DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THỦY SẢN CHƯƠNG 3 LIPID VÀ ACID BÉO pot

KHÁI NIỆM Lipid là một trong những thành phần sinh hóa cơ bản, đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của ĐVTS.. Ở giai đoạn nuôi vỗ thành thục thức ăn được b

DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THỦY SẢN

CHƯƠNG 3

LIPID VÀ ACID BÉO

LIPID VÀ ACID BÉO

1- KHÁI NIỆM

2- PHÂN LOẠI LIPID

3- VAI TRÒ DINH DƯỠNG CỦA LIPID 4- TIÊU HÓA VÀ HẤP THU LIPID

5- NHU CẦU LIPID

6- ACID BÉO

I KHÁI NIỆM

 Lipid là một trong những thành phần sinh hóa cơ bản, đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của ĐVTS

 Lipid có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của ĐVTS, đặc biệt là ở giai đoạn ấu trùng và giống

Ở giai đoạn nuôi vỗ thành thục thức ăn được bổ sung nguồn lipid thích hợp sẽ nâng cao sức sinh sản của ĐVTS cũng như chất lượng của giống

 Lipid hiện đang được quan tâm nghiên cứu để nâng cao chất lượng thức ăn cho ĐVTS

 Nhiều kết quả nghiên cứu về nhu cầu các acid béo của ĐVTS đã được công bố và ứng dụng

vào thực tế sản xuất đem lại hiệu qủa cao

Lipid thụ Lipid

Lipid

đơn giản

Lipid phức tạp

Sáp Steroid Terpen Eicosanoids

2.1- Dầu mỡ : là este của glycerin và acid béo Khi

cả ba nhóm glycerol được este hóa bởi acid béo sẽ tạo ra triacylglycerol (triglyceride)

CH2OH CH2- OCOR1

CHOH + 3RCOOH CH - OCOR→ CH - OCOR 2 + 3H2O

CH2OH CH2- OCOR3

Dầu mỡ: Lipid trung tính (98% lipid)

Acid béo trong mỡ gồm: acid béo no và acid béo

không no Mỡ cá nhiều acid béo không no

R1

R2

R3

2.2- Phospholipid

Este của acid phosphatidic và glycerin

GLYCEROLPHOSPHOLIPID PHOSPHOLIPID

SPHINGOLIPID

+ Glycerolphospholipid:

- phosphatidyl choline (PA, còn gọi là lecithine)

- phosphatidyl ethanolamine (PE, hay cephaline)

- phosphatidyl inositol (PI),

- phosphatidyl serine (PS)

- phosphatidyl glycerol (PG).

+ Sphingolipid : phổ biến nhất là sphingomyelin.

Vai trò của phospholipid

Lipid là màng bán thấm, hoá chất ưa nước

thấm qua được nhưng phân tử phân cực không qua được

Lớp protein là kênh vận chuyển và giữ vai trò bơm những phân tử đã được chọn vào bên trong

2.3- Glycolipid

Hợp chất lipid chứa glucose hay galactose

Cerebroside có nhiều trong mô não, đôi khi cũng được xếp vào nhóm glycolipid vì trong phân tử chứa galactose hoặc glucose, acid béo và

sphingosine

2.4- Steroids

Steroids bao gồm:

- sterol,

- acid mật,

- hocmon adrenaline và hocmon sinh dục

Đơn vị cấu trúc cơ bản của steroid: nhân phenanthrene liên kết với vòng cyclopentane

+ Sterol : có 3 loại là:

- phytosterols (nguồn thực vật),

- mycosterols (nguồn nấm)

- zoosterols (nguồn động vật): cholesterol…

Phytosterol và mycosterol không hấp thu được ở ruột động vật và không thấy có trong mô động vật

Cholesterol là zoosterol

Có trong tất cả các tế bào động vật, đặc

biệt trong não (170g/kg CK).

- Là tiền chất của các steroid như

hormone sinh dục, hormone tuyến vỏ

thượng thận (estrogen, androgen,

progesterol, aldosterone, corticosterone)

và acid mật.

- Nồng độ bình thường trong máu: 1,3 - 2,6 g/lit.

