Tài liệu Dinh dưỡng và thức ăn thủy sản

DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THUỶ SẢN TS. NGÔ HỮU TOÀN Mob. 0913439601 Tel. 0543 538331 HUẾ - 2009 CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC • Tổng số tiết: 4 ĐVHT (60 tiết) • Phần lý thuyết: 9 chương gồm 2 phần: - Nguyên lý dinh dưỡng - Thức ăn. • Phần thực hành: phối hợp khẩu phần, trang thiết bị phân tích mẫu thức ăn và dây chuyền thí nghiệm về TLTH, video sx thức ăn • Kết quả đánh giá môn học dựa vào điểm thi hết môn, điểm chuyên đề, kiểm tra, thực hành và điểm chuyên cần. SACH THAM KHẢO CHÍNH 1- LÊ ĐỨC NGOAN, VŨ DUY GIẢNG, NGÔ HỮU TOÀN, 2008. Giáo trình Dinh dưỡng và Thức ăn thủy sản. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 2- LẠI VĂN HÙNG, 2004. Dinh dưỡng và thức ăn trong nuôi trồng thủy sản. NXB Nông nghiệp - HCM 3- Committee on Animal Nutrition, 1993. Nutrient Requirements of Fish. National Research Council. National Academy Press. Washington D.C 4- Halver, J. E., 2002. Fish Nutrition. Academic press, Inc. California 92101, 3th Ed. 5- Patrick Lavens & Patrick Sorgeloos, 1996. Manual on Production and Use of Live Food for Aquaculture. FAO 6- Steffens, W., 1989. Principles of Fish Nutrition. Ellis Horwood Limited, England 7- Swift, D.R., 1985. Aquaculture Training Manual. Fishing New Books Ltd., England 8- Michael B. New 1987. Feed and Feeding of Fish and Shrimp ( A manual on the preparation and presentation of compound feed for shrimp and fish in aquaculture ) - UNDP, FAO - Rome MỞ ĐẦU I. MỘT SỐ NÉT VỀ NGHỀ CÁ THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ĐÁNH BẮT (CAPTURE FISHERY) SẢN LƯỢNG (94,4 TRIỆU TẤN – 72,4%) CÁ THẾ GIỚI NĂM 2000: 130,4 TRIỆU TẤN NUÔI TRỒNG (AQUACULTURE) (35,6 TRIỆU TẤN – 27,3%) NGÀNH NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN CUNG CẤP 32% NHU CẦU TIÊU THỤ SẢN PHẨM TS CỦA NGƯỜI, PHẦN SP THUỶ SẢN CÒN LẠI LÀ DO ĐÁNH BẮT (NGUỒN : LEONARD LOVSHIN, ĐẠI HỌC AUBURN, ALABANA) SẢN LƯỢNG THUỶ SẢN NUÔI TRỒNG (X 1000 TẤN) NĂM 2004 - FAO TRUNG QUỐC 30.615 ÂN ĐỘ 2.472 VIỆT NAM 1.199 THÁI LAN 1.173 INDONESIA 1.045 BANGLADESH 915 NHẬT 526 CHILE 675 NAUY 638 MỸ 607 2007 2008 +/- (%) Tổng SL - Khai thác - Nuôi trồng Tỷ lệ 3,90 1,95 1,95 50/50 4,58 2,13 2,45 46.5/53.5 117.4 109.2 125.6 SẢN LƯỢNG THỦY SẢN CỦA VN (triệu tấn) 1994 2004 +/- (%) TRUNG QUỐC NAUY THAI LAN USA ĐAN MẠCH CANADA TÂY BAN NHA CHILE HA LAN VIỆT NAM ANH ĐÀI LOAN 2320 2718 4190 4230 2359 2182 1021 1304 1436 484 1180 1804 6673 4132 4034 3851 3566 3487 2565 2484 2452 2403/3750* 1812 1801 186 52 -4 19 51 60 151 90 71 397 54 0 CÁC NƯỚC XUẤT KHẨU THUỶ SẢN HÀNG ĐẦU THẾ GIỚI NĂM 2004 (TRIỆU USD) (FAO – 2005) * VN 2007 II. DINH DƯỠNG HỌC ĐVTS CHẤT DINH DƯỠNG T.