Ảnh hưởng của bổ sung enzyme phân giải xơ đến khả năng phân giải in sacco của một số loại thức ăn giàu cellulose làm thức ăn cho gia súc nhai lại

DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 2020 53 1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 Chất xơ là một trong những thành phần dinh dưỡng quan trọng trong khẩu phần ăn 1 Viện Chăn nuôi 2 Hiệp Hội gia súc lớn Việt Nam 3 Doanh nghiệp TKT (Nghiên cứu sinh Viện Chăn nuôi) * Tác giả liên hệ: TS. Chu Mạnh Thắng, Phòng Phòng Khoa học, Đào tạo và Hợp tác Quốc tế, Viện Chăn nuôi. Điện thoại: 0989126940; Email: thangslu@gmail.com của động vật nhai lại. Việc xác định tỷ lệ tiêu hóa chất xơ là rất quan trọng để đánh giá và so sánh thành phần của các khẩu phần khác nhau nuôi gia súc nhai lại. Trong việc tạo nguồn thức ăn chăn nuôi thì dự đoán tiềm năng sinh trưởng của gia súc khi sử dụng thức ăn nuôi dưỡng cũng quan trọng, cũng như dễ dàng hơn để dự đoán những hạn chế khi cung cấp ẢNH HƯỞNG CỦA BỔ SUNG ENZYME PHÂN GIẢI XƠ ĐẾN KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI IN SACCO CỦA MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN GIÀU CELLULOSE LÀM THỨC ĂN CHO GIA SÚC NHAI LẠI Phạm Ngọc Thạch3, Phạm Kim Cương1, Mai Văn Sánh2, Chu Mạnh Thắng1*, Nguyễn Thiện Trường Giang1 và Lê Văn Hùng1 Ngày nhận bài báo: 29/07/2020 - Ngày nhận bài phản biện: 19/08/2020 Ngày bài báo được chấp nhận đăng: 03/09/2020 TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá tác động của hai chế phẩm enzym phân giải xơ BestFRumen và BestFRumen là chế phẩm được tạo ra từ quá trình lên men chủng nấm sợi A.oryzae và vi khuẩn Lactobacillus, Bacillus và Saccharomyces có chứa enzym xenlulaza, amylaza, xylanaza và ß-glucanaza ở liều 40g/con/ngày chế phẩm BestFRumen và 50g/con/ngày chế phẩm BestFRumen đến tỷ lệ và đặc điểm phân giải in sacco của rơm lúa, cỏ khô Pangola, cỏ Voi và thân cây ngô sau thu bắp. Các mẫu được ủ 96 giờ trong dạ cỏ bò đặt canula. Sử dụng mô hình toán sinh học để ước tính các thông số mô tả đặc điểm phân giải như: phần hòa tan (a), phần không hòa tan bị tiêu hóa tại thời điểm t (b), tiềm năng phân giải (a+b); tốc độ phân giải (c), hiệu quả phân giải (ED). Các kết quả cho thấy, việc bổ sung chế phẩm đã cải thiện tỷ lệ phân giải vật chất khô, xơ thô và các thông số đặc điểm phân giải chất khô và có tương quan tuyến tính với chế phẩm enzyme và mức liều bổ sung (P<0,05). Bổ sung chế phẩm BestFRumen mức 40g và BestFRumen mức 50g đạt các giá trị b, a+b, c và ED cao hơn đáng kể so với các mức bổ sung khác (P<0,05). Cần nghiên cứu tiếp theo đánh giá ảnh hưởng của bổ sung chế phẩm vào khẩu phần đến khả năng sản xuất của gia súc nhai lại. Từ khóa: Enzym phân giải xơ, in sacco, rơm lúa, cỏ khô Pangola, cỏ Voi và thân cây ngô sau thu bắp. ABSTRACT The effects of adding fibrolytic enzymes on rumen degradation (in sacco) of several rich cellulose forage for ruminant The objective of this study was to evaluate the effects of two fibrolytic enzyme products BestFRumen and BestFRumen produced from the fermentation process of A.oryzae and bacteria Lactobacillus, Bacillus and Saccharomyces that contains enzymes cellulase, amylase, xylanase and ß-glucanase at dose levels (40g/head/day) with BestFRumen and (50g/head/day) with BestFRumen on rumen degradation (in sacco) of rice straw, Pangola hay, Elephant grass and corn stalks after harvesting. Samples were incubated for 96hrs in cattle fitted with rumen cannulae. A biometrical model was used to estimate the parameters describing dagradability characteristics such as rapidly degradable fraction at time zero (a); slowly degradable fraction at time t (b); potential degradability at time t (a+b); fractional rate constant at which the fraction described by b will be degraded per h (c); efficient degradation (ED). The results showed that supplementation the level of 40g BestFRumen and 50g BestFRumen achieved values of b, a+b, c và ED were significantly higher than the other supplemental levels (P<0.05). Further research is needed to determine the effects of adding fibrolytic enzymes in to diet on cattle perfomance. Keywords: Fibrolytic enzyme, in sacco, rice straw, Pangola hay, Elephant grass and corn stalks after harvesting. DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 202054 