4/15/2017
1
Vi sinh vật ứng dụng trong chăn nuôi
Giáo viên: TS. Nguyễn Thị Tuyết Lê
Bộ môn: Dinh dưỡng & Thức ăn
Tel. 0912 563 942
Email: tuyetle.hua@gmail.com
4/15/2017 1
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CHĂN NUÔI TÀI LIỆU THAM KHẢO
Giáo trình chính:
Vi sinh vật ứng dụng trong chăn nuôi. NXB. Đại học
Nông nghiệp, 2017
Giáo trình tham khảo:
Giáo trình vi sinh vật (dùng cho chuyên ngành chăn
nuôi & CNTY) T.S. Nguyễn Khắc Tuấn, NXBNN
1996
website:
https://sites.google.com/site/tuyetlenguyenthi/
4/15/2017 2
-Bài giảng
-Lịch thực hành
-Điểm thi và các thông báo
4/15/2017 3
Nội dung môn học
Giới thiệu
Chương I.Ứng dụng vi sinh vật trong bảo quản và
chế biến thức ăn trong chăn nuôi
Chương II.Ứng dụng vi sinh vật trong sinh tổng
hợp các sản phẩm dùng trong chăn nuôi
Chương III. Vi sinh vật trong cơ thể động vật bình
thường - Vai trò của vsv trong đường tiêu hoá
Chương IV. Vi sinh vật trong các sản phẩm chăn
nuôi
Chương V.Khử trùng, tiêu độc trong chăn nuôi
4/15/2017 4
Giới thiệu môn học
Đối tượng nghiên cứu:
-VSV có liên quan đến bảo quản, chế biến, sản xuất TA
chăn nuôi: vi khuẩn lactic (Lactobacillus sp.), nấm men
(Saccharomyces sp….)
-VSV liên quan đến sinh tổng hợp các chất, sản phẩm sử
dụng trong chăn nuôi: Nấm men, nấm mốc
-VSV trong cơ thể động vật và các sản phẩm chăn nuôi:
hệ vi sinh vật đường ruột, hệ vi sinh vật trong thịt,
trứng, sữa..
-VSV liên quan đến xử lý chất thải chăn nuôi
4/15/2017 5 4/15/2017 6
Mục đích:
•Sử dụng vsv một cách có hiệu quả trong chế biến,
bảo quản thức ăn và các sản phẩm chăn nuôi
•Tạo ra các chế phẩm sinh học có giá trị sử dụng cao
trong nuôi dưỡng và phòng bệnh cho vật nuôi
•Thiết lập các biện pháp quản lý, nuôi dưỡng hợp lý
để nâng cao khả năng kháng bệnh, sinh trưởng phát
triển của vật nuôi
•Sử dụng vi sinh vật như là một biện pháp sinh học
để xử lý chất thải chăn nuôi, làm giảm ônhiễm môi
trường
4/15/2017
2
Chương I
ỨNG DỤNG VSV TRONG BẢO QUẢN VÀ CHẾ
BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI
4/15/2017 7
Nội dung chương I:
Sử dụng vi sinh vật trong bảo quản thức ăn
chăn nuôi
Sử dụng vi sinh vật trong chế biến thức ăn
chăn nuôi
Tác dụng và hiệu quả của thức ăn lên men
4/15/2017 8
Mở đầu
Giá trị của thức ăn không chỉ được đánh giá theo số
lượng và thành phần các chất dinh dưỡng chứa trong
đó mà còn theo phẩm chất sinh học thực sự của nó.
Có nghĩa là khi đưa vào sử dụng
- Giá trị dinh dưỡng của thức ăn vẫn giữ nguyên
hoặc tăng hơn giá trị ban đầu.
- Không gây độc cho động vật sử dụng
Điều này phụ thuộc vào: công tác bảo quản và chế
biến.
4/15/2017 9
1.1. ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG BẢO QUẢN
THỨC ĂN CHĂN NUÔI
4/15/2017 10
Nguyên lý:
- Tiêu diệt/ức chế sự sinh trưởng của các vsv có hại
-Hạn chế hoặc ngăn ngừa tác động tự phân hủy của
enzyme TB
Nguyên tắc:
-Nguyên tắc sống (Bioza): bảo đảm quá trình hoạt động
sinh lý của thức ăn bình thường chỉ ngăn cản sự hoạt
động của VSV.
-Nguyên tắc hạn chế sự sống (Anabioza): hạn chế sự
hoạt động của enzyme tế bào và VSV
- Nguyên tắc tiêu diệt sự sống (Abioza): đình chỉ hoàn
toàn sự hoạt động của hệ thống enzyme và VSV.
CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN TĂCN
4/15/2017 12
4/15/2017
3
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC:
Bảo quản thức ăn chăn nuôi bằng vi sinh vật
1.1.1. PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN
a. Phương pháp làm khô sinh học
b. Phương pháp lên men lactic (ủ chua/ủ xanh)
1.1.2. SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC:
Bacteriocin, enzyme…
4/15/2017 13
1.1.1. Phươn pháp lên men vi sinh vật
Khái niệm:Là phương pháp sử dụng các VSV có lợi lên men
trực tiếp thức ăn cần bảo quản để tạo ra một môi trường không
thuận lợi cho VSV gây thối hỏng hoạt động.
Biến đổi sau lên men:
- Các VSV phát triển mạnh đạt số lượng tế bào lớn
-Sự tích luỹ với nồng độ cao các chất gây ức chế VSV thối
rữa như rượu, axit hữu cơ...
Thức ăn sau khi lên men đã chuyển sang dạng "chín sinh
học“:
- Không còn nguyên được trạng thái và mùi vị ban đầu.
-Thức ăn trên cơ bản vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng vốn có.
- Mang một hương vị rất đặc trưng mà gia súc thích ăn, dễ
tiêu hoá hấp thu và hoàn toàn không độc hại .
4/15/2017 14
a. Phương pháp làm khô sinh học
Nguyên lý: Lợi dụng sự sinh nhiệt của VSV trong quá trình TĐC
để làm khô thức ăn.
VSV ưa nhiệt trong thức ăn có phạm vi nhiệt độ thích ứng từ 25 -
45oC đến 70 - 90oC. Chúng là các nhóm vi khuẩn có nha bào ở
trong đất và nước như:
-Streptococcus thermophiluscó thể duy trì ở nhiệt độ 70-
75oC/15phút
-Lactobacillus bungaricusở 71oC/ 30 phút
-Bacillus subtilisở 100oC/ 15 - 20 phút.
Quá trình lên men sinh nhiệt: là kết quả của ba yếu tố tác động:
- Tác dụng hô hấp của tế bào thực vật
- Tác dụng phân giải của enzyme tế bào
- Tác dụng lên men của VSV
Trong đó tác dụng lên men của VSV đóng vai trò hết sức quan
trọng. Nhiệt độ khi lên men có thể đạt tới 70oC.
4/15/2017 15
Cách tiến hành
Ví dụ: Áp dụng ủ cỏ khô:
•Mục đích của việc ủ cỏ khô là làm giảm hàm lượng nước của cỏ
từ 70-80% xuống còn 14-15%. Cỏ khô đạt chất lượng tốt là một
trong những nguồn dự trữ thức ăn chủ yếu cho gia súc nhai lại
trong vụ đông –xuân.
Phương pháp có thể được tiến hành theo hai cách:
•Cách 1:Cỏ sau khi thu hoạch,được chất cao đường kính 6 - 7 m.
Nhiệt độ trong đống cỏ tăng cao dần sẽ làm bay dần hơi nước và
làm cho cỏ khô. Cỏ khô có trạng thái biến đổi như:cứng khô, màu
nâu nhạt hoặc sẫm, có mùi thơm dễ bay hơi như mùi bánh nướng.
Trong thức ăn có chứa các sản phẩm lên men là axit lactic 8%,
axit axetic 2%. Sau khi cỏ khô, lượng dinh dưỡng như đường,
đạm có thể bị mất đi khoảng từ 20-30%.
Cách 2:Chất đống cỏ và làm như trên nhưng đến khi nhiệt độ
trong đống cỏ tăng cao thì tãi cỏ ra thành các lớp mỏng vừa phải
để làm bay hơi nước nhanh.
4/15/2017 16
•Ưu điểm:Kinh tế (chi phí thấp,đơn giản dễ thực hiện) và là
một biện pháp quan trọng trong chăn nuôi gia súc ăn cỏ.
•Nhược điểm:
-Một phần chất dinh dưỡng bị mất đi như chất tiền vitamin A
và caroten bị phá huỷ bởi ánh sáng mặt trời và giảm đi hàng
chục lần. Quá trình hô hấp của cây cỏ lúc chưa khô làm hao
hụt hàm lượng đường và một phần protein. Bên cạnh đó, khi
phơi khô lá cỏ thường dễ bị rụng và mất đi. Trong khi đó lá lại
là thức ăn dễ tiêu và chứa nhiều chất dinh dưỡng nhất.
- Cách bảo quản này ít được ứng dụng trong thực tiễn sản xuất
của Việt Nam. Trong thực tế,cỏ sau khi thu hoạch được phơi
khô tự nhiên trong 2-3 nắng sau đó đóng bánh hoặc bó thành
bó dự trữ trong kho cho gia súc sử dụng.
