Bài giảng Dinh dưỡng và thức ăn thủy sản: Chương 6

DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THUỶ SẢN CHƯƠNG 6 DINH DƯỠNG KHOÁNG

NỘI DUNG

1. KHÁI NIỆM 2. PHÂN LOẠI KHOÁNG 3. VAI TRÒ DINH DƯỠNG CỦA KHOÁNG 4. ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HÓA KHOÁNG 5. NHU CẦU CHẤT KHOÁNG

1- KHÁI NIỆM

• Các chất khoáng tìm thấy trong tự nhiên đều có mặt trong các mô của động vật

• Không phải chất khoáng nào

cũng có vai trò trong trao đổi chất của cơ thể.

• Một số khoáng với hàm lượng rất

thấp có thể còn gây độc cho cơ thể. • Một số chất khoáng cần thiết đối với

ĐVTS nhưng được cung cấp với lượng vượt mức nhu cầu cũng gây độc cho cơ thể.

• Trong cơ thể người, động vật và cá chất khoáng chiếm tỷ lệ rất thấp so với các chất hữu cơ khác

• Khoáng thiết yếu (Essential mineral

element): chất khoáng tham gia vào quá trình trao đổi chất của cơ thể.

• Nghiên cứu về dinh dưỡng khoáng: Để

nhận biết một chất khoáng là thiết yếu hay không thì khi con vật ăn khẩu phần không có chứa chất khoáng ấy và gây ra những triệu chứng bệnh lý chỉ có thể điều trị hoặc phòng ngừa bằng chính chất đó.

• 21 nguyên tố khoáng có vai trò dinh dưỡng

đối với tôm và cá

Các nguyên tố khoáng có vai trò DD đối với tôm, cá

Khoáng đa lượng

Khoáng vi lượng

Calcium (Ca)

Phosphorus (P)

Iron (Fe)

Fluorine (F)

Magnesium (Mg)

Chlorine (Cl)

Zinc (Zn)

Vanadium (V)

Sodium (Na)

Sulphur (S)

Chromium (Cr)

Manganese (Mn)

Copper (Cu)

Potassium (K)

Molybdenum (Mo)

Iodine (I)

Selenium (Se)

Silicon (Si)

1 Underwood (1971); Reinhold (1975)

Cobalt (Co) Nickel (Ni)

Đa khoáng

Ca P K Na Clo S Mg

15 10 2 1,6 1,1 1,5 0,4

g/kg thể trọng Vi khoáng mg/kg thể trọng 20-80 10-50 1-5 1-4 1-2 0,3-0,6 0,2-0,5 0,02-0,1

Fe Zn Cu Mo Se I Mn Co

Hàm lượng một số nguyên tố khoáng trong cơ thể động vật

Thành phần chất khoáng trong cơ thể cá (Shearer, 1984, Kirchgessmer và Shwarz, 1986)

Các loại khoáng phổ biến

Cá hồi (10-1800g)

Cá chép (170-1150g)

Khoáng đa lượng (g/kg BW) Ca P Mg K Na

Khoáng vi lượng (mg/kg BW) Fe Cu Mn Zn

5,2 4,8 0,33 3,2 1,3 12 1,2 1,8 25

6,1 5,0 0,25 2,1 0,85 20 1,1 0,7 63

2- PHÂN LOẠI

• NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG

1/ Ca 2/ P

3/ Mg 4/ K, Na, Cl

5/ S

• NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG

Fe, Cu, Mn, Cr, Zn, Co, Se, I

+ Theo nhu cầu của ĐVTS

+ Theo chức năng sinh học: - Cấu trúc cơ thể: Ca, P, Mg - Duy trì áp suất thẩm thấu: Na, K, Mg, Cl - Hoạt tính enzyme: Fe, Cu, Zn, Mn, Co,

I, Se…

- Gây độc hại: Hg, Ag, Cd, Pb… - Chưa xác định chức năng: As, Si, F…

3. VAI TRÒ DD CỦA KHOÁNG • Thành phần cấu tạo của cơ thể: Ca, P, Mg

tham gia cấu tạo khung cơ thể.

• Duy trì chức năng sinh lý bình thường • Chất xúc tác cho phản ứng sinh hoá. • Duy trì chức năng sinh lí, ảnh hưởng đến

sự cân bằng acid và baze góp phần ổn định nồng độ thẩm thấu cơ thể, duy trì sự cân bằng nước.

• Dẫn truyền thần kinh và một số

nguyên tố là thành phần cấu tạo một số hormon như iod trong Thyroxine giúp cơ thể thích ứng điều kiện bên trong và bên ngoài.

