CHƯƠNG I
VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT DINH DƯỠNG
THỨC ĂN
Nước
Chất khô
Vô cơ
Hữu cơ
Chất chứa N Chất không chứa N
V
l
l
i
Hydrat carbon
i t a m n
A x
ư ợ n g
ư ợ n g
K h o á n g v
i t
K h o á n g đ ạ
i
i
N p h
i
i
i
p r o t e n
X ơ
C h ấ t b é o
a m n
t h ô
Đ ư ờ n g
A. DINH DƯỠNG NƯỚC
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ NƯỚC
• Nước phủ 71% bề mặt trái đất.
• Nước ở các đại dương chiếm 97.2% tổng lượng nước trên trái đất.
• Băng ở Nam cực chiếm 90% tổng lượng nước sạch trên trái đất.
Trái đất nhìn từ vũ trụ
Ảnh: NASA (1997)
Sự sống đầu tiên xuất hiện trong môi trường
nước.
Nước là phần lớn nhất của cơ thể sống
• Nước chiếm 60-70% khối lượng cơ thể động vật cao cấp;
• Ở các sinh vật thủy sinh như tảo, rong… nước chiếm đến
Nước không mang năng lượng, nhưng giữ vai trò quan
trọng trong quá trình trao đổi chất của sinh vật.
Để duy trì sự sống, cơ thể phải thường xuyên thu nhận
và đào thải nước.
trên 90%.
Vì vậy, nước đồng nghĩa với cuộc sống sinh vật.
Đã từng có nước trên sao Hoả?
Tàu thăm dò Opportunity của NASA đã chụp được:
Các cấu trúc đá này có thể hình thành khi dòng nước chảy qua ?
Ảnh: NASA
Các rãnh xuất hiện trên sao Hỏa
“Con vật vẫn có thể sống khi mất toàn bộ mỡ và 2/3 lượng prôtêin trong cơ thể (khoảng 40% khối lượng cơ thể), nhưng khó sống nếu mất 10% nước và có thể chết khi mất tới 20% lượng nước trong cơ thể.”
Rubner
Các nguồn nước trên trái đất
Nguồn Tỷ lệ (%) Lượng nước (106 km³)
Các đại dương
1370
97.25
Băng và sông băng
29
2.05
Nước mặt
9.5
0.68
Hồ
0.125
0.01
Trong đất
0.065
0.005
Khí quyển
0.013
0.001
Sông, suối
0.0017
0.0001
Sinh quyển
0.0006
0.00004
1. Một số tính chất vật lý, hóa học quan trọng:
Nước có điểm đông lạnh 0oC, sôi ở 100oC
Nước là loại vật chất có tỷ nhiệt cao;
Nước có hằng số điện môi lớn, có tác dụng phân ly
mạnh các chất điện giải;
Nước là dung môi, hòa tan nhiều hợp chất hóa học.
Cấu trúc không gian của phân tử nước
2. Sự phân bố nước trong cơ thể
Trong cơ thể nước được phân bố đều khắp trong mọi tế
bào, tổ chức và được chia làm hai khu vực:
Nước khu vực ngoài tế bào:
Là nước tự do hay nước lưu thông;
Chiếm khoảng 45% tổng lượng nước của toàn cơ thể.
Có tính chất: điểm đông lạnh 0oC, sôi ở 100oC.
Hàm lượng thay đổi theo chế độ ăn, thời tiết…
nước trong máu, huyết tương, bạch huyết (khoảng 7,5%); dịch gian bào (khoảng 20%), nước trong tổ chức xương - sụn (khoảng 8%); các dịch sinh vật khác: dịch não tủy, dịch tiêu hóa, nước tiểu, mồ hôi.
Bao gồm:
Nước khu vực trong tế bào:
Là nước kết hợp tham gia vào cấu tạo tế bào, chiếm
khoảng 55% tổng lượng nước của toàn cơ thể.
Không lưu thông;
Điểm đông lạnh thấp, < 0oC.
