Vũ Chí Cơng ớc tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và giá trị năng lợng của một số loại thức ăn thô. . . c tớnh t l tiờu húa cht hu c v giỏ tr nng lng ca mt s loi thc n thụ dựng cho bũ t lng khớ sinh ra khi lờn men thc n invitro v thnh phn húa hc V Chớ Cng * , 1 Phm Kim Cng 1 B mụn Nghiờn cu bũ, Vin Chn nuụi * Tỏc gi liờn h: TS. V Chớ Cng, Phú Vin trng Vin Chn nuụi T: 0912121506, Email: vccuong@netnam.vn Abstract Estimation of OM digestibility and ME contents of some roughages from gas produced in invitro conditions and chemical composition data Two sets of data from privious studies, one from invivo digestibility trial with sheep and another from gas production experiment have been used to analysis the relationship between invivo OMD and ME value of cattle feeds with accumulated gas production after 24h invitro incubation and chemical composition of feeds. It was revealed that: OMD and ME of roughages can be accurately estimateđ by using the linear equations, which were based on the relationships between between invivo OMD and ME value of cattle feeds with accumulated gas production after 24h invitro incubation and chemical composition of feeds. Key world: Gas production, chemical composition, OMD, ME, t vn K thut gas production c x dng ngy cng nhiu nghiờn cu giỏn tip tiờu hoỏ x d c (Menke v Steingass, 1988), bi vỡ xenlulụ v cỏc loi x khỏc b lờn men ym khớ bi cỏc vi sinh vt d c to ra axit bộo bay hi, CO 2 , CH 4 v mt lng nh khớ hydrụ (Schofield v cng s., 1994). Lng khớ sinh ra (CO 2 , CH 4 , H 2 vv ) do lờn men ym khớ khi thc n vi dch d c trong iu kin invitro cú tng quan khỏ cht ch vi t l tiờu hoỏ v vỡ vy cng cú tng quan cht vi giỏ tr nng lng ca thc n (Menke v cng s., 1979). Vỡ vy cú th dựng lng khớ sinh ra c tớnh t l tiờu hoỏ v giỏ tr nng lng ca thc n. a thờm thnh phn hoỏ hc ca thc n: prụtờin, x, khoỏng vv vo phng trỡnh chn oỏn dựng lng khớ tớch lu lm tng chớnh xỏc ca phng trỡnh (Aregheore v Ikhatua, 1999). Nhm ỏnh giỏ, tin ti ỏp dng phng phỏp gas production trong chn oỏn t l tiờu hoỏ v giỏ tr nng lng ca thc n trong iu kin Vit nam, chỳng tụi tin hnh ti: "c tớnh t l tiờu hoỏ cht hu c v giỏ tr nng lng ca mt s loi thc n thụ dựng cho bũ t lng khớ sinh ra khi lờn men thc n invitro v thnh phn hoỏ hc" ViÖn Ch¨n nu«i - T¹p chÝ Khoa häc C«ng nghÖ Ch¨n nu«i - Sè 4 (Th¸ng 2-2007) Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu Hai bộ số liệu đã có từ các thí nghiệm trước: Số liệu về thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ invivo và giá trị năng lượng trao đổi invivo trên cừu và số liệu về lượng khí sinh ra sau 24h ủ thức ăn với dịch dạ cỏ trong điều kiện invitro của 19 loại thức ăn được sử dụng cho nghiên cứu này. Phương pháp nghiên cứu. Sử dụng thuật toán correlation để xem xét các quan hệ giữa thành phần hoá học, tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ invivo (OMD), giá trị năng lượng trao đổi (ME) với tốc độ và đặc điểm sinh khí invitro. Sau đó sử dụng thuật toán multilinear regression để xây dựng phương trình hồi quy ước tính OMD và ME của thức ăn dựa vào thể tích khí sinh ở thời điểm 24h và thành phần hoá học của thức ăn. Phương trình hồi qui đa chiều bậc một sẽ có dạng: Y = a + b 1 X 1 + b 2 X 2 +… +bn Xn Sau khi có đựơc phương trình hồi qui, các phương trình này sẽ được dùng để ước tính OMD và ME của từng loại thức ăn. Các kết quả tính toán từ phương trình hồi qui sẽ được đem so sánh với các kết quả về OMD invivo và ME invivo để xem khả năng ứng dụng và các vấn đề cần nghiên cứu tiếp. Kết quả và thảo luận Quan hệ giữa thành phần hoá học, OMD invivo, ME với tốc độ và đặc điểm sinh khí invitro Kết quả ở bảng 1 cho thấy: Xơ thô, NDF và ADF có tương quan từ - 0,382 đến - 0,534 với lượng khí sinh ra sau 12 và 24h. Xơ thô, NDF và ADF cũng có tương quan với tốc độ sinh khí (c) khá chặt chẽ từ - 0,616 đến - 0,700. Các thành phần trên cũng tương quan khá cao với tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ invivo và giá trị năng lượng invivo: - 0,570 đến - 0,653. Riêng protein thô chỉ có tương quan vừa phải với (b): tiềm năng sinh khí (- 0,387). OMD và ME invivo có tương quan mạnh với tốc độ sinh khí (c): 0,536 - 0,605. Tuy nhiên cường độ tương quan chưa đủ mạnh để có thể chỉ dùng các biến đơn như khí sinh ra sau 24h để chẩn đoán ODM và ME của thức ăn. Nếu chỉ dùng lượng khí sinh ra để ước tính OMD và ME của thức ăn thì độ chính xác sẽ không cao. Để tăng độ chính xác cần đưa thêm thành phần hoá học của thức ăn vào phương trình ước tính. Một số nghiên cứu cho thấy rằng tổng lượng khí sinh ra và đặc điểm sinh khí với các chỉ tiêu a, b, c có tương quan từ vừa phải đến mạnh với các thành phần hoá học của thức ăn. Getachew và cộng sự., (2004) với 38 mẫu của 12 loại thức ăn khác nhau thấy: tương quan âm (P < 0,001) giữa CP và gas 24, 48 h, giữa CP và b. Garcia-Rodriguez và cộng sự., (2005) thấy: đối với cỏ hệ số tương quan giữa b và TLTHCHC là 0,46 (P < 0,001), giữa b và ADF là 0,34 (P < 0,05) giữa c và OMD là 0,72 (P < 0,001), giữa c và ADF: - 0,65 (P < 0,001), giữa c và NDF: - 0,76 (P < 0,001) và giữa c và CP: 0,63 (P < 0,001). Cũng theo các tác giả trên đối với ngô ủ hệ số tương quan giữa b với NDF là -0,28 (P < 0,05), giữa b và ADF là -0,3 (P < 0,05), giữa c với OMD là 0,45 (P < 0,01), giữa c và NDF là -0,83 (P < 0,01), giữa c và ADF Vũ Chí Cơng ớc tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và giá trị năng lợng của một số loại thức ăn thô. . . l -0,84 (P < 0,01), gia c v CP l -0,42 (P < 0,05). Theo h khi s dng a,b,c tớnh toỏn t l tiờu hoỏ v giỏ tr nng lng thỡ R 2 = 0,67- 0,79 l khụng cao. Kt qu nghiờn cu ca chỳng tụi cng tng t nh cỏc tỏc gi trờn. Bng 1 : H s tng quan