🔙 Quay lại trang tải sách pdf ebook Giáo trình dinh dưỡng vật nuôi Ebooks Nhóm Zalo GT.0000026902 ĐẠI HỌC HUẾ ĐẠI HỌC NÔNG LẢM PGS.TS. LÊ ĐỨC NGOAN (Chủ biên) PGS.TS D ư THANH HANG NHÀ XUẮT BẢN ĐẠI HỌC HUÉ ĐẠI HỌC HUỆ TRƯỜNG ĐAI HOC NÔNG LẢM PGS.TS. LÊ ĐỨC NGOAN (chủ biên) PGS. TS. D ư THANH HANG Giáo trình DINH DƯỠNG VẬT NUÔI NHÀ XUÁT BẢN ĐAI HOC HUÉ Huế, 2014 Biên mục trên xuát bản phẩm của Thư viện Quốc gia Việt Nam Lè Đức Ngoan Dinh dưỡng vật nuôi / Lẻ Đức Ngoan (ch.b.), Dư Thanh Hằng. - Huế : Đại học Huế, 2014. - 284tr., minh họa ; 24cm ĐTTS ghi: Đại học Huế. Trường đại học Nông Lâm. - Thư mục: tr. 284 1. Dinh dưỡng 2. Động vật nuôi 636.0852 - dc23 DUH0061p-CIP' Mã sổ sách: GT/84 - 2014 2 LỜI M Ở ĐẦU Năm 2002, quyển Giáo trình dinh dicữtig gia súc do TS. Lê Đức Ngoan biên soạn, GS.TS. Vũ Duy Giàng đọc và góp ý được Nhà xuất bản Nông nghiệp ấn hành nhằm cung cấp cho bạn đọc những kiến thức cơ bản về dinh dưỡng động vật nói chung và dinh dưỡng gia súc nói riêng. Do sự thay đổi đề cương học phần và nhiều thông tin mới về khoa học dinh dưỡng không ngừng cập nhật và cùng với các góp ý nói trên, Giáo trình dinh dirỡng vật nuôi đã được chinh lý và bô sung từ Giáo trình dinh dưỡng gia súc Giáo trình này do PGS TS Lê Đức Ngoan chủ biên và PGS. TS Dư Thanh Hằng cùng biên soạn. Giáo trình bao gồm 11 chương: Chương 1. Gia súc và thức ăn của gia súc Chương 2. Vai trò của các chất dinh dưỡng trong thức ăn Chương 3. Xác định giá trị dinh dưỡng protein của thức ăn Chương 4. Trao đổi năng lượng và các phương pháp xác định giá trị nãng lượng cùa thức ãn Chương 5. Các phương pháp đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn Chương 6. Nhu cầu dinh dưỡng cho gia súc nuôi duy tri Chương 7. Nhu cầu dinh dưỡng cho gia sức sinh trưởng Chương 8. Nhu cầu dinh dưỡng cho gia súc cái mang thai Chương 9 Nhu cầu dinh dưỡng cho gia súc tiết sữa Chương 10. Nhu cầu dinh dưỡng cho gia cầm đẻ trứng Chương 11. Lượng thu nhận thức ăn Tuy nhiên, nội dung giáo trình không thê bao trùm hết những vấn đề chuyên sâu của dinh dưỡng học động vật. Mong bạn đọc góp những ý kiến quý báu để giáo trình hoàn chinh hơn trong lần tái bản sau. Các tác giả cám ơn PGS. TS. Hồ Trung Thông đã đọc và chỉnh sửa để giáo trinh được hoàn chinh, cám ơn Công ty Green Feed Việt Nam, Đại hoc Huế và tnràng Đại hoc Nông I,âm Huế đã tài tro cho viêc xuất bản Chúng tôi cũng xin chân thành cám ơn trước sự góp ý cùa bạn đọc. Mọi đóng góp xin gửi về địa chỉ: PGS. TS. Lê Đức Ngoan qua Email: le.ngoan@ huaf.edu.vn PGS. TS Dư Thanh Hằng qua Email: hangduthanh@ gmail.com Các tác giả 3 NHŨNG MÓC LỊCII s ử VÊ NGHIÊN c ử u DINH DỦÕÌNG DỘNG VẬT Antoine Lavoisier (1743-1791, Antoin« Lavoisier ingười Pháp) được coi như cha đé cùa ngành idinh dưõ'ng. Vào cuối 1700’, ông đã sư idụng cân và nhiệt kế trong các nghiên cứu «dinh dưỡng. Ỏng phát hiện ra rằng sự đốt cháy chất dinh dưỡno là quá trinh ôxy hoá Ông cho rằng hô hấp là sự kết hợp carbon và hydro nhờ có mặt của ôxy và tạo ra khí carbonic. Cùng với Laplace, ông đã thiết kế nhiệt lượng kế và khẳng định rằng hô hấp là hoạt động thiết yếu tạo ra nhiệt cơ thể. Năm 1788, Crawford và Lavoisier cùng tạo ra buồng hô hẩp bao bởi nước hoặc nước đá đê nghiên cứu trao đổi nhiệt cúa cơ thề. Những nghiên cứu cơ bản về trao đổi nhiệt ờ động vật bắt đầu từ khi có thiết bị này Albrecht Daniel Thaer (bác sĩ người Đức - 1752-1828) đã có công lớn về lĩnh vực nông nghiệp vi đã thành lập viện đào tạo nông nghiệp đầu tiên ở Celle (1902) và phát hiện vật nuôi ăn cỏ khô có chất lượng tốt thi khòe mạnh và sử dụng đơn vị “cò khô” đe xác định giá trị dinh dưỡng thức ăn (1904) Một đơn vị có khô bằng 10 lb cò khô tự nhiên. Stephen M. Babcock (nhà hóa học nông nghiệp Mỹ - 1843-1931) cho răng, gia 3ÚC đư ợc nuôi bời khâu phàn gôm nhiêu loại th ứ c ãn thì khó xác định sự đóng góp từng chất dinh dưỡng từ mỗi loại thức ăn để đáp ứng nhu cầu cùa con vật. Năm 1836, Magendie lần đầu tiên đã phân tách protein, mỡ và carbohydrate từ thức ăn. Những năm sau, Leibig ( 1842) cho rang protein, mỡ và carbohydrate là những thành phẩn thức ăn bị đốt cháy trong quá trình trao đổi chất để tạo ra năng lượng, Năm 1855, Haubner G. - người đầu tiên làm thí nghiệm tiêu hóa ở động vật và đưa ra nhận xét rằng, chất xơ cúa thức ăn ảnh hưởng đến sự 5 tiêu hóa các chất dinh dưỡng. Trong khoảng 1860 - 1864, nguyên lý của hệ thống tổng cácc (cbhất dinh dưỡng tiêu hóa đã đề cập nhiều ờ Đức (có thể tù ĐH Liebeig). INềỉăm 1864, H enneberg và Stohmann đã phát triển hệ thống phân tích p h ò n g cđịỉịnh (gần đúng) khi làm việc ở viện nghiên cứu W eende (Gottingen, Đ ứ rc;)) và từ đó bảng giá trị phân tích phỏng định của H enneberg và Stohmann (tíưược sử dụng. N ăm 1885, Rubner đã phát minh định luật không đổi (isodynairmiiic). Từ đó, R ubner nhận định, các chất dinh dưỡng của thức ăn có khả niăăng chuyển hóa cho nhau trong khuôn khổ đảm bảo sự cân bằng năng lưcợrngg. Alw ater w . o . (1844-1907) sử dụng buồng hô hấp của ngườri Iảàm thí nghiệm cho động vật và sau này là người tiên phong trong nghiêm ccứu sinh nhiệt (HP) của cơ thể. Từ 1847-1920, Nathan Zunt là nhà tiên phong trong lĩnhi vvạrc nghiên cứu hô hấp ờ vật nuôi, ô n g đã chế tạo nhiều thiết bị hô hấp Xváách tay. Trong khoảng 1851-1921, ông đã thiết kế buồng hô hấp và nghiêm iccứu hô hấp trên bò. Sau khi phát minh định luật không đổi, Rubner (1902) đã {phhát minh định luật bề mặt, theo đó, tác giả cho rằng HP của cơ thê tiưcơrrng đương 1 000 kcal/rrr diện tích bề mặt. > H ills J.L. (1910) lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ tổng các chất đlirinh dưỡng tiêu hoá (TDN) để xác định giá trị dinh dưỡng của thức ăn Víà ssau đó TD N được sử dụng m ột cách rộng rãi. Năm 1961, Kleiber tiến hành nhiều nghiên cứu về trao đồi inlhiúệt và cho thấy HP của cơ thể sinh ra tương quan với khối lượng mù Vi ( W ’í/4/4). N hững năm 1970’, Peter J. Van Soest dựa trên cơ sở phâni ttídch phỏng định đã phát triển hệ thống phân tích xơ nhiều bậc. 6 CÁC CHĨỈ VIÉT TÁT C hữ viết tắt Viết tat tù' Nghĩa A (At) Ash (Total ash) Khoáng tống số (tro) AA Amino acid Axit amin ADF Acid detergent fibre Xơ không tan trong dung môi axit (xơ axit) ALA Acid insoluble ash Khoáng không tan trong axit ALA AME Alpha-linolenic acid Apparent metabolisable energy Axit alpha-linolenic Năng lượng trao đồi biểu kiến AD Apparent digestibility Tỷ lệ tiêu hoá biểu biến ANF Anti-nutntional factor Ycu tố kháng dinh dưỡng ARC Agriculture Research Hội dồng nghiên cứu nông Council nghiệp (Anh) BV Biological value Giá trị sinh vật học BW Body weight Khối lượng cơ thể CF Crude fibre Xơ thô CP Crude protein Protein thô DCP Digestible crude protein Protein tiêu hoá DCF Digestible crude fibre Xơ thô tiêu hoá DE Digestible energy Năng lượng tiêu hóa DEE Digestible ether extract Mỡ thô (chất béo) tiêu hoá DF Dietary fibre Xơ khấu phần DHA Docosahexaenoic acid Axit docosahexaenoic DM Dry matter Vật chất khô DMI Dry matter intake Vật chất khô ăn vào DNt-t DOM Digestible nitrogen free extract Digestible organic matter Dần suât không đạm tiêu hoá Chất hữu cơ tiêu hoá EAA Essential amino acid Axit amin thiết yếu EE Ether extract Chất chiết ete (Mỡ thô) EFA Essential fatty acid Axit béo thiết yếu et al Et alii (and others) Đồng tác giả FE Faecal energy Năng lượng trong phân FL Feeding level Mức ăn GE Gross energy Nâng lượng thô 7 HI Heat increment Nhiệt gia tang (sinh nhiệt) HP Heat production Tông sàn nhiêt (Nhiệt tông)) HPLC High-performance liquid chromatography Sắc ký lỏng cao áp INRA Institut Nationale de la Viện nghiên cứu nông nghiíệp Recherche Agronomique Quốc gia Pháp IP Ideal protein Protein lý tưong LA Linoleic acid Axit linoleic LCT Low critical temperature Nhiệt độ tới hạn thấp (dưới)) Lys Lysine Axit amin lyzin MADF Modified acid dertegent fibre Xơ axit diều chinh (cai tiến)) ME Metabolisable energy Năng lượng trao dôi MEI Metabolisable energy intake Năng lượng trao dôi ăn vào ME Metabolisable energy for Năng lượng trao đôi dùng clho m maintenance duv tri Met Methionine Axit amin metionin NDF Neutral detergent fibre Xơ không tan trong dung miôi trung tinh (xơ trung tính) NE Net energy Năng lượng thuần NFE (NfE) Nitrogen free extract Dần suất không đạm NE Net energy for growth Năng lượng thuần cho sinh trurơngig NEm Net energy for maintenance Năng lượng thuần cho duy tiri NEpNet energy for protein Năng lượng thuần cho tích huỹ protein NIRS Near-infrared Quang phổ cận hồng ngoại Nito phi protein NPNspectroscopy Non-protein nitrogen NRC National Research Council Hội đồng nghiên cứu Quốc g ia NRD Nitrogen rumen degradability NSC Non-structure (Mỹ) Tỷ lệ phân giài nitơ trong dại cò 3 carbohydrate Carbohydarte phi cấu trúc NSP Non-starch Đa dường phi tinh bột polysaccharide OM Organic matter PE Protein equivalence PD1 (PDIA. Protein digestible dans PDIM) l'Intestin grele ppb Part per billion ppm Part per million PUFA Polyunsaturated fatty acid SFA Saturated fatty acid SNF Solid non-fat RD Rate of disappearance VFI Voluntary feed intake TDN Total digestible nutrient TD True digestibility TME True metabolisable energy tdt UE Unnary energy UPL Unité Fourragère du Lait Upy Unité Fourragère de la Viande WSC Water-soluble carbohydrate Chất hữu cơ Đương lượng protein Protein ticu hoá dược o ruột non (PDI có nguồn gốc thức ăn; hoặc vi sinh vật) Một phần tý Một phần triệu Axit béo không no mạch dài Axit béo no (axit béo bao hoà) Chất khỏ không chứa mờ Ty lệ thoái biến Luợng ăn vào tự do Tông các chất dinh dưỡng tiêu hóa Ty lệ ticu hoá thực Năng lượng trao dôi thực Trích dẫn từ Nâng lượng trong nước tiêu Đon vị thức ăn cho san xuất sữa Đon vị thức ăn cho san xuất thụ Carbohydrate tan trong nuớc 9 CHUYẺN ĐÒI ĐOiN VỊ ĐO LƯỜNG 1. Chuyển đổi đon vị khối luọng Đơn vị hiện tại Đơn vị chuyên đôi Hệ sô chuyên đôi li lb g 453,6 lb kg 0,4536 oz g 28,35 kg lb 2,2046 kg mg 1 000.00(0 kg g1.000 g mg 1 000 g ng 1.000.000 mg ng 1.000 mg/g mg/lb 453,6 mg/kg mg/lb 0,4536 Mg/kg ng/lb 0.4536 Meal kcal 1.000 kcal kJ 4,184 kJ kcal 0.239 kcal/kg kcal/lb 0,4536 kcal/lb kcal/kg 2.2046 ppm ng/g 1 ppm mg/kg 1 ppm mg/lb 0,4536 mg/kg % 0,0001 ppm % 0.0001 mg/g % 0,1 g/kg % 0,1 2. Đơn vị thể tích Đom vị cần đổi Giá trị đơn vị mới Đơn vị cần đổi Giá trị đơn wị mnới 1 mililít 1 lít 1 U S gallon 10 1 cm3 (cc) 1,057 U S quart, lỏng 0,908 U..S quart, khô 0,264 u .s gallon 1.000 milílĩt 3,785 lít 231 In-sơ khối 8,3453 Pao nước 128 Ao-xơ chất lỏng 1 In-sơ khối 1 Fút khối (cubic foot) 1 U.K. Gallon 16,387 cm3 28,317 cm3 28,316 lít 7,481 u .s gallon 1,728 In-sơ khốối 4,546 lít 1,201 u .s gallon 277,42 In-S(ơ khối 3. Đ on vị đo diện tích Đơn vị cần đôi Giá trị Đơn vị mới Đơn vị cân đôi Giá trị Đơn vị mới 1 m2 1.550 In-sơ vuông 3.281 fit 10.764 fit vuông 1 km 0,621 dặm 10.000 cnr 25.4 mm 1 In-sơ (ìnch) vuông 6.452 cm: 2,59 km: 1 ìn-sơ 1 flit (foot) 30,48 cm 12 in-sơ 1 dặm vuông 640 acre 1.609 m 0.4047 ha 1 dặm (rmle) 5.280 fit 1 Acre 4.047 n r 4. Chuyên đôi nhiệt độ Công thức chuyên đổi nhiệt độ Fahrenheit (F) thành Celsius (C): c = 5/9(F-32), và từ c to F F = (9/5C) + 32. Ví dụ: Bảng chuyên đổi một số mốc nhiệt độ °c Đọc giá trị °F hoặc °c' °F °c Đọc giá trị °F hoặc °c °F 15 59 138.2 30 86 186,8 20 68 154.4 35 95 203 25 77 170,6 37,8 100 212 11 MỤC LỤC NỘI DUNG Traang CHƯƠNG I GIA SÚC VÀ THÚC ÃN CỦA GIA s ú c 17 I. KHÁI NIỆM ...............................................................................................................17 1.1. Thức ăn là g i? ........................................................................................................17 1.2. Dinh dưỡng là g ì? ................................................................................................118 1.3. Chất dinh dirỡng là gi?....................................................................................... 18 II THÀNH PHÀN THỨC Ã N .................................................................................1.19 2.1 N ước.......................................................................................................................'.20 2.2 Vật chất khô..........................................................................................................r.22 III. PHÂN TÍCH THỨC Ă N ................................................................................... '23 3.1. Các phương pháp phán tích gần dúng.............................................................223 3.2. Các phương pháp phân tích hiện đại ................................................................227 3.3. Mối quan hộ giữa thức ăn, vật nuôi và sức khóe người ticu dùng................. ?31 3.3.1. Chu trình dinh dưỡng...................................................................................... ?.31 3.3.2. Dinh dưỡng và sức khoe người ticu dùng.....................................................3.33 3.3.3. Vấn đề cân bằng dinh dưỡng.......................................................................... 333 3.3.4. Vấn đề an toàn thực phấm ...............................................................................334 CHƯƠNG II VAI TRÒ CỦA CÁC CHÁT DINH DƯỠNG CỦA THÚC ĂN...................... 338 I. N Ư Ớ C......................................................................... !.......................................... 338 1.1. Nước trong cơ th ê............................................................................................................ 338 1.2. Chức năng cua nước............................................................................................339 1.3. Sự mất nước, hấp thu và diều chình nước uống............................................... 442 1.4. Nhu cầu nước........................................................................................................445 1.5. Nguồn và chất lượng nước.................................................................................550 II. CARBOHYDRATE...............................................................................................552 2.1. Vai trò sinh học.................................................................................................... 552 2.2. Nhu cầu và nguồn cung cấp................................................................................ 559 III. LIPIT......................................................................................................................660 12 3 1 Vai trò sinh học............................................................................................. 60 3.2. Nhu cầu và nguồn cung cấp lipit và axit béo.................................................64 IV. CHẤT KHOẢNG.............................................................................................67 4.1. Đặc diếm, chức năng và trao dôi chất............................................................67 •ị 2 Khoáng da lượng............................................................................................. 70 4.3. Khoáng vi lirợng.............................................................................................. 78 V. VITAMIN............................................................................................................85 5.1. Lịch sư ..............................................................................................................85 5.2. Vitamin tan trong dầu......................................................................................87 5.3. Vitamin tan trong nước................................................................................... 96 CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ DIM1 DƯỠNG PROTEIN CỦA THÚC ĂN 107 I TRAO ĐỎI PROTEIN THỨC ÁN TRONG c ơ THÊ 107 1.1. Trao đôi protein ơ vật nuôi dạ dày dơn........................................................108 1.2. Trao đồi protcin ỡ gia súc nhai lại................................................................110 II. CÁC CHI TIÊU XÁC ĐỊNH GIA TRỊ PROTEIN..................................... 113 2.1. Đối với vật nuôi dạ dày dơn....................................................................... 113 2.2. Đối với gia súc nhai lại..................................................................................120 CHƯƠNG IV TRAO DÕI NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC DỊNH GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG CỦA THỨC ĂN 124 1. TRAO ĐỐI NĂNG LƯỢNG........................................................................ 124 ! I Khái niệm chung............................................................................................ 124 1.2. Chuyên hóa nâng lượng cùa thức á n ............................................................124 1.3. Hiệu quả sư dụng năng lượng trao dôi.........................................................133 II HỆ THÒNG ƯỚC TÍNH VA BIEU THỊ GIÁ TRỊ NẢNG LƯỢNG 136 2.1. Hệ thống tồng các chất dinh dưỡng tiêu hóa (TDN).................................137 2.2. Hộ thống đương lượng tinh bột (ĐLTB).....................................................138 2.3. Hộ thống NEF cua Đ úc............................................................................... 138 2.4. Hộ thống dơn vị thức ăn cua Pháp.............................................................. 139 2.5. Hệ thống biểu thị giá trị năng lượng ơ Vương quốc Anh (UK.)...............139 2.6. Đơn vị thức ân của Việt N am .......................................................................140 13 CHƯƠNG V CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA THỨC Ă N .................................................................................................... 1 146 I. CÂN BẦNG CHÁT............................................................................................1 146 11 Cân bằng nitơ......................................................................................................1146 1.2. Cân bằng carbon................................................................................................1 147 II. TỶ LỆ TIÊU HÓA........................................................................................... 1 149 2 1 Khái niệm ...........................................................................................................I 149 2.2. Các phương pháp xác định.............................................................................. I 150 2.3. Các yếu tố ảnh hướng đến tỷ lệ tiêu h ó a ........................................................1162 CHƯƠNG VI NHU CÀU DINH DƯỠNG CHO GIA s ú c NUÔI DUY TRÌ 1 169 1 KHÁI NIỆM VÊ NHU CÂU DINH DƯỠNG.................................................. 1169 II. CÁC KHAI NIỆM VÊ TRAO ĐÔI c ơ BAN VÀ DUY TRÌ 1 170 2 1. Trao đồi cơ ban................................................................................................ I 171 2.2. Trạng thái duv trì và ý nghĩa.............................................................................I 171 III. NHU CÀU NĂNG LƯỢNG............................................................................ 1 173 3.1. Phương pháp nhân tố ........................................................................................ 1173 3.2. Phương pháp nuôi duỡng.................................................................................1 177 IV. NHU CÂU PROTEIN..................................................................................... 1178 4.1. Phương pháp nhân tố ........................................................................................ 1178 4.2. Phương pháp cân bằng chất..............................................................................1881 V. CÁC YÊU TÒ ẢNH HƯỜNG NHU CÀU DUY TRÌ.................................. 1 rt 81 5 1. Anh hưởng cua nhóm nội tạ i............................................................................1M 81 5.2. Anh hường của môi trường..............................................................................1H 82 CHƯƠNG VII NHU CÀU CHO GIA s ủ c SINH TRƯỞNG 1H 85 I ĐẶC DIỄM SINH TRƯỞNG.........................................................................18 85 1.1. Sinh trương tich lũy...........................................................................................1H 85 1.2. Sinh trưởng theo giai đoạn...............................................................................1885 1.3. Sinh trường không đồng đều............................................................................1886 II. NHU CÂU NĂNG LƯỢNG............................................................................18 87 2.1. Đối với động vật nhai lạ i................................................................................. 18 87 14 2.2. Đối với lợn.......................................................................................................188 2.3. Đối với gia cẩm ..............................................................................................190 III. NHU CẢU PROTEIN CHO SINH TRƯƠNG............................................ 190 3.1 Đối với động vật nhai lạ i................................................................................190 3.2. Đối với lợn v àg iacầm ...................................................................................191 IV. NHU CÁU KHOÁNG.....................................................................................193 4.1. Phương pháp nhân tố ......................................................................................193 4.2. Phương pháp tăng trọng và phương pháp cân bằng.................................... 193 CHƯƠNG VIII NHU CÀU CHO GIA SÚC MANG THAI 196 I ĐÁC Đ1ÊM VÀ ANH HƯỚNG DINH DƯỜNG đến GIA s ú c MANG THAI........................................................................................................................196 1.1. Đặc điểm gia súc mang thai...........................................................................196 1.2. Ảnh hướng của dinh dưỡng lên kha năng sinh sàn và phát tnến thai......199 II NHU CÂU DINH DƯỠNG CHO LƠN NÁI................................................ 202 2.1. Nhu cầu năng lượng......................................................................................202 2.2. Nhu cầu protein..............................................................................................203 III. NHU CẢU DINH DƯỜNG CHO BÒ CÁI MANG THAI.........................204 3.1. Nhu cầu năng lượng......................................................................................204 3.2. Nhu cầu protein............................................................................................. 204 CHƯƠNG IX NHU CÀU CHO GIA s ú c TIÉT SỦ A 207 I. ĐÁC ĐIẺM VÀ S ự HÌNH THÀNH SỬA..................................................... 207 II. NĂNG SUÀT VÀ THÀNH PHÀN SỮA.......................................................210 III. NHU CÂU DINH DƯỠNG CHO BÒ SỬA................................................ 212 3.1. Nhu cầu năng lượng...................................................................................... 213 3.2. Nhu cầu protein..............................................................................................215 3.3. Nhu cầu khoáng............................................................................................. 216 3.4. Nhu cầu vitam in.............................................................................................217 IV. NHU CẢU CHO LỢN NÁI NUÔI CON..................................................... 217 4.1. Đặc điềm......................................................................................................... 217 4.2. Nhu cầu năng lượng...................................................................................... 218 4.3. Nhu cầu protein............................................................................................. 220 15 4 4 Nhu cầu chất khoáng......................................................................................2221 CHƯƠNG X NHU CÀU CHO GIA CẢM DẺ TRÚNG 2223 I. ĐẠC ĐIÊM CUA GIA CÀM ĐE TRÚNG........................................................ 2223 1.1. Năng suất và sán lượng trừng...........................................................................2223 1.2. Tăng trọng của gà m ái....................................................................................2223 1.3. Thành phần hóa học của trứ ng.........................................................................2223 II NHU CÀU DINH DƯỠNG...............................................................................2224 2.1. Nhu cầu năng lư ợng..........................................................................................2224 2.2. Nhu cầu protein và axit am in............................................................................2226 2.3. Nhu cầu khoáng................................................................................................. 2228 2.4. Nhu cầu vitam in................................................................................................ 222S CHƯƠNG XI THU NHẬN THỨC Ã N .........................................................................................2231 I. CÁC KHÁI N IỆM ............................................................................................. 2231 1 1 Thu nhận thức ă n ................................................................................................2231 1.2. Điều chinh lượng ăn v ào .................................................................................. 2231 II LƯỢNG ẢN VAO CUA GIA s ú c DẠ DAY ĐƠ N .......................................2233 2.1. Trung tâm điều khiển........................................................................................ 2233 2 2 Quan sát cam quan.............................................................................................2235 2.3. Các yếu tố sinh lý ..............................................................................................2235 2 4. Thiếu chất dinh dưỡng...................................................................................2237 2.5. Chọn lựa thức ãn................................................................................................2237 III LƯỢNG ĂN VÀO ơ GIA s ú c NHAI L A I...................................................2238 3.1. Thuyết điều hóa, điều nhiệt và lipit.................................................................2238 3.2 Cảm quan............................................................................................................. 2239 3.3. Yếu tố vật lý ...................................................................................................... 2239 3.4. Trạng thái sinh lý ............................................................................................... 2-241 IV. ƯỚC TÍNH LƯỢNG ĂN VÀO........................................................................ 2-242 4.1 Phương pháp trục tiế p ...................................................................................... 2442 4.2. Các phương pháp ước tinh................................................................................2142 SÁCH ĐỌC THÊM 2444 PHỤ L Ụ C ............................................................................................................... 2446 16 CHƯƠNG 1 GIA SÚC VÀ THỨC ĂN CỦA GIA súc Chất dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng trong chăn nuôi vi ánh hường trực tiếp đến năng suất vật nuôi và chi phí cho sản xuât, vì vậy ảnh hưởng đến giá thành sàn phẩm. Chất dinh dưỡng có trong thức ăn là thành phẩn chinh để trực tiếp tạo nên sản phẩm và ảnh hường đến năng suất và chất lượng sản phẩm vật nuôi Thông thướng, thức ăn chiếm 65-70% chi phí cho sản phẩm chăn nuôi và là chìa khóa về lợi ích kinh tê của ngành (Lã Văn Kính, 2003). Sử dụng thức ăn hiệu quả là nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm và tăng tính cạnh tranh cùa ngành chăn nuôi trên thị trường trong nước và thế giới Đê đạt được mục đích này, điêu quan trọng nhât là hiểu biêt và đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn và các yếu tố ảnh hường cũng như nhu cầu vật nuôi về các chât dinh dường mà thức ăn cung cấp. Các vấn đề nêu trên sẽ được trình bày ở các chương trong giáo trình này Chương 1 sẽ trinh bày một số khái niệm cơ bàn về thức ăn và dinh dưỡng, và các phương pháp xác định thành phần hoá học cùa thức ăn. Yêu cầu sinh viên nắm vững nội dung và vận dụng đẻ trả lời đẩy đủ các câu hỏi ở cuối chương 1. KHÁI NIỆM 1.1. Thức ăn là gì? Thức ăn là từ ngữ thường được sử dụng hàng ngày và khái niệm thức ăn đã được đề cập trong nhiều tài liệu. Ví dụ, người ta nói rau muống, cám gạo, bột ngô, bột cá, bột đô tương,... là thức ăn cụ thê vi những nguyên liệu này được vật nuôi ăn vào đề đảm bảo sự sống và tạo ra sản phẩm như thịt, sữa. Nói chung, thuật ngữ “thức ăn - food hay feed” đế mô tả những vật liệu có khà năng ăn được nham cung cấp chât dinh dưõng cho con người và gia súc. “Feed” thường sử dụng trong thức ăn gia súc. Đe khái quát, chúng ta có thề định nghĩa thức ăn như sau: Thức ăn là những sản phâm thực vật, động vật và khoáng vật đirợc cơ thê gia súc ăn vào, tiêu hóa, hấp thu và sừ dụng cho các mục đích khác nhau cùa cơ thế. Trong thực tế không phải tất cả các vật liệu ăn vào đều có thể được tiêu hóa như nhau hay hoàn toàn được tiêu hóa ờ các vật nuôi khác nhau Sự khác nhau về khả năng tiêu hóa và sử dụng đã làm cho giá trị dinh dưỡng của thức ăn khác nhau. Ví dụ, cỏ khô và cò tự nhiên là những thức 17 ăn khó tiêu hóa nhưng cám gạo, bột cá., dễ tiêu hóa đối với lợn. Trong kkhi, cỏ và rơm khó tiêu hóa đối với lợn thì dễ tiêu hóa ở bò, trâ u ... Điều naày cho thấy, giá trị của thức ăn khác nhau theo đối tượng sử dụng 1.2. Dinh dưỡng là gì? Trong từ điển, dinh dưỡng được khái niệm như là những bước chuyvển tiếp nhờ đó mà cơ thể sống đồng hóa các chất dinh dưỡng trong thức ĩ ăn và sử dụng chúng cho duy trì, cho sinh trưởng và tạo sàn phẩm. Đó là khhái niệm chung nhất cho cả thực vật và động vật. Khái niệm đơn giản hơn về dinh dưỡng, đó là những quá trình hóa hiọc và sinh lý của sự chuyển hóa thức ăn thành các tổ chức mô và hoạt chất siinh học cùa cơ thể. Các quá trình này bao gồm sự thu nhận thức ăn, sự tiêu hoóa và hấp thu các chất dinh dưỡng, vận chuyển các chất đã hấp thu đên tế boào và loại bỏ những chất cặn bã ra khỏi cơ thể. Vì vậy, hóa học, sinh hóa và simh lý học là cơ sở của dinh dưỡng học và công cụ để nghiên cứu dinh dưỡngg D inh dưỡng học nghiên cứu các quá trình trên nhằm giúp cho (Cơ thể động vật chuyển hóa thức ăn thành sản phẩm chính m ột cách hiệu qi|uả nhất. Vì vậy, m ục đích của môn học dinh dưỡng là cung cấp kiẻn thức 'v ề vai trò các chất dinh dưỡng và nguyên lý xác định nhu cầu các chất diinh dưỡng cho động vật. 1.3. C hất dinh dưỡng là gì? C hất dinh dưỡng là các nguyên tố hay hợp chất hóa học có tronng khẩu phần làm thỏa mãn sự sinh sản, sinh trưởng, tiết sữa hay duy trì qnuá trình sống bình thường. Sáu nhóm chất dinh dưỡng đã được phân looại như sau: nuớc, protein và axit amin, carbohydrate, lipit, vitam in, và ccác nguyên tố khoáng. N ăng lượng mà tất cả gia súc đều cần được lấy từ im ỡ carbohydrate và từ các sản phẩm khử amin của các am ino axit. Các chhất dinh dưỡng cung cấp cho tế bào: nước, các vật liệu, các hợp chất cấu trrúc (da, cơ, xương, thần kinh, m ỡ) và chất điều chỉnh quá trình trao đổi chhất trong cơ thể. G ia súc cần hơn 40 chất dinh đường khác nhau và được 1 ấy 1 tù khẩu phần thức ăn và có những chất bản thân cơ thể không tổng hợp đưcợc gọi là ’’chất dinh dưỡng thiết yếu”, và m ột số chất bản thân có thể tổng hcợp được gọi là “chất dinh dưỡng không thiết yếu”. Nhóm chất dinh dưỡng thiết yếu bao gồm: các axit amin thiết yếu, ccác axit béo thiết yếu và các khoáng thiết yếu (xem chi tiết ở các chương sau)) 18 2. TH À N H PHÀN T H Ú C ÃN Bàng 1.1. Các chất dinh dưỡng mà gia súc, cây trồng và con nguòi yêu cầu Chất dinh duỡng Cây trồng súc Ngirời Chất dinh Gia dưỡng Cây tr ồ n g Gia súc Người Nước X X X Khoáng (tiép): Năng lượng X X X Kali X X X Carbohydrate X X X Seien X X X Mỡ: X X Silic X X X Axit linoleic X X Kẽm X X X Axit linolenic X X Nhôm X ? ? Protein: X X X Brôm X ? 7 Nitơ X X X Xêsi X Các axit amin: X X Stronti X Arginine X X X Cadimi 7 9 Histidine X X X Thủy ngân 7 •? Isokucine X X X Liti 7 7 Leucine X X X Chi ? 9 Lysine X X X Nikon X9 Methionine X X X Thiếc X 7 Phenylalanine X X X Vanadi X7 Prolin X X X Vitamin: Threonine X X X A X X Tryptophan X X X c X X Valine X X X D X X khoáng: E X X Bo X X X K X X Canxi X X X B12 X X Coban X X X Biotin X X oồng X X X Cholin X X Crỏm X X X Folacin X X Clo X X X Niacin X X Flo X X X Axit pantotenic X X S a t X X X Pvndoxin X X lot X X X Riboflavin X X MagiC' X X X Myo-inositol 7 9 Molypden X X X Phot pho X X X ? Không đủ bằng chứng đê nói rằng thực vật, động VỘI hoặc con người có nhu cầu. 19 Thức ăn gia súc phần lớn lấy từ sản phẩm thực vật. Thực vật nihờ quá trình quang hợp mà tổng hợp được các hợp chất hữu cơ phức tạp từ CIO và H ,0 trong không khí, còn chất vô cơ lấy từ đất Nguồn năng lượng ccủa thực vật được dự trữ dưới dạng hóa năng và gia súc có thể sừ dụng và biiến đổi cho phù hợp các mục đích khác nhau cùa cơ thể nó N hư vậy, gia sú c ' và thực vật đều chứa các nhóm hợp chất hóa học tương tự nhau và chủng ta I có thể nhóm chủng lại như ở bảng 1.1. 2.1. Nước Hàm lượng nước trong cơ thể gia súc rất khác nhau tùy theo thieo tuổi. Gia súc non chứa 750-800/g nước/kg thể trọng, nhưng ớ gia ssúc trường thành thì giá trị này còn 500/g Hàm lượng nước trong cơ thẻ luiôn luôn ổn định và gia súc sẽ chết nhanh khi thiếu nước hơn là thiếu thiức ăn. N ước giữ chức năng vô củng quan trọng là dung môi để hòa tan ccác chất dinh dưỡng đến nuôi m ô cơ, và chuyển chất thải từ m ô cơ đến các cơ quan bài tiết. N ước còn giúp cơ thể điều nhiệt do nhiệt riêng của nước csao Ngoài ra, nước cũng bị bốc hơi khỏi cơ thể qua phổi và qua da, chính I vì vậy nó cũng góp thêm chức năng điều hòa nhiệt độ cơ thể. Nước THỬC ẢN Vô cơ: Thiết yếu. Ca, Cl, K, Mg, Na, p, s, Cco, Cr, Cu, F, Fe, I, Mn, Mo, Ni, Se, Si, Sn, V, Zrn Không thiết yếu. Ag, Al, Au, Bi, Ge, Hg, Pb, FRb Sb, Ti Độc. As, Cd, F, Hg, Mo, Pb, Se, Si 20 B ảng 1.2. T hành phần hoá học m ột số thực vật và sản phẩm _____________________ động vật (g/kg tư oi)_____________________ Nu ó c Cnrbohvdrate Lipit Protein Khoáng Rau muống 894 47 7 21 15 Cây ngô non 869,4 66,8 4 14 12 Hạt gạo tẻ 127,2 758 15 83,8 10 Hạt ngô te 119 700,6 42,1 92,8 15 Sữa bò 876 47 36 33 8 Thịt nạc 720 6 44 215 15 Trứng 667 8 100 118 107 Nguồn'. Viện chăn nuôi quốc gia (2001) Gia súc lấy nước từ ha nguồn khác nhau: nước uống, nước có trong thức ăn và nước trao đòi. Nước trao đồi được hình thành trong quá trinh ôxy hóa các chất hữu cơ có chứa hydro Hàm lượng nước có trong thức ăn cũng rất khác nhau từ 60 g trong thức ăn tinh đến 900 g/kg trong một số củ, quả Do khác nhau về hàm lượng nước trong thức ăn nên khi so sánh giá trị dinh dưỡng của thức ăn chúng ta thường biểu thị dưới dạng vật chất khô (bảng 1.3). Hàm lượng nước trong thực vật liên quan nhiều đến giai đoạn sinh trưởng: hàm lượng nước ớ cây non cao hơn cây già; và môi trường sinh sống: hàm lượng nước ờ thực vật thúy sinh cao hơn thực vật trên cạn Gia sức mất nước thông qua 3 con đường chính, đó là thải qua phân, qua nước tiểu và qua mồ hôi, và một phần nhỏ qua hơi thờ Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, nước uống là vấn đề trờ ngại cho người chăn nuôi, nhất là ở những vùng khô hạn quanh năm hoặc các mùa vụ khan hiếm nước. Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loại nguyên liệu (g/kg vật chất khô) Carbohydrate Lipit Protein Khoáng Cỏ non 685 40 175 100 Hat lac 214 478 285 23 Sữa bò 379 290 266 65 Thịt nạc 21 157 768 34 Trứng 24 300 355 321 Nguồn: Viện chăn nuôi quốc gia (2001) 21 2.2. Vật chất khô Vật chất khô (VCK) được chia thành hai nhóm: chất hữu co v à chất vô cơ, tuy nhiên đối với một cơ thể sống khó để tách biệt hai nhóm náy Rất nhiều chất hữu cơ có chứa các chất vô cơ như là một thành phần cấu tạ o của chúng. Ví dụ, protein chứa lưu huỳnh, lipit và carbohydrate chứa phốtt pho Các bảng 1.2 và 1.3 cũng cho thấy sự khác nhau về thàn h phần VCK của thức ăn, hạt hòa thảo và cỏ chứa nhiều carbohydrate, còn hạt họ đậu chứa nhiều lipit và protein. Ngược lại, sàn phẩm động vật chứ a rất ít carbohydrate. Sự sai khác này do tế bào thực vật chứa nhiều xơ và tin h bột, còn tế bào động vật chứa nhiều protein và lipit. Hơn nữa, thục vật dự trữ nãng lượng chủ yếu dưới dạng carbohydrate như là tinh bột và đườnig. còn động vật dự trữ dưới dạng mỡ Hàm lượng m ỡ cơ thể gia súc cũng rất khác nhau và liên q u an tới tuổi: gia súc già chứa nhiều mỡ hơn gia súc non. Hàm lượng lipit trong thực vật rất thấp, ví dụ trong cò 40-50 g/kg VCK. Ở cả động và thực vật, protein là chất chứa nitơ chủ yếu và lượng nitơ chiếm 16% trong protein. Ở thực vật, hầu hết protein có ở các emzyme (trừ các loại hạt cây bộ đậu) và hàm lượng protein cao ở cây còn n o n va giảm dần theo tuổi. Ờ động vật thỉ cơ, da, lông, m óng và lông len ch ử a chù yếu protein. Giong như protein, các axit nucleic là những hợp chấit chứa nitơ và đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp protein trong (Cơ thê sống. Chúng mang thông tin di truyền của tế bào. Các axit hữu cơ có trong tế bào thực và động vật chù yếu gồrm: axit citric, malic, succinic và pyruvic. M ặc dù các axit này có mặt với lượng nhỏ nhưng chúng luôn luôn đóng vai trò quan trọng nhu là chat trunỊg gian trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Ngoài ra, quá trinh lên mem ở dạ cỏ, manh tràng (ngựa) và ruột già hoặc trong thức ăn u chua hinh thành một số axit hữu cơ khác nhu: axit acetic, propionic, butyric, và lactic. Các vitam in có trong thực và động vật với m ột lượng cực k ỳ nhỏ nhưng rất nhiều vitam in là thành phần quan trọng của hệ thống enizyme Sự khác nhau giữa động và thực vật ở chỗ, thực vật có khả năng tổmg hợp vitam in cần cho quá trình trao đổi chất nhưng động vật thi không h o ặc rất hạn chế, chúng can lay vitamin từ thức ăn. Các chất vô cơ trong thực và động vật gồm hai nhóm chính — phân 22 theo hàm lượng có trong thức ăn: khoáng đa lượng (canxi, phốt pho, kali, natri, clo..) và vi lượng (sất, đồng, mangan, côban). 3. PHÂN T ÍC H T H Ứ C ẢN Để xác định giá trị dinh dưỡng của thức ăn, phân tích hóa học là phương pháp quan trọng và bắt đầu từ khi có ngành dinh dưỡng Theo sự phát triển của khoa học và sự tiến bộ của kỹ thuật về thiết bị phân tích mà số các hợp chất và nguyên tố hóa học có trong thức ăn được liệt kê càng nhiều. Hiện nay có hai nhóm phương pháp phân tích thức ăn phô biến đang tồn tại: phân tích gần đúng và phân tích hiện đại Ngoài ra, phân tích theo phương pháp quang phổ cận hồng ngoại (NIRS), các phương pháp chuyên sâu như phân tích axit amin, axit béo, vitamin, các khoáng c h ấ t. đã được áp dụng rộng rãi 3.1. Các phư ơng p háp phân tích gần đúng Hiện nay có rất nhiều số liệu về thành phần hóa học cúa thức ăn đã phân tích theo phương pháp phân tích gần đúng (hay còn gọi là phương pháp phân tích phòng định hay Weende - địa danh của Viện nghiên cứu dinh dưỡng ờ Göttingen, Đức) do các nhà khoa học Đức Henneberg' và Stohm antr tim ra trong những năm 1 8 6 0 ’ (Mertens, 2 0 0 3 ) . s ố liệu này có giá trị trong thời gian dài và tồn tại cho đến nay. Theo đó, hệ thống phân tích này chia thành phần thức ăn ra 6 nhóm độ ẩm, khoáng, protein thô, chất chiết ether, xơ thô và dẫn suất không chứa nitơ Hàm lượng nước (độ ẩm) là tỳ lệ nước có trong thức ăn, được xác định bời tỷ số giữa lượng nước có trong mẫu thức ăn và khối lượng mẫu. Lượng nước có trong mẫu được xác định thông qua phương pháp sấy ở 1U0“C dén khi co khói lưựng không dổi. Pliưuag pliáp này phù liựp vúi hàu hết các loại thức ăn. Tuy nhiên, đối với thức ăn ủ chua (chứa nhiều axit béo 1 Johann Julius W ilhelm Henneberg (1825-1890) là m ột nhà học nông nghiệp của Đức. Năm 1857, H enneberg là giám đốc cùa Viện thực nghiệm W eende ở G öttingen và 1865 là giáo sư tại Đại học Göttingen. Phán lớn thời gian của ông cùng hợp tác với Friedrich Stohm ann nghiên cừu thức ăn gia súc và làm thí nghiệm hồ hấp - nghiên cứu có tính đột phá cơ bản trong dinh đưởng. 2 F ried rich K arl A dolph Stohm ann (1832 - 1897) là một nhà hóa học nông nghiệp Đức. Stohm ann cống hiến m ột thờ i gian cho công nghiệp hóa chất, den 1857 chuyển sang nghiên cứu vé hóa học nông nghiệp. Năm 1862, ông thành lập trung tâm kiểm định hoá chất nông nghiệp ở Braunschweig và 1865 ở M unich. N ăm 1871, ông được gọi là giáo sư cùa trư ờng Đại học Leipzig. Ô ng cống hiến cả thời gian nghiên cứu vể tinh bột và các ngành công nghiệp đường, và đặc biệt là khoa học thức ăn chăn nuôi và nghiên cứu dinh dưỡng vật nuôi. 23 bay hơi) và thức ăn nhiều nước (sữa, rong, tảo...) hay chất lòng (dầu, m ờ . ) thì sử dụng phương pháp khác. Trong đó, phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ có nhiệt độ sôi cao hơn và không trộn lẫn với nước (toluen) để tách nước khỏi vật chất khô cũng đã được sử dụng. Hàm lượng chất khô được xác định thông qua hàm lượng nước, bằng cách tính đơn giản (chất khô, % = 100% - % nước). Trong thực tế, thức ãn được lam ”khô bằng các phương pháp thông thường như phơi khô, sấy khô ở nhiệt độ thấp hơn 100°c và bảo quản ở dạng khô - người ta thường gọi là khô không khí. Thức ăn ở dạng khô không khí thường có độ ẩm 10-15% - giá trị này phụ thuộc từng loại thức ăn và phương pháp bảo quản. Nếu hàm lượng nước có trong thức ăn dạng khô không khí vượt quá 15% thì thức ăn dễ bị nhiễm khuẩn - gây độc và hư hỏng. t i !ế, í ^ ¿ r^ .rí I Hình 1.1 Sơ đồ mô phỏng phương pháp Kjeldahl Hàm lượng khoáng tồng số hay còn gọi là tro là tỷ lệ khoáng có trong tliức ăn, đươc xác định bời lượng còn lại sau khi khoáng hóa mẫu thức ăn ờ 550°c đến khi loại hết chất hữu cơ Phần còn lại này chứa tất cả các chất vô cơ có trong thức ãn hoặc các chất vô cơ liên kết với hữu cơ như lưu huỳnh, phôt pho trong protein. Tuy nhiên, một số khoáng có thể bị bay hơi trong quá trinh khoáng hóa như natri, clo, kali, phôt pho và lưu huỳnh. Vỉ vậy, hàm lượng khoáng cũng không thể đại diện một cách trọn vẹn cho các chất vô cơ trong thức ăn cả về sổ và chất lượng. Trong thực tế, ngoài lượng khoáng thực sự CÓ trong thức ăn thì một lượng cát, đá từ môi trường bị lẫn vào trong khi chế biến, bảo quản đã làm tăng hàm lượng khoáng có trong thức ăn. Vì vậy, khoáng trong thức ãn thường chia một cách cơ học thành hai nhóm: nhóm tan và nhóm không tan trong axit clohydric. Nhóm không tan trong axit (AIA) đuợc coi là nhóm không có giá trị dinh dưỡng và hoàn toàn không được cơ thể gia súc tiêu hóa. Vi lý do không bị cơ thể tiêu hóa và dễ phân tích nên người ta đã tạo ra một nhóm AIA làm chất chì thị thay thế những chất chỉ thị truyền thống như C r,0 3 trong phương pháp nghiên cứu tiêu hóa. Hàm lượng chất hữu cơ được xác định thông qua hàm lượng khoáng, bằng phép tính đơn giản (% chất hữu cơ = 100% - % khoáng). Trong thực 24 tế, người ta chỉ phân tích khoáng và tính ra chất hữu cơ theo cách này. Hàm lượng protein thô (CP) được tính toán từ hàm lượng nitơ có trong thức ăn. Lượng nitơ này được xác định bời phương pháp Kjeldahl1 cò gần 130 năm nay. Nguyên tắc của phương pháp này là N có trong hợp chất hữu cơ thức ăn bị vô cơ hoá (đốt cháy) hoàn toàn bởi axit sulfuric đậm đặc để chuyển toàn bộ (trừ nitơ có ở dạng nitrate và nitrite) thanh amoniac ờ dạng sulfate ((NH4):S 0 4) Sử dụng NaOH bão hoà để tách NH, khoi muối sulphate rồi thu lại bơi axit boric. Chuân độ lượng axit boric sử dụng trong phán ứng bởi axit sulfuric đã biết nồng độ đế xác định hàm lượng ni-tơ trong mẫu (hinh 1.1). Nhìn chung, hàm lượng N có trong protein nguyên liệu là 16%, vi vậy CP sẽ được tính bằng tich so N với 6,25 - gọi là hệ sế chuyên đối Tuy nhiên, hàm lượng N trong protein có khác nhau ơ một số nguyên liệu (bảng 1.4), nên hệ số chuyển đổi sẽ được áp dụng một cách tương thích. Hiển nhiên, hàm lượng nitơ trong protein càng cao thi hệ số càng nhò Protein được xác định bằng phương pháp này được gọi là protein thô Điều này có nghĩa tất cả N tồn tại trong thức ăn đều được coi là có trong protein. Thực tế, N có trong thức ăn gồm hai nguồn từ protein thực (các axit amin liên kết với nhau theo cấu trúc nhất định) và từ N phi protein, Ví dụ: urea, carbamite, amin, axit nuleic, axit amin tự do và trong một số hợp chất hữu cơ khác. Ngoài phương pháp Kjeldahl, người ta còn dùng nhiều phương pháp xác định protein khác nữa, bao gồm cá phương pháp xác định protein thục Bảng 1.4. Hệ sô chuyên đôi N thành protein thô (Jones, 1931; tdt: McDonald et ai., 1995) Protein thức ăn Nitor (g/ kg) Hệ SÔ Protein thức ăn Nitơ (g/ kg) Hệ số Hạt bông Đỗ tương Lúa mạch Nẹô Yen mạch 188,7 5.30 175,1 5,71 171,5 5,83 160,0 6,25 171,5 5,83 Lúa mi Trứng Thịt Sữa 171,5 160,0 160,0 156,8 5,83 6.25 6.25 6 38 ? lo h a n G ustav C h risto ffcr T horsager K jcldahl (1849-1900), là m ột nhà hóa học người Đan Mạch. Năm 1883, Ô ng đã phát triển phương pháp xác định sõ lượng cùa nitơ có trong m ột sõ hựp chất hừu cơ bẳng cách sử dụng m ột kỹ thuật phòng thí nghiệm , sau đó đã được đặt tên là phương pháp Kjeldahl. 25 Chất chiết hữu cơ (EE) hay còn gọi là lipit thô (chất béo thô) được xác định bằng cách chiết suất mẫu thức ăn trong dung môi hữu cơ, thường là ethyl ether hay Petroleum ether trong thời gian nhất định trong dụng cụ chiết suất Soxhlet4 (hỉnh 1.2). Phần tan trong dung môi hữu cơ chính là lipit thô. Phần này không những chứa lipit mà còn chứa cả các axit hữu cơ, alcohol, vitam in tan trong dầu và sắc tố. Nếu phân tích nguyên liệu thực vật ta có thể thấy rõ màu xanh của chất chiết trong bình. Xơ thô được coi là phần còn lại sau khi thủy phân mẫu thức ăn trong axit yếu và kiêm yếu để loại bỏ một phần N, EE, tinh bột, đường Xơ thô chứa hem icellulose, cellulose và lignin Tuy nhiên, tý lệ các thành phần này rất khác nhau ở từng loại nguyên liệu thức ăn. Xơ thô gồm hai phần: dễ tan và không tan trong môi trường tự nhiên của đường tiêu hóa - vì vậy, liên quan đến sự tiêu hóa của gia súc. Ngoài khái niệm, CF còn có thêm khái niệm khẩu phần Xơ khẩu phần (DF) bao gồm polysaccharide, oligosaccharide, lignin và các hợp chất tương tự trong thực vật (AACC, 2001). D ần suất không chứa N hay thường gọi là đẫn suất không đạm là thành phần không chứa nitơ (NFE; m ột số tài liệu sử dụng ký hiệu NfE). Hình 1.2 Thiết bị Soxhlet NFE sẽ tính bằng cách (% theo chất khô): NFE (%) = 100% - (%CP + %CF + % EE + %A); Trong đó, CP: protein thò, CF: xo thô, EE: dẫn suất không đạm và A: khoáng tổng số. N FE chứa các loại đường, íructan, tinh bột, pectin, axit hữu cơ và sắc tố. Tuy nhiên, tinh bột và đường có thể được phân tích theo các phương pháp chuyên dụng mà không phải tính theo công thức này. Có thể mô phỏng phương pháp phân tích gần đúng theo sơ đồ 1.1. Với phương pháp phân tích này, m ột số chỉ tiêu như protein thô, 4 Franz R itte r von S oxhlet (1848 - 1926) sinh ở B rno (C ộng hòa Sec) là nhà hỏa học n ông nghiệp Đức. N ăm 1879, ồ n g đã phát triển dụ n g cụ chiết suát dấu m ỡ gọi là Soxhlet extractor. 26 Sơ đỗ 1.1. M ô p h ỏ n g p h ư ơ n g pliáp p hân tích VVeende mỡ thô, xơ thô., chưa phan ánh đầy đủ bản chất cùa protein, mỡ và xơ có trong thức ăn Nguyên nhân, nitơ có trong thức ăn không chỉ có ờ protein mà còn ớ các hợp chất khác nữa; Vì vậy, phương pháp phân tích này được gọi là phân tích gần đúng hay phỏng định Phương pháp này tồn tại rất lâu đời trong phân tích nhằm xác định giá trị dinh dưỡng cùa thức ăn. Đên nay, người ta vẫn còn sử dụng phương pháp gần đúng. Tuy nhiên, do thiết bị ngày càng hiện đại nên các kỹ thuật phân tích càng được hoàn thiện hơn Ngoài NFE, có thể tính toán các thành phần hóa học thức ăn còn lại như sau: - Tỷ lệ nước (%) = khôi lượng nước có trong thức ăn/khối lượng thứ c ăn X 100 - Tỷ lệ vật chất khô (DM, %) = (khối lượng thức ăn - khối lượng nước)/khối lư ợng thức ăn X 100 - Tỷ lệ protein (C,p, %) = khối lượng protein/khối lượng thức ăn X 100 Tỷ lộ xơ thô (CF, °/o ) - khối lượng xơ thô/khổi lirợng thức ăn X 100 - Tỷ lệ mỡ thô (EE, %) = khối lượng mỡ thô/khối lượng thức ăn X 100 - Tỷ lệ khoáng (At, %) = khối lượng khoáng tổng số/khối lượng thức ăn X 100 - Tỷ lệ chất hữu cơ (OM, %) = (khối lượng thức ăn -khối lượng khoáng/khối lượng thức ăn X 100 3.2. Các phương pháp phân tích hiện đại Việc xác định thành phần của thức ăn thông qua 6 nhóm chỉ tiêu có 27 thể chưa phản ánh đầy đủ giá trị dinh dưỡng của chúng, đặc biệt giá trị cua xơ thô đối với gia súc nhai lại. Gia súc nhai lại có thề tiêu hóa phần lớn các thành phần cùa xơ thô như hem icellulose và celullose Đối với gia súc dạ dày đơn, xơ thô ít có giá trị dinh dưỡng vi tỳ lệ tiêu hoá thấp. Trong khi đó, xơ thô có giá trị dinh dưỡng cao đối với gia súc nhai lại. Vì vậy, quy trình cùa phương pháp phân tích gần đúng đã được nhiêu nhà khoa học thay đổi nhiều vi thiếu độ chính xác trong việc đánh giá giá trị dinh duỡng của thức ăn. Nhiều phòng thí nghiệm đã áp dụng quy trình phân tích mới Quy trình này chủ yếu tập trung vào thành phần xơ, khoáng và NFE Van Soest et al. (1991; hình 1.1 đã phát triển quy trình phân tích xơ mới trên cơ sở các công bố trước đây, bao gồm 2 thành phần xơ đó là xơ không tan trong dung môi trung tính (gọi tắt là xơ trung tính) và xơ không tan trong dung môi axit (gọi tắt là xơ axit) Bảng 1.5 thể hiện thành phần cách phân tích này. X ơ không tan trong dung môi trung tính (NDF) là phần còn lại sau khi thủy phân thức ăn trong dung môi bao gồm dung dịch lauryl Sulfat natri và ethylendiam in tetra-acetic (EDTA) nóng NDF gồm chủ yếu lignin, cellulose và hem icellulose - hầu như tất cả phần chứa vách tế bào. X ơ không tam trong dung môi axit (ADF) là phần còn lại sau khi thủy phân trong dung môi bao gồm dung dịch axit sulfuric 0,5M và cetyltrimethyl ammonium bromite. ADF chứa chủ yếu lignin thô và cellulose và cả silic cùa thực vật. Hộp 1.1. Tirơng quan giữa ADF và TDN (Tổng các chát dinh dưỡng tiêu hóa và NE[ (N ă n g lư ợ n g th u ầ n tíc h lũ y c h o s ữ a ) c ủ a một Số loại thức ăn cho bò sữa nlui sau: - Cò bộ đậu: TDN (%) = 88,87 - ADF*0,812 NEj (Mcal/kg) = 2.0575 - ADF*0,0199 - Cò hoa thao: TDN (%) = 98.625 -ADF* 1,048 NE, (Mcal/kg) = 2,296 - ADF*0,0257 - Thức ăn hạt: TDN (%) = 92.2 - ADF*1,12 NE. (Mcal/kg) = 1,909 - ADF*0,017 28 Xác định ADF có ý nghĩa đặc biệt đối với thức ăn thô vi nó có liên quan chật chẽ với khả Häng tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng cùa thức ăn. Xơ axit hoàn toàn không bị tiêu hóa bời hệ thong enzyme cơ thể gia súc. Vì vậy, phân tích hàm lượng ADF có thể ước tính giá trị dinh dưỡng của thức ăn (hộp 1.1). Để đảm bảo chính xác, nhiều nước đã thay đổi chút ít trong quy trinh phân tí ch ADF cho nên có thuật ngữ mới là xơ axit điều chỉnh (MADF). Hình 1.3 Peter Van Soest - nguyên là Giáo sir trướng Đại học Comcll Trong dinh dưỡng động vật dạ dày đơn, đặc biệt trong dinh dưỡng người, thuật ngữ xơ khẩu phân thường được sử dụng. Xơ khấu phần bao gồm lignin cộng với phần polysaccharide không được enzyme cơ thể tiêu hóa. Xơ khẩu phần rất khó được xác định ở phỏng thí nghiệm và vì vậy thuật ngữ tương tự thay cho xơ khẳu phần ra đời: Carbohydrate phi tinh bột (NSP) rất phồ biến trong phân tích thức ăn Hai dạng phương pháp để xác định NSP đang sừ dựng là phương pháp enzyme-trpng lực và phương pháp enzyme-hóa học Phương pháp enzyme trọng lực nhằm xác định các thành phần và đưa ra không chi tiêt dạng polysaccharide, còn phương pháp enzyme-hóa học nhằm xác định từng carbohydrate riêng biệt trong khẩu phần NSP có thể chia thành 2 thành phần phụ là tan và không tan trong nước. Phần tan trong nước bao gồm gum, pectin, chất nhầy và một phần hemicellulose. Phần không tan gồm cellulose và đa phần hemicellulose. Hiện nay, người ta chú ý nhiều đến 2 thành phần phụ này trong khẩu phần người. NSP tan trong nước như đã biết làm thấp cholesterol trong máu và phần không tan làm tăng kích thước phân và tăng tốc độ nhu động tá tràng có thể có lợi trong việc ngăn ngừa ung thư ruột. Theo phương pháp mới, thuật ngữ NFE trong phương pháp Weende đã được chuyển thành carbohydrate phi cấu trúc (NSC). Nhóm này chú yéu lâ dường và tinh bột Đường và tinh bột được phân tích bằng các phương pháp thông dụng Thuật ngữ này đã được nhóm nhà khoa học ờ Đại học Cornell phát triển - gọi là hệ thống protein và carbohydrate thuần Cornell (hộp 1.2). Hộp 1.2. Hộ thống protein và carbohydrate thuần Cornell Hệ thống này dựa trên hệ thống phân tích cùa Van Socst sau khi hoàn chinh các phương pháp phân tích. T lico dó, cúc íhùiih p h a n gôm ; 1. Carbohyrate tống số = 100 - (CP - EE - A) 2. NSC = 100 - (CP + EE + (NDF - NDF protein) + A) 3 Đường là một phần cua NSC 4 Tinh bột, glucan, pectin, các axit bco bay hơi = NSC - dường 5. Lignin Carbohydrate dược phân loại theo tốc độ phân giâi do vi khuần da cỏ; Trong đó, nhóin A: phân giài nhanh, gồm các loại đường; nhóm B ,: trung binh, gồm tinh bột, pectin, (ỉ-glucati); nhóm B2: chậm, gồm NDF lignin-free và nhóm C: không phân giải, gồm lignin. 29 Bảng 1.5. Phân loại thành phần thức ăn thô sử dụng phưoìig pháp Van Soest Thành phần Họp chất Lipit, Đương, axit hữu cơ và chất tan trong Nguyên sinh chất (tan trong dung dịch trung tính) Hợp chất từ thành té bào (xơ không tan trong dung môi trung tính) 1 Tan trong dung môi axit 2. Xơ không tan trong dung môi axit Nguồn: McDonald el al. (2002) nước Pectin, tinh bột Nitơ phi protein (Non-protein N) Protein de tan Hemicellulose Protein liên kết xơ Cellulose Lignin Nitơ liên kết lignin Silic Phương pháp phân tích gần đúng và phàn tích hiện đại, xét cho cùng, có những điểm chung khi sử dụng các chỉ tiêu được phân tích để đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Sơ đồ 1.2 cho thấy sự phù hợp cùa hai phương pháp phân tích đó Thức ăn Chât khô Nirớc Khoáng Protein thô Lipit Các hợp chất tan trong dung môi trung tính (NDS) Chất xơ không tan trong dung m ôi trung tính (NDF) + Hemicelluỉose (NDF - ADF) Các hợp + NDF-N (N gấn kết trong NDF - vách tế bào) chcit + Xơ không tan trong dung môi axit (ADF) có Ưong vách tế bào • ADF-N (N gắn kết với ADF- vách tế bào) . Cellulose (loại bò bới H .so^ 72%) . Ligmn + Cutin (tách bởi KMnO,) Sơ đồ 1.2. ứ n g dụng phương pháp phân tích thành phần xơ trong phân tích thức ăn (Van Soet et al., 1991) N hiều phương pháp phân tích hiện đại khác nhằm xác định từng 30 loại đường, axit amin và axit béo, trong đó có phương pháp sắc ký khí lỏng, quang phổ phản xạ và hấp phụ nguyên tử... Tuy nhiên, củng với sự tiến bộ của khoa học về dinh dưỡng nhiều phương pháp mới nữa sẽ ra đời để xác định đầy đủ thành phần thức ăn và ảnh hưởng của chúng với đời sống con người và động vật So sánh hệ thống phân tích Weende và hệ thống phân tích của Van Soest thông qua sơ đồ 1.3: Phân tích gần đúng (Weende) Thành phần hóa học Protein Phân tích cùa Van Soest i’rotein thò (C P) M ờ thô (E E ) D ần suất không chữa N (N FE ) - c NPN “Lipids Sãc tô -V itam ins tan trong dầu Đ ường A xit hữu cơ Pcctin H em icellulose L ignin tan trong kiềm NDS X ơ thô (C F ) K hoáng tổng số L ignin không tan trong k iềm Lignin N liên kềt trong xơ C ellulose K hoáng không tan trong dung môi axit K hoáng tan trong dung m ôi axit N D F ADK Sơ đồ 1.3 So sánh phương pháp Weende và Van Soest 3.3. Mối quan hệ giũa thúc ăn, vật nuôi và súc khỏe nguòi tiêu dùng Mối quan hệ giữa thức ăn, vật nuôi và con người như là một chuỗi hay mạng lưới thức ăn mà trong đó các đối tượng có quan hệ với nhau và chịu ảnh hưởng lẫn nhau. Nói cách khác, sức khỏe người tiêu dùng phụ thuộc vào thức ăn mả con người sử dụng. Hiểu đuợc quan hệ này giúp chúng ta có tác động tốt đối với nguồn thức ăn để đảm bảo sức khỏe. 3.3.1. Chu trình dinh dirỡitỊỊ Chuỗi thức ăn là một dãy gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau, loài đứng trước là thức ăn cúa loài đứng sau Mỗi loài được coi là một mắt xích trong chuỗi thức ăn, vừa là sinh vật tiêu thụ mắt 31 xích phía trước nhưng cũng bị sinh vật mắt xích phía sau tiêu thụ. Ví dụ về m ột chuỗi thức ăn cụ thể như sau: Bò ăn cỏ, con người ăn thịt bò và thải ra phân, vi khuẩn phân hủy phân, cỏ sử dụng chất dinh dưỡng trong phân. Cỏ —♦ Bò —> Người —* Phân —» Vi khuẩn —» c ỏ Đe hình thành một chuỗi thức ãn cần có ba nhóm sinh vật chính: sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân hủy. Sinh vật sàn xuất là sinh vật bắt đầu của chuỗi thức ăn vì nó trực tiếp tạo ra chất hữu cơ từ chất vô cơ. Nó còn được gọi là sinh vật tự dưỡng hay sinh vật cung cấp. Trong nhóm sinh vật tự dưỡng lại chia làm hai loại: m ột loại sử dụng năng lượng cùa ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ (ví dụ: thực vật..) còn m ột loại sử dụng nguồn năng lượng từ các phản ứng hóa học (vi dụ: vi khuẩn). Sinh vật tiêu thụ là những sinh vật dị dưỡng (không tự tổng hợp được chất hữu cơ) phải lấy chất hữu cơ bằng cách tiêu thụ sinh vật dị dưỡng hoặc các sinh vật tự dưỡng. Sinh vật phân hủy là vi khuấn dị dưỡng hoặc nấm phân hùy chất hữu cơ thành vô cơ L1^ 1 ' " ^ sinh gà^T Ũ Jpr phân húy __Ị”Sinh vật dị dưởng Hình 1.3 Tháp dinh dưỡng (a) và mạng thức ăn (b) phô biến ờ vùng ôn đới Các chuỗi thức ăn dày đặc tạo nên các m ạng thức ăn. M ạng thức ãn là hỉnh thức mô tả mối quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật với nhau trong một sinh thái nhất định (hỉnh 1.3 b). M ạng thức ăn tạo ra các thứ bậc dinh dưỡng trong m ột môi trường sinh thái cụ thề. Ví dụ ờ hình b dưới đây cho thấy, mạng thức ăn phổ biến ở vùng ôn đới bao gồm các nhóm sinh vật với các thứ bậc khác nhau liên hệ với nhau thông qua việc cung cấp dinh dưỡng cho nhau. Sinh vật sản xuất của chuỗi thức ăn này là sinh vật tiêu thụ hay sinh vật phân hủy của chuỗi khác. Nhìn chung, thực vật tổng hợp carbohydrate trực tiếp từ khí carbonic 32 và nước thông qua quang hợp, và hấp thu các khoáng chất tan từ đất và nước để tạo ra các tế bào cùa mình Động vật, đặc biệt là động vật ãn cỏ sử dụng các chất hữu cơ từ thực vật như cỏ, hạt ngũ cốc,... để tồng hợp các chất dinh dưỡng cho bản thân. Con người hay động vật ăn thịt sử dụng động vật ăn cỏ làm thức ăn. Tất cả phụ phẩm hoặc chất thải cùa động và thực vật được vi khuẩn và nấm phân hủy thành các hợp chất đơn giản làm chất dinh dưỡng cho bản thân chúng và cho thực vật. Các chất dinh dưỡng theo chu trình tuần hoàn trên chuyển vận từ đất, nước, không khí và các cơ thể sống nhờ nguồn năng lượng được cung cấp từ mặt trời. Đó gọi là chu trình dinh dưỡng. 3.3.2. Dinh ílirững Vít sức khỏe người tiêu (lùng Ãn uống và sức khỏe càng ngày càng được chú ý và có nhiều nghiên cứu chúng minh sự liên quan chặt chẽ giữa chúng. Ãn uống không chỉ là đáp ứng nhu cầu cấp thiết hàng ngày, mà còn là biện pháp đế duy trì và nâng cao sức khỏe và tăng tuổi thọ cho con người v ấn đề ăn đã được đật ra từ khi có loài người, lúc đẩu chi nhằm giải quyết chống lại cảm giác đói và sau đó người ta thấy ngoài việc thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng bữa ăn còn đem lại cho người ta niềm vui. Ngày nay vấn đề ăn còn liên quan đến sự phát triển và là yếu tố quan trọng cho sự phát triền cho cộng đồng và cả quốc gia Đi đầu trong nghiên cứu vấn đề ăn uống và sức khỏe là các thầy thuốc. Nghiên cứu đã chứng minh nhiều yếu tố ăn uống liên quan đến bệnh tật và sức khỏe. Nói đến ăn uống là nói đến thức ăn. Con ngưòi lấy thức ăn từ động vật, thực vật và khoáng vật Đó là nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng đảm bào cho sức khóe cúa con người. 3.3.3. V ă n đ ê c â n b ắ n g dinli dưỡng Cân bằng dinh dưỡng được hiểu như là sự cân đối giũa dinh dưỡng đầu vào và đâu cua một hệ thống. Hệ thống được hiểu ở đây như là một cơ thể sống, một trang trại, hay một hệ thống sản xuất... Ví dụ, sự Cản bằne Hình 1.4 Cân bầng N trong hệ thống sàn xuất 33 cân bằng N trong hệ thống sản xuất nông nghiệp (hình 4) đó là cân bằng giữa các nguồn đầu vào và các nguồn đầu ra. H iệu quả sử dụng N cùa hệ thống là tỷ số giữa hiệu số N đầu vào và N đầu ra so với N đầu vào. Trong mỗi cơ thể, cân bang N cũng xảy ra tương tự, bao gồm N ăn vào từ thức ãn, thải ra qua phân, nước tiểu, lô n g ... Cân bằng dinh dưỡng càng lớn thi tính bền vững của hệ thống càng cao. Thất thoát dinh dưỡng ra khỏi hệ thống càng lớn có nghĩa là sự cân bằng dinh dưỡng càng thấp, ở ví dụ trên, N đầu vào và đầu ra cân đối thì hệ thông sản xuất nông nghiệp sẽ bền vững. 3.3.4. Vấn đề an toàn thực plíẩm Đối với con người, thực phẩm (thức ãn) là nguồn dinh dưỡng cần cho sự tồn tại và phát triển. Thực phẩm được cung cấp từ nhiều nguồn, Ưong đó phần lớn từ cây trồng và vật nuôi. Vật nuôi cung cấp phần lớn nguồn thục phẩm giàu protein cho con người, trong khi cây trồng cung cấp nguồn carbohydrate. v ấ n đề thực phẩm an toàn luôn được đặt ra khi nguồn cung cấp rất khác nhau ơ. Các khái niệm Khái niệm thực phẩm an toàn được coi là thực phẩm cung cấp các chất dinh dưỡng cho cơ thê và không gây hại cho sức khỏe con người. Đề có thực phẩm an toàn, vệ sinh an toàn thực phẩm có tầm quan trọng đặc biệt Khái niệm về an toàn thực phẩm hay vệ sinh an toàn thực phẩm được hiểu theo nghĩa hẹp là m ột môn khoa học dùng để m ô tà việc xử lý. chế biến, bảo quàn và lưu trữ thực phẩm bằng những phương pháp phòng ngừa do thực phẩm gây ra. H iểu theo nghĩa rộng, vệ sinh an toàn thực phấm là toàn bộ những ván đổ càn xử lý liên quan đến việc đàm bảo vệ sinh đối với thực phẩm nhằm đảm bảo cho sức khỏe của người tiêu dùng. Đây là một vấn đề và nguy cơ rất lớn m à các nước đang phát triển đã và đang phải đối mặt, trong đó có Việt Nam. b. Tác hại cùa thực phâm không an toàn Thực phẩm có thể truyền bệnh từ người sang người cũng như là một môi trường phát triển cho các vi khuẩn gây độc. Các vụ ngộ độc thực phẩm hàng năm ờ trong nước nói riêng và Ưên thế giới nói chung cũng đã cướp đi nhiều sinh m ạng và gây thiệt hại đến nền kinh tế đất nước. M ột trorg số nguyên nhân gây ung thư cũng là do ăn uống. N guồn thực phẩm không an 34 toan là nguy cơ dẫn đến căn bệnh hiểm nghèo này. c. Nguyên nhân và biện pháp dam bao vệ sinh an toàn thực phãm Thực phẩm có nguy cơ mất an toàn là do nhiều khâu, bao gồm khâu sán xuất (chăn nuôi, trồng trọt, nuôi trồng và đánh băt thủy sản); chế biến; và bảo quản, lưu thông và sừ dụng Trước hết, đó là sự mất an toàn thực phẩm từ sàn xuất, trong đó có sàn xuất chãn nuôi Vật nuôi bị nhiễm hóa chất độc do thức ăn có sử dụng các chất tăng trọng (họ p* agonist, trong đó, salbutamol, clenbuterol và ractopamine là ba chất đứng đầu) và các chất kháng sinh Vật nuôi bị bệnh hay đang dùng kháng sinh đê điều trị nhưng vẫn giết mố làm thực phấm cho người. Vật nuôi ăn phải các thức ăn bị nhiễm hóa chất do con người lạm dụng, như các loại phân bón hóa học, thuôc trừ sâu, diệt cò không được phép sử dụng hoặc được phép sử dụng nhưng lại dùng không đúng liều lượng,... hoặc cây trồng ờ vùng đất bị ô nhiễm các hóa chất độc hại hoặc được tuới các loại nước thái bẩn Vật nuôi sử dụng các thức ăn có nguồn gốc động vật thủy sản sống dưới nước bị ô nhiễm các kim loại nặng như chì, asen, thủy ngân, cadimi hay các động vật thủy sản có tồn dư các kháng sinh, các hóa chất tăng trường, hóa chất xử lý môi trường nuôi Vì vậy, biện pháp đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm trong chăn nuôi là không sử dụng các hoá chất độc, các thức ăn ô nhiễm để chăn nuôi; đồng thời loại bỏ sản phẩm chăn nuôi đã mất an toàn vệ sinh thực phẩm T iêp theo, chc bicn và bảo quản cũng ảnh hư ởng đôn an toàn thực phẩm, VÍ dụ như không tuân thủ đúng quy trình giết mổ gia súc, hay sử dụng các chất phụ gia, chất bảo quàn không cho phép hoặc các chất phụ gia không có nguồn gốc rõ ràng trong quá trình bảo quản, chế biến thịt, trứng, sữ a... Quá trình giết mổ hay chế biến thịt, sữa,... không đàm bảo vệ sinh, không sử dụng các dụng cụ chế biến sạch hoặc không tuân thủ quy trình nên dễ bị nhiễm chéo từ thực phẩm bẩn sang sạch. Điều kiện vệ sinh của người sản xuất chưa đảm bảo, sử dụng nguồn nước bẩn đế sản xuất, vệ sinh dụng cụ chứa đựng thực phẩm và bảo quản 35 nguyên liệu trong khâu sơ chế và chờ sản xuất không đúng kỹ thuật làm nguyên liệu bị phân hùy, biến chất. Cuối cùng, quá trình bào quản sau chế biến, vận chuyển, lưu thông và sử dụng thực phẩm cũng có thể gây mất an toàn thực phẩm Bao bì, dụng cụ chứa đựng không đảm bảo chất lượng và vệ sinh trong quá trình bảo quản, vận chuyển có nguy cơ làm nhiễm các kim loại nặng, phẩm màu, chất hóa học độc hại như Bisphenol A (BPA), các phtlialat (DEHP, DINP) hoặc các chất bẩn khác vào thực phẩm. Quá trình bảo quản, vận chuyển và sử dụng thực phẩm trong điều kiện vệ sinh không đảm bảo, điều kiện về nhiệt độ, thời gian không thích hợp làm thực phẩm dễ bị nhiễm bẩn hoặc bị phân hủy, nấm m ốc phát triển sinh độc tố làm m ất an toàn... Giải pháp chung cho chế biến, bảo quàn, vận chuyển và sử dụng thực phẩm để đảm bảo an toàn thực phẩm là đảm bảo quy trình giết mổ, sơ chế, chế biến, bảo quản và vận chuyển Không sử dụng hoá chất không an toàn để chế biến và bảo quản sàn phấm chăn nuôi. Tóm lại, vệ sinh an toàn thục phẩm là khâu quan trọng liên quan đến tất cả các công đoạn tạo ra nguồn thực phẩm an toàn cho con người, bao gồm sản xuất, chế biến và tiêu thụ. Vi vậy, thuật ngữ “từ sản xuất đến bàn ăn” đã được sử dụng và quan tâm đặc biệt không chỉ các nhà khoa học, người sản xuất mà còn có những nhà hoạch định chính sách CÂU HỎI 1. Phân tích tầm quan trọng cua thức ăn trong chăn nuôi? 2. Phân biệt các khái niệm thức ăn, dinh dưỡng và chất dinh dưỡng? Cho vi dụ? 3. Phương pháp phân tích gần đúng là gì? Ý nghĩa và ứng dụng? 4. Phân tích hiện đại là gi? Ý nghĩa và ứng dụng? 5. Hãy xác định NFE của (g/1 kg nguyên trạng) thức ăn; Biết: DM 30%, và CF: 15; EE: lO vàN : 1.5% theo VCK 6. Chuỗi thức ăn và mạng thức ăn là gì? Ý nghĩa trong dinh dưỡng? 7. Thế nào là an toàn thực phẩm và ứng dụng trong dinh dưỡng9 36 TẢI LIỆU THAM KHẢO McDonald p , R A Edwards. J.F.D. Grccnhalgh. C A Morgan (2002) Animal nutrition. 6th Ed. Pearson Prcnticc Hall 693p Lã Văn Kinh (2003) Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng cua các loại thức ăn gia súc Việt Nam Nha XBNN TP Hồ Chí Minh 123 trang Viện Chăn nuôi Quốc gia (2001). Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng cùa các loại thức ăn gia súc, gia cầm Việt Nam. Nhà XBNN Hà Nội Van Socst, P.J., J.B Robertson. B A Lewis (1991). Methods for Dietary Fiber, Neutral Detergent Fiber, and Non-Starch Polysaccharides in Relation to Animal Nutrition J o f Dairy Science, Volume 74, Issue 10, October 1991, Pages 3583-3597. Van Soest, P.J (1994) Nutritional Ecology of the Ruminant, 2nd Ed, Ithaca, NY, Comstock 37 CHƯƠNG 2 VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT DINH DƯỠNG TRONG THỨC ĂN Chương này sẽ giới thiệu vai trò sinh học, nhu cầu và nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng: nước, carbohydrate, lipit và axit béo, khoáng và vitamin. Sinh viên tham khảo thêm về quá trình trao đổi của các chất dinh dưỡng trong các giáo trình sinh hoá và sinh lý gia súc. 1. NƯỚC Nước thường không được coi là một chất dinh dưỡng nhưng theo định nghĩa thi nước hoàn toàn được coi là chất dinh dưỡng. Sự sống không thề tồn tại nếu thiếu nước. Nước chiếm một nửa đến hai phần ba khối lượng cơ thể của gia súc trưởng thành và đến 90% của gia súc non Tẩm quan trọng cùa nước đối với gia súc đã được nhận ra từ lâu và đã có nhiều nghiên cứu về chúng. Chương này' sẽ sẽ giới thiệu chung về vai trò sinh học và nhu cầu nước cho một số vật nuôi. 1.1. N ưóc trong co- thể Hàm lượng nước của cơ thể rất khác nhau. Nó bị ảnh hưởng lâu dài bời tuổi cùa gia súc và lượng mỡ trong mô cơ. Hàm lượng nước cao nhất trong bào thai và ở gia súc sơ sinh, giảm nhanh trong giai đoạn đầu và giám dần đến khi trưởng thành. Nếu biểu thị hàm lượng nước theo khối lượng cơ thể không chứa m ỡ thì có giá trị ổn định ở nhiều loài khác nhau như bò, •lợn, cừu, chuột, gà và cá. Giá trị đó từ 70-75% và trung binh là 73,2% khối lượng cơ thể không mõ. Vì vậy, khối lượng cơ thể có thề ước tính khi biết hám lượng nước hoặc m ỡ trong đó. Hàm lượng nước cơ thể có thể ước tính theo phương pháp sử dụng đồng vị phóng xạ của hydro (deutreum oxyte hay tritium ) bằng cách tiêm vào tỉnh m ạch và xác định độ hoà loãng của chất phóng xạ. Hàm lượng m ỡ có thể tính thông qua hàm lượng nước theo công thức: M ỡ (%) = 100 - (% nước/0,732); Trong đó, 0,732 là hàm lượng nước trong cơ thể/100. Lượng nước tồn tại lớn nhất trong cơ thể ở dịch nội bào, có thề chiếm 38 đến hoặc hơn 40% khối lượng nước cơ thể. Hầu hết nước nội bào có trong các mô cơ ít hơn trong các cơ quan khác của cơ thể. Nước nội bào ước tính chiếm khoảng 1/3 iượng nước cơ thể, trong đó 6% là nước có trong huyết tương. Hầu hết, lượng nước còn lại nằm trong chất chứa của đường tiêu hoá và đường tiết niệu Nước dễ dàng thoát qua màng tế bào và tù tế bào này sang tế bào khác. Sự thoát qua các tế bào được kiểm soát bởi sự khác nhau về áp suất thẩm thấu hay áp suất thuỷ tinh, và đó là sự hấp thu bị động không mất năng lượng cho sự vận chuyên này Nuớc hấp thu từ đường ruột đi vào dịch nội bào trong máu và bạch huyết Thể tích máu được điều chình bời ion Na+ cơ thể là cation chủ yếu trong huyết tương máu Thề tich và áp suất thâm thấu cùa dịch nội bào được điều chinh bới sự khát và hormone chống lợi tiểu từ tuyến yên, và yếu tố nội tiết khác dưới sự điều khiến của tuyến thượng thận và thận, sự tái hấp thu nước bởi thận nhờ vậy điều khiến sự mất nước. Sự khác nhau về lượng nước lấy vào và thải ra điều chỉnh nồng độ thấm thấu. Gia súc bị rối loạn sinh lý hay bị bệnh (sốt, ỉa lỏng) có thể gây nên sự mất nước khỏi cơ thể hoặc tích tụ nước thừa trong cơ thể (phù nề) do lỗi của hệ tuần hoàn hay hoạt động cua tuyến thượng thận Hàng ngày, nước trong cơ thể luôn chu chuyển với một tỳ lệ nhất định. Người ta sử dụng nước đánh dấu tritium để dụ đoán thời gian chu chuyến ở các loại gia súc khác nhau Ớ bò, giá trị 1/2 đời (thời gian để 1/2 tritium mất khỏi cơ thể) khoảng 3,5 ngày. Gia súc dạ dày đơn có thời gian chu chuyển nhanh hơn vỉ có ít nước hơn trong đường tiêu hoá. Chu chuyển nước bị ảnh hường lớn bời yếu tố thời tiết như nhiệt độ, độ ấm và thức ăn, đặc biệt khi ăn các hạp chất như muối ăn đã làm tăng hài thải nước trong nước tiểu và phân 1.2. Chúc năng của nuóc Nước có hai chức năng cơ bản đối với tất cả các loại động vật sống trên cạn, đó là: (1) thành phần chính trong trao đổi chất của cơ thể, và (2) nhân tố chính trong điều hoà nhiệt độ cơ thể. Các chức năng này sẽ đuợc đề cập ở phần dưới đây 1.2.1. Nước và trao đổi chất của cơ thể Trên quan điểm về chức năng, nước rất cần cho sự sống. Khi cây 39 trồng, vật nuôi không được cung cấp đủ nước thi sẽ chết m ột cách nhanh chóng. Tất cả các phản ứng sinh hoá xảy ra trong cơ thể đều cần nước. Các chức năng sinh học của nước phụ thuộc vào đặc tính hoạt động. Trước hết, nước là dung môi của nhiều loại hợp chất; nhiều hợp chất dễ dàng ion hoá trong nước. Đặc tính này hết sức quan trọng vì hầu hết nguyên sinh chất là hỗn hợp của chất keo và á tinh trong nước. Hơn nữa, nước còn là môi trường vận chuyển các dưỡng chấp trong đường tiêu hoá, và nhiều chất trong máu, dịch tế bào, m ô cơ và chất tiết, và nước có trong các chất thải như nước tiểu và m ồ hôi. N ước làm loãng chất chứa trong tế bào và dịch của cơ thể để cho các chất hoá học có thể di chuyển tự do trong tế bào và trong đường tiêu hoá. Vi vậy, nước làm con đường vận chuyển các chất dinh dưỡng đi và đến các nơi cần thiết của quá trinh trao đổi chất. Ngoài ra, nước có m ặt trong nhiều phản ứng hoá học. Trong qưá trình thuỷ phân, nước là chất nền trong phản ứng; và trong quá trinh ôxy hoá, nước là sàn phẩm cùa các phản ứng hoá học. Nước trao đổi hay nước của quá trình ôxy hoá là kết quà cùa sự ôxy hoá chất hữu cơ trong tế bào cơ thể. Ôxy hoá 1 mol glucose cần 6 mol ôxy, và sinh ra 6 mol C 0 2 và 6 mol nước. Lượng 0 2 cần đề ôxy hoá tinh bột, mỡ và protein có khác nhau (bảng 2.1). số liệu cho thấy, ôxy hoá m ỡ cần nhiều ôxy hơn tinh bột và protein (2,02 so với 0,83 và 0,97 lít). Nếu biểu thị lượng ôxy trên 1 gam nước hình thành thì khi ôxy hoá protein cần 2,44 lít, trong khi mỡ: 1,88 và tinh bột 1,49 lít. Nước trao đối sinh ra từ m ỡ cao hơn từ tinh bột và protein (1,07 so với 0,56 và 0,4 g/g thức ăn). B ảng 2.1. Lượng nước tiao dổi hlnh thành từ oxy hớa các chất dinh dưỡng Chất dinh Luợng ôxy (lít) cần cho: Nuức trao đổi dường Ôxy hoá 1 g thức ăn 1 g nước hình thành trên 1 g thức ăn (g) Tinh bôt 0.83 1,49 0,56 Mỡ 2,02 1,88 1,07 Protein 0,97 2,44 0,40 Tiêu hoá và trao đổi mỡ, carbohydrate và protein làm tăng hô hấp, sinh nhiệt và đối với protein tăng thài urea trong nước tiểu và sàn phẩm cơ bản 40 cúa trao đổi N ở động vật có vú Gia súc cần lượng nước rất lớn đê làm loãng và thải chất cặn bã qua thận, và lượng nước sinh ra do ôxy hoá chất hữu cơ không làm thoả mãn nhu cầu hô hấp và bài tiết. Người ta tính rằng trong môi trường nóng và khô (26°c và 10% ẩm) thì gia súc mất 23,5/g nước qua hô hấp, trong khi đó chi có 12,3/g sinh ra từ trao đồi. Lượng nhiệt tạo ra khoang 100/kcal Một phần nhiệt (13,6%) được bù đắp bời nhiệt của bốc hơi của nước từ hơi thờ. Neu phân còn lại (86/kcal) thải qua mồ hôi thi chi phí hết 149ml/nước. Do nhu cầu thải chất cặn bã gia tăng khi tiêu hoá protein nên có ảnh hưởng âm tính đến sự bảo tôn nước. Liên quan đến mỡ, Schmidt-Nielsen (1964, tdt McDonald et al., 2002) chì ra răng trong điêu kiện khi hậu khô, tiêu hoá mỡ sinh ra nước ít hơn carbohydrate (do tăng nhu cầu hô hấp) Nhìn chung, carbohydate cung cấp nhiều nước trao đổi hơn ca protein và mờ Đối với động vật ngu đông, nước trao đổi và hinh thành (liên quan đến phàn giải mô cơ thể trong khi cân bằng năng lượng âm) có thể đủ cung cấp cho nhu cầu nước của cơ thể để duy tri các chức năng bình thường 1.2.2. Nước và sự điều chỉnh nhiệt độ cơ thê Nước có nhiều đặc tính làm cho nó có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình điều chỉnh thân nhiệt. Nhiệt dung cao, tính dẫn nhiệt cao và dễ bốc hơi của nước cho phép nước tích nhiệt, truyền nhiệt nhanh và mất nhiều nhiệt qua bôc hơi. Trong trường hợp stress nhiệt, gia súc tự điều chỉnh thân nhiệt là do máu có tính lòng và truyền nhanh trong cơ thế (vỉ có nước); do phổi có diện tích bề mặt bốc hơi lớn và thoát mồ hôi qua diện tích da của cơ thế Trong trường hợp stress lạnh, gia súc giảm sự lưu thông máu trên bề mặt cơ thể, do đó cơ thể điều chinh được nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ nhất định. Nhiệt dung cúa nước cao hơn nhiệt dung các chất long khác. Nhiêu gia súc dựa vào khả năng làm mát của nước đế nhường ẩn nhiệt cúa nó trong quá trình bốc hơi do ra mồ hôi hay khí thờ. Cứ 1 gam nước chuyển từ lóng sang hơi do ra mồ hôi hay khí thở thu 580/kcal Trong khi đó, để làm nóng l gam nước đóng bâng đến sôi chỉ cần gia nhiệt 117/kcal. Điều đó cho thấy sử dụng nước dạng đó có hiệu quả trong ngữ cảnh trao đổi nhiệt. Gia súc có khả năng đặc biệt về dự trữ nhiệt nên ít xảy ra sự thay đổi nhiệt độ đột ngột trong cơ thể. Nước có tính dẫn nhiệt cao hơn bất cú chất lỏng khác và đó là điều quan trọng cho sự tản nhiệt ờ những nơi sâu trong cơ thê. Nhiều loại gia súc tản nhiệt nội sinh và nhiệt hấp thu bằng cách bốc 41 hơi. Ví dụ, nghiên cứu cho thấy: ra mồ hôi mất 26%, truyền nhiệt và đối lưu qua da 16%, bốc hơi qua thờ 5% cùa tổng m ất nhiệt thuần ở bò đực loài Bos indicus. 1.3. Sự mất nước, hấp thu và điều chỉnh nước uống 1.3.1. S ự m ất nước Sự mất nước khỏi cơ thể qua phân, nước tiểu và một số con đường không nhìn thấy (qua bốc hơi khi thở, thấm qua da), và qua mồ hôi trong thời tiết nóng ấm. M ất mát qua phổi, da và thận xảy ra liên tục và với tốc độ khác nhau N ước mất qua nước tiểu và phân cũng xảy ra liên tục Nước thài qua nước tiểu đóng vai trò như là dung môi cho các sán phẩm thải qua thận. M ột số loài động vật có khả năng rất lớn trong việc cô đặc nước tiểu, như chim, gia cầm. Trong m ột vài tarờng hợp, độ đậm đặc cùa nước tiểu liên quan đến thành phần hợp chất thải ra; họp chất đó thường là clorite và carbonate. Ví dụ, gia cầm thài ra nhiều axit uric hơn urea - những sản phẩm cuối cùng cùa trao đổi protein. Gia cầm thải nước tiểu ở dạng đặc quánh, hàm lượng nước rất thấp. Tuy nhiên, các loại động vật có vú không thể cô đặc nước tiểu như gia cầm được. Gia cầm có ưu điểm là khi hình thành axit uric tạo ra lượng nước trao đổi lớn hơn urea Thận của hầu hết các loại gia súc rất linh hoạt trong việc thải nước. Lượng nước thải thấp nhất (nước cưỡng bức) thường vượt quá chấp nhận khi nước lấy vào bị giới hạn. Khi bị stress nhiệt hay lợi tiểu (như bị tác động của cafein và rượu ờ người), thận tãng cường thải lượng nước thừa Ví dụ về sự m ất nước qua nước tiểu trình bày ờ bảng 2.2 và 2.6. Khi cho cừu ăn thức ăn khô, mất nước qua nuớc tiểu là 30-33% (bàng 2.2). Cho bò sữa uống nước tự do hay hạn chế và bị stress nhiệt, thể tích nước tiểu giới hạn từ 10 đến 30/L/ngày và tù 24 đến 43% lượng nước thải ra. Mất mát nước qua phân ờ người thường chiếm 7-10% cùa lượng nước thải qua nước tiểu. Ở gia súc nhai lại như bò, mất nước qua phân thường cao hơn hơn mất qua nước tiểu ngay cả khi không có stress nhiệt. Các loài khác nằm trung gian giữa người và gia súc nhai lại. Gia súc ãn nhiều thức ăn xơ thường thải nhiều nước qua phân, và phân có dạng viên và khô thường thích ứng với khí hậu khô (như cừu, dê, nai) và sự hạn chế nước khắt khe hơn loài không thải phân dạng viên. 42 Sự mất nước không nhìn thấy cũng khá nhiều so với các dạng khác, đặc biệt ờ khí hậu ôn đới khi không có mồ hôi hoặc ở các loại động vật không có mồ hôi. Ví dụ, lượng nước mất qua con đường không nhìn thấy ở cừu nuôi trong buồng hô hấp chiếm khoảng 45-55% tống lượng nước mất khỏi cơ thể, trong khí đó ở người là 30-35%. Một dẫn chứng cho thấy, khi gia súc hít không khí khô vào phoi, nhưng khi thờ ra mang khoảng 90% nước. M ất nước qua da không đáng kê Bảng 2.2. Trao đổi nước của cừu nuôi nhốt ở nhiệt độ 20-26°C Tháng nuôi Tháng 6 Tháng 9 Thức ăn tiêu hóa (g 'ngày) Chất khô 795 789 Protein thô 122 50 Nàng lượng trao dồi (Mcal/ngày) 2,00 1 39 Nước lấy vào (g/ngàyj Uống 2093 1613 % so tồng số 87,8 88,1 Nước trong thức ăn 51 50 % so tông số 2,1 2,7 Nước trao đối 240 167 % so tổng số 10,1 9,1 Tổng 2384 1830 Nước thải (g/ngày) Trong phân 328 440 % so lồng số 13,8 2 4 ,0 Trong nước tiểu 788 551 % so tổng số 33,0 30,1 Bốc hơi 1268 839 % so tông số 53,2 45,9 Tổng 2384 1830 Nguồn: Wallace et al., (1972; tdt: McDonaldet aì., 1995) 43 B ản g 2.3. Q u an hệ giữ a nư ớc uống và độ ẩm của cỏ ăn v ào ở bò Nước uống (1/kg i , 1 L - i ĐÔ âm của cỏ (%) chat khô) YNirớc uống (1/kg Độ âm của cỏ chất khô) ' (%) 3,7 10 3,6 20 3,3 30 3,1 40 2,9 50 2,3 60 2,0 65 1,5 70 0,9 75 Nguồn: Hyder et ai. (1968; tdt: McDonald et al 1995) Ờ ngựa và những động vật có tuyến mồ hôi phân bố khắp cơ thể, mất nước qua m ồ hôi rất lớn. Những loài có tuyến m ồ hôi phát triển, thải mồ hôi là hiện tượng mất nhiệt của cơ thể và có hiệu quả gấp 4 lần so với mất qua hô hấp. Đối với những loài có tuyến m ồ hôi kém phát triển, cơ thể cần được giữ mát thông qua thở (chó, gia cầm) hay tìm chỗ m át hoặc dùng nước để làm m át cơ thể. 1.3.2. H ấp thu nước Nước được hấp thu dễ dàng từ các phẩn của đường tiêu hoá. Ờ loài nhai lại, hấp thu nước xảy ra ở dạ cỏ và dạ lá sách. Trong dạ múi khế của gia súc nhai lại hay dạ tuyến của gia súc khác, nước và dịch vị cũng được hấp thu lớn. N ước cũng được hấp thu ở tá tràng, hồi tràng, không tràng, manh tràng và các phần cuối cùa ruột già, nhưng lượng hấp thu rất khác nhau tuỳ loài và khẩu phần ăn. M ối quan hệ thẩm thấu bên trong các đoạn cùa đường tiêu hoá ảnh hư ờng lớn đên sự hâp thu nước Sau khi ăn, d ư ã n g châp th ư ờ n g là chât lỏng chứa nhiều nước nên làm tăng áp suất thẩm thấu và nước được thẩm thau vào trong đường tiêu hoá (dạ dày, ruột non). Sự thẩm thấu phụ thuộc vào lượng dịch tiết trước, trong và sau bữa ăn. Đ iều này cho phép cơ thể duy trì tính ổn định của dưỡng chấp (không quá đặc, không quá lỏng) trong đường tiêu hoá. Hấp thu nước cũng bị ảnh hưởng của m ột số yếu tố khác nữa. Ví dụ, pectin có trong thức ăn khi vào ruột tạo thành gel (chất đặc quánh). Chất này giữ nước, giảm hấp thu nước từ ruột vào tế bào và gây ra nhuận tràng. Đối với m ột vài loài gia súc khi ăn các loại xơ không tiêu hoá cũng dẫn đến 44 làm giảm hấp thu nước. Hơn nữa, có vài yếu tố gây tiêu chảy có thế từ thức ăn, từ độc tố vi khuẩn, mối quan hệ thấm thấu hay phản ứng sinh lý khác làm giảm hấp thu nước từ ruột 1.3.3. Điều chinh ỉưựng nước uotiiỊ Điều chỉnh uống nước là quá trình sinh lý phức tạp Khi động vật khát nước, chu chuyển nước bọt bị giảm và độ khô của mồm và cổ kích thich trung khu uống ờ bán cầu đại não Một số tài liệu cho rằng; khi thể tích huyết tương giảm do thiếu nước cũng gây kích thích tương tự. Giả thuyết khác cho thấy, chu chuyên nước bọt không phải là yếu tố chính khởi động uống nước cua gia súc. Giả thuyết cho rằng, khoang miệng có chất nhận cám áp lực thâm thâu, khi thiêu nước áp suât thâm thấu giảm gây tác động lên trung tâm uông và gia súc tự động lấy nước. Để minh chứng cho giả thuyêt, người ta đặt ống thông thực quản cho chó để cho nước lấy từ miệng không vào được ruột Kết quả cho thấy, chó uống nước như bình thường trong vài phút và dừng ngay Điều đó chứng minh rằng, nước chày qua khoang miệng đú đế cân bằng áp suất thấm thấu nên con vật không uống nữa mặc dù lượng nưóc uống qua miệng không đáp ứng nhu cầu Hầu hết vật nuôi uống nước trong hoặc sau bữa ăn nếu để nước gần thức ăn. Tần số uống tăng trong điều kiện khí hậu nóng. Ở châu Phi và một số nước châu Á - nơi có ít nước - gia súc chăn thả theo đàn có thể được uống nước 3 ngày một lần. Lượng nước không đủ để cho năng suất tối đa, nhưng năng suất tối đa không phải là mục tiêu trong điều kiện khắc nghiệt này. 1.4. Nhu cầu nuức Nhu cầu nước của gia súc phụ thuộc nhiều yếu tố như thức ăn, nhiệt độ và ẩm độ môi trường. Các yếu tố khác như khả năng dự trữ nước hoặc gia súc ở các trạng thái hoạt động khác nhau như tiết sữa, mang thai, đêu ảnh hường đến nhu cầu nước,.. Lượng nước thực tế mà gia súc tiêu thụ hàng ngày cao hơn nhu cầu vi lãng phí khi sử dụng. 1.4.1. Anh hưởng của khâu phần ăn Vật chất khô ăn vào quan hệ chặt chẽ với lượng nước tiêu thụ ờ môi trường nhiệt độ thích hợp Hàm lượng nước của thức ăn cũng ảnh hưởng đến tổng lượng nước lấy vào cơ thề 45 M ức protein cao cũng làm tăng nhu cẩu nước vi con vật thải N qua nước tiểu ở dạng urê. K ết quả thí nghiệm cho thấy, gia súc nhai lại ăn thức ăn có bổ sung urê thải nhiều nước tiểu hơn ăn đỗ tương. Đối với bê bú sữa, mặc dù sữa có tới 80-88% nước nhưng hàm lượng protein cao làm cho sự mất nước bắt buộc qua nước tiểu cao, vì vậy, nước uống cần được bổ sung, đặc biệt khi nhiệt độ môi trường cao. Lượng m ỡ thức ăn cũng ảnh hưởng lượng nước lấy vào cơ thể Nhu cầu nước tăng khi tăng lượng m õ ăn vào. Nguồn thức ăn cũng ảnh hường nhu cầu nước của cơ thể. Ví du, có ủ chua làm tăng lượng nước lấy vào và tăng thải nước tiều (bàng 2.4). Bảng 2.4. Ảnh hưởng khẩu phần và mức nuôi dưỡng đến lượng nươc uống của bò tơ Holstein Loại cỏ và mức nuôi duỗDg Cỏ khô Cỏ ù chua Tụ-do Duy trì Tụ-do Du) trì Chất khô ăn vào (kg/100 kg khối lirợng) 2,06 1,24 1.70 1,15 Nước từ thức ăn (kg/kg thức ãn khô) 0,11 0,12 3,38 3,38 Nước uống (kg/kg thức ăn khô) 3,36 3,66 1,55 1,38 Tông số (kg/kg thức ăn khô) 3,48 3,79 4,93 4,76 Nước tiểu (kg/kg thức ăn khò) 0,93 1,14 1,85 1,68 Nguồn: NRC (2000) Hàm lượng các loại muối khoáng cũng ảnh hưởng nhu cầu nước. Hàm lượng muối cao làm tăng nhu cầu nước của cơ thể. Gia súc ăn nhiều muối, nếu không cho uống nước đầy đủ sẽ gây ngộ độc hay gây tiêu chảy. 1.4.2. Ãnh hưởng của yếu tố m ôi trưòtìg Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhu cầu nước CÚ£ gia súc. Ờ nhiệt độ ôn hoà, lượng vật chất khô ăn vào và nhu cầu nước có quan hệ tuyến tính. Tuy nhiên, khi nhiệt độ đạt đến giới hạn gây stress thì tiêu thụ thức ăn có khuynh hướng giảm và tiêu thụ nước tăng đáng kể. Ví dụ ờ đồ thị 2.1 cho thấy, nhu cầu nước tính cho 1/kg vật chất khô thức ăn củi bò Bos taurus là 2,9 lit ở 15,3°c đến khoảng 18 lit ờ 38°c. Cùng với nhiệt độ là ẩm độ cao cũng là yếu tố tăng nhu cầu nước vỉ sự mất nhiệt gây ra do bốc hơi khòi bề mặt cơ thể và phổi giảm. 46 Ở gia súc chăn thà, khoang cách giữa bãi chăn và nguồn nước ảnh hướng đến tần số uổng nước và lượng nước tiêu thụ; khoảng cách xa thì gia súc uống nước ít lần và lượng nước uống trong 24 giờ cũng ít đi Bảng 2.5. Lượng nước tiêu thụ đối với một số gia súc ôn đới Gia súc lít/ngày Gia súc lít/ngày Bó thít 22-66 Ngựa 30-45 Bò sữa 38-110 Lơn 11-19 Dê và cừu 4-15 Gà 0.2-0.4 Gà Tây 0.4-0,6 Nẹuồn: McDonald el al. (1995) Nước (gallon) Đồ thị 2.1. Ánh hưởng cua tăng nhiệt đến nhu cầu nước cúa bò ôn đới và nhiệt đới Nguồn: Wincheter và Morris (1956; tdt: McDonald et al., 1995) 1.4.3. Nhu cẩu nước hàng ngày Nói chung, gia súc cần 2-5 lít nước cho 1 kg thức ăn khô trong điều kiện không bị stress nhiệt. Những gia súc có khả năng bảo tồn nước thì cần ít nước, còn gia súc thích ứng môi trường ẩm thì uống nhiều nước Ví dụ, bò tiêu thụ nước với tỷ lệ 4:1, nhưng cừu khoảng 2,5:1 đến 3:1 vi bò có khả năng dự trữ nước kém. Tham khảo số liệu về lượng nước tiêu thụ của một số loại gia sue ôn đới trình bày ở bảng 2.5. Gia cầm nói riêng, chim nói chung cần ít nước hơn động vật có vú, dao động 1-2/kg nước cho 1/kg thức ăn số liệu thu được từ các nghiên cứu cho thấy, ở khoảng 21°c gà broiler từ 1-8 tuần tuồi tiêu thụ 225-2.000/mL 47 nước/con/tuần; gà mái Leghorn từ 1-20 tuần tuổi: 200-1.600/m L/con/tuần; gà Tây trắng con trống 1-20 tuần tuổi: 385-7.040 m L/con/tuần và con mái 1-17 tuần tuổi: 385-4.760/m L/con/tuần (NRC, 2000). Nhu cầu nước với từng nhóm lợn khác nhau Lợn con bú mẹ không uống nước. N hu cầu nước của lợn con cai sữa ở tuần thứ nhất là 0,49, tuần 2: 0,89 và tuần 3: 1,46/L/con/ngày (NRC, 2012). Đối với lợn thịt, ty lệ nước so với thức ăn 1,5-3: 1, tuỳ theo giai đoạn sinh trưởng và phương thức cho ăn (NRC, 2012). Lợn nái nuôi con cần nhiều nước hơn vi phải tiết sữa, dao động 12-40/L/ngày/con (NRC, 1998). Kỹ thuật không cho ăn hoặc uống nước trước hay sau cai sữa để rút ngắn thời gian từ sau cai sữa đến phối giống ở lợn nái không được chấp nhận (NRC, 1998: tdt: Knabe et al., 1986). Bò cần 3-5/kg nước/kg thức ăn khô, trong khi đó bê cần 6-8/kg. Ngoài ra, nhu cầu nước gia tăng khi gia súc cho sữa và m ang thai Nhu cầu nước cho bò thịt nuôi nhốt hoàn toàn được tính toán qua phương trình hồi quy sau (NRC, 2000, tdt H ộp 2.1. K huyến cáo lượng nước cần dùng cho các nhóm lọn (L/ngày) - Nái nuôi con: 24 - 45 - Nái cai sữa và đực giống: 12-15 - Lợn trường thành: 9-12 - Lợn sinh trưởng: 5 - 7 - Lợn con cai sữa: 3 - 5 Hicks et al., 1988): Lượng nước uống (L/ ngày) = - 18,67 + (0,3937 X M T) + (2,432 X DM I) - (3,87 X PP) - (4,437 X DS) Trong đó, M T nhiệt độ môi trường tối đa (°F); DMI: kg chất khô ăn vào/ngày; PP: lượng m ưa/ngày (cm); và DS: tỳ lệ muối trong khẩu phần. NRC (2000) kliuyén cáo lượng nước tiêu thụ cho bò thịt ở các nhiệt độ môi trường khác nhau ở bảng 2.6. 48 B ảng 2.6 Lượng nước tiêu thụ cho bò thịt (L/con/ngày) Khối lượng ____________________ Nhiệt độ (°C) (kg) 21 Bò cái tơ 26 32 182 7 2 25.4 36.0 273 29.5 33,7 48 1 364 34.X Bò thịt 40.1 56.s 273 31.9 37,9 54.1 364 41.5 46.6 65 9 454 47.7 Bò cái cho sữa 54.9 78 0 409 64.0 67.8 61.3 Bó dục trương thành 636 44.3 50.7 71,9 727 47.7 54.9 78 0 Nguồn: NRC (2000) 1.4.4. Hạn chế nước UOI1ỊỊ Nhiều nơi trên thế giới việc cung cấp nước bị hạn chế do thiếu nước ngọt. Vì vậy, phẩn lớn vật nuôi và động vật hoang dà phải đối chọi với thiếu hụt nước Anh hương lớn nhất cua thiếu nước uống là giảm lượng ăn vào và tư đó làm giảm khả năng sản suất của gia súc. Nếu nước tiều và nước trong phân thải ra nhiều và không cung câp nước kịp thòi thi thế trọng giam nhanh vi cơ thê mất nước Mất nước kèm theo tăng lượng thải N và các chât điện giai như Na+ và K.+. Ánh hương do hạn chẻ uống nước được trinh bày ó' bảng 2.7. 49 Bàng 2.7. Ảnh hường của việc hạn chế nước uống (cung cấp 50% so nhu cầu) ờ nhiệt độ 18°c hoặc 32°c ở bò sữa 18"C 32°c Uông tự do Hạn chế Uống tụ do Hạn chế Khối lượng cơ thổ (kg) 641 623 622 596 Luợng thức ăn tiêu thụ (kg/ngày) Thể tích nước tiểu (1/ngày) Nước trong phân (kg/ngàv) Tống bốc hơi nước (g/giờ) Tồng lượng nước cơ thề (%) 36,3 24,9 25,2 19,1 17,5 10,1 30.3 9,9 21,3 10,5 117 8.2 1133 583 1174 958 64,5 50,9 67,9 52.6 Dịch nội bào (%) 59,0 45,5 61,5 46,9 Thể tích huyết tương (%) 3,9 3,9 4.4 3,9 Trao đồi năng lượng (kcal/ngày) 798 694 672 557 Nước trao đối (kg/ngày) 2,5 2,0 2,1 1,9 Nhiệt độ trực tràng (°C) 38,5 38,5 39,2 39,5 Nguồn: NRC (2001) 1.5. Nguồn và chất lirợng nuóc N guồn nước cung cấp cho cơ thế từ (1) nước uống, (2) nước trong thức ăn, (3) nước trao đổi, (4) nước giải phóng từ các phản ứng trao đổi như từ axit amin thành peptit và (5) nước từ quá trinh dị hoá khi có cân bằng âm về năng lượng. Tầm quan trọng của các nguồn nước phụ thuộc loài gia súc, khẩu phần, tập tính và khả năng dự trữ nước trong cơ thể Một vài loài chuột sa mạc không cần nước uống trừ vài trường hợp cẩn, điều này khác với gia súc. Lượng nước có từ thức ăn biến động rất khác nhau. Ví dụ: trong cỏ khô, rơm khô và thức ăn tinh có 7-10%, cỏ non hoặc thực vật thuỳ sinh 80- 90%... Lượng nước được cung cấp từ cỏ xanh rất có giá trị. s ố liệu bang 2.3 cho thấy quan hệ giữa hàm lượng nước của cỏ với lượng nước tự do tiêu thụ của cừu. Cừu chi uống rất ít nước khi độ ẩm của cỏ trên 65-70% Nhìn chung, nước dùng cho người là an toàn cho gia súc, nhưng gia súc thích ứng với nước có độ mặn tốt hơn người. Chất lượng nước có thê ảnh hưởng trực tiếp lượng ăn vào vi nước kém chất lượng thường làm giảm lượng tiêu thụ nước và dẫn đến giảm tiêu thụ thức ăn. Các loại muối có thế làm giảm độ ngon cùa nước và nếu uống vào nhiều có thể gây độc. Những 50 chất khác gây độc nhưng không ánh hường độ ngon như titrate, florite và muối kim loại nặng Vi khuẩn, nấm và protozoa cũng làm giảm độ ngon của nước và có thể gây độc Cơ quan báo vệ môi trường của chính phủ Mỹ đã đưa ra danh mục các chất độc có trong nước (bảng 2.8) và NRC (1998) đưa ra hướng dẫn chất lượng nước cho gia súc (bảng 2.9). Các loại muôi vô cơ gôm carbonate, bicarbonate, sulfate và chlorite của Ca, Mg, Na và K tồn tại một lượng lớn trong nước. Hầu hết gia súc có thế chịu được hàm lượng muối không tan 15-17 ppt, nhưng khả năng sàn xuất có xu hướng giảm Tuy nhiên, nước chứa trẽn 10 ppt (1% ) muối tan không đạt tiêu chuẩn làm nước uống ớ bất cứ điều kiện nào Một điều cần chú ý là tất ca các nguyên tố khoáng thiết yếu thường được cung cấp qua nước bề mặt như nước ó' ao, hồ, song, suối Tuy nhiên, phần nhỏ Na, Ca và s được lấy qua con đường này. Nitrate, nitrite được phân tán rộng rãi trong môị trường và thưòng tim cách vào nước uống. Gia súc chịu được hàm lượng nitrate (N 0 3) bình thường có trong nước uống còn nitrite (N 0 2) - dạng khử cùa nitrate - được hấp thu nhanh vào đường tiêu hoá và có thê gây độc Gia súc chịu được hàm lượng nitrate trong nước uống cao đến 1320/tng/l nhưng nitrite ơ mức 33/ing/l là gây độc (NRC, 1998) Nitrite trong máu với mức gây độc làm ôxy hoá sắt trong homoglobin thành methemoíilobin và giảm khả năng mang ôxy cùa máu Mức cao nitrate trong nước có thể là sự nhiểm khuẩn Vi khuẩn có th ể chuyển nitrate thành nitrite và nước bị nhiễm làm ánh hường đến sức khoẻ của gia súc và con người. Báng 2.8. Ciiơi hạn an toan trẽn cua mọt só khoang đói VƠI gia suc Nguyên tố Giói hạn Nguyên tố Giới hạn Asen 0,2-0,5 Flo 2,0-3,0 Bo 10.0 Chi 0.1 Cadimi 0,05-0,5 Thúy ngân 0,01 Crôm 1.0-5,0 Niken 1,0 Côban Đồng 1.0 Sêlcn 0.1 0,5 Vanadi 0,1-1,0 Kẽm 25,0 Tóm lại, gia súc cần lượng nước lớn hơn bất cứ loại thức ăn nào khác 51 và nước có nhiều chức năng quan trọng cho cơ thể. M ô cơ thể không chứa mỡ có khoảng 73,2% nước. Hàm lượng nước cơ thể giàm dẩn theo tuối và độ béo. N ước được hấp thu nhanh tù' dạ dày và ruột, và thoát qua tự do đến các mô, cơ quan trong cơ thể phụ thuộc vào gradient áp suất thấm thâu. Thời gian để chu chuyển nước nhanh, khoảng 3 ngày. N ước uống là nguôn nước lớn nhất cung cấp cho cơ thể, bẽn cạnh đó nước trao đồi là nguồn phụ cho một vài loại động vật thích ứng với môi trường khô. Kha năng làm giảm sự m ất nước qua phân, nước tiểu, khí thở hay bề m ặt cơ thế liên quan đến sự thích nghi khí hậu khô của con vật. Bảng 2.9. Hướng dẫn chất lượng nước cho gia súc Lirợng tối đa (ppm) TFWQG* NRC (1974) lon chủ yếu Canxi 1000 “ Nitrate-N + Nitnte-N 100 440 Nitrite-N 10 33 Sulfate 1000 - Kim loại nặng và ion vết Nhôm 5.0 - Asen 0.5 0.2 Beri 0.1 - Bo 5.0 - Cadimi 0.02 0.05 Crôm 1.0 10 Cộban 1.0 10 Đồng 5.0 0.5 Flo 2.0 2.0 Chi 0 1 0.1 Thúy ngân 0 om 0 01 Molipđen 0.5 - Niken 10 1.0 Uran 0.2 - Vanadi 0.1 0.1 Kẽm 50.0 25.0 Nguồn'. NRC (1998; tdt: Task Force on Water Quality Guidelines, 1987\ NRC, 1974) 2. CARBO H YDRATE 2.1. Vai trò sinh học Tên carbohydrate bẳt nguồn từ tiếng Pháp hydrate de carbone, là hợp chất trung tính có chứa carbon, hydro và oxy, và tỷ lệ hydro và oxy giống như cấu tạo của phân tử nước Phần lớn carbohydrate có công thức cấu tạo chung là (C H ,0) , trong đó n từ 3 trở lên 2.1.1. Tinh bột Tinh bột là một giucan có nhiêu trong thực vật như là nguôn dự trữ carbohydrate. Nó có rất nhiều trong hạt, quả, cú và rễ. Tinh bột có trong tự nhiên ờ dạng hạt với kích cỡ và hình thù khác nhau Tinh bột là hỗn hợp cùa hai polysaccharide khác nhau: amylose và amylopectin, tuy nhiên ràt khác nhau về cấu trúc hóa học trừ một số taròng hợp Tỷ lệ của các nhóm trong tinh bột phụ thuôc vào nguổn thực vật, nhưng amylopectin là thành phần chú yếu chiếm khoảng 70-80%. Người ta có thế kiểm tra nhanh chất lượng tinh bột thông qua phản ứng với iod: Amylose cho màu xanh đậm và amylopectin cho màu violet hoặc màu đỏ tía Trong thực tế chăn nuôi, gia súc đưọc cho ăn một khối lượng lớn tinh bột cúa hạt ngũ cốc và sán phẩm phụ cùa hạt ngũ cốc. Tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu và là nguồn năng lượng ban đầu cho các hoạt động của co thế Khác với thức ăn thực vật, thúc ăn động vật có hàm lượng carbohydrate rất thấp, chiếm khoáng 1-1,5%, tuy vậy chúng giữ vai trò không kém phần quan trọng. 2.1.2. Glycoside Nếu hydro của nhóm hydroxyl bất kỳ cùa glucose được thay bởi este hay alcohol hay phenol hình thành nên glycoside. Tương ứng, galactose hình thành galactoside và fructose thành fructoside. Oligosaccharide và polysaccharide thuộc nhóm glycoside khi thủy phân tạo thành đường hoặc dẫn suất cúa đường. Glycoside được coi là yếu tố kháng dinh dưỡng (ANF). Trong nhóm glycoside, cyanogenetic tồn tại nhiều nhất trong nhiều loại thực vật. Glycoside cyanogenetic (GC) khi thủy phân giải phóng HCN-có tính độc nên những thực vật chứa nhóm glycoside trên đều độc đôi với gia súc. Bản thân glycoside không gây độc và khi bị thủy phân chúng mới gây độc. Tuy nhiên, glycoside dễ dàng bị thúy phân bởi enzyme có mặt trong thực vật. Ví dụ, linamarin (còn gọi phaseolunatin) có trong sấn, đậu Java và hạt lanh khi bị thủy phân tạo thành HCN, glucose và acetone Ban thân con vật có khả năng làm giảm độ độc của HCN theo 3 con đường chuyến hóa ờ cơ thể: (i) Chuyển thành thiocyanate dưới tác động của enzyme rhodanase hoặc 3-mercapto-pyruvate sulfur transferase 53 và thải qua nước tiểu, đến 80% CN' được thải qua con đường này; (ii) Chuyển thành axit 2-am inothiazoline-4-carboxylic ít độc hơn; và (iii) Ket hợp với hydroxocobalam in thành cyanocobalamin (Oke, 1978). Theo tác giả thì CN có trong GC có ái lực mạnh với các ion kim loại như C u2* và Fe2+. Khi người và động vật ăn một lượng nhất định thức ăn (sắn, đậu Java...) chưa qua chế biến thì GC bị thủy phân tạo thành gốc CN và sẽ kết hợp với Fe2+ của hem oglobin (Hb) tạo thành phức chất cyanohem oglobin (gọi là m ethem oglobin) làm cho Hb không kết hợp được với oxy ờ m ô bào gây rối loạn hô hấp mô bào mà biểu hiện là ngạt thở, niêm m ạc tím bầm và có thể chết nhanh. Gia súc nhai lại và gia súc non hay m ang thai m ẫn câm với H CN hơn lợn và gia cầm hay con vật trưởng thành khỏe mạnh. Theo Oke (1978), trâu bò mẫn cảm với HCN hơn ngựa và lợn vì enzym e xúc tác giải phóng HCN bị phân hủy bởi HC1 trong dạ dày ngựa và lợn. Ngoài việc gây ngộ độc cấp tính cho gia súc, HCN còn ánh hường lâu dài đến sinh trưởng cũng như sinh sản (gọi là ngộ độc mạn tính). Oke (1978), và M aner và Gom ez (1974) cho rằng, gia súc ăn lượng nhỏ HCN liên tục thi xuất hiện rối loạn sinh lý và có thể có những triệu chứng tương tự như thiếu methionine, cysteine, lưu huỳnh, vitam in B |2, iot Gomez (1991) đã chứng minh liều gây chêt của HCN dao động theo đôi tượng động vật. Bolhuis (1954 ; tdt: Gomez, 1991) kết luận, nếu HCN dưới 50 ppm không có khả năng gây độc, 50-100 ppm gây độc nhẹ và trên 100 ppm gây nguy hiểm cho động vật. M ột số tác giả cho biết liều gây chết ở gia súc là 1,4 - 4,4 mg HCN/kg khối lượng (Getter, 1938; Johnson et al., 1965; Butler, 1973; tdt : Tewe, 1992). Tewe (1992) cho rằng liều gây chết đối với người là 0,5-3,5/m g H CN/kg khối lượng. M ột so glycoside quan trọng có trong tự nhiên trình bày ở bảng 2 10. 54 Bảng 2.10. Một số glycoside cyanogenetic quan trọng có trong tự nhiên Tên Nguồn Sản phâin khi thủy phân ngoài glucose và HCN Linamarin Đậu Java, sắn và hạt lanh Acetone Vicianin Vicia angustfblia Arabinose, benzaldehyte Amygdalin Mận, ruột quà đào, dứa và quả cua Rosaceae Benzaldehyte Dhurrin Lá kê (Sorghum vulgare) />-hydroxy-benzaldehyte Lotaustralin Trefoil (Lotus australis), cỏ ba lá trang (Trifolium repens)Methylethyl cetone 2.1.3. Beta-Gìucan Beta-glucan (ß-glucan) là hợp chất được tạo nên từ các phân tứ D-glucose gắn với nhau qua liên kết ß-glycoside Các hợp chất này thường tôn tại dưới dạng phố biến là cellulose của thực vật, vỏ cám của hạt ngũ cốc, thành tế bào của nấm men, nấm và vi khuẩn. Một số loại ß-glucan được sử dụng như chất dinh dưỡng ớ người như hợp chất tạo mịn và chất xơ hòa tan, tuy nhiên lại có thê bị biến đối trong trong quá trình đun sôi. Các nghiên cứu đã cho thấy dạng hợp chất (l,3/l,6)-ß-glucan không hòa tan có hoạt tính sinh học cao hơn dạng (l,3/l,4)-ß-glucan Sự khác nhau giữa liên kết ß-glucan và cấu tạo hóa học chủ yếu là do độ hòa tan, phản ứng và hoạt tính sinh học M ột trong những nguồn phô bien chứa p (l,3 )D -g lu ca n đirọc thu nhận từ tê bào của nấm men (Sacchromyces cerevisiae). Tuy nhiên, (l,3/l,4)-ß-glucan cũng được chiết xuất từ vò cám của hạt yến mạch và lúa mạch, một ít từ lúa mạch đen và lúa mi. Các hợp chất (l,3)-ß-glucan từ nấm men thường có thể hòa tan. Các chất được chiết xuất từ hạt thì bao gôm loại hòa tan và không hòa tan. Các nguồn khác bao gồm loại táo biến và một số loái nấm như Reishi, Shiitake và Maitake. Beta-glucan được chiết xuất từ thành tếbào nấm men {Saccharomyces cerevisiae), nó hoạt động đường miệng, có đặc tính kháng khuân (H uff et al., 2006) và có khả năng tác động đên hệ miên dịch (M iura et al., 1996), kích thích đáp ứng miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu ở động 55 vật có vú (Suzuki et al., 1990). Ờ lợn, p-glucan có khả nãng kích thích sinh trưởng (Li et al., 2006) và nâng cao hiệu quả chuyển hóa thức ăn (Schoenherr et al., 1994). Tuy nhiên, các kêt quả nghiên cứu cũng cho thấy không có sự đồng nhất về nồng độ P-glucan tối ưu trong khẩu phần ăn, vê m ức độ ánh hưởng của P-glucan lên sinh trưởng, hiệu quà chuyên hóa thức ăn cùa lợn (Schoenherr et al., 1994, Li et al., 2006), nguyên nhân có thể do P-glucan được sản xuất ra bằng các phương pháp khác nhau đã làm thay đổi cấu trúc, thành phần hóa học của nó hoặc bao gồm cả hai nguyên nhân đó làm ảnh hường đến hoạt tính và liều dùng cùa P-glucan (Li et al., 2006). Đối với gia cẩm, P-ệlucan cũng tham gia vào chức năng miễn dịch. Bổ sunậ P-glucan vào khẩu phần gà broiler làm tăng đáp ứng miễn dịch dịch thể và miễn dịch tê bào trung gian (Guo và Qureshi, 2003; Chae et ai., 2006). Ờ người, tác dụng tích cực của Ị3-glucan lên các tế bào ung thư khá đa dạng, một trong những tác dụng đó là kích hoạt và làm tăng số lượng cùa các tế bào miễn dịch của cơ thề gọi là macrophage và tế bào sát thủ tự nhiên tế bào NK. Te bào NK là một tế bào miễn dịch đặc hiệu có chức năng nhận biết và tiêu diệt tế bào ung thư (Ooi VE và Liu, 2000). 2.1.4. Chất x ơ Chất xơ thường được gọi cho nhóm hem icellulose, celullose và lignin. Tuy nhiên, lignin không thuộc nhóm carbohydrate. Cellulose là polyme đơn phổ biến trong thực vật, là cấu trúc vững chắc cho màng tế bào. Cellulose thuần là một homoglycan có khối lượng phân tư cao được hình thành từ các đơn vị cellobiose (hình 2.1). Trong các tế bào thực vật, cellulose liên quan chặt chẽ về cả lý tính và hóa tính với các thành phần khác, đặc biệt là hemixellulose và lignin Hem icellulose là polysaccharide trong màng tế bào tan trong dung dịch kiềm và có liên kết chặt chẽ với cellulose, v ề cấu trúc, hem icellulose có thành phần chính là D-glucose, D-galactose, D-m annose, D-xylose và L-arabinose liên kết với các thành phần khác và nằm trong liên kết glucoside. H em icellulose cũng có thể chứa axit uronic. Chitin là điển hỉnh của homoglucan chứa glucosamine. Chitin phân bố nhiều trong động vật bậc thấp và đặc biệt có nhiều trong giáp xác (Crnstacae), trong nấm và vài loại tào xanh. Chitin có cấu trúc giống với cellulose (hình 2.1) và là polysaccharide phổ biến trong tự nhiên sau cellulose. Chitin là hợp 56 CELLULOSE H OH CH.OH H OH CH-OH • V om CHjOH H ÓM CMjOM H OH llìnli 2.1. Cấu trúc cellulose và chitin chất khó bj tiêu hóa vì cấu trúc phân tứ cùa chúng. Bán thân vật nuôi không cỏ enzyme phân giải chitin, nhưng vi sinh vật dạ cỏ ờ gia súc nhai lại có thê thuỳ phân hợp chất này. Lignin không phái là carbohydrate nhưng có liên kết chặt chẽ với nhóm này đế cấu tạo màng tê bào và làm cho cây cứng cáp. Lignin là một polyme bat nguồn tù ba dẫn xuất của phenylpropal: rưọu coumaryl, coniferi! và sinapyl (hình 2.2). Một phân tử lignin bao gồm nhiều đơn vị phenylpropanoit đan chéo nhau thành liên kết phức hợp cti — CH.CH2OH Ilin h 2.2. Câu trúc cúa Lignin Ruợu coumaiyl: R = Ri = H Rượu coniferil: R = H; Ri = OCH3 Rượu sinapyl: R = Ri = OCH3 OH Trong dinh dưỡng động vật, lignin rất đảng quan tâm vi nó không bị tiêu hóa bới enzyme của cơ thê vật chu. Lignin còn liên kết với nhiều polysaccharide và protein màng tế bào ngăn trở quá trình tiêu hóa các hợp chất đó. Gỗ, cỏ khô và rơm rất giàu lignin nên tỷ lệ tiêu hóa thấp trừ khi được xử lý hóa học đề be gãy liên kết giữa lignin với các carbohydrate khác. Thực vật càng già, lượng lignin tích tụ càng lớn. Lignin chỉ bị phàn giải bời enzym e của mối, mọt... Lignin chiếm tới khoáng 13-15% trong chất khô của cây cỏ hòa thảo. Chất xơ được khái niệm như là nhóm các chất polysaccharide không phải tinh bột (NSP) và lignin (xem thêm chương 1). N S P b ao g ồ m ß-glucan, arabinoxylan, cellulose và hem icellulose Tỷ lệ N SP và lignin quyết định chất lượng xơ Đối với gia súc nhai lại, N SP có thể được tiêu hóa với tỳ lệ lớn, nhưng lignin hoàn toàn không được tiêu hóa, vi vậy, hàm lượng lignin trong thức ăn cao đồng nghĩa với giá trị dinh dưỡng thấp Cãn cứ khả năng hòa tan thì chất xơ được chia làm hai loại cơ bàn là không hòa tan và hòa tan. Chất xơ không hòa tan chủ yếu là cellulose, ngoài ra còn có hem icellulose, có nhiều trong vỏ hoa quả và rau. Chất xơ không hòa tan có đặc tính thẩm thấu nước trong ruột, trương lên tạo điêu kiện cho chất thái dễ thoát ngoài. Chất xơ hòa tan gồm pectin cùng với chât dịch nhầy, pentosan.. Pectin có trong cùi trắng bưởi, cam, quýt và một số loại quà khác. Pectin dễ tan trong nước, khi gặp đường và axit thì tạo thành thể đông (gel). Chất xơ hòa tan khi đi qua ruột sẽ tạo ra thế đông làm chậm quá trình hấp thu một số chất dinh dưỡng vào m áu, và cũng làm tăng độ xốp, mềm của chất thải không tiêu hóa. Chất x ơ đối với vật nuôi: Thức ăn xơ rất quan trọng đối với gia súc ăn cỏ (trâu, bò, dê, cừu, ngựa. ) và chiếm tỳ lệ cao trong khẩu phẩn, vi: - Cung cấp dinh dưỡng không những cho bản thân vật nuôi mà cả vi sinh vật trong đường tiêu hóa cùa vật chủ - Đảm bảo hoạt động sinh lý binh thường cho quá trình tiêu hóa (tạo khuôn phân, chống táo bón, giúp thức ăn lưu lại trong đường tiêu hóa hợp lý, đảm bảo quá trình lên men diễn ra binh thường trong dạ cỏ..). - Kích thích nhu động cơ học cùa đường tiêu hóa làm thức ăn di chuyển với tốc độ hợp lý để tạo điều kiện cho tiếp xúc và tiêu hóa của enzym e trong đường tiêu hóa. X ơ cũng có ý nghĩa đối với lợn và gia cầm, như đảm bảo tốc độ di chuyển thức ăn trong đường tiêu hoá do đó tiêu hoá chất dinh dưỡng xảy ra bình thường, tạo khuôn phân, có thể hạn chế cắn m ồ ở gia cầm 58 Tuy nhiên, hạn chế cùa chất xơ chù yếu vẫn do tý lệ tiêu hóa thâp nên làm giảm giá trị dinh dưỡng cua thức ăn; hàm lượng xơ cao làm giảm lượng ăn vào và ảnh hướng xấu đến tiêu hóa các chất dinh dưỡng khác như protein, chất hữu cơ, li pit, do làm giảm thời gian lưu lại của thức ăn trong đường tiêu hoả, đặc biệt đôi với gia súc dạ dày đơn. 2.2. N hu cẩu và nguồn cung cấp 2.2.1. Nhu cầu Vật nuôi có nhu cầu carbohydrate rất khác nhau, phụ thuộc loài gia súc, giai đoạn sinh trưởng, sức sán xuất. Nhu cẩu carbohydrate gắn liền với nhu cầu năng lượng và xơ trong khâu phẩn Vật nuôi cần có tỳ lệ thức ăn tinh và thứ ăn giàu XO' phủ hợp trong khâu phần để đàm bảo quá trình tiêu hóa xảy ra bỉnh thường Vi dụ, khẩu phân cùa lợn có thể hoàn toàn thức ăn tinh nhưng phải có tỷ lệ xơ thô 10-15% ở lợn nái và 8-lQ% khấu phẩn ỏ lợn thịt Với gia sức nhai lại nuôi thịt, khấu phần có thể hoàn toàn thức ăn thô với tỷ lệ xơ thô 40-50%; trong khi đó, gia súc lấy sữa và vỗ béo thi tỷ lệ thức ăn thô 60-80% và thúc ăn tinh 20-40% 2.2.2. Nguồn cung cấp Nhìn chung, nguồn thức ăn giàu carbohydrate rất phong phú và đa dạng. Neu hạt ngũ cốc giàu tinh bột thi thức ãn xanh, rơm, cỏ., giàu xơ. Tuy nhiên, chất lượng xơ do thành phần xơ quyết định và vật nuôi rất cẩn nguồn xơ có chất lượng, nhất là đối với gia súc nhai lại. Ví dụ, cỏ tươi chứa xơ thô 20-113/g/kg thức ăn tươi (hàm lượng vật chất khô dao động 10-32%; cò khô: 150-420; các loại thức ăn hạt: 5-172; phụ phẩm chế biến hại có dảu 40-384 vả pliụ pliĩtin giàu xư nliư bá mía, bột loi ngô, bột vO lạc.. 100-633/g/kg phụ thuộc cách chế biến Nếu phân theo thành phần xơ, hàm lượng NDF và ADF có trong có tươi tương ứng: 240-400 và 130-250/g/kg vật chất khô; thức ăn ủ chua: 480-575 và 270-410; cỏ khô: 490-740 và 360-450; các loại rơm: 740-810 và 500-545, thức ăn hạt và phụ phàm 100-670 và 30-264; các loại khô dầu: 120-690 và 80-470/g/kí> vật chất khô. 59 3. LIPIT 3.1. Vai trò sinh học Lipit hay chất béo hay m ỡ thô là các hợp chất hữu cơ không tan trong nước nhưng tan trong nhiều dung môi hữu cơ như benzen, ete, cloroform và có các chức năng sinh lý, sinh hóa quan trọng trong cơ thể thực vật và động vật. 3.1. ỉ. L ipit và các họp ch ất trunỊỊ gian Theo quan điếm dinh dưõng, lipit có bốn chức năng chính sau đây: (i) cung cấp năng lượng cho các chức năng duy trì và sản xuất, và nguồn dự trữ - khi bị oxy hóa sinh ra năng lượng cao gấp 2,25 lần so với carbohydrate và protein, (ii) là nguồn cung cấp axit béo thiết yếu, (iii) là chất vận chuyển các vitam in tan trong dầu và vận chuyến điện tử và các cơ chất trong các phán ứng của enzyme; và (iv) thành phần quan trọng cua màng sinh học. ở thực vật lipit ờ hai dạng cấu trúc và dự trữ. ớ dạng cấu trúc, lipit có trong thành phần cùa màng tế bào và bảo vệ lớp bề mặt cùa tế bào và chiếm đến 7% lá của thực vật bậc cao Lipit trên bề mặt tế bào chủ yếu là chất sáp, axit béo và cutin. Lipit còn là thành phẩn màng cùa ty thề, màng nguyên sinh chất,, ở dạng glycolipid (40-50%) và phospholipid. Lipit dự trữ ớ thực vật chủ yếu trong quả và hạt ở dạng dầu Ở động vật, lipit là nguồn dự trữ năng lượng chủ yếu dưới dạng m õ Vẵ có thế lên đến 97% trong mô m ỡ của gia súc béo phì. N ãng lượng từ mỡ cao hơn nhiều so với carbohydrate, 1/kg m ỡ ôxy hỏa hoàn toàn cho 39 MJ, trong khi đó 1 kg glycogen cho 17 MJ mà thôi. Lipit cấu trúc trong mô cùa động vật chù yếu là phospholipid (0,5-1% trong mô ca và II1Ô dự trữ) v i 2-3% trong gan. M ô m õ là nơi tích lũy năng lượng dư thừa từ các quá trình chuyển ló a carbohydrate, lipit và axit amin. Có khoảng 50% m õ được tích lũy ở dưới da và phần còn lại là ờ quanh m ột số cơ quan mà đặc biệt là thận, :rong m àng ruột và trong bắp thịt. Vỉ được nuôi dưỡng bằng hệ thống mạch n áu và thần kinh nên m ô m ỡ luôn luôn hoạt động, hai quá trinh phân giải /à tông hợp xảy ra song song và cân bằng nhau. Trong khẩu phần, lipit có các tác dụng như cài thiện tính chất lý học :ùa thức ăn như làm bớt độ bụi, tạo mùi vị thơm ngon nên gia súc dề ăn SO hơn. Đây là vai trò khá quan trọn» của chất béo trong khẩu phẩn Lipit có anh hưởng đến các chất dinh dưỡng khác như làm Sỉiám carbohydrate va protein ãn vào. Nguyên nhân la năn« lượng trao đôi của chất béo cao làm thân nhiệt tăng, CO' thẻ n in s ú c ỉỉiám lượn? thức ăn ăn vào chủ yếu là carbohydrate và protein, do d o uia s ú c bị thiêu hai loại chất này (xem sơ đo dưới). Nhiệt bài thài Thức ăn -► N ăns lượn Ị 1.2. A x it báo Ví/ uxit béo thiết yếu Nhiệt tăng do thức ăn Nhiệt hữu ích Phần lớn các axit béo tron« tự nhiên có một nhóm carboxyl và một chuỗi carbon không phân nhanh, chúng là các axit béo no hoặc chưa no. Một vài axit béo quan trọng có trong tự nhiên được trinh bày ỡ bảng 2.11 Hai cách đinh danli các axit béo: cách thứ nhất sứ dụng ký hiệu Delta cua Hylap (A), theo đó, sô thứ tự carbon dược tính từ nhóm COOH - carbon cua nhóm này là sô I; cách thứ hai sứ dụníỉ ký hiệu oniega (co) hoặc n Địnl) danh theo ki ]..ệu omega là dựa vào đặc điếm của quá trình trao đối chất thay vì dựa vào càu trúc hữu co; trong đó, carbon sô 1 được tính từ nhóm methyl (CH,) đầu tiên. Ví dụ: K ý h iệu củ a axit linoleic có thê b iêu thị th eo m ộ t tro n g hai cách sau: C 1 8 :2 A‘;13 (cách I) c 1 8 : 2 h ay c 1 8 :2 " "•° linoleìc Acỉd (LA) 61 Bảng 2.11. M ột số axit béo thường gặp trong các dầu m ỡ tự nhiên Nhiệt độ nóng Tên axit Công thức chảy (°C) 1. Axit bco no (-anoic): Butyric (butanoic) Caproic (hexanoic) Caprylic (octanoic) Capric (decanoic) Lauric (dodecanoic) Myristic (tetradecanoic) Palmitic (hexadecanoic) Stearic (octadecanoic) Arachidic (eiocosanoic) 2. Axit béo chưa no (-cnoic): Palmitoleic (9-hexadecenoic): 16:lồ9hay n-7-16:1* Oleic (octadccenoic): 18:lô9 ha> n-9-18:1 Linoleic (octadecadicnoic): 18:2A9-I= hay n-6.9-18:2 Linolenic (octadectienoic): 18:3Ạ91"15 hay n-3,6.9-18:3 Arachidonic (eicosatctracnoic): 20:4A5-8'U'14 hay n-6,9.12,15-20:4 c ,h 7.c o o h C,H„ COOH C,H,‘.COOH CpHjg.COOH c „h '3.c o o h c ,‘h ^ c o o h C .’h ,, COOH C,,H,‘.COOH CjgHjj.COOH C)5R ,9.COOH C,.H„.COOH c ,,h ” .c o o h c 17h 29.c o o h c 19h „ .c o o h -7,9 -3,2 16,3 31.2 43,9 54,1 62,7 69,6 76.3 0 13 -5 -14,5 -49,5 * Công thícc viêt tat iheo 2 cách khác nhau, A chí điêm có liên kêt đỏi tính từ carbon đần tiên của nhóm CO O H tự do và n hay co chí vị trí carbon nối đỏi lính từ nhỏm CH1 tự do. Năm 1930, axit linoleic (LA, gọi là omega 6 hoặc n-6) được phát hiện là có hiệu quả ngừa được nhiều chúng bệnh cùa chuột cho ăn khẩu phần thiếu 1 Ĩ1 Ỡ như da có vẩy, chậm tăng trưởng và sinh sản, và có thể chết. Các triệu chứng trên cũng được phát hiện ở nhiều loại động vật va cả người. Người ta phát hiện ra rằng LA không đuợc cơ thể động vật tồng hợp mà phải lấy từ thức ăn và gọi LA là axit béo thiết yếu (EFA). Sau đó, axit arachidonic được chứng m inh có vai trò như LA và co thể mạnh hơn các LA, và gam a-linolenic (y-linolenic acid) có hoạt tính cao hơn 1,5 lần so với LA. Vỉ vậy, m ột số tài liệu cho rằng các axit béo này 62 cũng thuộc nhóm EFA Tuy nhiên, các axit arachidonic và y-linolenic đều được tổng hợp từ LA trong cơ thể nên chúng không hoàn toàn là EFA Mặc dù vậy, một trong số các bước tổng họp các axit này, A-6 bão hoà, xảy ra rất hạn chế nên hàm lượng các axit trên có thê thâp và cân phải bổ sung từ bên ngoài Axit a-linolenic (ALA, còn gọi là omega 3 hay n-3) có hoạt lực thấp hơn LA (axit linoleic) nhưng không thể tổng hợp trong cơ thế và được coi là một axit béo thiết yếu khác ngoài LA Như vậy, ALA và LA là hai axit béo thiết yếu đối vói gia súc. Đối với người, ba axit béo thiêt yêu thuộc nhom omega-3 quan trọng là ALA, axit eicosapentaenoic (EPA), và axit docosahexaenoic (DHA) Trong cơ thê gia sue, LA tông hợp nên axit docosapentanoic (DPA) và ALA tổng hợp docosahexanoic (DHA) Các DPA và DHA có thế kéo dài chuỗi carbon đề hỉnh thành các axit béo mạch rất dài (24-34 carbon) có mặt trong não bộ, võng mạc mãt và tinh hoàn (Suh et a l , 1996) Chức năng của chúng chưa được xác định rõ Cơ chế chính xác về hoạt động duy tri chức năng bình thường của cơ thể cùa các EFA chưa được biết rõ ràng, nhưng có thê tập trung vào hai lĩnh vực: (1) là thành phần quyết định cấu trúc cùa lipoprotein cùa màng tế bào và (2) thành phẩn quan trọng cùa nhiều hợp chất gọi là eicosanoids có vai trò điều chỉnh việc tiết các hormone tuyến yên và tuyến dưới đồi Các EFA giống như các axit béo chưa no khác, chúng là thành phẩn dùng đe tồng hợp prostaglandin và thromboxan, là một chất giống như hormone điều hòa nhiều chức năng tể bào, tham gia quá trình đông máu, điều hòa huyết áp và đáp ứng miễn dịch. Theo m ột nghiên cứu mới đây của Mỹ, LA có tác dung hạn chế tãng cân. Đ ê có được kct quả nghicn cứu náy, nhóm nghiên cứu thuộc trường đại học Carolin - phía bắc nước Mỹ đã thí nghiệm sứ dụng LA trên 24 lợn con. Benjamin Corl đã cho lợn uống đồ uống có chứa từ 3 - 25% chất béo, trong đó có LA. Kết quả thí nghiệm cho thấy, những con lợn được uống nhiêu nước có chứa chất LA không tăng cân và có chiều hướng giảm cân. ĩ. 1.3. Eicosanoids và axithén thiết yếu Eicosanoids là nhóm hợp chất gồm prostaglandin, thromboxane và prostacycline bắt nguồn tù axit béo có mạch 20 carbon (C,0). Các prostaglandin và các chất trao đôi của chúng ánh huờng đến sự co cơ, dung nạp của tiêu câu, áp lực thành động mạch và áp suất máu Chúng kim 63 chế tiết dịch vị và sản sinh các axit béo từ các m ô m ỡ và là chât gây viêm nhiễm. Prostaglandin thường có dưới dạng PG F2 - được sử dụng trong kích thích động dục hàng loạt ở cừu và bò, và điều khiển thời gian đẻ cùa lợn nái. N hóm hợp chất eicosanoids liên quan tới các axit béo thiết yếu theo sơ đồ 2.1 sau: KHẨU PHÂN PGE1 P G F la PGE2 PGF2a TXA2 PGE2 PGE3 TXA3 PGI3 PG F3a So' đồ 2.1. Mối liên hệ giữa các axit béo và nhóm eicosanoids (M cDonald et al , 2002) 3.2. Nhu câu và nguồn cung cấp lipit và axit bco 3.2.1. N hu cầu Đối với gia súc, nghiên cứu nhu cầu lipit không được quan tâm như năng lượng, protein, vitam in và khoáng vi phần lớn thức àn cung cấp đủ lipit hoặc lipit có thể tổng hợp từ carbohydrate của khẩu phần. N hu cầu về EFA chưa được nghiên cứu đầy đủ, ngoài m ột số thông G h i c h ú PGE và PGF là các prostaglandin; PG1 là prostacyclmc, TXA là thromboxane 64 tin đã được biết (Lemarcliat et al , 1992; tdt: NRC, 1994). Ví dụ, nhu cẩu LA cho gà tây 24-55 ngày tuồi la 1,21% (Cooper và Bam ett, 1968; tdt: NRC, 1994); 30-55 ngày tuồi la 1,1% (Whitehead và Herron, 1988) Trong khi đó, nhu cầu LA cho gà đe Leughor ớ tuổi 22-54 tuần là 1 - 2% (Menge, 1970) và 20-72 tuần la 0,9% (Whitehead, 1981) Gia súc nhai lại không chịu được khâu phân nhiêu chât béo Bò ăn khẩu phần chứa 10% dâu mỡ tiêu hóa ơ dạ cò và dạ múi khê bị ngưng trệ vi cản sự di chuyên của thức ăn trong đường tiêu hóa và ức chế sự tiêt dịch vị. Axit béo kết hợp ion Ca làm cho Ca bị mất theo phân và đồng thời cũng tiêu hao năng lượng vi tham gia phán ứng xà phòng hóa Trong khi đó ớ người, tỷ lệ chất béo trong thức ăn có thê tơi 40%; ờ gia cầm từ 20 - 30% (thông thường là 10%) không làm anh hướng đên tiêu hoa thức ăn Gà con nuôi bằng khấu phần thấp lipit sẽ chậm tăng khối lượng, lông xấu, phù nề, tỷ lệ chết cao trong vài tuần lễ đầu tiên Nhưng ở lợn thịt thỉ ngược lại, người ta nghi ngờ lọn không có nhu cầu LA hay là cơ thể tự tổng hợp axit này. Gia súc nuôi ở trạng thái duy trì với khâu phần lipit thấp kéo dài dễ bị tốn thương ờ da Có thê khăc phục hiện tượng tồn thương da bằng cách thêm dâu vào khâu phần Trong khấu phàn binh thương cua lợn và gà chứa m ột lượng đáng kể các phụ phẩm cúa hạt có dầu, vi vậy có thế cung cấp đay đu các axit béo thiết yêu. Gia súc nhai lại ăn co là chù yêu nên phái cung cấp đú LA và lượng lớn hơn ALA mặc dù có thế được đáp ứng một phần từ vi sinh vật dạ cỏ. - Nguồn thức ăn tác động đến tích lũy m ỡ cơ thế ở gia súc dạ dàđơn: M ỡ tích lũy lấy từ carbohydrate và axit béo cùa máu nên chịu ảnh huờng của chất b éo có trong thức ăn Sô liệu ỡ bàng 2 12 ch o thấy chi 90 lod của mỡ cơ thế tương quan với chỉ số Iod của thức ăn m à chuột ăn vào Lợn ãn thức ăn nhiều chất béo chưa no (chi số cao nhất) thi m ỡ lỏng và càng nhiều chât béo no thi mỡ càng rắn. 65 Bảng 2.12. Chỉ số Iod của chất béo thức ăn và mỡ cơ thể chuột nuôi bằng những thức ăn tương ứng Chất béo thúc ăn Chỉ số Iod cùa thức ăn Chỉ số lod của mỡ cơ thể Dầu đâu nành 132 123 Dâu ngô 124 114 Dầu hạt bông vải 108 107 Dâu lac 102 18 M ỡ lơn 63 72 Bơ 36 56 Dâu dừa 8 35 Nguồn: Anderson và Mendel (1928; tdl: McDonald el al., 2002) - N guồn thức ăn tác động đến mỡ sữa và mỡ cơ thể ở động vật nhai lại: Vi sinh vật dạ cỏ có khả năng trung hòa axit béo rất lớn, mặc dù vậy hàm lượng chất béo chưa no trong sữa và trong cơ thể của trâu bò vẫn ảnh hường lớn bởi nguồn chất béo cung cấp từ thức ăn. Chất béo của sữa cao nhất là axit oleic (18:1) và axit linoleic (18:2) thấp vì vi sinh vật dạ cỏ chi hydro hóa được m ột liên kết đôi nên không chuyển hoá các axit béo no thành axit linoleic được 3.2.2. N guồn axit héo thiết yếu B ảng 2.13 cho thấy sự khác nhau về hàm lượng EFA trong m ột số loại dầu, mỡ. Dầu thực vật chứa nhiều EFA hơn m ỡ động vật. LA (co 6) có nhiều trong các dầu thảo mộc như dầu đỗ tương, dầu vừng, dầu hướng dương, dầu ngỏ ; Trong khi, ALA (co-3) có trong dầu đỗ tương, dầu hạt lanh, rau xanh... Dầu lanh (Linum usitatissium ) rất giàu LA và ALA. Các axit béo khác, như EPA (axit eicosapentaenoic) và DHA (axit docosahexaenoic) có trong các loại hải sàn: cá, mực, tôm, s ò .. Bảng 2.13. Thành phần hai axit béo thiết yếu trong m ột số loại dầu (g/kg) T hứ c ăn LA ALA T hứ c ăn LA ALA Dầu lanh Bơ thực vật 23 2 10 Dầu đỗ tương M ỡ bò 52 5 7 Dầu ngô 5,73 0,08 Dầu vừng 4,0 0,05 Dầu lạc 3,1 0,12 Dâu hướng dương 6,64 0,03 66 4. CHÁT KHOÁNG 4.1. Dặc điểm, chức năng và trao đối chất Trong tự nhiên, ít nhất 22 chất khoáng mà cơ thê động vật cẩn tới. Khoáng được chia làm hai nhóm căn cứ vào hàm lượng trong cơ thể và nhu cầu cùa động vật: nhóm khoáng đa lượng và khoáng vi lượng. Trong chương này chúng tôi đề cập đèn vai trò sinh học cùa một sô khoáng đa lượng và vi lượng là những nguyên tô hết sức quan trọng đối với cơ thê gia súc. Mặc dù hầu hêt các chất khoáng tỉm thây trong tự nhiên đều có mặt trong các mô của động vật vi chủng có trong thức ăn nhưng không phải chất khoáng nào cũng có vai trò trong trao đôi chât của cơ thê. Một sô chất khoáng với hàm lượng rât thâp có thế còn gây độc cho cơ the Ngay cả một số chất khoáng cân thiết đôi với gia súc nhưng được cung câp với lượng vượt mức nhu cầu cũng gây độc. Trong cơ thê người và động vật chất khoáng chiếm tỷ lệ rất thấp so với các chất hữu cơ khác (bảng 2.14). Bảng 2.14. Giá trị trung bỉnh vẻ hàm lượng một sò nguyên tố khoáng trong cơ thể động vật Đa khoáng g/kg thê trọng Vi khoáng mg/kg thê tro n g Fe 20-80 Ca 15 Zn 10-50 p 10 Cu 1-5 K Á. Mo 1-4 Na 1,6 Se 1-2 Clo 1,1 1 0,3-0,6 s 1,5 Mn 0,2-0,5 Mg 0,4 Co 0,02-0,1 Nguồn: McDonald et aì. (2002) Thuật ngữ khoáng thiết yếu dùng để diễn tả những chất khoáng tham gia vào quá trình trao đổi chất cùa cơ thế phải lấy từ thức ăn. Đe nhận biết một chất khoáng là thiêt yếu hay không thì khi con vật ăn một phần không có chứa chất khoáng ấy và gây ra những triệu chứng bệnh lý chì có thê điều trị hoặc phòng ngừa bang chính chất đó Phần lớn các nghiên cứu về dinh dưỡng khoáng đều sử dụng phương pháp trên. Tuy nhiên, đối với những chất khoáng mà cơ thể cần với số lượng rất nhò thì không thể kiểm soát được sự có mặt của chúng trong nước uống, máng ăn, chuồng trại, các dụng cụ vệ sinh, bụi trong không khí. 67 Đến năm 1950, 13 chất được coi là khoáng thiết yếu, bao gồm Ca, p, K, Na, Cl, s, Mg, Fe, I, Cu, Mn, Zn và Co. Đen năm 1970, người ta bổ sung thêm Mo, Se, Cr, FI, As, Bo, Pb, Li, Ni, Si, Sn và Va. Có khoảng trên dưới 40 chất khoáng tham gia vào quá trình trao đổi chất trong cơ thể động vật. Ngoài ra, chất khoáng thường xếp vào hai nhóm là khoáng đa lượng và khoáng vi lượng, tùy theo hàm lượng có trong cơ thể. Thông thường những chất khoáng được gọi là vi lượng khi chúng có mặt trong cơ thể động vật không lớn hơn 50/mg/kg. 4.1.1. Chức năng Chất khoáng có nhiều chức năng quan trọng như thành phần câu tạo của mô xương, hem oglobin, một sô enzyme và là chất điêu chỉnh áp suât thẳm thấu, và là chất mang trong quá trinh hấp thu. Có thề tóm tắt m ột số chức năng chính sau đây: - Xây dựng và tu bổ cấu trúc cơ thế trong đó các chất khoáng là thành phẩn vô cơ cua các hợp chất hữu cơ cúa cơ thế như: protein và lipit, gồm m ột số nguyên tố chính như Ca, p, Mg. - Điều hòa hoạt động của cơ thể: Tham gia điều hòa áp suất thám thấu của tế bào: K +, Na+, C1, P 0 4’'; điều hòa cân bằng axit-base với sự tham gia của chât khoáng như K +, Na+, C l\ P 0 4,_và protein: axit amin; điều hòa tác động của enzyme: Co-enzym e cùa enzym e như Mg, Cu, Fe, Mn, Zn, Ca, Mo, Co; tác động lên chức năng cùa bắp thịt (Ca2+), kích thích tim (N a \ K +). - M ột số các chất khoáng có chức năng đặc biệt, ví dụ như sắt là thành phần của nhân hem trong cấu tạo của hem oglobin và myoglobin; Coban là thành phân của vitam in D12 và iôt là thành phấn của hormone thyroxin. M ột vài chất, ví dụ Ca và M o có vai trò hấp thu và hoạt động cùa vài chất khác. Sự tương tác và sự cân đối của chất khoáng là yếu tố quan trọng trong dinh dưỡng gia súc. Việc sử dụng các đồng vị phóng xạ trong những năm gần đây là m ột tiến bộ về dinh dưỡng khoáng mặc dù có nhiều bệnh dinh dưỡng kết hợp với chất khoáng mà nguyên nhân gây bệnh vẫn còn chưa được biết chinh xác. M ặc dù chất khoáng rất quan trọng trong dinh dưỡng gia súc nhưng cũng rất quan trọng nếu ta biết rằng nhiều chất có thể là chất độc, có thể 68 gây bệnh và chết, nếu con vật được cung cấp quá mức trong khẩu phần, ví dụ đồng, selen, m olybden, flo, vanadi và arsenic. Đ ồng là m ột độc tố có tính tích lũy, nêu cung cấp cho con vật m ột lượng nhó nhưng quá m ức trong khẩu phần hằng ngày sẽ gây ra những triệu chứng ngộ độc Vì vậy, không nên sử đụng chất khoáng nhất là các chất vi lượng một cách bừa bãi 4.1.2. Tiêu hóa VÌI hấp thu Trong cơ thê gia sức, quá trinh tiêu hóa carbohydrate, lipit và protein cua thức ăn giải phóng các chất khoáng có trong đó Một số chất khoáng tan trong dung dịch của các muôi K và Na hay muối cùa các axit yếu (axit hữu cơ và carbonate), hình thành muối clorua (do HC1 của dạ dày) và được hấp thu. M ột số chất khoáng của các chất hữu cơ như lưu huỳnh trong axit amin được hâp thu tưong tự hấp thu sắt trong hemoglobin M ột số chất khoáng không tan như oxalate, phytate và không được hấp thu Nói chung, điều kiện cần thiết đề một chất khoáng được hấp thu là chất khoáng ấy phải tan trong nước và thầm thấu được. Căn cú vào tốc độ hấp thu thì các muối được phản hạng như sau - Hấp thu nhanh: cloma, bromua, iodua, butyrate. - Hấp thu trung binh: sulfate, carbonate - Hấp thu ít: phosphate, citrate, tatrate - Không hấp thu: oxalate, phytate 4.1.3. Tính độc Như đã đê cập trên đây, tất ca các chất khoang đêu có thê gây độc nếu gia súc ăn một lượng lớn. Khoảng cách an toàn giữa nhu cầu và liều gây độc rất khác nhau đối với từng chất và từng điều kiện cụ thể. Ví dụ, NaCl có thể gây co giật ở lợn và chết nếu cho ăn với lượng cao gấp 4-5 lần so nhu cầu