C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Một số khái niệm

 Trao đổi chất (Metabolism)

Là sửdụng sinh học các chất dinhdưỡng hấp thuđược cho quá trình tổng hợp (chẳng hạn sinh trưởng) và tiêu phínăng lượng

 Hệsốhô hấp (repiratory quotient)

Tỉsốthểtích CO₂thải ra và oxygen tiêu hao bởi cá trong cùng thời gian

RQ = V CO₂/V O₂



Trao đổi chất amino acid và protein

 Các amino acid được “dựtrữ” trong một tập hợp các AA củacơ thể

 Nguồn AA từthứcănhay từquá trình dịhóa protein

Traođổi chất AA: oxi-hóađểcung cấpnăng lượng hay cung cấpsườn carbon cho việc tổng hợp các acid béo

 Khác với lipid và COH, AA thặngdưkhông được dựtrữtrongcơthể

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Trao đổi chất amino acid

 Các amino acid được “dựtrữ” trong một tập hợp các AA củacơ thể

 Chúngđược chuyển amin (transaminated, chuyểnđến mộtsườn C khác) và/hoặc bịbài tiết hay được sửdụngđểtổng hợp AA sauđó

Trong khiđộng vật trên cạn thải NPN chủyếu trongnước tiểu; trái lại, ởcá, phần lớnnitơ được thải qua mang

 Cáxương thường thải một hỗn hợp các hợp chấtnitơ, tuy nhiên cá xương nước ngọt thải phần lớn NPN dưới dạng ammonia



Trao đổi chất amino acid

 Vai trò của traođổi chất amino acid

Tổng hợp protein mới (bổsung, phát triểncơ thể)

Tổng hợp chất có hoạt tính sinh học (hormone, enzyme, kháng thể)

 Nguồnnăng lượng chocơthể

 1g protid: khiđược ôxy hóa trongcơthểcho mộtnăng lượng là 4,25 kcalo và RQ = 0,8

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Trao đổi chất lipid

 Sựthành lập các lipid được gọi là lipogenesis

 Sựthành lập ngang qua một hợp chất là acetyl CoA

 Các mỡ(fats) được dẫn xuất từcácsườn carbon của COH và các amino acid không thiết yếu (NEAA)

 Bước 1: COH và NEAA phân cắt thành những đơnvị2 carbon là acetate

 Bước 2: acetate được biếnđổi thành stearic acid hay palmitic acid



Trao đổi chất lipid

 Sựthành lập các lipid được gọi là lipogenesis

 Một khiđãđược tạo thành, palmitate (16 C) có thể được kéo dài (ít khivượt quá 18 C) và khử bão hòa bởi các enzyme trong ti thể

 Các acid béo (FAs) được thêm vào glycerol phosphate (từglycolysis) tạo thành 1 lipid

 Vị trí chính cho sựtổng hợp các acid béo là gan và mô mỡ

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Trao đổi chất lipid

 Sựdịhóa mỡ

 Dịhóa hay oxy hóa các acid béoởcátươngtự như ở động vật hữu nhũ

 Một khi có sựthủy giải (hydrolyze) mỡ(loại FAs), thành phần glycerol đivào quá trình glycolysisđểtạo ranăng lượng

 1g lipid: khiđược ôxy hóa trongcơthểcho một năng lượng là 9,45 kcalo và RQ = 0,7



Trao đổi chất lipid

 Vai trò của traođổi chất lipid

 Nguồnnăng lượng tức thời nên có tácđộng tiết kiệm protein cho những mục tiêu protein trongcơthể

 Dựtrữ năng lượng lâu dài

Tổng hợp thành những thành phần cấu tạo tế bào (phospholipid)

 Được sửdụng cho tổng hợp các hormone

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Trao đổi chất lipid

 Vai trò của traođổi chất lipid

 Dung môi của các vitamin A, D, E và K

 Cung cấp các acid béo thiết yếu



Trao đổi chất carbohydrates (COHs)

 Các tácđộng của COH

Tiết kiệm protein cho những mục tiêu protein trongcơthể

Tuy nhiên, traođổi chất COH có một thời gian dài chậmđược kết hợp với nó

 Một khi COH được tiêu hóa/hấp thu hàmlượng đường máu bịgiatăngnhanh chóngnhưng đòi hỏi một thời gian kéo dàiđểhạthấp

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Trao đổi chất carbohydrates (COH)

 Các tácđộng của COH

 Đápứng chậm nàyđược xemnhư tươngtựvề ảnhhưởngđối với những gì gây ra bởiđái tháo đường

 Nhưvậy, sựchuyển hóa COH bởi cácđộng vật thủy sản thì chậmhơn động vật trên cạn

lý do, các thủyđộng vật có khuynhhướng thích sửdụng acid aminnhưnguồnnăng lượng



Trao đổi chất carbohydrates (COH)

 Vai trò của traođổi chất COH

 Nguồnnăng lượng tức thời

 Dựtrữ năng lượng (glycogen)

 Được biếnđổi thành triglyceride

 Được sửdụng cho tổng hợp các acid amin không thiết yếu

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Trao đổi chất carbohydrates (COH)

 COH là nguồnnăng lượng chocơthể

 Phươngthức bìnhthường biếnđổi COH thành năng lượng gọi là glycolysis

 Sựôxy hóa hoàn toàn glucose sửdụng 2 cơ chế: glycolysis và chu trình tricarboxylic (TCA)

