tìm thấy trong nghiên cứu ở lô được ăn bổ sung ở mức 0,5% tanin (5,5%). Khi so sánh về mức độ thất thoát năng lượng thô của khẩu phần, các lô được bổ sung tanin đã cải thiện hiệu quả hơn 15,2%; 23,2% và 12,5% so với lô đối chứng (không bổ sung) tương ứng ở mức bổ sung 0,3%, 0,5% và 0,7%. Johnson and Johnson (1995) nhận thấy khi lượng thức ăn thu nhận tăng thì cường độ phát thải CH4 giảm. Tuy nhiên tác giả cũng chỉ ra rằng mối liên hệ chặt chẽ giữa tỷ lệ tiêu hóa khẩu phần, lượng thu nhận và lượng CH4 thải ra chưa được chứng minh. Tác giả cũng chỉ ra rằng không có mối tương quan giữa tỷ lệ tiêu hóa GE và tỷ lệ GE mất đi dạng khí CH4. Như vậy dường như ở mức bổ sung 0,7% có tỷ lệ tiêu hóa

thấp và năng lượng thoát qua cao, dẫn đến hiệu quả giảm phát thải thấp hơn.

Biểu đồ 4.5. Ước lượng lượng năng lượng mất đi qua phát thải khí mêtan

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. KẾT LUẬN

Từ những kết quả nghiên cứu đã trình bày ở trên, có thể rút ra một số kết luận:

1. Bổ sung tanin làm tăng lượng thu nhận các chất dinh dưỡng.

 Tăng ME thu nhận ở KP0.3, KP0.5 tương ứng là 7,15%, và 8,10%,

nhưng giảm ở KP0.7 là 1,91% so với khẩu phần ĐC.

 Tăng CP thu nhận ở KP0.3, KP0.5 tương ứng là 7,46%, và 8,96% so

với khẩu phần ĐC.

2. Bổ sung tanin ở các mức 0,3% đã ảnh hưởng không đáng kể đến tỷ lệ tiêu hóa

các chất dinh dưỡng, mức bổ sung 0,7% đã làm giảm rõ rệt về các chỉ tiêu này.

3. Bổ sung các mức tanin đảm bảo mức độ tăng khối lượng của bò.

 Khối lượng của bò ăn khẩu phần bổ sung tanin đã cải thiện ở KP0.3 và KP0.5 tương ứng là 8,84% và 12,13%, nhưng giảm ở KP0.7 là 3,35% so với khẩu phần ĐC.

4. Bổ sung tanin làm giảm mức độ phát thải khí mêtan.

 Giảm tổng phát thải CH4 (L/ngày): 6,86% (KP0.3), 13,97% (KP0.5),

7,34% (KP0.7) so với khẩu phần ĐC.

5. Bổ sung tanin làm giảm cường độ phát thải mêtan tính theo lượng chất

thu nhận.

 Giảm cường độ phát thải CH4 (L/kg VCK), lần lượt là 13,06%,

20,35%, 4,97% ở các KP0.3, KP0.5 và KP0.7 so với khẩu phần ĐC.

6. Bổ sung tanin làm giảm lượng năng lượng mất đi qua phát thải mêtan.

 Tăng GE thu nhận 9,81% , 12,15%, 5,86% ở các KP0.3, KP0.5 và

KP0.7 so với khẩu phần ĐC.

 Giảm GE mất qua CH4 với các giá trị 15,16%, 23,23% và 12,52% ở

KP0.3, KP0.5 và KP0.7 so với khẩu phần ĐC.

Căn cứ vào lượng thu nhận, tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng, năng suất chăn nuôi và cường độ phát thải mêtan, kết quả cho thấy mức bổ sung tanin ở

mức 0,5% là tốt nhất.

5.2. KIẾN NGHỊ

- Khuyến cáo bổ sung mức 0,5% tanin từ chè xanh (tính theo chất khô thu

nhận) vào khẩu phần bò thịt cao sản.

- Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn ảnh hưởng của bổ sung HTs, CTs đến tốc độ phân giải protein trong dạ cỏ và lượng protein "thoát qua" tiêu hóa tại dạ

múi khế.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt:

1. Bộ Nông nghiệp và PTNT, Bộ Khoa học và Công nghệ (2011). Quyết định 3119/QĐ-BNN-KHCN: Phê duyệt đề án giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp, nông thôn đến năm 2020.

