Giáo trình Hóa sinh đại cương (Phần 2)

Nội dung text: Giáo trình Hóa sinh đại cương (Phần 2)

1. CH ƯƠ NG IV DINH D ƯNG N ƯC, VITAMIN VÀ KHỐNG I. DINH D ƯNG N ƯC 1.1. N ưc và các ion hồ tan trong n ưc Nưc c a c ơ th đng v t chi m t i 60- 75% kh i l ưng, theo v i tu i t l này gi m d n t 75- 80% khi m i sinh xu ng cịn 45- 60% khi tr ưng thành. T l n ưc trong c ơ th c ũng bi n đng theo th tr ng đng v t. Ví d : Ch t béo Nưc (% kh i l ưng c ơ th ) (%) Bị g y 18- 20 55- 60 Bị béo 40- 42 40- 42 Các mơ khác nhau, t l n ưc c ũng khác nhau, mơ c ơ cĩ nhi u n ưc nh t (75%), sau đĩ đn mơ x ươ ng (45%), ít n ưc nh t là mơ m . Nưc phân b trong c ơ th theo 3 b ph n: - Nưc n i bào chi m kho ng 2/3 t ng s n ưc c a c ơ th . - Nưc ngo i bào g m huy t t ươ ng c a máu và lâm ba chi m kho ng 1/5 tng s n ưc c a c ơ th . - Nưc gian bào chi m 1/5 t ng s n ưc c ơ th . T bào t m mình trong nưc này. Tu ỳ theo các b ph n mà n ng đ các ion axit ho c ion baz ơ s khác nhau (n ng đ ion bi u th b ng mili đươ ng l ưng gam/lit, kí hi u là meq/lít, bng 4.1). Các s li u b ng 4.1. cho ba nh n xét sau: + Các giá tr v n ng đ cation và anion b ng trên cho th y Na + là cation cĩ n ng đ l n nh t trong dch ngo i bào (143 meq/lít) hay chi m 45% tng ion trong dung d ch. Na + là tác nhân chính t o áp su t th m th u đ gi cân b ng v i áp su t th m th u c a dung d ch trong t bào. Ngồi cation Na + ra cịn cĩ các ion K +, Ca ++ và Mg ++ , nh ưng c ba ion này ch chi m 2-5 meq/ lit. Ion Cl - là anion chính và chi m nhi u nh t trong s anion d ch ngo i bào (103 meq/lit), nĩ là anion quan tr ng t o áp su t th m th u c a d ch ngo i bào. Anion bicarbonate chi m kho ng 27 meq/lit đng th hai sau anion Cl -, các 136
2. anion phosphate, sulphate cĩ n ng đ r t th p. Ngồi các anion trên, trong dung d ch ngo i bào cịn cĩ h p ch t h u c ơ nh ư axit lactic, axit pyruvic và protein huy t t ươ ng. Bng 4.1. N ng đ ion trong d ch c ơ th (meq/l) Dch n i bào Dch gian bào Huy t t ươ ng (Plasma) ion axit ion baz ơ ion axit ion baz ơ ion axit ion baz ơ + - + - + − Na 10 HCO 3 29 Na 140,0 HCO 3 27 Na 143 HCO 3 10 + − + − + 2− K 150 Cl 110 K 5,0 Cl 103 K 5 HPO 4 100 2+ 2+ 2+ Ca 0 2 − Ca 2,5 2− Ca 5 2− HPO 4 5,0 HPO 4 5 SO 4 18 2+ 2+ 2+ Mg 38 2− Mg 2,5 Mg 2 SO 1,5 SO 2− 1 Cl − 3 4 4 AHC* 3,0 AHC* 3 Protein 67 Protein 1,5 Protein 16 198 198 150 150 155 155 *AHC: axit h u c ơ Trong dch n i bào cation K + chi m n ng đ cao nh t (150 meq/lít) sau đĩ là Na + (10 meq/lít), đây là hai cation chính t o áp su t th m th u c a d ch ni bào. Ph n l n cation K + d ng t do, nh ưng kho ng 1/3 đưc k t h p v i protein. Anion phosphate là anion chính c a d ch n i bào (80 meq/lít), đây là anion quan tr ng trong quá trình chuy n hố n ăng l ưng c a t bào. Protein dch n i bào c ũng cĩ n ng đ cao (67 meq/lit), n ng đ này l n h ơn 3-4 l n protein d ch ngo i bào, lý do là dung d ch trong t bào là n ơi sinh t ng h p protein t bào. Ion Na+ là cation chính trong d ch ngo i bào cịn K + là cation chính trong dch n i bào, hai ch t đin gi i này đĩng vai trị chính trong s di chuy n ch t hồ tan và n ưc trong - ngồi t bào. Vì m t lý do nào đĩ mơi tr ưng l ng ngo i bào b m t n ưc, khi n cho dung d ch đc h ơn, áp su t th m th u t ăng lên thì n ưc n i bào đi ra mơi tr ưng ngo i bào đ t o s cân b ng. Hi n tưng này g i là m t n ưc ưu tr ươ ng (hypertonic dehydration), gây c m giác khát n ưc, n ưc ti u ít và đc l i Ng ưc l i v i hi n t ưng này là s m t n ưc nh ưc tr ươ ng (hypotonic dehydration), nguyên nhân là do mơi tr ưng ngo i bào nhi u n ưc hay khơng đưc cung c p đy đ ch t đin gi i đ hồ h p v i n ưc thêm vào, k t qu là 137