gia cỏc ch tiờu thnh phn hoỏ hc, OMD invivo, ME vi tc v c im sinh khớ invitro Ch tiờu CP CF NDF ADF VivoOMD VivoME Gas 12 ns - 0,514* - 0,529* - 0,534* ns ns Gas 24 ns - 0,382* - 0,410* - 0,407* ns ns b - 0,387* ns ns ns ns ns c ns - 0,616 *** - 0,700*** - 0,674*** 0,605*** 0,536* VivoOMD ns - 0,589*** - 0,570* - 0,640*** 1,0 0,941*** VivoME ns - 0,628*** -0,550* - 0,653*** 0,941*** 1,0 Phng trỡnh hi qui chn oỏn OMD v ME ca thc n thụ, thụ khụ t s liu v lng khớ sinh ra lỳc 24h v thnh phn hoỏ hc Bng 2: Phng trỡnh hi qui chn oỏn OMD t s liu v lng khớ sinh ra sau 24h v thnh phn hoỏ hc ca thc n TT Phng trỡnh P R 2 (%) Thc n thụ xanh 1 OMD = 20.3 + 2.61 CP + 9.37 EE + 0.0184 Gas 24 <0.05 99.0 2 OMD = 3.91 + 2.97 CP + 11.6 EE + 0.351 CF - 0.122 Gas 24 <0.05 99.9 3 OMD = 19.5 + 3.15 CP + 11.4 EE - 0.621 Ash + 0.0022 Gas 24 <0.05 99.1 4 OMD = - 23.0 + 3.23 CP + 13.5 EE + 0.501 NDF - 0.184 Gas 24 <0.05 99.7 5 OMD = - 0.85 + 2.89 CP + 12.6 EE + 0.386 ADF - 0.114 Gas 24 <0.05 99.9 6 OMD = 0.49 + 2.60 EE + 0.527 CF + 3.34 Ash - 0.0797 Gas 24 <0.05 98.5 7 OMD = 78.5 - 1.84 EE + 1.25 CF + 2.59 Ash - 1.31 NDF + 0.117 Gas 24 <0.05 99.9 Thc n thụ khụ 8 OMD = - 64.7 + 4.47 CP + 2.32 NDF - 2.55 ADF + 0.572 Gas 24 <0.05 89.9 9 OMD = 60.0 - 1.14 EE + 0.319 NDF - 1.24 ADF + 0.855 Gas 24 <0.05 85.6 10 OMD = 55.0 + 0.974 CF + 0.476 NDF - 2.09 ADF + 0.667 Gas 24 <0.05 88.4 11 OMD = 86.1 - 1.15 CP + 1.27 CF - 2.01 ADF + 0.679 Gas 24 <0.05 88.0 Ghi chỳ: ODM: t l tiờu hoỏ cht hu c; G 24 : th tớch khớ sinh ra thi im 24h sau (ml/200 mg CK); CP: protein thụ (g/kg CK); EE: m thụ (g/kg CK); Ash: khoỏng tng s (g/kg CK) Do nhúm thc n chua ch cú 2 loi nờn ch xõy dng phng trỡnh chn oỏn trờn 2 nhúm thc n thụ xanh v thc n thụ khụ. Kt qu tớnh toỏn c trỡnh by cỏc bng 2 v 3 ViÖn Ch¨n nu«i - T¹p chÝ Khoa häc C«ng nghÖ Ch¨n nu«i - Sè 4 (Th¸ng 2-2007) cho thấy OMD và ME của thức ăn có hồi qui tuyến tính chặt với lượng khí sinh ra lúc 24h và hàm lượng một số chất dinh dưỡng của thức ăn. Trong tổng số 11 phương trình hồi qui ước tính (OMD), R 2 dao động từ 90 đến 99,9% cho thức ăn thô, và 85,6 đến 89,9% cho thức ăn thô khô. Như vậy khả năng ước tính tỷ lệ tiêu hoá từ số liệu về lượng khí sinh ra sau 24h ủ invitro cao hơn ở thức ăn thô so với thức ăn thô khô. Trong tổng số 14 phương trình ước tính năng lượng trao đổi (ME), R 2 dao động từ 96,5 đến 99,9% cho thức ăn thô, và 95,5 đến 97,9% cho thức ăn thô khô. Như vậy khả năng ước tính năng lượng trao đổi (ME) từ số liệu về lượng khí sinh ra sau 24h ủ invitro cao hơn ở thức ăn thô so với thức ăn thô khô. Bảng 3: Phương trình hồi qui chẩn đoán ME từ số liệu về lượng khí sinh ra sau 24h và thành phần hoá học của thức ăn TT Phương trình P R 2 (%) Thức ăn thô xanh 12 ME = 3.22 + 0.302 CP + 1.31 EE - 0.0102 Gas 24 <0.05 98.3 13 ME = 0.916 + 0.353 CP + 1.62 EE + 0.0493 CF - 