 Glycolysis xảy raởcytosol và TCA ởti thể (mitochondria)

 1g glucose khiđược ôxy hóa trongcơthể cho mộtnăng lượng là 4,25 kcalo và RQ = 1



Trao đổi chất carbohydrates (COH)

 COH là nguồnnăng lượng chocơthể

Tất cảenzyme cần thiết cho glycolysis/TCA đều tìm thấy trong các mô của cá

 Các mô có hoạtđộng của những enzyme này mạnh nhấtởtim và môcơ, ngoài ra cònởnão, thận, mang và gan

 Gluconeogenesis (tân tạo glucose) thường xảy ra khi bị đói

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Sử dụng năng lượng ở cá

 Phần lớnđộng vật thủy sản thuđượcnăng lượng từthứcăn

Tuy nhiênnăng lượng trong thứcănkhông có giá trịcho tới khi thứcăn đượcănvào (ingested), tiêu hoá (digested) và hấp thu (assimilated) bởi hệ thống tiêu hóa

NĂNG LƯỢNG (100 cal) Năng lượng thứcăn

Năng lượng hấp thu

96 4

Phân Năng lượng trao

đổi chất 85

Nước tiểu + NH3

11

Năng lượng thuần Tỏa nhiệt (SDA)

80 5

Traođổi chất (30 – 80) +

oxygen

Traođổi chất tích cực 40

Duy trì 40

20 20

Tăng trưởng +Hoạtđộng Dựtrữ

T. sinh dục Tế bào

Thông thường Cực

đại Nghỉ

Mất Sửdụng

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Sử dụng năng lượng ở cá

 Phần lớnđộng vật thủy sản thuđượcnăng lượng từthứcăn

Tính giá trịcủanăng lượng thayđổi tùy theo thành phần của thứcănvà loài



Sử dụng năng lượng ở cá

 Phần lớnđộng vật thủy sản thuđượcnăng lượng từthứcăn

 Nghiên cứu về năng lượng dinhdưỡng (nutritional energetics) liên quanđến sựnghiên cứu các nguồn và sựbiếnđổi củanăng lượng thành các sản phẩm mới (sinhtrưởng hay tích lũy trong mô)

Theo định luật thứnhất của nhiệt động học thì tất cảcác dạngnăng lượngđều có thểbiếnđổi thành nhiệtnăng

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Sử dụng năng lượng ở cá

 Phần lớnđộng vật thủy sản thuđượcnăng lượng từthứcăn

 Năng lượng thứcăncó thểxácđịnh trực tiếp bằng việcđốt cháy trongbơmnhiệtlượng kế (bomb calorimeter)



Sử dụng năng lượng ở cá

 Phần lớnđộng vật thủy sản thuđượcnăng lượng từthứcăn

 Năng lượng thứcăncó thểxácđịnh gián tiếp từthành phần dinhdưỡng chứanăng lượng

Thườngđược tính kcalo/g hay kJ/g thứcăn

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Sử dụng năng lượng ở cá

 Phân bố và sửdụngnăng lượng

 Alexander (1967) diễnđạt sựphân bố năng lượng và việc sửdụngnăng lượng hiệu quảtrong công thức sau:

F = g(G + H) + R + S

Trongđó:

F = thứcăn ănvào

G = sinhtrưởng

H = giao tử

R = traođổi chấtcơbản

S = bơilội và những hoạtđộng khác

, g = các hệsố



Sử dụng năng lượng ở cá

 Phân bố và sửdụngnăng lượng

Thức ănthực sự được traođổi chất khoảng 80% và 20% bịmấtđitrong phân, nước tiểu và NH₃(qua mang)

 Cá cần gấpđôithứcăn đểtạo ra mô mới so với việc duy trì mô hiện tại

Từ đó:

0,8 x 100 = 2(5 + 1) + 34 + 34

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT

 Phươngpháp xácđịnh nhu cầunăng lượng

 Xácđịnh trực tiếp bằng cáchđonhiệtlượng sinh ra (khóđối vớiđộng vật máu lạnh)



Xác định nhu cầu năng lượng ở cá



Xác định nhu cầu năng lượng ở cá

 Phươngpháp xácđịnh nhu cầunăng lượng

Thường xácđịnh gián tiếp thông qua tiêu hao oxygen

Làlượng oxygen tiêu thụbởi cá trong mộtđơn vịthời gian (mL O₂/kg/giờhay mg O₂/kg/giờ; 1 mg O₂ = 0,70 mL O₂)

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Xác định nhu cầu năng lượng ở cá

 Phươngpháp xácđịnh nhu cầunăng lượng

Thường xácđịnh gián tiếp thông qua tiêu hao oxygen

 1 mg O₂/kg/giờ= 0,00337 kcal/kg/giờhay 0,081 kcal/kg/ngày và 1 kcal/kg/giờ= 297 mg O₂/kg/giờ



Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ TĐC ở cá

 Yếu tốbên trong

Loài cá

Tuổi cá

 Phái tính

Thành thục sinh dục

 No đói

 Vậnđộng

C.VIII TRAO ĐỔI CHẤT



Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ TĐC ở cá

 Yếu tốbên ngoài

 Nhiệtđộ

 Ánh sáng

 Độmặn

 Dòngnước

pH

 Oxygen và CO₂