2. Dương Nguyên Khang, Nguyễn Hoàng Thịnh và Chu Mạnh Thắng (2016). Ảnh hưởng của bổ sung Calcium nitrate, dầu dừa và tanin đến sinh khí Methane và một số chỉ tiêu dịch dạ cỏ trong điều kiện in vitro. Tạp chí KHCN Chăn nuôi. Số 60 (tháng 2/2016). tr. 28-41.

3. Dương Thanh Liêm (2008). Độc chất học thực phẩm và vệ sinh an toàn nông sản

thực phẩm. Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM.

4. Đinh Văn Tuyền (2010). Ảnh hưởng của việc bổ sung hạt bông trong khẩu phần đến phát thải nitơ, phốt pho và mê tan ở bò. Phần dinh dưỡng và thức ăn chăn nuôi, Báo cáo khoa học Viện Chăn nuôi 2010. tr. 119-133.

5. Đỗ Thị Thanh Vân, Lê Thị Hồng Thảo và Hoàng Công Nhiên (2016). Ảnh hưởng của khẩu phần ăn và cách cho ăn đến khả năng sản xuất của bò lai (Droughtmaster x Zebu) vỗ béo tại Đắk Lắk. Tạp chí KHCN Chăn nuôi. 60 (2). tr. 2-13.

6. Hoàng Kim Vũ (2011). Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, sản xuất thịt của bò lai F1 (Droughtmaster x lai Zebu) nuôi tại Hà Nội. Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp. Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội.

7. Hồ Quang Đồ (2014). Ảnh hưởng của bổ sung các mức tanin trong khẩu phần đến tỷ lệ tiêu hóa, lượng ăn vào và các thông số dịch dạ cỏ của bò. tạp chí Chuyên Đề Nông Nghiệp. tr. 13-17.

8. Nguyễn Quốc Đạt, Nguyễn Thanh Bình và Đinh Văn Tuyền (2008). Khả năng tăng trọng, cho thịt của Bò Laisind, Brahman và Droughtmaster nuôi vỗ béo tại TP. Hồ Chí Minh.

9. Nguyễn Xuân Trạch (2003). Sử dụng phụ phẩm nuôi gia súc nhai lại. NXB Nông

nghiệp, Hà Nội.

10. TCVN 4325: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – lấy mẫu

11. TCVN 4326:2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định độ ẩm và

hàm lượng các chất bay hơi khác.

12. TCVN 4327: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định tro thô

13. TCVN 4328: 2007. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Xác định hàm

lượng xơ thô, phương pháp có lọc trung gian.

14. TCVN 4329: 2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi - Xác định hàm

lượng chất béo.

15. TCVN 6952 :2001. Tiêu chuẩn Việt Nam thức ăn chăn nuôi – Chuẩn bị mẫu thử

16. Tổng cục Thống kê (2014). Niên giám 2014. Nhà xuất bản Thống kê. Hà Nội.

17. Văn Tiến Dũng (2012). Khả năng sinh trưởng, sản xuất thịt của bò lai Sind và các con lai 1/2 Droughtmaster, 1/2 Red Agus, 1/2 Limousin nuôi tại huyện Eakar, tỉnh Đăk Lăk. Luận án Ttiến sĩ Nông nghiệp, Viện Chăn nuôi

18. Viện Chăn nuôi (2001). Thành phần và giá trị dinh dưỡng thức ăn giá súc - gia

cầm Việt Nam. Nhà xuất bản Nông nghiệp.

19. Vũ Chí Cương (2008). Báo cáo tổng kết đề tài "Sử dụng phương pháp quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại để xác định thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng của thức ăn gia súc, gia cầm" Viện Chăn nuôi.

20. Vũ Chí Cương (2011). Xác định nhu cầu năng lượng cho duy trì của bò cái tơ lỡ lai HF (75% HF) tại sáu mức khối lượng cơ thể theo ước tính sản sinh nhiệt lúc đói bằng cách sử dụng buồng hô hấp. Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi, Viện Chăn nuôi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.29. tr. 15 – 39.

