BG: ĐỊCH HẠI CHƯƠNG KHOÁNG CHẤT

Nguyên tố vi lượng là thành phần quan trọng trong cấu tạo của hormone, enzyme và thể hoạt hóa enzyme.. Là thành phần cấu tạo acid nucleic, phospholipid, photpho liên quan trực tiếp đến c

Khoáng chất

Động vật thủy sản cần chất khoáng cho quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ

thể Chất khoáng được chia thành hai nhóm: khoáng đa lượng (nhu cầu được tính bằng g/kg) và

khoáng vi lượng (nhu cầu thấp hơn thường được tính bằng mg hoặc µg/kg) Khoáng đa lượng

bao gồm canxi, magie, photpho, natri, kali, lưu huỳnh và clo 17 nguyên tố vi lượng (arsenic, Bo,

Cr, Co, Cu, F, I, Fe, Pb, Li, Mn, Mo, Ni, Se, Si, Va, Zn) là những khoáng thiết yếu đối với động

vật, tuy nhiên chỉ một số được nghiên cứu trên cá Những chức năng chính của khoáng bao gồm tạo xương, cân bằng áp suất thẩm thấu, khuếch tán, tạo nhớt và điều hòa cân bằng acid – bazơ

Nguyên tố vi lượng là thành phần quan trọng trong cấu tạo của hormone, enzyme và thể hoạt hóa

enzyme Ngoài ra chúng còn liên quan đến hàng loạt hoạt động của tế bào (vận chuyển oxy, hô

hấp, hoạt động enzyme) và biến đổi sinh lý (sinh trưởng, phát triển, sinh sản, thị lực, miễn dịch)

Không như các động vật trên cạn, động vật thủy sản hấp thụ các nguyên tố vô cơ qua môi trường

nước Sự hấp thụ khoáng quá mức thông qua mang hay khẩu phần ăn đều có thể gây độc cho

động vật thủy sản, do đó cần cung cấp vừa đủ khoáng chất để duy trì trạng thái cân bằng bằng

cách tăng cường hấp thu hoặc là tăng cường loại thải

a Canxi và photpho

Canxi và photpho chiếm tỷ lệ khá cao trong cơ thể cá, liên quan gần với nhau, đặc biệt trong quá

trình phát triển và duy trì hệ xương Ngoài ra, chúng còn có vai trò quan trọng trong cấu trúc

xương và vảy, Canxi còn giữ vai trò quan trọng trong cân bằng acid-bazơ, duỗi cơ, hình thành

cục máu, truyền xung thần kinh, giữ hình dạng của tế bào và hoạt hóa hàng loạt enzyme quan

trọng Là thành phần cấu tạo acid nucleic, phospholipid, photpho liên quan trực tiếp đến các hoạt

động sản sinh năng lượng ở cấp độ tế bào, duy trì cấu trúc vững chắc của màng tế bào và các

hoạt động tế bào khác Nó còn có vai trò quan trọng trong quá trình biến dưỡng

carbohydrate,

lipid và acid amin cũng như trong các quá trình chuyển hóa khác như là làm chất đệm và dịch

thể Nhu cầu canxi của cá chủ yếu được thỏa mãn thông qua quá trình hấp thụ ở mang và

da ở cá

nước ngọt và uống nước biển của cá biển Mặc dầu hầu hết động vật thủy sản có thể hấp thụ

Photpho từ nước, tuy nhiên nồng độ của Photpho trong nước quá thấp ở cả nước ngọt và nước

mặn để đủ nhu cầu của động vật thủy sản

Biểu hiện thiếu hụt photpho ở hàng loạt cá được miêu tả bao gồm: giảm sinh trưởng, hiệu quả sử

dụng thức ăn thấp, quá trình khoáng hóa xương thấp Bên cạnh đó, cá chép ăn khẩu phần thiếu

photpho sẽ làm tăng hoạt động của enzyme tạo glucose ở gan, tăng mỡ khối và giảm lượng nước

khối, giảm nồng độ photpho máu, đầu bị biến dạng Khẩu phần ăn của cá tráp thiếu photpho làm

xương sống lớn và uốn lượn, tăng hoạt động của enzyme ưa kiềm phosphatase, phân giải lipid

trong cơ, gan và xương sống; và giảm hàm lượng glycogen tích lũy ở gan Ở cá hồi, nồng