0.0300 Gas 24 <0.05 99.6 14 ME = 0.998 + 0.380 CP + 1.71 EE + 0.0466 CF - 0.0351 Ash - 0.0298 Gas 24 <0.05 99.6 15 ME = 3.34 - 0.471 EE + 0.302 CF + 0.499 Ash - 0.248 ADF - 0.0329 Gas 24 <0.05 99.5 16 ME = 1.16 + 0.0617 CF + 0.439 Ash - 0.0158 Gas 24 <0.05 96.5 17 ME = 12.3 + 0.176 CF + 0.265 Ash - 0.197 NDF + 0.00517 Gas 24 <0.05 99.9 18 ME = 11.9 + 0.182 CF + 0.273 Ash - 0.188 NDF - 0.0102 ADF + 0.00331 Gas 24 <0.05 99.9 Thức ăn thô khô 19 ME = 9,60 - 0,0168 CP - 0,567 EE + 0,0406 CF - 0,0756 Gas 24 <0,05 95,6 20 ME = 9,74 - 0,626 EE + 0,0366 CF - 0,0785 Gas 24 <0,05 95,5 21 ME = 9,77 - 0,627 EE + 0,0356 CF - 0,0016 Ash - 0,0781 Gas 24 <0,05 95,5 22 ME = 9,95 - 0,682 EE - 0,0089 NDF + 0,0393 ADF - 0,0741 Gas 24 <0,05 96,1 23 ME = 9,29 - 0,614 EE + 0,0346 ADF - 0,0701 Gas 24 <0,05 96,0 24 ME = 1,89 + 0,0757 CF + 0,0896 Ash + 0,0673 NDF - 0,0683 Gas 24 <0,05 96,5 25 ME = 0,312 + 0,132 Ash + 0,0611 NDF + 0,0965 ADF - 0,0562 Gas 24 <0,05 97,9 Ghi chú: G 24 : thể tích khí sinh ra ở thời điểm 24h sau ủ (ml/200 mg DM); CP: protein thô (g/kg DM); EE: mỡ thô (g/kg DM); Ash: khoáng tổng số (g/kg DM) Nhìn chung để ước tính OMD của các thức ăn thô xanh có thể sử dụng các phương trình hồi qui số 2, 5 và 7 vì chúng đều có R 2 = 99,9%. Để ước tính OMD của các thức ăn thô khô nên dùng phương trình hồi qui số 8 có (R 2 = 89,9%) (Bảng 1). Để ước tính ME của các thức ăn thô xanh có thể sử dụng được các phương trình số 17, 18 vì chúng đều có R 2 = 99,9%. Để ước tính ME của các thức ăn thô khô có thể sử dụng phương trình số 25, có R 2 = 97,9%. Kiểm tra phương trình hồi qui ước tính OMD và ME của thức ăn. Trên cơ sở hệ số xác định và độ tin cậy của phương trình hồi qui chúng tôi đã sử dụng các phương trình hồi qui số 2, 5, 7 và 8 để ước tính OMD và các phương trình hồi qui số 17, Vũ Chí Cơng ớc tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và giá trị năng lợng của một số loại thức ăn thô. . . 18 v 25 c tớnh ME ca thc n, sau ú hi qui cỏc giỏ tr tớnh c vi cỏc giỏ tr invivo. Kt qu c trỡnh by cỏc th 1 v 2. Kt qu th 1 cho thy: Cỏc phng trỡnh hi qui c tớnh OMD t lng khớ sinh ra sau 24h thc n v thnh phn hoỏ hc cho kt qu vi chớnh xỏc khỏ cao ( R 2 = 0,989). R 2 = 0.989 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 OMD Invio OMD phng trỡnh th 1: Hi qui gia OMD tớnh theo phng trỡnh v OMD invivo ca thc n thụ (%) Tng t nh vy, kt qu th 2 cho thy: Cỏc phng trỡnh hi qui c tớnh ME t lng khớ sinh ra sau 24h thc n v thnh phn hoỏ hc cho kt qu chn oỏn ME vi chớnh xỏc cao ( R2 = 0,9935). R 2 = 0,9935 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 ME Invivo ME phng tr ỡnh th 2: Hi qui gia ME tớnh theo phng trỡnh v ME invivo ca thc n thụ (MJ) Tho lun v phng trỡnh hi qui c tớnh OMD v ME ca thc n. ViÖn Ch¨n nu«i - T¹p chÝ Khoa häc C«ng nghÖ Ch¨n nu«i - Sè 4 (Th¸ng 2-2007) Hầu hết các tài