ĂN CHẤT DINH DƯỠNG CƠ THỂ HOẠT ĐỘNG SINH LÝ&HOÁ HỌC DINH DƯỠNG HỌC LÀ GÌ? Môn học nghiên cứu các quá trình hóa học và sinh lý chuyển các chất dinh dưỡng của thức ăn thành các mô và cơ quan trong cơ thể Mục tiêu: Tìm nguyên tắc và giải pháp giúp quá trình chuyển những CDDTA thành CDDCT hiệu quả nhất. Hiệu quả nhất: • sức khỏe • thành tích sản xuất DINH DƯỠNG HỌC LÀ GÌ? Bốn giai đoạn của quá trình dinh dưỡng: • Thu nhận thức ăn • Tiêu hóa và hấp thu • Chuyển hóa • Bài tiết LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN DINH DƯỠNG HỌC ĐVTS Dinh dưỡng học ĐVTS chỉ mới phát triển gần đây: + Những nghiên cứu đầu tiên về nhu cầu dinh dưỡng TS thực hiện tại Corland (Ohio, Mỹ): thập niên 1940, phát triển mạnh từ thập niên 1960. + Thức ăn nhân tạo cho ĐVTS bắt đầu áp dụng từ thập niên 50 và cuối thập niên này thức ăn viên được dùng phổ biến tại Mỹ và Châu Âu. + Thức ăn sống được đưa vào sản xuất công nghiệp sau 1950 nhờ những thành công trong nghiên cứu nhóm thức ăn này của Nhật. + Số lượng các loài cá rất phong phú, nhưng hiện chỉ có khoảng 20 loài được nghiên cứu về dinh dưỡng và đại bộ phận tập trung vào những loài cá ôn đới. Ở Việt nam 1954 - 1975: nghiên cứu sử dụng nguồn thức ăn địa phương, thức ăn tự nhiên, phân hữu cơ làm thức ăn. Sau 1975: sử dụng nguồn nguyên liệu địa phương, thức ăn công nghiệp Từ 2000 đến nay: nghiên cứu dinh dưỡng và thức ăn cho nhóm cá da trơn, cá đồng, tôm càng xanh và tôm biển. Nghiên cứu sử dụng thức ăn tươi sống, thức ăn chế biến ương nuôi ấu trùng, tôm cá bố mẹ... NHỮNG ĐẶC ĐIỂM DINH DUỠNG ĐVTS 1/Nhu cầu dinh dưỡng bị mÔi trường chi phối • ĐVTS là động vật biến nhiệt → nhậy cảm với stress môi trường, đặc biệt là nhiệt độ. • Nhu cầu dinh dưỡng luôn luôn được xác định ở nhiệt độ nước nhất định, gọi là SET (Standard Enviromental Temperatures) Ví dụ: SET (theo NRC) 59oF (15oC): cá hồi chinook 50oF (10oC): cá hồi rainbow trout 86oF (30oC): cá da trơn GHI CHÚ VỀ OC VÀ OF OC: thang Cesius: Nước đóng băng ở Oo và sôi ở 100o trong điều kiện áp suất không khí. OF: thang Fahrenheit: Nước đóng băng ở 32o và sôi ở 212o trong điều kiện áp suất không khí. Từ F→ C = 5/9(F-32) Từ C→ F = (9/5C) + 32 2/ Nhu cầu dinh dưỡng so với động vật trên cạn có những điểm khác nhau như sau: - Nhu cầu năng lượng thấp hơn vì: • không tốn năng lượng để điều hòa thân nhiệt • không tốn năng lượng để giữ thăng bằng cơ thể • không tốn năng lượng để chuyển hóa protein (cá thuộc nhóm ammonitelic, bài tiết amoniac) - Nhu cầu vitamin cao hơn, đặc biệt vitamin C. - Nhu cầu khoáng thấp hơn do hấp thu trong nước. - Nhu cầu acid béo omega-3 cao hơn, đặc biệt là các loài cá sống ở vùng nước lạnh. - Giai đoạn ấu trùng phụ thuộc rất nhiều vào số lượng và tỷ lệ cân đối các chất dinh dưỡng; → thức ăn công nghiệp hầu như vẫn chưa thay thế được TA tự nhiên ở giai đoạn này. 3/Về hiệu suất lợi dụng thức ăn Hệ số chuyển đổi thức ăn (FCR: feed conversion ratio) của cá thấp hơn động vật trên cạn (FCR của cá trong khoảng 1,2 - 1,7/1, lợn 3/1, gà 2/1). 