BG: ĐỊCH HẠI CHƯƠNG KHOÁNG CHẤT

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. . 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. 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. 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