chất dinh dưỡng và năng lượng cho gia súc, khi khả năng tiêu hóa của các động vật liên quan được biết (Lindberg và Gonda, 1997). Một trong các phương pháp được sử dụng đó là in sacco (in situ nylon bag technique) kỹ thuật túi nylon được sử dụng rộng rãi để ước tính tốc độ và đặc điểm phân giải thức ăn của động vật nhai lại (Ilghami và ctv, 2008). Kỹ thuật này cho phép đánh giá được quá trình tiêu hóa ngay trong dạ cỏ, do đó giảm số lượng gia súc thí nghiệm (Vanzant và ctv, 1998). Trong những năm qua, việc sử dụng phụ gia là các chế phẩm enzym phân giải xơ bổ sung vào khẩu phần ăn của gia súc nhai lại ngày càng thu hút sự chú ý do chúng làm tăng khả năng tiêu hóa thức ăn thô, cải thiện năng suất và giảm bài tiết chất dinh dưỡng (Beauchemin và ctv, 2003), tuy nhiên, hiệu quả của enzym phân giải xơ là rất khác nhau (Colombatto và ctv, 2003). Các phản ứng không nhất quán được cho là do sự khác biệt trong công thức của sản phẩm và tỷ lệ liều lượng là những yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt tính của enzym được bổ sung. Việc xác định hoạt tính của enzyme là cần thiết để có thể đạt được hiệu quả tối ưu trên gia súc nhai lại là một thách thức vì các enzym phải hoạt động kết hợp cùng với các hoạt động với enzym nội sinh của vi khuẩn dạ cỏ (Morgavi và ctv, 2000). Ngoài ra, để các enzym cải thiện quá trình phân giải thức ăn thô xanh thì các hoạt tính của enzym bổ sung phải đặc hiệu đối với cơ chất cụ thể của thức ăn (White và ctv, 1993), vì vậy, đáp ứng có thể khác nhau giữa các loại thức ăn gia súc. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng các mức bổ sung enzym phân giải xơ đến khả năng phân giải in sacco một số thức ăn thô giàu xơ phổ biến dùng nuôi động vật nhai lại. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Địa điểm và thời gian Nghiên cứu thực hiện từ tháng 7 đến 10/2017 tại Bộ môn Dinh dưỡng, Thức ăn chăn nuôi và Trung tâm Thực nghiệm và Bảo tồn vật nuôi, Viện Chăn nuôi. 2.2. Nguyên vật liệu và thức ăn a/ Chế phẩm sinh học: (i) Chế phẩm BestFRumen (gọi là A): được tạo khi lên men chủng nấm sợi A. oryzae có nồng độ xenlulaza, amylaza và xylanaza >1.100 UI/g và ß-glucanaza >200 UI/g và (ii) Chế phẩm BestFRumen (gọi là C): được tạo ra khi lên men chủng nấm sợi A. oryzae và vi khuẩn Lactobacillus, Bacillus và Saccharomyces có nồng độ enzym xenlulaza, amylaza, xylanaza >1.100 UI/g, ß-glucanaza >200 UI/g và nồng độ vi sinh vật hữu ích >109CFU/g. b/ Thức ăn thô: Rơm khô, cỏ Pangola khô, cỏ Voi 45 ngày và thân cây ngô tươi sau thu bắp. c/ Gia súc thí nghiệm: Ba bò đực lai Sind mổ lỗ dò dạ cỏ có khối lượng trung bình 200kg. 2.3. Thí nghiệm in sacco Sử dụng 3 bò đực lai Sind mổ lỗ dò đặt cannula dạ cỏ. Bò nhốt cá thể và được nuôi dưỡng bằng khẩu phần ăn cơ sở ở mức duy trì theo tiêu chuẩn của Kearl (1982) (Bảng 1). Bảng 1. Khẩu phần cơ sở nuôi bò (theo VCK) Thức ăn Khẩu phần I (ĐC) II III Rơm* * * * Cám hỗn hợp * * * Tảng khoáng liếm Tự do Tự do Tự do Chế phẩm A (g/con/ngày)** - 30 40 Chế phẩm C (g/con/ngày)** - 40 50 Ghi chú: (i) A là chế phẩm BestFRumen và C là BestFRumen; (ii) *với cỏ Voi, thân cây ngô và cỏ khô Pangola cũng được thiết kế tương tự như Rơm; (iii) ** chế phẩm A đợt 1 và C đợt 2 Đối với khẩu phần cơ sở II và III, mỗi giai đoạn bò được nuôi từng khẩu phần bổ sung chế phẩm A (mức 30, 40g/con/ngày) và C (40, 50g/ con/ngày) tương ứng với mẫu thức ăn. Hỗn hợp thức ăn được chuẩn bị trước khi cho ăn. Tất các các thành phần được trộn đều thành hỗn hợp sau đó bổ sung chế phẩm sinh học. Thí nghiệm tiến hành 2 đợt, bò nuôi thích nghi khẩu phần: (i) Đợt 1: với chế phẩm A: (i) khẩu phần I: ĐC không bổ sung; (ii) khẩu phần IIA: bổ sung DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 2020 55 30g/con/ngày; (iii) khẩu phần IIIA: bổ sung 40 g/con/ngày; (ii) Đợt 2: Với chế phẩm C: (i) khẩu phần I: ĐC không bổ sung; (ii) khẩu phần IIC: bổ sung 40 g/con/ngày; (iii) khẩu phần IIIC: bổ sung 50 g/con/ngày. Thí nghiệm thiết kế theo ô vuông Latin (Bảng 2). Bò nuôi thích nghi 10 ngày và thí nghiệm 4 ngày để đặt và lấy mẫu. Giai đoạn 2 và 3, khẩu phần được thay đổi nên mỗi con được nuôi 3 khẩu phần khác nhau. Thức ăn chia đều và cho ăn 2 lần vào 8h sáng và 4h chiều. Bảng 2. Sơ đồ thí nghiệm in sacco Chế phẩm Giai đoạn 1 2 3 A 1 I IIA IIIA 2 IIA