Tài liệu Dinh dưỡng protein và axit amin ppt

Trong chắn nuôi, người ta thường xác định nhu cầu protein của vật nuôi theo protein thô, protein tiêu hoá và protein hấp thu ở ruột nơn.. Cung cấp protein cho lồi nhai lại theo lượng pro

III DINH DUGNG PROTEIN VA AXIT AMIN

1, Dinh dưỡng protcin

1,1 Chức năng dinh dưỡng của protein

Protein gid vi tri quan trong trong các chất dinh đường cân thiết cho cỡ thể động vật và có các chức năng quan trọng sau:

- Tạo các enzym, nhờ các enzym mà tốc độ phán ứng hoá học trong cơ thế nâng lên tới hàng ngàn tỷ lần

- Thực hiện chức năng vận chuyển và dự trưứ, ví dụ: Hemoglobin van chuyén CO, va O, Trong khau phan an bi thiếu protein, con vật sẽ thiếu máu, gầy yêu, chậm lớn

- Tham gia chức năng cơ giới như colagen tạo độ bền chắc của da, xương và răng

- Tham gia chức năng vận động như sự co cơ, chức năng báo vệ như các chất kháng thế, các quá trình thông tin như các protein thị giác (rodopsin)

Protein của thức ăn vào trong cơ thể tạo nên tế bào mô cơ

cho ra

và các chất sinh học khác Protein cũng phân gi

năng lượng (lg protein phan giải cho 4,0 Keal năng lượng trao đối)

1.2 Các hệ thống đánh giá giá trị dinh dưỡng protein thức ăn

Trong chắn nuôi, người ta thường xác định nhu cầu protein của vật nuôi theo protein thô, protein tiêu hoá và protein hấp thu ở ruột nơn

1.2.1 Protein thé

Protein thô cúa thức ăn được xác định bằng cach do ham lượng nitơ (N) trong thức ăn nhân với hệ số 6,25

Protein thé = N x 6,25

Ham lượng nitơ của protein bình quân là 16Z, vì vậy một chất hữu cơ nào đó chứa x, nito thi lugng protein thô của chat

hitu co dé

359

x.Nx 100 _<N «6,25

16 Thực chất protein của các loại thức ăn khác nhau chứa một hàm lượng nitơ khác nhau, và thường biến động từ 15 đến 17/6 so với lượng protein Vì thế, để xác định protein thô của các loại thức ăn khác nhau phải dùng các hệ số khác nhau (ví dụ: ngủ cốc và khô dâu có hệ số 5,8; sữa có hệ số 6,38)

Protein thé chia protein thuan và hợp chất nitơ phi protein Nitd phi protein thường chiếm 90-25⁄ lượng nitơ tổng số ở thức ăn xanh, 50-65% ở thức ăn ủ xanh, 70-80% ở

củ cải và 10 ở thức än hạt

Đái với lợn và gia cảm, nhu câu protein thường được xác định theo lượng protein thô Ví dụ: gả mái đẻ cần 152 - 17% protein thô, lợn nái chửa cần 19-13 protein thô trong thức

ăn hỗn hợp

1.32 Proteim tiêu hoá

Đúng ra phải gọi là protein thô tiêu hoá, nhưng dé cho gọn người ta đả bó chit “thé” Protein tiéu hod cua một loại thức ân nảo đó là phản protein tiêu hoá hấp thu được (xem hình về)

Protein tiéu hoa = protein thé x ty lệ tiêu hoá

'Tv lệ Protein ăn vào — Protein của phan

Protein ấn vào

tiêu hoá

360

g Protein tiéu hoa hap thu

(J Protein 6 phân

Tỷ lệ tiêu hoá protein thức ăn khác nhau tuỳ theo loại

thức ăn Ở loài dạ dày đơn sự chênh lệch về tỷ lệ tiêu hoá

giữa các loại thức ăn khác nhau không nhiều (70-90%), nhưng ở loài nhai lại thì sự chênh lệch này lại khá lớn (20-

80%)

Ở loài nhai lại, người ta thường xác định nhu cầu protein hàng ngày theo lượng protein tiêu hoá Ví dụ: bò sửa nuôi duy trì (không làm việc, không tăng trọng, không sinh sản ) hàng ngày cần 60g protein tiêu hoá tính cho 100kg thể trọng Nhu câu protein tiêu hoá cho 1kg sữa

tiêu chuẩn (4# bơ), là 60g

Gần đây, ngoài hệ thống protein tiêu hoá, người ta còn dùng một hệ thống mới đó là hệ thống protein tiêu hoá hấp thu được ở ruột non để xác định nhu cầu protein cho loài nhai lại

