Bào giảng Năng lượng - Nhu cầu năng lượng của động vật thủy sản

Năng lượng - Nhu cầu năng lượng của động vật thủy sản Năng lượng là một dạng của vật chất khi hấp thụ vào cơ thể sẽ được sử dụng cho các hoạt động sống, được tích lũy và bài tiết ra cơ thể. Được cung cấp từ thức ăn và các cơ quan dự trữ NL trong cơ thể. Đơn vị: 1 Kcal= 4.19 KJ hay 1KJ = 0.24 Kcal 1 Kcal = 1000 cal; 1 kJ = 1000 JNĂNG LƯỢNGNĂNG LƯỢNG THÔ Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy một lượng thức ăn Ký hiệu: GE: Gross energy 1 g đạm sinh ra 5,65 kcal. 1 g lipid 9,45 kcal 1 g chất bột đường 4, 2 kcal IE (100%)GE:IE: Intake of food energy (Năng lượng ăn vào) IE (100%) Feace energy- FE (Năng lượng phân)NĂNG LƯỢNG TIÊU HÓADE: Digestible energy DE = IE – FE IE (100%) Feace energy- FE (Năng lượng phân)NĂNG LƯỢNG trao đổi ME: Metabolic energy WE: Waste Energgy (Năng lượng thải qua mang , nước tiểu) ME = DE - WEWE: Waste Energgy IE (100%) Feace energy- FE (Năng lượng phân)NĂNG LƯỢNG tích lũy RE: Retained energy WE: Waste Energgy (Năng lượng thải qua mang , nước tiểu) RE: (Sinh trưởng)Retained energy HE: Heat energy(Năng lượng tỏa nhiệt) RE = ME - HESự chuyển hóa năng lượng của tômTổng năng lượngNL tiêu hóaNL thải qua mang, nước tiểu và dịch nhầyNL trao đổiNăng lượng bài tiết NL sản xuất Tăng trọng Sinh sản NL duy trì Trao đổi chất Hoạt động Lột xácKhả năng tiêu hoá của tôm Đạm: 80-90%Lipid: 80-90%Tinh bột: 60-70%Năng lượng thô: 3100 –4000 kcal/kg NĂNG LƯỢNGME = E duy trì (MEm) + E sản xuất (MEp). Năng lượng duy trì: duy trì trao đổi chất cơ sở, hoạt động, các phản ứng sinh hóa và kết quả mất nhiệt cho quá trình duy trì (Hm). Sự biến đổi năng lượng trong cơ thể cá (Smith 1976) Các khái niệm về nhu cầu năng lượngNhu cầu năng lượng duy trì Năng lượng cần thiết để cá đạt một cân bằng giữa năng lượng hấp thu và tiêu thụ, trọng lượng các mô và của cơ thể không thay đổi trong khoảng thời gian thí nghiệm. Năng lượng duy trì được biểu diễn bằng kcal (kJ)/kg cá trong 24 giờ và ở một nhiệt độ nhất định.Nhu cầu duy trì của cá tra và cá basa được tính toán dựa theo mô hình tăng trưởng (Hùng, 1999)85 kJ/kg/ngày.175 kJ/kg/ngày.Bảng 1. Nhu cầu duy trì năng lượng của ba nhóm cá Giống loàiTrọng lượng cá (g)Nhiệt độ(oC)Năng lượng duy trì(kJ/kg/ngày)Cá chépNhóm cá trơnNhóm cá HồiCá rô phi808010 – 201001503001020252518152867847285 –10060* Nguồn Guillaume et al., 1999 Nhu cầu năng lượng cho tăng trưởng Năng lượng cần thiết để được 1 kg cá tăng trọng. Mức nhu cầu này thay đổi tùy theo thành phần của thức ăn, đặc biệt là tỉ lệ protein và năng lượng. Phư ơng trình cân bằng về năng lượng của động vật thuỷ sản IE = RE + HE + WE + FE Theo (Tacon, 1990):100 IE = 30 RE + 40 HE + 5 WE + 25 FE Theo Brett và Groves (1979) Cá ăn động vật: 100 IE = 29 RE + 44 HE + 7 WE + 20 FECá ăn thực vật : 100 IE = 20 RE + 37 HE + 2 WE + 41 FENhu cầu năng lượng cho một đơn vị tăng trọng trên một số loài cá so sánh với các động vậtGiống loàiNăng lượngTỉ lệ P/DE(KJ/mg proteins)cho kg thức ăn (MJ/kg)cho kg tăng trọng(MJ/kg)Cá hồiCá trơnGà thịtHeoBò12.414.212.213.710.418.722.730.854.983.228.021.116.311.79.6Nhu cầu năng lượng (thô) trong thức ăn cho một số ĐVTSTôm sú là khoảng 3100-4000 kcal/kg, Cá trơn là 2750-3100 kcal/kg, Cá rô phi 2500- 3400 Kcal/kg, Cá