Bài giảng dinh dưỡng và thức ăn thủy sản chương 7 năng lượng và nhu cầu năng lượng

DINH DƯỠNG VÀ THỨC ĂN THUỶ SẢN

CHƯƠNG 7
NĂNG LƯỢNG VÀ NHU CẦU
NĂNG LƯỢNG


NỘI DUNG
1. KHÁI NIỆM
2. CÁCH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ NĂNG
LƯỢNG THỨC ĂN
3. BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRONG CƠ
THỂ SỐNG
4. NHU CẦU NĂNG LƯỢNG
5. TÍCH LŨY VÀ SỬ DỤNG NĂNG
LƯỢNG


1. KHÁI NIỆM
Năng lượng là đại lượng vật lý đặc
trưng cho khả năng sinh ra công của
vật chất (Từ điển tiếng Việt, 1998)
Trong dinh dưỡng ĐV: Năng lượng là
nhiệt lượng sản sinh ra trong quá
trình đốt cháy các hợp chất hữu cơ
và được tính bằng calori hay Joule.


 Đơn vị đo năng lượng:
cal, Kcal, Mcal
Mcal = 1.000 Kcal = 1.000.000 cal

J, KJ, MJ
MJ = 1.000 KJ = 1.000.000 J
1 KJ = 0,24 Kcal
1 Kcal = 4,19 KJ


Năng lượng <-> khả năng làm việc
ĐVTS có nhu cầu năng lượng ở tất
cả các giai đoạn sống
Cần E để thực hiện các phản ứng
sinh hóa trong cơ thể phục vụ cho
duy trì, sinh trưởng và phát triển để
tạo ra sản phẩm
Được sử dụng hoặc tích lũy dưới
dạng mỡ hoặc glycogen


Sử dụng năng lượng ở cá


2. Cách xác định giá trị năng lượng
Hai phương pháp xác định giá trị E:
PP trực tiếp: Đốt cháy thức ăn trong
bomb calorimeter, nhiệt sinh ra trong
quá trình đốt cháy thức ăn là năng
lượng của TĂ
PP gián tiếp: xác định thông qua năng
lượng của các thành phần dinh dưỡng
có trong TĂ (PP ước tính)

Nhiệt kế

Cánh khuấy

Bộ phận đánh lửa

Bomb caloriemeter

Môi trường chứa oxi
Nước

Mẫu chứa trong cốc


Phương pháp ước tính giá trị năng
lượng của thức ăn:
+ Năng lượng thức ăn có thể biểu thị
theo năng lượng thô (GE), năng lượng
tiêu hoá (DE) và NL trao đổi (ME).
+ Ước tính E của TA: định lượng
thành phần DD của TA, rồi sử dụng
giá trị E của 1g chất dinh dưỡng để
tính


Giá trị E cho 1g các chất dinh dưỡng
Chất DD

GE

(Kcal/g)
4,1

DE
(Kcal/g)
3,00

4,1

2,00

Protein (động vật)

5,5

4,25

Protein (thực vật)

5,5

3,80

Chất béo

9,1

8,00

Carbohydrat (không

phải rau cỏ)
Carbohydrat (rau cỏ)

Nguồn ADCP 1983

DE/GE


BÀI TẬP
1. Tính hiệu suất sử dụng năng lượng
của các chất DD nêu trên?
2. Rút ra nhận xét?


3. Một HHTA chứa 13% nước, 35% CP,
10% EE, 5% CF và 7% khoáng.
Hãy ước tính GE của HH này bằng Kcal
và MJ?


Giải:
NFE = 100 – (% Nước + % CP + % EE + % CF + % CA)
= 100 – (13 + 35 + 10 + 5 + 7) = 30
Tổng carbohydrate: 30% NFE + 5% CF = 35%

Chất dd trong
HHTA (g/kg)
Carbohydrate
Protein thô
Chất béo

Tổng cộng

350
350
100

GE kcal/g
chất DD

GE
Kcal/kgHHTA

4,1
5,5
9,1

1435
1925
910
4270 Kcal/kg
17,9MJ/kg


3- ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HOÁ NĂNG
LƯỢNG Ở ĐVTS

3.1. Các dạng năng lượng chuyển hóa
Trong cơ thể ĐV, NL có thể được
chuyển từ dạng này sang dạng khác,
đó là:

Năng lượng thô (GE): lấy từ thức ăn
Năng lượng tiêu hóa (DE)
Năng lượng của phân (FE)
Năng lượng nước tiểu (UE)