361

Cung cấp protein cho lồi nhai lại theo lượng protein tiêu hố sẽ khơng đáp ứng đủ nhu câu protein của vật nuơi nêu rơi vào một trong hai trường hợp sau:

+ Trường hợp thứ nhất: Khi protein thức ăn cĩ nhiều hợp

cht nito phi protein (nito hoa tan)

Ở dạ cĩ, chất nitợ hồ tan nhanh chong biến thành amoniac Vi sinh vật đạ cĩ khơng cĩ cơ hội sử dụng lượng

amoniac nay để tổng hợp thành protein vi sinh vat Amoniac chuyển vào máu và một phần khá lớn theo nước tiểu ra ngồi Demarquilly va Coll (1975) cho biết: hàm lượng amoniac trong địch đạ cĩ là 1Š mg/100 ml thi nito mắt đi theo nước tiểu chiếm 50% tổng số nitơ an vào, nhưng khi lượng amoniac dich da cĩ lên tới 25 mg/100 ml thi nito mất đi theo nước tiểu lên tới 60%

Một thí nghiệm của Beever và Coll (1973) thực hiện trên

cĩ hộ thảo bến nhiều và ít phân urê cho thấy: cùng một loại

cỏ, loại nào được bĩn nhiều urê sẽ cĩ hàm lượng protein thê cao hơn loại cĩ bên ít phân urệ Tuy vậy loại cỏ được bĩn nhiều phân urê lại cĩ tỷ lệ protein hấp thu ở ruột non thấp hơn Như vậy cho trâu bị ăn cĩ bĩn nhiều uré, nhu cầu protein cho con vật chưa chắc đã được thoả mản vì lượng protein hấp thu ở ruột thấp

+ Trường hợp thứ hai: Nguồn năng lượng khâu phân bị thiêu hụt

Trong trường hợp nảy, vì sinh vat da co cling khong su dụng cĩ hiệu quả amoniac đạ cĩ để tổng hợp protein, tử đĩ

362

nguồn protein vị sinh vật xuống ruột cũng giảm bớt di, nhu cầu thực tế về protein của con vật cũng Không được thoa man Như vậy ở loài nhai lại, giá trị thực của protein khâu phan phải là lượng axit min khâu phản được hấp thu ở ruột non

Từ đó hệ thống protein tiêu hoá ở ruột non ra đời Hệ thống này viết tắt theo tiếng Pháp là P.DI (protein digestible đang Ïintestin grêÌe) và theo tiêng Anh là MP (metabolizable protein) Xhu cầu protein của loài nhai lại được xác định theo PDI (hay MP)

2 Dinh dưỡng axit amin

Nhu câu về protein của động vật chính là nhu cầu axit amin

Có khoáng trên 200 axit amin đã được phân lập từ các nguyên liệu sinh bọc, nhưng chỉ có 30 axit amin thường có trong thành phân các protein tự nhiên Trong số này có những axit amin cơ thể động vật không tổng hợp được hoặc tống hợp rất ít, phải được cung cấp tử thức ăn Đó là các axit amin can thiét (còn gọi là những axit amin không thay thé) Lon dang sinh trưởng cần 10 loại axit amin không thay thế sau: acginin, histidin, izolơxin, lơxin, lizin, metionm, phenylalanin, trêonin, triptophan vả valin Lợn trướng thành cbï cần 9 axit amin trừ acginin Gà con ngoài 10 axit amin như của lợn còn cần thêm glyxin Như vậy số lượng axit amin không thị

của động v

; thế khác nhau theo loài và chức năng sản xuất

at

363

2.1 Cân bằng axit amin trong khẩu phan

Axit amin là thành phần của protein Sự sắp xếp của các axit amin này tạo nên các loại protein khác nhau Đối với một loại protein, cơ thể chỉ tống hợp nên nó theo một mẫu cân đối nhất định Những axit amin nằm ngoài mẫu cân đối đầu bị “đốt cháy” Nếu cung cAp axit amin cho con vat theo đúng với “mẫu” cân đối của chúng thì hiệu quả sử dụng protein sẽ cao

Ví dụ: Đôi với lợn con, người ta đã tìm được “mẫu” cân đối như sau:

Protein tống số 16%

Giá dụ protein khẩu phân đảm báo đây đủ tất eä các axit amin theo “mau”, trừ lizin chỉ cung cấp được với số lượng 0,325 khối lượng khẩu phản Nếu công nhận “mẫu cân 364

bằng” này là đúng thì con vật chí lợi dụng 1⁄2 số lượng axit amin nói trên và để đảm bảo cho con vật sinh trưởng bình thường phải đưa protein tong số của khấu phân từ 16% lấn 22-24%