Có đặc điểm:
Nước hydrat hóa: tạo nên các mixen hydrat hóa các ion +, Cl-(H2O)y. Nước hydrat hóa
Na+, Cl- để tạo dạng Na+(H2O)x không bị đóng băng kể cả khi nhiệt độ xuống đến -20oC.
Nước bị cầm: nằm xen kẽ trong nguyên sinh chất của tế bào. Nước bị cầm có thể bị đóng băng khi nhiệt độ < 0oC.
Gồm hai dạng:
Hàm lượng nước trong các mô, tổ chức khác nhau ở người
Cơ quan Cơ quan Hàm lượng nước(%) Hàm lượng nước (%)
Mô mỡ
25-30
Phổi
79
Xương
16-56
Thận
82
Gan
70
Máu
80-83
Da
72
Tế bào hồng cầu
65
Não
77
Sữa
89
Cơ
76
Nước bọt
99,4
Cơ tim
79
Nước tiểu
95
99,5
Mô liên kết
60-90
Mồ hôi
Nguyễn Xuân Thắng và cs, 2004
II. VAI TRÒ CỦA NƯỚC: 1. Tham gia cấu tạo cơ thể:
Nước tham gia tạo hình các tổ chức và cấu tạo cơ thể thông
qua nước kết hợp, giữ protein ở trạng thái keo bền vững..
- Các dịch tiêu hóa đều chứa nước (nước bọt và các dịch vị
chiếm tới 98% nước).
- Các chất dinh dưỡng hòa tan trong môi trường nước;
- Trong môi trường nước, các men tiêu hóa xúc tác các quá trình thủy phân, biến các chất phức tạp như tinh bột, protein… thành các hợp chất đơn giản hơn để hấp thu.
2. Tham gia tiêu hóa, hấp thu các chất dinh dưỡng:
3. Vận chuyển vật chất:
Các chất sau khi hấp thu sẽ được nước hòa tan để
chuyển từ vách ruột đến các cơ quan, mô bào
Nước hòa tan các chất độc (là sản phẩm của quá
trình trao đổi chất), đưa về cơ quan bài tiết để thải
ra ngoài.
4. Tham gia các phản ứng hóa học xảy ra trong
cơ thể
Nước tham gia vào một số phản ứng hóa học: như
thủy phân, hydrat hóa.
5. Tham gia điều hòa áp suất thẩm thấu
Nước có hằng số điện môi lớn, có tác dụng phân ly mạnh các chất điện giải làm chúng tồn tại ở trạng thái ion, tạo nên áp suất thẩm thấu.
Vai trò điều hoà áp suất thẩm thấu của nước
Nước tham gia điều hòa áp suất thẩm thấu
6. Vai trò giữ thể hình ổn định, giảm ma sát
Nước làm cho cơ thể phồng to, nhờ vậy mà giữ được
thể hình ổn định.
Nước dễ dịch chuyển làm cho cơ thể có tính đàn hồi,
làm giảm nhẹ bớt lực cơ học tác động vào cơ thể.
Nước trong dịch bao khớp giữa hai khớp nối trong cơ
thể cũng làm giảm lực ma sát khi cơ thể vận động.
Nước tham gia bảo vệ một số cơ quan: giữa các màng của các tổ chức trong cơ thể có một lớp nước mỏng để giảm ma sát và lực tác động vào các tổ chức: nước đệm màng ruột, màng tim, phổi; dịch não tủy làm giảm các tác động từ ngoài vào tổ chức thần kinh và não…
7. Tham gia điều tiết thân nhiệt
Nước là loại vật chất có tỷ nhiệt cao, nhờ vậy sự biến đổi nhiệt trong cơ thể diễn ra không đột ngột.
Nước tham gia quá trình điều hòa thân nhiệt thông qua sự bốc hơi nước qua da (mồ hôi), phổi (hơi thở). Cứ 1g nước bốc thành hơi nước cần 580 cal.
Sự tiết mồ hôi
H2O H2O
H2O H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
To
H2O
H2O
Da
H2O
Tuyến mồ hôi
III. CÂN BẰNG NƯỚC TRONG CƠ THỂ
Trong cơ thể động vật khỏe mạnh (trạng thái sinh lý bình thường), tổng lượng nước luôn không đổi và ở trạng thái cân bằng.
