Xác định giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ (MEN), tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng các chất dinh dưỡng của một số loại thức ăn và ứng dụng trong thiết lập khẩu phần nuôi gà thịt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ

HỒ LÊ QUỲNH CHÂU

XAÏC ÂËNH GIAÏ TRË NÀNG LÆÅÜNG TRAO

ÂÄØI

COÏ HIÃÛU CHÈNH NITÅ (MEN), TÈ LÃÛ

TIÃU HOÏA HÄÖI TRAÌNG CAÏC CHÁÚT DINH

DÆÅÎNG CUÍA MÄÜT SÄÚ LOAÛI THÆÏC ÀN

VAÌ ÆÏNG DUÛNG TRONG THIÃÚT LÁÛP KHÁØU

PHÁÖN NUÄI GAÌ THËT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HUẾ - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ

HỒ LÊ QUỲNH CHÂU

XAÏC ÂËNH GIAÏ TRË NÀNG LÆÅÜNG TRAO

ÂÄØI

COÏ HIÃÛU CHÈNH NITÅ (MEN), TÈ LÃÛ

TIÃU HOÏA HÄÖI TRAÌNG CAÏC CHÁÚT DINH

DÆÅÎNG CUÍA MÄÜT SÄÚ LOAÛI THÆÏC ÀN

VAÌ ÆÏNG DUÛNG TRONG THIÃÚT LÁÛP KHÁØU

PHÁÖN NUÄI GAÌ THËT

Chuyên ngành: Chăn nuôi

Mã số: 62.62.01.05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

1.PGS. TS. Hồ Trung Thông

2.PGS. TS. Đàm Văn Tiện

HUẾ - 2014

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện. Các số liệu

và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, chưa được công bố bởi bất kỳ tác

giả nào hay ở bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

Hồ Lê Quỳnh Châu

ii

LỜI CẢM ƠN

Luận án Tiến sĩ này được thực hiện tại Trường Đại học Nông Lâm, Đại học

Huế dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Hồ Trung Thông và PGS. TS. Đàm

Văn Tiện. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy về định hướng khoa học,

liên tục quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực hiện luận án này.

Tôi xin chân thành cám ơn GS. Velmurugu Ravindran và Th.S. Don Thomas

(Viện Thú y, Khoa học động vật và Y sinh học, Đại học Massey, New Zealand) đã

đóng góp ý kiến về phương pháp nghiên cứu và hỗ trợ nhiều tài liệu tham khảo. Lời

cám ơn chân thành xin gửi đến PGS. TS. Vũ Chí Cương, PGS. Tanaka Ueru đã

động viên và hỗ trợ tài chính cho nghiên cứu này. Xin chân thành cám ơn GS. Vũ

Duy Giảng đã khích lệ hướng nghiên cứu và PGS. TS. Nguyễn Minh Hoàn đã giúp

đỡ xây dựng phương trình hồi quy ước tính giá trị năng lượng trao đổi trong các loại

thức ăn.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Nông Lâm, các Thầy

Cô giáo và các bạn đồng nghiệp trong Khoa Chăn nuôi – Thú y đã tạo điều kiện

giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành chương trình nghiên cứu của

mình. Xin gửi lời cám ơn đến các em sinh viên Chăn nuôi - Thú y, Sư phạm Kỹ

thuật Nông lâm thực tập tốt nghiệp từ 2009 – 2012 và các học viên cao học (Thái

Thị Thúy, Nguyễn Văn Hoàng, Trương Thị Hồng Nhân, Hoàng Trung Thành, Trần

Thị Lan Hương và Diệp Thị Lệ Chi) đã tham gia, giúp đỡ tôi trong suốt 5 năm

nghiên cứu.

Cuối cùng là sự biết ơn tới Ba Mẹ, gia đình và những người bạn thân thiết vì

đã liên tục động viên để duy trì nghị lực, sự cảm thông, chia sẻ về thời gian, sức khỏe

và các khía cạnh của cuộc sống trong cả quá trình học tập và hoàn thành luận án.

