38
TP CHÍ KHOA HC
Lê n Hà (2023)
Khoa hc T nhn và ng ngh
(30): 38 - 46
SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP (IN VITRO GAS PRODUCTION) ĐỂC ĐỊNH TIÊU H
CHẤT HỮU CƠ, NG LƢỢNG TRAO ĐỔI VÀ AXIT BÉO MẠCH NGẮN
CỦA VỎ QUẢ CHANH LEO CHUA NI SỮA TẠI MỘC CHÂU
Lê Văn Hà
Trường Đại học Tây Bắc
Tóm tắt: Nghiên cứu kỹ thuật sinh khí (in vitro gas production) để xác định tỷ lệ tiêu hoá chất
hữu (OMD), giá trị năng lượng trao đổi (ME) axit béo mạch ngắn (SCF ) từ lượng khí sinh
ra đã được ti n hành. K t quả cho thấy lượng khí sinh ra tại các thời điểm mẫu tăng mạnh tại
thời điểm 3h - 48h sau đó giảm dần tới thời điểm 72h. Giá trị ME SCF ơng ng 10,0
(MJ/kg VCK) 1,1 (mmol/200mg VCK). Như vậy vỏ quả chanh leo chua giá trị dinh dưỡng
tương đương thân cây ng chua; thể sử dụng làm thức ăn nu i b sữa, tăng trọng trung
bình 0,85 kg/ ngày và tiêu tốn thức ăn 5,65 kg VCK/kg tăng trọng.
Từ khóa: Vỏ quả chanh leo; b sữa; tỷ lệ tiêu hoá in vitro; Sự sinh khí.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Sơn La một tỉnh miền núi T y Bắc Việt
Nam, phát triển mạnh về chăn nuôi ò sữa tại
Mộc Ch u. Tính đến năm 2020, tỉnh Sơn La có
25.400 con ò sữa, 343.723 con ò thịt,
130.095 con tr u (Sở Nông nghiệp PTNT
tỉnh Sơn La, 2021) [12]. Chỉ tính riêng tại
Công ty cổ phần giống ò sữa Mộc Ch u, đàn
ò sữa hiện trên 21.000 tăng đàn lên
3.000 con/năm. Để đáp ứng sự phát triển đàn
gia súc nhai lại (GSNL) thì việc giải quyết đủ
nguồn thức ăn thô ổn định quanh năm một
vấn đề sống còn. Tuy nhiên, hiện tại nguồn
thức ăn thô tại Sơn La đang thiếu hụt, đặc
iệt vào mùa đông, trong ối cảnh diện tích đất
trồng cỏ đang thu hẹp dần do nhu cầu sử
dụng đất vào các mục tiêu khác có lợi hơn. Do
vậy, giải pháp tận dụng các nguồn phụ phẩm
nông nghiệp sẵn làm thức ăn chăn nuôi
đang được lãnh đạo tỉnh Sơn La các nhà
khoa học quan tâm. Cây chanh leo (Passiflora
edulis) gần đ y được trồng nhiều nơi Việt
Nam, trong đó tỉnh Sơn La, với tốc độ phát
triển rất nhanh nhờ có thị trường xuất khẩu tốt.