21. Vũ Chí Cương, Phạm Kim Cương và Phạm Thế Huệ (2006). Ảnh hưởng của nguồn thức ăn thô trong khẩu phần đến đến năng suất bò lai Sind vỗ béo nuôi tại Đắk Lắk', Báo cáo khoa học viện chăn nuôi. tr. 46-53.

22. Vũ Duy Giảng (2001). Các chất kháng dinh dưỡng (antinutritional factors) trong thức ăn của động vật nhai lại. Hội thảo về Dinh dưỡng Gia súc Nhai lại - Do chương trình Link - Viện Chăn nuôi - Hội Chăn nuôi Việt Nam. Hà Nội.

Tài liệu tiếng Anh

23. Anderson, J. R. and P. Tsai (1987). Methanol from oxidation of methane by nitrous oxide over FeZSM5 catalysts. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. Vol 19. pp. 1435-1436.

24. Beauchemin K. A., M. Kreuzer, F. O’Mara and T. A. McAllister (2008). Nutritional management for enteric methane abatement: a review. Aust. J. Exp. Agric. Vol 48. pp. 21-27.

25. Bhatta, R., Y. Uyeno, K. Tajima, A. Takenaka, Y. Yabumoto, I. Nonaka, ... and M. Kurihara (2009). Difference in the nature of tannins on in vitro ruminal methane and volatile fatty axit production and on methanogenic archaea and protozoal populations. Journal of Dairy Science. Vol 92(11). pp. 5512-5522.

26. Blaxter K. L. (1989). Energy metabolism in animals and man. Cambridge Univ Pr.

27. Blaxter K.L. and J. L. Clapperton (1965). Prediction of the amount of methane

produced by ruminants. British Journal of Nutrition. Vol 19. pp. 511-522.

28. Brouwer E. (1965). Energy Metabolism (Ed K. L. Blaxter). London: Academic Press.

29. Callaway T. R., A. M. Carneiro De Melo and J. B. Russell (1997). Current

Microbiology. Vol 35. pp. 90-96.

30. Chesson, A., C. S. Stewart and R. J. Wallace (1982). Influence of plant phenolic axits on growth and cellulolytic activity of rumen bacteria. Applied Environmental Microbiology. Vol 44. pp. 597–603

31. Czerkawski J. W. (1969). Methane production in ruminants and its significance.

World review of nutrition and dietetics. 11. pp. 240.

32. Dourmad J. Y., C. Rigolot and H. van der Werf (2008). Emission of greenhouse gas, developing management and animal farming systems to assist mitigation. Ed: Rowlinson P., M. Steele and A. Nefzaoui. Proceedings of International Conference on Livestock and Global Climate Change (17-20 May, 2008 ) Cambridge University Press, Hammamet, Tunisia. pp. 36.

33. Finlay B. J. and T. Fenchel (1991). An anaerobic protozoon, with symbiotic landfill material. FEMS Microbiology

in municipal

living

methanogens, Letters. Vol 85(2). pp. 169-179.

34. Giger-Reverdin S., D. Sauvant, M. Vermorel and J. P. Jouany (2003). Modélisation empirique des facteurs de variation des rejets de méthane par les ruminants. Renc. Rech. Ruminant 7.

35. Grainger C., M. J. Auldist, T. Clarke, K. A. Beauchemin, S. M. McGinn, M. C. Hannah, R. J. Eckard and L.B. Lowe (2008). Use of monensin controlled-release capsules to reduce methane emissions and improve milk production of dairy cows offered pasture supplemented with grain. Journal of Dairy Science. Vol 91. pp. 1159-1165

36. Grainger C., T. Clarke, M. J. Auldist, K.A. Beauchemin, S. M. McGinn, G. C. Waghorn and R. J. Eckard (2009). Potential use of Acacia mearnsii condensed tanins to reduce mêtane emissions and nitrogen excretion from grazing dairy cow', Can. J. Anim. Sci. Vol 89. pp. 241–51.

37. Hariadi B.T. and B. Santoso (2010). 'Evaluation of tropical plants containing tanin on in vitro mêtanogenesis and fermentation parameters using rumen fluid', J. Sci. Food Agric. Vol. 90. pp. 456-61.

38. Hegarty R. S. & R. Gerdes (1998). Hydrogen production and transfer in the

rumen. Rec. Adv. Anim. Nutr. Vol 12. pp. 37-44.

