Luận án 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 trườn