Diện tích trồng chanh leo năm 2020 1.900
ha với sản lượng 18.060 tấn quả tương đương
7.842 tấn vỏ quả tương ( Văn cs.,
2020)[7]. Một số nghiên cứu đã cho thấy vỏ
quả chanh leo thể làm thức ăn tốt cho ò
(Alves cs., 2015) [1] cừu (Sena cs.,
2015) [11]. Để tận dụng vỏ quả chanh leo làm
thức ăn cho gia súc để vừa góp phần giảm ô
nhi m môi trường vừa góp phần tạo ra
nguồn thức ăn dinh dưỡng thay thế trong khẩu
phần ăn của đàn ò sữa đang phát triển mạnh
mẽ tại Mộc Ch u, trong nghiên cứu trước (Lê
Văn cs., 2020) [7], chúng tôi đã tiến
hành nghiên cứu chua vỏ chanh leo với các
công thức thời gian khác nhau đã
đưa ra được thời gian công thức tốí ưu,
tạo ra sản phẩm vỏ chanh leo các chỉ số
chất dinh dưỡng cao nhất, iến phụ phẩm vỏ
chanh leo thành thức ăn dinh dưỡng cao cho
ò cái ò cái vắt sữa. Tuy nhiên, giá trị
dinh dưỡng của thức ăn được xác định không
chỉ ằng thành phần hoá học còn ằng cả
tốc độ t lệ tiêu hoá của chúng. thế,
trong nghiên cứu y, chúng tôi sử dụng
phương pháp in vitro gas production của
Menke cs., 1988, đ xác định giá trị dinh
dưỡng của sản phẩm ủ vỏ chanh leo..
II. VT LIU NGHIÊN CU
- Bê cái hướng sữa.
- Vỏ quả chanh leo ủ chua
- Hoá chất các dụng clàm thí nghiệm
ằng phương pháp invitro gas production.
Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian địa điểm nghiên cứu: Từ
tháng 9/2018 đến 1/2019
Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm
Bộ môn Dinh dưỡng và Thức ăn chăn nuôi
Viện Chăn nuôi Quốc gia
Nội dung nghiên cứu:
- Xác định tốc độ lượng khí sinh ra
trong thí nghim in vitro gas production ca
công thc v qu chanh leo chua (75% v
39
qu chanh leo + 20% lõi ngô khô + 5% r mt)
dùng làm thức ăn cho bê cái sa.
- Ước tính t l tiêu hoá cht hữu
(OMD), giá tr năng lượng trao đi (ME)
axit béo mch ngn (SCFA) ca thức ăn
nghiên cu t s liu v ng khí sinh ra
thời điểm 24 gi sau khi thành phn hoá
hc.
- Đánh giá trên gia súc qua thí nghim
nuôi dưỡng: tăng trọng; tiêu tn thức ăn/kg
tăng trọng (FCR).
III. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thí nghim invitro gas production
Thí nghim đưc tiến nh vi 2 khu phn
t nghim (TN1 TN2) 1 khu phn đi
chứng ni ò đang khai tc sữa (Bng 2.2a
2.2b). Khu phn đối chng gm nhng loi
thức ăn thường được trang tri s dng, trong
đó có c y ngô ủ chua. Khu phn thí nghim là
nhng khu phần ăn sử dng v qu chanh
leo chua thay thế y ngô chua vi t l
khác nhau trong khu phần đối chng. Thức ăn
tinh hn hợp cho ò ăn do Công ty cổ phn
Ging bò sa Mc Châu sn xut.
Bng 2.2a. Công thc khu phn thí nghim trên bê cái tính theo vt cht khô
ĐC
TN1
TN2
V qu chanh leo chua
-
32,5
65,0
Cây ngô chua
65,0
32,5
-
C voi
15,0
15,0
15,0
Thức ăn tinh hỗn hp
20,0
20,0
20,0
Vt cht khô (%)
31,3
32,0
32,7
ME (MJ/kg VCK)
9,25
9,17
9,09
Protein thô (% VCK)
11,5
11,7
11,9
Xơ thô (% VCK)
25,5
25,6
25,6
Ghi chú: ĐC: Cây ng ủ chua; TN1: V qu chanh leo chua thay th 50% cây ngô
chua; TN2: V qu chanh leo chua thay th 100% cây ngô chua; V qu chanh leo chua
theo công thc:75% v qu chanh leo + 20% lõi ngô khô + 5% r mật); ME: Năng lượng trao
đổi; VCK: Vt cht khô
Bng 2.2b. Công thc khu phn thí nghim trên bê cái tính theo dng s dng
ĐC
TN1
TN2
V qu chanh leo chua
-
31,5
64,9
Cây ngô chua
66,8
34,3
-
C voi
26,0
26,8
27,5
Thức ăn tinh hỗn hp
7,2
7,4
7,6
Tng
100
100
100
V qu chanh leo được thái bng máy thái
thành tng mnh dài 1-2cm. Lõi ngô kho được
nghin bng máy nghiền úa đường kính l
sàng 0,5cm. Tt c các thành phần được trn
đều với nhau, được nén cht bng y kéo
trong các hào ê tông, sau đó được đậy kín.