• Tham gia vào cấu tạo máu như Fe (hemoglobin), Cu (hemocyanin)

4. ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HÓA CHẤT KHOÁNG CỦA ĐVTS

– Môi trường nước – Thức ăn

• Nguồn cung cấp khoáng cho ĐVTS:

• Khoáng từ môi trường nước được ĐVTS

hấp thu trực tiếp

• Khoáng trong thức ăn được giải phóng

trong quá trình tiêu hóa P, L, Carbohydrate.

• Điều kiện để khoáng được hấp thu: – Chất khoáng phải tan trong nước – Thẩm thấu được

– Nhiều: Clorua, bromua, iodua, butyrat – Ít: Photphat, citrat, tatrat – Không hấp thu: oxalat, phytat.

• Mức độ hấp thu của các muối:

• Nhu cầu chất khoáng của ĐVTS tương tự

như ĐV trên cạn

SƠ ĐỒ TRAO ĐỔI CHẤT KHOÁNG Ở ĐVTS

NƯỚC

MÔ

MÁ U

CƠ THỂ

KHẨU PHẦN ĂN

PHÂN & NƯỚC TIỂU

5. NHU CẦU CÁC CHẤT KHOÁNG

5.1. Canxi

+ Chức năng:

- Cấu tạo xương, sụn và vỏ giáp xác

- Tham gia quá trình đông máu (kích thích tiểu cầu hình thành thromboplastin).

- Hoạt hoá một số enzyme như lipase, axit phosphatase, cholinesterase, ATPase và succinic dehydrogenase.

trò chính trong việc điều hoà tính thấm của màng tế bào.

- Ca cần cho sự hấp thu vitamin B12

ở ống tiêu hoá.

- Ca kích thích sự co cơ và điều hoà sự truyền xung thần kinh (thông qua việc kiểm soát sản sinh acetylcholine) - Ca liên kết với phospholipids giữ vai

+ Hấp thu:

• Cá hấp thu ở ruột, mang, da, vẩy; tôm hấp thu ở ruột, mang và vỏ giáp xác

• Môi trường nước giàu Ca -> Ca máu tăng

• Nhiệt độ nước tăng -> hấp thu Ca tăng

• Ca hấp thu từ nước nhanh chóng vận chuyển đển các mô xương, da. Ca từ thức ăn phải qua quá trình tiêu hóa, hấp thu mới sử dụng được

• Hấp thu Ca phụ thuộc rất nhiều vào P. Tỷ lệ Ca/P tối ưu cho hấp thu là 1/1-2/1. Nếu vượt quá làm giảm hấp thu các chất khác.

• Tỷ lệ Ca/P thức ăn không gây ảnh hưởng lớn đến đời sống của cá

+ Nhu cầu: - Phụ thuộc vào Ca của nước:

• Cá hồi: hàm lượng Ca nước là 200mg/l

→ đủ nhu cầu Ca .

• Nếu Ca nước < 5 mg/l thì cá phải sử

dụng Ca khẩu phần.

- Phụ thuộc vào pH nước và một số nguyên tố như Al, P (nước có Ca < 0,8mg/l, pH <4,5 cá vẫn hấp thu đủ Ca nếu đủ P trong th. ăn).

• Chức năng:

5.2. Phospho

+Thành phần xương, sụn và vỏ giáp xác.

+ Thành phần phospholipid, acid nucleic, phosphoprotein, ATP, creatin phosphate... → đóng vai trò quan trọng trong chuyển hoá năng lượng và chuyển hóa chất DD ở tế bào.

+ Phosphate vô cơ giữ vai trò như một chất đệm điều hoà cân bằng pH dịch thể.

• Hấp thu: + Muối P hoà tan hấp thu từ da, vẩy và

mang của cá và tôm.

+ P trong acid phytic không hấp thu được trừ khi được phân giải thành inisitol và acid phosphoric nhờ phytase

• Nguồn Phospho: Rất phong phú. P phytic

không lợi dụng được vì cá không có phytase.

• Nhu cầu P Nguồn P khẩu phần đối với tôm và cá quan trọng hơn là nguồn P từ nước vì: + Khả năng hấp thu P từ nước kém hơn Ca. Ví dụ cá hồi giống hấp thu P từ nước chỉ bằng 1/400 so với Ca từ nước. + Hấp thu P từ nước phụ thuộc vào: nhiệt độ nước và hàm lượng Ca nước. Hấp thu P từ nước tăng khi nhiệt độ tăng và nồng độ Ca nước giảm.

trong phạm vi 0,4- 0,7% khẩu phần + Phụ thuộc vào cấu tạo ống tiêu hoá: Loài cá có dạ dày hấp thu P tốt hơn cá không có dạ dày.

