Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Chất khoáng trong thức ăn và nhu cầu chất khoáng của gia cầm 1. Chất khoáng Chất khoáng không có vai trò cung cấp năng lượng cho cơ thể con vật nhưng nó có vai trò rất lớn trong đời sống của động thực vật.
Người ta đã chứng minh được vai trò không thể thiếu của hơn 40 nguyên tố khoáng đối với sự trao đổi chất của gia súc, gia cầm. Dựa vào hàm lượng các nguyên tố khoáng có mặt trong cơ thể vật nuôi hay khối lượng các nguyên tố khoáng mà cơ thể vật nuôi cần cung cấp hàng ngày người ta chia ra thành 2 nhóm: Khoáng đa lượng và khoáng vi lượng. + Khoáng đa lượng gồm: Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S chúng có thể chiếm từ 0,04 đến 1,5 % khối lượng VCK cơ thể. + Khoáng vi lượng gồm:Fe, Cu, Co, Mn.
Khoáng vi lượng thường nhỏ hơn 50 mg/kg P. Trong cơ thể vật nuôi các chất khoáng có những mối quan hệ tương hỗ, đối kháng nhau và có mối quan hệ với các chất dinh dưỡng khác trong quá trình tiêu hoá và hấp thu. Chất khoáng trong cơ thể thường ở dưới dạng liên kết. Chất khoáng con vật thu nhận hàng ngày tuỳ thuộc vào lượng thức ăn tinh hay thức ăn xanh do con người cung cấp, tuy nhiên lượng khoáng mà thức ăn có được lại phụ thuộc vào lượng khoáng trong đất, phụ thuộc vào mùa vụ và từng loại cây trồng, sự thu nhận của vật nuôi cũng phụ thuộc vào từng chất khoáng trong khẩu phần.
Tuy chất khoáng chiếm một tỷ lệ rất thấp trong khẩu phần nhưng nó lại có vai trò rất quan trọng như: + Đóng vai trò xúc tác cho các phản ứng hoá học trong tế bào + Cân bằng điện giải, cân bằng pH máu, duy trì áp suất thẩm thấu, duy trì hoạt động của hệ thần kinh và thể dịch. + Tham gia vào cấu trúc tế bào như Fe trong Hb, I, trong hocmon 1. Vai trò của canxi và phốt pho trong thức ăn Canxi (Ca) Phân bố: 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: n 4 Ca2+10x(PO3-4)6(OH-)2(H3O+)2x ; Trong đó x có thể 0 đến 2. Khi x = 0 thì hợp chất trên gọi là octacanxiphotphat; khi x = 2 thì gọi là hydroxyapatit. Chức năng: Chức năng chủ yếu nhất của Ca là thành phần cấu trúc của xương. Bộ xương có cấu trúc rất phức tạp, thành phần vật chất khô của bộ xương xấp xỉ như sau: chất khoáng chứa 460 g/kg, 360 g protein/kg và 180 g mỡ/kg.
Tuy nhiên hàm lượng này thay đổi tùy theo tuổi và tình trạng dinh dưỡng. Ca và P là hai thành phần rất phong phú trong xương ở dưới dạng hydroxy apatit 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 là những hợp chất rất cứng không tan trong nước. Bộ xương chứa khoảng 360 g Ca/kg, 170 g P/kg và 10 g Mg/kg. Thành phần hóa học của xương luôn biến động bởi vì một lượng lớn Ca và P có thể được giải phóng vì cơ thể huy động, đặc biệt trong giai đoạn cho sữa và sản xuất trứng mặc dù sự trao đổi Ca và P giữa bộ xương và mô mềm là một quá trình liên tục.
Sự huy động Ca được điều khiển bởi hoạt động của tuyến giáp trạng (parathyroit). Trong khẩu phần thiếu Ca, tuyến giáp bị kích thích và hormon được sản sinh ra Ca từ xương được huy động để đáp ứng nhu cầu của cơ thể. Bởi vì Ca và P kết hợp trong xương nên cả 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 mỏng và tạo nên các lỗ hổng ở mô xương.
Tuyến giáp cũng đóng vai trò điều hòa quan trọng trong sự điều hòa số lượng Ca hấp thu ở ruột non bởi ảnh hưởng của sự sản xuất 1,25 dihydroxycholecanxiferol, một dẫn xuất của vitamin D có liên quan đến sự hình thành protein liên kết Ca. Ca có tác dụng hoạt hóa nhiều enzym như lipaza, succinicdehydrogennaza, adenosintriphosphataza và nhiều enzym proteolytic. Ca điều hòa tính nhạy cảm (dễ bị kích thích) của thần kinh và cơ. Khi nồng độ Ca giảm làm giảm tính nhạy cảm của các sợi thần kinh.
Khi nồng độ Ca cao hơn bình 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 trình đông máu và làm đông vón cazein trong sữa. Ca còn tham gia vào việc điều hòa áp suất thẩm thấu và cân bằng axit-bazơ. Trao đổi Ca: Ca thức ăn được hấp thu chủ yếu qua tá tràng và không tràng bằng cả hai con đường bị động (khuyếch tán) và chủ động (năng lượng làm chất mang).