Sau 30 ngày , thức ăn chua được s dng
trong khu phn thí nghim.
Tiến hành thí nghim: ly 2 ln mu mi
ln 30ml dch hn hp d c dung dch
đệm; đặt mu 39°C nghiền đặt trong
xilanh thu tinh chuyên dùng tiến hành theo
quy trình của Menke Steingass (1988) như
sau: 200 mg cht khô mẫu được c n đt
trong xilanh dung tích 100 ml (mi mu
được lp li 3 lần) được np li bng
pittong tương ng mi xilanh. Dung dịch đệm
được s dng theo Menke Steingass (1988)
[8] được đặt trong bn n nhit 39°C
thi CO2 đến khi chuyn dn t mu xanh sang
hng ri không mu. Dch d c được ly t
thí nghim. Dch d c được ly vào bui
sáng trước khi cho ăn và được lc qua 3 lp
vi lọc được trn vi dung dịch đệm theo t
l v th tích 1:2 (dch d c: dung dịch đm).
Các quá trình trộn được tiến hành trong điều
40
kin yếm khí bng cách thi CO2. Các xilanh
được làm m 39°C trước khi ơm 30 ml hn
dch (dch d c dung dịch đệm) vào mi
xilanh cha mẫu đã được đánh số hiu
trước, sau đó chúng được đặt trong bn n
định nhit 39°C. Sau khi buc cht phn ng
cao su tại đầu mi xilanh, các xi-lanh được nh
nhàng lc nh trộn đều mu vi dung dch, sau
đó các ng cao su đầu ca mỗi xilanh được
m ra, nh nhàng đẩy pít-tông để đẩy hết
phn khí trong ống ra ngoài trước khi buc li
các ống cao su này. Sau đó thể ch dung dch
trong mi ống được ghi lại. Các xilanh được
đặt thẳng đng gi nhiệt độ 39°C. Các
xilanh được lắc đều 30 phút sau khi mi
tiếng trong 10 gi đầu ủ. Lượng khí sinh ra khi
lên len in vitro được xác định và ghi chép ti 3,
6, 12, 24, 48, 72 96 gi lưu mẫu. Tng s
khí sinh ra ti thời điểm được hiu chnh da
trên sở khí sinh ra ca xilanh trng (không
cha mu, ch cha dung dch d c-dung dch
đệm).
Đặc đim sinh khí ca các mu thức ăn
nghiên cứu được x l theo phương trình
P = a + b (1-e-ct). (Orskov Mc Donald,
1979)[9].
Phương pháp tính t l tiêu hoá cht
hữu (OMD), giá trị năng lượng ME
ng acid béo mch ngn ca khu phn
(SCFA): lượng khí sinh ra ti thời điểm 24h
mu kết qu phân tích thành phn hoá hc
ca thức ăn đưc s dụng đ ước tính giá tr
năng lượng trao đổi ME t l tiêu hoá cht
hữu OMDinv): OMDinv (%) = 14,88 + 0,889
x GP24 + 0,45 x CP (Menke cs., 1979); ME
(MJ/kg VCK) = 3,78 0,0614GP24 + 0,168CP
+ 0,789EE + 0,227 Ash (R2 = 0,819) SCFA
(mmol/200 g VCK) = 0,0239 * GP24 0,0601
(Gatechew cs., 1998)[5]. Trong đó GP24
th tích khí trong xilanh cha mu ti thi
điểm 24 gi sau . CP (%) t l protein thô,
EE là m thô, Ash là khoáng tng s.
