Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nghiên cứu xác định giá trị năng lượng của thức ăn vật nuôi 1. Nguyên lý và phương pháp nghiên cứu * Nguyên lý Nguyên lý của phương pháp xác định giá trị năng lượng của thức ăn vật nuôi là dựa vào định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Đó là, “Trong một hệ thống, tổng số nhiệt năng sẽ không thay đổi (không tăng lên cũng không mất đi) mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác”.
Trong hệ thống năng lượng (NL) của thức ăn được vật nuôi ăn vào sẽ chuyển hóa như sau: NL thô (GE) NL phân (FE) NL tiêu hóa (DE) NL nước tiểu và khí đường tiêu hóa (UE) NL trao đổi (ME) NL nhiệt cơ thể (HE) NL thuần (NE) Theo hệ thống trên thì: GE = FE + UE + HE + NE Để xác định được giá trị năng lượng của thức ăn thì phải đo năng lượng bị chuyển hóa trong mỗi bước thuộc hệ thống chuyển hóa năng lượng nêu trên (Từ Quang Hiển và cs, 2013 [13. Tùy thuộc loại vật nuôi khác nhau, mà lượng nhiệt năng biến đổi sang dạng UE và HE sẽ khác nhau. Loại vật nuôi có UE và HE ít (ví dụ lợn) thì người ta sẽ sử dụng năng lượng tiêu hóa để đánh giá giá trị năng lượng của thức ăn. Loại vật nuôi có UE nhiều nhưng HE ít (ví dụ như gia cầm) thì người ta sẽ đánh giá giá trị năng lượng của thức ăn bằng năng lượng trao đổi.
Loại vật nuôi có UE và HE đều lớn (ví dụ gia súc nhai lại) thì người ta sẽ dùng năng lượng thuần để đánh giá giá trị năng lượng của thức ăn (dẫn theo Từ Quang Hiển, 2001 [10. 6 Đơn vị đo năng lượng của thức ăn vật nuôi là Calo, (Cal); kilocalo (kcal); Megacalo (Mcal) hoặc Jun (J); Kilojun (kj); Megajun (Mj). 1 kcal = 4,184 kj hay 1 kj = 0,239 kcal. * Phương pháp nghiên cứu Để xác định năng lượng tiêu hóa, người ta xác định tỷ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng của thức ăn, sau đó tính lượng các chất dinh dưỡng tiêu hóa được (tính bằng gam) của 1 kg thức ăn nguyên trạng hoặc 1 kg vật chất khô thức ăn và nhân với hệ số năng lượng của từng chất dinh dưỡng (dẫn theo Từ Quang Hiển, 2001 [10.
Để xác định năng lượng trao đổi và năng lượng thuần người ta dùng buồng thí nghiệm kín cách nhiệt (buồng trao đổi chất), buồng này có thể thu được phân, nước tiểu, khí tiêu hóa và đo được nhiệt năng của gia súc tỏa ra khi được ăn thức ăn. Để gia súc tiêu hóa, hấp thu bình thường, trước tiên cho gia súc ăn khẩu phần cơ sở (KPCS) có đầy đủ cân đối các chất dinh dưỡng như khẩu phần ăn hàng ngày, sau đó cho ăn khẩu phần thí nghiệm (KPTN) gồm 70 – 80% KPCS + 20 – 30% thức ăn thí nghiệm. Đo lượng nước tiểu, khí tiêu hóa và năng lượng tỏa ra khi cho động vật thí nghiệm ăn hai khẩu phần nêu trên. Chênh lệch số liệu giữa hai lần đo khi cho ăn KPCS và KPTN là thông số của thức ăn thí nghiệm.
Nước tiểu và khí tiêu hóa thu được nhân với hệ số để tính năng lượng nước tiểu và khí tiêu hóa. Năng lượng trao đổi sẽ bằng: NL tiêu hóa – (NL nước tiểu + NL khí tiêu hóa), còn năng lượng thuần sẽ bằng: N trao đổi – NL tăng nhiệt độ. Để xác định năng lượng tăng nhiệt độ, người ta còn dùng phương pháp gián tiếp thông qua lượng khí CO2, O2 và nitơ thải ra khi động vật thí nghiệm ăn thức ăn theo các công thức dưới đây (dẫn theo Từ Quang Hiển, 2001 [10. O2 (lít) Để xác định giá trị năng lượng thuần của thức ăn, người ta còn dùng các phương pháp khác nhau như: Phương pháp giết mổ so sánh: Thức ăn vào cơ thể được tích lũy chủ yếu dưới dạng lipid và protein, còn gluxit không đáng kể.
