Bài giảng: PROTEIN VÀ ACID AMIN TRONG DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THỦY SẢN doc

PROTEIN VÀ ACID AMIN
TRONG DINH DƯỠNG VÀ THỨC
ĂN THỦY SẢN

Thành phần cơ bản protein
•
Protein là thành phần chính chiếm khoảng 60-75%
•
Protein có chứa các thành phần chính: carbon (50-
55%); oxy (22-26%); nitơ (16%); hydro (6-8%).
•
Có cấu trúc phức tạp, trọng lượng phân tử lớn
•
Khi bị thủy phân chúng đều phân hủy thành các axit
amin.

Cấu trúc Protein

Protein bao gồm một hoặc nhiều chuỗi α-
amino acids được liên kết với nhau bởi
peptide bonds
Peptide bond
N
OH
C
OH
CH
R
1
H

‘α’ carbon atom
N C
N
C
H
H
C
OH
CH
CHCH
CH
O
O
N
R
2
H
N
R
4
R
1
R
3

Cấu trúc Protein

Đặc điểm của protein được xác định bởi trình tự
sắp xếp và liên kết của các acid - amin


Có 20 amino acids trong tự nhiên

Phân loại protein
•
Protein đơn giản: chỉ giải phóng ra acid amin trong quá
trình thủy phân.
- Quan trọng : Albumin lòng đỏ trứng làm thức ăn có giá
trị dinh dưỡng cao (phát triển cơ thể còn non, hoàn thiện hệ
thống ống tiêu hóa). Giai đoạn cá bột, cá gống, ấu trùng
giáp xác sử dụng protein lòng đỏ trứng gà .
- Nhóm colagen, elastin, keratin: khó tiêu hóa  gia nhiệt,
nghiền nhỏ  tăng khả năng tiêu hóa (sản phẩm lò mổ)
•
Protein kết hợp: protein đơn giản + nhóm khác không
phải là protein: lypoprotein, glycoprotein…

VAI TRÒ CỦA PROTEIN
- Là thành phần chủ yếu tham gia cấu tạo cơ
thể, thay tổ chức cũ xây dựng tổ chức mới.
- Các acid amin (AA) sẽ tham gia vào các sản
phẩm protein đặc biệt có hoạt tính sinh học
cao (hormon, enzyme).
- AA sẽ tham gia quá trình tạo thành năng
lượng ở dạng trực tiếp hay tích lũy ở dạng
glycogen hay lipid.

Mội
trường
acids
Protein

Peptide
Pepsin
HCl
Pepsinnogen
Vách dạï dày
Peptide
Amino acids
Chymotrypsins
Trypsin
Exopeptidase
Chymotrypsinogen
Tụy tạng
Trypsinogen
Môi
trường
base
Enterokinase
Thành ruột
Hấp thụ
Sơ đồ hoạt động các proteases trong sự tiêu hóa trên cá (Moreau, 1995)

Các nhân tố ảnh hưởng men tiêu hoá
•
@ Tuổi cá:
–
Sau khi nở, các mô tiết trong ống tiêu hoá chưa phát
triển đầy đủ và chức năng tiết men tiêu hoá chưa hoàn
chỉnh nên khả năng tiêu hoá protein thấp hơn so với cá
trưởng thành.
•

@Thành phần thức ăn:
- Nhiều protein và chứa ít cellulose  tăng hoạt tính của
trypsin và pepsin và ngược lại
- Nhiều tinh bột  giảm hoạt tính của một số men tiêu
hoá protein.
•
@ Nhiệt độ môi trường:
- Nhiệt độ tăng, hoạt lực của các enzym tăng lên.

Nhu cầu protein
•
Nhu cầu protein là lượng protein tối thiểu có
trong thức ăn nhằm thoả mãn yêu cầu các amino
acid để ÐVTS đạt tăng trưởng tối đa (NRC,
1993)
•
Nhu cầu protein tương đối: Tính theo mức protein
(%) trong thức ăn
•
Nhu cầu protein tuyệt đối: g protein/kg thể
trọng/ngày, g protein/kg

Nhu cầu protein
Lòai Nhu cầu protein (g/kg)
Cá hồi 400-460
Cá chép 380
Lươn 445
Trắm cỏ 340-430
Trê phi 410
Cá măng

sữa
420

Loài cá Trọng
lượng
Nguồn protein Protein tối
ưu (%)
Tác giả
Cá trê phi

40 g Casein+Arg, Met 30-40 Henken và ctv
1986,
Cá tra bần

2-8
14-22
Bột cá 40
35
Phương và ctv,
2000
Cá tra

2-3 Bột cá/bột đậu
nành
38 Hiền và ctv, 2004

5-6 Bột cá 32.2 Hùng và ctv, 2000
Cá basa

2-3 Bột cá/bột đậu

nành
35 Hiền và ctv, 2004

5-6 Bột cá 27.8 Hùng và ctv, 2000ï
16-17 Bột cá/bột huyết
(2:1)
36.7 Phương, 1998

