Luận án tiến sĩ nghiên cứu xác định tỷ lệ lysine tiêu hóa năng lượng trao đổi và phương thức cho ăn phù hợp với lợn nái f1 landrace x yorkshire

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu xác định tỷ lệ lysine tiêu hóa năng lượng trao đổi và phương thức cho ăn phù hợp với lợn, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết,

• Tác giả: Nguyễn Đình Tường
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Bích Ngọc
• Trường học: Viện Chăn Nuôi
• Chuyên ngành: Dinh dưỡng và Thức ăn chăn nuôi
• Đề tài: Nghiên Cứu Tỷ Lệ Lysine Tiêu Hóa và Phương Thức Cho Ăn Tối Ưu Cho Lợn NáI F1
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
• Ý nghĩa khoa học
• Ý nghĩa thực tiễn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG VÀ PROTEIN CỦA LỢN
• 1.1.1. Nhu cầu năng lượng
• 1.1.2. Nhu cầu protein và axít amin
• 1.1.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu năng lượng, protein, axít amin của lợn
• 1.2. NĂNG SUẤT SINH SẢN CỦA LỢN NÁI
• 1.3. ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC NĂNG LƯỢNG, PROTEIN VÀ AXÍT AMIN TRONG KHẨU PHẦN ĂN ĐẾN NĂNG SUẤT SINH SẢN CỦA LỢN NÁI
• 1.3.1. Ảnh hưởng năng lượng đến năng suất sinh sản của lợn nái
• 1.3.2. Ảnh hưởng protein và axít amin đến năng suất sinh sản lợn nái
• 1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.4.1. Một số tiêu chuẩn dinh dưỡng lợn nái trên thế giới
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu nước ngoài
• 1.4.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.5. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU VÀ GIẢ THUYẾT NGHIÊN CỨU
• 1.5.1. Câu hỏi nghiên cứu
• 1.5.2. Giả thuyết nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 2.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
• 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Xác định tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp trong khẩu phần của lợn nái lai F1(LY)
• 2.3.2. Đánh giá ảnh hưởng phương thức cho lợn nái nuôi con ăn đến năng suất sinh sản
• 2.3.3. Thử nghiệm tỷ lệ Lys TH/ME trong khẩu phần ăn của lợn nái và kết hợp áp dụng phương thức cho lợn nái nuôi con ăn thích hợp
• 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.4.1. Xác định tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp trong khẩu phần của lợn nái lai F1(LY)
• 2.4.2. Đánh giá ảnh hưởng của phương thức cho lợn nái nuôi con ăn đến năng suất sinh sản
• 2.4.3. Thử nghiệm tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp trong khẩu phần ăn của lợn nái ở các giai đoạn hậu bị, mang thai và nuôi con, kết hợp áp dụng phương thức cho lợn nái nuôi con ăn phù hợp
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. XÁC ĐỊNH TỶ LỆ LYSINE TH/ME THÍCH HỢP TRONG KHẨU PHẦN CỦA LỢN NÁI F1(LY)
• 3.1.1. Xác định tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp trong khẩu phần lợn cái hậu bị
• 3.1.2. Xác định tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp trong khẩu phần của lợn nái mang thai
• 3.1.3. Xác định tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp trong khẩu phần của lợn nái nuôi con
• 3.2. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG THỨC CHO LỢN NÁI NUÔI CON ĂN ĐẾN NĂNG SUẤT SINH SẢN
• 3.2.1. Ảnh hưởng dạng thức ăn và số bữa ăn đến năng suất sinh sản và hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn nái nuôi con
• 3.2.2. Ảnh hưởng dạng thức ăn và số bữa ăn đến thay đổi khối lượng và thời gian động dục trở lại của lợn nái nuôi con
• 3.3. THỬ NGHIỆM TỶ LỆ LYS TH/ME TRONG KHẨU PHẦN ĂN CỦA LỢN NÁI VÀ KẾT HỢP ÁP DỤNG PHƯƠNG THỨC CHO LỢN NÁI NUÔI CON ĂN THÍCH HỢP
• 3.3.1. Khả năng sinh trưởng của lợn cái hậu bị
• 3.3.2. Hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn cái hậu bị
• 3.3.3. Năng suất sinh sản của lợn nái đẻ lứa đầu
• 3.3.4. Hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn nái giai đoạn mang thai và nuôi con
• 3.3.5. Thay đổi khối lượng trong giai đoạn nuôi con và thời gian động dục trở lại
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Lysine Cho Lợn Nái F1 55 ký tự

Nghiên cứu về dinh dưỡng cho lợn nái F1 (Landrace x Yorkshire) đang ngày càng trở nên quan trọng do sự tiến bộ di truyền nhanh chóng của các giống lợn. Mục tiêu là đạt năng suất 2,4 lứa/nái/năm và trên 24,5 con cai sữa/năm. Tuy nhiên, năng suất thực tế của lợn nái F1 tại Việt Nam vẫn còn thấp so với tiềm năng di truyền của chúng, chỉ đạt trung bình 22,63 - 22,85 con cai sữa/nái/năm. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc tối ưu hóa dinh dưỡng, đặc biệt là tỷ lệ Lysine tiêu hóa và phương thức cho ăn, nhằm nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu và phương pháp cho ăn phù hợp cho lợn nái F1, góp phần cải thiện năng suất và hiệu quả sử dụng thức ăn. Dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng đến tỷ lệ phôi sống và tỷ lệ sống giai đoạn sơ sinh.

1.1. Tầm quan trọng của Lysine trong dinh dưỡng lợn nái

Lysine là một axit amin thiết yếu, đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein, tăng trưởng và phát triển của lợn. Đặc biệt, đối với lợn nái, Lysine ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất sinh sản, chất lượng sữa và sức khỏe của lợn con. Việc cung cấp đủ Lysine giúp lợn nái duy trì thể trạng tốt, tăng số lượng và trọng lượng lợn con cai sữa, giảm hao mòn cơ thể trong giai đoạn nuôi con. Nghiên cứu sâu hơn về Lysine cũng giúp các nhà chăn nuôi hiểu rõ hơn về nhu cầu dinh dưỡng của lợn nái qua từng giai đoạn.

1.2. Ảnh hưởng của phương thức cho ăn đến năng suất lợn nái

Phương thức cho ăn, bao gồm số lần cho ăn trong ngày và dạng thức ăn (viên hay bột), cũng ảnh hưởng đáng kể đến năng suất sinh sản của lợn nái. Việc cho ăn hợp lý giúp tối đa hóa lượng thức ăn thu nhận, từ đó tăng sản lượng sữa và cải thiện thể trạng của lợn nái. Nghiên cứu này sẽ đánh giá ảnh hưởng của các phương thức cho ăn khác nhau đến năng suất và hiệu quả sử dụng thức ăn của lợn nái F1.

II. Thách Thức Tối Ưu Tỷ Lệ Lysine Tiêu Hóa Cho Lợn 59 ký tự

Mặc dù có tiềm năng di truyền cao, năng suất sinh sản của lợn nái F1 tại Việt Nam chưa đạt kỳ vọng. Một trong những nguyên nhân chính là sự biến động lớn về mức dinh dưỡng trong thức ăn, đặc biệt là tỷ lệ Lysine tiêu hóa trên năng lượng trao đổi. Các trang trại thường sử dụng nhiều phương thức cho ăn khác nhau, dẫn đến khó kiểm soát lượng dinh dưỡng thực tế mà lợn nái hấp thụ. Điều này gây ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất sinh sản, sức khỏe của lợn nái và chất lượng lợn con. Xác định chính xác nhu cầu Lysine của lợn nái F1 ở từng giai đoạn và tìm ra phương thức cho ăn phù hợp là một thách thức lớn, đòi hỏi nghiên cứu khoa học bài bản và thực nghiệm.

2.1. Sự biến động trong dinh dưỡng thức ăn chăn nuôi lợn nái

Thức ăn cho lợn nái tại các trang trại ở Việt Nam thường có mức dinh dưỡng không ổn định, đặc biệt là tỷ lệ Lysine tiêu hóa/năng lượng trao đổi (Lys TH/ME). Sự khác biệt về thành phần nguyên liệu, quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng có thể dẫn đến sự biến động lớn về hàm lượng dinh dưỡng thực tế trong thức ăn. Điều này gây khó khăn cho việc đáp ứng chính xác nhu cầu dinh dưỡng của lợn nái ở từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển.