39. Hegarty R. S. (1999). Reducing rumen methane emissions through elimination of

rumen protozoa. Australian Journal of Agricultural Research 50. pp. 1321-1328.

40. Hegarty R. S., D. Alcock, D.L. Robinson, J.P. Goopy and P.E. Vercoe (2010). Nutritional and flock management options to reduce methane output and methane per unit product from sheep enterprises. Anim. Prod. Sci 50. pp. 1026–1033.

41. Hess H. D., L. M. Monsalve, C. E. Lascano, J. E. Carulla, T. E. D´ıaz and M. Kreuze (2003). Supplementation of a tropical grass diet with forage legumes and Sapindus saponaria fruits: effects on in vitro ruminal nitrogen turnover and methanogenesis. Aust. J. Agric. Res. 54. pp. 703-713.

42. Huang B., X. Ban, J. He, H. Zeng, P. Zhang, & Y. Wang (2010). Hepatoprotective and antioxidant effects of the methanolic extract from Halenia elliptica. Journal of ethnopharmacology. Vol 131(2). pp. 276-281.

43. Hungate R. E. (1941). Experiments on the nitrogen economy of termites. Annals

of the Entomological.

44.

Jayanegara A., F. Leiber & M. Kreuzer (2012). Meta-analysis of the relationship between dietary tannin level and methane formation in ruminants from in vivo and in vitro experiments. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. Vol 96(3). pp. 365-375.

45. JETACAR (1999). The use of antibiotics in food-producing animals: antibiotic- resistant bacteria in animals and humans., Report of the Joint Expert Advisory Committee on Antibiotic Resistance (JETACAR). Commonwealth Department of Health and Aged Care Commonwealth Department of Agriculture, Fisheries and Forestry-Australia. ISBN 1 86496 061 2.

46. Johnson K. A. and D. E Johnson (1995). Methane emissions from cattle. Journal

of Animal Science. Vol 73 (8). pp. 2483.

47. Johnson D. E. and G. M. Ward (1996). Estimates of animal mêtane emissions.

Environmental Monitoring and Assessment. Vol 42 (1-2). pp. 133–41.

48. Kearl L. C. (1982). Nutrient Requirements of Ruminants in Developing Countries. International Feedstuffs Institute. Utah Agricultural Expriment Station. Utah State University, Logan, Utah, USA.

49. Khang D. N. and H. Wiktorsson (2006). Performance of growing heifers fed urea treated fresh rice straw supplemented with fresh, ensiled or pelleted cassava foliage. Livestock Science. Vol 102. pp. 130–139.

50. Klieve A. and K. Joblin (2007). New Zealand Pastoral Greenhouse Gas Research

Consortium Report. pp. 34-35.

51. Kurihara M., M. Shibata, T. Nishida, A. Purnomoadi and F. Terada (1997). Methane production and its dietary manipulation in ruminants. Rumen Microbes and Digestive Physiology in Ruminants. pp. 199-208.

52. Kurihara M., T. Magner, R.A. Hunter and G.J. McCrabb (1999). Methane production and energy partition of cattle in the tropics. British Journal of nutrition. Vol 81(03). pp. 227-234.

53. Lee S. S., J.T. Hsu, H. C. Mantovani and J.B. Russell (2002). FEMS Microbiology

Letters. Vol 217. pp. 51-55.

54. Liu H., V. Vaddella and D. Zhou (2011). Effects of chestnut tanins and coconut oil on growth performance, methane emission, ruminal fermentation and microbial population in sheep. J. Dairy. Sci 94. pp. 6069-6077.

55. Lovett D., S. Lovell, L. Stack, J. Callan, M. Finlay, J. Conolly and F.P. O'Mara (2003). Effect of forage/concentrate ratio and dietary coconut oil level on methane output and performance of finishing beef heifers. Livestock Production Science. Vol 84. pp. 135-146.

56. Machmüller A. and M. Kreuzer (1999). Methane suppression by coconut oil and associated effects on nutrient and energy balance in sheep. Canadian Journal of Animal Science. Vol 79. pp. 65-72.

57. Machmüller A., C. R. Soliva and M. Kreuzer (2003). Effect of coconut oil and defaunation treatment on mêtanogenesis in sheep, Reprod. Nutr. Dev. Vol 43 (1). pp. 41-55.

