Bài giảng Dinh dưỡng động vật: Chương 1.3

C. DINH DƯỠNG VITAMIN

Lê Việt Phương-HUA

I. Đại cương VITAMIN

 Vitamin là một trong những nhóm chất dinh dưỡng thiết yếu, cần thiết cho các hoạt động sống bình thường của người và động vật.

 Vitamin (từ hai từ là vital và amin; Vita trong tiếng

Latin là sự sống) – các amin của sự sống.

 Trong số các vitamin hiện nay, có một số không chứa nhóm amin hoặc hoàn toàn không chứa nguyên tố Nitơ.

Lê Việt Phương-HUA

1. Lịch sử nghiên cứu Vitamin

Thời kỳ I : Quan sát thấy các biểu hiện lâm sàng của những bệnh thiếu vitamin

2600 TCN

Những ghi chép đầu tiên về bệnh Beriberi trong các tài liệu của Trung Quốc.

1730

Bệnh Pellagra (da sần sùi) lần đầu tiên được 1 bác sĩ Tây Ban Nha – Gaspar Casal mô tả

Bệnh xuất hiện khi đưa ngô về sử dụng tại châu Âu

1771

Pelle : da ; agra : sần sùi

Bệnh Pellagra được một bác sỹ người Italia – Francesco Flapoli đặt tên

1866 – 1867

Xác định được công thức hóa học của Cholin và tổng hợp được nó

Do Baeger và Wurtz nghiên cứu, nhưng không được các nhà dinh dưỡng chú ý.

1867

70 năm sau, khả năng chữa bệnh Pellgra của nó mới được biết đến.

Axit Nicotinic được một nhà hóa học người Đức là Huber phát hiện và đặt tên khi ông tách chiết từ Nicotin trong thuốc lá

1882

Ông cho rằng hiệu quả có được là do tăng protein

Kenhiro Takaki, đô đốc hải quân Nhật đã giảm được bệnh Beriberi bằng cách tăng thịt, sữa, giảm cơm cho thủy thủ

1897

Christiaan Eijkman, một bác sĩ người Đức quan sát thấy triệu chứng bệnh Beriberi trên gà ăn gạo tấm

Ông giải thích là do gà ăn quá nhiều tinh bột từ gạo và mầm thóc nên gây ngộ độc cho hệ thần kinh

Lê Việt Phương-HUA

Lịch sử nghiên cứu Vitamin (tiếp))

1900

Do quá ít PP và trytophan

Bệnh Pellagra hoành hành trên các vùng sử dụng nhiều ngô của Mỹ

1912

- Thuật ngữ Vitamin được một nhà hóa sinh người Balan là Casimir Funk đặt

- Vital là quan trọng đối với sự sống – nghĩa là nhóm amin quan trọng với sự sống.

Thời kỳ II – Xác định cấu trúc hóa học của các Vitamin

1913

-Xác định cấu trúc hóa học của PP

- Axit nicotinic

1920

- Xác định công thức hóa học của Vitamin

- Do Funk

1928

- Cấu trúc hóa học của Vitamin C được xác định

1931

- Vitamin A

Thời kỳ III – Nghiên cứu tổng hợp các Vitamin

- Do tập đoàn Roche

1933 1935 1936

- Vitamin C được tổng hợp. - Vitamin B2 (Riboflavin) - Vitamin B1 (Thiamin)

Thời kỳ IV – XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT HÓA HỌC, TRAO ĐỔI CHUYỂN HÓA VÀ VAI TRÒ CỦA CÁC VITAMIN

Lê Việt Phương-HUA

2. Định nghĩa

Vitamin là hợp chất hữu cơ, phân tử nhỏ, tự

nhiên hoặc tổng hợp, cần với số lượng nhỏ, giữ vai

trò xúc tác các phản ứng sinh học trong quá trình

chuyển hóa giúp cho sinh vật duy trì, phát triển và

hoạt động bình thường, khi thiếu trong khẩu phần

hay không được hấp thu và sử dụng đầy đủ sẽ gây

bệnh hay có những triệu chứng thiếu.

Lê Việt Phương-HUA

3. Danh pháp quốc tế

 Gọi theo bệnh xuất hiện khi cơ thể thiếu vitamin đó.

Vitamin A được gọi là Axeroptol (A- anti : chống ;

xeroptol : khô giác mạc)

Vitamin PP: (Pellagra preventive) –ngừa bệnh da sần

sùi.

 Dùng các chữ cái đặt tên

 Gọi tên Vitamin theo các chữ cái trong bảng chữ cái

La mã như Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E,...

 Nhược điểm không nói lên được bản chất hóa sinh

Lê Việt Phương-HUA

và chức năng của các Vitamin.

 Gọi tên theo tên hóa học

 Theo đề nghị của Hiệp hội hóa tinh khiết, ứng dụng Quốc tế (IUPAC), các Vitamin được gọi bằng tên hóa học của chúng.

 Ưu điểm: phản ánh chính xác tính chất hóa học và

công dụng của vitamin đối với cơ thể sinh vật

Lê Việt Phương-HUA

4. Phân loại Vitamin

Căn cứ vào đặc tính hòa tan trong các dung môi, chia Vitamin thành hai nhóm:

 Nhóm Vitamin tan trong nước;

 Nhóm Vitamin tan trong chất béo (dầu, mỡ...).

Lê Việt Phương-HUA

Tên hóa học của Vitamin tan trong dầu

Tên hóa học

Vitami n

D-α- Tocopheryl acetat Retinol

Retinol acetate D-α- Tocopherol

E Retinol palmitate DL-α- Tocopherol

β – Caroten DL-γ- Tocopherol

Ergocalciferol Tocotrienols D2

Phylloquinone (K1)

Cholecalciferol K D3

Lê Việt Phương-HUA

Menaquinone (K2) Menadione (K3)

Tên hóa học của Vitamin tan trong nước

Vitamin Tên hóa học Vitamin

Tên hóa học

D - Biotin

Thiamin

B1

H

DL - Biotin

Riboflavin

B2

D-Pantothenate

Nicotinic acid

PP (B5)

B3

DL-Pantothenate

Nicotinamide

Choline

Pyridoxal

Pyridoxol

Ascorbic acid

B6

C

Ascorbic

Pyridoxamin

Dehydro acid

Cyanocobalamin

Acid Folic

Bc

B12 Lê Việt Phương-HUA

5. Đặc điểm chung của các Vitamin

5.1. Không mang năng lượng:

Vitamin là các hợp chất hữu cơ nhưng không cung cấp

năng lượng cho cơ thể.