Năng lượng bài tiết qua mang (GEE)
Năng lượng trao đổi (ME)
Năng lượng tỏa ra dưới dạng nhiệt
(HE)
Năng lượng thuần (NE)
Năng lượng dùng để duy trì (NEm)
Năng lượng dùng để sản xuất (NEp)


3.1.1. Năng lượng tổng số (thô)
 NL tổng số (Năng lượng thô - Gross Energy GE)
 Năng lượng hóa học có trong thức ăn
chuyển đổi thành nhiệt năng nhờ đốt cháy
 Nhiệt lượng sản sinh ra do đốt cháy hoàn
toàn một đơn vị khối lượng thức ăn gọi là
năng lượng thô.
 Năng lượng thô được xác định bằng máy đo
năng lượng (Bomb calorimeter).


 Giá trị năng lượng thô của một số chất
dinh dưỡng và thức ăn như sau (MJ/kg
VCK):
Glucose 15,6

Tinh bột 17,7
Xelulose 17,5
Casein 24,5
Mỡ
38,5
Dầu
39,0

Axit axetic
Propionic
Butyric
Lactic
Metan

14,6
20,8
24,9
15,2
55,0


Nạc
Mỡ
Hạt ngô
Cỏ
Khô dầu ôliu
Sữa (4% mỡ)

23,6 MJ/kg VCK
39,3

18,5
18,9
21,4
24,9


 GE cao thấp do tỷ lệ C+H so với Oxy
 Thức ăn chứa nhiều tinh bột thì năng
lượng thô thấp hơn so với thức ăn chứa
nhiều dầu, mỡ
 GE của các acid béo khác nhau do chuỗi
Carbon dài hay ngắn quyết định
 GE của Protein cao hơn Carbohydrate do
có chứa N, S.
 Metan chỉ có C và H nên GE cao


3.1.2. Năng lượng của phân
 Là NL thô của phân (FE: Feces Energy)
 Bao gồm:
NL của phần TĂ không tiêu hóa
Từ các sản phẩm TĐC: enzyme tiêu hóa
Từ các sản phẩm nội sinh: tế bào biểu bì, tê
bào màng nhầy…
Từ sản phẩm bài tiết khác

-> Xác định TLTH biểu kiến và TLTH thực
các chất DD có trong thức ăn.
 Chiếm 20-60% GE ăn vào

3.1.3. Năng lượng tiêu hóa
NL tiêu hóa: DE (Digestible Energy)
DE là năng lượng của tổng các chất
hữu cơ tiêu hóa
Hoặc DE là hiệu số của NL thô của
TĂ với NL thô trong phân:
DE = GE – FE


Bài tập:
Lượng ăn vào/cá/1kg/ngày: 0,1kg VCK
GE/kgTĂ: 18,5MJ. Lượng phân thải ra/ngày:
30gr (18,5MJ/kg). Tính TLTH NL khẩu phần?
Tổng GE ăn vào/cá/ngày:
18,5 MJ x 0,1kg = 1,85MJ
FE: 0,03 x 18,5 MJ = 0,55MJ/ngày
DE = 1,85 – 0,55 = 1,3MJ
TLTH Năng lượng KP = (1,85 – 0,55)/1,85
= 70%


 Giá trị DE tính toán bao giờ cũng thấp hơn
giá trị thật vì trong phân chứa các chất
trao đổi không có nguồn gốc từ thức ăn
 DE phụ thuộc vào khả năng tiêu hóa thức
ăn, TLTH cao thì DE cao và ngược lại


Giá trị GE và DE của một số chất dinh dưỡng

Chất dinh
dưỡng

GE
(kJ/g)

Protein
Mỡ
Carbohydrate

23,9
39,8
17,6

DE (kJ/g)
Cá
chình
22,2
33,3
6,8

Rô phi

Cá
chép

18,9
37,7
16,8

16,8

33,5
14,7


3.1.4. Năng lượng nước tiểu
 NLNT: UE – Urine Energy
 UE là tổng năng luợng thô của nước tiểu
 UE gồm:
NL của các chất DD thức ăn được tiêu hóa,
hấp thu nhưng không được sử dụng
NL của các chất thải trong quá trình TĐC

 NL mất qua nước tiểu khoảng 3% GE