IIIA I 3 IIIA I IIA C 1 I IIC IIIC 2 IIC III I 3 IIIC I IIC Thí nghiệm tiến hành theo phương pháp kỹ thuật túi ni lông (nylon bag technique) của Ørskov và ctv (1980). Mẫu đặt dạ cỏ được chuẩn bị trước một ngày. Khối lượng mẫu 5g/túi ni lông loại L075 Laker Wire Weavers, Warrington (Anh), kích thước 125×100mm, kích thước lỗ 4,5-5,0µm. Sau khi cân, các túi mẫu được bảo quản qua đêm ở nhiệt độ 40C. Thời gian ủ mẫu trong dạ cỏ 4, 8, 16, 24, 48, 72 và 96 giờ. Nhắc lại 3 lần/mẫu ở mỗi thời điểm ủ trong dạ cỏ. * Xử lý số liệu in sacco: Dùng phần mềm NEWAY của Chen (1995) để tính mức độ phân giải chất khô in sacco theo phương trình của McDonald (1981): P = a + b (1 - e-ct). Trong đó, P: lượng chất khô mất đi ở thời điểm t (%); a: phần hòa tan (%); b: phần không hòa tan bị tiêu hóa tại thời điểm; t (%); (a + b): tiềm năng phân giải chất khô (%); c: hằng số tốc độ phân giải chất khô (%/ giờ); e: logarit tự nhiên; t: thời gian đặt mẫu trong dạ cỏ (giờ). Hiệu quả phân giải (ED) chất khô TA được tính theo phương trình Ørskov và Ryle (1990): . Ở đây, k là tốc độ di chuyển thức ăn ra khỏi dạ cỏ bằng 0,05 theo ARC (1984). 2.4. Thành phần hóa học Các loại thức ăn được lấy mẫu theo (TCVN 4325-2007) và phân tích thành phần hoá học của chất khô, protein thô, xơ thô, lipid, khoáng tổng số, NDF và ADF theo các tiêu chuẩn sau TCVN 4326-2007, TCVN 4328-2001, TCVN 4329-2007, TCVN 4331-2007, TCVN 4327-2007 và AOAC 973.18 tại Phòng phân tích thức ăn và sản phẩm chăn nuôi, Viện Chăn nuôi. Bảng 3. Thành phần hóa học của các mẫu thức ăn Loại thức ăn Vật chất khô (%) Protein thô Lipid thô Dẫn xuất không đạm Xơ thô NDF ADF Khoáng tổng số (%) vật chất khô Rơm 88,7 5,6 1,5 44,8 34,9 73,1 40,7 13,3 Cỏ Pangola khô 87,7 7,0 2,6 48,2 36,2 78,2 42,2 6,1 Cỏ Voi tươi 19,9 9,2 2,3 43,6 34,0 63,2 37,7 10,9 Thân cây ngô 18,0 9,9 2,4 59,3 22,8 61,4 30,4 5,7 2.5. Ảnh hưởng của chế phẩm enzym đến thay đổi hệ vi sinh vật dạ cỏ Dịch dạ cỏ bò thí nghiệm in sacco được lấy tại các thời điểm 0 và 4 giờ sau khi cho ăn. Khoảng 100ml dịch dạ cỏ được lấy từ phần giữa của dạ cỏ vào thời gian cuối mỗi giai đoạn. Mẫu dịch dạ cỏ được lọc qua bốn lớp vải. Các mẫu được chia thành hai phần. Phần đầu của 1ml dịch dạ cỏ được lấy và giữ trong một bình nhựa 10 ml/l có chứa 9ml của 10ml dung dịch formalin theo tỷ lệ (1:9 v/v, dịch dạ cỏ: 10ml/l formalin) và được bảo quản ở 4°C để xác định đếm tổng số lượng vi khuẩn, protozoa và nấm theo Galyean (1989) bằng buồng đếm hồng cầu (Boeco, Hamburg, Đức). 2.6. Xử lý số liệu Số liệu được xử lý bằng phần mềm MINITAB 16.0 theo mô hình: Xij = m + ai + eij. DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 202056 Trong đó: Xij: giá trị quan sát thứ j của yếu tố thí nghiệm i; m: trung bình tổng thể; ai: ảnh hưởng của yếu tố thí nghiệm (chế phẩm) và eij: sai số ngẫu nghiên. Nếu phương sai cho kết quả ảnh hưởng rõ rệt thì sử dụng phép thử Tukey để so sánh sai số giữa các giá trị trung bình. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tỷ lệ và đặc điểm phân giải chất khô in sacco của rơm Kết quả ở Bảng 4 cho thấy, tỷ lệ phân giải chất khô (DM) rơm tại các thời điểm là khác nhau giữa các khẩu phần. Tốc độ phân giải tăng mạnh ở khoảng thời gian 4-48h và từ 72- 96h có tăng nhưng chậm hơn. Ở tất cả các thời điểm, tốc độ phân giải DM của rơm của các khẩu phần bổ sung chế phẩm đều cao hơn khẩu phần ĐC (P<0,05). Tại thời điểm 24h ủ mẫu, tỷ lệ phân giải DM của rơm ở các khẩu phần bổ sung 40g chế phẩm A và 50g C đạt tương ứng là 45,80 và 44,36%, trong khi đó ở khẩu phần đối chứng là 34,04% (P<0,05) và cao hơn hẳn các mức bổ sung khác. Bảng 4. Ảnh hưởng bổ sung chế phẩm enzym đến tỷ lệ và đặc điểm phân giải chất khô in sacco của rơm Thông số 0 (ĐC) Liều bổ sung A (g) Liều bổ sung C (g) SEM 30 40 40 50 Tỷ lệ phân giải (%/DM) Thời gian ủ (giờ): 4 16,90b 19,04a 19,66a 19,37a 18,73a 1,09 8 18,13c 21,42b 24,58a 21,66b 25,31a 2,86 16 23,97c 27,56b 33,17a 26,99b 32,47a 3,90 24 34,04d 41,79c 45,80a 43,88b 44,36b 4,66 48 45,30c 53,08ab 55,61b 54,93b 57,74a 4,79 72 50,81d 59,27c 59,50c 63,34b 65,21a 5,54 96 54,03d 61,43c 64,72b 66,36a 67,04a 5,32 Đặc điểm phân giải a 10,44b 10,08b 11,60a 11,00b 11,40ab 0,21 b 48,20e 53,40d 55,30c 59,50b 61,30a 2,32 a + b 58,60d 64,20c 66,90c 70,50b 72,70a 2,47 c 2,50b 3,00a 3,70a 2,70b 