5.2. Hoạt động với một lượng rất nhỏ:

Liều tối thiểu hàng ngày, đủ cho nhu cầu cho cơ thể, thay đổi theo từng loại Vitamin : từ vài microgam (μg) – Vitamin B12 ; đến vài chục miligam (mg) như Vitamin C.

5.3. Phần lớn không được tổng hợp trong cơ thể người

Lê Việt Phương-HUA

và động vật: cần được cung cấp từ ngoài

5.4. Không thay thế lẫn nhau:

Không thể dùng Vitamin này thay thế Vitamin khác.

5.5. Cần thiết cho các hoạt động và phát triển của cơ thể :

 Đóng vai trò xúc tác, hoạt hóa quá trình oxy hóa và tham

gia vào quá trình chuyển hóa trong cơ thể

 Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất và sử

dụng năng lượng

 Tham gia tích cực vào hoạt động của tế bào.

Lê Việt Phương-HUA

 Bảo vệ tế bào, các tổ chức khỏi bị tấn công do chống lại quá trình oxy hóa, chống nhiễm trùng, trung hòa chất độc, phục hồi các cấu trúc, tổ chức bị tổn thương.

5.6. Khi thiếu sẽ gây ra những rối loạn chuyển hóa :

Thiếu vitamin hay không được hấp thu đầy đủ sẽ gây ra

những triệu chứng thiếu hoặc các bệnh đặc biệt.

6. Các nguyên nhân gây thiếu Vitamin ở vật nuôi

6.1. Nguyên nhân ngoại sinh :

Lê Việt Phương-HUA

Trong thức ăn cung cấp cho vật nuôi không đủ vitamin hoặc hoàn toàn không có vitamin (do trong quá trình bảo quản, chế biến Vitamin bị phá hủy hoặc mất hoạt lực...).

6.2. Nguyên nhân nội sinh:

 Vật nuôi tăng nhu cầu vitamin khi có một số thay đổi trạng thái sinh lý, bệnh lý trong cơ thể (như mang thai, tiết sữa, trạng thái suy kiệt...).

 Hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa phát triển mạnh, phá

hủy lượng vitamin đáng kể.

 Vật nuôi bị bệnh đường tiêu hóa làm tổn thương chức năng nhu động, bài tiết của ruột, vì vậy gây rối loạn quá trình hấp thu vitamin.

Lê Việt Phương-HUA

 Vật nuôi bị bệnh ở gan, tuyến tụy, tắc ống dẫn mật dẫn đến rối loạn sự hấp thu chất béo cản trở hấp thu vitamin tan trong dầu mỡ.

II. Vitamin A (Retinol)

1. Cấu trúc hóa học

1.1. Các dạng Vitamin A

1.1.1. Dạng alcohol (Retinol)

Là dạng chủ yếu của vitamin A, có hai đồng phân là All – Trans – Retinol và Cis- Retinol.

All – Trans – Retinol có mạch nối đôi thẳng, có hoạt tính sinh học là 100%;

Lê Việt Phương-HUA

Cis- Retinol có mạch nối đôi gấp khúc, có hoạt tính sinh học là 50%.

Cấu trúc hóa học của Trans - Retinol

Lê Việt Phương-HUA

1.1.2. Dạng aldehyde – Retinal

H ן C = O

1.1.3. Dạng axit – Axit Retinoic

COOH

Lê Việt Phương-HUA

1.2. Các tiền chất của Vitamin A 1.2.1. Caroten

 Là nhóm chất hữu cơ tự nhiên thuộc nhóm Carotenoit.

 Có nhiều trong củ, quả màu vàng, đỏ, rau, cỏ tươi, rong,

tảo.

 Trong cơ thể động vật, chúng có thể chuyển hóa thành Vitamin A, vì vậy được coi là chất dự trữ Vitamin A.

 Có khoảng 10 loại caroten có thể chuyển hóa thành Vitamin A. Có 3 loại quan trọng nhất là: α, β và γ Caroten.

 β-Caroten có hoạt tính sinh học mạnh nhất, chúng cung

Lê Việt Phương-HUA

cấp 2/3 lượng vitamin A cần thiết cho cơ thể.

 Trong thực vật khoảng 85-90% lượng Caroten ở dạng β-.

 Dưới

tác dụng của men đặc hiệu β-Caroten-15, 15’ dioxygenasa, một phân tử β-Caroten chuyển hóa thành hai phân tử Vitamin A.

 Caroten dạng α và γ có hoạt tính sinh học yếu hơn dạng β-

(hoạt lực lần lượt chỉ bằng 53% và 28% của β-Caroten)

Lê Việt Phương-HUA

 Đơn vị quốc tế (UI) 1 UI vitamin A = 0,30 μg retinol; = 0,34 μg retinol axetat; = 0,55 μg retinol palmitat; = 0,6 μg β-caroten tinh khiết (đối với gia cầm).

Hiệu quả chuyển hóa β-Caroten thành Vitamin A ở một số vật nuôi

Loài gia súc

Hiệu quả chuyển hóa 1 mg β- Caroten thành Vitamin A (UI)

Tiêu chuẩn (chuột)

1667

Gia cầm - Ăn ít - Ăn nhiều Ngựa - Sinh trưởng - Chửa Bò Cừu Lợn

1667 536 555 333 400 400 - 500 500

Lê Việt Phương-HUA

Cấu trúc phân tử β-caroten

Lê Việt Phương-HUA

1.2.2. Xantophyll  Cấu tạo nên các sắc tố vàng của lá, hoa, nụ, quả ở thực

vật. Có nhiều loại Xantophyll:

 Cryptoxanthin: có trong ngô vàng, hoa, quả;

 Zeaxanthin: trong ngô vàng;

 Lutein: có trong cỏ, lá cây họ đậu, cỏ alfalfa

 Violaxanthin: có trong bí đỏ;

 Criptocapsin: có trong ớt đỏ.