58. Madsen J., B. S. Bjerg, T. Hvelplund, M.R. Weisbjerg and P. Lund (2010). Methane and carbon dioxide ratio in excreted air for quantification of the methane production from ruminants. Livestock Science. Vol 129. pp. 223-227.

59. Makkar H. P. S., M. Blümmel, and K. Becker (1995). In vitro effects and interactions of tanins and saponins and fate of tanins in the rumen, J. Sci. Food Agric. Vol 69. pp. 481–93.

60. Man N.V. and H. Wiktorsson (2001). Cassava tops ensiled with or without molasses as additive effects on quality, feed intake and digestibility by heifers. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. Vol 14. pp. 624–630.

61. Mao, Hui-Ling, Jia-Kun Wang, Yi-Yi Zhou and Jian-Xin, Liu (2010). Effects of addtion of tea saponins and soybean oil om methane production, fermentation and microbial population in the rumen of growing lamp. Livestock Science. Vol 129. pp. 56-62.

62. Martin C., J. Rouel, J. P. Jouany, M. Doreau and Y. Chilliard (2008). Methane output and diet digestibility in response to feeding dairy cows crude linseed, extruded linseed, or linseed oil, J. Anim. Sci. Vol 86. pp. 2642–2650.

63. Martin C., M. Doreau, D. P. Morgavi and F. Champanelle (2008). Methane mitigation in ruminants: from rumen microbes to the animal. Ed: Rowlinson P., M. Steele and A. Nefzaoui. Livestock and Global Climate Change. British Society of Animal Science, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, Penicuik, Midlothian EH26 0RZ, United Kingdom, Hammamet, Tunisia, 17-20 May, 2008. pp. 130-133.

64. McAllister T.A and C. J. Newbold (2008). Redirecting rumen fermentation to

reduce methanogenesis. Aust. J. Exp. Agr. Vol 48. pp. 7-13.

65. McAllister T.A., K. J. Cheng, E.K. Okine and G.W. Mathison (1996). Dietary, environmental and microbiological aspects of methane production in ruminants. Canadian Journal of Animal Science. Vol 76. pp. 231-243.

66. McCrabb G.J. and R. A. Hunter (1999). Prediction of methane emissions from beef cattle in tropical production systems, Aust. J. Agric. Res. Vol. 50. pp. 1335-1339.

67. McNaughton S. J. (1987). Adaptation of herbivores to seasonal changes in nutrient supply. Ed: Hacker J.B. and J.H. Ternouth . The nutrition of herbivores. pp. 391-408. Academic Press Australia, Sydney.

68. Morgavi D. P., J. P. Jouany & C. Martin (2008). Changes in methane emission and rumen fermentation parameters induced by refaunation in sheep. Animal Production Science. Vol 48(2). pp. 69-72.

69. Moss A.R., D. I. Givens and P. C. Garnsworth (1994). The effect of alkali treatment of cereal straw on digestibility and methane production of sheep. Anim. Feed Sci. Technol. Vol 49. pp. 245-259.

70. Moss A.R., J. P. Jouany and J. Newbold (2000). Methane production by ruminants:

its contribution to global warming. Vol 49. Pp. 231-253: edpsciences. Org.

71. Murray R.M., A. M. Bryant and R.A. Leng (1976). Rates of production of methane in the rumen and large intestin of sheep', British Journal of Nutrition. Vol 36 (1). pp. 1-14.

72. Navas-Camacho A., M. A. Laredo, A. Cuesta, O. Ortega and M. Romero (1994). Evaluation of tropical trees with high or medium saponin content as dietary alternative to eliminate ciliate protozoa from the rumen. Proc. Soc.Nutr. Physiol. Vol 3. pp. 204.

73. Newbold C.J., S. Lopez, N. Nelson, J.O. Ouda, R.J. Wallace and A.R. Moss (2005). 'Propionate precursors and other metabolic intermediates as possible alternative electron acceptors to mêtanogenesis in ruminal fermentation in vitro', Br. J. Nutr. Vol 94. pp. 27-35.

74. Newbold C.J., S. M. el Hassan, J. Wang, M. E. Ortega and R.J. Wallace (1997). Influence of foliage from African multipurpose trees on activity of rumen protozoa and bacteria, Br. J. Nutr. Vol 78. pp. 237-249.