3,20a 0,21 ED 26,68c 31,22b 34,18a 32,27b 34,37a 1,40 Ghi chú: Các giá trị trung bình trong cùng hàng có chữ cái khác nhau là sai khác có ý nghĩa thống kê (P<0,05) Tiềm năng phân giải (a+b) DM của rơm ở các khẩu phần như bổ sung 30 và 40g chế phẩm A, bổ sung 40 và 50g chế phẩm C và đối chứng lần lượt là 64,20; 66,90; 70,50 72,70 và 58,60%; thấp nhất ở khẩu phần ĐC (P<0,05). Tốc độ phân giải (%/h) ở các lô được bổ sung 40g chế phẩm A; 50g ở C là 3,70 và 3,20, cao hơn so với mức bổ sung khác. Hiệu quả phân giải DM cao nhất ở khẩu phần bổ sung 50g chế phẩm C (34,37%) tiếp đến là 40g chế phẩm A (34,18%) và thấp nhất là ở khẩu phần ĐC (26,68%) (P<0,05). 3.2. Tỷ lệ và đặc điểm phân giải in chất khô in sacco của cỏ Voi Kết quả ở Bảng 5 cho thấy, tương tự như rơm, tốc độ phân giải DM của cỏ Voi tại các thời điểm là khác nhau, tăng mạnh ở thời điểm 4-48h, sau đó tăng với tốc độ chậm hơn. Ở tất cả các thời điểm, tốc độ phân giải DM của cỏ Voi ở các khẩu phần bổ sung chế phẩm (A) mức 30; 40g và (C) mức 40; 50g đều cao hơn khẩu phần ĐC (P<0,05). Tại thời điểm 24h ủ mẫu, tỷ lệ phân giải DM ở các khẩu phần bổ sung mức 30, 40g chế phẩm A và mức 40; 50g C tương ứng là 61,71; 62,65 và 57,94; 59,49% trong khi đó ĐC là 56,59% (P<0,05). Tiềm năng phân giải vật (a+b) DM của cỏ Voi ở các khẩu phần bổ sung chế phẩm A mức 30; 40g và chế phẩm C mức 40; 50g và ĐC lần lượt là 71,30; 73,10; 73,90; 75,80 và 67,00% (P<0,05). Tốc độ phân giải (%/h) ở mức bổ sung 40g chế phẩm A và 50g chế phẩm C cao hơn các mức bổ sung khác (P<0,05). Hiệu quả DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 2020 57 phân giải cao nhất khi bổ sung 50g chế phẩm C (46,51%) tiếp đến là bổ sung 40g chế phẩm A (46,32%) và thấp nhất là ở khẩu phần đối chứng (43,32%). Bảng 5. Ảnh hưởng bổ sung chế phẩm enzym đến tỷ lệ và đặc điểm phân giải chất khô in sacco của cỏ Voi Thông số 0 (ĐC) Liều bổ sung A (g) Liều bổ sung C (g) SEM 30 40 40 50 Tỷ lệ phân giải (%/DM) Thời gian ủ (giờ): 4 26,52c 32,94a 33,05a 32,18a 30,05b 1,23 8 34,70d 40,93a 39,19b 37,11c 36,95c 1,06 16 43,69b 45,79ab 45,76ab 46,18ab 47,54b 0,62 24 56,59c 61,71a 62,65a 57,94c 59,49b 1,13 48 62,66b 65,12a 65,51a 66,73a 66,85a 0,76 72 65,62c 69,36b 71,13a 71,34a 72,17a 1,17 96 67,29d 71,90c 73,43bc 74,42a 75,59ab 1,44 Đặc điểm phân giải a 16,00c 24,60a 23,90a 22,90b 21,80a 1,53 b 51,00a 46,70c 49,20b 51,00a 54,00a 1,20 a + b 67,00d 71,30c 73,10b 73,90b 75,80a 1,49 c 3,91a 4,70b 5,00b 4,00c 4,60b 0,26 ED 43,32c 45,63ab 46,32a 45,10bc 46,51a 0,57 3.3. Tỷ lệ và đặc điểm phân giải chất khô in sacco của thân cây ngô Số liệu ở Bảng 6 cho thấy, tại tất cả các thời điểm ủ mẫu, tốc độ phân giải DM của thân cây ngô ở các khẩu phần bổ sung mức 30; 40g chế phẩm A và mức 40; 50g chế phẩm C cao hơn khẩu phần ĐC (P<0,05), tại thời điểm 24h ủ mẫu ở các khẩu phần bổ sung chế phẩm A mức 30; 40g và C mức 40; 50g tương ứng là 62,63; 62,64 và 62,03; 63,71% trong khi đó ở ĐC là 58,87% (P<0,05). Bảng 6. Ảnh hưởng bổ sung chế phẩm enzym đến tỷ lệ và đặc điểm phân giải chất khô in sacco thân cây ngô Thông số 0 (ĐC) Liều bổ sung A (g) Liều bổ sung C (g) SEM 30 40 40 50 Tỷ lệ phân giải (%/DM) Thời gian ủ (giờ): 4 32,17c 42,09a 42,48a 36,92b 38,26b 1,89 8 39,42c 44,42a 45,05a 42,62b 43,87ab 1,00 16 45,80b 47,77ab 49,87ab 48,23ab 51,70a 1,00 24 58,87b 62,63a 62,64a 62,03a 63,71a 0,82 48 62,29d 67,74a 69,79bc 66,31ab 68,54c 1,29 72 66,44c 69,10a 71,97b 70,24ab 70,92ab 0,95 96 70,67b 72,12a 73,22b 72,78ab 73,82ab 0,54 Đặc điểm phân giải a 24,60c 33,80a 34,00a 28,30b 28,40b 1,80 b 44,50a 38,60c 40,60c 44,30b 45,60b 1,33 a + b 69,10c 72,40b 74,60a 72,60ab 74,00b 0,96 c 3,95b 4,02b 4,04a 4,56b 5,21a 0,23 ED 45,75c 46,60b 46,63b 49,55a 51,15a 1,03 Tiềm năng phân giải DM của thân cây ngô ở các khẩu phần bổ sung 30 và 40g chế phẩm A, bổ sung 40 và 50g chế phẩm C lần lượt là 72,40; 74,60; 72,60 và 74,00% trong khi đó ĐC là 69,10% (P<0,05) đồng thời khẩu phần bổ sung mức 40g chế phẩm A và 50g chế phẩm B đạt giá trị cao hơn so với mức bổ sung khác. Tốc độ phân giải (%/h) ở khẩu phần đối chứng là 3,95 trong khi đó các lô được bổ sung chế phẩm A (30 và 40g) và C (40 và 50g) lần lượt là 4,02; 4,04; 4,56 và 5,21%. Hiệu quả phân giải ở các khẩu phần dao động 45,75-51,15% cao DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 202058 nhất ở khẩu phần bổ sung 50g chế phẩm C và thấp nhất ở khẩu phần ĐC (45,75%) (P<0,05). 