Lê Việt Phương-HUA

 Xantophyll có đặc điểm nhuộm màu, khi có mặt trong khẩu phần ăn của gia cầm sẽ ảnh hưởng tốt tới màu sắc da, chân, mỏ, mỡ, lòng đỏ trứng.

Ảnh hưởng của nồng độ canthaxanthin trong thức ăn đến màu lòng đỏ trứng

Màu lòng đỏ

Trứng tươi

Trứng luộc

Nồng độ Canthaxanthin (mg/kg thức ăn)

0.5 1.0 2.0 4.0 8.0

6 8 10 12 14

5 7 8 10 13

Lê Việt Phương-HUA

Nguồn: Grashorn et al., 2000

Lê Việt Phương-HUA

Đánh giá màu chân gà

Lê Việt Phương-HUA

Bước sóng của các carotenoid khác nhau.

Lê Việt Phương-HUA

Hàm lượng Xantophyll và Lutein trong một số loại thức ăn

Hàm lượng (mg/kg)

Loại thức ăn

Xantophyll Lutein

Bột cỏ alfalfa: 17% protein thô 220 143

22% protein thô 330 - *

2000 - * Bột tảo

17 0,12 Ngô

290 120 Gluten ngô 60% protein thô

* Không có số liệu

7000 - * Bột cánh hoa cúc

Nguồn: NRC 1994

Lê Việt Phương-HUA

Nguồn: Vũ Duy Giảng, 2010

Đậm độ lòng đỏ trứng vịt tăng từ 8 lên 12 khi sử dụng 6% khô bã gấc trong TAHH

“Công nghệ” nhuộm gà

http://www.vtc.vn/bvntd/434-252852/bao-ve-nguoi-tieu-dung/giat-minh-cong-nghe-nhuom-ga-thanh-vang-ruom.htm 14/07/2010

Lê Việt Phương-HUA

Hàm lượng vitamin A trong gan một số loài động vật (Moore T. 1969)

Loài vật

Hàm lượng vitamin A (μg/g)

Hàm lượng vitamin A (μg/g )

30 180 Lợn Ngựa

45 270 Bò Gà

75 600 Chuột Cá tuyết

90 6.000 Người Gấu trắng

Lê Việt Phương-HUA

180 15.000 Cừu Cá mập

2. Tính chất vật lý, hóa học của Vitamin A và β-caroten 2.1. Tính chất vật lý, hóa học của Vitamin A

 Là chất rắn, kết tinh màu vàng nhạt

 Không tan trong nước, tan trong dầu mỡ

 Dễ bị phân hủy dưới tác dụng của tia tử ngoại, nhiệt độ cao, oxy không khí, khi trộn lẫn với dầu mỡ bị ôi, kim loại nặng, khoáng vi lượng.

Lê Việt Phương-HUA

 Khi trộn trong thức ăn hỗn hợp, cần có biện pháp bảo vệ: bọc trong gelatin, dùng chất chống oxy hóa BHA.

2.- Tính chất vật lý, hóa học của β-caroten

 Tinh khiết có màu đỏ, trong dung dịch có màu vàng cam

 Không tan trong nước, tan trong dầu mỡ

 Dễ bị phân hủy dưới tác dụng của tia tử ngoại, nhiệt độ

Lê Việt Phương-HUA

cao, độ ẩm.

3. Vai trò sinh học của Vitamin A và β-Caroten

3. 1. Vai trò trong hoạt động thị giác

 Vitamin A ở dạng Retinol và Retinal đóng vai trò quan trọng trong hoạt động thị giác (tham gia vào thành phần Rhodopsin – chất thụ quang ở võng mạc mắt).

 Thiếu Vitamin A gây ra bệnh quáng gà, khô mắt,

loét giác mạc.

Lê Việt Phương-HUA

Vitamin A trong chu trình thị giác

Lê Việt Phương-HUA

Loét, mờ giác mạc

Lê Việt Phương-HUA

Khô mắt ở chuột thiếu vitamin A

Chuột bị khô mắt

Chuột bình thường

Lê Việt Phương-HUA

3.2. Vai trò đối với sức đề kháng của cơ thể

 Vitamin A tăng cường sức đề kháng của cơ thể, chống lại

sự nhiễm khuẩn.

 Vitamin A tăng cường tổng hợp immunoglobin.

 Kích thích tổng hợp kháng thể.

 Tăng cường khả năng chống stress nhiệt của cơ thể

 Vitamin A làm to lách, tuyến ức – những cơ quan có

nhiệm vụ tạo các tế bào sinh kháng thể.

 β-caroten có chức năng chống ung thư và các bệnh

đường hô hấp

 β-caroten và vitamin A còn làm vết thương nhanh lành. Lê Việt Phương-HUA

3.3. Vai trò chống oxy hóa của β-caroten

β-caroten có tác dụng chống oxy hóa mạnh, thường phối hợp với vitamin E, C và Selen trong phòng chống lão hóa.

3.4. Vai trò đối với sinh sản

Ở con cái: Nếu thiếu vitamin A thấy có hiện tượng:

 Khô, sừng hóa niêm mạc tử cung,  Rối loạn chức năng tái sản xuất,  Sảy thai, khó đẻ,  Con sơ sinh yếu, tỷ lệ chết cao, vật sơ sinh bị mù,

tàn tật;

 Giảm tỷ lệ trứng thụ tinh, giảm tỷ lệ ấp nở của trứng

Lê Việt Phương-HUA

ở gia cầm...

 Ở bò sữa sinh sản:

- Tăng khả năng chống oxy hóa, duy trì hoạt

động của tuyến vú.

- Làm tăng sức đề kháng của cơ thể

- Làm giảm bệnh viêm vú

Lê Việt Phương-HUA

- Làm tăng tỷ lệ thụ thai

Ở con đực: khi thiếu vitamin A ảnh hưởng tới:

 Chất lượng tinh trùng

 Thoái hóa tinh trùng non trong ống sinh tinh

 Tinh trùng khó xâm nhập vào trứng, giảm tỷ lệ

thụ tinh...