75-81 34.9
Cá hú

2-3 Bột cá/bột đậu
nành
48 Hiền và ctv, 2004
Nhu cầu đạm của một số loài cá
Nhu cầu đạm của một số loài cá

Nhu cầu đạm của một số loài cá
Nhu cầu đạm của một số loài cá
Loài cá Trọng
lượng
Nguồn protein Protein tối
ưu (%)
Tác giả
Cá rô đồng 2-3 Bột cá, đậu nành 32 Hiền và ctv, 2004
Cá chép Casein 31 -38 Ogino (1970)
Cá mú

Bột cá ngừ 40-50 Teng và ctv (1978)
Cá trắm cỏ

Casein 34-38 Dabrowski (1977)
Lươn

Casein và amino
acids
44.5 Nose và Arai
(1972)
Cá măng

Casein 40 Lim và ctv (1979)

Nhu cầu đạm của tôm sú
Khối lượng cơ thể tôm (g) Nhu cầu protein (%)
< 2g 40 - 45
2-4 35 - 40
4- 15 32 – 35
15 - 40 30 - 35

Nhu cầu đạm của tôm càng xanh
Khối lượng cơ thể tôm (g) Nhu cầu protein (%)
0.01 - 2 32-35
2 - 5 30
5-10 27
10-20 25
>20 23

Nhu cầu đạm theo mô hình nuôi
Mô hình nuôi Nhu cầu protein (%)
Quảng canh 23 - 25

Bán thâm canh 30 - 35
Thâm canh 40 - 45

So sánh nhu cầu dinh dưỡng của một
số loài tôm
Tôm sú: 35 – 45 %
Tôm sú: 35 – 45 %
Tôm càng xanh: 32 – 35 %
Tôm càng xanh: 32 – 35 %
Tôm thẻ chân trắng: 30 – 35%
Tôm thẻ chân trắng: 30 – 35%

Nhu cầu protein ĐVTS
•
Cao hơn ĐV trên cạn: gấp 2- 3 lần
–
Hầu hết ăn thiên về động vật
–
Hàm lượng AA trong huyết tương cao  khả
năng biến dưỡng cao các AA
–
Khả năng sử dụng E biến dưỡng từ nguồn
protein trong thức ăn
–
Hầu hết thí nghiệm giai đoạn giống

Cấu trúc Amino acids
Glycine CH
2
NH

2
COOH
L-Alanine CH
3
CHNH
2
COOH
L-Lysine NH
2
(CH
2
)
4
CHNH
2
COOH

Amino acids – structure (2)
L-Methionine CH
3
SCH
2
CH
2
CHNH
2
COOH
L-Aspartic HOOCCH
2
CHNH

2
COOH
L-Proline
H
2
C CH
2
H
2
C CHCOOH
N
H

Amino acid đồng phân

Amino acids có 2 đồng phân :

‘L’

‘D’
L-Alanine
CH
3
CHNH
2
COOH
D-Alanine

Amino acid đồng phân


Ngoại trừ một số vi khuẩn, protein của Động
vật và thực vật thuộc ‘L’ amino acids

‘D’ amino acids không thể sử dụng hoặc sử
dụng không hiệu quả bởi động vật, ngoại trừ
D-Methionine có thể được chấp nhận

Amino acids thiết yếu và không thiết yếu
Thiết yếu
Arginine
Histidine
Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine
Phenylalanine
Threonine
Tryptophan
Valine
Không thiết yếu
Alanine
Aspartic acid
Asparagine
Cysteine
Glycine
Glutamic acid
Glutamine
Proline
Serine
Tyrosine

C
h
i
a

s
ẻ
C
h
i
a

s
ẻ
(
a
s

C
y
s
t
i
n
e
)

Amino acids thiết yếu và không thiết yếu
Amino acid
thiết yếu

giớI hạn
Amino acid
thiết yếu
quá mức
New (1987)

Các yếu tố ảnh hưởng đến
nhu cầu protein
•
Kích thước và tuổi: giảm theo sự gia tăng kích thước và tuổi
•
Sinh sản: tăng cao hơn trưởng thành
Cỡ cá (%) Hàm lượng protein
(%)
5- 50 g 30 – 32
50 - 100 28- 30
100 - 300 24-26
300- 500 22- 24
>500 20 -22

Các yếu tố ảnh hưởng đến
nhu cầu protein
•
Môi trường nuôi dưỡng: nhiệt độ, độ mặn (tăng
khi t
o
C và độ mặn gia tăng
•
Chất lượng và loại thức ăn sử dụng:thành phần
amino acid, khả năng tiêu hóa protein và tỉ lệ các

nguồn cung cấp năng lượng khác như lipid và
carbohydrate.
•
Yếu tố di truyền: cùng một loài nhưng khác nhau
về di truyền sẽ có nhu cầu protein khác nhau.