3.4. Tỷ lệ và đặc điểm phân giải chất khô in sacco của cỏ khô Pangola Kết quả cho thấy, tỷ lệ phân giải DM ở các khẩu phần bổ sung chế phẩm A mức 30; 40g và C mức 40; 50g đều cao hơn khẩu phần ĐC (P<0,05). Tại thời điểm 24h ủ mẫu ở các khẩu phần bổ sung chế phẩm A mức 30; 40g và C mức 40; 50g tương ứng là 39,47; 53,23 và 46,26; 47,06% trong khi đó giá trị này ở ĐC là 36,69% (P<0,05). Bảng 7. Ảnh hưởng bổ sung chế phẩm enzym đến tỷ lệ, đặc điểm phân giải chất khô in sacco cỏ khô Pangola Thông số 0 (ĐC) Liều bổ sung A (g) Liều bổ sung C (g) SEM 30 40 40 50 Tỷ lệ phân giải (%/DM) Thời gian ủ (giờ): 4 22,30b 23,70a 35,01b 23,87a 36,60b 3,09 8 24,42c 25,16a 37,04c 27,46a 38,64b 3,03 16 27,50d 30,58b 40,44c 30,43a 43,44c 3,13 24 36,69c 39,47a 53,23c 46,26b 47,06b 2,93 48 43,13d 45,23a 56,73c 52,15b 52,76b 2,52 72 46,81b 59,17a 60,29a 59,93a 61,20a 2,69 96 48,21c 60,46b 61,99ab 62,72a 63,26a 2,82 Đặc điểm phân giải a 17,50d 19,60b 26,90c 17,70a 21,50d 1,72 b 32,80c 43,20c 45,80a 48,30c 50,00b 3,03 a + b 50,30e 62,80d 72,70a 66,00b 71,50c 4,02 c 1,60d 2,62c 3,80a 2,80bc 3,10b 0,43 ED 24,21d 28,19bc 29,84b 27,75bc 32,58a 1,37 Tiềm năng phân giải DM (a+b) cỏ khô Pangola ở các khẩu phần bổ sung 30 và 40g chế phẩm A, bổ sung 40 và 50g chế phẩm C lần lượt là 62,80; 72,70; 66,00 và 71,50% trong khi đó ở khẩu phần ĐC là 50,30% (P<0,05). Giá trị (a+b) ở khẩu phần bổ sung 40g chế phẩm A và 50g chế phẩm C cao hơn so với mức bổ sung khác (P<0,05). Tốc độ phân giải (%/h) chất ở khẩu phần ĐC là 1,60 trong khi đó ở các lô bổ sung chế phẩm A (30 và 40g) và C (40 và 50g) lần lượt là 2,62 và 3,80; 2,80 và 3,10. Hiệu quả phân giải DM cao nhất ở khẩu phần bổ sung 50g chế phẩm C (32,58%) tiếp đến là bổ sung 40g chế phẩm A (29,84%) và thấp nhất ở khẩu phần ĐC (24,21%) (P<0,05). 3.5. Ảnh hưởng của bổ sung chế phẩm enzym vào khẩu phần cơ sở đến tổng vi sinh vật dạ cỏ Kết quả ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm A với liều lượng 30 và 40g và chế phẩm C liều 40 và 50g vào khẩu phần cơ sở là rơm; cỏ Voi; thân cây ngô và cỏ Pangola khô đến tổng số vi sinh vật dạ cỏ được trình bày ở bảng 8a; 8b; 8c và 8d. Kết quả ở các bảng 8a-8d cho thấy, giá trị trung bình vi sinh vật, protozoa và nấm đếm được ở dạ cỏ của bò ăn các khẩu phần cơ sở được bổ sung chế phẩm enzym cao hơn so với bò lô ĐC (P<0,05). Cụ thể, số lượng vi sinh vật ở bò ăn khẩu phần bổ sung (30; 40g) chế phẩm A; (40; 50g) chế phẩm C tương ứng dao động (4,7×1010-4,8×1010 và 5,9×1010-6,0×1010); (4,1×1010- 4,3×1010 và 4,6×1010-4,8×1010) trong khi ở lô ĐC là (3,6×1010-3,8×1010) tùy theo khẩu phần. Bảng 8a. Ảnh hưởng của bổ sung chế phẩm enzym vào khẩu phần cơ sở là rơm đến tổng số vi sinh vật dạ cỏ CP (con/ ml) Thời điểm Khẩu phần SEM ĐC A30 A40 C40 C50 Bacteria (×1010) 0h trước ăn 2,2c 3,1b 4,2a 2,7c 3,3b 0,34 4h sau ăn 4,9d 6,2b 7,5a 5,5c 5,8bc 0,43 Trung bình 3,6d 4,7b 5,9a 4,1c 4,6b 0,38 Protozoa (×105) 0h trước ăn 3,1a 3,4b 4,4c 3,7d 3,8d 0,47 4h sau ăn 4,2a 4,2b 4,3c 4,2c 4,3c 0,78 Trung bình 3,7a 3,8b 4,3c 4,0c 4,1c 0,62 Nấm (× 104) 0h trước ăn 1,1d 2,1ab 2,3a 1,5c 1,9b 0,23 4h sau ăn 1,3d 3,9bc 4,3a 3,7c 4,1ab 0,56 Trung bình 1,1b 3,1a 3.3a 2,6ab 2,9a 0,39 DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 2020 59 Bảng 8b. Ảnh hưởng của bổ sung CP enzym vào khẩu phần cơ sở cỏ Voi đến tổng số vi sinh vật dạ cỏ CP (con/ml) Thời điểm Khẩu phần SEM ĐC A30 A40 C40 C50 Bacteria (×1010) 0h trước ăn 2,3d 3,3b 4,4a 2,9c 3,5b 0,32 4h sau ăn 5,1d 6,4b 7,6a 5,6c 5,9bc 0,41 Trung bình 3,7d 4,8b 6,0a 4,2c 4,7b 0,37 Protozoa (×105) 0h trước ăn 3,2a 3,6b 4,5c 3,8d 4,0d 0,45 4h sau ăn 4,4a 4,3b 4,4c 4,4c 4,5c 0,76 Trung bình 3,8a 3,9b 4,5c 4,1c 4,3c 0,58 Nấm (× 104) 0h trước ăn 1,2b 2,3a 2,4a 1,6b 2,0a 0,22 4h sau ăn 1,4c 4,1b 4,6a 3,8b 4,2ab 0,54 Trung bình 1,3b 3,2a 3,5a 2,7ab 3,1a 0,35 Bảng 8c. Ảnh hưởng của bổ sung CP enzym vào khẩu phần cơ sở thân cây ngô đến tổng số vi sinh vật dạ cỏ CP (con/ml) Thời điểm Khẩu phần SEM ĐC A30 A40 C40 C50 Bacteria (×1010) 0h trước ăn 2,3d 3,2b 4,3a 2,8c 3,4b 0,33 4h sau ăn 5,0d 6,3b 7,6a 5,6c 5,9bc 0,39 Trung bình 3,7a 4,8b 5,9d 4,2c 4,7b 0,32 Protozoa (×105) 0h trước ăn 3,2a 3,5b 4,5c 3,8d 3,9d 0,44 