Bài giảng dinh dưỡng động vật chương 1 3 ts lê việt phương

Lịch sử nghiên cứu VitaminThời kỳ I : Quan sát thấy các biểu hiện lâm sàng của những bệnh thiếu vitamin2600 TCN Những ghi chép đầu tiên về bệnh Beriberi trong các tài liệu của Trung Quố

C DINH DƯỠNG

VITAMIN

I Đại cương VITAMIN

 Vitamin là một trong những nhóm chất dinh dưỡng

thiết yếu, cần thiết cho các hoạt động sống bình thường của người và động vật.

 Vitamin (từ hai từ là vital và amin ; Vita trong tiếng

Latin là sự sống) – các amin của sự sống

 Trong số các vitamin hiện nay, có một số không

chứa nhóm amin hoặc hoàn toàn không chứa nguyên tố Nitơ.

1 Lịch sử nghiên cứu Vitamin

Thời kỳ I : Quan sát thấy các biểu hiện lâm sàng của những bệnh thiếu vitamin

2600

TCN Những ghi chép đầu tiên về bệnh Beriberi trong các tài liệu của Trung Quốc.

1730 Bệnh Pellagra (da sần sùi) lần đầu tiên được 1 bác sĩ Tây Ban Nha – Gaspar Casal mô tả Bệnh xuất hiện khi đưa ngô về sử dụng tại châu Âu

1771 Bệnh Pellagra được một bác sỹ người Italia – Francesco Flapoli đặt tên Pelle : da ; agra : sần sùi

1866 –

1867 Xác định được công thức hóa học của Cholin và tổng hợp được nó

Do Baeger và Wurtz nghiên cứu, nhưng không được các nhà dinh dưỡng chú ý.

1867 Axit Nicotinic được một nhà hóa học người Đức là Huber phát hiện và đặt tên khi ông tách chiết từ

Nicotin trong thuốc lá

70 năm sau, khả năng chữa bệnh Pellgra của nó mới được biết đến

1882 Kenhiro Takaki, đô đốc hải quân Nhật đã giảm được bệnh Beriberi bằng cách tăng thịt, sữa, giảm cơm cho

thủy thủ

Ông cho rằng hiệu quả có được là

do tăng protein

1897 Christiaan Eijkman, một bác sĩ người Đức quan sát thấy triệu chứng bệnh Beriberi trên gà ăn gạo tấm Ông giải thích là do gà ăn quá nhiều tinh bột từ gạo và mầm thóc

nên gây ngộ độc cho hệ thần kinh

Lịch sử nghiên cứu Vitamin (tiếp )

1900 Bệnh Pellagra hoành hành trên các vùng sử dụng nhiều ngô của Mỹ Do quá ít PP và trytophan

1912 - Thuật ngữ Vitamin được một nhà hóa sinh người Balan là Casimir Funk đặt - Vital là quan trọng đối với sự sống – nghĩa là nhóm amin quan trọng

với sự sống.

Thời kỳ II – Xác định cấu trúc hóa học của các Vitamin

1913 -Xác định cấu trúc hóa học của PP - Axit nicotinic

1920 - Xác định công thức hóa học của Vitamin - Do Funk

1928 - Cấu trúc hóa học của Vitamin C được xác định

- Vitamin B1 (Thiamin) - Do tập đoàn Roche

Thời kỳ IV – XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT HÓA HỌC, TRAO ĐỔI CHUYỂN HÓA VÀ

VAI TRÒ CỦA CÁC VITAMIN

2 Định nghĩa

Vitamin là hợp chất hữu cơ, phân tử nhỏ, tự nhiên hoặc tổng hợp, cần với số lượng nhỏ, giữ vai trò xúc tác các phản ứng sinh học trong quá trình chuyển hóa giúp cho sinh vật duy trì, phát triển và hoạt động bình thường, khi thiếu trong khẩu phần hay không được hấp thu và sử dụng đầy đủ sẽ gây bệnh hay có những triệu chứng thiếu.

3 Danh pháp quốc tế

 Gọi theo bệnh xuất hiện khi cơ thể thiếu vitamin đó.