Lê Việt Phương-HUA

3.5. Vai trò đối với biểu mô, tổ chức da

 Giúp tái tạo nhanh tế bào biểu mô, giúp liền sẹo, sinh

tiết chất nhày.

 Khi thiếu làm các gai vị giác bị sừng hóa dẫn tới con vật

mất tính ngon miệng.

 Tham gia tổng hợp Mucopolysaccaride trong màng nhày

niêm mạc, tổ chức sụn, cơ quan thụ cảm vị giác;

Lê Việt Phương-HUA

 Ức chế sừng hóa tế bào biểu mô giác mạc, biểu mô đường hô hấp, tiết niệu, tiêu hóa, gốc lông, tuyến mồ hôi, tuyến nhờn.

4. Nhân tố ảnh hưởng tới sự sử dụng vitamin A, caroten

4.1. Hiện trạng dinh dưỡng Vitamin A của cơ thể:

Con vật thiếu vitamin A, caroten kéo dài thì khả năng sử dụng caroten rất hạn chế, vì vậy, trong trường hợp này nên sử dụng vitamin A để bổ sung chứ không nên dùng Caroten.

4.2. Protein trong khẩu phần:

Albumin và α-globulin là các protein có chức năng vận chuyển vitamin A và caroten trong máu, vì vậy, khi thiếu protein trong khẩu phần làm giảm vitamin A trong máu.

4.3. Loài vật:

Lê Việt Phương-HUA

Các loài vật nuôi khác nhau thì hiệu quả chuyển hóa β- caroten thành vitamin A cũng khác nhau

5. Triệu chứng khi thiếu Vitamin A

 Vật nuôi còi cọc, chậm lớn, xương phát triển chậm, hình dạng xương không bình thường, đôi khi bị chứng bại liệt;

 Khô, viêm, loét giác mạc, mắc chứng quáng gà, khô da, da vẩy nến, lông xù, biểu mô bị sừng hóa;

 Mất tính ngon miệng;

 Con vật non chậm lớn, còi cọc, dễ mắc các bệnh đường hô hấp, đường tiêu hóa, tỷ lệ loại thải, chết cao;

Lê Việt Phương-HUA

 Giảm sinh sản, mất khả năng sản xuất, giảm chất lượng tinh trùng, giảm tỷ lệ thụ thai, khó thụ thai, sảy thai, chết thai, khó đẻ, chất lượng đàn sơ sinh thấp.

Ở lợn:

 Giảm khối lượng, mất phối hợp,

 Liệt nửa người sau, mù, tăng áp dịch não-tủy,

 Giảm hàm lượng vitamin A trong huyết thanh và

dự trữ trong gan.

Lê Việt Phương-HUA

6. Triệu chứng khi thừa Vitamin A ở lợn

 Con vật bị viêm mắt, chai cứng da, lông thô,

rụng lông, cơ thể suy kiệt;

 Dễ bị kích thích, nhạy cảm, đi kèm đó là các triệu chứng: mất tính ngon miệng, đau đầu, khó tiêu (buồn nôn, nôn mửa).

 Chảy máu từ các vết nứt ở da, móng; có máu

trong phân, nước tiểu;

 Run theo từng cơn, mất điều khiển chi có thể

dẫn tới liệt,.

Lê Việt Phương-HUA

7. Nguồn cung cấp

7.1. Các sản phẩm giàu vitamin A tự nhiên

Gan cá giàu Vitamin A.

7.2. Sản phẩm vitamin A tổng hợp

Trong y học và trong chăn nuôi, việc sử dụng vitamin A dưới dạng tổng hợp rất rộng rãi.

7.3. Nguồn thức ăn giàu β-Caroten

Lê Việt Phương-HUA

Thực vật giàu β-Caroten như Carot, Ngô vàng, các loại cỏ non, xanh, cây họ đậu, khoai lang, bí ngô, bèo dâu, cỏ khô.

Nhu cầu Vitamin A các loại vật nuôi

Loại vật nuôi

Lợn 3-5 kg

Đơn vị UI/kg TĂ

Nhu cầu 2200

5-10 UI/kg TĂ 2200

10-20 UI/kg TĂ 1750

20-50 UI/kg TĂ 1300

50-80 UI/kg TĂ 1300

80-120 UI/kg TĂ 1300

Gà đẻ ăn 80 g TĂ UI/kg TĂ 3750

100 UI/kg TĂ 3000

120 UI/kg TĂ 2500

Nguồn: NRC 1989,1994, 1998, 2001

Bò sữa Bò thịt UI/kg cơ thể UI/kg cơ thể 110 60-100

Nguồn cung cấp Vitamin A và Caroten

Lê Việt Phương-HUA

III. VITAMIN D (Calciferol)

 Là một trong số ít vitamin mà các loài thực vật không tổng hợp được. Do đó, thường thiếu trong thức ăn vật nuôi.

 Cơ thể động vật có thể được tổng hợp khi da được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, vì vậy, vitamin D còn được gọi là vitamin ánh sáng.

Lê Việt Phương-HUA

1. Cấu trúc hóa học

Có nhiều sterol có hoạt tính sinh học của vitamin D là: D2, D3, D4, D5, D6, D7 nhưng chỉ có hai loại trong đó được coi là quan trọng nhất là D2 và D3.

Hầu hết các động vật có vú sử dụng D2 và D3 với hiệu suất như nhau, nhưng ở gia cầm, hiệu quả sử dụng D2 thấp hơn (chỉ bằng 1/7 hiệu suất sử dụng D3).

Lê Việt Phương-HUA

Ergocalciferol (Vitamin D2 )

C28H43OH

Lê Việt Phương-HUA

Cholecalciferol (Vitamin D3)

C27H43OH

Lê Việt Phương-HUA

2. Các tiền chất

 Ở thực vật và vi sinh vật (nấm men) có Ergosterol

được coi là tiền vitamin D2;

 Ở động vật có 7-dehydrocholesterol được coi là

tiền vitamin D3

 Dưới tác dụng của bức xạ cực tím từ Ergosterol và 7-dehydrocholesterol sẽ tổng hợp thành vitamin D2 và vitamin D3.