Người ta nuôi hai lô thí 7 nghiệm có cùng bố mẹ, lứa đẻ, môi trường, chăm sóc nuôi dưỡng,. cho 1 lô thí nghiệm ăn KPCS và 1 lô thí nghiệm ăn KPTN (KPCS + thức ăn thí nghiệm) sau một thời gian giết mổ cả hai lô thí nghiệm, chênh lệch về lượng lipid và protein giữa 2 lô là của thức ăn thí nghiệm. Căn cứ vào lượng của hai chất này và hệ số năng lượng của nó để tính giá trị năng lượng thuần của thức ăn. Phương pháp cân bằng nitơ – cacbon: Người ta định lượng nitơ và cacbon trong thức ăn (A), sau khi cho động vật thí nghiệm ăn thức ăn (A) thì định lượng nitơ, cacbon của phân, nước tiểu, khí tiêu hóa (B).
Chênh lệch về lượng nitơ, cacbon giữa A và B là lượng nitơ, cacbon được tích lũy trong cơ thể, quy đổi lượng nitơ, cacbon này thành lipid, protein và nhân với hệ số năng lượng của chúng sẽ được giá trị năng lượng thuần sản phẩm của thức ăn. Trong thực tế, không thể xác định giá trị năng lượng tiêu hóa, trao đổi, thuần của tất cả các loại thức ăn dùng trong chăn nuôi bằng các phương pháp thí nghiệm nêu trên mà thông qua nghiên cứu, người ta xây dựng các công thức để ước tính giá trị năng lượng của thức ăn. Ví dụ, một số công thức ước tính giá trị năng lượng của thức ăn (Dẫn theo Từ Quang Hiển, 2001) [10.] như sau: NLTH (kcal/kg TĂ) 5,78. Ghi chú: NL, TH, TrĐ, P, L, G và TDN tương ứng là năng lượng, tiêu hóa, trao đổi, protein, lipid, gluxit và tổng các chất dinh dưỡng tiêu hóa được.
Như vậy, khi biết được hàm lượng các chất dinh dưỡng trong thức ăn và tỷ lệ tiêu hóa của chúng thì có thể tính được năng lượng tiêu hóa, trao đổi, dựa vào các công thức có sẵn. Một số kết quả nghiên cứu về xác định giá trị năng lượng của thức ăn Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu xác định giá trị năng lượng của thức ăn cho vật nuôi để làm cơ sở cho việc phối hợp khẩu phần. Sau đây là một số nghiên cứu xác định giá trị năng lượng thức ăn cho gà. 8 Phạm Tấn Nhã và cs (2014) [31.] đã nghiên cứu ảnh hưởng của giống gà đến năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ trong thức ăn trên 3 giống gà (Lương Phượng, Cobb 500 và Sao).
Kết quả cho thấy: Giá trị năng lượng trao đổi chưa hiệu chỉnh nitơ của khẩu phần thí nghiệm với thành phần thức ăn là bột cá tra, cám gạo, bã bia, có sự khác nhau đối với giống gà khác nhau. Giống gà Lương Phượng là 3.055,89 kcal/kg VCK; giống gà Cobb 500 là 3.128,58 kcal/kg VCK; giống gà Sao là 3.225,74 kcal/kg VCK. Giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ trong thức ăn khi thí nghiệm với giống gà Lương Phượng là 2.956,94 kcal/kg VCK; với giống gà Cobb 500 là 3.011,41 kcal/kg VCK; với giống gà Sao là 3.086,39 kcal/kg VCK. Hồ Lê Quỳnh Châu (2014) [3.] đã tiến hành xác định giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ (MEN) của một số loại thức ăn và ứng dụng trong thiết lập khẩu phần nuôi gà thịt.