Vitamin A được gọi là Axeroptol (A- anti : chống ;

xeroptol : khô giác mạc)

sùi

 Dùng các chữ cái đặt tên

La mã như Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E,

Nhược điểm không nói lên được bản chất hóa sinh

và chức năng của các Vitamin

 Gọi tên theo tên hóa học

 Theo đề nghị của Hiệp hội hóa tinh khiết, ứng dụng

Quốc tế (IUPAC), các Vitamin được gọi bằng tên hóa học của chúng

 Ưu điểm : phản ánh chính xác tính chất hóa học và

công dụng của vitamin đối với cơ thể sinh vật

4 Phân loại Vitamin

Căn cứ vào đặc tính hòa tan trong các dung môi, chia Vitamin thành hai nhóm:

 Nhóm Vitamin tan trong nước;

 Nhóm Vitamin tan trong chất béo (dầu, mỡ ).

Tên hóa học của Vitamin tan trong dầu

Tên hóa học của Vitamin tan trong nước

Vitamin Tên hóa học Vitamin Tên hóa học

B 12 Cyanocobalamin B c Acid Folic

5 Đặc điểm chung của các Vitamin

5.1 Không mang năng lượng:

Vitamin là các hợp chất hữu cơ nhưng không cung cấp

năng lượng cho cơ thể

5.2 Hoạt động với một lượng rất nhỏ:

Liều tối thiểu hàng ngày, đủ cho nhu cầu cho cơ thể,

thay đổi theo từng loại Vitamin : từ vài microgam (μg) – Vitamin B12 ; đến vài chục miligam (mg) như Vitamin C

5.3 Phần lớn không được tổng hợp trong cơ thể người

và động vật: cần được cung cấp từ ngoài

5.4 Không thay thế lẫn nhau:

gia vào quá trình chuyển hóa trong cơ thể

 Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất và sử

dụng năng lượng

quá trình oxy hóa, chống nhiễm trùng, trung hòa chất độc, phục hồi các cấu trúc, tổ chức bị tổn thương

Không thể dùng Vitamin này thay thế Vitamin khác

5.5 Cần thiết cho các hoạt động và phát triển của cơ thể :

5.6 Khi thiếu sẽ gây ra những rối loạn chuyển hóa :

Thiếu vitamin hay không được hấp thu đầy đủ sẽ gây ra những triệu chứng thiếu hoặc các bệnh đặc biệt

6.1 Nguyên nhân ngoại sinh :

Trong thức ăn cung cấp cho vật nuôi không đủ vitamin hoặc hoàn toàn không có vitamin (do trong quá trình bảo quản, chế biến Vitamin bị phá hủy hoặc mất hoạt lực )

6 Các nguyên nhân gây thiếu Vitamin ở vật nuôi

6.2 Nguyên nhân nội sinh:

 Vật nuôi tăng nhu cầu vitamin khi có một số thay đổi trạng thái sinh lý, bệnh lý trong cơ thể (như mang thai, tiết sữa, trạng thái suy kiệt )

 Hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa phát triển mạnh, phá hủy lượng vitamin đáng kể

 Vật nuôi bị bệnh đường tiêu hóa làm tổn thương chức

năng nhu động, bài tiết của ruột, vì vậy gây rối loạn quá trình hấp thu vitamin

đến rối loạn sự hấp thu chất béo cản trở hấp thu vitamin tan trong dầu mỡ

II Vitamin A (Retinol)

Là dạng chủ yếu của vitamin A, có hai đồng phân là All – Trans – Retinol và Cis- Retinol

All – Trans – Retinol có mạch nối đôi thẳng, có hoạt tính

Cấu trúc hóa học của Trans - Retinol

OH

1.1.2 Dạng aldehyde – Retinal

H ן

C = O

1.1.3 Dạng axit – Axit Retinoic

COOH

1.2 Các tiền chất của Vitamin A

1.2.1 Caroten

 Có nhiều trong củ, quả màu vàng, đỏ, rau, cỏ tươi, rong, tảo

Vitamin A, vì vậy được coi là chất dự trữ Vitamin A

 Có khoảng 10 loại caroten có thể chuyển hóa thành

Vitamin A Có 3 loại quan trọng nhất là: α, β và γ Caroten

cấp 2/3 lượng vitamin A cần thiết cho cơ thể

 Trong thực vật khoảng 85-90% lượng Caroten ở dạng β-

dioxygenasa, một phân tử β-Caroten chuyển hóa thành hai phân tử Vitamin A

(hoạt lực lần lượt chỉ bằng 53% và 28% của β-Caroten)