Tác giả luận án

Hồ Lê Quỳnh Châu

iii

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii

MỤC LỤC................................................................................................................. iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................. vi

DANH MỤC BẢNG............................................................................................... viii

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ .............................................................................. xi

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1

2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu.............................................................................2

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.................................................................................3

4. Những đóng góp mới của luận án ...........................................................................3

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................5

1.1. Thực trạng của ngành chăn nuôi gà trên thế giới và ở Việt Nam........................... 5

1.1.1. Tình hình sản xuất của ngành chăn nuôi gà ......................................................5

1.1.2. Các phương thức chăn nuôi ..............................................................................9

1.1.3. Hệ thống sản xuất giống..................................................................................12

1.1.4. Thức ăn và dinh dưỡng cho gà........................................................................13

1.1.5. Tình hình chăm sóc và quản lý đàn gà............................................................15

1.2. Các hệ thống biểu thị giá trị dinh dưỡng trong thức ăn cho gia cầm.................... 16

1.2.1. Hệ thống giá trị chất dinh dưỡng tổng số ........................................................... 16

1.2.2. Hệ thống năng lượng.......................................................................................18

1.2.3. Hệ thống giá trị chất dinh dưỡng tiêu hóa.......................................................21

1.3. Phương pháp đánh giá giá trị năng lượng trao đổi và tỉ lệ tiêu hóa chất dinh

dưỡng trong thức ăn cho gia cầm.................................................................................. 24

1.3.1. Các phương pháp đánh giá giá trị năng lượng trao đổi trong thức ăn cho gia

cầm ............................................................................................................................24

iv

1.3.2. Các phương pháp đánh giá tỉ lệ tiêu hóa.........................................................31

1.4. Ứng dụng các giá trị amino acid tiêu hóa trong thiết lập khẩu phần.................... 44

1.5. Kết quả đánh giá giá trị MEN và tỉ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong một số loại

thức ăn cho gia cầm ở Việt Nam .................................................................................... 45

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................46

2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................................. 46

2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................47

2.2.1 Các nghiên cứu tiền đề......................................................................................47

2.2.2. Các thí nghiệm chính .......................................................................................53

2.3. Xử lý thống kê........................................................................................................ 68

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................69

3.1. Thí nghiệm 1. Ảnh hưởng của phương pháp nghiên cứu (trực tiếp và gián tiếp)

đến kết quả xác định giá trị MEN của thức ăn thí nghiệm............................................ 69

3.2. Thí nghiệm 2. Ảnh hưởng của độ tuổi gà đến kết quả xác định giá trị MEN của

thức ăn thí nghiệm......................................................................................................... 74

3.3. Thí nghiệm 3. Xác định giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ và tỉ lệ tiêu

hóa các chất dinh dưỡng tổng số trong các loại thức ăn cho gà................................... 77

3.3.1. Giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ của các thức ăn thí nghiệm..............77

3.3.2. Tỉ lệ tiêu hóa các chất dinh dưỡng tổng số của các thức ăn thí nghiệm..............87

3.4. Thí nghiệm 4. Xác định tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng tiêu chuẩn của các amino acid

trong các loại thức ăn cho gà......................................................................................... 93

3.4.1. Hàm lượng amino acid nội sinh cơ bản ..........................................................93

3.4.2. Tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng amino acid trong các thức ăn thí nghiệm ..................94

3.5. Thí nghiệm 5. Kiểm tra kết quả xác định giá trị năng lượng trao đổi đối với một

số thức ăn nguyên liệu bằng thí nghiệm sinh trưởng ................................................... 99

3.6. Thí nghiệm 6. Xây dựng phương trình hồi quy ước tính giá trị năng lượng trao

đổi của các thức ăn thí nghiệm và kiểm tra độ chính xác của phương trình .............105

3.6.1. Các phương trình hồi quy ước tính giá trị năng lượng trao đổi trong thức ăn

cho gà ......................................................................................................................105

3.6.2. Kiểm tra độ chính xác của phương trình hồi quy..........................................109

v

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.....................................................................................115