Sự tăng hay giảm lượng nước thu nhận vào cơ thể sẽ
dẫn tới sự tăng hay giảm nước thải ra khỏi cơ thể.
Nước uống;
Nước trong thức ăn;
Nước tạo ra trong quá trình chuyển hóa.
Nước được sử dụng trong cơ thể có nguồn gốc:
Nước thải ra khỏi cơ thể qua:
Bốc hơi qua da;
Qua khí thở ở phổi;
Qua nước tiểu ở thận;
Qua phân (ruột).
Con vật giảm vận động, tìm kiếm chỗ mát, chỗ có bóng râm để nằm, tránh bốc hơi nước qua da và qua mồ hôi;
Giảm thiểu sự bài tiết nước tiểu, phân;
Con vật giảm thu nhận thức ăn (trừ những thức ăn có
hàm lượng nước cao);
Tăng cường quá trình oxy hóa mô của cơ thể để tạo nước chuyển hóa (oxy hóa 1 g mỡ hình thành 1,18g nước).
Khi cơ thể thiếu nước, các cơ chế điều hòa của cơ thể sẽ tự động vận hành để duy trì lượng nước trong cơ thể:
IV. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHU
CẦU NƯỚC CỦA VẬT NUÔI
1.- Tuổi
Trong cùng một điều kiện môi trường, nhu cầu nước tính trên một đơn vị khối lượng cơ thể của con vật non cao hơn con vật trưởng thành vì trong tế bào động vật non có nhiều nước hơn, trao đổi chất mạnh hơn.
Ví dụ: Lợn có khối lượng 15kg, nhu cầu nước là 1kg/ngày
≈ 67g/kg thể trọng/ngày.
Lợn có khối lượng 90 kg cần 5kg ≈ 56g/kg thể
trọng/ngày.
Tỷ lệ nước trong cơ thể vật nuôi
Vật nuôi
Tỷ lệ nước (%)
1 tuần tuổi
85
Gà
42 tuần tuổi
50
Sơ sinh
80
Lợn
Khi 100 kg
50
Sơ sinh
70 – 80
5 tháng tuổi
66 - 72
Bò
Trưởng thành
50 - 60
Nhu cầu nước của gà Broiler theo độ tuổi (to môi trường 20-25oC)
2500
2.000
2000
/
1.750
1.500
1500
1.250
1.000
1000
725
480
500
) n ầ u t / n o c g ( c ớ ư n u ầ c u h N
225
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Độ tuổi (tuần)
Nguồn: NRC 1994
Nhu cầu nước của gà broiler 0-7 tuần tuổi
2. Loài gia súc
Nhu cầu nước của các loài khác nhau là khác nhau do đặc điểm sinh lý của cơ thể từng loài là khác nhau.
Lượng nước uống của một số loài vật nuôi
Loài vật nuôi
Lượng nước uống (lít/ngày) 22 - 66
Bò thịt
Cừu và dê
4-15
Ngựa
30-45
Lợn
11-19
Gà
0,2-0,4
Gà tây
0,4-0,6
3. Sản phẩm và sức sản xuất
Vật nuôi với hướng sản xuất khác nhau cũng sẽ
có nhu cầu nước uống khác nhau.
Khi lợn mang thai, nhu cầu nước cao hơn lợn sinh trưởng (nuôi thịt); nhu cầu nước uống của lợn nái tiết sữa nuôi con phụ thuộc vào số lợn con đang nuôi của lợn mẹ
Nhu cầu nước của bò sữa cao hơn bò thịt vì trong
sữa bò có khoảng 87% nước.
Nhu cầu nước phụ thuộc vào sức sản xuất
Sức sản xuất
Nhu cầu nước uống (g/con/ngày)
140 Gà mái không đẻ
204 Gà mái có tỷ lệ đẻ 50%
Gà mái có tỷ lệ đẻ 70% 231
257 Gà mái có tỷ lệ đẻ 90%
4. Thành phần thức ăn trong khẩu phần
Khẩu phần ăn có nhiều khoáng thì cần nhiều nước để thải các sản phẩm trao đổi ra ngoài (khi khẩu phần ăn mặn, con vật phải uống nhiều nước).