 Đơn vị quốc tế (UI)

Hiệu quả chuyển hóa β-Caroten thành

Vitamin A ở một số vật nuôi

Loài gia súc Hiệu quả chuyển hóa 1 mg β- Caroten thành Vitamin A (UI)

Gia cầm - Ăn ít

- Ăn nhiều 1667

536 Ngựa - Sinh trưởng

Cấu trúc phân tử β-caroten

1.2.2 Xantophyll

vật Có nhiều loại Xantophyll:

 Xantophyll có đặc điểm nhuộm màu, khi có mặt trong

khẩu phần ăn của gia cầm sẽ ảnh hưởng tốt tới màu sắc

da, chân, mỏ, mỡ, lòng đỏ trứng

Nồng độ

Canthaxanthin

(mg/kg thức ăn)

Màu lòng đỏ Trứng tươi Trứng luộc

Đánh giá màu chân gà

Bước sóng của các carotenoid khác nhau.

Hàm lượng Xantophyll và Lutein trong

Đậm độ lòng đỏ trứng vịt tăng từ 8 lên 12 khi sử dụng 6%

khô bã gấc trong TAHH

“Công nghệ” nhuộm gà

http://www.vtc.vn/bvntd/434-252852/bao-ve-nguoi-tieu-dung/giat-minh-cong-nghe-nhuom-ga-thanh-vang-ruom.htm

Hàm lượng vitamin A trong gan một số loài động vật (Moore T 1969)

Loài vật Hàm lượng vitamin A

Hàm lượng vitamin A (μg/g )

2 Tính chất vật lý, hóa học của Vitamin A và β-caroten

2.1 Tính chất vật lý, hóa học của Vitamin A

cao, oxy không khí, khi trộn lẫn với dầu mỡ bị ôi, kim loại nặng, khoáng vi lượng

vệ: bọc trong gelatin, dùng chất chống oxy hóa BHA

2.- Tính chất vật lý, hóa học của β-caroten

 Dễ bị phân hủy dưới tác dụng của tia tử ngoại, nhiệt độ

cao, độ ẩm

3 Vai trò sinh học của Vitamin A và β-Caroten

3 1 Vai trò trong hoạt động thị giác

 Vitamin A ở dạng Retinol và Retinal đóng vai trò

quan trọng trong hoạt động thị giác (tham gia vào thành phần Rhodopsin – chất thụ quang ở võng mạc mắt)

 Thiếu Vitamin A gây ra bệnh quáng gà, khô mắt,

loét giác mạc.

Vitamin A trong chu trình thị giác

Loét, mờ giác mạc

Khô mắt ở chuột thiếu vitamin A

Chuột bình thường Chuột bị khô mắt

3.2 Vai trò đối với sức đề kháng của cơ thể

sự nhiễm khuẩn

 Vitamin A làm to lách, tuyến ức – những cơ quan có

nhiệm vụ tạo các tế bào sinh kháng thể

 β-caroten có chức năng chống ung thư và các bệnh

đường hô hấp

3.3 Vai trò chống oxy hóa của β-caroten

β-caroten có tác dụng chống oxy hóa mạnh, thường phối hợp với vitamin E, C và Selen trong phòng chống lão hóa

3.4 Vai trò đối với sinh sản

Ở con cái: Nếu thiếu vitamin A thấy có hiện tượng:

Ở con đực: khi thiếu vitamin A ảnh hưởng tới:

 Chất lượng tinh trùng

 Thoái hóa tinh trùng non trong ống sinh tinh

 Tinh trùng khó xâm nhập vào trứng, giảm tỷ lệ

thụ tinh

3.5 Vai trò đối với biểu mô, tổ chức da

 Giúp tái tạo nhanh tế bào biểu mô, giúp liền sẹo, sinh

tiết chất nhày

 Khi thiếu làm các gai vị giác bị sừng hóa dẫn tới con vật

mất tính ngon miệng

niêm mạc, tổ chức sụn, cơ quan thụ cảm vị giác;