2.2. Ảnh hưởng của phương thức cho ăn không phù hợp

Lợn nái thường được cho ăn bằng nhiều phương thức khác nhau, bao gồm số lần cho ăn trong ngày, lượng thức ăn cho mỗi lần và dạng thức ăn (bột hoặc viên). Việc lựa chọn phương thức cho ăn không phù hợp có thể dẫn đến tình trạng lợn nái không nhận đủ lượng dinh dưỡng cần thiết, gây ảnh hưởng đến năng suất sinh sản, sức khỏe và chất lượng lợn con. Cần có nghiên cứu để xác định phương thức cho ăn tối ưu cho lợn nái F1 trong điều kiện chăn nuôi thực tế.

2.3. Các tiêu chuẩn dinh dưỡng lợn nái trên thế giới

Hiện nay có nhiều tiêu chuẩn dinh dưỡng cho lợn nái trên thế giới, tuy nhiên các tiêu chuẩn này có thể không hoàn toàn phù hợp với điều kiện chăn nuôi và giống lợn tại Việt Nam. Các yếu tố như khí hậu, giống lợn địa phương, nguồn nguyên liệu thức ăn và hệ thống chăn nuôi có thể ảnh hưởng đến nhu cầu dinh dưỡng thực tế của lợn nái. Do đó, cần có nghiên cứu để điều chỉnh các tiêu chuẩn dinh dưỡng phù hợp với điều kiện cụ thể của Việt Nam.

III. Giải Pháp Nghiên Cứu Tỷ Lệ Lysine Tiêu Hóa Tối Ưu 53 ký tự

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp cho lợn nái F1 (Landrace x Yorkshire) ở các giai đoạn khác nhau: hậu bị, mang thai và nuôi con. Nghiên cứu bao gồm các thí nghiệm về dinh dưỡng và phương thức cho ăn, nhằm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố này đến năng suất sinh sản, hiệu quả sử dụng thức ăn và sức khỏe của lợn nái. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng khẩu phần ăn cân đối và phương thức cho ăn phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả chăn nuôi lợn nái F1 tại Việt Nam. Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng bao gồm phân tích thống kê, so sánh đối chứng và đánh giá các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa.

3.1. Xác định tỷ lệ Lys TH ME thích hợp cho lợn nái hậu bị

Giai đoạn hậu bị là giai đoạn quan trọng để chuẩn bị cho lợn nái bước vào chu kỳ sinh sản. Nghiên cứu sẽ xác định tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu cho lợn nái hậu bị ở các giai đoạn phát triển khác nhau (ví dụ: từ 30-60 kg và từ 60 kg đến phối giống lần đầu) nhằm đảm bảo sự phát triển toàn diện của cơ thể và hệ sinh sản.

3.2. Nghiên cứu tỷ lệ Lys TH ME trong giai đoạn mang thai

Trong giai đoạn mang thai, lợn nái cần được cung cấp đủ dinh dưỡng để duy trì sức khỏe và phát triển bào thai. Nghiên cứu sẽ xác định tỷ lệ Lys TH/ME phù hợp cho lợn nái mang thai để đảm bảo sự phát triển khỏe mạnh của lợn con và giảm thiểu các vấn đề về sức khỏe của lợn mẹ.

3.3. Tối ưu Lys TH ME cho lợn nái nuôi con

Giai đoạn nuôi con đòi hỏi lợn nái phải sản xuất đủ sữa để nuôi lợn con. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu để đảm bảo sản lượng sữa cao, chất lượng sữa tốt và duy trì sức khỏe của lợn mẹ trong giai đoạn này. Mục tiêu là tối đa hóa khối lượng lợn con cai sữa.

IV. Phương Pháp Cho Ăn Tối Ưu Hóa Năng Suất Lợn Nái F1 59 ký tự

Nghiên cứu còn đánh giá ảnh hưởng của phương thức cho ăn đến năng suất và hiệu quả chăn nuôi lợn nái. Các yếu tố được xem xét bao gồm số lần cho ăn trong ngày và dạng thức ăn (viên hay bột). Thí nghiệm được thực hiện để so sánh các phương thức cho ăn khác nhau và xác định phương pháp tối ưu giúp lợn nái hấp thụ tối đa dinh dưỡng, tăng sản lượng sữa và cải thiện sức khỏe. Việc cho ăn viên có thể làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn do tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô, protein và năng lượng. Kết quả nghiên cứu này sẽ cung cấp hướng dẫn thực tế cho các trang trại chăn nuôi về phương thức cho ăn phù hợp cho lợn nái F1.

4.1. Ảnh hưởng của số lần cho ăn trong ngày

Số lần cho ăn trong ngày có thể ảnh hưởng đến lượng thức ăn mà lợn nái tiêu thụ và khả năng hấp thụ dinh dưỡng. Nghiên cứu sẽ so sánh các phương án cho ăn 2 lần, 3 lần và 4 lần/ngày để xác định tần suất cho ăn tối ưu giúp lợn nái duy trì thể trạng tốt và sản xuất đủ sữa cho lợn con. Whitney (2010) cho biết, lợn nái nuôi con nên cho ăn ít nhất 2 lần/ngày nhưng tốt hơn là từ 3 đến 4 lần/ngày.

4.2. So sánh hiệu quả giữa thức ăn viên và thức ăn bột

Dạng thức ăn (viên hay bột) cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng thức ăn và năng suất sinh sản của lợn nái. Thức ăn viên có thể dễ tiêu hóa hơn và giảm thiểu thất thoát thức ăn so với thức ăn bột. Nghiên cứu sẽ so sánh hiệu quả của hai dạng thức ăn này đối với lợn nái F1 để đưa ra khuyến nghị phù hợp. Baudon và Hancock (2003) cho rằng, thức ăn viên đã làm tăng hiệu quả sử dụng thức ăn.

V. Kết Quả Tỷ Lệ Lysine và Phương Thức Cho Ăn Tối Ưu 59 ký tự

Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu cho lợn nái F1 ở các giai đoạn khác nhau, lần lượt là 2,81; 2,44; 1,96 và 2,75 g/Mcal cho giai đoạn từ 30-60 kg, 60 kg đến phối giống lần đầu, mang thai và nuôi con (cả chuồng kín và chuồng hở). Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc cho lợn nái nuôi con ăn 4 lần/ngày bằng thức ăn dạng viên giúp nâng cao đáng kể khối lượng lợn con cai sữa. Những kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng khẩu phần ăn và phương thức cho ăn phù hợp, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả chăn nuôi lợn nái F1.

5.1. Tỷ lệ Lys TH ME tối ưu cho lợn nái F1 theo từng giai đoạn

Nghiên cứu đã xác định được tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu cho lợn nái F1 ở các giai đoạn khác nhau: hậu bị (2,81 và 2,44 g/Mcal), mang thai (1,96 g/Mcal) và nuôi con (2,75 g/Mcal). Việc áp dụng các tỷ lệ Lys TH/ME này trong khẩu phần ăn sẽ giúp lợn nái phát triển tốt, sinh sản hiệu quả và sản xuất đủ sữa cho lợn con.

5.2. Hiệu quả của việc cho ăn 4 lần ngày bằng thức ăn viên

Nghiên cứu cho thấy rằng, việc cho lợn nái nuôi con ăn 4 lần/ngày bằng thức ăn dạng viên mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tăng lượng thức ăn tiêu thụ, tăng sản lượng sữa, cải thiện thể trạng của lợn nái và nâng cao khối lượng lợn con cai sữa. Phương pháp cho ăn này được khuyến nghị áp dụng rộng rãi trong chăn nuôi lợn nái F1.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Lysine Tiếp Theo 59 ký tự

Nghiên cứu này đã cung cấp những bằng chứng khoa học quan trọng về nhu cầu Lysine và phương thức cho ăn tối ưu cho lợn nái F1. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trực tiếp vào thực tiễn chăn nuôi để nâng cao năng suất và hiệu quả. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được nghiên cứu sâu hơn, như ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và di truyền đến nhu cầu Lysine của lợn nái, cũng như tác động của các axit amin khác đến năng suất sinh sản. Nghiên cứu sâu hơn về dinh dưỡng có thể thúc đẩy hiệu quả hơn nữa cho lợn nái F1.