4/Về phương thức lấy thức ăn Có nhiều phương thức: • bắt mồi (predator: cá hồi...), • gặm (grazers: cá đối...), • lọc (strainers: cá mòi có thể lọc 6 gallons nước/phút qua mang), • hút (suckers: cá voi...), • ký sinh (parasites như động vật bám ...). Do đó thức ăn phải được chế biến và cho ăn theo phương thức lấy thức ăn của cá. III. THỨC ĂN TRONG NTTS  Thức ăn: là vật chất chứa đựng các chất dinh dưỡng mà động vật có thể ăn, tiêu hóa và hấp thu được các chất dinh dưỡng đó để:  Duy trì các chức năng bình thường cho hoạt động sống  Sinh trưởng và phát triển  Vai trò:  Cung cấp các chất dinh dưỡng  Cung cấp năng lượng  Quyết định đến năng suất, sản lượng, hiệu quả của nghề nuôi cá. SỬ DỤNG THỨC ĂN TRONG NTTS Môi trường sống của các ĐTTS là nước -> hao hụt TĂ -> chế biến và sử dụng TĂ? Quan hệ giữa lượng thức ăn với chất lượng nước: thừa -> ô nhiễm nước -> cân đối khẩu phần hợp lý ? Trong môi trường nước có thức ăn tự nhiên -> giảm chi phí thức ăn? Chế độ cho ăn thay đổi theo môi trường Các hình thức nuôi thủy sản: quan hệ về mặt dinh dưỡng, thức ăn (cạnh tranh, tương hỗ, hiền-dữ) MẬT ĐỘ NUÔI THỨC ĂN TỰ NHIÊN THỨC ĂN CÔNG NGHIỆP THỨC ĂN CÔNG NGHIỆP TA công nghiệp trong NTTS phụ thuộc vào các hình thức nuôi và nguồn TA tự nhiên QUẢNG CANH BÁN THÂM CANH THÂM CANH Xin cám ơn CHƯƠNG I THÀNH PHẦN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨC ĂN NỘI DUNG 1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỨC ĂN 2. TÍNH CHẤT CỦA THỨC ĂN 3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨC ĂN 4. PHÂN LOẠI THỨC ĂN I. Thành phần HH của TĂ Nước Thay đổi theo: · Tuổi · Bộ phận cơ thể Vật chất khô Chất hữu cơ + Protein + Lipid + Nucleic acid +·Cacbohydrate: - TV: 75-80% - ĐV: <1% + Acid hữu cơ + Vitamin Chất vô cơ · Đa lượng: Ca, K, Mg, Na, Cl, S và P · Vi lượng: Fe, Mn, Co, I, Zn, Si, Mo, Cr, F, Sn, As Thành phần hóa học của một số loại ĐVTS (%) Loại Nuớc Protein Lipid Khoáng Cacbohydrat Giáp xác 76.0 17.8 2.10 2.10 - Nhuyễn thể 81.0 13.0 1.50 1.60 2.90 Trắm cỏ 74.0 17.4 5.80 1.50 - Tôm sú 75.22 21.04 1.83 - - II. TÍNH CHẤT CỦA THỨC ĂN  Nguồn thức ăn:  Động vật  Thực vật  Khoáng  TPHH của thức ăn ĐV tương tự TV (Nước, Glucid, Protein, Lipid, Khoáng, Vitamin) nhưng khác về hàm lượng và chất lượng các yếu tố cấu tạo nên thức ăn.  Thực vật có khả năng quang hợp -> các chất hữu cơ  Động vật phải sử dụng các hợp chất hữu cơ có sẳn trong động vật hay thực vật khác. So sánh hàm lượng CDD trong ĐV và TV: ĐV TV Chất hữu cơ Pr và L Glucid Chất khoáng Ca, Mg, P K, Si Tổng hợp Vit. Không Có Lượng Vitamin Thấp Cao Màng tế bào Pr., L Xơ Khả năng TH Dễ Khó hơn III. CÁC PP PHÂN TÍCH THỨC ĂN Theo Weende, thành phần thức ăn gồm:  Nước  Protein thô - CP  Mỡ thô (lipid) - EE  Xơ thô - CF  Dẫn xuất không đạm (không chứa N) - NFE  Khoáng - Ash Protein thô Lipid thô