độ

photpho giảm đáng kể ở nắp mang và vảy nếu cho cá ăn khẩu phần thiếu photpho Tuy nhiên

khẩu phần ăn chứa nhiều photpho sẽ làm giảm hàm lượng các chất khoáng trong xương sống và

làm ảnh hưởng đến cấu trúc mô ở xương cá biển (cá tuyết êfin) Hàm lượng photpho trong thức

ăn cần được xem xét cẩn thận, đảm bảo cân bằng để tránh hiện tượng thiếu hụt (làm biến dạng hệ

xương) và để giảm thiểu lượng bài tiết nhằm góp phần làm giảm photpho hòa tan trong thủy vực

b Mg

Magie cần thiết cho quá trình biến dưỡng ở mô xương, áp suất thẩm thấu và xung truyền thần

kinh Nó là ion giả trong enzyme có vai trò quan trọng trong thủy phân và vận chuyển nhóm

phosphate Ngoài ra magie còn có vai trò thiết yếu trong duy trì cấu trúc của ribosome nên ảnh

hưởng đến tổng hợp protein Biểu hiện thiếu magie của cá chép, cá nheo Mỹ, họ cá chình

và cá

hồi bao gồm: biếng ăn, giảm sinh trưởng, chậm chạp, tỷ lệ chết cao và giảm nồng độ magie Ở cá

hồi, thiếu magie còn làm vôi hóa thận, xương sống bị biến dạng, thoái hóa sợi cơ và tế bào biểu

mô của môn vị ruột và tơ mang Cá chép sử dụng khẩu phần thức ăn thiếu magie làm tăng chứng

co giật Magie là một trong ba nguyên tố phổ biến trong nước biển và thông qua uống nước biển

cá có thể hấp thụ trực tiếp vào cơ thể Vì vậy cá hồi Đại Tây Dương, cá tráp đỏ và các loại cá

biển khác không có dấu hiệu thiếu magie

c Natri, Kali và Clo

Natri, kali và clo là những chất điện phân phổ biến trong môi trường và thức ăn, do đó biểu hiện

thiếu những chất khoáng này thường không được miêu tả ở cá nuôi Thí nghiệm trên cá hồi

(Onchorhynchus tshawytscha) sử dụng thức ăn thiếu kali gây ra hiện tượng biếng ăn, co giật,

chết

d Sắt

Sắt có vai trò thiết yếu trong cơ thể liên quan đến quá trình hô hấp nội bào thông qua hoạt động

oxy hóa khử và trao đổi electron Trong cơ thể, sắt được tìm thấy ở trong các phức chất với

protein như nhân haem (haemoglobin và myoglobin), enzyme haem, hợp chất không nhân haem

Thức ăn là nguồn cung cấp sắt chủ yếu, tuy nhiên sắt có thể được hấp thụ qua mang Trong điều

kiện bình thường hiện tượng thiếu sắt thường ít được tìm thấy Trong điều kiện thí

nghiệm với

khẩu phần ăn thiếu sắt có thể làm cho cá thiếu máu, haematocrit, haemoglobin, nồng độ sắt trong

máu và huyết tương thấp, và gan chuyển sang màu vàng trắng Cá hồi có dấu hiệu bị ngộ độc nếu

hàm lượng sắt trong khẩu phần trên 1380mg/kg Ngộ độc do dư thừa sắt sẽ làm giảm tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn thấp, bỏ ăn, tăng tỷ lệ chết, quan sát mô bệnh học ở tế bào gan

có hiện tượng bị thương tổn.

e Mn

Có vai trò quan trọng để hoạt hóa các loại enzyme dạng kết hợp với kim loại Tính chất của Mn và Mg gần giống nhau do đó một số loại enzyme có thể hoạt hóa bởi Mn hoặc

Mg Thiếu Mn sẽ làm giảm tỷ lệ tăng trưởng, biến dạng hệ xương ở cá hồi, cá chép và cá

rô phi Thiếu Mn cũng

làm giảm tỷ lệ nở và nồng độ Mn trong trứng cá hồi

f Kẽm Zn

Kẽm có vai trò thiết yếu trong hoạt động của nhiều enzyme bao gồm carbonic anhydrase, phosphatase, carboxypeptidases, dehydrogenases,… Kẽm được cả cá nước ngọt và nước mặn

hấp thụ qua mang và ruột Hàm lượng kẽm trong cơ thể được kiểm soát chặt chẽ, lượng kẽm dư

thừa được bài tiết qua mật, qua mang và phần tế bào bong tróc của niêm mạc ruột chứa kẽm