6.1. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn chăn nuôi

Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng để xây dựng các khẩu phần ăn cân đối và phương thức cho ăn phù hợp cho lợn nái F1 tại các trang trại chăn nuôi. Việc áp dụng các khuyến nghị từ nghiên cứu sẽ giúp nâng cao năng suất sinh sản, cải thiện sức khỏe của lợn nái và giảm chi phí sản xuất.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về dinh dưỡng lợn nái

Trong tương lai, cần có thêm các nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác (ví dụ: môi trường, di truyền, các axit amin khác) đến nhu cầu dinh dưỡng của lợn nái. Ngoài ra, cần nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động của Lysine và các chất dinh dưỡng khác đến quá trình sinh sản và sản xuất sữa của lợn nái.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Tiến bộ di truyền trong ngành chăn nuôi lợn toàn cầu những thập kỷ qua đã tạo ra những bước nhảy vọt về năng suất sinh sản. Theo Julian (2001), chuẩn mực truyền thống hướng đến mục tiêu đạt 2,4 lứa/nái/năm và trên 24,5 lợn con cai sữa/năm. Tuy nhiên, chỉ trong giai đoạn 2013 - 2017, các dòng lợn ngoại cao sản như PIC đã nâng năng suất từ 12,6 và 26,5 lên 15,4 con/ổ và 30,6 con/nái/năm, đồng thời hạ hệ số tiêu tốn thức ăn (FCR) của lợn thịt từ 2,27 xuống 2,16 kg (The Pig Site, 2018). Tại châu Âu, tiến bộ di truyền hàng năm giúp tăng khối lượng 20 g/ngày, tăng 0,5% tỷ lệ nạc và tăng 0,2 con sơ sinh/ổ (Merks, 2018).

Tại Việt Nam, tổng đàn lợn đạt trên 22 triệu con với gần 3,1 triệu lợn nái (Cục Chăn nuôi, 2021). Mặc dù vậy, năng suất trung bình toàn quốc chỉ dao động trong khoảng 18 - 19 lợn con cai sữa/nái/năm. Riêng với đàn nái ngoại sinh sản chủ lực là con lai F1 giữa giống Landrace và Yorkshire [F1(LY)], các khảo sát thực tế tại trang trại ghi nhận năng suất chỉ đạt 22,63 - 22,85 lợn con cai sữa/nái/năm (Lê Đình Phùng, 2009; Trần Thị Bích Ngọc, 2019; Hồ Thị Bích Ngọc và cs., 2020), cách xa tiềm năng di truyền vốn có (25,55 - 27,10 con/nái/năm ở các trung tâm giống hạt nhân theo Đoàn Phương Thuý và cs., 2015).

Tiềm năng di truyền quốc tế (PIC, Đan Mạch): 28,5 - 30,6 con cai sữa/nái/năm
Thực tế sản xuất đàn nái F1(LY) tại Việt Nam: 22,63 - 22,85 con cai sữa/nái/năm
Lệch chuẩn tỷ lệ Lys TH/ME                Bất cập phương thức cho ăn
(Mất cân đối tích lũy nạc/mỡ)           (Hao mòn thể trạng mẹ & kéo dài WEI)

Khoảng trống nghiên cứu then chốt (Research Gap) bắt nguồn từ sự bất cập trong định mức dinh dưỡng: tỷ lệ Lysine tiêu hóa trên năng lượng trao đổi (Lys TH/ME) tại các cơ sở chăn nuôi trong nước có độ biến động rất lớn, thiếu chuẩn hóa theo từng pha sinh lý chuyên biệt (hậu bị, mang thai, nuôi con) và chưa được khảo sát đồng bộ dưới hai điều kiện tiểu khí hậu đặc thù là chuồng hở tự nhiên và chuồng kín kiểm soát nhiệt độ (cooling pad). Hơn nữa, phương thức cho ăn (dạng vật lý cám bột/viên và tần suất phân bổ bữa ăn hàng ngày) đối với lợn nái nuôi con chưa được tối ưu hóa nhằm cực đại hóa lượng thức ăn thu nhận và giảm thiểu hiện tượng dị hóa mô cơ thể.

Luận án của nghiên cứu sinh Nguyễn Đình Tường, thực hiện tại Viện Chăn nuôi dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Thị Bích Ngọc và PGS. Trần Hiệp (mã số chuyên ngành: 9.07 - Dinh dưỡng và Thức ăn chăn nuôi), đã giải quyết triệt để bài toán khoa học trên thông qua hệ thống câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu tường minh:

• Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu cho lợn cái hậu bị F1(LY) ở giai đoạn 30 - 60 kg và 60 kg đến khi phối giống lần đầu nhằm tối ưu hóa sự phát triển khung xương, tích lũy nạc/mỡ và tuổi thành thục sinh dục là bao nhiêu?

• Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Tỷ lệ Lys TH/ME nào trong khẩu phần nái mang thai và nái nuôi con giúp duy trì thể trạng mẹ tối ưu, giảm hao mòn khối lượng, nâng cao sản lượng sữa và tăng khối lượng sơ sinh/cai sữa của lợn con?

• Câu hỏi nghiên cứu 3 (RQ3): Dạng vật lý thức ăn (viên ép đùn so với bột mịn) kết hợp với tần suất bữa ăn (2 lần/ngày so với 4 lần/ngày) tác động như thế nào đến khả năng thu nhận dưỡng chất, độ dày mỡ lưng P2 và khoảng cách cai sữa - phối giống (WEI) của lợn nái trong điều kiện chuồng kín và chuồng hở?

• Giả thuyết nghiên cứu 1 (H1): Tồn tại một điểm cân bằng tối ưu giữa nồng độ Lysine tiêu hóa và mật độ ME cho từng giai đoạn sinh trưởng - sinh sản, khác biệt có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$) so với các khuyến cáo ngoại nhập khi vận hành trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam.

• Giả thuyết nghiên cứu 2 (H2): Nâng cao tần suất cho ăn lên 4 lần/ngày bằng thức ăn dạng viên sẽ kích thích phản ứng ăn vào cơ học và giảm năng lượng nhiệt gia tăng (HI), từ đó cải thiện rõ rệt lượng sữa tiết ra và khối lượng cai sữa của lợn con ở cả hai hệ thống chuồng nuôi.

Khung lý thuyết của công trình được định vị trên sự tích hợp giữa Lý thuyết Protein lý tưởng (Ideal Protein Concept), Mô hình phân phối năng lượng sinh học (Bioenergetic Partitioning Model) và Cơ chế điều hòa trục Dưới đồi - Tuyến yên - Tuyến sinh dục (HPG Axis). Đóng góp đột phá của luận án nằm ở việc lượng hóa chính xác 4 mốc tỷ lệ Lys TH/ME chuẩn cho toàn bộ chu kỳ sản xuất của lợn nái F1(LY) tại Việt Nam: 2,81 g/Mcal (hậu bị 30 - 60 kg), 2,44 g/Mcal (hậu bị 60 kg - phối giống), 1,96 g/Mcal (nái mang thai) và 2,75 g/Mcal (nái nuôi con), đồng thời chứng minh phương thức cho ăn 4 lần/ngày bằng thức ăn viên là giải pháp kỹ thuật tối ưu.

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng axit amin và năng lượng cho lợn nái sinh sản là một dòng chảy học thuật liên tục với nhiều quan điểm lý thuyết và thực nghiệm đa chiều:

Theo dòng phát triển của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (NRC, 1998, 2012), nhu cầu dinh dưỡng liên tục được điều chỉnh tăng theo tiềm năng di truyền: mật độ năng lượng khẩu phần được duy trì ở mức 3265 - 3400 kcal ME/kg, trong khi hàm lượng Lysine tiêu hóa hồi tràng chuẩn (SID Lysine) cho nái nuôi con được nâng từ 0,71 - 0,90% lên 0,83 - 1,2% (NRC, 2012). Ngược lại, trường phái Đan Mạch (Danish Pig Production, 2008; Danbreed International, 2010) lại định hướng giảm nhẹ mật độ năng lượng trao đổi (3010 - 3180 kcal ME/kg) nhưng đẩy mạnh nồng độ Lysine tiêu hóa (tỷ lệ Lys TH/ME giai đoạn hậu bị 30 - 60 kg đạt tới 2,56 - 3,78 g/Mcal, giai đoạn nuôi con đạt 2,01 g/Mcal) nhằm tối đa hóa hiệu suất sử dụng nitơ và hạn chế phát thải môi trường. Khuyến cáo của US Pork Center of Excellence (2010) thiết lập tỷ lệ Lys TH/ME cho nái mang thai ở biên độ 1,57 - 1,82 g/Mcal và nái nuôi con ở mức 2,30 - 3,02 g/Mcal.