4h sau ăn 4,1a 4,2b 4,4c 4,3c 4,5c 0,79 Trung bình 3,6a 3,8b 4,4c 4,1c 4,2c 0,63 Nấm (× 104) 0h trước ăn 1,2d 2,3ab 2,4a 1,6c 2,0b 0,22 4h sau ăn 1,4d 4,1bc 4,5a 3,8c 4,2ab 0,57 Trung bình 1,3b 3,2a 3,4a 2,7ab 3,1a 0,38 Bảng 8d. Ảnh hưởng của bổ sung CP enzym vào khẩu phần cơ sở cỏ Pangola khô đến tổng số vi sinh vật dạ cỏ CP (con/ml) Thời điểm Khẩu phần SEM ĐC A30 A40 C40 C50 Bacteria (×1010) 0h trước ăn 2,4d 3,3b 4,4a 2,9c 3,5b 0,35 4h sau ăn 5,1d 6,4b 7,6a 5,6c 6,0bc 0,44 Trung bình 3,7d 4,9b 6,0a 4.3c 4,8b 0,36 Protozoa (×105) 0h trước ăn 3,4a 3,6b 4,5c 3,8d 4,0d 0,46 4h sau ăn 4,5a 4,4b 4,4c 4,4c 4,5c 0,73 Trung bình 3,9a 4,0b 4,5c 4,1c 4,3c 0,61 Nấm (× 104) 0h trước ăn 1,1d 2,1ab 2,3a 1,5c 1,9b 0,24 4h sau ăn 1,2b 2,3a 2,5a 1,6b 2,1a 0,52 Trung bình 1,2d 2,3ab 2,4a 1,6c 2,0b 0,37 Về số lượng protozoa ở dịch dạ cỏ có xu hướng tăng khi bổ sung chế phẩm enzym, đồng thời có sự biến động giữa các khẩu phần cơ sở nuôi dưỡng. Số lượng protozoa trong dịch dạ cỏ cao nhất ở bò được bổ sung 40g chế phẩm A (4,3×105-4,5×105) tiếp đến là bổ sung 50g chế phẩm C (4,1×105-4,3×105) thấp nhất ở bò lô ĐC (3,7×105-3,9×105). Số lượng tế bào nấm có khuynh hướng tương tự, cao nhất ở lô bổ sung chế phẩm A (40g) và tiếp đến là bổ sung chế phẩm C (50g) lần lượt (2,4×104- 3,5×104 và 2,9×104-3,1×104) thấp nhất ở lô ĐC (1,1×104-1,3×104) tùy theo khẩu phần. 3.6. Thảo luận chung Khi nồng độ enzym tăng, tỷ lệ phân giải DM theo xu hướng tăng lên. Tuy nhiên, khi nồng độ enzyme đạt đến một ngưỡng nào đó thì nồng độ cơ chất sẽ trở thành yếu tố hạn chế tốc độ phản ứng. Điều này là hoàn toàn hợp lý vì tỷ lệ phân giải DM không chỉ phụ thuộc vào bản chất của thức ăn mà còn phụ thuộc vào nồng độ các enzym có mặt trong dạ cỏ. Việc bổ sung chế phẩm đã làm tăng hàm lượng enzym xenlulaza, xylanaza có tác dụng phân giải các thành phần xơ của thức ăn, chúng xâm nhập và cắt đứt các liên kết β-1,4-glucosid của xenlulo và hemixenlulo để tạo thành các phân tử glucose đơn giản, từ đó làm tăng tốc độ phân giải DM của thức ăn. Theo Colombatto và ctv (2003), hiệu quả hoạt động tốt nhất của các enzym là loại bỏ các rào cản của cấu trúc thức ăn làm chậm quá trình vi sinh vật xâm nhập để tiêu hóa từ đó tăng tốc độ phân giải. Kết quả thu được từ nghiên cứu này chỉ ra rằng việc bổ sung probiotic đã nâng cao tỷ lệ phân giải DM của thức ăn giàu xơ, đồng thời có sự khác biệt về giá trị phân giải DM ở các khẩu phần bổ sung các mức chế phẩm enzym. Theo Yang và ctv (2002), điều kiện dạ cỏ của gia súc nhai lại đang nuôi dưỡng thường ít tối ưu hoàn toàn cho sự phát triển của vi khuẩn fibrolytic, bổ sung chế phẩm enzym phân giải xơ làm tăng hàm lượng enzym chứa xenlulaza và xylanaza, giúp ổn định độ pH dạ cỏ để phân giải phân giải các thành phần thức ăn, làm tăng tỷ lệ phân giải DM không hòa tan có thể lên men, từ đó tăng tiềm năng phân giải DM thức ăn. Khi bổ sung enzym ngoại sinh từ nấm và vi sinh vật đã làm tăng khả năng lên men của vi sinh vật dạ cỏ nhờ hoạt tính enzyme của DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 202060 chế phẩm (El-Waziry và Ibrahim, 2007), đồng thời cung cấp nhiều cơ chất hơn cho nhóm vi khuẩn lên men lactic, thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn sử dụng xenlulolytic và lactate (Chaucheyras-Durand và ctv, 2008), làm tăng pH trong dạ cỏ (Mohamed và ctv, 2009; Paryad và Rashidi, 2009) từ đó làm tăng khả năng tiêu hóa xơ và các thành phần của xơ (NDF và ADF). Nhờ có sự hiện diện cơ chất của enzym ngoại sinh đã giúp làm tăng tổng số vi khuẩn có khả năng thủy phân xenlulo (Wallace và Newbold, 1992), theo đó các liên kết chặt chẽ trong thành tế bào thực vật được các enzym phân giải. Trong nghiên cứu này, bổ sung enzyme phân giải xơ làm tăng đáng kể các thông số về đặc điểm phân giải DM của thức ăn. Việc xác định tỷ lệ phân giải DM đã cung cấp thông tin hữu ích về đặc điểm phân giải. Sự gia tăng tỷ lệ phân giải phần không hòa tan nhưng có thể lên men và tiền phân giải cho thấy khả năng tiêu hóa cơ chất và hoạt động của vi khuẩn phân giải xơ tăng lên, theo đó làm tăng tốc độ và hiệu quả phân giải. Các thành phần trong xơ là nguồn cung cấp carbohydrate chính cho gia súc nhai lại, chúng được vi sinh vật dạ cỏ lên men tạo ra axit béo bay hơi tổng số (VFA), sau đó hấp thụ qua thành dạ cỏ, đóng