Khẩu phần ăn nhiều protein, vật nuôi cần nhiều nước hơn để tiêu hóa và pha loãng các sản phẩm trao đổi chất cuối cùng (urê, uric) để thải ra ngoài.
Khẩu phần ăn có nhiều protein và khoáng thì nhu cầu nước của vật nuôi cao hơn khi ăn khẩu phần có nhiều đường, mỡ.
Trong cùng một điều kiện nuôi dưỡng, nhu cầu nước uống của vật nuôi tỷ lệ nghịch với hàm lượng nước trong thức ăn.
Hàm lượng nước trong một số loại thức ăn
Loại thức ăn
Tỷ lệ nước (%)
Cỏ tươi
75 - 90
Rong, bèo
90 - 95
Củ, quả
70 - 95
Cỏ khô, bột cỏ, rơm rạ
7 - 37
Hạt ngũ cốc
9 - 13
Thức ăn hỗn hợp
< 13
Mối quan hệ giữa tỷ lệ nước trong thức ăn và lượng nước uống ở bò
80
70
60
50
40
30
20
l
10
ư m à H
ư n g ợn
c g n o r t ớc
%) ỏ(
0
0,9
1,5
2,0
2,3
3,6
3,7
3,1
3,3
2,9 Nhu cầu nước uống (lít/kg VCK TĂ)
5. Nhiệt độ môi trường
Đối với lợn
Khi nhiệt độ môi trường trên 20oC, nếu nhiệt độ tăng thêm 1oC thì nhu cầu nước uống của lợn nái tăng thêm 0,2 lít/ngày.
Đối với gia cầm
Khi nhiệt độ môi trường trên 20oC, nếu nhiệt độ tăng
thêm 1oC thì nhu cầu nước uống tăng thêm 2%.
Khi nhiệt độ môi trường > 30oC, nếu nhiệt độ tăng thêm 1oC thì nhu cầu nước uống của tăng thêm 6%.
Đối với bò
Ở nhiệt độ môi trường 15,3oC lượng nước uống của bò là 2,9 lít/kg thức ăn thu nhận, khi nhiệt độ tăng đến 38oC thì nhu cầu nước uống tăng lên > 6 lần (18 lít/kg thức ăn thu nhận).
Ở điều kiện bình thường (không tiết sữa, không bị stress nhiệt) bò có nhu cầu nước uống ≈ 5-6% khối lượng cơ thể. Khi bị nắng nóng (stress nhiệt), nhu cầu nước tăng lên gấp đôi (khoảng 12% khối lượng cơ thể).
Nhu cầu nước uống của bò thịt vào mùa đông bình quân 19 lít/ngày, nhưng vào mùa hè nhu cầu nước uống bình quân/ ngày tăng lên đến 31 lít.
Lạc đà thích nghi tại những vùng khí hậu khắc nghiệt
Lạc đà thích nghi tại những vùng khí hậu khắc nghiệt
6. Lượng thức ăn thu nhận
Ở tất cả các loài vật nuôi, nhu cầu nước uống tỷ lệ
thuận với lượng thức ăn thu nhận.
Với lợn.
Trong điều kiện được cho ăn, uống tự do, nhu cầu nước uống của lợn đang sinh trưởng gấp 2,2-2,8 lần lượng thức ăn thu nhận.
Với gia cầm
Trong điều kiện nhiệt độ thích hợp, nhu cầu nước uống của gà đang sinh trưởng gấp 2 lần lượng thức ăn thu nhận; ở gà mái đẻ - 3 lần.
7. Thời gian chiếu sáng trong ngày
Độ dài ngày, thời gian chiếu sáng có ảnh hưởng rất lớn
tới các hành vi, hoạt động của động vật.
Độ dài ngày, thời gian có ánh sáng càng dài vật nuôi hoạt động càng nhiều, vì vậy nhu cầu nước uống càng lớn.
8. Chất lượng nước
Nếu chất lượng nước uống không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, chứa nhiều tạp chất và các muối hòa tan sẽ làm giảm lượng nước uống của gia súc, gia cầm.