Trong y văn tồn tại những tranh luận sâu sắc về tác động của axit amin trong thời kỳ chửa. Một luồng quan điểm, đại diện bởi Cooper và cs. (2001), cho rằng mức Lysine trong khẩu phần (khảo sát ở 0,44% và 0,55% với 3100 kcal DE/kg) không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê đối với mức tăng khối lượng cơ thể lợn nái và không làm biến đổi độ dày mỡ lưng trong suốt 110 ngày mang thai. Trái lại, nhóm nghiên cứu của Yang và cs. (2009), Zhang và cs. (2011) và Kusina và cs. (1999) chứng minh rằng việc tăng Lysine khẩu phần từ 0,45% lên 0,65% - 0,80% (hoặc cung cấp 16 g Lysine/ngày so với 8 g/ngày) đã làm tăng đáng kể khối lượng cơ thể mẹ, cải thiện độ dày mỡ lưng và gia tăng rõ rệt khối lượng toàn ổ sơ sinh.

Đồng thời, Gonçalves và cs. (2016) cảnh báo rằng việc cung cấp năng lượng quá cao (6,4 Mcal/ngày NE so với 4,5 Mcal/ngày NE) kết hợp với Lysine cao ở giai đoạn cuối thai kỳ làm giảm số con sơ sinh còn sống do làm suy giảm trương lực cơ tử cung khi đẻ, dù khối lượng sơ sinh từng con có xu hướng tăng.

Luận án đã định vị một cách độc lập và giải quyết mâu thuẫn này bằng việc chứng minh rằng đối với lợn nái F1(LY) trong điều kiện nhiệt đới, việc duy trì một tỷ lệ Lys TH/ME cân bằng ở mức 1,96 g/Mcal trong suốt thai kỳ là điểm cân bằng tối ưu: vừa đáp ứng nhu cầu phát triển mô thai (ước tính tích lũy 65 g protein/ngày ở 34 ngày cuối thai kỳ theo Whittemore, 1984 và NRC, 1998), vừa tránh được hiện tượng tích mỡ quá mức gây giảm tính thèm ăn ở giai đoạn nuôi con tiếp theo như Revell và cs. (1998) từng cảnh báo.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, phát hiện của luận án tương thích cao với mô hình sinh trưởng của Ettle và cs. (2003) tại Đức khi khẳng định việc tối ưu hóa tỷ lệ Lys TH/ME thúc đẩy tốc độ tích lũy nạc tối đa ở giai đoạn hậu bị sớm, đồng thời bổ khuyết cho nghiên cứu của Xue và cs. (2012) tại Mỹ (khuyến cáo tỷ lệ Lys/ME cho nái nuôi con là 2,65 - 2,66 g/Mcal) khi xác lập mức 2,75 g/Mcal phù hợp hơn với điều kiện stress nhiệt tại Việt Nam.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng và tinh chỉnh ba hệ thống lý thuyết kinh điển trong khoa học dinh dưỡng động vật:

1. Lý thuyết Protein lý tưởng (Ideal Protein Concept - Cole, 1980; ARC, 1981): Luận án khẳng định vai trò của Lysine là axit amin giới hạn thứ nhất, làm mốc chuẩn (100%) để cân đối các axit amin thiết yếu khác (Threonine, Methionine + Cystine, Tryptophan, Valine). Công trình chứng minh rằng trong điều kiện nhiệt đới nóng ẩm, việc đáp ứng nhu cầu axit amin dựa trên tỷ lệ Lys TH/ME chính xác sẽ tối ưu hóa quá trình sinh tổng hợp protein mô bào mà không làm gia tăng gánh nặng thải trừ nitơ qua thận.
2. Mô hình phân phối năng lượng sinh học (Noblet & Etienne, 1987, 1989): Luận án đã lượng hóa và kiểm chứng phương trình chuyển hóa năng lượng duy trì ($106 \text{ kcal ME/kg BW}^{0.75}$) và năng lượng tiết sữa $\text{ME} = (6,83 \times \text{ADG} \times \text{số con}) - (125 \times \text{số con})$ trên đối tượng nái F1(LY), xác lập bằng chứng thực nghiệm về việc kiểm soát quá trình dị hóa mô mỡ và mô cơ mẹ trong giai đoạn tiết sữa cực đại.
3. Lý thuyết điều hòa trục Dưới đồi - Tuyến yên - Tuyến sinh dục (HPG Axis - Koketsu et al., 1996; Soede et al., 2011): Bằng chứng thực nghiệm từ luận án xác nhận mối liên kết chặt chẽ giữa mức độ thu nhận Lysine/ME trong kỳ nuôi con với sự phục hồi tiết hormone Gonadotropin (LH, FSH), lý giải nguyên nhân sinh lý học của việc rút ngắn thời gian WEI khi áp dụng khẩu phần tối ưu.

                   KHUNG PHÂN TÍCH ĐA TẦNG CỦA LUẬN ÁN

Các mệnh đề lý thuyết (Theoretical Propositions):

• Mệnh đề P1: Tốc độ tích lũy protein và mỡ dự trữ ở lợn cái hậu bị không tỷ lệ thuận tuyến tính đơn thuần với hàm lượng protein thô mà phụ thuộc nghiêm ngặt vào điểm cực trị của tỷ lệ Lys TH/ME, quyết định trực tiếp đến độ dày mỡ lưng tại thời điểm phối giống lần đầu (đạt ngưỡng tối ưu 16 - 20 mm theo Close và cs., 2004).
• Mệnh đề P2: Giảm thiểu hiện tượng dị hóa mô mẹ trong kỳ tiết sữa đạt hiệu quả cao nhất khi kết hợp đồng thời tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu (2,75 g/Mcal) với phương thức cho ăn phân tán 4 lần/ngày bằng thức ăn viên, tạo hiệu ứng cộng hưởng tích cực lên sản lượng sữa.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp ma trận đa biến: [Tỷ lệ Lys TH/ME theo 4 pha sinh lý] $\times$ [2 Hệ thống tiểu khí hậu chuồng nuôi: Kín vs Hở] $\times$ [Phương thức cho ăn: 2 Dạng vật lý $\times$ 2 Tần suất bữa ăn].

• Tính mới trong tiếp cận phân tích: Luận án không đánh giá nồng độ dinh dưỡng tĩnh mà tiếp cận theo động học dinh dưỡng tương tác với tiểu khí hậu chuồng trại. Việc đối chiếu song song giữa môi trường chuồng hở (chịu tác động trực tiếp của biến thiên nhiệt ẩm môi trường, nguy cơ vượt ngưỡng nhiệt độ tới hạn trên theo Renaudeau và cs., 2012) và chuồng kín (ổn định nhiệt độ) tạo nên giá trị phân tích sâu sắc.
• Điều kiện biên (Boundary conditions): Khung phân tích được xác lập trên giống lợn nái lai F1(Landrace x Yorkshire) nuôi dưỡng trong điều kiện sinh thái nhiệt đới Việt Nam, bao phủ từ giai đoạn hậu bị 30 kg, qua chu kỳ mang thai đến hết giai đoạn nuôi con lứa đầu và các lứa kế tiếp.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án tuân thủ triết lý thực chứng luận (Positivism), sử dụng phương pháp thực nghiệm khoa học nghiêm ngặt trên cơ thể động vật sống (in vivo).

                               THIẾT KẾ THỰC NGHIỆM ĐA TẦNG

• Thiết kế khối ngẫu nhiên hoàn toàn (Randomized Complete Block Design - RCBD): Động vật thí nghiệm được phân khối dựa trên khối lượng cơ thể, ngày tuổi, lứa đẻ và phả hệ nhằm triệt tiêu tối đa các biến nhiễu sinh học.
• Mô hình thừa số 2x2 (Factorial Design): Áp dụng để đánh giá tương tác giữa 2 dạng thức ăn (viên và bột) và 2 mức tần suất cho ăn (2 lần/ngày và 4 lần/ngày) trên nái nuôi con.
• Thiết kế đa tầng (Multi-level comparative design): Mọi nội dung thí nghiệm đều được triển khai song song và độc lập trong 2 điều kiện chuồng nuôi: Chuồng kín có hệ thống làm mát bằng tấm pad giải nhiệt và quạt hút áp suất âm; Chuồng hở thông thoáng tự nhiên có mái che cách nhiệt và quạt đảo gió cục bộ.

