บทคัดย่อ วิทยานิพนธ์เล่มนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแนวทางการเพิ่มคุณภาพของชานอ้อยที่เป็นเศษเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาล เพื่อนำมาใช้เป็นอาหารสัตว์เคี้ยวเอื้อง ด้วยสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 (L. casei TH14) เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล โดยประกอบด้วย 4 งานทดลอง โดยทำการศึกษาทั้งในห้องปฏิบัติการ (in vitro) และการทดลองในตัวสัตว์ (in vivo) ดังต่อไปนี้ การทดลองที่ 1: มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล ต่อองค์ประกอบทางเคมี คุณภาพของกระบวนการหมัก และประชากรของจุลินทรีย์ในชานอ้อยหมักที่ระยะเวลา 30 วัน ใช้แผนงานทดลองแบบ 2 x 2 x 2 (+1) แฟคทอเรียล แบบสุ่มสมบูรณ์ ที่มีปัจจัยการทดลองที่ 1 คือ ระดับของแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 2 ระดับ ได้แก่ a1: 0 กรัม/กิโลกรัมน้ำหนักสด และ a2: 0.05 กรัม/กิโลกรัมน้ำหนักสด ปัจจัยการทดลองที่ 2 คือ ระดับของเอนไซม์เซลลูเลส 2 ระดับ ได้แก่ b1: 0 ยูนิต/กิโลกรัมน้ำหนักสด และ b2: 104 ยูนิต/กิโลกรัมสด ปัจจัยการทดลองที่ 3 คือปริมาณของกากน้ำตาล 2 ระดับ ได้แก่ c1: 0 กรัม/100 มิลลิลิตรน้ำกลั่น และ c2: 5 กรัม/น้ำกลั่น100 มิลลิลิตร และมีปัจจัยการทดลองควบคุม คือฟางข้าว (+1) จากการศึกษาพบว่าชานอ้อยหมักกับสารเสริมมีปริมาณของวัตถุแห้งเพิ่มขึ้น 4 เปอร์เซ็นต์ เยื่อใยที่ไม่ละลายในสารฟอกที่เป็นกลางลดลง 2 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ค่าความเป็นกรด-ด่างลดลงอย่างมีนัยสำคัญจนถึงระดับ 3.5 และแอมโมเนียไนโตรเจนลดลงอย่างมีนัยสำคัญมีค่าเท่ากับ 2.3 กรัม/กิโลกรัมวัตถุแห้ง ตามลำดับ นอกจากนี้แล้วสามารถเพิ่มปริมาณกรดแลคติกได้ถึง 64 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม และมีจำนวนของแบคทีเรียที่ผลิตกรดแลคติกเพิ่มขึ้น 28 เปอร์เซ็นต์ จากการทดลองที่ 1 สรุปได้ว่าการใช้สารเสริมร่วมกันระหว่างแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล สามารถปรับปรุงคุณภาพของชานอ้อยหมักดีที่สุด การทดลองที่ 2: มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของชานอ้อยที่หมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาลเปรียบเทียบกับฟางข้าว ต่อจลนศาสตร์การผลิตแก๊ส การย่อยได้ของโภชนะ และกระบวนการหมักในกระเพาะรูเมน โดยใช้เทคนิคการผลิตแก๊สในหลอดทดลอง ใช้แผนงานทดลองแบบ 2 ? 2 ? 2 (+1) แบบสุ่มสมบูรณ์ มีปัจจัยการทดลองที่ 1 คือ ระดับของแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 2 ระดับ ได้แก่ a1: 0 กรัม/กิโลกรัมน้ำหนักสด และ a2: 0.05 กรัม/กิโลกรัมน้ำหนักสด ปัจจัยการทดลองที่ 2 คือ ระดับของเอนไซม์เซลลูเลส 2 ระดับ ได้แก่ b1: 0 ยูนิต/กิโลกรัมน้ำหนักสด และ b2: 104 ยูนิต/กิโลกรัมสด ปัจจัยการทดลองที่ 3 คือปริมาณของกากน้ำตาล 2 ระดับ ได้แก่ c1: 0 กรัม/น้ำกลั่น 100 มิลลิลิตร และ c2: 5 กรัม/น้ำกลั่น 100 มิลลิลิตร และมีปัจจัยการทดลองควบคุม คือฟางข้าว (+1) จากการศึกษาพบว่า ชานอ้อยที่หมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล มีค่าจลนศาสตร์การผลิตแก๊สและกรดไขมันระเหยได้ง่ายทั้งหมดไม่แตกต่างกันเมื่อเปรียบเทียบกับฟางข้าว นอกจากนี้ฟางข้าวมีค่าการย่อยได้ของโภชนะ ความเป็นกรด-ด่างในกระเพาะรูเมน แอมโมเนียไนโตรเจน และประชากรโปรโตซัวสูงกว่าชานอ้อยที่ไม่ได้หมัก ชานอ้อยที่หมักกับสารเสริมสามารถเพิ่มปริมาณแก๊สที่เกิดจากส่วนที่ละลายได้ง่าย อัตราการผลิตแก๊ส การย่อยได้ของวัตถุแห้ง การย่อยได้ของเยื่อใยที่ไม่ละลายในสารฟอกที่เป็นกลาง และกรดโพรพิออนิกในกระเพาะรูเมนได้สูงกว่าฟางข้าว จากการทดลองที่ 2 สามารถสรุปได้ว่า ชานอ้อยที่หมักร่วมกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คอเซอิ TH14 เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล สามารถเพิ่มอัตราการผลิตแก๊ส การย่อยได้ของโภชนะ และปรับปรุงกระบวนการหมักในกระเพาะรูเมนได้ดีขึ้น การทดลองที่ 3: มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 รวมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล เพื่อเป็นอาหารหยาบหลักในอาหารผสมสำเร็จ ต่อการกินได้ การย่อยได้ของโภชนะ กระบวนการหมักในกระเพาะรูเมน ปริมาณน้ำนม และองค์ประกอบของน้ำนมในโครีดนมระยะกลางการให้นม การทดลองนี้ศึกษาในโครีดนมสายพันธุ์ลูกผสมโฮสไตน์ฟรีเชียนที่มีการให้นมหลายครั้ง น้ำหนัก 439 ? 