Đơn vị quốc tế (UI)

1 UI Vitamin D = 0,025 μg Vitamin D3

Lê Việt Phương-HUA

Tổng hợp Vitamin D2 , D3 từ các tiền chất

Lê Việt Phương-HUA

← 25-OH-ase

1α-OH-ase ↓

Sự trao đổi, chuyển hóa Vitamin D3 trong cơ thể động vật

Lê Việt Phương-HUA

3. Vai trò sinh học của Vitamin D

 25-OH-D3; 1,25-(OH)2-D3 (các sản phẩm được tổng hợp ở gan, thận từ Vitamin D3) tham gia vào quá trình hình thành protein liên kết với Canxi ở vách ruột; tạo pH thích hợp làm tăng cường hấp thu Canxi.

Lê Việt Phương-HUA

 Tham gia vào quá trình điều hòa Canxi huyết thông qua sự tăng cường hấp thu Canxi ở ruột, tái hấp thu canxi, muối phốt pho từ nước tiểu ở ống thận; huy động canxi từ mô xương.

3.1. Tham gia vào quá trình trao đổi Canxi, Phôtpho

4.2. Tham gia vào quá trình tạo và khoáng hóa mô xương.

24,25-(OH)2-D3 (sản phẩm được tổng hợp từ Vitamin D3) có tác dụng kích thích sự tạo xương và khoáng hóa mô xương, tạo chất xương, lắng Ca, P, Mg ở xương.

4.3. Tham gia tăng cường trao đổi, hấp thu các khoáng chất

Tăng cường hấp thu, trao đổi Mg, Fe, Mn, Co, Zn ở ruột non;

Lê Việt Phương-HUA

4.4. Kích thích sự tái hấp thu axit amin ở ống thận.

5. Triệu chứng khi thiếu hoặc thừa Vitamin D

5.1. Triệu chứng khi thiếu

 Vật non bị còi xương;

 Vật trưởng thành xương bị mềm, xốp, loãng;

 Gia cầm: giảm tỷ lệ ấp nở, giảm chất lượng vỏ trứng.

 Giảm khả năng sinh trưởng;

Lê Việt Phương-HUA

 Chân biến dạng.

Gà thiếu Vitamin D

Lê Việt Phương-HUA

Khớp gối phình to

Biểu hiện còi xương ở bê

Lê Việt Phương-HUA

Thiếu Vitamin D ở trẻ em

Lê Việt Phương-HUA

5.2. Triệu chứng khi thừa

 Tăng canxi huyết do hấp thu quá mức Ca ở ruột;

 Vật nuôi giảm tính ngon miệng;

 Có biểu hiện khát nước, buồn nôn;

 Dễ bị kích thích;

 Yếu ớt;

 Vật non chậm lớn;

Lê Việt Phương-HUA

 Giảm cân, sút cân ở động vật trưởng thành

Nhu cầu Vitamin D3 các loại vật nuôi

Loại vật nuôi

Lợn 3-5 kg

Đơn vị UI/kg TĂ

Nhu cầu 220

5-10 UI/kg TĂ 220

10-20 UI/kg TĂ 200

20-50 UI/kg TĂ 150

50-80 UI/kg TĂ 150

80-120 UI/kg TĂ 150

Gà đẻ ăn 80 g TĂ UI/kg TĂ 375

100 UI/kg TĂ 300

120 UI/kg TĂ 250

Bò sữa Bò thịt UI/kg cơ thể UI/kg cơ thể

Nguồn: NRC 1994, 1998, 2001

6. Nguồn cung cấp Vitamin D

6.1. Tắm nắng:

Cho vật nuôi vận động, tắm nắng vào sáng sớm có tác dụng giúp cho vật nuôi tự tổng hợp vitamin D;

6.2. Chiếu xạ tia cực tím:

Giúp cho vật nuôi tự tổng hợp vitamin D

6.3. Sử dụng Vitamin D tổng hợp:

Lê Việt Phương-HUA

Trong chăn nuôi công nghiệp, do điều kiện ít có khả năng cho vật nuôi vận động, tắm nắng cần phải bổ sung vitamin D tổng hợp vào khẩu phần;

IV. Tocoferol (Vitamin E)

 Vitamin E là nhóm chất tự nhiên có nguồn gốc

tocol.

 Vitamin E có hai nhóm quan trọng là tocoferol

và tocotrienol.

 Tocoferol cấu tạo từ hai từ ghép: tokos theo tiếng Hylạp là hậu thế và ferroll theo tiếng Latin là mang lại).

Lê Việt Phương-HUA

1. Công thức hóa học

Vitamin E có bốn dẫn xuất là α-tocopherol, β- tocopherol; γ-tocopherol; δ-tocopherol

Dẫn xuất

D-α-Tocophérol

D-β-Tocophérol

D-γ-Tocophérol R1 CH3 CH3 H

H R2 CH3 H CH3 H R3 CH3 CH3 CH3 CH3 D-δ-Tocophérol Lê Việt Phương-HUA

2. Chức năng sinh học

 Hoạt tính sinh học thấy theo chiều hướng giảm dần: của α-tocopherol > β-tocopherol > γ- tocopherol > δ-tocopherol.

 Đơn vị quốc tế (UI):

1 UI = 1mg DL α-tocopherol axetat

Lê Việt Phương-HUA

Hoạt tính sinh học và chống oxy hóa của các dẫn xuất Vitamin E

Dẫn xuất

Hoạt tính chống oxy hóa (so với D-α- tocopherol) Hoạt tính sinh học (UI/mg)

DL-α-tocopherol axetat 1,0 0

D- α-tocopherol axetat 1,36 0

DL- α-tocopherol 1,10 100

D- α-tocopherol 1,49 100

D- β-tocopherol 0,75 130

D-γ-tocopherol 0,15 200

Lê Việt Phương-HUA

D-δ-tocopherol 0,05 300-500

2.1. Vai trò chống oxy hóa

 Vitamin E có mặt ở màng tế bào, ngăn cản hình thành

các gốc tự do (là tác nhân gây ra sự oxy hóa)

2.2. Vai trò trong sinh sản

 Vai trò này rất rõ ở chuột, gà trống, còn các loài vật nuôi

khác hiệu quả không rõ ràng

 Khi thiếu trong khẩu phần ăn dẫn tới rối loạn chức năng sinh sản như teo thai ở con cái , giảm tỷ lệ trứng có phôi, giảm tỷ lệ ấp nở ở các loại gia cầm.