 Cholesterol tham gia vào các quá trình thẩm thấu

và khuyếch tán trong tế bào

 Tham gia vận chuyển các acid béo dự trữ đến

gan để đốt cháy cho cơ thể sử dụng khi cần thiết

 Cholesterol bị oxy hoá ở gan cho các acid mật

 Cholesterol tham gia vào việc tổng hợp các nội tiết tố vỏ thượng thận (testosterol, vitamin D3, nội tiết tố sinh dục )

- Cholesterol có độ hòa tan thấp, nếu ăn nhiều

Cholesterol → tích tụ ở thành mạch → thành

mạch cứng, hẹp, dễ vỡ, gây tăng huyết áp và

những bệnh tim mạch

2.5- Sáp

Sáp là este của một acid chuỗi dài và một gốc rượu chuỗi

dài Ở một số loài cá như cá sụn, sáp là một thành phần

đáng kể của lipid và những loài cá nhỏ thường có khả năng oxy hoá sáp như là nguồn năng lượng.

Nhiều isoprene thấy trong thực vật có mùi vị rất mạnh, chúng

là thành phần của dầu lemon và camphor ; ở động vật

isoprene có trong coenzyme như coenzyme nhóm Q.

2.7- Eicosanoids

- Eicosanoids là một nhóm của các hợp chất

prostaglandins, thromboxanes và prostacyclins sinh

ra trong quá trình chuyển hoá những acid béo chưa

no C20 (tiền thân của tất cả các chất này là acid

• Thromboxanes: kích thích mạnh ngưng kết tiểu cầu còn Prostacyclins : chất ức chế sự ngưng kết

tiểu cầu

• Thromboxanes gây co mạch còn prostacyclins

gây dãn mạch.

• Sản phẩm chuyển hoá của eicosanoids là

eicopentaenoic acid : điều hoà sự sản sinh

eicosanoids từ arachidonic acid Acid này có trong dầu cá và nhờ nó mà tỷ lệ bệnh tim mạch của ngư dân sống trên biển rất thấp.

• Prostaglandins thường ở dưới dạng PGE 2 được dùng để gây động dục hàng loạt ở gia súc và cá

nhằm tạo chủ động về thời gian đẻ của chúng.

• Glycolipid (glucolipid & galactolipid)

• Steroid: sterol, acid mật, adrenaline và hormone sinh dục

sterol (phytosterol, mycosterol, zoosterol)

III VAI TRÒ CỦA LIPID

• Cung cấp và dự trữ năng lượng : 1g lipid cho 9,1 Kcal GE hoặc 8Kcal DE.

• Cấu tạo màng tế bào (phospholipid)

• Hoà tan và vận chuyển vitamin và chất khác

• Hoạt hóa và tạo thành enzyme Lipid, đặc

biệt là phospholipid có khả năng hoạt hóa

enzyme Lipid là thành phần chính của nhiều hormon (steroid, prostaglandin )

• Hỗ trợ hấp thụ các lipid khác (phospholipid)

IV TIÊU HÓA VÀ HẤP THU LIPID

4.1 Tiêu hóa

-> mãnh nhỏ -> xuống dạ dày

xuống ruột trước (tiêu hóa cơ

học)

Ruột: tiêu hóa hóa học

Nhũ tương hóa nhờ muối mật từ gan -> tăng diện tích tiếp xúc bề mặt các hạt mỡ (500-1000A0) với dịch ruột; hoạt hóa men Lipasa và kích thích ruột vận động

Lipase phân giải triglyceride -> glycerol

và các acid béo Những lipid phức tạp

còn có thêm một lượng phosphoric acid

và các bazơ Các este của sterol được

thủy phân tạo ra các acid béo và sterol

tự do

Sơ đồ tác dụng của các enzyme lên sự tiêu hĩa lipid (triglycerides)

(Theo Moreau,1988)

Triglycerides

Tụy tạng

Gan Muối mật

Lipase

4.2 Hấp thu

Các acid béo ngắn và choline tan

được trong nước nên được hấp thụ trực tiếp qua tế bào màng nhầy của ruột

Các acid béo có chuỗi carbon dài

không hòa tan trong nước chúng liên kết với muối mật tạo thành các hạt

nhỏ micelle có kích thước 50 - 100 A0

phân tán nhỏ trong nước -> hấp thu qua thành ruột nhờ các tế bào hấp

thụ.