Cách sử dụng cho gia súc nhai lại:
•Trong thực tế chăn nuôi cỏ khô là nguồn thức ăn dự trữ
quan trọng trong mùa khô.
•Cỏ khô được sử dụng phối hợp với thức ăn ủ chua, thức
ăn tinh, thức ăn củ quả,rỉ mật và các sản phẩm phụ của
công nghiệp chế biến rau quả (bã dứa,vỏ chuối...) đã
đem lại hiệu quả tốt.
•Bò sữa, bò thịt hay trâu cày kéo: cỏ khô được cho ăn tự
do sau khi ăn khẩu phần cơ sở với số lượng 5 – 10kg cỏ
xanh (hay 10 - 15kg cỏ ủ chua); 0,5 - 3kg thức ăn
tinh...tuỳ theo năng suất của gia súc.
4/15/2017
4
4/15/2017 19
b. Bảo quản, dự trữ thức ăn bằng phương pháp
ủ chua
Nguyên lý: Lợi dụng các vi khuẩn lactic có sẵn trong
thức ăn (thân, lá cây) lên men đường trong điều kiện
yếm khí để sản sinh axit lactic. Độ axit tích luỹ tới 2-6%
VCK, độ pH giảm xuống ≤ 4,2 sẽ ức chế hầu hết VSV
gây hư hỏng thức ăn.
Điều kiện lên men:
+TĂ phải có hàm lượng đường tan tối thiểu
+Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 30oC, độ ẩm
75%.
+Đảm bảo không có oxy (yếm khí)
4/15/2017 20
c. Phương pháp:
•Nguyên liệu ủ (các loại cỏ, cây ngô sau thu bắp non, cây ngô chín
sáp, ngọn lá mía…). Lượng nước trong nguyên liệu thích hợp từ
65-75%. Nếu hàm lượng nước >75% cần phải phơi héo hoặc bổ
sung thêm tinh bột. Nguyên liệu cần cắt ngắn 5 – 10cm để nén
được chặt. Không ủchua riêng cây họ đậu, vì dễ bị thối do hàm
lượng protein cao.
•Cho nguyên liệu vào hố ủ: Cho tùng lớp thức ăn dày độ 20-30 cm,
đầm kỹ rồi mới cho lớp khác, chú ý đầm thật chặt ở các góc hố.
Nên cho thức ăn vào đầy hố,vồng cao lên ở giữa,để sau một thời
gian thức ăn sẽ lún xuống ngang bằng miệng hố.
•Đậy nilon hoặc bạt rồi phủ đất, nén chặt.Đắp đất cao hình bát úp
để nước mưa thoát nhanh. Nếu ủ trong bao nilon thì phải dồn hết
không khí ra trước khi buộc chặt miệng túi bằng dây cao su.
•Đánh giá: Sau khi ủ20 ngày lượng axit lactic được tạo thành đủ thì cỏ ủ
được bảo quản nguyên vẹn,thơm chua nhẹ, màu vàng rơm, không mốc
hỏng, không có mùi lạ. Lúc này có thể lấy cỏ ủ xanh cho bò ăn.
•Cách cho ăn:Sau 3 tuần ủ, có thể lấy thức ăn cho bò ăn.Lấy thức ăn ủ
chua theo từng lớp,lấy xong phải đậy kín không cho không khí vào, vì
nếu không khí lọt vào sẽ bị mất màu và thối.Nếu thức ăn xanh ủchua có
chất lượng tốt bò có thể ăn tới 5-7 kg/100 kg thể trọng/ngày. Không nên
cho gia súc ăn thức ăn ủ chua riêng mà cần trộn lẫn các loại thức ăn
khác
•Lợi ích của ủ xanh:
- Tránh được tổn thất chất dinh dưỡng so với phơi khô (phơi khô hao
phí có dinh dưỡng 20 - 30%, còn ủxanh chỉ mất 10%).
-Ủxanh không phụ thuộc nhiều vào thời tiết như phơi khô.
-Ủxanh có thể khử được một số chất độc tồn dư (ngọn lá sắn, bã sắn…).
-Thức ăn ủ xanh mùi vị thơm ngon trâu bò thích ăn.
-Tận dụng phụ phẩm nông nghiệp
-Dự trữ thức ăn trong vụ đông xuân
4/15/2017 22
1.1.2. Sử dụng chế phẩm sinh học trong bảo quản
a. Enzyme vi sinh vật:
•Enzyme như cellulase, hemi-cellulase, xylanase, pectinase và
amylase được sử dụng trong ủchua dưới dạng chất bổ trợ (silage
additive) để hỗ trợ quá trình lên men khi hàm lượng đường tan
trong nguyên liệu thấp. Các enzyme này giúp phân giải các hợp
chất hữu cơ trong cây cỏ như tinh bột, cellulose, hemi-cellulose,
lignin.