 Thoái hóa tinh trùng ở con đực… 2.3. Bảo vệ bền vững hồng cầu

Lê Việt Phương-HUA

Vitamin E là yếu tố cơ bản giữ bền vững tế bào hồng cầu.

α- tocopherol dưới kính hiển vi

Nguồn: http://micro.magnet.fsu.edu

Lê Việt Phương-HUA

3. Những biểu hiện khi thiếu

 Ảnh hưởng đến chức năng bình thường của mô cơ

xương, cơ tim, gây thoái hóa cơ.

 Ở bê: biểu hiện điển hình là bệnh cơ trắng.  Ở gia cầm: hoạt động cơ không bình thường, gây

chứng loạn dưỡng ở cơ, thoái hóa cơ.

 Mất protein huyết ở gia cầm;

 Nhũn não ở gà (bệnh gà điên);

 Giảm khả năng sinh sản ở gia cầm;

 Bào thai phát triển không bình thường;

 Viêm mô mỡ;

Lê Việt Phương-HUA

 Gây hoại tử ở gan.

Hàm lượng vitamin E trong một số mô ở gia cầm (V.I. Fisinin và cs, 2002)

Loại gia cầm

Đơn vị

Hàm lượng

Trong huyết thanh

μg/ml μg/ml μg/ml

7-12 7-8 6-17

μg/g μg/g μg/g μg/g

150-200 14-20 6-10 40-120

Gà dò hậu bị Gà thịt Gà tây Trong gan Gà một ngày tuổi Hậu bị Gà thịt Gà tây Trong lòng đỏ trứng Gà Vịt và gà tây Ngỗng

μg/g μg/g μg/g

60-200 45-70 55-60

Lê Việt Phương-HUA

Hiện tượng Canxi hóa ở cơ khi thiếu vitamin E

Lê Việt Phương-HUA

Cơ ngực trắng ở gà thiếu Vitamin E

Lê Việt Phương-HUA

Tim gà thiếu Viamin E và Selen

Lê Việt Phương-HUA

Nhũn não

Lê Việt Phương-HUA

Xuất huyết não

Lê Việt Phương-HUA

Các tế bào Purkinje bị teo quanh khu vực xuất huyết.

Tiểu não gà thiếu Vitamin E

Nguồn:

PERCIVAL BAILEY. Cerebellar Encephalomalacia Produced by Diets Deficient in Tocopherol.// American Journal of Clinical Nutrition. Vol. 12. April 1963. p.276.

Lê Việt Phương-HUA

Lê Việt Phương-HUABệnh“Gà điên” do thiếu Vitamin E

Bệnh “Gà điên” do thiếu Vitamin E

Lê Việt Phương-HUA

Nhu cầu Vitamin E các loại vật nuôi

Loại vật nuôi

Lợn 3-5 kg

Đơn vị UI/kg TĂ

Nhu cầu 16

5-10 UI/kg TĂ 16

10-20 UI/kg TĂ 11

20-50 UI/kg TĂ 11

50-80 UI/kg TĂ 11

80-120 UI/kg TĂ 11

Gà đẻ ăn 80 g TĂ UI/kg TĂ 6

100 UI/kg TĂ 5

120 UI/kg TĂ 4

Nguồn: NRC 1989,1994, 1998, 2001

Bò sữa Bò thịt UI/kg cơ thể UI/kg cơ thể

5. Nguồn cung cấp

5.1. Các loại thức ăn giàu Vitamin E.

 Bột cỏ Alfalfa;

 Ngô và các phụ phẩm từ ngô;

 Lá xanh, mầm hạt;

 Đỗ tương;

 Dầu thực vật.

5.2. Sử dụng Vitamin E tổng hợp

Lê Việt Phương-HUA

V.V. VITAMIN B1 (Thiamine) 1. Cấu trúc hóa học

 Trong cấu trúc của Thiamin có chứa lưu huỳnh (S),

 Trong phân tử Thiamin có nhóm hydroxyl ở vị trí cuối

Lê Việt Phương-HUA

chuỗi, vì vậy, nó có thể ở dạng ester.

Nguồn: http://micro.magnet.fsu.edu

Lê Việt Phương-HUA

Vitamin B1 dưới kính hiển vi

2. Vai trò sinh học

2.1. Chuyển hóa năng lượng

Thiamin đóng vai trò là coenzyme, chuyển hóa hydratcacbon, axit pyruvic. Khi thiếu Thiamin, gây rối loạn chuyển hóa, rối loạn thần kinh.

2.2. Vai trò dẫn truyền xung động thần kinh

 Thiamin tham gia quá trình tổng hợp Axetylcholin – cần thiết trong quá trình dẫn truyền xung động thần kinh.

 Thiamin ức chế hoạt động của men Cholinesterase –

Lê Việt Phương-HUA

chất phá hủy Axetylcholin.

Cơ chế dẫn truyền xung động thần kinh

2.3. Vai trò khác:

 Duy trì tính thèm ăn, ngon miệng;

 Duy trì hoạt động bình thường của cơ;

 Duy trì hình dáng cơ thể.

Lê Việt Phương-HUA

3. Triệu chứng khi thiếu

 Biểu hiện chung:

 Vật nuôi chán ăn, chậm lớn;

 Giảm thân nhiệt;

 Rối loạn tim mạch:

 Hệ thần kinh ảnh hưởng.

 Ở gia cầm:

Lê Việt Phương-HUA

Sản lượng trứng giảm; có hiện tượng liệt cơ cổ; xuất hiện chứng ngoẹo cổ, ngửa mặt lên trời

Triệu chứng thiếu Vitamin B1 ở gia cầm

Gà còi cọc, chậm lớn

Chứng Opisthotonus

Lê Việt Phương-HUA

 Ở lợn:

 Giảm tính thèm ăn;

 Gầy yếu;

 Thở nặng nhọc;

 Thần kinh bất ổn;

 Các chi yếu.