1. Kết luận ...............................................................................................................115

2. Đề nghị ................................................................................................................116

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA NGHIÊN CỨU SINH ..........................117

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................119

PHỤ LỤC

vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết

tắt

Chữ viết đầy đủ bằng tiếng Việt Chữ viết đầy đủ bằng tiếng Anh

ADE Năng lượng tiêu hoá biểu kiến Apparent digestible energy

ADF Xơ không hòa tan trong môi

trường acid

Acid detergent fiber

AIA Khoáng không tan trong acid Acid insoluble ash

AID Tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng biểu kiến Apparent ileal digestibility

AME Năng lượng trao đổi biểu kiến Apparent metabolizable energy

AMEN hay

MEN

Năng lượng trao đổi biểu kiến có

hiệu chỉnh nitơ

Nitrogen-corrected apparent

metabolizable energy

AOAC Hiệp hội các nhà hóa phân tích

chính thống

Association of Official Analytical

Chemists

Ash Khoáng tổng số Total ash

ATD Tỉ lệ tiêu hóa toàn phần biểu

kiến

Apparent total tract digestibility

CF Xơ thô Crude fiber

CP Protein thô/protein tổng số Crude protein

cs. Cộng sự

DCP Dicalcium phosphate

DDGS Bã ngô Distillers dried grains with

solubles

DE Năng lượng tiêu hóa Digestible energy

DM Vật chất khô Dry matter

ĐVT Đơn vị tính

EE Lipid thô/lipid tổng số Ether extract

ELISA Xét nghiệm hấp thụ miễn dịch

liên kết với enzyme

Enzyme Linked Immunosorbent

Assay

FCR Hệ số chuyển hóa thức ăn Feed conversion ratio

FE Năng lượng trong phân Fecal energy

FEf Năng lượng phân có nguồn gốc

từ thức ăn

Fecal energy of feed

GE Năng lượng thô/Năng lượng

tổng số

Gross energy

HI Năng lượng nhiệt Heat increament

vii

Chữ viết

tắt

Chữ viết đầy đủ bằng tiếng Việt Chữ viết đầy đủ bằng tiếng Anh

KPĐC Khẩu phần đối chứng

KPTN Khẩu phần thí nghiệm

ME Năng lượng trao đổi Metabolizable energy

NDF Xơ không hòa tan trong môi

trường chất tẩy trung tính

Neutral detergent fiber

NE Năng lượng thuần Net energy

NEg Năng lượng thuần cho sản xuất Net energy for growth

NEl Năng lượng thuần cho tiết sữa Net energy for lactation

NEm Năng lượng thuần cho duy trì Net energy for maintenance

NfE Dẫn xuất không nitơ Nitrogen-free extractives

NIRS Quang phổ cận hồng ngoại Near infrared reflectance

spectroscopy

NRC Hội đồng nghiên cứu quốc gia National Research Council

NSP Polysaccharide phi tinh bột Non-starch polysaccharides

NT Nguyên trạng

OM Chất hữu cơ Organic matter

PHILSAN Hội các nhà dinh dưỡng động

vật Phillipines

Philippine Society of Animal

Nutritionists

SE Sai số chuẩn Standard error

SID Tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng tiêu

chuẩn

Standardised ileal digestibility

TB Trung bình

tdt Trích dẫn theo

TME Năng lượng trao đổi đúng True metabolizable energy

UE Năng lượng trong nước tiểu Urinary energy

UEe Năng lượng nước tiểu có nguồn

gốc nội sinh

Endogenous urinary energy

UEf Năng lượng nước tiểu có nguồn

gốc từ thức ăn

Urinary energy of feed

viii

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1. Sản lượng các loại thịt chính trên thế giới giai đoạn 2009-2013................5

Bảng 1.2. Tổng sản lượng thịt gà broiler thế giới từ 2009 đến tháng 4/2013.............6

Bảng 1.3. Tổng sản lượng thịt gà tây thế giới giai đoạn 2008-2012...........................7

Bảng 1.4. Tổng sản lượng trứng gia cầm thế giới giai đoạn 2000-2010 ....................7