Thí nghiệm nu i dưỡng bê:
- B trí thí nghim
Thí nghim nuôi được tiến hành vi 2
khu phn thức ăn thí nghiệm và 01 khu phn
thức ăn đối chng nêu trên để xác định nh
hưởng mc thay thế cây ngô chua bng v
qu chanh leo chua đến tăng khối lượng ca
ê cái theo sơ đồ b trí thí nghim bng 2.3c.
Bng 2.3c. Sơ đồ b trí thí nghim trên bê cái
Ch tiêu
ĐC
TN1
TN2
n (con)
5
5
5
Tháng tui
6-7
6-7
6-7
Khối lượng trung bình (kg)
171,7
172,7
169,6
Thi gian nuôi thích nghi (ngày)
15
15
15
Thi gian theo dõi (tháng)
3
3
3
Thức ăn nuôi ò
KPĐC
KP 1
KP 2
c ung
T do
T do
T do
Ghi chú: ĐC: Cây ng chua; TN1: V qu chanh leo chua thay th 50% cây ngô chua; TN2: V qu
chanh leo chua thay th 100% cây ngô chua; V qu chanh leo chua theo công thc:75% v qu chanh
leo + 20% lõi ngô khô + 5% r mt
Tng s 15 cái HF 6-7 tháng tui, khi
ng trung bình 172 3,42kg được b trí vào
3 lô theo thiết kế ngu nhiên hoàn toàn (CRD),
để cho ăn 3 khẩu phn khác nhau. Một lô được
cho ăn khu s dng thân y ngô chua như
trang trại thường s dụng (ĐC). Nhóm th hai
được cho ăn khẩu phần TN1, trong đó 50%
cây n chua trong khu phần ĐC được thay
thế bng v qu chanh leo chua. Nhóm th
a được cho ăn khẩu phần TN2, trong đó
100% cây n chua được thay thế bng v
qu chanh leo chua. Ngoi tr hai loi thc
ăn chua chiếm 65% vt cht khô (VCK)
trong khu phn, tt c các thành phn khác
(c voi, thức ăn tinh hỗn hợp) đều ging nhau
tt c các lô.
Thi gian theo dõi thí nghim 3 tháng,
sau 15 ngày nuôi thích nghi. i thí nghim
đưc nht trong tng ô chung riêng r cho
ăn 2 lần mi ngày o lúc 8 gi sáng 4 gi
chiều. Trưc mi lần cho ăn, cỏ voi đưc ct
thành tng đoạn dài 1-2cm trn đều vi tt
c các thành phn khác. Lượng thức ăn cung
cấp được điều chỉnh hàng tuần theo nhu cầu
41
dinh ỡng của ò thí nghiệm. Nước ung
đưc cung cp t do bng núm ung t động.
Các chỉ tiêu theo dõi trên gia súc:
+ Lượng thc ăn thu nhn hàng ngày: ng
ngày c n lượng thc ăn cho ăn, thc ăn tha theo
tng cá th,ng thc ăn thu nhận được tính như
sau:
Vt cht khô thu nhn (kg) = (thức ăn cho
ăn x a) – (thức ăn thừa x b)
Trong đó: a t l (%) vt cht khô ca
thức ăn cho ăn; t l (%) vt cht khô ca
thức ăn thừa và được ly t kết qu phân tích
ch tiêu trên.
+ ng khối lượng hiu qu s dng
thức ăn: Tăng khối lượng được c định tng
qua vic n khối ng o thi đim bt
đầu thí nghim kết thúc thí nghim bng n
đin t RudWeight c) o 2 bui sáng liên
tiếp tớc khi cho ăn.
Tăng khối lượng hàng ngày (ADG) = tăng
khối lượng c k/s ngày nuôi
T các kết qu v tăng khối lượng
ng thức ăn thu nhận hàng ngày h s
chuyn hoá thức ăn (FCR) được tính như sau:
FCR =
X lý s liu
Số liệu của thí nghiệm nuôi dưỡng ê được
ph n tích phương sai một nh n tố (One-way
ANOVA) ằng phần mềm Minita 16.
