Bài giảng Tổng quan về dinh dưỡng và thức ăn thủy sản

Dinh dưỡng và thức ăn thủy sản (Aqua feed and nutrition)Mục tiêu môn họcCung cấp những kiến thức cơ bản và cập nhật về dinh dưỡng thức ăn thuỷ sản, đặc biệt là các phương pháp nghiên cứu để xác định nhu cầu dinh dưỡng, giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu và thức ăn thuỷ sản.Tóm tắt nội dung chính môn học:Tổng quan dinh dưỡng và thức ăn trong nuôi trồng thuỷ sảnNhu cầu dinh dưỡng của động vật thủy sản (năng lượng, protein, lipid, carbohydrate, vitamin, khoáng)Nguyên liệu và phương pháp xây dựng công thức thức ănPhương pháp nghiên cứu dinh dưỡngTÀI LIỆU THAM KHẢOGiáo trình Dinh dưỡng và thức ăn thủy sản (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009; Lê Thanh Hùng, 2008; Lê Đức Ngoan và ctv., 2009, Sena S.De Silva).Fish NutritionCrustacean NutritionFood Intake in fishNutrition and Feeding of Fish and CrustaceanNutrient requirements of fish and shrimp (National Research Council – NRC, 2011)Feed Quality ControlHandbook on Ingredients for Aquaculture FeedsWebsite: www.dbvista.gov.vnTỔNG QUAN VỀ DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THỦY SẢNKHÁI NIỆMThức ănBiến đổi vật chất Bài tiết * Dinh dưỡng là sự chuyển hóa vật chất của thức ăn thành những yếu tố cấu tạo nên cơ thể thông qua các quá trình sinh lý, hóa học* Quá trình dinh dưỡng được thực hiện trong cơ thể. KHÁI NIỆM * Thức ăn là vật chất chứa đựng chất dinh dưỡng mà động vật có thể ăn, tiêu hóa và hấp thu được các chất dinh dưỡng đó để duy trì sự sống, xây dựng cấu trúc cơ thể. * Thức ăn là cơ sở để cung cấp chất dinh dưỡng và năng lượng cho quá trình dinh dưỡng.Là khoa học và sáng tạo để không những đảm bảo cung cấp dinh dưỡng cho động vật tức thời, liên tục mà còn phải đáp ứng được yêu cầu về tính tự nhiên, hấp dẫn động vậtDinh dưỡngĐộng vật có nhu cầu về dinh dưỡng (Nutritional REQUIREMENTS) Thức ăn có đặc tính về dinh dưỡng (Nutritional SPECIFICATIONS)Nhu cầu và Đặc tínhTẦM QUAN TRỌNG CỦA THỨC ĂNThức ăn và cách cho ăn là một vấn đề quan trọng nhất trong tất cả các mô hình nuôi thuỷ sản thâm canhChi phí thức ăn chiếm 50 – 80% tổng chi phíKhông có quyết định nào quan trọng hơn, quyết định đến hiệu quả sản xuất hơn là việc lựa chọn thức ăn và cách cho ănSinh trưởng của cá chẽm với thức ăn tiêu chuẩn (45% CP; 10% lipid) thức ăn cải tiến (55% CP; 20% lipid)200400600800Khối lượng (g)Cải tiếnTiêu chuẩn0020406080100120140160180Thời gian nuôi (ngày+45 ngày175 gWilliams et al. (2000)So sánh sản lượng và hiệu quảthức ăn tiêu chuẩn và thức ăn cải tiếnChỉ tiêuSản lượng (kg)Kích cỡ (g)Thức ăn (t)FCRChi phí thức ăn ($/t)Phổ biến94,000530801.61,020Cải tiến94,000730811.21,400ThuChi phí thức ănChi phí khácLợi nhuận($ ‘000)5238136962721114427180PHÁT TRIỂN THỨC ĂNKHOA HỌC VÀ SÁNG TẠO Kiến thức về nhu cầu các chất dinh dưỡng cần thiếtBiết giá trị dinh dưỡng của thức ănHiểu biết tập tính ăn của đối tượng nuôiKhoa họcPHÁT TRIỂN THỨC ĂNKHOA HỌC VÀ SÁNG TẠOBiết cách phối hợp giữa các nguyên liệu để thức ăn đạt được: dinh dưỡng, vật lý, độ ngonPhối hợp hợp lý giữa lợi nhuận và nhu cầu dinh dưỡng của ĐVTS (Chi phí:lợi nhuận)Có kinh nghiệm trong công nghệ chế biến và phân phối thức ănSáng tạoDưỡng chất thiết yếuThiết yếu (ESSENTIAL) Các chất dinh dưỡng bắt