Bảng 1.5. Số lượng đàn gia cầm và sản lượng thịt gia cầm ở Việt Nam giai đoạn

2000-2010 ...................................................................................................................8

Bảng 2.1. Thành phần nguyên liệu và giá trị dinh dưỡng của khẩu phần.................48

Bảng 2.2. Bố trí thí nghiệm........................................................................................52

Bảng 2.3. Thành phần các chất dinh dưỡng tổng số trong các thức ăn thí

nghiệm......................................................................................................................53

Bảng 2.4. Thành phần nguyên liệu và giá trị dinh dưỡng của KPCS .......................55

Bảng 2.5. Hàm lượng amino acid tổng số trong các thức ăn thí nghiệm..................61

Bảng 2.6. Thành phần nguyên liệu của các khẩu phần sử dụng trong thí nghiệm xác

định tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng biểu kiến amino acid.....................................................62

Bảng 2.7. Thành phần nguyên liệu và giá trị dinh dưỡng của các nhóm khẩu phần

thí nghiệm..................................................................................................................65

Bảng 3.1. Kết quả xác định giá trị ME và MEN trong thức ăn bằng phương pháp

trực tiếp .....................................................................................................................70

Bảng 3.2. Kết quả xác định giá trị ME và MEN trong thức ăn bằng phương pháp

gián tiếp.....................................................................................................................70

Bảng 3.3. So sánh giá trị MEN được xác định bằng phương pháp trực tiếp và gián

tiếp ở 2 giai đoạn tuổi................................................................................................72

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của độ tuổi gà đến lượng nitơ tích lũy...................................74

Bảng 3.5. Giá trị năng lượng trao đổi trong thức ăn theo các độ tuổi của gà ...........75

Bảng 3.6. So sánh giá trị ME và MEN của khẩu phần thí nghiệm ............................75

Bảng 3.7. Giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ (MEN) của ngô ................78

Bảng 3.8. Giá trị năng lượng trao đổi có hiệu chỉnh nitơ (MEN) của cám gạo.........79

ix

Bảng 3.9. Giá trị MEN của bột sắn ............................................................................81

Bảng 3.10. Giá trị MEN của đậu tương nguyên dầu..................................................82

Bảng 3.11. Giá trị MEN của bột cá............................................................................84

Bảng 3.12. Giá trị MEN của các sản phẩm từ gạo và thức ăn phụ phẩm ..................85

Bảng 3.13. Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các chất dinh dưỡng trong ngô .........................87

Bảng 3.14. Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các chất dinh dưỡng trong cám gạo..................88

Bảng 3.15. Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các chất dinh dưỡng trong bột sắn....................89

Bảng 3.16. Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các chất dinh dưỡng trong đậu tương ...............90

Bảng 3.17. Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các chất dinh dưỡng trong bột cá......................91

Bảng 3.18. Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các chất dinh dưỡng trong các sản phẩm từ gạo

và thức ăn protein thực vật........................................................................................92

Bảng 3.19. Tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến các chất dinh dưỡng trong các phụ phẩm protein

động vật.....................................................................................................................93

Bảng 3.20. Hàm lượng amino acid nội sinh cơ bản ở gà Lương Phượng.................93

Bảng 3.21. Tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng biểu kiến amino acid trong các thức ăn thí

nghiệm.......................................................................................................................97

Bảng 3.22. Tỉ lệ tiêu hóa hồi tràng tiêu chuẩn amino acid trong các thức ăn thí

nghiệm.......................................................................................................................98

Bảng 3.23. Khối lượng cơ thể của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi .......................100

Bảng 3.24. Tốc độ sinh trưởng tuyệt đối của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi.......101

Bảng 3.25. Tốc độ sinh trưởng tương đối của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi .....101

Bảng 3.26. Lượng thức ăn ăn vào của gà thí nghiệm qua các tuần tuổi .................102

Bảng 3.27. Hiệu quả sử dụng thức ăn của gà thí nghiệm........................................102