Lê Việt Phương-HUA

Triệu chứng thiếu vitamin B1 ở lợn

Lông xù

Lợn bình thường

Lợn thiếu B1

Yếu, liệt chi

Lê Việt Phương-HUA

 Ở loài nhai lại:

 Không quan sát thấy hiện tượng thiếu Thiamin ở

vật trưởng thành.

 Bê nuôi bằng sữa tổng hợp thường thiếu thiamin (có hiện tượng yếu đầu, axit pyruvic trong máu tăng);

 Tới 3-4 tuần tuổi, khi hệ tiêu hóa dần hoàn thiện

thì giảm dần nhu cầu Vitamin B1.

Lê Việt Phương-HUA

Cừu non thiếu Vitamin B1

Lê Việt Phương-HUA

Nhu cầu Vitamin B1 các loại vật nuôi

Loại vật nuôi

Lợn 3-5 kg

Đơn vị mg/kg TĂ

Nhu cầu 1,5

5-10 mg/kg TĂ 1,0

10-20 mg/kg TĂ 1,0

20-50 mg/kg TĂ 1,0

50-80 mg/kg TĂ 1,0

80-120 mg/kg TĂ 1,0

Gà đẻ ăn 80 g TĂ mg/kg TĂ 0,88

mg/kg TĂ 100 0,7

mg/kg TĂ 120 0,6

Nguồn: NRC 1989,1994, 1998, 2001

mg/kg TĂ mg/kg TĂ Bò sữa Bò thịt

4. Nguồn cung cấp

 Nguồn thức ăn giàu vitamin B1:

 Gạo lức (gạo xay), cám gạo, đỗ tương, hạt hướng dương, khô dầu bông, nấm men, các loại lá, cỏ tươi.

 Thức ăn nguồn động vật: gan, sữa.

 Vitamin B1 tổng hợp.

Lê Việt Phương-HUA

Bệnh Beri-beri khi thiếu vitamin B1

Lê Việt Phương-HUA

Chân người bệnh Beri-beri

Lê Việt Phương-HUA

Triệu chứng Opisthotonus ở người bị viêm đa dây thần kinh khi thiếu Vitamin B1

Lê Việt Phương-HUA

VI. Vitamin B2 (Riboflavin)

Lê Việt Phương-HUA

1. Vai trò sinh học của Vitamin B2.

 Tham gia cấu tạo enzim

Riboflavin tham gia vào thành phần cấu tạo của hơn 12 enzyme có vai trò quan trọng trong các quá trình trao đổi, chuyển hóa protein, mỡ, hydratcarbon.

Lê Việt Phương-HUA

 Tham gia vào quá trình thu nhận ánh sáng, màu sắc của mắt, da và niêm mạc biểu mô cùng với vitamin PP và vitamin A.

Nguồn: http://micro.magnet.fsu.edu

Lê Việt Phương-HUA

Vitamin B2 dưới kính hiển vi

Vai trò của cytochrom reductase trong máu

Lê Việt Phương-HUA

Sự hình thành Flavin mononucleotide từ Riboflavin

Riboflavin

FMN

Riboflavinkinaza

ATP (Aden osin triphos phat)

ADP (Aden osin diphos phat)

H H

Nhóm Hydroxyl quan trọng

ן O = P / \ HO OH

Lê Việt Phương-HUA

Cấu trúc 3D phân tử Flavin Adenine Dinucleotide

Lê Việt Phương-HUA

2. Triệu chứng khi thiếu

 Triệu chứng chung:

 Viêm lưỡi, loét miệng;

 Bong da;

 Mắt bị cương tụ kết mạc ;

 Viêm giác mạc , chảy nước mắt.

Lê Việt Phương-HUA

Đối với gia cầm

 Gà đẻ: Gan sưng to, nhiễm mỡ , giảm tỷ lệ ấp nở.

 Gà con: chậm lớn, yếu ớt, ỉa chảy, da khô, chân

bị co cứng.

Với lợn:

 Chậm lớn, thiếu máu, cứng chân;

 Ỉa chảy, mắt mờ đục;

 Gan tích mỡ;

 Buồng trứng thoái hóa, teo

Lê Việt Phương-HUA

Chuột thiếu vitamin B2

Sừng hóa kết mạc

Viêm da

Còi cọc

Lê Việt Phương-HUA

Thiếu vitamin B2 ở gà con

Chân co cứng

Lê Việt Phương-HUA

Nhu cầu Vitamin B2 trong thức ăn của vật nuôi

Loại vật nuôi

Đơn vị

Nhu cầu

Lợn 3-5 kg mg/kg TĂ 4,0

5-10 mg/kg TĂ 3,5

10-20 mg/kg TĂ 3,0

20-50 50-80 mg/kg TĂ mg/kg TĂ 2,5 2,0

80-120 mg/kg TĂ 2,0

Gà đẻ ăn 80 g TĂ mg/kg TĂ 3,1

100 2,5 mg/kg TĂ

Nguồn: NRC 1989,1994, 1998, 2001

120 mg/kg TĂ 2,1

Nhu cầu Vitamin B2 của các loài vật nuôi

Loài vật

Vịt Bắc Kinh

4,0

3,6

Gà Leghorn trứng trắng 0-6 tuần

Lợn 3-5 kg

1,5

Gà giò (Broiler)

1,8

5-120 kg

1,0

Gà tây

2,0

Lợn nái mang thai và cho bú

3,8

Ngỗng 0-4 tuần tuổi

Lê Việt Phương-HUA

Nhu cầu trong thức ăn (mg/kg) Nhu cầu trong thức ăn (mg/kg)

3. Nguồn cung cấp.

 Nguồn thức ăn giàu vitamin B2

 Sữa, và các phụ phẩm của sữa ;

 Phụ phẩm lò mổ ;

 Bột cỏ - bột cỏ Alfalfa ;

 Cỏ xanh, tươi, non ;

 Phụ phẩm gia cầm ;

 Nấm men.