buộc phải cung cấp cho ĐVTS để sinh trưởng và phát triển (ĐVTS không thể tổng hợp được) Không thiết yếu (NON-ESSENTIAL) Các chất dinh dưỡng mà ĐVTS có thể tổng hợp được từ các thành phần khác, không ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của ĐVTSDưỡng chất thiết yếuProteinAmino acids thiết yếuAmino acids không thiết yếuLipidAcid béoPhospholipidsCholesterolAstaxanthinCarbohydrateVitaminsMineralsEssentialNon-essentialEssentialEssentialEssential (crustacean)Essential (crustacean)Non-essentialEssentialEssentialLoại Thức ănThức ăn tự nhiên (Live food, natural food) Thức ăn tự chế (home-made food)Thức ăn nhân tạo (Commercial food, Pellet food)Thức ăn tươi sống (fresh food)Chemical analysis - basicĐẶC ĐIỂM LIÊN QUAN DINH DƯỠNG ĐỘNG VẬT THUỶ SẢNCó nhiều thay đổi trong cấu trúc ống tiêu hoáTrong giai đoạn ấu trùng nhu cầu dinh dưỡng thay đổi rất lớnLà động vật biến nhiệt nên nhu cầu năng lượng thấp và lệ thuộc vào nhiệt độ môi trường sinh sống Thuỷ sản là sinh vật bài tiết ammonia rất khác với sinh vật trên cạn bài tiết urea hay uric acid.Động vật thuỷ sản có một số nhu cầu: lecithin, acid béo họ n-3 (20:5n-3, 22:6 n-3), giáp xác có nhu cầu sterolĐẶC ĐIỂM LIÊN QUAN DINH DƯỠNG ĐỘNG VẬT THUỶ SẢNĐộng vật thuỷ sản có khả năng hấp thụ các muối khoáng trong nước  nhu cầu các muối khoáng rất khác so với động vật trên cạn.Khả năng tổng hợp một số vitamin của động vật thuỷ sản có giới hạn  cung cấp từ thức ăn.Khả năng biến dưỡng ở điều kiện oxy thấp, tiêu hao năng lượng thấp hơn, giảm khối lượng bộ xương và khung chống đỡ cơ thể.ĐỘ TIÊU HÓA THỨC ĂNĐộ tiêu hóa thức ăn là khả năng tiêu hóa và hấp thu thức ăn của ĐVTS ADC (%) = Thức ăn ăn vào – Phân x 100 Thức ăn ăn vào TDC (%) = Thức ăn ăn vào – (Phân - P’) x 100 Thức ăn ăn vàoPHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ TIÊU HÓA THỨC ĂNSử dụng chất đánh dấu: Cr2O3Yêu cầu chất đánh dấu:(1) Khoâng ñöôïc tiêu hóa haáp thuï , khoâng coù moät giaù trò dinh döôõng naøo, không tan trong nước, (2) Khoâng aûnh höôûng leân vaän toác di chuyeån thöùc aên trong ñöôøng tieâu hoùa(3) Khoâng aûnh höôûng leân söï haáp thuï, söï baøi tieát vaø tieâu hoùa caùc döôõng chaát (4) Phaûi deã daøng trong vieäc ñònh löôïng haøm löôïng trong phaân vaø trong thöùc aên. Nguyên liệu%Bột cá26Bột đậu nành20Bột mì43,5Dầu mực6,5Premix khoáng1Cr2O31Gelatin2Tổng100PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ TIÊU HÓA THỨC ĂN DC (%) = 100 – (100 xA% / B%) (1) A%: Nồng độ chất đánh dấu trong thức ăn B%: Nồng độ chất đánh dấu trong phân A’%: Nồng độ dưỡng chất trong phân B’%: Nồng độ dưỡng chất trong thức ănĐánh giá độ tiêu hóa của nguyên liệuThức ăn đối chứng (R)Thức ăn xác định độ tiêu hóa nguyên liệu (T)Thức ăn đối chứng ®10070Nguyên liệu 030 DC nguyên liệu = (DCT – 0.7 x DCR)/0.3DCR: % tiêu hóa thức ăn đối chứng RDCT: % tiêu hóa thức ăn xác định độ tiêu hóa nguyên liệu (T)Khả năng tiêu hóa (%) một số nguồn nguyên liệu của giáp xácNguồnnguyện liệuLoàiTiêu hóa chất khô (ADMD)Tiêu hóa protein (ACPD)Năng lượng tiêu hóa (ADE)Cám gạoTôm súThẻ chân trắngHe Nhật bản894048764384Bột đầu tômCàng xanhThẻ chân trắng5357677576Bột đậu nànhThẻ chân trắngTôm súHe Nhật bảnCàng xanh5660647692908472Bột cáThẻ chân trắngTôm càng xanh6460818769So sánh các phương pháp thu phân