liệu tham khảo đều cho thấy rằng để ước tính OMD và ME của thức ăn từ lượng khí sinh ra sau 24h ủ thức ăn invitro một cách chính xác nhất cần đưa thêm thành phần hoá học của thức ăn như là các biến trợ giúp quan trọng. Đặc điểm sinh khí (a, b, c) không phải là các biến cho độ chính xác cao trong phương trình hồi qui ước tính OMD và ME. Aregheore và Ikhatua (1999) đưa ra hai công thức để tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và năng lượng troa đổi của thức ăn như sau: OMD = 14,88 + 0,889 * lượng khí 24h + 0,45 *CP và ME = 2,2 + 0,136 * lượng khí 24h + 0,057 * CP. Chenost và cộng sự., (2001) cũng cho thấy đưa thêm thành phần hoá học vào phương trình chẩn đoán dùng lượng khí tạo ra sau 24h đã làm tăng độ chính xác của phương trình ước tính OMD và ME. Nhiều tác giả khác cũng thấy kết quả tương tự: Menke và Steingass (1988). Khazaal và cộng sự., (1993); Iantcheva và cộng sự., (1999). Theo Chenost và cộng sự., (2001) khi đưa thêm thành phần hoá học đặc biệt là đưa protein vào độ chính xác của phương trình ước tính tăng lên rất rõ rệt. Sở dĩ như vậy vì protein hoạt động như một yếu tố hiệu chỉnh tổng lượng khí sinh ra do lên men protein tạo ra ít khí hơn các chất hữu cơ khác và NH 4 CO 3 được tạo ra từ NH 3 do phân giải protein và CO 2 đã làm giảm đóng góp của CO 2 trong tổng lượng khí được tạo ra, hơn nữa lên men protein sản xuất ít CO 2 hơn so với lên men cabonhydrate (Chenost và cộng sự., 2001). Tuy nhiên, theo Mauricio và cộng sự., (2005) thì tổng lượng khí sinh ra sau 24h là biến tốt nhất để ước tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ của thức ăn. Theo các tác giả trên OMD của thức ăn = - 0,007 × (tổng khí sinh ra sau 24h) 2 + 4,92 × tổng khí sinh ra sau 24h + 82,49. Như vậy có cơ sở khoa học và thực tiễn để cho rằng các phương trình hồi qui chẩn đoán tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và giá trị năng lượng của thức ăn trong nghiên cứu này có độ tin cậy chấp nhận được và có thể sử dụng trong thực tế. Kết luận và đề nghị Kết luận OMD và giá trị năng lượng (ME) của thức ăn thô, thô khô và thức ăn ủ có tương quan chặt với lượng khí sinh ra lúc 24h và hàm lượng một số chất dinh dưỡng của thức ăn. Để ước tính OMD của các thức ăn thô xanh có thể sử dụng các phương trình hồi qui số 2, 5 và 7 ( R 2 = 99,9%). Để ước tính OMD của các thức ăn thô khô nên dùng phương trình hồi qui số 8 (R 2 = 89,9%). Để ước tính ME của các thức ăn thô xanh có thể sử dụng được các phương trình số 17, 18 (R 2 = 99,9%). Để ước tính ME của các thức ăn thô khô có thể sử dụng phương trình số 25 (R 2 = 97,9%). Đề nghị Tiếp tục nghiên cứu để nâng cao độ chính xác của các phương trình dùng ước tính ME của thức ăn thô. Vũ Chí Cơng ớc tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và giá trị năng lợng của một số loại thức ăn thô. . . Ti liu tham kho