góp nguồn năng lượng chính cho vật chủ (Candyrine và ctv, 2017). Bổ sung enzym phân giải xơ ở nghiên cứu này có thể đã làm tăng đáng kể lượng VFA trong dạ cỏ thúc đẩy quá trình lên men các dinh dưỡng của cơ chất và tạo điều kiện cho tế bào vi sinh vật phát triển (Soriano và ctv, 2014). Kết quả thu được về vi sinh vật tổng số trong nghiên cứu này có thể được lý giải là phần lớn các chế phẩm từ nấm có chứa sản phẩm tách chiết khi lên men nấm A. oryzae, nuôi cấy nấm men Saccharomyces cerevisiae, hoặc cả hai loại mang lại lợi ích thông qua những thay đổi trong quá trình lên men dạ cỏ (Martin và ctv, 2002). Nhiều nghiên cứu cho thấy, chế phẩm dạng này đã kích thích các vi khuẩn dạ cỏ phát triển làm tăng tổng số vi khuẩn yếm khí và vi khuẩn phân giải xơ khi sử dụng các chất chiết xuất từ nấm (Newbold và ctv, 1991; Harrison và ctv, 1988). Nấm men đã được chứng minh là kích thích nhóm vi khuẩn yếm khí nhờ sự hiện diện của nhóm vi khuẩn sản sinh mêtan, làm quá trình lên men thức ăn hiệu quả hơn. Sản phẩm tách chiết khi lên men Aspergillus và canh trường nấm men đã kích thích trực tiếp nấm trong dạ cỏ từ đó làm tăng khả năng phân giải xơ (Chang và ctv, 1999). Một lý do khác là nấm men có thể lấy oxy dư thừa khi lên men ở dạ cỏ, tạo ra môi trường thích hợp hơn cho vi khuẩn yếm khí phát triển (Newbold và ctv, 1996). Một số nghiên cứu khác cho thấy, tác dụng của probiotic mà không cần sự hiện diện của tế bào sống (Loh và ctv, 2010; Thanh và ctv, 2010; Thu và ctv, 2011). Trong nghiên cứu này, việc cải thiện tổng số vi khuẩn và vi khuẩn phân giải xenlulo có thể là do sự tương tác của probiotic enzym phân giải xơ bổ sung có chứa các chất chuyển hóa của vi khuẩn chủng nấm sợi hữu ích A.oryzae và vi khuẩn Lactobacillus, Bacillus và Saccharomyces với vi khuẩn dạ cỏ. Bổ sung probiotic làm tăng cường khả năng thích nghi của vi khuẩn trong dạ cỏ động vật nhai lại với sự hiện diện của axit lactic hoặc ngăn cản sự tích tụ axit lactic trong dạ cỏ bằng cách phân giải axit lactic thành axit axetic (Ghorbani và ctv, 2002; Nocek và ctv, 2002). Theo Jiao và ctv (2017) bổ sung probiotic đã tạo ra những điều kiện thuận lợi cho các hoạt động của nhóm vi khuẩn phân giải xenlulo và tăng khả năng tiêu hóa xơ. Điều này phù hợp với nghiên cứu này, trong đó làm tăng tốc độ phân giải thức ăn giàu xơ đồng thời cải thiện tỷ lệ tiêu hóa DM thức ăn khi bổ sung probiotic. 4. KẾT LUẬN Bổ sung chế phẩm emzym phân giải xơ đã làm tăng tỷ lệ phân giải chất khô in sacco và các thông số về đặc điểm phân giải chất khô. Bổ sung chế phẩm BestFRumen mức 40g; chế phẩm BestFRumen mức 50g cho các giá trị về tỷ lệ phân giải chất khô, xơ thô in sacco và các thông số về đặc điểm phân giải chất khô cao hơn các mức bổ sung khác (P<0,05). DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI KHKT Chăn nuôi số 260 - tháng 10 năm 2020 61 Cần nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của bổ sung chế phẩm A (BestFRumen) mức 40g và chế phẩm B (BestFRumen) mức 50g vào khẩu phần đến khả năng sản xuất của gia súc nhai lại. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Beauchemin K.A., Colombatto D., Morgavi D.P. and Yang W.Z. (2003). Use of exogenous fibrolytic enzymes to improve feed utilization by ruminants. J. Ani. Sci., 81(Suppl. 2E): E37-E47. 2. Beauchemin K.A., Colombatto D., Morgavi D.P., Yang W.Z. and Rode L.M. (2004). Mode of action of exogenous cell wall degrading enzymes for ruminants. Can. J. Ani. Sci., 84: 13-22. 3. Candyrine S.C.L., Jahromi M.F., Ebrahimi M., Liang J.B., Goh Y.M. and Abdullah N. (2017). In vitro rumen fermentation characteristics of goat and sheep supplemented with polyunsaturated fatty acids. Ani. Pro. Sci., 57: 1607-12. 4. Chang J.S., E.M. Harper and R.E. Calza (1999). Fermentation extract effects on the morphology and metabolism of the rumen fungus Neocallimastix frontalisEB188. J. App. Microbiol., 86: 389-98. 5. Chaucheyras-Durand F., Walker N.D. and Bach A. (2008). Effects of active dry yeasts on the rumen microbial ecosystem: past, present and future. Ani. Feed Sci. Tec., 145: 5-26. 6. Colombatto D. and Beauchemin K.A. (2003). A proposed methodology to standardize the determination of enzymic activities present in enzyme additives used in ruminant diets. Can. J. Ani. Sci., 83: 559-68. 