được bài tiết qua phân Lượng kẽm tích lũy ở mang cũng được điều hòa thông qua cơ chế hấp

thụ kẽm để ngăn chặn tình trạng hấp thụ quá mức

Thiếu kẽm làm cá biếng ăn, sinh trưởng chậm, tỷ lệ chết cao, mắt cá mù đục, vây và da bị

ăn

mòn, cơ thể ngắn và còi cọc, nồng độ kẽm và canxi trong xương thấp, nồng độ kẽm ở huyết

thanh thấp Hàm lượng các khoáng chất trong bột cá trắng cao có thể làm ảnh hưởng đến quá

trình hấp thu và sử dụng kẽm ở cá hồi, kết quả làm cho mắt cá bị mờ đục Hàm lượng kẽm ở

trong vây đuôi là một chỉ số tốt để xác định nồng độ kẽm trong cơ thể ở cá hồi Khẩu phần ăn

thiếu kẽm làm giảm số lượng trứng và giảm tỷ lệ nở của trứng

g Đồng

Đồng là một thành phần của nhiều enzyme có liên quan đến phản ứng oxy hóa khử xảy ra

và liên

kết chặt chẽ với các protein trong các tế bào (ít gặp ở dạng ion tự do) Nó liên quan chặt chẽ với

enzyme cytochrome oxidase của chuỗi vận chuyển điện tử trong các tế bào

Metalloenzymes đồng tham gia bảo vệ các tế bào chống các gốc tự do (superoxide

dismutase), tổng hợp collagen (lysyl oxidase) và sản xuất melanin (tyro sinase) Liên kết Ceruloplasmin - đồng xảy ra trong tế bào và huyết tương, có liên quan đến việc sử dụng sắt Thức ăn là nguồn cung cấp đồng chủ yếu cho sự phát triển tối ưu của cá, tuy nhiên, mang cá cũng có vai trò quan trọng trong sự hấp thu đồng Nếu lượng đồng trong khẩu phần ăn quá mức cũng sẽ không đi vào cơ thể, thay vào đó nó

được lưu lại ở mô ruột bởi protein metallothionein và bài tiết vào phân

Dấu hiệu thiếu hụt đồng chưa được nghiên cứu nhiều ở cá Sự suy giảm các hoạt động của

enzyme cytochrome c oxidase trong tim và các hoạt động enzyme dismutase Cu- Zn –

superoxide ở gan đã được khảo sát trên cá da trơn thiếu đồng Đồng được phân phối rộng rãi

trong thức ăn và nước, do vậy sự thiếu hụt của nó sẽ chỉ xảy ra ở cá dưới điều kiện khắc nghiệt

Độc tính đồng có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến mang và hoại tử ở gan và thận Độc tính của

đồng sẽ xảy ra trên cá hồi vân ăn 730 mg đồng / kg thức ăn Các dấu hiệu nhiễm độc bao gồm

giảm tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn thấp và nồng độ đồng ở gan tăng cao

h Iod

Cá cần I-ốt cho quá trình sinh tổng hợp hormone tuyến giáp thyroxine và

triiodothyronine

Hormone tuyến giáp điều hòa quá trình oxy hóa tế bào liên hệ với hệ thống nội tiết tố khác ảnh

hưởng đến sự tăng trưởng và trao đổi chất Iốt được hấp thu dưới dạng ion của nó

(iodide) thông

qua tế bào biểu mô ở mang và thành ruột Như ở các động vật khác, bướu cổ hoặc nhược giáp là

kết quả chính của thiếu iốt Tuy nhiên, sự thiếu hụt i-ốt rất hiếm ở loài sinh vật biển hoặc nước lợ

vì nước biển tương đối giàu iốt Ngay cả trong cá nước ngọt, biểu hiện thiếu iốt của tuyến giáp là

rất hiếm bởi vì iốt trong thực phẩm đủ đáp ứng nhu cầu của con vật Thiếu hụt hormone tuyến

giáp cũng có thể xảy ra khi hàm lượng hạt cải dầu trong thức ăn mất cân đối

i Selen

Selen là một chất dinh dưỡng thiết yếu cần thiết cho hoạt động của một số enzyme, bao gồm

isozyme khác nhau của glutathione peroxidase, thioredoxin reductase và iodothyronine loại 5'-

deiodinase 1 , 2 và 3 Selen có mặt trong hầu hết các protein có dạng selenomethionine và

selenocysteine Glutathione peroxidase có thể phá hủy hydrogen peroxide và

hydroperoxide

thành rượu do đó bảo vệ các tế bào và màng chống lại sự ảnh hưởng của hydrogen

peroxide

Selen và vitamin E, axit béo không no mạch dài (PUFA) và thành phần khác tương tác với nhau

và ảnh hưởng đến nhu cầu selen của cá Sự hấp thụ selen qua mang rất hiệu quả khi nồng