Xơ thô DXKĐ Chất h.cơ Khoáng Mẫu TĂ VCK Nước Sấy 105o C Đốt ở 550oC Phần còn lại Acid và base Chiết xuất với Ether Kjeldahl Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích TPHH của thức ăn 4. PHÂN LOẠI THỨC ĂN  Dựa vào nguồn gốc: Thức ăn tự nhiên Thức ăn nhân tạo  Dựa vào hàm lượng xơ và protein: Thức ăn thô Thức ăn tinh  Dựa vào thành phần dinh dưỡng: Thức ăn giàu năng lượng Thức ăn giàu protein Thức ăn bổ sung (Khoáng, vitamin, ...)  Nhìn chung, TĂ có 5 nhóm chính như sau: + Thức ăn thô xanh: bao gồm thức ăn xanh như rau cỏ xanh, thức ăn thô khô như cỏ khô, rơm, thân cây ngô Tỷ lệ xơ trong thức ăn thường lớn hơn 18%. + Thức ăn giàu năng lượng: nhóm thức ăn có hàm lượng protein nhỏ hơn 20% và xơ nhỏ hơn 18%. + Thức ăn giàu protein: nhóm thức ăn có hàm lượng protein lớn hơn hoặc bằng 20%, đó là protein nguồn gốc động vật như bột thịt, bột cá, bột lông vũ thuỷ phân... và protein nguồn gốc thực vật như khô dầu đỗ tương, khô dầu bông, gluten ngô + Thức ăn bổ sung (feed additives): gồm thức ăn bổ sung dinh dưỡng như vitamin, chất khoáng, axit amin, probiotic, prebiotic ... và thức ăn bổ sung phi dinh dưỡng như chất chống oxy hoá, sắc chất, các thuốc phòng bệnh... + Thức ăn tự nhiên: động thực vật phù du, tươi sống XIN CÁM ƠN CHƯƠNG 2 DINH DƯỠNG PROTEIN VÀ ACID AMIN CHƯƠNG 2 DINH DƯỠNG PROTEIN VÀ ACID AMIN 1- Protein 1.1- Phân loại 1.2- Vai trò dinh dưỡng của protein 1.3- Tiêu hóa và hấp thu protein 1.4- Nhu cầu protein 1.5- Tỷ lệ protein/năng lượng khẩu phần 1.6- Chất lượng protein thức ăn 2- Acid amin 2.1- Các acid amin thiết yếu 2.2- Nhu cầu acid amin 1- Protein 1.1- Phân loại: • Phân loại theo chức năng: +/ Protein đơn giản: - Protein dạng sợi: cấu tạo các mô liên kết như collagen (giầu hydroxyprolin) , elastin (giầu alanine và glycine), keratin (giầu axit amin chứa S) - Protein hình cầu: là các enzyme, antigen và hormone. Thành phần: albumine, histone, protamine, globuline. +/ Protein phức tạp: Loại protein này ngoài các acid amin còn có nhóm không phải protein như glycoprotein, lipoprotein, phospho protein và chromoprotein.. • Phân loại theo dinh dưỡng Protein thực (acid amin) Protein thô (crude protein) (N x 6,25) Hợp chất N phi protein (acid amin tự do, amid, urê, nitrate, alcaloid ) Hệ số để tính đổi ra CP: khác nhau loại thức ăn Ví dụ: Lúa mì: 5,83 Lúa gạo: 5,87 Cazeine sữa: 6,38. Theo quy ước quốc tế: khi tính CP cho tất cả các loai thức ăn thì đều dùng hệ số 6,25 CẤU TRÚC PROTEIN 1.2 Vai trò • Vai trò cấu trúc (nguyên liệu tạo các mô và các sản phẩm). • Thành phần hoạt chất sinh học: enzyme, hormone... thực hiện các chức năng vận chuyển (hemoglobin), cơ giới (collagen), bảo vệ (antibody), thông tin (protein thị giác). • Cung cấp năng lượng: Cá là loại Ammonitelic (tiết amoniac): 1g protein cho 4,5 kcal năng lượng trao đổi. Động vật có vú là loại Ureotelic và