Vitamin D 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 (Lysin) kích thích sự hấp thu Ca nhưng axit phytic và oxalic thì làm giảm hấp thu Ca do hình n 5 thành các phức hợp không tan Ca-oxalat và Ca-phytat. Ở gia súc sinh trưởng Ca tích lũy trong xương và các tổ chức khác nhiều hơn lượng mất qua phân, nước tiểu và mồ hôi.
Ở gia súc trưởng thành không mang thai, không nuôi con lượng Ca ăn vào bằng mất đi nếu nhu cầu trao đổi được thỏa mãn. Triệu chứng thiếu Ca: Thức ăn thiếu Ca ở động vật non: Ca không đủ để tạo tổ chức xương đưa 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 tình trạng gọi là nhão (xốp) xương (Osteomalacia - xương yếu dễ gãy; ở gà đẻ: mỏ và xương trở nên xốp, chân cong, vỏ trứng mỏng 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.
Nguyên 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 phó giáp trạng không đủ sức tiết hormôn để thích ứng với lượng sữa ban đầu tiết quá nhiều. Người ta cho rằng nên tránh cung cấp cho con vật quá liều Ca trong khi mức độ P ở mức duy trì trong giai đoạn cạn sữa sẽ làm giảm chứng sốt sữa. Cung cấp vitamin D3 trước khi con vật đẻ rất có lợi Nguồn canxi: Sữa, lá cây bộ đậu chứa nhiều Ca, trong khi đó hạt cốc và cây lấy củ rất nghèo Ca. Trong các sản phẩm động vật: xương, bột cá, thịt, máu… rất giàu Ca.
Nếu sử dụng đá Canxi photphát thì phải loại ngay fluorin, nếu không có thể bị ngộ độc. Nếu khẩu phần của gia súc dạ dày đơn chứa nhiều mỡ thì hình thành xà phòng Ca-axit béo làm giảm hấp thu Ca. Phốt pho (P) Chức năng: P là một chất khoáng có nhiều chức năng hơn bất kỳ chất 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 tổng hợp phốt pholipit của màng tế bào, của tổ chức thần kinh, trong RNA và DNA và trong quá trình tổng hợp protein và di truyền do RNA và DNA.
Triệu chứng thiếu P: Trong thức ăn thường thiếu P hơn là Ca. Nguyên nhân chính là do thiếu P trong đất nên hàm lượng P trong cây trồng thấp. 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 kinh tế quan trọng đối với gia súc chăn thả.
n 6 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 gỗ, giẻ rách, xương và những vật lạ khác. Tuy nhiên bệnh này không phải là dấu hiệu đặc biệt do thiếu P mà còn có thể gây ra do những nguyên nhân khác. - Triệu chứng kinh niên như khớp xương cứng và thịt nhão.
- Giảm sản lượng sữa, giảm tỷ lệ thụ thai, sinh trưởng chậm. Nhiều tài liệu cho là bổ sung P làm tăng tỉ lệ thụ thai của bò chăn thả. - Triệu chứng thiếu P thể hiện phổ biến trên cừu nhiều hơn bò vì cừu có thói quen chọn lựa khi ăn. Cừu thường chọn những phần thực vật non đang sinh trưởng - phần chứa hàm lượng P thấp hơn.
Nguồn P: Hạt cốc, sữa, bột cá và bột thịt có xương là nguồn cung cấp P rất tốt, trong khi đó cỏ khô và rơm rạ chứa rất ít P. Cám gạo chứa nhiều P trong khi đó bột sắn chứa rất ít. P cũng có vấn đề khá quan trọng về hiệu suất sử dụng. Phần lớn P ở hạt cốc và nhất là cám ở dạng phytate, là muối của axit phytic.
Axit phytic kết hợp với Ca và Mg thành muối không tan. So với photphat vô cơ như dicanxi photphat thì mức độ sử dụng phytat canxi ở gà con là 10 %, gà đẻ 50 %, lợn 30 % và nhai lại gần 90 %. Bò sử dụng được nhiều phytat nhờ có phytaza lấy từ thức ăn thực vật. Vai trò của vitamin D: Ba yếu tố chính liên quan đến trao đổi Ca và P là lượng Ca và P phải đủ, tỉ 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. Nhu cầu chất khoáng Việc xác định nhu cầu chất khoáng trong cơ thể động vật gặp không ít khó khăn. đã nêu ra 5 biện pháp đo nhu cầu hoặc mức độ cung cấp chất khoáng cho động vật trong thức ăn duy trì. Đa số thí nghiệm đều xác nhận rằng các phương pháp vẫn chưa đủ độ tin cậy.
- Phương pháp dựa trên cơ sở hao hụt nội sinh - Thí nghiệm cân bằng - Phân tích cơ thể động vật n 7 - Phương pháp nuôi dưỡng. - Phương pháp phân tích cơ quan - Những phương pháp khác: Cùng với việc xác định trực tiếp lượng chất khoáng tích luỹ trong những mô khác nhau, còn có những phương pháp gián tiếp nghiên cứu việc cung cấp chất khoáng cho cơ thể.