Bảng 3.28. Chất lượng thịt xẻ của gà thí nghiệm....................................................103

Bảng 3.30. Thành phần dinh dưỡng của thịt gà thí nghiệm (theo trạng thái tươi)..105

Bảng 3.31. Các phương trình hồi quy ước tính giá trị MEN dựa trên thành phần các

chất dinh dưỡng tổng số ..........................................................................................106

Bảng 3.32. Thành phần các chất dinh dưỡng tổng số trong 5 loại thức ăn

kiểm chứng ............................................................................................................109

x

Bảng 3.33. Kết quả xác định giá trị MEN trong 5 loại thức ăn kiểm chứng phương

trình hồi quy bằng thí nghiệm in vivo .....................................................................110

Bảng 3.34. Các phương trình hồi quy ước tính giá trị MEN trong thức ăn.............111

xi

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ

Trang

Hình 1.1. Mối quan hệ giữa AME, TME và lượng ăn vào .......................................20

Hình 1.2. Mối quan hệ giữa tỉ lệ tiêu hóa biểu kiến và lượng amino acid ăn vào ....23

Hình 1.3. Các phần amino acid khác nhau ở dịch hồi tràng .....................................23

Sơ đồ 1.1. Cân bằng năng lượng ở gia cầm ..............................................................21

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Chăn nuôi gà là ngành sản xuất nông nghiệp mang tính truyền thống lâu đời

và chiếm vị trí quan trọng thứ hai trong toàn ngành chăn nuôi ở Việt Nam [119].

Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi gia cầm Việt Nam đã có những bước

tiến đáng kể. Tuy nhiên hiện nay, trong khi ngành chăn nuôi gia cầm thế giới đang

phát triển mạnh, chăn nuôi gia cầm ở Việt Nam vẫn đang đối mặt với nhiều khó

khăn, thách thức [1], [240]. Một trong những vấn đề đáng quan tâm đối với ngành

chăn nuôi ở nước ta là nguồn thức ăn nguyên liệu. Việt Nam phụ thuộc rất lớn vào

nguồn thức ăn nhập khẩu. Trong thời gian tới, cùng với việc tăng sức tiêu thụ các

sản phẩm gia cầm trên thế giới, nhu cầu về các loại thức ăn nguyên liệu chính như

ngô, khô dầu đậu tương, bột thịt và bột cá cũng tăng cao [180]. Khoảng cách về nhu

cầu và nguồn cung cấp trong thực tế sẽ ngày càng lớn [180]. Do đó, việc khai thác

triệt để giá trị dinh dưỡng của thức ăn nguyên liệu, tận dụng các phụ phẩm ngành

công nghiệp chế biến trong xây dựng khẩu phần nhằm giảm áp lực về nguồn cung

cấp đối với ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi ngày càng trở nên quan trọng.

Trước đây, việc xây dựng khẩu phần thường có xu hướng dư thừa chất dinh

dưỡng do không chắc chắn về tính sẵn có của các chất dinh dưỡng (đặc biệt là các

amino acid và phosphorus) hoặc nhu cầu dinh dưỡng [181]. Hiện nay, vấn đề này

không còn được chấp nhận do việc xây dựng khẩu phần như vậy rất lãng phí và chất

dinh dưỡng dư thừa được đào thải qua phân là nguồn gây ô nhiễm môi trường [181].

Việc xây dựng các khẩu phần đáp ứng vừa đủ nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi sẽ

giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng thức ăn [181]. Để xây dựng khẩu phần dinh dưỡng

hợp lý, bên cạnh đánh giá nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi, việc đánh giá giá trị

dinh dưỡng của thức ăn là rất cần thiết.

Giá trị tiềm năng của một loại thức ăn có thể được xác định thông qua các

phân tích hóa học. Tuy nhiên, theo McDonald và cs. (1998), giá trị dinh dưỡng thực

của thức ăn đối với động vật chỉ có thể được xác định sau khi hiệu chỉnh các thất

thoát xảy ra trong quá trình tiêu hóa, hấp thu và trao đổi chất (tdt [163]). Trong khi