Aregheorre, E. M. and Ikhatua, U.J. (1999). Nutritional Evaluation of Some Tropical Crop Residues: invitro organic matter, NDF, true dry matter digestibility and metabolizable enery using the Hohờnhim test. Asian-Aus. J. Anim. Sci, Vol 12, 5, 747-751 Chenost, M., Aufrere, J and Macheboeuf, D (2001). The gas test technique as a tool for predicting the energetic value of forage plants. Anim. Res, 50, 349-364. Garcia-Rodriguez, A., Mandaluniz, N., Flores, G. and Oregui, L. M. (2005). A gas production technique as a tool to predict organic matter digestibility of grass and maize silage. Anim. Feed Sci. Technol. Article in press. Getachew, G., Robinson, P. H., DePeters, E. J. and Taylor, S. J. (2004). Relashionship between chemcal composition, dry matter degradation and invitro gas production of several ruminant feeds. Anim. Feed Sci. Technol, Vol 111, Isues 1-4, Pp: 57-71. Iantcheva, N. Steingass, H., Todorov, N. and Pavlov, D. (1999). Comparison of invitro rumen fluid and enzymatic methods to predict digestibility and energy value of grass and alfalfa hay. Anim. Feed Sci. Technol, 81, pp: 333-344. Khazaal, K., Dentinho, M.T., Ribeiro, J.M., Orskov, E.R., 1993. A comparison of gas production during incubation with rumen contents and nylon bag degradability as predictors of the appearent digestibility invivo and voluntary intake of hays. Anim Prod 57, 105-112. Mauricio, R. M., Mould, F. L., Abdalla, A. L and Owen, E. (2005). The potential nutritive value for ruminant of some tropical feedstuffs as inicate by invitro gas production and chemical analysis. http//:paginas.terra.com.br/educacao/cebrasp/journal.htm. Menke K H, Raab L, Salewski A, Steingass H, Fritz D and Schneider W., 1979. The estimation of digestibility and metabolizable energy content of ruminant feedstuffs from the gas production when they incubated with rumen liquor invitro. Journal of Agricultural Science (Cambridge) 92:217-222. Menke. K.H and Steingass. H. (1988). Estimation of the energetic feed value obtainned from chemical analysis and invitro gas production using rumen fluid. Anim. Res. Dev. 28 (1988), pp. 7 - 55. Schofield. P, Pitt. R.E and Pell. A.N. (1994). Kinetics of fibre digestion from invitro gas production. J. Anim. Sci. 72, pp. 2980 - 2981. . Hai bộ số liệu đã có từ các thí nghiệm trước: Số liệu về thành phần hóa học, tỷ lệ tiêu hóa chất hữu cơ invivo và giá trị năng lượng trao đổi invivo trên cừu và số liệu về lượng khí sinh ra sau. trị năng lượng (ME) của thức ăn thô, thô khô và thức ăn ủ có tương quan chặt với lượng khí sinh ra lúc 24h và hàm lượng một số chất dinh dưỡng của thức ăn. Để ước tính OMD của các thức ăn thô. chính xác của các phương trình dùng ước tính ME của thức ăn thô. Vũ Chí Cơng ớc tính tỷ lệ tiêu hoá chất hữu cơ và giá trị năng lợng của một số loại thức ăn thô. . . Ti liu tham