75. O’Mara F.P., K. Beauchemin, M. Kreuzer and T.A. McAllister (2008). Reduction of greenhouse gas emissions of ruminants through nutritional strategies. Ed: P. Rowlinson, M. Steele and A. Nevzaoui. Livestock and Global Climate Change, Cambridge University Press. pp. 40-43.

76. Ørskov E.R. and M. Ryle (1990). Energy Nutrition in Ruminants Elsevier,

London.

77. Pastore R. L. & P. Fratellone (2006). Potential health benefits of green tea (Camellia sinensis): a narrative review. Explore: The Journal of Science and Healing. Vol 2(6). pp. 531-539.

78. Patra A.K. (2010). Meta-analyses of effects of phytochemicals on digestibility and rumen fermentation characteristics associated with mêtanogenesis, J. Sci. Food Agric. Vol 90. pp. 2700-2708.

79. Patra A.K., D. N. Kamra and N. Agarwal (2006). Effect of plant extracts on in vitro mêtanogenesis, enzyme activities and fermentation of feed in rumen liquor of buffalo, Anim. Feed Sci. Technol. Vol 128. pp. 276–291.

80. Paustian K., J. Antle, J. Sheehan and E. Paul (2006). Agriculture's Role in Greenhouse Gas Mitigation. Prepared for the Pew Center on Global Climate Change.

frequencies. Animal

feed

81. Puchala R., G. Animut, A.K. Patra, G. D. Detweiler, J. E. Wells, V. H. Varel ... & A. L. Goetsch (2012). Methane emissions by goats consuming Sericea science and feeding lespedeza at different technology. Vol 175(1). pp. 76-84.

82. Puchala R., B. R. Min, A.L.Goetsch and T. Sahlu (2005). The effect of a condensed tanin-containing forage on methane emission by goats. Journal of animal science. Vol 83. pp. 182.

83. Ramdani., Diky, Abdul Shakoor Chaudhry and J. S Chirst (2013). "Chemical composition, plant secondary metabolites, and minerals of green and black teas and the effect of different tea-to-water ratios during their extraction on the composition of their spent leaves as potential additives for ruminants."Journal of agricultural and food chemistry. Vol 61 (20). pp. 4961-4967.

84. Reed J. D. (1995). Nutritional toxicology of tannins and related polyphenols in

forage legumes. Journal of Animal Science, 73, 1516–1528.

85. Roos K (2001).The Livestock and Food Processing Waste Initiative of the Global

Methane Initiative (FAO January 2011). Rome, Italy.

86. Sekine J., S. Kondo, M. Okubo and Y. Asahida (1986). Estimation of methane production in 6-week-weaned calves up to 25 weeks of age. Japanese Journal of Zootechnical Science (Japan).

87. Shibata M. (1992). Methane production in heifers, sheep and goats consuming diets of various hay-concentrate ratios. Animal Science and Technology. Vol 63. pp. 1221-1227

88. Shibata M., F. Terada, M. Kurihara and Nishida (1993). Estimation of methane production in ruminants. Animal Science and Technology. Vol 64. pp.790-790.

89. Sniffen C.J. and H. H. Herdt (1991). The Veterinary Clinics of North America:

Food Animal Practice. PA: W. B. Saunders Company, Philadelphia.

90. Sophea I.V. and T. R. Preston (2011). Effect of different levels of supplementary

potassium nitrate replacing urea on growth rates and methane production in goats

fed rice straw, mimosa foliage and water spinach. Livestock Research for Rural

Development . Vol 23 (4).

91. Steinfeld H. and I. Hoofmann (2008).Livestock, green house gases and global

climate change. In Proceedings of International Conference on Livestock and

Global Climate change (17-20 May, 2008), 8-9 (Eds P. Rowlinson và M. Steele).

Hammamet, Tunisia: Cambridge University Press

92. Steinfeld H., P. Gerber, T.D. Wassenaar, V. Castel and C. de Haan (2006).

Livestock's long shadow: environmental issues and options. FAO.

93. Tamminga S. (1992). Nutrition management of dairy cows as a contribution to

pollution control. Journal of Dairy Science. Vol 75. pp 345-357.