+ Nhu cầu P khẩu phần của cá nằm

Nguồn P

Cá hồi nước ngọt (11 tuần)

Cá chép (4 tuần)

Monocanxi phosphat

640-710

270-287

Dicanxi phosphat

610

150

Tricanxi phosphat

494

112

Tăng trưởng của cá hồi nước ngọt và cá chép (g) theo nguồn P khẩu phần

Nhận xét?

5.3. Mg

• Vai trò:

+ Thành phần của xương, sụn và vỏ giáp xác

+ Mg hoạt hoá enzyme: kinase (xúc tác sự chuyển gốc phosphate của ATP cho đường), mutase (phản ứng phosphorin hoá), ATPase của cơ, cholinesterase, alkaline phosphatase, enolase, isocitric dehydrogenase, arginase, ribonuclease và glutaminase.

+ Thông qua enzyme, Mg kích thích sự

hưng phấn thần kinh và co cơ, điều hoà cân bằng acid-bazơ, các quá trình chuyển hoá carbohydrate, protein và lipid.

• Hấp thu: Có thể hấp thu ở ruột, da, vảy, mang. Mg trong nước ngọt rất thấp -> phải cung

cấp từ thức ăn.

Dư Mg -> thải qua thận

• Một số thí nghiệm chứng minh vai trò và nhu cầu dinh dưỡng của Mg - Thí nghiệm trên cá hồi (khối lượng 30g): khẩu phần chứa 100mg Mg/kg thấy tính ham ăn, tăng trọng và FCR tốt hơn so với khẩu phần 26-63mg Mg/kg. - Thí nghiệm ở cá hồi non thấy 200- 300mg Mg/kg thì đủ cho sinh trưởng nếu nước chứa 1,7mg Mg/lít (Cowey et. al. (1977).

-Thiếu Mg gắn với mức Ca 26-40g/kg

khẩu phần làm tăng Ca lắng đọng ở thận, natri trong cơ cũng tăng làm cho thịt nát...vì cơ thịt chứa nhiều nước. Cá chép thiếu Mg làm giảm lượng ăn vào, nghèo sinh trưởng. Mức Mg 52mg/kg làm tăng tỷ lệ tử vong. → nhu cầu tối thiểu Mg phải là 400- 700mg/kg khẩu phần.

5.4. K, Na và Cl

• Vai trò: K, Na, Cl giữ vai trò chủ yếu điều hoà áp suất thẩm thấu, cân bằng acid- bazơ và trao đổi nước ở tế bào.

• Hấp thu: K, Na và Cl được hấp thu ở ruột, da, vẩy mang và vỏ giáp xác.

• Nhu cầu: - Nhu cầu Na, Cl và triệu chứng thiếu ở tôm và cá chưa được chứng minh.

- Nhu cầu K: 0,2-1,0% khối lượng

khẩu phần

+ Thành phần của một số acid amin

+ S ở dạng sulphate là thành phần của

+ Hoạt tính coenzyme A và glutathione

5.5. Lưu huỳnh • Vai trò: chứa S (methionine, cystine), vitamin (thiamine và biotin), insulin và vỏ giáp xác. heparin, chondroitin, fibrinogen và taurine. phụ thuộc vào nhóm SH tự do. • Hấp thu: S trong acid amin và muối sulphate hấp thu ở ống tiêu hoá.

5.6. Các nguyên tố vi lượng

Chức năng

Nguyên tố Fe Cấu tạo hemoglobin, myoglobin, cytocrom …

Biểu hiện thiếu và nhu cầu Chậm lớn, thiếu máu 200mg/kg kp cá chép. 30mg/kg kp cá da trơn.

Cu

Tham gia vào các enzyme chứa Cu: cytocrom oxidase, feroxydase, tyrosinase, superoxide dismutase…

Chậm lớn, viêm cata, thiếu máu Nhu cầu: 3mg/kg kp cá chép. 5mg/kg kp cá da trơn.

Zn Trong thành phần

Chậm lớn, kém ăn, thối vây và da, % chết cao. Nhu cầu: 20mg/kg kp cá da trơn 5-30mg/kg kp cá chép.

nhiều metalloenzyme như: cacbonic anhydrase, carboxypeptidase, malic dehydrogenase, alkali photphatase, superoxid dismutase, ribonuclease v& DNApolymerase.

Mn Coenzyme của một số enzyme tổng hợp ure, trao đổi acid amin, acid béo và oxy hóa glucose.

Cr Cr hóa trị 3 là thành phần

Chậm lớn, cột sống ngắn. Viêm cata, tỷ lệ chết cao. Nhu cầu: 2,4mg/kg kp cá hồi, 13mg/kg kp cá chép. Nhu cầu của cá hồi:  1,0 mg/kg

của GHF (hợp chất gồm Cr3+ + 2 phân tử nicotinic acid), tham gia chức năng dung nạp glucose và tổng hợp glycogen, chuyển hóa cholesterol và acid amin.