 Ức chế sừng hóa tế bào biểu mô giác mạc, biểu mô

đường hô hấp, tiết niệu, tiêu hóa, gốc lông, tuyến mồ hôi, tuyến nhờn

4 Nhân tố ảnh hưởng tới sự sử dụng vitamin A, caroten

Con vật thiếu vitamin A, caroten kéo dài thì khả năng sử dụng caroten rất hạn chế, vì vậy, trong trường hợp này nên

sử dụng vitamin A để bổ sung chứ không nên dùng Caroten

4.1 Hiện trạng dinh dưỡng Vitamin A của cơ thể:

4.2 Protein trong khẩu phần:

Albumin và α-globulin là các protein có chức năng vận chuyển vitamin A và caroten trong máu, vì vậy, khi thiếu protein trong khẩu phần làm giảm vitamin A trong máu

4.3 Loài vật:

Các loài vật nuôi khác nhau thì hiệu quả chuyển hóa caroten thành vitamin A cũng khác nhau

β-5 Triệu chứng khi thiếu Vitamin A

 Vật nuôi còi cọc, chậm lớn, xương phát triển

chậm, hình dạng xương không bình thường, đôi khi bị chứng bại liệt;

 Khô, viêm, loét giác mạc, mắc chứng quáng gà,

khô da, da vẩy nến, lông xù, biểu mô bị sừng hóa;

 Mất tính ngon miệng;

 Con vật non chậm lớn, còi cọc, dễ mắc các bệnh

đường hô hấp, đường tiêu hóa, tỷ lệ loại thải, chết cao;

 Giảm sinh sản, mất khả năng sản xuất, giảm

chất lượng tinh trùng, giảm tỷ lệ thụ thai, khó thụ thai, sảy thai, chết thai, khó đẻ, chất lượng đàn sơ sinh thấp.

Ở lợn:

 Giảm khối lượng, mất phối hợp,

 Liệt nửa người sau, mù, tăng áp dịch não-tủy,

 Giảm hàm lượng vitamin A trong huyết thanh và

dự trữ trong gan.

6 Triệu chứng khi thừa Vitamin A ở lợn

 Con vật bị viêm mắt, chai cứng da, lông thô,

rụng lông, cơ thể suy kiệt;

 Dễ bị kích thích, nhạy cảm, đi kèm đó là các

triệu chứng: mất tính ngon miệng, đau đầu, khó tiêu (buồn nôn, nôn mửa).

 Chảy máu từ các vết nứt ở da, móng; có máu

trong phân, nước tiểu;

 Run theo từng cơn, mất điều khiển chi có thể

dẫn tới liệt,.

7 Nguồn cung cấp

7.1 Các sản phẩm giàu vitamin A tự nhiên

Gan cá giàu Vitamin A

7.2 Sản phẩm vitamin A tổng hợp

Trong y học và trong chăn nuôi, việc sử dụng vitamin

A dưới dạng tổng hợp rất rộng rãi

7.3 Nguồn thức ăn giàu β-Caroten

Thực vật giàu β-Caroten như Carot, Ngô vàng, các loại

cỏ non, xanh, cây họ đậu, khoai lang, bí ngô, bèo dâu, cỏ khô

Nhu cầu Vitamin A các loại vật nuôi

Nguồn cung cấp Vitamin A và Caroten

III VITAMIN D (Calciferol)

 Là một trong số ít vitamin mà các loài thực vật

không tổng hợp được Do đó, thường thiếu trong thức ăn vật nuôi.

 Cơ thể động vật có thể được tổng hợp khi da

được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, vì vậy,

vitamin D còn được gọi là vitamin ánh sáng

1 Cấu trúc hóa học

Có nhiều sterol có hoạt tính sinh học của vitamin

D là: D2, D3, D4, D5, D6, D7 nhưng chỉ có hai loại trong đó được coi là quan trọng nhất là D2 và D3

Hầu hết các động vật có vú sử dụng D2 và D3 với hiệu suất như nhau, nhưng ở gia cầm, hiệu quả sử dụng D2 thấp hơn (chỉ bằng 1/7 hiệu suất sử dụng

D3).