độ

trong nước thấp Gan và thận đóng một vai trò quan trọng trong quá trình bài tiết của selen ở cá

hồi, tuy nhiên, quá trình bài tiết chủ yếu được thực hiện ở mang và nước tiểu Thiếu hụt selen

làm giảm tăng trưởng ở cá hồi vân và cá da trơn Mỹ , tuy nhiên, thiếu selen riêng rẽ không gây ra

bất kỳ dấu hiệu bệnh lý nào trên những loài cá trên Cả selen và vitamin E phải được cung cấp

đầy đủ trong khẩu phần ăn để ngăn chặn bệnh teo cơ trong cá hồi Đại Tây Dương Hoạt động của

enzyme glutathione peroxidase trong huyết tương và gan là chỉ số chẩn đoán nồng độ selen trong

cá và hoạt động của enzyme này sẽ giảm trong thời gian thiếu hụt selen Cá hồi vân và cá trê có

các biểu hiện bị ngộ độc, vôi hóa thận , khi cho ăn khẩu phần chứa hàm lượng 10 mg selen/kg

hoặc cao hơn Selen làm giảm độc tính của methyl-thủy ngân , do đó thiếu hụt selen sẽ làm tăng

tính độc của thủy ngân

j Crom

Chromium is present in food in at least two forms: as the inorganic Cr3+ ion and as part

of a

biologically active molecule The exact structure of the biological molecule is not

actively

known, but it is postulated to contain nicotinic acid and some amino acids (glycine, glutamic

acid, cysteine, glutathione) Pathologies in response to chromium defi ciency have not been

demonstrated, although toxicity of hexavalent chromium at high levels in the diet has been

reported

Crom được xem là chất dinh dưỡng cần thiết cho con người Nó có một vai trò trong việc kích

hoạt các enzym và trong việc duy trì sự ổn định cấu trúc của protein và axit nucleic, nhưng vai

trò sinh lý chủ yếu của crom trong phức hợp có hoạt tính sinh học để hoạt hóa insulin Các chức

năng sinh học của crom có liên quan chặt chẽ với insulin Bổ sung crom của cá chép và

cá rô phi

trong khẩu phần ăn làm tăng sử dụng glucose, tuy nhiên, kết quả này đã không được xác nhận lại

trong các loài cá khác Crom có trong thực phẩm ở hai dang là ion Cr3 + và như là một phần của

một phân tử hữu cơ ở dạng hoạt hóa Dấu hiệu thiếu hụt crom không được chứng minh, tuy nhiên

đã có nhiều báo cáo về độc tính của crom (hóa trị sáu) do dư thừa trong cơ thể

k Các chất khoáng khác

Molypden, Flo, Coban và Bo là những yếu tố được biết là có chức năng trong quá trình trao đổi

chất ở các sinh vật khác Ở trên cá chưa có các biểu hiện bệnh cụ thể khi thiếu các chất khoáng

trên Molypden là một thành phần thiết yếu của một số enzyme, bao gồm xanthine

oxidase,

aldehyde oxidase và sulfite oxidase Flo là một yếu tố vi lượng thiết yếu được biết đến với tác

dụng có lợi và vai trò của nó trong việc bảo vệ chống lại sâu răng Flo hiếm khi tồn tại ở dạng tự

do mà chủ yếu dạng kết hợp hóa học để hình thành florua, và được phân bố rộng rãi trong

tự

nhiên Flo là một thành phần bình thường của các mô vôi hóa và nồng độ của nó có liên quan

trực tiếp tiếp xúc với flo Coban là một thành phần của vitamin B12 (khoảng 4,5 % trọng lượng

phân tử) Bổ sung coban vào khẩu phần ăn của cá chép làm tăng tốc độ tăng trưởng và tổng hợp

hemoglobin của cá, có thể là do tạo nguồn nguyên liệu để cá có thể tổng hợp vitamin B12 Một

số vai trò của Bo trong phát triển phôi và trứng của cá hồi vân đã được báo cáo