Trong thành ruột những monoglyceride và các acid béo chuỗi carbon dài trên 14 C

được tái tổng hợp thành triglycerides Các triglyceride này cùng với một lượng nhỏ

phospholipid và các cholesterol tự do qua thành ruột được vận chuyển trong hệ mao mạch ở dạng liên kết với các phân tử

protein tạo nên phức hệ lipoprotein có kích thước rất nhỏ, gọi là những chylomicron

Các phức hệ chylomicrons được hấp thu qua hệ mao mạch sau đó đến gan và các

cơ quan như cơ để tạo năng lượng cho

hoạt động hay đến các cơ quan dự trữ như màng treo ruột hay gan.

4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu hóa và hấp thu lipid

 Hàm lượng của acid béo cấu tạo nên lipid có

trong khẩu phần Khả năng tiêu hóa những lipid

có hàm lượng acid béo no cao thì kém hơn lipid hàm lượng acid béo không no mạch dài

 Các loại dầu khác nhau cũng cho kết quả khác nhau Dầu cá có TLTH 91-100%, dầu đậu nành TLTH 78-95%, dầu cọ 63-93%

 Các thành phần khác trong thức ăn: Thức ăn

nhiều xơ làm giảm TLTH, lượng lipid quá cao và lượng thức ăn quá nhiều làm giảm TLTH lipid

 Nhiệt độ

 Khẩu phần cá vùng nước lạnh và cá biển cần nhiều lipid hơn cá vùng nước ấm vì năng lực sử dụng carbohydrate để lấy năng lượng kém hơn.

 Những gốc acid béo trong phospho-lipid dễ bị oxy hoá → peroxit → đầu độc màng tế bào,

phong toả việc sản sinh enzyme trong tế bào, đặc biệt là những enzyme chuyển hoá năng

lượng, từ đó làm rối loạn sự chuyển hoá

 Vận chuyển các chất tan trong lipid: khẩu phần nghèo lipid sẽ dẫn đến sự hấp thu cũng như sự vận chuyển những vitamin A,D,E,K trong dịch bào bị cản trở, chuyển hoá bị rối loạn

• Tỷ lệ lipid trong khẩu phần:

+ Sinh trưởng của cá hồi vân không bị ảnh hưởng khi protein khẩu phần giảm từ 48% xuống 35% nếu lipid tăng từ 15% lên 20% (Takeuchi et al,1978)

-> Khi lập khẩu phần cho tôm, cá cần có một tỷ lệ lipid nhất định Nếu quá nhiều lipid có thể làm mất cân bằng E/P -> thừa mỡ tích luỹ ở mô và phủ

tạng

+ Sinh trưởng và chuyển hoá thức ăn của cá tăng lên khi lipid khẩu phần tăng từ 4,7% lên 9%

3,0 3,2 3,0

7,2 16,9

10,9 12,4 11,4

4,2 13,9

7,9 9,2 8,4

1,22 0,77

1,02 0,77 0,92

25 5

6 4 2

Ảnh hưởng của các loại dầu mỡ khác nhau trong khẩu

phần đến tăng trưởng, FCR, tỷ lệ chết của cá hồi vân

Nguồn: Lee et.al 1967 - dẫn theo W Steffens et al 1989

V NHU CẦU LIPID

lượng, nhu cầu acid béo cần thiết, phospholipid,

cholesterol, đặc điểm sống và dự trữ lipid của loài

sống và sinh trưởng của tôm đạt cao nhất.

đề nghị từ 6-10%.

và chất lượng của protein, của nguồn cung cấp năng

lượng khác và ngay cả chất lượng của dầu

Mức lipid tối đa trong KP của một số ĐVTS

Giống loài % lipid

thức ăn Giống loài thức ăn% lipidChép

<15

Hai loại acid béo:

• Acid béo no:

Lauric acid CH3-(CH2)10-COOH

ký hiệu 12: 0 Palmitic acid CH3-(CH2)14 – COOH

Linoleic acid

CH3 - (CH2)4 - CH = CH - CH2 - CH = CH - (CH2)7 - COOH

18: 2  6,9 (ho c 18:2n6,9 ho c 18:2n-6) ặc 18:2n6,9 hoặc 18:2n-6) ặc 18:2n6,9 hoặc 18:2n-6)

Linolenic acid

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH = CH-CH2-CH =

CH-(CH2)7-COOH

18:3  3, 6, 9

ACID BÉO NO CÔNG THỨC KÝ HIỆU Butyric acid CH3(CH2)2 COOH 4 : 0 Caproic CH3(CH2)4 COOH 6 : 0 Capric acid CH3(CH2)8 COOH 10 : 0 Lauric acid CH3(CH2)10COOH 12 : 0 Myristic acid CH3(CH2)12COOH 14 : 0 Palmitic acid CH3(CH2)14COOH 16 : 0