Quy trình nghiên cứu rigorous

• Tiêu chí lựa chọn và loại trừ mẫu: Chọn lọc lợn cái hậu bị F1(LY) khỏe mạnh, ngoại hình chuẩn giống, không khuyết tật cơ quan sinh dục, nguồn gốc rõ ràng từ đàn giống hạt nhân được kiểm soát dịch bệnh nghiêm ngặt. Loại trừ các cá thể mắc bệnh truyền nhiễm, rối loạn tiêu hóa kéo dài hoặc tổn thương vận động trong quá trình thích ứng.
• Giao thức thu thập dữ liệu và thiết bị phân tích:
  • Năng lượng và thành phần hóa học thức ăn: Năng lượng thô (GE) được xác định bằng thiết bị bom nhiệt lượng kế tự động (Bomb Calorimeter). Protein thô (CP), xơ thô (CF), béo thô (EE), khoáng tổng số, Canxi, Phốt pho được phân tích theo tiêu chuẩn TCVN và phương pháp chuẩn hóa của AOAC International.
  • Axit amin: Phân tích định lượng Lysine và các axit amin bằng hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao trao đổi ion (HPLC/Amino Acid Analyzer) sau khi thủy phân bằng axit HCl 6N ở 110°C trong 24 giờ.
  • Độ dày mỡ lưng (Backfat thickness - BF): Đo tại vị trí điểm P2 (xương sườn cuối cùng, cách đường sống lưng 6,5 cm về hai phía) bằng máy siêu âm chuyên dụng kỹ thuật số Renco Lean-Meater (USA).
  • Năng suất sinh sản: Ghi nhận chính xác số con đẻ ra/ổ, số con sơ sinh còn sống (SCSS), khối lượng sơ sinh cả ổ và từng con (KLSS), số con cai sữa (SCCS), khối lượng cai sữa lúc 21/28 ngày (KLCS), lượng thức ăn ăn vào hàng ngày (TAAV), hao mòn khối lượng nái và thời gian từ cai sữa đến động dục trở lại (WEI).
• Tam giác đạc (Triangulation): Kết hợp chặt chẽ giữa tam giác đạc dữ liệu (số liệu thể trạng cá thể, năng suất toàn đàn), tam giác đạc phương pháp (phân tích phòng thí nghiệm, đo lường sinh học trực tiếp, thử nghiệm nuôi dưỡng in vivo) và tam giác đạc môi trường (chuồng kín vs chuồng hở).

Data và phân tích

Toàn bộ dữ liệu được quản lý và xử lý bằng các phần mềm thống kê chuyên ngành (SAS version 9.4 / SPSS Statistics):

$$\text{Mô hình phân tích phương sai (ANOVA) tổng quát: } Y_{ijk} = \mu + \alpha_i + \beta_j + (\alpha\beta){ij} + \epsilon{ijk}$$

Trong đó $\mu$ là giá trị trung bình tổng thể, $\alpha_i$ là ảnh hưởng của mức tỷ lệ Lys TH/ME, $\beta_j$ là ảnh hưởng của kiểu chuồng hoặc phương thức cho ăn, $(\alpha\beta){ij}$ là tương tác giữa các yếu tố và $\epsilon{ijk}$ là sai số ngẫu nhiên.

Sự sai khác giữa các giá trị trung bình nghiệm thức được kiểm định bằng trắc nghiệm Duncan hoặc Tukey-Kramer với ngưỡng ý nghĩa thống kê $p < 0,05$ và $p < 0,01$. Sử dụng mô hình hồi quy phi tuyến (Quadratic polynomial regression) để xác định điểm uốn (breakpoint) cực đại của năng suất theo tỷ lệ Lys TH/ME.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

               TỶ LỆ LYS TH/ME VÀNG CHO LỢN NÁI F1(LY) TẠI VIỆT NAM

1. Xác lập ngưỡng Lys TH/ME cho giai đoạn lợn cái hậu bị:
   • Giai đoạn 30 - 60 kg: Tỷ lệ Lys TH/ME đạt 2,81 g/Mcal mang lại tốc độ tăng khối lượng (ADG) và hiệu quả sử dụng thức ăn tối ưu ở cả chuồng kín và chuồng hở ($p < 0,05$).
   • Giai đoạn 60 kg đến phối giống lần đầu: Tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp là 2,44 g/Mcal. Tỷ lệ này giúp lợn đạt khối lượng phối giống tiêu chuẩn (khoảng 130 - 140 kg), độ dày mỡ lưng P2 lý tưởng (15,8 - 16,5 mm) và độ tuổi thành thục sinh dục thích hợp (220 - 235 ngày), đáp ứng trọn vẹn khuyến cáo sinh lý học của Whittemore (1998) và Close và cs. (2004).
2. Tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu cho lợn nái mang thai: Xác định mức 1,96 g/Mcal là tỷ lệ tối ưu xuyên suốt giai đoạn mang thai. Ở mức này, lợn nái đạt mức tăng khối lượng chửa hợp lý (tăng 35 - 45 kg thể trọng mẹ bao gồm thai và nhau thai), số con sơ sinh còn sống đạt cao nhất và khối lượng sơ sinh bình quân con đạt trên 1,35 - 1,42 kg/con mà không gây tích lũy mỡ thừa vùng lưng ($p < 0,05$).
3. Tỷ lệ Lys TH/ME cho lợn nái nuôi con: Mức 2,75 g/Mcal được chứng minh là tối ưu. Khẩu phần này giúp nái duy trì sản lượng sữa cao, khối lượng toàn ổ cai sữa 21 - 28 ngày tăng rõ rệt, tỷ lệ hao mòn khối lượng cơ thể mẹ trong thời gian cho con bú được khống chế ở mức thấp (< 10 - 12%), rút ngắn khoảng cách từ cai sữa đến động dục trở lại xuống dưới 5,5 ngày ($p < 0,05$).
4. Đột phá về phương thức cho ăn ở nái nuôi con:
   • Dạng thức ăn: Thức ăn dạng viên ép đùn (Pellet) vượt trội hoàn toàn so với thức ăn bột (Mash) về khả năng tăng lượng thu nhận vật chất khô (tăng 5 - 8%), giảm rơi vãi và nâng cao tỷ lệ tiêu hóa biểu kiến của protein thô và năng lượng.
   • Tần suất cho ăn: Cho ăn 4 lần/ngày (phân bổ đều vào các khung giờ: 7h00 - 10h00 - 14h00 - 18h00) làm giảm áp lực sinh nhiệt cục bộ sau ăn, kích thích tính thèm ăn cơ học của lợn nái trong điều kiện khí hậu nóng, nâng cao đáng kể khối lượng cai sữa của lợn con và bảo tồn thể trạng mẹ so với phương thức cho ăn 2 lần/ngày truyền thống ($p < 0,01$).
5. Tác động của điều kiện vi khí hậu chuồng nuôi: Mặc dù các ngưỡng tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu giữ nguyên giá trị tương đối giữa hai kiểu chuồng, nhưng lợn nái nuôi trong hệ thống chuồng kín làm mát luôn đạt năng suất sinh sản, tốc độ sinh trưởng và lượng thức ăn thu nhận cao hơn từ 6 - 12% so với chuồng hở, khẳng định vai trò của công nghệ kiểm soát tiểu khí hậu trong việc giải tỏa stress nhiệt mùa hè.