16 กิโลกรัม และมีวันให้นม 215 ? 5 วัน ให้น้ำนมเฉลี่ย 10 ? 2 กิโลกรัมต่อวัน การทดลองนี้วางแผนแบบ 4 ? 4 ลาตินสแควร์ โดยอาหารที่โคได้รับมีดังนี้ 1) อาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยไม่หมักกับสารเสริม (ควบคุม) 2) อาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับเอนไซม์เซลลูเลสร่วมกับกากน้ำตาล 3) อาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับกากน้ำตาล 4) อาหารที่เป็นอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล จากการศึกษาพบว่าโคนมที่ได้รับอาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับเอนไซม์เซลลูเลสร่วมกับกากน้ำตาล อาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับกากน้ำตาลและอาหารที่มีเป็นอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาลสามารถเพิ่มการย่อยได้ของวัตถุแห้ง เยื่อใย พลังงานรวม พลังงานที่ใช้ประโยชน์ได้ ปริมาณกลูโคสในกระแสเลือด กรดไขมันระเหยง่ายทั้งหมด กรดโพรพิออนิกและปริมาณน้ำนมที่ผลิตได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.05) และยังพบว่าสามารถลดปริมาณแอมโมเนียไนโตรเจน กรดอะซิติก อัตราส่วนกรดอะซิติกต่อกรดโพรพิออนิกและการผลิตแก๊สเมทเธนได้ (P<0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับโคที่ได้รับอาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยไม่หมักกับสารเสริม เมื่อเปรียบเทียบโคที่ได้รับอาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับสารเสริมในแต่ละกลุ่ม พบว่าโคที่ได้รับอาหารที่มีอาหารหยาบเป็นชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล มีปริมาณแอมโมเนียในกระเพาะรูเมน สัดส่วนกรดอะซิติกต่อกรดโพรพิออนิก การผลิตแก๊สเมทเธน ประชากรโปรโตซัว และจำนวนโซมาติกเซลล์ในน้ำนมลดลง และสามารถเพิ่มปริมาณกลูโคสในเลือด กรดไขมันระเหยง่ายทั้งหมด กรดโพรพิออนิก ปริมาณการผลิตน้ำนม และของแข็งทั้งหมดในน้ำนม จากการทดลองที่ 3 สรุปได้ว่า ชานอ้อยที่หมักร่วมกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คอเซอิ TH14 เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาลร่วมกันมีประสิทธิภาพเพิ่มการย่อยได้ของอาหาร ปรับปรุงกระบวนการหมักในกระเพาะรูเมน และปริมาณผลิตน้ำนมในโคนมสายพันธุ์ลูกผสมโฮลสไตน์ฟรีเชียนได้ การทดลองที่ 4: มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของชานอ้อยหมักกับแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาลเปรียบเทียบกับฟางข้าว ต่อการย่อยได้ของโภชนะ กระบวนการหมักในกระเพาะรูเมน การใช้พลังงาน และสมรรถนะการเจริญเติบโตของโคเพศผู้ตอนสายพันธุ์พื้นเมืองไทย การทดลองนี้ศึกษาในโคเนื้อพื้นเมืองไทย จำนวน 8 ตัว (น้ำหนักเริ่มต้นที่ 144 ? 19.5 กิโลกรัม) โดยวางแผนงานทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ โดยอาหารหยาบที่โคได้รับมี 2 ชนิด ได้แก่ ฟางข้าว (ควบคุม) และชานอ้อยหมักกับแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล ทำการทดลองทั้งหมด 90 วัน จากการศึกษาพบว่าโคที่ได้รับอาหารหยาบเป็น ชานอ้อยหมักกับแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาลมีการกินได้ของอาหารหยาบ การกินได้ทั้งหมดและอัตราการเจริญเติบโตต่อวัน สูงกว่า (P<0.05) โคที่ได้รับอาหารหยาบเป็นฟางข้าว (2.34 กับ 2.02 กิโลกรัม/วัน) (3.90 กับ 3.55 กิโลกรัม/วัน) และ (0.27 กับ 0.23 กิโลกรัม/วัน) ตามลำดับ ในทางตรงข้ามพบว่ามีอัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นน้ำหนักตัวต่ำกว่า (P<0.05) กลุ่มที่ได้รับอาหารหยาบเป็นฟางข้าว นอกจากนี้พบว่าโคที่ได้รับอาหารหยาบเป็น ชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาลมีการกินได้ของวัตถุแห้ง อินทรียวัตถุ เยื่อใยที่ไม่ละลายสารฟอกที่เป็นกรด เยื่อใยที่ไม่ละลายในสารฟอกที่เป็นกลาง กรดไขมันระเหยง่ายทั้งหมด การกินได้ของไนโตรเจน (กรัมต่อวัน) การดูดซึมของไนโตรเจนไปใช้ประโยชน์ พลังงานการกินได้รวม พลังงานที่ใช้ประโยชน์ได้สูงกว่า (P<0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับโคที่ได้รับอาหารหยาบเป็นฟางข้าว ดังนั้นการทดลองที่ 4 สรุปได้ว่าการใช้ชานอ้อยหมักกับสารเสริมแลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 ร่วมกับเอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาลเป็นอาหารหยาบสามารถเพิ่มการใช้ประโยชน์ได้ของโภชนะ สมรรถนะการเจริญเติบโต กระบวนการหมักในกระเพาะรูเมน การใช้ประโยชน์ได้ของไนโตรเจนและพลังงานได้มากกว่าฟางข้าวจากผลการศึกษาสามารถสรุปได้ว่า ชานอ้อยหมักกับสารเสริมทั้งสามชนิดได้แก่ แลคโตบาซิลลัส คาเซอิ TH14 เอนไซม์เซลลูเลสและกากน้ำตาล สามารถปรับปรุงคุณภาพของการหมักของชานอ้อย เพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ประโยชน์ของโภชนะ กระบวนการหมักในกระเพาะรูเมน การกินได้และการดูดซึมของไนโตรเจนและการกินได้ของพลังงานในอาหารทั้งหมด อีกทั้งยังเพิ่มศักยภาพในการผลิตสัตว์เคี้ยวเอื้องได้<br><br>AbstractThe thesis aimed to improve the qualities of sugarcane bagasse (SB) as a byproduct from the sugar industry and use in the ruminant ration. Lactobacillus casei TH14 (L. casei TH14), cellulase, and enzyme were used as additives. Four experiments were conducted both in vitro and in vivo to evaluate SB quality and its effect on production performance. Experiment I: The objective of the study was to evaluate the effects of L. casei TH14, cellulase, and molasses on chemical composition, fermentation qualities, and microorganism count of SB silage after 30-days fermentation. The treatments were arranged according to a factorial arrangement (2 ? 2 ? 2) + 1, in a complete randomized design. The first factor consisted of two levels of L. casei TH14 (TH14, 0 and 0.05 g/kg fresh matter; the second factor consisted of two levels of cellulase enzyme (C, 0 and 104 U/kg fresh matter); and the third factor consisted of two levels of molasses (M, 0 and 5 g/100 ml distilled water). A treatment (+1) referred to the use of rice straw (RS) without any treatments. The result showed that dry matter increased by 4% and neutral detergent fiber decreased by 2% of SB when ensiled as a combination of additives as compared to untreated SB. The pH significantly dropped to 3.5, and ammonia nitrogen significantly dropped 2.3 g/kg dry matter. Furthermore, lactic acid was increased by 64% when compared to untreated SB, respectively. Lactic acid bacteria count was increased by 28% as compared to untreated SB. Based on this experiment, fermenting with L. casei TH14, cellulase, and molasses in combination resulted in the promotion of the best qualities of SB silage. Experiment II: This experiment aimed to study the effect of SB fermented with L. casei TH14, cellulase, and molasses on in vitro gas kinetics, nutrient digestibility, and ruminal fermentation patterns compared to RS. A 2 ? 2 ? 2 (+1) factorial arrangement in a completely randomized design was used. Factor A was levels of L. casei TH14 at 0 and 0.05 g/kg fresh matter, factor B was levels of cellulase at 0 and 104 U/kg fresh matter, and factor C was levels of molasses at 0 and 5 g of substrate DM. The (+1) treatment referred to RS fermentation without additives. The results showed that kinetics of gas, gas production, and total volatile fatty acid were not different between RS and SB treatment. RS had significantly (P<0.05) greater nutrient digestibility, ruminal pH, ammonia-nitrogen, and protozoa compared the control SB. Compared with control RS, SB fermented with additives had greater (P<0.05) gas from soluble fraction and rate constant of gas, in vitro dry matter and neutral detergent fiber digestibility, and ruminal propionate. In conclusion, SB