94. Tavendale M.H., L. P. Meagher, D. Pacheco, N. Walker, G.T. Attwood and S.

Sivakumaran (2005). Mêtane production from in vitro rumen incubations with

Lotus pedunculatus and Medicago sativa, and effects of extractable condensed

tanin fractions on mêtanogenesis. Animal Feed Science and Technology. Vol.

123–124 (Part 1. 0). pp. 403-19.

95. Tedeschi L.O., D.G. Fox and T.P. Tylutki (2003). Potential environmental benefits

of ionophores in ruminant diets. J. Environ. Qual 32. pp. 1591-1602.

96. Thang C. M., I. Ledin and J. Bertilsson (2010). Effect of feeding cassava and/or Stylosanthes foliage on the performance of crossbred growing cattle. Trop Anim Health Prod. Vol 42. pp. 1–11.

97. Van Nevel C.J., D. I. Demeyer (1995). Feed additives and other interventions for decreasing methane emissions. Ed: Wallace R.J. and A. Chesson. Biotechnology and animal feeds and feeding. VCH Publishers Inc. New York. pp. 329-349.

98. Waghorn G. (2008). Beneficial and detrimental effects of dietary condensed tanins for sustainable sheep and goat production - Progress and challenges, Animal Feed Science and Technology. Vol 147 (1–3). pp. 116-139.

99. Waghorn G.C. (1990). Beneficial effects of low concentrations of condensed tanins in forages fed to ruminants, in DE Akin, LG Ljungdahl, JR Wilson and PJ Harris (eds), Microbial and plant opportunities to improve lignocellulose utilization by ruminants, New York.

100. Waghorn G.C., M. H. Tavendale and D.R. Woodfield (2002). Methanogenesis from forages fed to sheep, Proc .N. Z. Grassland Assoc. Vol 64. pp. 167-171.

101. Wallace R.J., T.A. Wood, A. Rowe, J. Price, D.R. Yanez, S.P. Williams and C.J. Newbold (2006). Encapsulated fumaric axit as a means of decreasing ruminal methane emissions. Elsevier. pp. 148-151.

102. Wedegaertner T.C. and D.E. Johnson, (1983). Monensin effects on digestibility, methanogenesis and heat increment of a cracked corn-silage diet fed to steers. Journal of Animal Science. Vol 57. pp. 168-177.

103. Wolin M.J. and T.L. Miller (1988). Microbe interaction in the rumen microbial ecosystem. Ed: Hobson P.N. The rumen Ecosystem. Elsevier Applied Science, New York.

104. Woodward S.L. (2004). Condensed tanins in birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus) reduce methane emissions from dairy cows. New Zealand Society of Animal Production. Vol 1999. pp. 160-164.

105. Wright A. D. G., P. Kennedy, C.J. O’Neill, A.F. Toovey, S. Popovski, S.M. Rea, ... and L. Klein (2004). Reducing methane emissions in sheep by immunization against rumen methanogens. Vaccine. Vol 22(29). pp. 3976-3985.

Hình 1. Trộn thức ăn tinh với phụ

Hình 2. Cho gia súc ăn theo khẩu phần

phẩm chè xanh

Hình 3. Lấy mẫu phân của gia súc

Hình 4. Lấy mẫu khí của gia súc thí

thí nghiệm

nghiệm cho vào túi đựng khí chuyên dụng

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRIỂN KHAI THÍ NGHIỆM

Đề tài: Ảnh hưởng của việc bổ sung Tanin từ phụ phẩm chè xanh đến sinh trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn và mức độ phát thải khí Mêtan từ dạ cỏ của bò thịt

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN THÀNH

ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG TANIN TỪ PHỤ PHẨM

CHÈ XANH ĐẾN SINH TRƯỞNG, HIỆU QUẢ SỬ DỤNG

THỨC ĂN VÀ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI KHÍ MÊTAN

TỪ DẠ CỎ CỦA BÒ THỊT

Chuyên ngành:

Chăn nuôi

Mã số:

60.62.01.05

Người hướng da(cid:4733) n khoa học: 1. TS. Chu Mạnh Thắng

2. PGS.TS. Mai Thị Thơm

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

THESIS ABSTRACT

PHẦN 1. MỞ ĐẦU

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok