Chương 1 cung cấp kiến thức cơ bản về cấu tạo hóa học của cơ thể động vật và thức ăn; phương pháp phân tích các thành phần hoá học của thức ăn. Mục tiêu: -Kiến thức: Hiểu rõ những kiến thức cơ bản về cấu tạo hóa học của cơ thể động vật và thức ăn để có cơ sở cung cấp các chất dinh dưỡng đúng với nhu cầu của vật nuôi. -Kỹ năng: Trình bày, phân tích được thành phần hóa học của thức ăn; -Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tự tin, có trách nhiệm với công việc, có khả năng tự học. Cấu tạo hoá học của cơ thể động vật và của thức ăn Thức ăn chiếm 65-70% chi phí cho sản phẩm chăn nuôi và là chìa khóa về lợi ích kinh tế 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 của ngành chăn nuôi trên thị trường trong nước và thế giới. Để đạt được mục đích này, điều quan trọng nhất là hiểu biết và đánh giá giá trị dinh dưỡng của thức ăn và các yếu tố ảnh hưởng cũng như nhu cầu vật nuôi về các chất dinh dưỡng mà thức ăn cung cấp. Các nhu cầu của vật nuôi bao gồm: nhu cầu cho duy trì, nhu cầu tăng trưởng, nhu cầu sản xuất thịt, trứng, sữa… Do đó, để đáp ứng nhu cầu trên thì thức ăn phải có đầy đủ những chất dinh dưỡng. Chất dinh dưỡng có trong thức ăn là thành phần chính để trực tiếp tạo nên sản phẩm và ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm vật nuôi.
Chất dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng trong chăn nuôi vì ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất vật nuôi và chi phí cho sản xuất, vì vậy ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm. - Một số định nghĩa: Thức ăn là gì? Thức ăn là sản phẩm của động vật, thực vật, vi sinh vật .những sản phẩm này cung cấp chất dinh dưỡng cho con vật, những chất dinh dưỡng này phải phù hợp với đặc tính sinh lý và cấu tạo của bộ máy tiêu hoá để con vật có thể ăn được, tiêu hoá, hấp thu được giúp con vật sống bình thường trong một thời gian dài. 1 Ví dụ: Sản phẩm thực vật: Cám, tấm là thức ăn cho heo,gà, vịt; Cỏ voi là thức ăn cho trâu, bò. Sản phẩm động vật: bột thịt, bột cá, bột huyết…; khoáng vật như: Canxi, Phospho, Đồng, Sắt… Chất dinh dưỡng là gì? là các nguyên tố hay hợp chất hóa học có trong khẩu phần làm thỏa mãn sự sinh sản, sinh trưởng, tiết sữa hay duy trì quá trình sống bình thường của vật nuôi.
Sáu nhóm chất dinh dưỡng đã được phân loại như sau: nước, protein và acid amin, carbohydrate,lipit, vitamin, và các nguyên tố khoáng. Năng lượng mà tất cả gia súc đều cần được lấy từ mỡ, carbohydrate và từ các sản phẩm khử amin của các amino axit. Các chất dinh dưỡng cung cấp cho tế bào: nước, các vật liệu, các hợp chất cấu trúc (da, cơ, xương, thần kinh, mỡ) và chất điều chỉnh quá trình trao đổi chất trong cơ thể. Gia súc cần hơn 40 chất dinh dưỡng khác nhau và được lấy từ khẩu phần thức ăn và có những chất bản thân cơ thể không tổng hợp được gọi là ”chất dinh dưỡng thiết yếu”, và một số chất bản thân có thể tổng hợp được gọi là “chất dinh dưỡng không thiết yếu” Chất dinh dưỡng trong thức ăn mà vật nuôi cần: 1) Sáu chất dinh dưỡng cơ bản: a) Nước - Nước thường bị bỏ qua và không được coi là chất dinh dưỡng khi xây dựng công thức khẩu phần ăn cho động vật, nhưng cực kỳ quan trọng.
b) Cacbohydrat - Định nghĩa? Hydrat cacbon được hình thành bằng cách kết hợp CO 2 &H2O (quang hợp). Thành phần chính được tìm thấy trong thức ăn chăn nuôi. c) Protein - Được tìm thấy ở hàm lượng cao nhất so với bất kỳ chất dinh dưỡng nào khác (ngoại trừ nước) có trong tất cả các sinh vật sống và động vật. Tất cả các tế bào tổng hợp protein và sự sống có thể không tồn tại nếu không tổng hợp protein.
d) Lipit - Các hợp chất hữu cơ có đặc điểm là không hòa tan trong nước, nhưng hòa tan trong dung môi hữu cơ (benzen, ete, v.) e) Khoáng - Các nguyên tố hóa học vô cơ, rắn, kết tinh không thể bị phân hủy hoặc tổng hợp bằng các phản ứng hóa học. 2 f) Vitamin - Các chất hữu cơ cần cho các mô động vật với số lượng rất nhỏ. Là nhóm các chất cần thiết trong chế độ ăn cuối cùng được công nhận. Các chất dinh dưỡng mà gia súc, cây trồng và con người yêu cầu Gia súc và thực vật đều chứa các nhóm hợp chất hóa học tương tự nhau: Các chất dinh Con Gia Cây dưỡng người súc trồng Nước x x x Nănglượng x x x Carbohydrat x x x Béo x x Acid amin x x khoáng x x x Vitamin x x Thức ăn gia súc phần lớn lấy từ sản phẩm thực vật.
Thực vật nhờ quá trình quang hợp mà tổng hợp được các hợp chất hữu cơ phứctạp từ CO2 và H2O trong không khí, còn chất vô cơ lấy từ đất. Nguồn năng lượng của thực vật được dự trữ dưới dạng hóa năng và gia súc có thể sử dụng và biến đổi cho phù hợp các mục đích khác nhau của cơ thể nó. Xác định hàm lượng dưỡng chất của thức ăn Bảng 1.1: Thành phần hoá học một số thực vật và sản phẩm động vật (Nguồn: https://caytrongvatnuoi.com/thuc-an-cho-vat-nuoi/thuc-an-giau-nang-luong-cho-gia- suc/ ) - Hàm lượng nước trong cơ thể gia súc rất khác nhau tùy theo theo tuổi. Gia súc non chứa 750-800 g nước/kg thể trọng, nhưng ở gia súc trưởng thành thì giá trị này còn 500 g.
Hàm lượng nước trong cơ thể luôn luôn ổn định và gia súc sẽ chết nhanh khi thiếu nước hơn là thiếu thức ăn. Nước giữ chức năng vô cùng quan trọng là dung môi để hòa tan các chất dinh dưỡng đến nuôi mô cơ, và chuyển chất thải từ mô cơ đến các cơ quan bài tiết. Nước còn giúp cơ thể điều nhiệt độ nhiệt riêng của nước cao. Ngoài ra, nước cũng bị bốc hơi khỏi cơ thể 4 qua phổi và qua da, chính vì vậy nó cũng góp thêm chức năng điều hòa nhiệt độ cơ thể.
Hàm lượng nước (độ ẩm) là tỷ lệ nước có trong thức ăn, được xác định bởi 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 1050C đến khi có khối lượng không đổi. Tỷ lệ nước (%) = khối lượng nước có trong thức ăn/khối lượng thức ăn x 100. - Vật chất khô (VCK) được chia thành hai nhóm: chất hữu cơ và chất vô cơ, tuy nhiên đối với một cơ thể sống khó để tách biệt hai nhóm này.
Rất nhiều chất hữu cơ có chứa các chất vô cơ như là một thành phần cấu tạo của chúng. Ví dụ, protein chứa lưu huỳnh, lipit và carbohydrate chứa phospho. Hàm lượng chất khô được xác định thông qua hàm lượng nước, bằng cách tính đơn giản (vật chất khô, % = 100% – % nước). Tỷ lệ vật chất khô (DM, %) = (khối lượng thức ăn – khối lượng nước)/khối lượng thức ăn x 100.
- Hàm lượng mỡ cơ thể gia súc cũng rất khác nhau và liên quan tới tuổi: gia súc già chứa nhiều mỡ hơn gia súc non. Hàm lượng lipit trong thực vật rất thấp, ví dụ trong cỏ 40-50 g/kg VCK. 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 Soxhlet. Tỷ lệ mỡ thô (EE, %) = khối lượng mỡ thô /khối lượng thức ăn x 100.
- Hàm lượng protein: 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 enzyme (trừ các loại hạt cây bộ đậu) và hàm lượng protein cao ở cây còn non và giảm dần theo tuổi. Ở động vật thì cơ, da, lông, móngvà lông len chứa chủ yếu protein. Giống như protein, các axit nucleic là những hợp chất chứa nitơ và đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp protein trong cơ thể sống.
Chúng mang thông tin di truyền của tế bào. Các axit hữu cơ có trong tế bào thực và động vật chủ yếu gồm: axit citric, malic, succinic và pyruvic. Mặc dù các axit này có mặt với lượng nhỏ nhưng chúng luôn luôn đóng vai trò quan trọng như là chất trung gian trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Ngoài ra, quá trình lên men ở dạ cỏ, manh tràng (ngựa) và ruột già hoặc trong thức ăn ủ chua hình thành một số axit hữu cơ khác như: axit acetic, propionic, butyric, và lactic.
Lượng nitơ này được xác định bởi phương pháp Kjeldahl. Tỷ lệ protein (CP, %) = khối lượng protein /khối lượng thức ăn x 100 5 - Các vitamin có trong thực và động vật với một lượng cực kỳ nhỏ nhưng rất nhiều vitamin là thành phần quan trọng của hệ thống enzyme. Sự khác nhau giữa động và thực vật ở chỗ, thực vật có khả năng tổng hợp vitamin cần cho quá trình trao đổi chất nhưng động vật thì không hoặc rất hạn chế, chúng cần lấy vitamin từ thức ăn. - Các chất vô cơ trong thực và động vật gồm hai nhóm chính – phân theo hàm lượng có trong thức ăn: khoáng đa lượng (canxi, phốt pho, kali, natri, clo.) và vi lượng sắt, đồng, mangan, coban… Hàm lượng khoáng tổng số hay còn gọi là tro là tỷ lệ khoáng có trong thức ăn, được xác định bởi lượng còn lại sau khi khoáng hóa mẫu thức ăn ở 5500C đến khi loại hết chất hữu cơ.
Tỷ lệ khoáng (Ash, %) = khối lượng khoáng tổng số / khối lượng thức ăn x 100. - Xơ thô được coi là phần còn lại sau khi thủy phân mẫu thức ăn trong axit yếu và kiềm yếu để loại bỏ một phần N, EE, tinh bột, đường. Xơ thô chứa cellulose, hemicellulose và lignin. Tuy nhiên, tỷ 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. Tỷ lệ xơ thô (CF, %) = khối lượng xơ thô/ khối lượng thức ăn x100. Thực hành: Phương pháp lấy mẫu thức ăn Câu hỏi ôn tập 1. Mối liên quan giữa cấu tạo hóa học của cơ thể động vật và của thức ăn 2.
Phương pháp lấy mẫu thức ăn? 3. Trình bày phương pháp xác định hàm lượng các chất dinh dưỡng trong thức ăn?