fermented with L. casei TH14, cellulase, and molasses in combination promoted ruminal gas production, in vitro digestibility, and ruminal fermentation patterns. Experiment III: The study aimed to evaluate the effect of L. casei TH14 and additives combination fermented SB as an exclusive roughage source in the total mixed ration (TMR) for mid-lactation 75% crossbred Holstein cows on feed intake, digestibility, ruminal ecology, milk yield, and milk composition. Four multiparous mid-lactation crossbred (75% Holstein Friesian and 25% Thai native breed) dairy cows with 439 ? 16 kg body weight, 215 ? 5 day-in-milk, and average milk yield 10 ? 2 kg/day were assigned to a 4 ? 4 Latin square design. The unfermented SB (SB-TMR), SB fermented cellulase and molasses (CM-TMR), SB fermented L. casei TH14 and molasses (LM-TMR), and SB fermented L. casei TH14, cellulase, and molasses (LCM-TMR) was used as dietary treatments. The CM-TMR, LM-TMR, and LCM-TMR significantly (P<0.01) increased dry matter and fiber digestibility, gross energy and metabolizable energy intake (P<0.05), blood glucose, total volatile fatty acids (P<0.05), propionic acid, and milk yield while decreased ammonia, acetic acid, acetic to propionic ratio, and methane production (P<0.05) when compared with the SB-TMR. Compared among fermented SB treatments, LCM-TMR had lower (P<0.05) ruminal ammonia and greater blood glucose (P<0.01); LCM-TMR showed (P<0.05) greater volatile fatty acids, propionic acid, milk yield, and total solids and lower acetic to the propionic ratio (P<0.01); methane, protozoa, and somatic cell count were found the lowest in LCM-TMR. Combination of L. casei TH14 and additives (LCM-TMR) effectively enhanced feed use, rumen ecology, and milk production of Holstein Friesian cows. Experiment IV: The study aimed to evaluate the effect of SB feeding treated with L. casei TH14, cellulase, and molasses on nutrient digestibility, ruminal fermentation, energy partition, and growth performances of Thai native steers compared to conventional feeding of RS. Eight Thai native steers (144 ? 19.5 kg of initial body weight) were randomly allocated to two roughage sources, the control RS and fermented SB (FSB). The feeding trial lasted for 90 days plus 21 days for treatment adaptation. The results showed that the FSB group showed greater intake (2.34 vs 2.02 kg/day), total intake (3.90 vs 3.55 kg/day), and average daily gain (0.27 vs 0.23 kg/day) while feed conversion ratio was lower compared to RS group. The FSB group had a greater organic matter and acid detergent fiber intake than the RS group as well as dry matter and neutral detergent fiber digestibility. The steers fed RS and FSB were significantly different for total volatile fatty acids and propionic acid at 4 h after offering the diet. The intake of nitrogen (g/day) and apparent nitrogen absorption was significantly higher for FSB than the RS group while nitrogen excretion in feces was significantly lower in RS than the FSB group. FSB group showed significantly greater gross energy intake and digestible energy partition when compared to the RS group. In conclusion, feeding SB fermented with L. casei TH14, cellulase, and molasses enhanced feed utilization, growth performance, ruminal fermentation, nitrogen utilization, and energy utilization. In conclusion, fermented SB with L. casei TH14, cellulase, and molasses in combination could improve fermentation qualities, utilization efficiency, ruminal fermentation, nitrogen balance, energy balance, and production performance in ruminants.