CH (CH ) COOH

ACID BÉO NO

ACID BÉO CHƯA NO

Các dạng acid béo chưa no:

Có 1 nối đôi (Mono-Unsaturated Fatty Acid)

Có ít nhất 2 nối đôi (Poly-Unsaturated Fatty Acid - PUFA)

Có ≥ 3 nối đôi và trong mạch có chuỗi C

≥20 (Highly Unsaturated Fatty Acid –

HUFA)

6.2- Sinh tổng hợp acid béo của cá

• Tất cả các loài động vật đều có thể tổng hợp được acid béo no chuỗi dài bắt đầu từ acetat:

n CH3COO-  CH3CH2CH2COO- 

CH3CH2CH2CH2CH2CH2…

• Tất cả các loài động vật đều có thể tổng hợp được các acid béo không no bằng 3 cách:

+ Tăng số C trong mạch lên 2 đơn vị + Thêm các nối đôi về phía đầu chuỗi chứa nhóm carboxyl để có acid béo mới giữ nguyên vị trí nối đôi trong mạch C.

+ Thêm nối đôi ở phía đầu methyl, khi đó vị trí nối đôi ở C6 sẽ chuyển sang C3, C9 sang C6

18 : 3n- 3

Oleic acid Linoleic acid Linolenic acid

22:4n-6 22:5n-3

22:5n-6 22:6n-3

Sơ đồ sinh tổng hợp acid béo ở cá (Castell, 1979)

• Các axit béo họ n5, n7, n9 có thể được cá sinh tổng hợp từ các tiền chất là các acid

béo no.

• Các họ n3 và n6 sinh ra từ tiền chất là acid linolenic (18:3n-3) và acid linoleic (18:2n- 6), các tiền chất này không có trong cơ thể

mà hoàn toàn phải lấy từ thức ăn.

• Hai acid béo linolenic và linoleic là hai

acid béo thiết yếu (EFA: Essential Fatty

Acid).

LIPOXYGENASE 2-series prostanoid 3-series prostanoid

4-series leukotrienes 5-series leucotrienes

ELONGASE & lipoxins & lipoxins

∆Desaturase 24: 5n-6 β-oxidation 24: 6n-3 β-oxidation

Con đường chuyển hoá axit béo họ n6 và n3

Copyright ©2004 BMJ Publishing Group Ltd.

Din, J N et al BMJ 2004;328:30-35

6.3- Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần acid béo trong ĐVTS

+ Độ mặn:

• Cá nước ngọt chứa nhiều acid béo

C16 và C18, cá nước mặn chứa nhiều acid béo có chuỗi carbon dài hơn như C20 và C22

• Cá biển chứa một tỷ lệ cao các họ

acid béo n3 hơn họ n6 so với cá nước ngọt:

‘ Tỷ lệ n6/n3 là 0,34 và 0,15 lần lượt đối với cá nước ngọt và cá nước biển

‘ Tỷ lệ n6/n3 khác nhau đối với loài cá

di cư từ biển vào sông hay ngược lại.

+ Nhiệt độ:

Cá vùng ôn đới thường chứa nhiều

PUFA trong thành phần acid béo hơn

cá vùng nhiệt đới, tỷ số n6/n3 giảm

theo sự giảm nhiệt độ.

+ Thức ăn:

• Tỷ lệ acid béo n6/n3 thay đổi rất lớn

theo tỷ lệ n6/n3 của thức ăn Khi cho cá

ăn thức ăn nhiều n6 (mỡ bò, dầu thực vật ) tỷ lệ n6/n3 trong cơ thể tăng

• KP thừa acid béo có thể ức chế sự

hấp thu và tích luỹ các acid béo khác:

Acid béo 18:2 có thể ngăn cản sự tích luỹ và sử dụng acid béo 16:1 và 18:1.