IV. KT QU NGHIÊN CU
Kh năng sinh khí khi lên men của khu
phn thí nghim
ợng khí sinh ra trong điều kin in vitro
ca các khu phần nuôi ê cái được trình y
trong Bng 3.1.
Bng 3.1. Lƣợng khí sinh ra ca các khu phn nuôi bê cái (ml)
Nghim thc
(n = 3)
Thời gian ủ mẫu
3h
6h
9h
12h
24h
48h
72h
ĐC
6,7b
15,0b
21,1b
33,6b
49,2b
52,1b
60,4b
TN1
7,6b
20,5a
24,aab
38,9a
49,8a
56,2a
61,5a
TN2
9,7a
22,6a
25,8a
39,9a
49,6a
58,1a
62,1a
SEM
0,4
0,7
0,6
0,8
0,7
0,6
0,4
P
0,425
0,325
0,415
0,440
0,325
0,445
0,350
Ghi chú: Các giá trị trung bình trong cùng một cột với các chữ cái khác nhau khác nhau ý
nghĩa thống kê (P<0,05);
Kết qu thí nghim cho thy lượng khí
sinh ra ti các thời điểm mu khác nhau
khác nhau lượng khí sinh ra ca các mu
thức ăn cũng khác nhau. Lượng khí sinh ra
tăng mnh ti trong khong 3h 48h, sau đó
ng khí sinh ra gim dn t 48h- 72h. hu
hết các thời điểm mu thì lượng khí sinh ra
ca khu phn TN1 TN2 đều cao hơn so
vi khu phần ĐC. Điều này do v qu
chanh leo chua cha nhiu carbohydrate d
lên men nên hoạt động lên men thức ăn của vi
sinh vt d c di n ra mạnh hơn, tạo ra nhiu
chất khí hơn.
thời điểm 9h 24h sau khi ủ, lượng khí
sinh ra các mu b sung s khác bit so
vi mẫu đối chứng đều cao hơn so với các
mẫu đối chng (P<0,05). Tuy nhiên không
s khác nhau gia các mc b sung v qu
chanh leo chua. Lưng khí khu phn TN2
tương ứng 25,8 ml 39,9 ml cao hơn TN1.
Tuy nhiên đến thời điểm 24h, khu phn TN1
lương khí sinh ra cao hơn 49,8ml.
Kết qu sinh khí y phn ánh mt quy
lut chung là: quá trình lên men in vitro di n ra
theo a giai đoạn: giai đoạn đầu tiên khí đưc
to thành do lên men phn hoà tan; giai đoạn
hai khí được sinh ra do lên men phn không
hoà tan giai đoạn a khí được sinh ra do
phân hu qun th vi sinh vật trong môi trường
thí nghim (Cone cs., 1996 [3]; Cone
Van Gelder, 2000 [4]). Phi mt mt khong
thời gian để các vi sinh vt bám xâm nhp
vào các mu thức ăn, n men thức ăn giai
đoạn 12h đầu ch yếu là lên men phn hòa tan,
ng khi sinh ra chm. Còn giai đoạn cui
t 48h đến 72h, lượng carbohydrate d lên
men chưa lên men còn lại ít nên lượng khí
sinh ra chm.
ư c ăn thu nh
Tăng khi lư
c ăn thu nh
Tăng khi lư
ng VCK thc ăn thu nhn (kg)
Tăng khi lưng (kg)
42
Vo Duy Thanh cs. (2011) [10] đã sung
0,08g vỏ măng cụt kết hợp với 0,24g urê
0,46g CaNO3 vào chất nền là rỉ mật và ột sắn
nhằm đánh giá ảnh hưởng của thức ăn ổ sung
đến giảm thiểu khí CH4 trong điều kiện in
vitro. Theo dõi kết quả sinh khí từ 0h đến 48h
cho thấy lượng khí sinh ra nhiều nhất giai
đoạn 0h 8h 22h 31h, lượng khí sinh ra
giảm thấp giai đoạn 9h 21h 31h 48h.