7. El-Waziry Ahmed M. and Ibrahim Hisham R. (2007). Effect of Saccharomyces cerevisiae of Yeast on Fiber Digestion in Sheep Fed Berseem (Trifolium alexandrinum) Hay and Cellulase Activity. Aust. J. Basic & App. Sci., 1(4): 379-85. 8. Galyean M. (1989). Laboratory procedures in animal nutrition research. Department of Animal and Life Science. New Mexico State University, USA. 9. Ghorbani G.R., Morgavi D.P., Beauchemin K.A. and Leedle J.A.Z. (2002). Effects of bacterial direct-fed microbials on ruminal fermentation, blood variables, and the microbial populations of feedlot cattle. J. Ani. Sci., 80(7): 1977-85. 10. Harrison G.A., R.W. Hemken, K.A. Dawson, R.J. Harmon and K.B. Barker (1988). Influence of addition of yeast culture to diets of lactating cows on ruminal fermentation and microbial populations. J. Dai. Sci., 71: 2967-75. 11. Ilghami H., Taghizadeh A., Janmohammadi H. and Shoja J. (2008). In situ ruminal dry matter and crude protein degradability of plant and animal derived protein sources in northwest of Iran. J. Anim. Vet. Adv., 7(1): 85-88. 12. Jiao P.X., Liu F.Z., Beauchemin K.A. and Yang W. Z. (2017). Impact of strain and dose of lactic acid bacteria on in vitro ruminal fermentation with varying media pH levels and feed substrates. Ani. Feed Sci. Tec., 224: 1-13. 13. Lindberg J.E. and Gonda H.L. (1997). Fibre and protein digestion in goats. CIHAEM. ressources. cihaem.org/om/pdf/ c25/97605954.pdf 14. Loh T.C., Thanh N.T., Foo H.L., Hair-Bejo M. and Azhar B.K. (2010). Feeding of different levels of metabolite combinations produced by Lactobacillus plantarum on growth performance, fecal microflora, volatile fatty acids and villi height in broilers. Ani. Sci. J., 81: 205-214. 15. Martin C., Fonty G. and Michalet-Doreau B. (2002). Factors affecting the fibrolytic activity of the digestive microbial ecosystems in ruminants. In Martin SA (ed.) Gastrointestinal Microbiology in Animals. Trivandrum: Res. Signpost; Pp 1-17. 16. McDonald I. (1981). A revised model for the estimation of protein degradability in the rumen. J. Agr. Sci. (Cambridge), 96: 251-25. 17. Mohamed M.I., Maareck Y.A., Soha Abdel-Magid S. and Awadalla I.M. (2009). Feed intake, digestibility, rumen fermentation and growth performance of camels fed diets supplemented with a yeast culture or zinc bacitracin. Ani. Feed Sci. Tec., 149(3-4) 341-45. 18. Morgavi D.P., Beauchemin K.A., Nsereko V.L., Rode L.M., Iwaasa A.D., Yang W.Z., McAllister T.A. and Wang Y. (2000). Synergy between ruminal fibrolytic enzymes and enzymes from Trichoderma longibrachiatum. J. Dai. Sci., 83: 1310-21. 19. Newbold C.J., R. Brock and R.J. Wallace (1991). Influence of autoclaved or irradiated Aspergillus oryzae fermentation extract on fermentation in the rumen simulation technique (Rusitec). J. Agric. Sci., Camb. 116: 159-62. 20. Newbold C.J., R.J. Wallace and F.M. McIntosh (1996). Mode of action of the yeast Saccharomyces cerevisiaeas a feed additive for ruminants. Brit. J. Nutr., 76: 249. 21. Nocek J.E., Kautz W.P., Leedle J.A.Z. and Allman J.G. (2002). Ruminal supplementation ofdirect-fed microbials on diurnal pH variation andin situ digestion in dairy cattle. J. Dai. Sci., 85: 429433. 22. Ørskov E.R. and Ryle M. (1990). Towards future feed evaluation systems. In: Energy Nutrition of Ruminants. (Editores: Ørskov E R and Ryle M). Elsevier Applied Science. London and New York. Ch.10, pp 133-44. 23. Ørskov E.R., Deb Hovell F.D. and Mould F. (1980). The use of the nylon bag technique for the evaluation of feedstuffs. Trop. Ani.Pro., 5: 195-13. 24. Paryad A. and M. Rashidi (2009). Effect of Yeast (Saccharomyces cerevisiae) on Apparent Digestibility and Nitrogen Retention of Tomato Pomace in Sheep. Pak. J. Nut., 8(3): 273-78. 25. Soriano A.P., Mamuad L.L., Kim S.H., Choi Y.J., Jeong C.D., Bae G.S., Chang M.B. and Lee S.S. (2014). Effect of Lactobacillus mucosae on in vitro rumen fermentation characteristics of dried brewers grain, methane production and bacterial diversity. Asian-Aust. J. Ani. Sci., 27: 1562-70. 26. Thanh N.T., Chwen L.T., Foo H.L., Hair-Bejo M. and Kasim A.B. (2010). Inhibitory activity of metabolites produced by strains of Lactobacillus plantarum isolated from Malaysian fermented food. Int. J. Probiotics and Prebiotics, 5: 37.