Tiêu chuẩn chất lượng nước cho gia cầm
Các chất hóa học
Các chất hóa học
Mức cho phép (mg/l)
Mức cho phép (mg/l)
Cd
0,01
Mg
200
As
0,05
Cu
0,3
Hg
0,005
S
25
Pb
0,10
NaCl
250
F
0,02
250
MgSO4
Cr+6
0,10
Fe
0,3
Cr+3
0,50
Cl
0,05
-
10
7-14
NO3
O2 (không ít hơn)
-
0
pH
6,8-8,5
NO2
Ca
75
Vi khuẩn Coli
500 tế bào
Nguồn: V.I. Fisinin và cs, 2002
Tiêu chuẩn chất lượng nước cho lợn
-
Các chất Các chất Hàm lượng (ppm) Hàm lượng (ppm)
Ca 1000 1000 SO4
Fe 0,5 Na 150
Mg 400 Cl- 400
-
Mn 1000 < 5000 Tổng lượng chất không tan (TDS)
-
100 pH 6 - 8 NO3
10 Độ cứng 110 NO2
Nguồn: AGEBB, Swine Prodution News, 2002
Tiêu chuẩn chất lượng nước cho bò sữa
Chỉ tiêu
Tiêu chuẩn
pH 8,5
Cl < 0,5 ppm
Fe < 0,3 ppm
Mn < 0,05 ppm
-
< 44 ppm NO3
2-
< 1000 ppm SO4
< 5000 ppm
Tổng lượng chất không tan (TDS)
Nguồn: Tim Lundeen, 2002
V. CUNG CẤP NƯỚC CHO VẬT NUÔI:
1. Nguồn cung cấp nước
Nước uống: thỏa mãn khoảng 55% nhu cầu (đối với gia
cầm ăn thức ăn hỗn hợp, tỷ lệ này là 75-77%);
Nước có trong thức ăn: ≈ 35%
Vật nuôi thu nhận nước từ ngoài vào cơ thể từ 2 nguồn:
Cách cung cấp nước tốt nhất cho con vật là cho tiếp xúc
tự do với nguồn nước sạch ngay tại chuồng.
Nhu cầu nước uống của một số loại gia cầm (ml/con/tuần) - NRC 1994
Gà mái đẻ Gà tây
Gà giò Tuần tuổi Leghorn Trứng nâu Trống Mái
1 225 200 200 385 385
2 480 300 400 750 690
3 725 - - 1135 930
4 1000 500 700 1650 1274
5 1250 - - 2240 1750
6 1500 700 800 2870 2150
7 1750 - - 3460 2640
8 2000 800 900 4020 3180
9 - - - 4670 3900
10 - 900 1000 5345 4400
Nhu cầu nước uống của một số loại gia cầm (ml/con/tuần) (NRC 1994)
Gà mái đẻ Gà tây
Tuần tuổi
Leghorn Trứng nâu Trống Mái
11 - - 5850 4620
12 1000 1100 6220 4660
13 - - 6480 4680
14 1100 1100 6680 4700
15 - - 6800 4720
16 1200 1200 6920 4740
17 - - 6960 4760
18 1300 1300 7000 -
19 - - 7020 -
20 1600 1500 7040 -
Nhu cầu nước uống của lợn
Loại lợn
Nhu cầu (L/ngày)
Lợn con bú sữa
0,50 - 1,5
Lợn 8 - 50kg
2,5
Lợn 50 - 100kg
6 – 10
Nguồn: K.Wllian và Preston (1991)
Núm cấp nước
Các loại máng uống dạng chụp
Máng uống dạng chụp cho gia cầm
Một số hệ thống cung cấp nước cho vật nuôi
Núm cung cấp nước tự động (nippledrinker) cho lợn
Núm cấp nước tự động (nippledrinker) cho gia cầm
Núm cấp nước tự động (nippledrinker) Cho vịt
Núm cấp nước tự động (nippledrinker) cho gia cầm
Máng uống tự động cho lợn, bò
Núm uống chuẩn Ball-bite drinker