và hạn chế uống nước, nhưng cho ăn với liều lượng như vậy nếu được uống nước thoái mái thi không ảnh hưởng; hay đối với kẽm, lợn cần 25-50 ppm trong khấu phần nhưng liều gây độc cao gấp 20-40 lần. NRC (1980) đã đề xuất danh mục cảc mức chịu đựng tối đa và có thể gây độc của các chât khoáng đối với gia súc, gia cầm (báng 2.15) 69 Bảng 2.15. M ức chịu đựng tối đa của các chất khoáng đối với gia súc BÒ Lon G ia cam N gụa Ca (%) 2 1 0,4-1,2 2 P (% ) 1 1,5 0,8-1,0 1 K (%) 3 2 2 3 NaCl (%) 4-9 8 2 3 M g (%) 0,5 0,3 0,3 0,3 AI (ppm) 1000 200 200 200 CrClj (ppm) 1000 1000 1000 1000 Co (ppm) 10 10 10 10 Cu (ppm) 100 250 300 800 lôt (ppm) 50 400 300 5 Fe (ppm) 1000 3000 1000 500 Hg (ppm) 2 2 2 2 Mn (ppm) 1000 400 2000 4000 Mo (ppm) 10 20 100 5 Zn (ppm) 500 1000 1000 500 Nguồn: NRC (1980) 4.2. Khoáng đa luọng 4.2.1. Canxi (Ca) a. Phân bố trong cơ thế Khoảng 99% Ca có trong xương và răng. Trong xương, Ca và p có tỷ lệ khá ổn định là 2:1. Ca ở dưới dạng tinh thể hydroxyapatit: Ca2\ 0x(PO ’-4)6(OH-);(H ,C r)2x Trong đó, X GÓ thể 0 đến 2. Khi X = 0 thi hợp chất trên gọi là octacanxi phosphate; khi X = 2 thỉ gọi là hydroxyapatit. Ca còn có trong máu (chủ yếu trong huyết tương) với nồng độ 10 mg/dl và ở 3 dạng: ion tự do (66%), kết hợp protein (35% ) hoặc tạo phức hợp với axit hữu cơ như citrate hay với axit vô cơ như phosphate (5-7%). b. Chức năng của canxi Chức năng chủ yếu nhất của Ca là thành phẩn cấu trúc của xương. Bộ xương có cấu trúc rất phức tạp. Thành phần hoá học tính theo vật chất khô của bộ xương xấp xỉ như sau: chất khoáng 460/g/kg, 360/g protein/kg và 180/g mỡ/kg. Tuy nhiên, hàm lượng này thay đổi tùy theo tuổi và tình 70 trạng dinh dưỡng. Ca và p là hai thành phần rất phong phú trong xương ờ dưới dạng hydroxyapatit [3Ca (P 0 4);.C a(0H )2] là những hợp chất rất cứng không tan trong nước. Bộ xương chứa khoang 360/g Ca/kg, 170/g p/ kg và 10/g Mg/kg Thành phần hóa học cùa xương luôn biến động bới vi một lượng lớn Ca và p có thể được giải phóng vi cơ thể huy động, đặc biệt trong giai đoạn cho sữa ở động vật có vú và đè trứng ở gia cầm mặc dù sự trao đồi Ca và p giữa bộ xương va mô mềm là một quá trình liên tục. Sự huy động Ca được điều khiển bơi hoạt động cùa tuyên giáp trạng (parathyroit). Trong khẩu phân thiếu Ca, tuyến giáp bị kích thích và hormone được sán sinh ra và Ca tư xương được huy động đe đáp ứng nhu cẩu của cơ thể. Bởi vì Ca và p ờ dạng kết hợp trong xương nên cá p cũng bị huy động và bài tiết ra ngoài. Khi tuyến giáp trạng hoạt động quá mạnh, Ca của xương hoạt động quá mức làm cho xương bị móng và tạo nên các lỗ hống ở mô xương (xương xôp). Tuyến giáp cũng đóng vai trò điêu hòa quan trọng trong sự điều tiết số lượng Ca hấp thu ờ ruột non bời ảnh hường của sự sản xuất 1,25 diliydroxycholecalciferol - một dẫn xuât cúa vitamin D có liên quan đến sự hình thành protein liên kết Ca Ca có tác dụng hoạt hóa nhiều enzyme như lipase, succinic dehydrogennase, adenosintriphosphatase và nhiều enzyme proteolytic. Ca điều hòa tính nhạy cám (dễ bị kích thích) của thần kinh và cơ. Khi nồng độ Ca giảm làm giảm tính nhạy cám của các sợi thần kinh Khi nồng độ Ca cao hơn binh thường thì có tác dụng ngược lại và làm cho thần kinh và cơ nhạy cảm quá mức. Ngoài ra, Ca còn tham gia quá trinh đông máu và làm đông vón cazein trong sữa. Ca còn tham gia vào việc điểu hòa áp suất thẩm thấu và cân bằng acid-base c Tran đôi cnnxi Ca thức ăn được hấp thu chủ yếu qua tá tràng và không tràng bang cả hai con đường bị động và chủ động Protein cũng là chất mang quan trọng trong hấp thu Ca chủ động Khi tăng hàm lượng Ca trong khẩu phần làm giảm tỷ lệ hấp thu Ca Một vài axit amin (ví dụ: lysine) kích thích sự hấp thu Ca nhưng axit phytic và oxalic thì làm giảm hấp thu Ca do hình thành các phức hợp không tan là Ca-oxalate và Ca-phytate. Nếu khẩu phần của gia súc dạ dày đơn chứa nhiêu mỡ thi hình thành dạng xà phòng hóa Ca-axit béo làm giảm hấp thu Ca. 71 Ở gia súc sinh trường, Ca tích lũy trong xương và các tổ chức khác nhiều hơn lượng m ất qua phân, nước tiểu và m ồ hôi Ớ gia súc trương thành không m ang thai, không nuôi con lượng Ca ăn vào bằng m ất đi nếu nhu cầu trao đổi được thòa mãn Triệu chứng thiếu Ca ờ động vật non: Ca không đủ để tạo tồ chức xương dẫn đến bệnh còi xương (rickets - xương cong vẹo, khớp to, què và cứng), Thức ăn thiếu Ca ở động vật trưởng thành: Ca ở xương bị huy động mà không được thay thế tạo nên tinh trạng gọi là nhão (xốp) xương (osteom alacia - xương yếu dễ gãy; ở gà đé: m ỏ và xương trớ nên xốp, chân cong, vỏ trứng m ỏng và đẻ ít). Các triệu chứng còi và xốp xương không chỉ đặc hiệu do thiếu Ca mà có thể còn do thiếu p hoặc thiếu vitamin D Sốt sữa (bại liệt sau đẻ): thường xảy ra ớ bò sữa sau sinh con (Ca trong m áu hạ, bại liệt chân và có khi bất tinh). N guyên nhân hạ Ca kết hợp với sốt sữa vẫn còn chưa rõ, tuy nhiên người ta cho rằng Ca trong máu hạ thấp là do tuyến cận giáp (phó giáp trạng) không đú sức tiết horm one để thích ứng với lượng sữa ban đầu tiết quá nhiều. Người ta cho rằng nên tránh cung câp cho con vật quá liều Ca trong khi m ức độ p ở m ức duy tri trong giai đoạn cạn sữa sẽ làm giảm chứng sốt sữa Cung cấp vitam in D, trước khi con vật đè rất có lợi. d. N guồn canxi Giá trị sinh học của Ca trong thức ăn tự nhiên chưa được biết nhiều. Do có m ặt axit phytic trong thức ăn nên giá trị sinh học của Ca trong khấu phần hạt cốc, có alpha-alpha, các loại cò tươi và khô khác tương đối thấp (Soeres, 1992; tdt: NRC, 1998) Hầu hết thức ăn thực vật chứa lượng nhó Ca nên giá trị sinh vật học ít được quan tâm. Thức ăn động vật như sữa, bột xương, bột cá, thịt, máu,... chứa nhiều Ca Canxi cũng có nhiều trong các loại khoáng vô cơ như đá vôi, vôi đôlom it (vôi đen), bột võ sò, tri- hay di-calcium phosphate, calcium phosphate, canxi gluconate, canxi sulfate.. Nhìn chung, lợn và gia cầm hấp thu Ca tốt từ bột xương và các khoáng vô cơ nói trên. Nếu sử dụng calcium phosphate thì phải loại ngay fhiorin, nếu không có thể bị ngộ độc. 4.2.2. P h ổi p h o (P) a. P hân bố trong cơ thể Ờ người lớn, p chiếm khoảng 1,1% khối lượng cơ thể không chứa 72 mõ, trong đó 80% trong xương. Khoáng trong xương chứa 18% p. Trong xương, p ờ dạng như Ca nhưng trong mô mềm thì ờ dạng hữu cơ. Trong huyết thanh, p ờ cà dạng vô co và hữu co b. c hire năng phối pho Phốt pho là một chất khoáng có nhiêu chức năng hơn bất kỳ chât khoáng nào khác p ngoài nhiệm vụ tạo xương còn có nhiệm vụ quan trọng khác như tham gia vào liên kết cao năng của ATP, trong quá trình tống hợp phospholipid của màng tế bào, cua tổ chức thân kinh, trong RNA và DNA và trong quá trinh tồng hợp protein và di truyền do RNA và DNA. c. Triệu chúng thiều phôi pho Trong thức ăn thường thiếu p hon là Ca Nguyên nhân chinh là do thiếu p trong đât nên hàm lượng p trong cây trồng thấp và các sàn phâm cây trông là nguồn thức ăn chu yêu cua vật nuôi. Trên thế giới rất nhiều vùng đất thiếu p, đặc biệt là những nước nhiệt đới và á nhiệt đới. Thiếu p trong đất được xem là phổ biến và có ý nghĩa quan trọng đối với gia súc chăn thả. Ngoài ra, một lượng đáng kể phot pho có trong thực vật kết hợp với axit phytic tạo hợp chất P-phytate khó tiêu hoá đối với vật nuôi vi bản thân con vật không có enzyme phytase đế tiêu hoá họp chất đó Thiếu p gây ra những triệu chứng hoặc bệnh tật chủ yếu sau đây: - Gây bệnh mềm xương và xốp xương như thiếu Ca. - “Ăn bậy” (pica) như ăn gô, giẻ rách, xương và những vật lạ khác. Tuy nhiên, bệnh này không phái là dâu hiệu đặc biệt do thiếu p mà còn có thê gây ra do những nguyên nhàn khác. - Triệu chứng kinh nicn như khớp xương cứng và thịt nhão - Giảm sàn lượng sữa, giám tý lệ thụ thai, sinh trướng chậm Nhiều tài liệu cho là bô sung p làm tăng ti lệ thụ thai cùa bò chăn tha - Triệu chứng thiếu p thể hiện phố biến trên cừu nhiều hơn bò vỉ cừu có thói quen chọn lựa khi ăn Cừu thường chọn những phần thực vật non đang sinh trường-phần chửa hàm lượng p thấp hơn. d. Nguồn phot pho Hạt ngũ cốc, sữa, bột cá và bột thịt có xương là nguồn cung cấp p rất tổt; Trong khi đó, cỏ khô và rơm rạ chứa rất ít p Cám gạo chứa nhiều p 73 nhưng bột sắn chứa rất ít. Phôt pho có nhiều trong cây thức ăn bộ đậu hơn hoà thảo. Ngoài ra, p cũng có nhiều trong các khoáng vô cơ như: tri- hay di-calcium phosphate, trong bột xương. . Hiệu suất sử dụng p cũng là vấn đề khá quan trọng. Phần lớn p ở hạt cốc và nhất là trong các loại cám ở dạng phytate, là muôi cùa axit phytic (este của hexa-P của inositol). Ngoài p ra, axit phytic còn kết hợp với Ca và M g thành muối không tan. Bồ sung phytase vi sinh vật trong khẩu phần hạt cốc-bánh dầu cải thiện giá trị sinh vật học của p phytate, do vậy, giảm hàm lượng p trong khẩu phần và làm giảm p thài qua phân 30-60% (NRC, 1998). So với phosphate vô cơ như tri- hay di-calcium phosphate thì mức độ sử dụng Ca phytate ờ gà con là 10%, gà đẻ 50%, lợn 30% và nhai lại gần 90% Bò sử dụng được nhiều phytate nhờ có enzyme phytase có trong thực vật mà gia súc ăn vào. Đối với lợn, p trong phosphate amon, Ca và phosphate natri có giá trị sinh học cao; p trong bột xương khó hấp thu hơn m ono-dicalcium phosphate, p trong bột đá deíìuori ít giá trị hơn trong mono-calcium phosphate (NRC, 1998) e. Vai trò cùa vilam m D trong trao đôi C a và p Ba yếu tố chính liên quan đến trao đổi Ca và p là lượng Ca và p phái đủ, tì số Ca/P phải thích hợp và phải đủ vitamin D. Vitamin D có tác dụng làm tăng hấp thụ Ca và huy động Ca vào máu đưa đến các tổ chức trong cơ thể để cung cấp số lượng Ca cần thiết. 4.2.3. N atri (Ntl) và c io (Cl) a. Phân bo trong cơ thè Thông thường K, Na và C1 đi liền nhau vì chúng là các ion chính ảnh hưởng đến sự cân bằng điện giải và có vai trò hết sức quan Ưọng trong duy trì áp suất thẩm thấu trong dịch nội ngoại bào và duy trì cân bằng acid-base. Mỗi m ột nguyên tố có chức năng riêng, Tỷ lệ các nguyên tố này thường là ổn định cho từng loài động vật. K có trong tế bào (90% cùa cơ thể có trong nội bào), N a có chủ yếu trong ngoại bào. Clo kết hợp với bicarbonate làm cân bằng điện tích N a trong dịch ngoại bào, vì vậy Cl' chủ yếu có m ặt trong dịch ngoại bào. 74 b. Chức nâng cùa Na trong cơ thê lon Na là yếu tố cơ ban điều hòa cân bằng acid-base và điều hòa áp suất thẩm thấu Na cũng tham gia vào sự dẫn truyền xung động thần kinh, hấp thu đường và các axit amin từ đường tiêu hóa c. Triệu chủng do thiếu muối ăn Thường xảy ra ò các nước nhiệt đới châu Phi và những vùng bán khô hạn trong nội địa và ờ miền núi nước ta Biêu hiện khi thiêu muôi ăn là thèm muối thể hiện gia súc liếm các vật trong chuồng; nồng độ Ca trong máu hạ thấp, giảm áp suất thấm thấu, giam kha nàng sử dụng protein và năng lượng tiêu hóa; gia súc tăng trọng thâp và năng suất trứng kém. Hiện nay người ta chưa rõ nhu cầu chinh xác nhưng thường bổ sung 0,5% NaCl (muối ăn) vào thức ăn cho kết quá tốt. d CIo (Cl) Clo thường kết liợp vói Na và K trong sự cân bằng acid-base, điều hòa áp suất thấm thấu và là thành phân cùa axit chlohydric cúa dịch vị và muối chlorua Những thí nghiệm thực hiện ơ Mỹ cho thấy bò nuôi bằng khấu phẩn thiếu muối các triệu chứng bệnh không xuất hiện ngay lập tức, gia súc biểu hiện ăn kém ngon, giảm tăng trọng và năng suất sữa thấp. Muối cũng quan trọng trong khẩu phần ăn cúa gia cầm, đặc biệt gà mái đẻ Neu thiếu muối, gà sẽ mỏ lông và ăn thịt lẫn nhau. Thừa muối rât nguy hiểm, gây khát nước, yếu cơ và phù nề nêu không cung câp đù nước uông. N gộ độc muôi thường xày ra ớ lợn và gà, đặc biệt là khi thiếu nước uống và con vật có thế bị chết. Gà mái có thể chịu đựng một lượng muối cao nếu cung cấp nước uống đủ. Gà con chỉ chịu đựng lượng muối trong khẩu phần bằng phân nứa của gà lớn Lợn cũng tương tự như vậy. Ngoại trừ cá và thịt, hàm lượng C1 trong thức ăn thường rất thấp, nhất là ớ thực vật, vi vậy người ta thường bổ sung C1 cho gia súc ăn cỏ băng muối. Các loại thức ăn thừa cùa nhà bếp là nguồn cung cấp muối tốt, tuy nhiên hàm lượng muối trong loại này thường biến động và có thế gây thừa muối. 75 4.2.4. Kali (K) Cùng với Na, Cl và các ion carbonate trong việc điều hòa áp suất thẩm thấu của thể dịch và cân bằng axid-base trong cơ thể. N a là cation vô cơ chính cùa dịch ngoại bào, K là thành phần cua dịch nội bào Kali là chất khoáng có hàm lượng cao trong cơ thể vật nuôi (thứ ba sau Ca, p ở lợn) và đóng vai trò quan trọng trong các kích thích của thần kinh và cơ, nó cũng liên quan đến trao đổi carbohydrate a. Triệu chúng do thiểu K Hàm lượng K trong thực vật rất cao, khoáng trên 25g/kg VCK, vi thế gia súc thường tiêu thụ lượng K cao hơn các chất khác. Trong điều kiện tụ nhiên binh thường gia súc thường không có biểu hiện thiếu K. Tuy nhiên, có vài trường hợp ờ những nơi hàm lượn« K trong đất thấp, ví dụ như ở Brazil, Panam a và Uganda triệu chứng thiếu K có lẽ gia tăng cuối mùa khô kéo dài và K trong cơ gà thấp Thiếu K làm cho chân bò bị cứng đờ, nồng độ K trong máu hạ thấp và có những bệnh tích ờ tim, thoái hóa ờ thận và giảm nãng suất sữa. Gà chậm tăng trường, yếu và quay cuồng và có thế dẫn đến chết. Thiếu M g làm cho tích lũy K giảm và có thể dẫn đến thiếu K. Đi lỏng nhiều liên quan đến mất các chất điện giải, chủ yếu K qua phân, vi vậy mối qua hệ áp suât thẩm thấu và cân bằng acid-base thay đổi. Khi gia súc ăn khẩu phần thừa K, K sẽ được đào thải qua nước tiểu. Trong khẩu phần, K có quan hệ tương tác với N a và Cl. Ở lợn, tăng hàm lượng C1 từ 0,03 lên 0,06% trong khâu phân chứa 0,1% K làm giảm tốc độ sinh trưởng, nhưng tốc độ sinh trưởng tăng khi khẩu phần có 1,1% K (Golz và Crenshaw, 1990, tdt: NRC, 1998). Các nghiên cứu cũng cho thấy, K làm giảm nhu cầu lysine ở gà nhưng chưa có nghiên cứu trên lợn (M iller và Froseth, 1982; M ijada và Cline, 1983; tdt: NRC, 1998). b. N guồn cung cap Trong thức ăn, K thường không thiếu nhiều nên việc bổ sung có thể không cần thiết. Tuy nhiên, K có thể được bổ sung từ các muối vô cơ như clorua, sulphate... 4.2.5. M agiê (Mg) a. Phân bo trong cơ thê M g là nguyên tố có nhiều nhất sau Ca, p và phân bố trong hầu hết các 76 bộ phận của cơ thể. Khoảng một nưa lượng Mg cùa cơ thế có trong xương với hàm lượng 0,5-0,7% hàm lượng khoáng của xương. Mg có trong các tế bào mô mềm và có hàm lượng lớn nhất trong gan và cơ xương. Trong máu, 75% Mg có trong hồng cầu và 25% trong huyết thanh. b. Chức năìig M g kểt hợp chặt chẽ với Ca và p Mg cần cho sự phát triển cua xương và cẩn cho quá trinh photphoryl ôxy hóa cua mitochondria của cơ tim và các mô cơ khác. Nhiêu enzyme tham gia quá trình trao đôi chất béo, protein và carbohydrate cân Mg: hoạt hóa c. Triệu chúvẹ do thiếu Mí' Mg trong máu thấp (giốníỉ như thấp Ca) gây nên chứng co giặt (hypomangesaemia) Gia súc ăn nhiêu Mg thi mặt nôi đó do xung huyết, ngứa ngáy, tim đập nhanh va cuối cùng là co giật. Bò nuôi ờ đồng co nhiều Mg có triệu chứng đặc biệt gọi là “phong cỏ” (grass tetany, lactation tetany, grass stegger) có thê bị ngứa ngáy, dễ bị mẫn cảm và co giật Triệu chứng trên có thể chữa khói bằng cách bổ sung muối Mg. M g trong máu quá cao sẽ làm giảm tính nhạy cảm của bắp thịt và thần kinh Với nồng độ 20 mg/ml máu các con vật sẽ bị mê. Mg với liều gây độc sẽ có ánh hưởng đến lượng ãn vào, đi lỏng, mất các phan xạ và giảm hô hấp của tim. d. NgiionM iỊ M g có ở tất cả thức ăn thực vật, vi vậy vật nuôi ít khi bị thiếu nguyên tó nay. M ọt số nghién cửu cho rằng Mg trong thức an lự nhiên chi đưực hấp thu 50-60% ờ lợn (NRC, 1998, tdt: Miller, 1980) Dạng bồ sung Mg phổ biến nhất là MgO. Bổ sung chất khoáng có thế phối hợp trong thức ãn hỗn hợp Có thể sử dụng dung dịch acetate Mg với đường đậm đặc cho con vật sử dụng. 4.2.6. Lưu huỳnh (S) a. Phân bô trong cơ thể Lưu huỳnh là thành phần cùa các axit amin: cystine, cysteine và methionine Lưu huỳnh còn là thành phần của biotin, thiamin, insulin và 77 coenzyme-A. M ethionine là axit amin thiết yêu cho mọi gia súc cho nên s là chất khoáng cũng thiết yếu. b. ChÍK năng Chức nãng của s thông qua sự có mặt của nguyên tố đó trong các chất trao đổi hữu cơ trung gian. Lưu huỳnh trong cơ thể dưới dạng SO2' có tác dụng khử độc các chất như indoxyl và phenol Lưu huỳnh có trong nhóm S 0 4 vô cơ tham gia cân bằng acid-base Thông thường, sự bổ sung s ít được chú ý trong dinh dưỡng gia súc vì s ăn vào thường ở dạng protein, và việc thiếu s chì khi con vật bị thiếu protein. Tuy nhiên, trong những năm gần đây cùng với việc gia tãng sử đụng urê như là chất thay thế một phần nitơ phi protein, vỉ vậy hàm lượng s có trong khẩu phần thấp có thể là yếu tố giới hạn cho sự tồng hợp cysteine, cystine và methionine, ơ gia súc nhai lại, s có thê cung câp trong thức ãn dưới dạng muối vô cơ vi vi sinh vật trong dạ cỏ có khả năng sử dụng để tổng hợp nên các axit amin chứa lưu huỳnh. Nếu thức ăn thỏa mãn được nhu cầu M et và Cys thi nhu cầu s cũng được giải quyết, c ầ n chú ý, các loài gia súc lấy len nhu cầu axit amin có s cao vì len chứa 13% cysteine. 4.3. Khoáng vi luọng 4.3.1. Sắt (Fe) Người ta phát hiện ra vai trò cúa sắt đối với gia súc hơn 100 năm nay. M ặc dù vậy, thiếu sắt đã gây ra nhiều bệnh tật cho con người và gia súc vẫn là trờ ngại chính trong phát triển chăn nuôi. o Phân ho trong c ơ thế Khoảng 60-70% Fe có trong hemoglobin cùa hồng cẩu và myoglobin của cơ; 20% dự trữ dưới dạng không ồn định (ferritin, hem osiderin) trong gan, lách, thận, tủy và một số cơ quan khác dùng để tổng hợp hemoglobin; Phần còn lại 10-20% ờ dạng cố định là thành phần cùa m yosine và actomyosine cơ và enzyme. Hơn 90% Fe trong cơ thể kết hợp với protein, quan trọng nhất là hemoglobin. Fe cũng có mặt trong huyết thanh ở dạng protein gọi là transferrin liên quan tới sự vận chuyển sắt trong cơ thể. Fe còn là thành phần của nhiều enzyme bao gồm cytochrome và một vài flavoprotein 78