chim (gia cầm) là Uricotelic: 1g protein cho 4,0 kcal năng lượng trao đổi. 1.3. Tiêu hóa và hấp thu protein 1.3.1. Quá trình tiêu hóa protein  Men tiêu hóa protein chủ yếu: Pepsin, trypsin, erepsin. Pepsin  Dạ dày: Protein polypeptid. Ở nhóm cá không có dạ dày không tiết ra men pepsin. Trypsin, chymotrypsin, erepsin  Ruột: Polypeptid peptid, acid amin Cá không có dạ dày (cá chép, mè trắng, rôhu...): trypsin là men chủ yếu phân giải protein.  Erepsin do tuyến ruột ở niêm mạc ruột tiết ra và tồn tại trong dịch ruột.  Ở giáp xác: tiêu hóa protein tương tự như cá không có dạ dày 1.3.2. Khả năng tiêu hóa protein CP t.ăn – CP phân TLTH CP = x 100 CP t.ăn N t.ăn – N phân TLTH CP = x 100 N t.ăn N t.ăn – N phân – N n.sinh  TLTH CP thực = x 100 N t.ăn Mối quan hệ giữa N t.ăn và N phân ở cá chép: Y = 0,087 + 0,101X Y: N phân (g/100gVCK) X: N thức ăn (g/100gVCK) TLTH protein biểu kiến của một số loại thức ăn (%) Thức ăn Cá chép 2 tuổi Cá chép 3 tuổi Cá da trơn Trắm cỏ Bột cá 70-86 91 Bột đậu nành 71 81 72-79 96 Bột ngũ cốc 66 95-97 51 Cám gạo 73-78 71 Bột cỏ 73-76 Bột hạt bông 73 76-83 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến TLTH Tuổi cá : cá con thấp hơn cá trưởng thành. Thành phần thức ăn :  Thức ăn nhiều protein và ít xơ làm tăng hoạt tính của trypsin, pepsin và ngược lại.  Thức ăn có chứa nhiều tinh bột làm giảm hoạt tính của một số men tiêu hoá protein. Nhiệt độ môi trường: khi nhiệt độ tăng, hoạt lực của các enzyme tăng lên.  1.3.4. Hấp thu và chuyển hóa acid amin  Protein thức ăn sau khi tiêu hoá được hấp thu qua thành vách ruột đi vào máu dưới dạng acid amin và được chuyển hoá theo các hướng chủ yếu: - Tổng hợp thành protein mới (sinh trưởng) /thay thế các mô già của cơ thể (duy trì). - Tham gia tạo thành chất có hoạt tính sinh học cao như hormon, enzyme. - Tạo thành glycogen dự trữ trong cơ thể - Phân giải giải phóng năng lượng. Quá trình chuyển hoá các amino acid 1.4- Nhu cầu protein của cá • Nhu cầu duy trì: Ở cá cao hơn ĐV có vú. Cá hồi 100g có nhu cầu protein duy trì là 52,1(10oC); 69,3 (15oC); 97,7 mg/ngày (20oC). • Nhu cầu protein sản xuất (tăng trưởng): cao hơn ĐV có vú 4 lần, gà 2 lần. Nhu cầu protein phụ thuộc vào: + Loài cá + Tính biệt + Tuổi và khối lượng cơ thể: non cao hơn trưởng thành. + Mật độ đàn. + Mức độ hoạt động. + Môi trường: nhiệt độ, ánh sáng, độ mặn, O2,. + Độ mặn: độ mặn cao thì yêu cầu Pr. cao. + Chất lượng protein khẩu phần : protein có aa cân đối và TLTH cao -> tạo nhu cầu Pr. thấp hơn so với Pr. không cân đối aa. + Cân đối năng lượng: khẩu phần đủ E -> giảm nhu cầu protein NHU CÂU PROTEIN CỦA MỘT SỐ LOÀI CÁ Loài Tỷ lệ protein khẩu phần (giai đoạn juvenile) Cá hồi Atlantic 45 Cá da trơn 32-36 Cá chép 31-38 Cá trắm cỏ 41-43 Cá hồi vân (Rainbow trout) 40 Cá lóc 52 Cá rô phi 30-34 Cá chình Nhật 44,5 NHU CÂU PROTEIN CỦA MỘT SỐ LOÀI CÁ Loài cá KL (g) Nguồn protein Protein tối ưu (%) Tác giả Cá nheo Mỹ I. punctatus 7 Protein trứng gà 32-36 Garling,1976 69 Bột thịt, bột huyết, bột xương 26-32 Robinson,1999 Cá trê trắng C. batrachus 0.1 Bột cá + đậu nành 30 Chuapoehu, 1987 Cá trê phi C. gariepinus 40 Casein+Arg, Met. 30-40 Loài P (g) Nguồn protein Mức Protein (%) Tác giả Tôm Sú Panaeus monodon 0.5 Casein + bột cá 46 Lee (1971) Casein 40 Aquacop (1978) Hỗn hợp 35 Bages và Sloane (1981) 1.3 Hỗn hợp 40 Alava và Lim (1983) Bột cá trắng 35 Lin và ctv (1982) 0.9 Hỗn hợp 44 Shiau và ctv Thẻ chân trắng P. vannamei 1.7 Hỗn hợp >30 Colvin và Brand (1977) Hỗn hợp 30 Cousin và ctv Bột cá 40 Foster và Beard (1973) Tôm càng xanh Macrobranchium rosenbergii 0.10 Hỗn hợp >35 Balazs và Ross (1976) 0.15 Bột cá + đậu nành 40 Millikin và ctv (1980) Hỗn hợp 25 Clifford (1978) Protein cua 33-35 D’Abramo (1988) 4.1 Bột cá + casein 40 Ashmore và ctv (1985) Hỗn hợp 30 Fruechtenicht (1988) NHU CÂU PROTEIN CỦA MỘT SỐ LOÀI GIÁP XÁC 1.5- Tỷ lệ năng lượng/protein Năng lượng của khẩu phần (KJ/kg TĂ) E/P = -------------------------------------------------- Tỷ lệ Protein thô KP (%) Số mg hoặc gr. Protein thô /kg TĂ P/E = ------------------------------------------------ Năng lượng khẩu phần (KJ/kg TĂ) • Năng lượng khẩu phần: DE (digestible energy) hoặc ME (metabolizable energy) • Protein: CP (crude protein) hoặc DP (digestible protein) Page&andrews,1973 Garling&Wilson, 1976 Mangalik, 1986 Mangalik, 1986 Li&Lovell, 1992 El Sayed, 1987 Takeuchi et al., 1979 Cho&Kaushik, 1985 Cho&Woodward, 1989 Machiels&Henken, 1985 Hung L.T, 1999 Hung L.T, 1999 22,7 22,5 23,2 20,5 19,3 24,6 25,8 22,0 25,1 21,5** 18,6** 14,4** 9,71 2,8 11,6 13,1 12,8 12,3 12,3 15,1 17,2 18,6* 22,2 28,8 27,0 27,0 24,4 30 31,5 33 42 40 32 28 526 34 10 266 600 50 20 90 94 - 15 20 Cá trơn Mỹ Cá rô phi Dài loan Cá chép Cá hồi Salmo gairdneri Cá trê phi Cá tra Cá basa Tác gia DP/DE (mg/KJ) DE (KJ/g) DP (%) Khối lượng (g) Giống loài TỶ LỆ DP/DE CHO TĂNG TRƯỞNG TỐI ƯU CỦA MỘT SỐ LOÀI CÁ (NRC, 1993) *GE: năng lượng thô **CP/GE Ý nghĩa tỷ lệ CP/Năng lượng • Khẩu phần giầu protein, nghèo E: Pr được huy động để giải phóng năng lượng -> lãng phí protein • Khẩu phần giầu E, nghèo protein: cơ thể thiếu Pr để tạo mô và sản phẩm, năng suất sản xuất giảm. • Khẩu phần giầu protein và giầu E: lãng phí thức ăn, giảm hiệu quả kinh tế, ô nhiễm môi trường. • Nồng độ E khẩu phần chi phối lượng chất khô thu nhận. 1.6- Chất lượng protein thức ăn Protein của loại thức ăn khác nhau có chất lượng khác nhau. • Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng CP thức ăn: (1). Giá trị sinh vật học (BV= biological value) CP tích lũy CP ănvào – (CPphân + CPn.tiểu) BV = ------------------ x 100 = ------------------------------------ x 100 CP tiêu hóa CP ăn vào – CP phân Ví dụ: BV: Bột cá 75, Bò 75, Sữa 