"Thực nghiệm cho thấy khấu phan can bang axit amin chi cần 11-122 protein, lợn dat tang trong 585 g/ngay, nhung néu khéng can bang axit amin, muén duy tri được tốc độ tang trọng trên phải đưa protein tổng số trong khẩu phan lên 22% Theo dõi trên gà mái để cho thấy: Gà đẻ 1 quả trứng cân 6,3-6,7g protein cho sản xuAt va 3,7g protein cho duy tri Như vậy cần 10g protein cho 1 quả trứng Trong thực tế sản xuất thấy gà đẻ 1 trứng cần 18g protein Tại sao? Đó là vì khẩu phần mắt cân bằng axit amin (do thiếu metionin)

Bồ sung metionin để khôi phục lại cân bằng axit amin thì chỉ cần 15g protein/quả

Mất cân bằng axit amin do những nguyên nhân sau:

- Thiếu một hoặc hai axit amin nào đó: Thức ăn cho gia súc thực tế thường thiếu lizin, metionin, triptophan, trêonin (protein động vật có 7-82 lizin và 2-2,5% metionin nhưng protein thực vật chỉ có 2-4% lizin và 1,5-1,6% met.)

Axit amin nao thiéu sé lAm giam sự lợi dụng protein, axit amin thiểu nào mã làm giảm sự lại dụng protein lớn nhất gọi

là “yếu tố hạn chế 1" và theo cách định nghĩa này sẽ có yêu tổ hạn chế 9,

Vị dụ: Sữa có yếu tô hạn chế 1 là lizin

Bột cá có yếu tố hạn chế 1 là metionin

Đồ tương có yêu tố hạn chế 1 là metionin

365

Ngủ cóc có yếu tó hạn chế 1 lả lizin, yếu tô hạn chế 2 là triptophan hoặc trêonin,

- Thừa axit amin

Thừa “

tỷ lệ sử dụng protein của cơ thể

u tổ hạn chế” hay “không hạn chế” đều làm giảm

Khi thừa axit amin thì trước hết làm giảm sự thu nhận thức ăn của con vật Người ta đã vận dụng điều này để điều chỉnh thu nhận thức ăn động vật nuôi thịt, giảm lượng thức

ăn tiêu thụ của con vật nhằm giảm sự tích luỹ mỡ thân thịt Trong chăn nuôi gà để trứng, để hạn chế lượng thức án thu nhận trong giai đoạn trước khi đẻ (nuôi hạn chế), người ta đưa thêm bột lông vũ vào khẩu phần Khấu phần kiểu này mắt cân bằng về axit amin, rất giàu acginin, xistin va glixin

Bột lông vũ Bột cá

Glixin (%) 25,5 6,2

(% so vii protein}

* Thừa axit amin không những làm thay đổi quan hệ cân bằng axit amin mà còn tạo ra “yêu tố han chế mới” Thi nghiệm trên chuột sau đây giải thích điều nay (xem bảng 1); Cho chuột ăn một khấu phân có 6Z cazein, chuột tăng trọng

22 g/2 tuần, nêu khẩu phản này bố sung thém 12% gelatin, tăng trọng chí đạt 13g/2 tuần Tăng trong của chuột giảm vì một yếu tố hạn chế mới xuất biện, đó là triptophan Bố sung 0.2Z triptophan tăng trọng của chuột đã đạt 51 g/2 tuần 366

Bang 24, Mat can bang do xuat 'hiện vếu tổ hạn chế mới

Cazein (%) Gelatin (%) DL Triptophan

(®%) Tăng trọng J

(g/2 tuần)

§

§

13

51

- Sự có mặt không đông thời của axit amin 6 té bao

Ở mức tế bào, sự có mặt không đồng thời axit amin trong

một khoảng thời gian nhất định (12 giờ đối với người, 24 giờ đối

với lợn) cũng là nguyên nhân gây mất cân bằng axit amin Bảng sau cho thấy rõ ý nghĩa của sự có mặt đồng thời axit amin Thừa axit amin còn gây độc, thí dụ ở chuột dùng metionin gấp 3 lần nhu cầu sẽ gây độc Độ độc của từng axit amin lớn hơn một hồn hợp nhiều axit amin

Bang 25 Su co mat déng thoi axit amin va

tích luy protein ở lợn

[ - Bổ sung thức ăn vào “|

cing tie] Sau Sau Sau

/ 24giờ | 36giờ „ 48 giờ

Niớ tích luÿ/Nitơ hấp thụ (%) 518 518 48,3 443 |

; Tang trong g/kg the an 393 383 | 350 | 340 TABS: Thức án bề sung (khô đỗ tương)