Implications đa chiều

• Ý nghĩa học thuật: Bổ sung cơ sở dữ liệu định mức dinh dưỡng axit amin tiêu hóa chuẩn xác cho giống lợn lai F1(LY) nuôi tại khu vực Đông Nam Á, lấp đầy khoảng trống dữ liệu giữa các tiêu chuẩn ôn đới (NRC, ARC, Đan Mạch) và thực tiễn nhiệt đới.
• Ý nghĩa ứng dụng công nghiệp (R&D thức ăn chăn nuôi): Cung cấp công thức nền tảng để các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi (Feedmills) tối ưu hóa ma trận phối trộn khẩu phần, bổ sung axit amin tổng hợp (L-lysine HCl, L-threonine, DL-methionine) một cách chính xác, giảm mức protein thô tổng số từ 1 - 1,5% mà không ảnh hưởng đến năng suất, từ đó giảm chi phí thức ăn.
• Ý nghĩa quản lý trang trại: Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật cho ăn phân kỳ và chuyển đổi sang công nghệ thức ăn viên kết hợp máng ăn tự động nhiều bữa, trực tiếp nâng cao số lợn con cai sữa/nái/năm lên mức 24,5 - 26,0 con.
• Ý nghĩa chính sách và môi trường: Nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn giúp giảm lượng nitơ đào thải qua phân và nước tiểu từ 12 - 18%, giảm thiểu phát thải khí nhà kính ($CH_4, N_2O$) và mùi hôi trong chăn nuôi công nghiệp; đồng thời nâng cao năng suất sinh sản cho phép giảm quy mô tổng đàn nái quốc gia nhưng vẫn duy trì tổng sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng.

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được những đóng góp khoa học đột phá, luận án thẳng thắn thừa nhận một số giới hạn nghiên cứu:

1. Giới hạn về đối tượng di truyền: Nghiên cứu tập trung chuyên sâu trên tổ hợp lai F1 (Landrace x Yorkshire). Các phát hiện chưa thể khái quát hóa hoàn toàn cho các dòng thuần hạt nhân cao sản thế hệ mới (như DanBred, PIC Camborough, Topigs Norsvin) vốn có tiềm năng đẻ trên 16 - 18 con/lứa.
2. Giới hạn về chu kỳ theo dõi: Các chỉ tiêu sinh sản được đánh giá chủ yếu ở lứa đẻ thứ nhất (lứa 1). Dù năng suất lứa 1 là chỉ báo sinh học quan trọng dự báo năng suất trọn đời (Iida và cs., 2015), nhưng việc đánh giá đa lứa (từ lứa 2 đến lứa 6) cần tiếp tục được theo dõi dài hạn để khẳng định tuổi thọ sản xuất.
3. Phương pháp đo lường axit amin: Luận án sử dụng chỉ số Lysine tiêu hóa biểu kiến (Apparent Digestible Lysine). Việc chuyển đổi và xác thực hoàn toàn sang chỉ số Lysine tiêu hóa hồi tràng chuẩn (SID Lysine) kết hợp kỹ thuật mổ xông hồi tràng (cannulation) sẽ nâng cao độ chính xác sinh học.

Chương trình nghiên cứu tương lai (Future Research Agenda):

• Hướng 1: Nghiên cứu nhu cầu SID Lysine/NE (Năng lượng thuần) thay vì ME cho các dòng nái siêu nạc nhập sẻn mới.
• Hướng 2: Ứng dụng công nghệ Dinh dưỡng hệ gen (Nutrigenomics) để phân tích biểu hiện của các gen điều hòa tổng hợp protein cơ và phát triển tuyến sữa dưới tác động của các tỷ lệ axit amin khác nhau.
• Hướng 3: Đánh giá tác động của chất xơ chức năng (functional fibers) và tương tác với hệ vi sinh vật đường ruột (microbiome) trong giai đoạn mang thai nhằm tối ưu hóa sức khỏe tử cung và lượng sữa non (Colostrum).
• Hướng 4: Phát triển hệ thống cho ăn chính xác tự động (Precision Feeding Systems) điều chỉnh tỷ lệ Lys TH/ME theo ngày thai kỳ và thể trọng thực tế của từng cá thể nái trong chuồng nuôi thông minh.

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật: Dự báo công trình sẽ thu hút hàng chục lượt trích dẫn từ các nghiên cứu sinh, nhà khoa học chuyên ngành Chăn nuôi - Thú y tại các trường đại học và viện nghiên cứu trong khu vực Châu Á - Thái Bình Dương; thiết lập chuẩn mực phương pháp luận cho các đề tài dinh dưỡng gia súc nhiệt đới.
• Chuyển đổi ngành công nghiệp chăn nuôi: Định hình lại tiêu chuẩn sản xuất thức ăn cho lợn nái tại Việt Nam. Các tập đoàn sản xuất thức ăn lớn (CP, De Heus, Japfa, Dabaco, GreenFeed) có cơ sở thực nghiệm tin cậy để tối ưu hóa sản phẩm cám nái thương phẩm dạng viên chất lượng cao.
• Ảnh hưởng chính sách nông nghiệp: Cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn để Cục Chăn nuôi - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cập nhật Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1547 về thức ăn hỗn hợp cho lợn), phục vụ Chiến lược phát triển chăn nuôi giai đoạn 2021 - 2030, tầm nhìn 2045.
• Lợi ích kinh tế - xã hội: Việc nâng cao năng suất thêm 1,5 - 2 lợn con cai sữa/nái/năm và hạ thấp FCR giúp ngành chăn nuôi lợn Việt Nam tiết kiệm hàng ngàn tỷ đồng chi phí thức ăn mỗi năm, đồng thời gia tăng thu nhập trực tiếp cho các hộ chăn nuôi trang trại và doanh nghiệp.

Đối tượng hưởng lợi

                                  MA TRẬN ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?

Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất là việc nhiệt đới hóa và lượng hóa chính xác tỷ lệ động Lys TH/ME qua 4 giai đoạn sinh lý liên hoàn của lợn nái F1(LY), mở rộng trực tiếp Lý thuyết Protein lý tưởng (Ideal Protein Concept) của ARC/Cole và Mô hình phân phối năng lượng sinh học của Noblet & Etienne. Luận án đã chứng minh rằng trong điều kiện nóng ẩm, nhu cầu axit amin giới hạn (Lysine) phải được đặt trong mối tương quan chặt chẽ với mức giải phóng nhiệt chuyển hóa (Heat Increment) và thể trạng tích lũy mỡ lưng P2, thay vì áp dụng các chỉ số dinh dưỡng tĩnh tuyệt đối từ các mô hình ôn đới.

2. Điểm cải tiến phương pháp luận so với các nghiên cứu trước đây là gì?

So với các nghiên cứu của Lê Hồng Mận (2002) hay Lã Văn Kính (2003) tại Việt Nam vốn chủ yếu khảo sát nồng độ phần trăm thô (% Protein, % Lysine đơn lẻ), luận án đã:

• Chuẩn hóa việc sử dụng đơn vị đo lường tương quan Lys TH/ME (g/Mcal).
• Thiết kế hệ thống thực nghiệm đối chứng song song đa tầng giữa 2 điều kiện vi khí hậu: Chuồng kín làm mát bằng công nghệ cooling pad và Chuồng hở tự nhiên.
• Kết hợp đồng thời giữa can thiệp tỷ lệ dinh dưỡng với ma trận thử nghiệm thừa số 2x2 về phương thức cho ăn vật lý (dạng viên vs bột; 2 bữa vs 4 bữa/ngày) xuyên suốt từ giai đoạn hậu bị 30 kg tới kết thúc chu kỳ nuôi con.

3. Phát hiện nào trong luận án gây bất ngờ nhất và được giải thích bằng dữ liệu ra sao?

Phát hiện bất ngờ nhất là tác động vượt trội của việc chia nhỏ bữa ăn lên 4 lần/ngày đối với nái nuôi con trong chuồng hở. Về mặt trực quan, tăng số lần cho ăn trong điều kiện nhiệt độ cao có thể bị nghi ngờ làm tăng hoạt động cơ học và thân nhiệt. Tuy nhiên dữ liệu thực nghiệm chỉ ra rằng, cho ăn 4 lần/ngày bằng thức ăn viên làm giảm đỉnh sinh nhiệt cục bộ sau mỗi bữa ăn lớn, kích thích lượng ăn vào tổng số tăng thêm 6,2% ($p < 0,05$), khống chế tỷ lệ hao mòn khối lượng nái dưới 10,5% và rút ngắn thời gian động dục trở lại sau cai sữa xuống chỉ còn 5,12 ngày (so với 6,85 ngày ở nhóm ăn 2 lần/ngày).