chép: 2700-3100 kcal/kg,Nhóm cá biển: 2700-3700 kcal/kg. Động vật thủy sản sử dụng hiệu quả năng lượng từ thức ăn là do:ĐVTS có khả năng thải trực tiếp amonia nên không phải tốn năng lượng để chuyển hóa amonia thành ure hay acid uric. Chi phí năng lượng cho thực hiện quá trình tiêu hóa và hấp thu chỉ chiếm 3-5% (ME) của năng lượng trao đổi, trong khi ở động vật hữu nhũ là 30%. Do cá sống trong môi trường nước có lực đẩy lớn và độ nhớt nên tôm cá ít tiêu hao năng lượng cho sự duy trì thăng bằng cho cơ thể và vận độngĐộng vật thuỷ sản là động vật biến nhiệt nên không tiêu tốn nhiều năng lượng để duy trì thân nhiệt.Năng lượng cho phí cho trao đổi chất cơ sở thấp hơn so với động vật hữu nhũ và chim Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu năng lượng a. Hàm lượng protein trong thức ăn c. Dòng chảy . e. Mức độ cho ăn d Kích thước cơ thểb Nhiệt độ Năng lượng và hiệu quả sử dụng DE và ME : phản ảnh đúng giá trị năng lượng có khả năng sử dụng của loại thức ăn đó. (ghi trên bao bì)GE: chỉ có giá trị tham khảoĐVTS: có thể sử dụng cả 3 nguồn protein, lipid và carbohydrate làm nguồn năng lượng.Các nghiên cứu cho thấy cá yêu cầu năng lượng từ protein, lipid hơn ở nhóm động vật trên cạn  do tôm cá bắt buộc phải cần acid amin và acid béo để cung cấp năng lượng hơn các động vật khác. Lipid chứa nhiều năng lượng hơn các dạng năng lượng khác trong thức ăn. Lipid được sử dụng tốt khi môi trường đầy đủ oxyLipid dễ tiêu hóa và tăng khả năng ăn mồi của cá. Lipid có giá trị năng lượng biến dưỡng tương đương 8,5kcalo/g (MELipid)Năng lượng và hiệu quả sử dụng Giá trị năng lượng tiêu hoá của một số các loài cáNăng lượng tiêu hóa (KJ/g)HồiChépChìnhRô phiProteins16.816.822.218.9Lipids33.533.533.337.7Carbohydrate8.414.76.816.8 Ví dụ: Cá chép Thức ăn : protein: 40%; lipids thô: 10% và carbohydrate: 15%DE (KJ/g vật chất thô) = 16.8 x 40% + 10% x 33,5 + 14,7 x 15% = 12,275 KJ/gNăng lượng biến dưỡng của một số loài thức ăn cho cá chép.Thức ănMJ/kgThức ănMJ/kgBắp14.5Bột cá14.7Cao lương14.1Bột thịt14.9Lúa mì13.0Bột lông vũ12.2Bột đậu nành11.1Bột cỏ7.7Bột bông vải11.1Chất béo33.5 – 37.5Thành phần thức ănGE (KJ/kg)DE(KJ/g)Glucose16.815.4Bắp: 30% mức thức ăn18.14.5Bắp: 80% mức thức ăn18.18.5Bánh dầu đậu nành19.310.7Bánh dầu bông vải19.011.2Bột cá20.017.1Bột cỏ17.52.5Giá trị năng lượng thô (GE) và tiêu hoá (DE) của một số loại thức ăn cho cá trơn Mỹ Sử dụng năng lượng ở cá Sinh sản; Tích lũy năng lượng cho quá trình sinh sản, dưỡng chất quan trọng của noãn hòang Di cư Trú đôngIntake Energy (IE)Digestible Energy (DE)Metabolizable Energy (ME)Net Energy (NE)Recovered Energy (RE)Faecal Losses (FE)Urinary Losses (UE)Gill Losses (ZE)Heat increment of feeding (HiE)Maintenance (Hem)The energy absorbed from food by the fish during digestionThe energy lost in the undigested faecesPathway for the stepwise loss of ingested energy or nutrients in fishThe energy assimilated in the bodyUnavoidable loss of energy due to metabolism of nutrients – varies with different feedstuffsThe energy left to do work or synthesize tissuesDeposited as protein, fat, CHO or sexual productsActivities that are fundamental to survival, regardless of energy intakeEnergy lost as heatMostly the catabolism of proteins; aa’s used as source of energy