So sánh về lượng khí sinh ra ở các thời điểm ủ
mẫu thì kết quả của thí nghiệm y cũng sự
sai khác. Nguyên nh n chủ yếu do ảnh
hưởng của hàm lượng tannin protein thô
trong vỏ quả măng cụt, của việc sung muối
nitrate do đó dẫn tới lượng khí sinh ra cũng
sự khác iệt. Ảnh hưởng của tannin phụ thuộc
vào thành phần của chúng (Waghorn, 2008
[13]; Goel và Makkar, 2012 [6]).
Hình 3.1. ng khí sinh ra ca các khu phn
nuôi bê sa
Động thái sinh khí
Động thái sinh khí ca các khu phn nuôi
ò đang khai thác sữa được trình bày trong
Bng 3.2. Sản lượng khí t các cht d hoà tan
A có s khác rõ rt gia các mu thí nghim so
vi mẫu đối chng (P<0,05). hai mc b
sung v qu chanh leo trong khu phần ăn đều
sản lượng khí A như nhau đu giá tr
15,2 ml và 15,3 ml.
Bng 3.2. Động thái sinh khí ca các khu phần nuôi bò đang khai thác sữa
Thông s
ĐC
TN1
TN2
SEM
A (ml)
17,8a
15,2a
15,3a
0,36
B (ml)
34,1b
36,5a
36,7a
1,04
c (%h)
4,4b
5,2a
5,4a
0,20
L (h)
2,0a
1,3b
1,4b
0,10
Ghi chú: Các giá tr trung bình trong cùng mt hàng vi các ch cái a, b, c khác nhau là khác nhau
có ý nghĩa thống kê (P<0,05)
Kết qu cho thy tiềm năng sinh khí
ca các mu thức ăn TN1 TN2 từ các cht
khó hoà tan B đều cao hơn so vi mu thức ăn
ĐC (P<0,05). Tiềm năng sinh khí các mu
thức ăn ĐC, TN1 TN2 tương ứng đạt
34,1ml, 36,5ml và 36,7ml.
H s c (%/h) biu hin tốc độ lên men
sinh khí ca các mu thc ăn trong thí nghiệm
sinh khí in vitro. Các mu thức ăn TN1
TN2 tốc độ sinh khí cao hơn so vi mu
thức ăn ĐC (P<0,05) t giá tr 5,2 TN1 đến 5,4
TN2.
Khong thi gian (L) tham s rt quan
trọng trong động thái sinh khí in vitro. Để biết
được thi gian vi sinh vt bắt đầu hoạt động
lên men sinh khí t mu thí nghim (hay còn
gi pha dng) (Mc Donal, 1976). Thi gian
t lúc đến lúc bắt đu sn sinh khí ngn nht
mu thức ăn TN1 và TN2.
Giá tr năng lƣợng t l tiêu hoá in vitro
ca khu phn thí nghim
Kh năng cung cấp năng lượng ca mt loi
khu phn thức ăn chức năng rất quan trng
để xác định giá tr làm thức ăn của thức ăn đó.
Kết qu ước tính giá tr ME, SCFA OMD
ca các khu phn thí nghiệm được trình bày
bng 3.3.
Bng 3.3. T l tiêu hoá cht hữu cơ, ME, SCFA của v qu chanh leo chua nuôi bê cái
Nghim thc
(n=3)
T l tiêu hóa
cht hữu cơ (OMD %)
ME
(MJ/kg VCK)
SCFA
(mmol/200mg VCK)
ĐC
63,9
9,9
1,1
TN 1
64,5
10,0
1,1
TN 2
64,4
10,0
1,1
SEM
0,7
0,09
0,02