•Cơ chế:
- Enzyme hỗ trợ quá trình phân giải các hợp chất carbohydrate
trong cây cỏ như tinh bột,xơ thành đường để các vi khuẩn lactic có
thể sử dụng lên men hình thành axit lactic, làm giảm pH trong hố ủ
một cách nhanh chóng.
- Các enzyme này có thể tăng khả năng tiêu hóa một phần chất xơ
của nguyên liệu, giúp tăng tỷ lệ xơ dễ tiêu hóa cho các vi sinh vật
dạ cỏ sử dụng khi cho gia súc nhai lại ăn thức ăn ủ chua.
4/15/2017 24
4/15/2017
5
b. Bacteriocin:
•Là những phân tử peptid do VK sinh tổng hợp có hoạt tính kìm
hãm đặc hiệu hay ức chế mạnh mẽ sự sinh trưởng và phát
triển của một số VK gây hại
•Bacteriocin lớp I có phổ kháng khuẩn khá rộng. Bacteriocin lớp
IIa lại có phổ kháng khuẩn hẹp
•Ví dụ: Nisin là một bacteriocin được sinh ra bởi Lactococcus
lactis và Streptococcus lactis. Nisin liên kết với anion
phospholipid →di chuyển vào TB gây rối loạn quá trình trao
đổi ion giết chết VSV
•Nisin có tác dụng với một số vi khuẩn (Enterococcus, Listeria
monocytogenes, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus,
Clostridium botulinum..), nhưng không có tác dụng với nấm
men, nấm mốc. Nisin bị phá hủy ở pH 8,0 nhiệt độ 37oCtừ 15-
30 phút. Được dùng trong công nghiệp chế biến pho mát, bảo
quản thịt, cá và các sản phẩm từ thịt, cá …Liều dùng trong
thực phẩm có thể từ 50-200mg/kg nguyên liệu thức ăn.
1.2. ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG CHẾ
BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI
4/15/2017 26
Cơ sở của việc sử dụng VSV trong chế biến thức ăn
chăn nuôi
4/15/2017 27
•Mỗi một loại VSV có những đặc điểm riêng trong quá trình
chuyển hoá vật chất tạo nên những biến đổi khác nhau
làm cho giá trị sử dụng của thức ăn chế biến được nâng lên.
-Có khả năng sinh trưởng nhanh, bám dính tốt
-Quan hệ tương hỗ giữa các nhóm vi sinh vật tiến hành
nuôi cấy chung một nhóm vi sinh vật với nhau sẽ tạo ra
được sản phẩm có những biến đổi về thành phần và mùi vị
rất khác nhau làm tăng giá trị dinh dưỡng và sự thơm ngon
của thức ăn.
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI SỬ
DỤNG VI SINH VẬT
4/15/2017 28
1.2.1. Phương pháp đường hóa
a. Nguyên lý:Nhiều nhóm vsv có khả năng đường hóa xơ, tinh bột
nhờ khả năng sản sinh enzyme amylase, cellulase, pectinase… có
hoạt tính cao và số lượng lớn.Sản phẩm cuối cùng của quá trình
đường hóa là các đường glucose
b. Đường hóa xơ: Các nhóm vsv có khả năng phân giải xơ tốt như
Nấm mốc (Aspergillus, Mucor, Penicillium…); Xạ khuẩn
(Streptomyces); Vi khuẩn:Ruminococcus albus
Quá trình đường hóa xơ:
Cellulase
(C6H10O5)n + nH2O --------------> nC6H12O6
Chưa có ứng dụng trong chăn nuôi do chưa phân lập được giống
vsv phù hợp
4/15/2017 29
c. Đường hóa tinh bột :
- Các nhóm vsv có khả năng phân giải tinh bột tốt:Nấm men
(Saccharomyces cerevisiae…); Nấm mốc (Aspergillus niger, A.
oryzae…); vi khuẩn (Bacillus subtilis, B. amylolique facicus...)
-Quá trình đường hóa tinh bột
(C6H10O5)n + nH2O ---> Dextrin --->nC6H12O6
- Cách tiến hành:
Tinh bột (ngô, khoai, sắn, gạo...) được đồ chín (hoặc để sống) rải
đều trên nia dày 2-3cm, đảm bảo độ ẩm thường xuyên từ 60-65%,
nhiệt độ 30-32oC/2-3 ngày. Mốc mọc có màu nâu sẫm cho vào
thùng/chum/vại.. đậy kín để ở 43-47oC/1-2 ngày
TĂ sau khi đường hóa có thể nấu chín với TĂ khác, hoặc ủ men
rượu cùng với TĂ khác để nuôi gia súc
4/15/2017 30