 Nguồn Vitamin B2 tổng hợp.

Lê Việt Phương-HUA

VII. VITAMIN C (axit ascorbic)

1. Cấu trúc hóa học

 Vitamin C có cấu trúc hóa học đơn giản, gần giống

đường monosaccaride.

 Trong tự nhiên, Vitamin C tồn tại ở hai dạng:

 Axit ascorbic;  Axit dehydroascorbic

Lê Việt Phương-HUA

 Ở người, khỉ, chuột lang và một số loài chim hoang dã không thể tự tổng hợp vitamin C do thiếu enzyme oxydase.

Cấu trúc hóa học của Vitamin C

Lê Việt Phương-HUA

Axit dehydroascorbic Axit Ascorbic

Triệu chứng của bệnh hoại huyết

James Lind dùng cam, chanh chữa bệnh

Lê Việt Phương-HUA

Ở răng

Vitamin C dưới kính hiển vi

Nguồn: http://micro.magnet.fsu.edu

Lê Việt Phương-HUA

Sự tổng hợp axit Ascorbic từ Glucose

D - Glucose

D-Glucuronic acid

L-Ascorbic acid

L-Gulonic acid

Lê Việt Phương-HUA

2.Vai trò sinh học

 Vitamin C là nhân tố quan trọng trong chuyển hóa

Vitamin D thành Canxitrion (1,25-(OH)2-D3), làm tăng hấp thu Ca, P, hình thành xương, tạo mô xương, tái hấp thu

Ca, P ở thận, huy động Ca để bình ổn Ca huyết.

 Tham gia hình thành và duy trì collagen.

 Tham gia trong các quá trình oxy hóa trong cơ thể;

 Tham gia tổng hợp steroid hocmon tuyến thượng thận;

 Tham gia các quá trình chuyển hóa axit amin: proline và

lysine; Lê Việt Phương-HUA

 Tham gia vào quá trình hấp thu, vận chuyển sắt;

 Tham gia quá trình khử hoạt tính các chất độc;

 Tăng cường sức đề kháng của cơ thể;

 Tăng cường khả năng chịu stress của cơ thể;

 Cùng với β-caroten và vitamin E, vitamin C là

chất chống oxy hóa.

Lê Việt Phương-HUA

4. Nguồn cung cấp

 Nguồn thức ăn giàu vitamin C

 Bột chanh;

 Bột cà chua;

 Khoai lang;

 Phụ phẩm lò mổ;

 Sử dụng vitamin C tổng hợp

Lê Việt Phương-HUA

 Cỏ xanh, non.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của vitamin

Độ ẩm

Năng lượng

Thời gian bảo quản

pH

Nhiệt độ

Vitami n

Oxy

Chất đối kháng

Chất ức chế

Ánh sáng

Khoáng vi lượng

Lê Việt Phương-HUA

Bài giảng Dinh dưỡng động vật: Chương 1.3 - TS. Lê Việt Phương

C. DINH DƯỠNG VITAMIN

I. Đại cương VITAMIN

Thời kỳ I : Quan sát thấy các biểu hiện lâm sàng của những bệnh thiếu vitamin

Lịch sử nghiên cứu Vitamin (tiếp))

Thời kỳ II – Xác định cấu trúc hóa học của các Vitamin

Thời kỳ III – Nghiên cứu tổng hợp các Vitamin

Thời kỳ IV – XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT HÓA HỌC, TRAO ĐỔI CHUYỂN HÓA VÀ VAI TRÒ CỦA CÁC VITAMIN

2. Định nghĩa

Vitamin là hợp chất hữu cơ, phân tử nhỏ, tự

nhiên hoặc tổng hợp, cần với số lượng nhỏ, giữ vai

trò xúc tác các phản ứng sinh học trong quá trình

chuyển hóa giúp cho sinh vật duy trì, phát triển và

hoạt động bình thường, khi thiếu trong khẩu phần

hay không được hấp thu và sử dụng đầy đủ sẽ gây

bệnh hay có những triệu chứng thiếu.

3. Danh pháp quốc tế

4. Phân loại Vitamin

Tên hóa học của Vitamin tan trong dầu

Tên hóa học

Tên hóa học

Vitami n

Vitami n

Tên hóa học của Vitamin tan trong nước

Vitamin Tên hóa học Vitamin

Tên hóa học

D - Biotin

Thiamin

B1

H

DL - Biotin

Riboflavin

B2

D-Pantothenate

Nicotinic acid

PP (B5)

B3

DL-Pantothenate

Nicotinamide

Choline

Choline

Pyridoxal

Pyridoxol

Ascorbic acid

B6

C

Ascorbic

Pyridoxamin

Dehydro acid

Cyanocobalamin

Acid Folic

Bc

B12 Lê Việt Phương-HUA

5. Đặc điểm chung của các Vitamin

6. Các nguyên nhân gây thiếu Vitamin ở vật nuôi

II. Vitamin A (Retinol)

1. Cấu trúc hóa học

Cấu trúc hóa học của Trans - Retinol

H ן C = O

COOH

Hiệu quả chuyển hóa β-Caroten thành Vitamin A ở một số vật nuôi

Loài gia súc

Tiêu chuẩn (chuột)

1667

Gia cầm - Ăn ít - Ăn nhiều Ngựa - Sinh trưởng - Chửa Bò Cừu Lợn

1667 536 555 333 400 400 - 500 500

Cấu trúc phân tử β-caroten

1.2.2. Xantophyll  Cấu tạo nên các sắc tố vàng của lá, hoa, nụ, quả ở thực

Ảnh hưởng của nồng độ canthaxanthin trong thức ăn đến màu lòng đỏ trứng

Màu lòng đỏ

Trứng tươi

Trứng luộc

Nồng độ Canthaxanthin (mg/kg thức ăn)

Hàm lượng Xantophyll và Lutein trong một số loại thức ăn

Nguồn: NRC 1994

“Công nghệ” nhuộm gà

Hàm lượng vitamin A trong gan một số loài động vật (Moore T. 1969)

Loài vật

Loài vật

Hàm lượng vitamin A (μg/g)