ở cá hồi Hệ số tiêu hóa (ADC)Phương pháp thu phânVuốt bụngGiải phẩuHút phânLọc phân Siphon phân cáLắng ADC proteinADC lipid82,594,184,495,086,696,390,496,090,697,394,297,1PHƯƠNG PHÁP THU PHÂNTrực tiếp: Mổ, vuốtGián tiếp: Siphon, lắng, liên tụcPHƯƠNG PHÁP THU PHÂNCác yếu tố ảnh hưởng lênđộ tiêu hóa thức ănGiống loàiGiai đoạn phát triểnTình trạng sức khỏe, sinh lýThành phần hóa học thức ănPhương thức chế biến, cho ănNhiệt độCá ăn thức ăn thí nghiệm 7 ngày (1 lần/ngày)Bắt đầu ngày thứ 8: thu phân Phân tích(ADC, ADCCP, ADCE)Ảnh hưởng nhiệt độ lên độ tiêu hóa thức ăn ở cáNhiệt độHệ số tiêu hóa (ADC)Vật chất khôNăng lượngLipidProtein912151867.968.267.469.875.275.074.477.489.888.289.492.691.390.090.093.5Ảnh hưởng cellulose lên độ tiêu hóa (%)thức ăn ở cá chépCellulose (%)0818Protein919288Lipid959594Tinh bột897048Vật chất hữu cơ898168Hệ thống thí nghiệm Điều kiện môi trường phải được khống chế thích hợp với sinh trưởng bình thường của đối tượng thí nghiệm. Nên bố trí thí nghiệm trong hệ thống lọc tuần hoàn hoặc chảy tràn. Thể tích bể ương phải đủ lớn cho cá sinh trưởng bình thường đến khi kết thúc thí nghiệm (thường tăng trưởng 500-1000%) Duy trì ánh sáng 12h/ngày.Tôm cá thí nghiệmNên thí nghiệm từ giống nhân tạoTôm cá đồng cỡ, không bệnh và không sây xát.Trước khi bố trí thí nghiệm, cá phải được ương trong điều kiện thí nghiệm khoảng 1 – 2 tuần.Tỉ lệ đực cái là 1:1 Thức ăn thí nghiệm Nên sử dụng nguồn nguyên liệu tinh (casein, dextrin..)Tuy nhiên cũng có thể sử dụng nguyên liệu khác như bột cá, bột đậu nành có chất lượng cao.Không có sự sai khác về hàm lượng các chất, ngoại trừ thành phần cần thí nghiệm.Chậm tan và có kích cỡ phù hợp.Đối tượng thí nghiệm có thể sử dụng đượcPhương pháp bố trí thí nghiệmCác nghiệm thức bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, lập lại ít nhất 3 lần.Tôm cá trước khi bố trí phải cân đo chiều dài và khối lượng.Các chế độ chăm sóc phải giống nhau. Lượng và nhịp cho ăn phải thích hợp * Nên cho ăn giống nhau về khẩu phần, hoặc theo nhu cầu.* Định kỳ 1 tuần hoặc 10 ngày ghi nhận các chỉ tiêu cần đánh giá* Thời gian thí nghiệm khoảng 8-10 tuần Phương pháp bố trí thí nghiệmMột số chỉ tiêu đánh giá trong nghiên cứu dinh dưỡng ĐVTS Tăng trưởng: W=Wt - Wo Tỷ lệ tăng trưởng (%): Wt - Wo Wg = X 100 Wo Tăng trưởng tuyệt đối theo ngày (g/ngày): Wt - Wo DWG = t Một số chỉ tiêu đánh giá trong nghiên cứu dinh dưỡng ĐVTS Thức ăn sử dụng (g) FCR = Khối lượng gia tăng (g)Hệ số tiêu tốn thức ăn: là lượng thức ăn sử dụng để tăng một đơn vị khối lượng. Hệ số này được tính trong thực tế sản xuấtHệ số chuyển hóa thức ăn là lượng thực ăn động vật thực sự ăn vào để tăng một đơn vị thể trọng. Hệ số này thường được tính trong các thí nghiệm.Thức ăn sử dụng được tính bằng khối lượng khôĐộng vật nuôi tính bằng khối lượng tươiMột số chỉ tiêu đánh giá trong nghiên cứu dinh dưỡng ĐVTS.Sự tiêu thụ thức ăn hàng ngày: Lượng thức ăn lấy vào (g) Sự tiêu thụ thức ăn = x 100hàng ngày (%) ((Wo+Wt)/2) x ngày Một số chỉ tiêu đánh giá trong nghiên cứu dinh dưỡng ĐVTSĐối tôm cá bố mẹ: hệ số thành thục, tỉ lệ thành thục, thời gian tái phát dục, sức sinh sản tương đối, sức sinh sản tuyệt đối, tỉ lệ nở, chất lượng ấu trùngĐối với ấu trùng giáp xác: thời gian và tỉ lệ biến thái, mức độ phân đàn