4. Giao thức nhân rộng thực nghiệm (Replication Protocol) có được cung cấp đầy đủ không?

Luận án cung cấp chi tiết toàn bộ giao thức nhân rộng thực nghiệm:

• Công thức phối trộn khẩu phần chi tiết với tỷ lệ nguyên liệu thành phần (ngô, cám gạo, khô đỗ tương, bột cá, axit amin tổng hợp...).
• Hàm lượng dưỡng chất chi tiết phân tích qua kiểm nghiệm bom nhiệt lượng và HPLC.
• Quy chuẩn quản trị chuồng trại (mật độ nuôi, quy trình chiếu sáng, biểu đồ nhiệt ẩm 24 giờ).
• Quy trình siêu âm đo mỡ lưng P2 và lịch trình phân bổ 4 bữa ăn (7h - 10h - 14h - 18h). Mọi nhà nghiên cứu độc lập đều có thể tái lập chính xác mô hình thực nghiệm này.

5. Luận án đã phác thảo chương trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo như thế nào?

Chương trình nghiên cứu dài hạn 10 năm được định hình theo 3 giai đoạn:

• Giai đoạn 1 (1 - 3 năm): Chuyển đổi và chuẩn hóa toàn diện hệ thống định mức sang SID Lysine/NE (Năng lượng thuần) cho các dòng thuần siêu cao sản Landrace, Yorkshire nhập khẩu mới.
• Giai đoạn 2 (4 - 7 năm): Nghiên cứu cơ chế phân tử điều hòa phát triển tuyến vú và chất lượng sữa non thông qua can thiệp tỷ lệ axit amin nhánh (BCAA - Valine, Isoleucine, Leucine) kết hợp phụ gia dinh dưỡng miễn dịch.
• Giai đoạn 3 (8 - 10 năm): Tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) và thiết bị cảm biến Internet vạn vật (IoT) trong các trang trại thông minh để xây dựng phần mềm tự động điều chỉnh tỷ lệ Lys TH/ME theo thời gian thực (Real-time Precision Feeding) thích ứng với biến đổi khí hậu toàn cầu.

Kết luận

1. Xác lập chuẩn tỷ lệ Lys TH/ME hậu bị: Xác định chính xác tỷ lệ Lys TH/ME thích hợp cho lợn cái hậu bị F1(LY) giai đoạn 30 - 60 kg là 2,81 g/Mcal và giai đoạn 60 kg đến phối giống lần đầu là 2,44 g/Mcal, đảm bảo khối lượng phối giống 130 - 140 kg và độ dày mỡ lưng P2 tối ưu 16 mm.
2. Xác lập chuẩn tỷ lệ Lys TH/ME mang thai: Định lượng chuẩn xác tỷ lệ Lys TH/ME trong khẩu phần lợn nái mang thai là 1,96 g/Mcal, tối ưu hóa sự phát triển đồng đều của phôi thai, khối lượng sơ sinh đạt chuẩn và hạn chế tích lũy mỡ thừa gây rối loạn trao đổi chất.
3. Xác lập chuẩn tỷ lệ Lys TH/ME nuôi con: Xác định tỷ lệ Lys TH/ME tối ưu cho lợn nái nuôi con là 2,75 g/Mcal, tối đa hóa sản lượng sữa, hạ thấp tỷ lệ hao mòn thể trạng mẹ và đảm bảo chỉ số khối lượng cai sữa toàn ổ cao.
4. Chuẩn hóa phương thức cho ăn đột phá: Chứng minh phương thức cho lợn nái nuôi con ăn 4 lần/ngày bằng thức ăn dạng viên ép đùn là giải pháp kỹ thuật ưu việt giúp nâng cao thu nhận dưỡng chất, tăng trọng lợn con cai sữa và rút ngắn thời gian WEI dưới 5,5 ngày ở cả hai hệ thống chuồng kín và chuồng hở.
5. Chuyển đổi mô hình lý thuyết sang thực tiễn nhiệt đới: Đóng góp luận cứ khoa học thực nghiệm vững chắc giúp chuyển dịch phương thức chăn nuôi từ định mức protein thô tĩnh sang cân bằng động học Axit amin/Năng lượng trao đổi, làm cơ sở cập nhật tiêu chuẩn dinh dưỡng quốc gia và cung cấp tài liệu đào tạo chuyên sâu ngành Chăn nuôi - Thú y tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG VÀ PROTEIN CỦA LỢN 1. Nhu cầu năng lượng  Khái niệm năng lượng Năng lượng là nhiệt lượng sản sinh ra trong quá trình đốt cháy các hợp chất hữu cơ và biểu thị bằng calori hoặc joule (J). Calori (cal) là lượng nhiệt cần thiết để làm nóng 1 g nước từ 16,5 đến 17,50C.

Joule (J) cũng là đơn vị biểu thị năng lượng và có thể chuyển đổi calori sang joule theo tỷ lệ 1 cal = 4,184 J. - Năng lượng thô (Gross energy: GE) Năng lượng thô là năng lượng được giải phóng ra khi oxy hoá hoàn toàn một đơn vị thức ăn. Năng lượng thô của một loại thức ăn phụ thuộc vào hàm lượng của carbohydrate, chất béo và chất đạm trong thức ăn. Carbohydrate cho 3,7 (đường) đến 4,2 (tinh bột) kcal/g; protein cho 5,6 kcal/g; chất béo cho 9,4 kcal/g.

Mặc dù hàm lượng của các hợp chất này trong thức ăn khác nhau, tuy nhiên do sự chiếm ưu thế của carbohydrate nên các loại thức ăn sử dụng cho vật nuôi thay đổi rất ít về năng lượng thô, ngoại trừ các loại thức ăn giàu chất béo. Do đó, năng lượng thô của một loại thức ăn nào đó gần giống nhau cho các đối tượng lợn khác nhau. GE được xác định bằng một thiết bị bom năng lượng (bomb calorimeter). Mẫu thức ăn được đặt trong buồng và được đốt cháy bằng dòng điện.

Lượng nhiệt giải phóng ra được tính toán từ sự gia tăng nhiệt độ, khối lượng mẫu và sự thay đổi nhiệt của nước và buồng đốt. - Năng lượng tiêu hóa (Digestive energy: DE) Năng lượng tiêu hoá là phần năng lượng mà bản thân con vật tiêu hoá, hấp thu được từ năng lượng thô của thức ăn. Giá trị này là hiệu số giữa năng (LUAN.yorkshire) 5 luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail]) lượng thô trong thức ăn và năng lượng thô bị đào thải qua phân. Giá trị năng lượng tiêu hoá thường sẵn có ở các loại thức ăn thông dụng.

DE đã được sử dụng để biểu thị nhu cầu năng lượng của lợn và giá trị năng lượng nguyên liệu thức ăn cho lợn. - Năng lượng trao đổi (Metabolic energy: ME) Năng lượng trao đổi là năng lượng tiêu hoá trừ đi phần năng lượng mất đi ở dạng khí và nước tiểu. Tuy nhiên, đối với lợn, lượng năng lượng mất đi ở dạng khí thải thường không đáng kể và khó xác định, thông thường chiếm khoảng 0,4% - 3,0% tổng giá trị năng lượng tiêu hóa và dạng khí tiêu hóa (chủ yếu là CH4) tăng theo thể trọng và hàm lượng xơ trong khẩu phần (ARC, 1981; Noblet và cs. Thông thường giá trị ME ở nguyên liệu thức ăn cho lợn chiếm khoảng 94 - 97%, trung bình là 96% so với năng lượng tiêu hoá (ARC, 1981).

Bằng cách bố trí thí nghiệm trên gia súc người ta tiến hành thu phân, thu nước tiểu và tính toán năng lượng trao đổi của thức ăn. Việc xác định năng lượng trao đổi cũng có thể thực hiện gián tiếp thông qua chất chỉ thị giống như xác định năng lượng tiêu hoá. - Năng lượng nhiệt (Heat Increment- HI) Năng lượng nhiệt là lượng nhiệt tăng lên sau khi cho gia súc ăn. HI bao gồm nhiệt lượng sản sinh ra do quá trình ăn, tiêu hóa, hấp thu và một số hoạt động vật lí khác (hình thành sản phẩm, bài tiết chất thải…).

Gia súc cần năng lượng do ôxy hóa dinh dưỡng để đảm bảo các hoạt động ăn bao gồm: nhai, nuốt và tiết nước bọt. Nói chung, HI phụ thuộc vào bản chất của thức ăn, loại gia súc và chức năng sinh lý. Năng lượng nhiệt còn phụ thuộc vào môi trường, thành phần dinh dưỡng khẩu phần và thức ăn sinh lý của con vật. Con vật sống trong môi trường lạnh (nhiệt độ giới hạn dưới), nhiệt sản xuất trong quá trình chuyển hóa phải tăng lên để giữ ấm cho cơ thể (duy trì thân nhiệt ổn định).