95, trứng100 Bột đ.tương 74, Cazeine 80 Bắp 72, Gạo 86, Bột mì 44 (2). Hiệu quả protein (PER: protein efficiency ratio) PER = (Wf – Wo)/F x p Wf: khối lượng cá cuối thí nghiệm Wo: khối lượng cá đầu thí nghiệm p: % protein TA F: khối lượng thức ăn tiêu thụ trong thời gian TN Ví dụ: PER = (100-20)/130 x 32 = 1,923 (3) Chỉ số acid amin thiết yếu (EAAI = essential amino acid index) a1, a2,an: % acid amin thiết yếu trong protein thức ăn thí nghiệm b1, b2,bn: % acid amin thiết yếu trong protein trứng n: số lượng acid amin. Ví dụ : EAAI lúa mì: 65, bột cá: 160 EAAI có tương quan dương với BV (4). Thang giá trị hóa học (CS: chemical score)  Là tỷ số giữa các AA trong CP thức ăn so với AA tương ứng của chúng ở protein trứng trong cùng một lượng protein ngang nhau. a x 100 a: % AA trong CP thức ăn  CS = -------------- b: % AA trong CP trứng b  Acid amin có chỉ số hoá học thấp nhất sẽ là "yếu tố hạn chế". Ví dụ: Thang giá trị hóa học của các AA trong lúa mì Axit amin % CP trứng % CP lúa mì % thiếu trong lúa mì Arg 6,4 4,2 -34 His 2,1 2,1 0 Lys 7,2 2,7 -62,5 Tyr 4,5 4,4 -2 Tryp 1,5 1,2 -20 lysine lúa mì/lysine trứng = 2,7/7,2 x 100 = 37,5% CS lysine lúa mì = 37,5 – 100 = - 62,5% -> Lysine là AA giới hạn 1 trong lúa mì Protein CS BV Trứng 100 100 Thịt bò 67 75 Sữa bò 60 95 Gạo 53 86 Ngô 49 72 Thang giá trị hóa học và BV của các protein thức ăn 2- ACID AMIN Acid amin là thành phần của protein. R - CH2 - COOH NH2 Có hai loại acid amin, acid amin thiết yếu và không thiết yếu. Thế nào là acid amin thiết yếu? ACID AMIN THIẾT YẾU (INDISPENSABLE AMINO ACIDS) ACID AMIN KHÔNG THIẾT YẾU (DISPENSABLE AMINO ACIDS) 1- ARGININE 2- HISTIDINE 3- ISOLEUCINE 4- LEUCINE 5- LYSINE 6- METHIONINE 7- PHENYLALANINE 8- THREONINE 9- TRYPTOPHAN 10- VALINE ALANINE ACID ASPARTIC ACID GLUTAMIC ASPARAGINE GLUTAMINE GLYCINE PROLINE HYDROXYPROLINE CYSTINE TYROSINE SERINE 2.1- Các acid amin thiết yếu 10 axit amin được coi là thiết yếu đối với tôm và cá. Acid amin Chép Rô phi Chình (Anguilla japonica) Da trơn (Ictalurus puntatus) Hồi vân (O. mykiss) Arginine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Phenylalanine Threonine Tryptophan Valine 1,6 0,8 0,9 1,3 2,2 1,2a 2,5b 1,5 0,3 1,4 1,18 0,48 0,87 0,95 1,43 0,75c 1,05d 1,05 0,28 0,78 1,7 0,8 1,5 2,0 2,0 1,2a 2,2b 1,5 0,4 1,5 1,0 0,4 0,6 0,8 1,2 0,6 1,2e 0,5 0,12 0,71 1,4 0,64 0,96 1,76 2,12 0,72f 1,24 1,36 0,3 1,24 2.2- NHU CẦU ACID AMIN Ghi chú: a : không có cystine; b : không có tyrosine, nếu có tyrosine chiếm 1% nhu cầu phenylalanine; c: có 0,15% cystine; d: có 0,5% tyrosine; e: có 0,3% tyrosine; f: có cystine 2.3- Một số nhận xét về vai trò và nhu cầu acid amin của cá (1). Ở động vật có vú và ở gia cầm, cơ thể có thể tự đáp ứng được một phần arginine nhưng cá thì không. Nhu cầu arginine của cá nước mặn thấp hơn cá nước ngọt. Không có sự đối kháng arginine - lysine