Ergocalciferol (Vitamin D2 )

C28H43OH

Cholecalciferol (Vitamin D 3 )

C H OH

2 Các tiền chất

 Ở thực vật và vi sinh vật (nấm men) có Ergosterol

được coi là tiền vitamin D2;

 Ở động vật có 7-dehydrocholesterol được coi là

Tổng hợp Vitamin D2 , D3 từ các tiền chất

Sự trao đổi, chuyển hóa Vitamin D trong cơ thể động vật

← 25-OH-ase

1α-OH-ase

↓

-3 Vai trò sinh học của Vitamin D

3.1 Tham gia vào quá trình trao đổi Canxi, Phôtpho

 25-OH-D3; 1,25-(OH)2-D3 (các sản phẩm được tổng hợp ở gan, thận từ Vitamin D3) tham gia vào quá trình hình thành protein liên kết với Canxi ở vách ruột; tạo pH thích hợp làm tăng cường hấp thu Canxi

 Tham gia vào quá trình điều hòa Canxi huyết thông qua sự tăng cường hấp thu Canxi ở ruột, tái hấp thu canxi, muối phốt pho từ nước tiểu ở ống thận; huy

4.2 Tham gia vào quá trình tạo và khoáng hóa mô xương.

24,25-(OH)2-D3 (sản phẩm được tổng hợp từ Vitamin D3)

có tác dụng kích thích sự tạo xương và khoáng hóa mô xương, tạo chất xương, lắng Ca, P, Mg ở xương

4.3 Tham gia tăng cường trao đổi, hấp thu các khoáng chất

Tăng cường hấp thu, trao đổi Mg, Fe, Mn, Co, Zn ở ruột non;

4.4 Kích thích sự tái hấp thu axit amin ở ống thận.

5 Triệu chứng khi thiếu hoặc thừa Vitamin D

5.1 Triệu chứng khi thiếu

 Gia cầm: giảm tỷ lệ ấp nở, giảm chất lượng vỏ trứng

Gà thiếu Vitamin D

Biểu hiện còi xương ở bê

Khớp gối phình to

Thiếu Vitamin D ở trẻ em

5.2 Triệu chứng khi thừa

Nhu cầu Vitamin D3 các loại vật nuôi

6 Nguồn cung cấp Vitamin D

IV Tocoferol ( Vitamin E )

 Vitamin E là nhóm chất tự nhiên có nguồn gốc

tocol.

 Vitamin E có hai nhóm quan trọng là tocoferol

và tocotrienol

 Tocoferol cấu tạo từ hai từ ghép: tokos theo

tiếng Hylạp là hậu thế và ferroll theo tiếng Latin

là mang lại).

2 Chức năng sinh học

 Hoạt tính sinh học thấy theo chiều hướng giảm

dần: của α-tocopherol > β-tocopherol > tocopherol > δ-tocopherol.

γ- Đơn vị quốc tế (UI):

1 UI = 1mg DL α-tocopherol axetat

Hoạt tính sinh học và chống oxy hóa của

các dẫn xuất Vitamin E

Dẫn xuất Hoạt tính sinh học

(UI/mg)

Hoạt tính chống oxy hóa (so với D-α-

2.1 Vai trò chống oxy hóa

các gốc tự do (là tác nhân gây ra sự oxy hóa)

2.2 Vai trò trong sinh sản

 Vai trò này rất rõ ở chuột, gà trống, còn các loài vật nuôi

khác hiệu quả không rõ ràng

 Khi thiếu trong khẩu phần ăn dẫn tới rối loạn chức năng

sinh sản như teo thai ở con cái , giảm tỷ lệ trứng có phôi, giảm tỷ lệ ấp nở ở các loại gia cầm

2.3 Bảo vệ bền vững hồng cầu

Vitamin E là yếu tố cơ bản giữ bền vững tế bào hồng cầu

α- tocopherol dưới kính hiển vi

3 Những biểu hiện khi thiếu

xương, cơ tim, gây thoái hóa cơ

 Ở bê: biểu hiện điển hình là bệnh cơ trắng.

 Ở gia cầm: hoạt động cơ không bình thường, gây chứng loạn dưỡng ở cơ, thoái hóa cơ

Hàm lượng vitamin E trong một số

mô ở gia cầm (V.I Fisinin và cs, 2002)

Trong huyết thanh

Hiện tượng Canxi hóa ở cơ khi

thiếu vitamin E

Cơ ngực trắng ở gà thiếu Vitamin E

Tim gà thiếu Viamin E và Selen

Nhũn não

Xuất huyết não

Tiểu não gà thiếu Vitamin E

Nguồn: PERCIVAL BAILEY. Cerebellar Encephalomalacia

Produced by Diets Deficient in Tocopherol.// American Journal of Clinical Nutrition Vol 12 April 1963 p.276.

Các tế bào Purkinje bị teo quanh khu vực xuất huyết.