- Năng lượng thuần (Net energy: NE) (LUAN.yorkshire) 6 luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail]) Năng lượng thuần là hiệu số giữa năng lượng trao đổi và năng lượng mất đi dưới dạng nhiệt (HI). Mặc dù rất khó đo, năng lượng thuần là loại năng lượng tốt nhất để động vật sử dụng cho nhu cầu duy trì và sản xuất. Đối với lợn được nuôi bằng thức ăn truyền thống và ở trong môi trường nhiệt độ trung bình, tỷ lệ giữa NE và ME thường đạt lần lượt từ 0,66 đến 0,75 so với năng lượng thô (Noblet và cs. Năng lượng thô (GE) - 100% Năng lượng phân 20% Tổng nhiệt năng (5-40) 38% Năng lượng tiêu hóa (DE) – 80% Năng lượng nước tiểu, khí 4% (2-8) Năng lượng trao đổi (ME) - 76% Sinh nhiệt 18% (15-25) THỊT Năng lượng duy trì Năng lượng thuần (NE) - 58% Năng lượng tích lũy 20% (18-22) 38% (35-50) Nguồn: Manzanilla (2014) Hình 1.

Sơ đồ tóm tắt về sử dụng năng lượng ở lợn  Nhu cầu năng lượng của lợn nái - Nhu cầu năng lượng của lợn cái hậu bị: Lợn cái hậu bị cần được cho ăn tự do cho tới khi được chọn vào đàn giống, với khối lượng cơ thể khoảng 100 kg, cho phép đánh giá được tỷ lệ phát triển và tích lũy nạc. Sau khi đã được lựa chọn vào đàn giống, năng lượng ăn vào cần được hạn chế nhằm đạt được khối lượng yêu cầu khi sử dụng làm giống (Wahlstrom, 1991). Năng lượng cho sản xuất bao gồm năng lượng tích lũy tổ chức nạc và năng lượng tích lũy tổ chức mỡ. Nguồn cung cấp năng lượng cho lợn nái hậu bị có thể lấy từ cám gạo, bột ngô, bột sắn, bột rễ củ và các phế phụ phẩm khác trong nông nghiệp cũng như trong công nghiệp chế biến thực phẩm.yorkshire) 7 luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail]) Miller và cs.

(2011) cho biết, lợn nái hậu bị nuôi trong chế độ ăn hạn chế năng lượng có tuổi thọ cao hơn và có thể sinh ra con với khối lượng lớn hơn (Barnett và cs. Ý tưởng về việc hạn chế năng lượng trong quá trình phát triển lợn cái hậu bị dựa trên tiền đề rằng việc hạn chế lượng năng lượng có thể chuyển hóa sẽ dẫn đến giảm sự lắng đọng chất béo, nhưng sự tích tụ cơ bắp có thể không bị ảnh hưởng (Miller và cs. Hơn nữa, người ta kết luận rằng việc hạn chế năng lượng trong quá trình phát triển lợn cái hậu bị làm tăng lượng thức ăn ăn vào trong thời kỳ nuôi con (Winkel và cs. Theo NRC (1998, 2012), mật độ năng lượng trong thức ăn của lợn cái hậu bị dao động từ 3265 - 3300 kcal ME/kg.

Trong khi đó, Close và cs. (2004) cho biết, giá trị này là 3250 và 3100 kcal ME/kg, tương ứng với lợn cái hậu bị giai đoạn 30 - 60 kg và 61 kg - phối giống. - Nhu cầu năng lượng của lợn nái mang thai: Nhu cầu thức ăn và năng lượng cho nái mang thai là rất khác nhau và phụ thuộc vào khối lượng cơ thể, mức tăng khối lượng và thời gian mang thai, các điều kiện nuôi dưỡng chăm sóc khác nhau. Aherne và Kirwood (1985), gợi ý rằng nái mang thai cần được chăm sóc tốt và cho ăn sao cho cơ thể lợn mẹ có thể tăng khối lượng được 25 kg trong thời gian mang thai đối với ít nhất 3 đến 4 lứa đầu.

Khối lượng của nhau thai và các chất khác trong bào thai phải đạt khoảng 20 kg, như vậy tổng khối lượng cơ thể tăng lên trong thời gian có chửa là 45 kg (Noblet và cs. Để đạt được khối lượng tăng lên của cơ thể mẹ và bào thai như trên, nói chung phải cung cấp 6 Mcal ME/ngày và không ảnh hưởng gì đến số con đẻ ra cũng như tăng khối lượng lợn mẹ (ARC, 1981). Lợn nái trong thời kỳ mang thai nhu cầu năng lượng hàng ngày là tổng nhu cầu năng lượng cho duy trì, cho tích lũy protein, tích lũy mỡ và điều hòa thân nhiệt. Nhu cầu năng lượng duy trì hàng ngày cho lợn nái mang thai được (LUAN.yorkshire) 8 luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail]) tính bằng 106 kcal ME/kg BW0,75 (hay 110 kcal DE/kg với BW0,75) (NRC, 1998).

Trước khi sinh con, năng lượng cần thiết để duy trì, chiếm 50% đến 83% tổng nhu cầu hàng ngày (Feyera và Theil, 2017). Dựa trên số liệu của Beyer và cs. (1994) các sản phẩm thụ thai gắn liền với mỗi bào thai ước nặng 2,28 kg và chứa 246 g protein. Lượng tăng lên còn lại ở nái chửa là lượng tăng khối lượng cơ thể mẹ, bao gồm cả nạc và mô mỡ.

Theo dữ liệu của Beyer và cs. Tổng lượng protein và mỡ tích lũy hàng ngày được tính toán với giả thiết thời gian mang thai là 115 ngày. Tiêu hao năng lượng cho tích lũy protein được giả định là 10,6 kcal ME/g và cho tích lũy mỡ là 12,5 kcal ME/g. Nhu cầu năng lượng hàng ngày cho mỗi bào thai là 35,8 kcal ME (NRC, 1998).

Ở môi trường lạnh, lợn nái đòi hỏi được bổ sung một lượng năng lượng. Trong mô hình này, nhiệt độ lý tưởng là nhiệt độ trung bình trong 24 giờ là 200C. Theo tính toán, một lợn nái với khối lượng khi chửa trung bình là 200 kg mỗi ngày sẽ cần một lượng khoảng 240 kcal ME bổ sung (250 kcal DE) với mỗi 10C dưới 200C. Không có tính toán với nhiệt độ môi trường trên 200C (NRC, 1998).

Lợn nái được ăn tự do trong thời gian mang thai sẽ ăn vào lượng năng lượng nhiều hơn mức cần thiết cho duy trì và nuôi dưỡng bào thai, điều này làm cơ thể mẹ béo lên do tích lũy mỡ. Điều này dẫn đến lượng thức ăn ăn vào của lợn nái nuôi con giảm, tăng hao mòn lợn nái và thời gian động dục trở lại kéo dài (William và cs. Vì vậy cần hạn chế năng lượng trong giai đoạn mang thai để kiểm soát tăng khối lượng.yorkshire) 9 luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail]) Nghiên cứu của Noblet và cs. (1990) cho thấy ở nái mang thai từ lứa 5 trở đi thì nhu cầu dinh dưỡng không phụ thuộc vào khối lượng khi phối.

Theo tác giả, nhu cầu năng lượng cho lợn nái mang thai từ lứa 1 tới lứa 4 có khối lượng phối tương ứng 104, 136, 152, 163, 172 kg là là 6455, 6695, 6815, 6815, 6815 kcal ME/ngày. Khuyến cáo của NRC (1998) cho rằng lợn nái mang thai có khối lượng phối 125, 150, 175, 200 kg có nhu cầu năng lượng: 6395, 6015, 6150, 6275 kcal ME/ngày. - Nhu cầu năng lượng của nái nuôi con: Nhu cầu năng lượng hàng ngày của nái nuôi con bao gồm nhu cầu cho duy trì (MEm), nhu cầu tiết sữa và cho điều hòa thân nhiệt.