+ Mùa vụ:

Thành phần acid béo trong cá thay đổi theo mùa Lượng lipid tổng số và chỉ số iốt của dầu cá mòi có chỉ số hạ thấp nhất vào tháng giêng và tăng cao vào

tháng sáu hàng năm

6.4- Vai trò của acid béo thiết yếu

• Thiếu EFA có thể gây những rối loạn sau:

- Thối loét vẩy, vây

- Tăng tỷ lệ tử vong

- Viêm cơ tim

- Giảm sinh trưởng

- Giảm khả năng sinh sản

•Tỷ lệ n6/n3 có ảnh hưởng đến tỷ lệ

sống và tăng trưởng của ấu trùng tôm

cá, mỗi loài cần một tỷ lệ khác nhau.

•Triglyceride và phospholipid là nguồn năng lượng chính cho sự phát triển của trứng và ấu trùng cá.

• n-3 FA ức chế hình thành

thromboxane cần cho ngưng kết tiểu

cầu và hình thành cục máu đông Như vậy n-3 FA giảm nguy cơ bệnh tim

• Acid béo họ n3 (n3-HUFA) giữ vai trò quan trọng, khẩu phần chứa nồng độ tối ưu n3-

HUFA trong 3 tuần sẽ làm cho chất lượng sinh sản, bao gồm tỷ lệ đẻ, độ nở và chất

lượng ấu trùng cải thiện rõ rệt Nếu thiếu, tỷ

lệ chết tăng cao trong vòng 19 ngày (thí

nghiệm trên cá tráp - gilhead sea bream).

• Khẩu phần thừa n3-HUFA không thích hợp

có ảnh hưởng xấu đến khả năng sinh sản

của tôm và cá

ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC ACID 18:3n3 ĐẾN TĂNG TRƯỞNG CỦA CÁ HỒI VÂN 18 TUẦN

0 2 4 6 8 10

6.5- Nhu cầu EFA của cá

Nhu cầu EFA của cá khác nhau theo loài và cho đến nay cũng chưa được hiểu biết một cách đầy đủ.

Nhu cầu EFA (% kp) 18: 2n6 20: 4n6 18:3n3 20: 5n3 +

hay 1,0 hay 1,0

+ 0,5 -

- + 1,0 -

-< 1,0

hay 0,5-1,0

- -

-NHU CẦU AXIT BÉO THIẾT YẾU (EFA)

-0,3

-0,5-2,00,6-1,00,4+0,4

Nguồn: Amararatne Yakupitiyage, 1994

Xem thêm nhu cầu NRC về EFA ở phụ lục

6.6- Nguồn thức ăn giầu EFA

Những loại thức ăn sau đây chứa các acid béo n3 hoặc n6

Nguån axit bÐo trong dÇu vµ mì

Hàm lượng các acid béo chưa no trong một số

dầu mỡ ăn (Hoàng Tích Mịnh và Hà Huy Khôi,

1977)

Mỡ ĐV Acid béo

chưa no (%) Dầu TV Acid béo chưa no (%)

Bơ 4,0 1,2 0,2 H.dương 68,0 -

-Mỡ heo 5,3 - 0,6 Đ Nành 58,8 8,1

-Mỡ bò 15,6 - 2,1 Dầu ngô

50-60 0,1-0,7 M.ngỗng 19,3 - - Dầu Ôliu 15 - -

-Mỡ gà 21,3 - 0,6

VAI TRÒ CỦA ACID BÉO OMEGA-3 THỰC PHẨM

Bữa ăn hàng ngày cần đảm bảo tỷ lệ:

n6/n3 = 3,5 – 4/1 (linolenic acid: 1,5g/ngày).Tuy nhiên tỷ lệ phổ biến trong bữa ăn hiện nay:

n6/3n = 5/1 - 7/1, thậm chí 22/1

Đây là nguyên nhân quan trọng dẫn đến tăng tỷ lệ bệnh tim mạch trên thế giới

MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ ACID BÉO OMEGA-3 THỰC PHẨM

+ Phụ nữ tiêu thụ nhiều cá và acid béo n-3: tỷ

lệ mắc bệnh tim mạch hoặc chết vì bệnh tim mạch rất thấp (Jama, 2002)

+ Nam giới (không có bằng chứng mắc bệnh tim mạch trước đó) cho thấy có mối tương

quan âm rất chặt giữa acid béo n-3 trong cá với nguy cơ đột tử (N Eng J Med., 2002)

+ Tiêu thụ nhiều acid linolenic thì làm hạ thấp cục máu đông và giảm độ dày thành mạch

(Am J Clin Nutr., 2003)

XIN CÁM

ƠN