ở cá. H2N- C- NH- (CH2)3- CH - COOH NH NH2 ARGININE H2N – CH2- (CH2)3 – CH – COOH NH2 LYSINE GIẢI THÍCH VỀ ĐỐI KHÁNG LYSINE-ARGININE Thừa lysine khẩu phần, hoạt tính arginase của thận tăng lên vài lần→ tăng sự phân giải arginine → ornithine và ure. Khẩu phần nhiều lysine phải tăng arginine Bổ sung vào khẩu phần một số acid amin khác làm giảm hoạt tính arginase của thận, giảm phân giải arginine và giảm nhẹ đối kháng lysine-arginine (2). Nhu cầu isoleucine ở cá hồi 2 tuổi phụ thuộc vào leucine KP, tăng isoleucine phải tăng nhu cầu leucine. Mối tương tác giữa isoleucine và leucine thấy ở cá da trơn. H3C CH3- CH2-CH-CH-COOH CH-CH2-CH-COOH CH3 NH2 H3C NH2 ISOLEUCINE LEUCINE Như vậy có mối đối kháng isoleucine – leucine ở cá (3). Nhu cầu histidine cho sinh trưởng của cá hồi giai đoạn 2 tuổi là 0,7%/CK (hay 1,6g/16gN). Histidine → khử carboxyl → Histamine. Histamine gây dị ứng + Histamine + lysine (NH2 ở vị trí C ) → t o → gizzerosine → loét mề (gia cầm), loét dạ dầy (cá hồi). H H H NH2 O C = C – C – C – C N NH H H OH CH HISTIDINE HISTIDINE → khử carboxyl → HISTAMINE (4). Lysine là một acid amin giới hạn trong thức ăn. Khẩu phần thiếu lysine cá sinh trưởng kém, thối loét vây và chết. H2N-(CH2)4-CH-COOH NH2 (5). Acid amin chứa S có nhiều trong thức ăn động vật. Thiếu methionine (không thiếu cystine) → giảm sinh trưởng, viêm cata thuỷ tinh thể, đục thuỷ tinh thể. Thừa methionine → giảm sinh trưởng. CH2-CH-COOH CH2-CH2-CH-COOH SH NH2 S.CH3 NH2 cystine methionine Cystine thay được 40% tổng nhu cầu acid amin S (6). Phenyl alanine và tyrosine: acid amin thơm (AAA) Tyrosine có thể thay thế một phần phenyl alanine (tyrosine thay thế được 5% phenyl alanine ở cá da trơn). Phenylalanine Tyrosine (7). Threonine: Nhu cầu của cá hồi vân: 2,2 - 3,2g/16gN (8g/kg CK khẩu phần), hàm lượng cao hay thấp hơn làm giảm sinh trưởng. H3C-CH-CH-COOH OH NH2 (8). Tryptophan: Thiếu tryptophan gây scoliosis, rối loạn chuyển hoá khoáng và viêm cata thuỷ tinh thể (salmonids). - CH2-CH-COOH NH2 NH 0 50 100 2 4 10oC 16 oC 20 oC SƠ ĐỒ: Quan hệ giữa tỷ lệ nhiễm scoliosis do thiếu tryptophan và nhiệt độ nuôi cá Oncorhynchus keta, khối lượng ban đầu 1,5g Nguồn: Akiyama et al., 1986 Y; tỷ lệ nhiễm scoliosis X; tuần tuổi Scoliosis 2.4- Những nguyên nhân thiếu acid amin khẩu phần • Phối hợp các nguồn protein tự nhiên thiếu một vài acid amin quan trọng + Protein thực vật, nấm men, bột thịt xương, bột máu, bột lông vũ thiếu met. + Khô dầu (trừ khô đỗ tương), algae thiếu lysine + Khô dầu thiếu threonine + Cá ủ ướp thiếu tryptophan • • Mất cân bằng acid amin do lựa chọn những nguồn protein có những cặp đối kháng acid amin: leucine – isoleucine Ví dụ: bột máu giầu valine, leucine, histidine nhưng nghèo methionine và isoleucine. • Xử lý nhiệt quá cao làm giảm tỷ lệ tiêu hoá hấp thu protein và acid amin, giảm BV% Xin cám ơn