Kết quả đã xác định giá trị năng lượng trong 5 loại thức ăn đó là ngô: 3.173 kcal/kg VCK; cám gạo: 2.689 kcal/kg VCK; bột sắn: 3.529 kcal/kg VCK; bột cá: 2.121 kcal/kg VCK; khô dầu đậu tương 2.105 kcal/kg VCK. Hồ Trung Thông và cs (2012) [41.] đã nghiên cứu giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ trong một số phụ phẩm khi sử dụng làm thức ăn nuôi gà cho biết: Giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ của mẫu khô dầu dừa thí nghiệm là 1.635,28 kcal/kg VCK (6,84 MJ/kg VCK), của khô dầu lạc là 2.885,18 kcal/kg VCK (12,07 MJ/kg VCK), của bột đầu tôm là 1.982 kcal/kg VCK (8,29 MJ/kg VCK), tấm gạo là 4.036,3 kcal/kg VCK (16,89 MJ/kg VCK). Nguyễn Thị Mai (2001) [25.] cho biết: các loại thức ăn khác nhau thì giá trị ME cũng khác nhau. Giá trị ME tính theo 100% VCK của ngô biến động từ 3.892 kcal/kg; đỗ tương: 3.892 kcal/kg; khô đỗ tương: 2.111 kcal/kg và bột cá từ 2.
Theo Trần Thị Hoan (2012) [18.] thì năng lượng trao đổi của 1 kg VCK bột lá sắn có hiệu chỉnh theo lượng nitơ của thức ăn được tích lũy trong cơ thể gà là 2.110,10 kcal và của 1 kg BLS nguyên trạng (88,51% VCK) đạt 1. Viện chăn nuôi (2001) [52.] ước tính năng lượng trao đổi của bột lá sắn có 89,60% VCK là 1.966 kcal/kg, tương ứng với 2.194 kcal/kg VCK. 9 Theo Nguyễn Ngọc Hà (1996) [9.], trung bình 1kg bột lá keo giậu trồng tại Việt Nam có 2.300 kcal năng lượng trao đổi đối với gia cầm. Tôn Thất Sơn và Nguyễn Thị Mai (2007) [39.] thực hiện thí nghiệm xác định năng lượng trao đổi của một số giống đỗ tương làm thức ăn cho gia cầm bằng phương pháp trực tiếp của Farrell (1978) [74.] kết quả cho thấy: Giống AK03 có 3.572 kcal/kg VCK; giống B10 có 3.716 kcal/kg VCK; giống DH4 có 3.554 kcal/kg VCK.
Như vậy, các loại thức ăn khác nhau sẽ có giá trị năng lượng trao đổi khác nhau, cùng một loại thức ăn nhưng giống gà khác nhau sẽ có năng lượng trao đổi khác nhau. Dựa vào giá trị năng lượng trao đổi của các loại thức ăn ta có thể phối hợp khẩu phần cho vật nuôi một cách khoa học và hiệu quả nhất từ đó nâng cao năng suất và chất lượng của vật nuôi. Ảnh hưởng của protein và năng lượng trong khẩu phần đến khả năng sản xuất của gà thịt và gà đẻ Một trong các nội dung của đề tài này là nghiên cứu cách phối hợp bột lá vào khẩu phần của gà thịt và gà đẻ. Cách thứ nhất là phối hợp bột lá vào khẩu phần có sự cân đối lại năng lương và protein ngang bằng với khẩu phần của lô đối chứng (phối hợp theo tiêu chuẩn).
Cách thứ hai là thay thế một phần của khẩu phần đối chứng (khẩu phần cơ sở) bằng bột lá, không cân đối lại năng lượng và protein. Cách thứ hai sẽ nảy sinh các vấn đề sau: i) Năng lượng của khẩu phần sẽ thấp hơn khẩu phần đối chứng do năng lượng của bột lá thấp hơn năng lượng của khẩu phần đối chứng; ii) tỷ lệ protein sẽ cao hơn khẩu phần đối chứng (đối với trường hợp tỷ lệ protein trong bột lá cao hơn khẩu phần đối chứng) và sẽ thấp hơn khẩu phần đối chứng (đối với trường hợp tỷ lệ protein trong bột lá thấp hơn khẩu phần đối chứng). Vì có sự thay đổi trên nên tỷ lệ ME/P cũng thay đổi. Nội dung phần tổng quan dưới đây sẽ là cơ sở cho việc lý giải các kết quả nghiên cứu ở chương 3.