Sự có mặt đồng thời axit amin trong máu phụ thuộc vào tý lệ hấp thu của axit amin trong thức ăn Tý lệ hấp thu axit amin khác nhau tuỳ thuộc vào loại thức ăn chứa axiL amin đó

367

Thí dụ: Lizin và treonin của khô đỗ tương có độ hấp thu là 86% va 79% nhung cúa ngô chỉ có 56% và 62%: tương ứng (thí nghiệm trên lợn)

- Mối quan hệ đối kháng giữa eac axit amin

Người ta thường xem các cặp đối kháng:

lizin - acginin (1)

loxin - izalgxin - valin (2)

Trong cặp đối kháng (1), nếu thửa lizin sé lam giảm tỷ lợi dụng acginin Quan sát ở gà thấy lizin làm giảm mức acginin huyết tương từ 16,6 xuống còn 7,4 micromol/100 ml Khẩu phần thiếu acginin nhưng lại bố sung thêm lizin làm sinh trưởng của gả giảm mạnh

Trong cặp đối kháng (2), lơxïn làm giảm tỷ lệ sứ dụng của izolơxin và valin Quan hệ đối kháng giữa lơxin với valin mạnh hơn giữa lơxin với izolơxin Khẩu phần gà thiếu izolơxin và valin, bổ sung thêm lơxin làm sinh trưởng của gà

bị giảm Bổ sung valin, sinh trưởng của gà phục hồi, nhưng

bố sung izoloxin đáp ứng sinh trưởng rất yêu Gà mái đẻ ăn khấu phân thửa lơxin, sản lượng trứng giảm, nếu được bố sung valin và izolơxin sức đe trứng sẽ phục hôi

- Mi quan hệ giữa axit amin với một số chất khác

Một số chất đính đưỡng khác có thể ảnh hưởng đến mới quan hệ cân bằng axit amin, từ đó ảnh hưởng đến khả năng lợi dụng protein của thức ăn hay khẩu phần Về vấn đẻ này, ngày nay người ta đặc biệt chú ý tới mối quan hệ 'giửa metionin va vitamin B,,, gitta triptophan va axit nicotinic 368

Về mối quan hệ giứa metionin và vitamin B,„ thí nghiệm

trên lợn cho biết:

Khẩu phần cơ sở (KPCS) lợn tăng trọng 1002

KPCS + met lon tang trong 1074

KPCS + met + vitamin B,, lon tang trong 122%

Nhu vay, bé sung vitamin B., lam tang tác dụng của metionin

Bai vi vitamin B,, trong coenzim vitamin B,, da tham gia

vào tổng hợp metionin từ homoxistin,

\

homoxistin (xystein) metionin

Vitamin B., có trong coenzim còn tham gia vào việc phân

giải hàng loạt axit amin mạch nhánh như lơxin, izôlơxin,

tréonin, valin n phâm phân giái là axit pr oplonic sẽ phân giải thành axit metvlmalonic, Nếu axit này tích luý lại trong

cơ thế sẽ gây độc (giám sinh trưởng) Nhờ có metylmalonyl mutaza (ma vitamin B,, cé trong thanh phan enzym này) axit metylmalonic sẽ biến thành axit sucinie réi vao chu trình Krebs Joai nhai lai an khau phan thiéu Co lam cho nước tiêu

369

có nhiều axit metylmalonic, vi qua trình phân giải axit propionic bi han ché do thiéu vitamin B,,)

CH, —— > HC-CH, —— > CH

⁄ ` S-CoA

Propionyl CoA Metylmalonyl CoA Suxinyl CoA

Về môi quan hệ giửa triptophan và axit nicotinic thi nghiệm trên lợn cho biét:

Khẩu phần cơ sở (KPC8): lợn tăng trọng 100%

KPGS + triptophan: lợn tăng trọng 174%

KPCS + triptophan + axit nicotinic: 204%

A nicotinic duéi dang nicotinamit cé trong thành phan cia NAD la chất nhân và cho điện tử trong quá trình hô hấp

mô bào Nó có thể được tổng hợp tử triptophan Để tổng hợp axit nicotinic cần nhiều trïiptophan, cứ 50-60 phân tu trip mới có được 1 phân tu a nicotinic Cho nên khâu phần thiếu

a nicotinic sé dé mat can bang axit amin do thiéu triptophan 2.3 Bổ sung axit amin công nghiệp

Axit amin công nghiệp thường được sản xuất bằng con đường vi sinh vật (như lzm) hoặc hoá học (như metionin) 370