3. áp su t th m thu d ch ngo i bào th p h ơn d ch n i bào và n ưc t mơi tr ưng ngồi t bào đi vào mơi tr ưng trong t bào. Hi n t ưng này gây nguy hi m cho c ơ th nh ư làm t bào b tr ươ ng ph ng lên, th tích máu b gi m, khơng đ máu cho c ơ th , h ng c u gi m, thi u máu. + Trong dung d ch ng ai bào, n i bào hay gian bào luơn luơn cĩ s cân bng đin (electroneutrality), ch ng h n mơi tr ưng ngo i bào đin cân b ng nng đ cation và anion là 155 meq/lít cịn mơi tr ưng n i bào đin cân b ng n ng đ 198 meq/lít. S cân b ng đin r t c n thi t cho các ph n ng sinh hố x y ra bình th ưng trong d ch th . + D ch th cĩ pH h ơi ki m (7,35 - 7,40), trong quá trình chuy n hố, các sn ph m c a quá trình làm pH d ch th thay đi, lúc này c ơ th ph i s d ng h th ng đm đ k p th i điu ch nh. Cĩ nhi u h đm đưc c u t o b i nh ng thành ph n khác nhau nh ư axit carbonic/natri bicarbonate, phosphate, - protein Trong mơi tr ưng l ng ngo i bào h đm HCO 3 /H 2CO 3 là quan tr ng nh t. Vì m t lý do nào đĩ c ơ th m t ch t đin gi i (K, Na và bicarbonate), n ăng l c đm ngo i bào suy y u, khơng ki m sốt đưc pH s dn đn nh ng r i lo n chuy n hố nguy hi m nh ư axit huy t (acidosis) hay baz ơ huy t (alkalosis). 1.2. Vai trị c a n ưc Nưc tuy khơng cung c p n ăng l ưng nh ưng cĩ vai trị quan tr ng trong đi s ng đng v t. ðng v t cĩ th s ng khi m t tồn b m và h ơn m t n a lưng protein c a c ơ th , nh ưng n u m t 1/5 t ng l ưng n ưc trong c ơ th con vt s ch t. + N ưc là dung mơi tuy t v i vì n ưc cĩ n ăng l c ion hố cao, cĩ s c căng b m t l n đm b o đ b n cho nh ng th keo (colloid), cĩ h ng s đin mơi cao, cĩ t nhi t cao cho phép điu hồ nhi t c ơ th và cĩ kh n ăng hồ tan các ch t đ h p thu, v n chuy n ch t trao đi. + N ưc can thi p vào nhi u ph n ng hố h c trong c ơ th , trong quá trình thu phân n ưc là ch t n n trong ph n ng và trong ph n ng ơxy hố nưc là s n ph m c a ph n ng hố h c này. + N ưc cịn cĩ tác d ng bơi tr ơn và b o v (b o v não và th n kinh trung ươ ng ). 138
4. Nu c ơ th m t n ưc, th tích d ch ngo i bào s gi m và n ng đ s tăng, t đĩ d n đn vi c gi m th tích c a d ch n i bào (do n ưc chuy n d ch t d ch n i bào vào d ch ngo i bào) và t ăng c ưng n ng đ c a d ch n i bào. Trong kho ng vài ngày n u c ơ th khơng đưc cung c p n ưc, s m t n ưc s vưt quá th tích n ưc ngo i bào cĩ lúc đu. K t qu là s chuy n hố b r i lo n và c u trúc t bào c ũng bi n đi: suy gi m protein, m t ion Na +, K +. M t khác th tích n ưc ti u b gi m (do t ăng ADH- xem gi i thích vai trị c a ADH dưi đây), t ăng th i ti t ch t đin gii nh m duy trì tr ươ ng l c c a d ch th . Mt ch t đin gi i, r i lo n cân b ng axit- baz ơ d n đn r i lo n trao đi ch t, đĩ là k t qu c a s m t n ưc. Mt n ưc cĩ th do m t máu, a ch y, nơn, b ng, s t kéo dài Nưc m t theo đưng th n, đưng da (ti t m hơi), đưng ph i, đưng tiêu hố, s n ph m nh ư s a, tr ng, th t S m t n ưc này r t khác nhau và ph thu c vào: - Cơ ch điu hồ nhi t (thermoregulation): ra m hơi, b c h ơi qua ph i. - Cơ ch điu hồ th n kinh th d ch thơng qua ADH và vasopressin. ADH (anti diuretic hormon) đưc t ng h p trong nhân nepraoptic c a hypothalamus và d tr trong neuro-hypophyse. S ti t ADH đưc điu ch nh b i nh ng y u t sau: + Y u t th m th u: t ăng áp l c th m th u huy t t ươ ng s tác đng vào osmoreceptor trong đng m ch vành d n đn t ăng ti t ADH. ADH t ăng ti t thì gi m ti t n ưc ti u. + Y u t th tích: trong vách c a tâm nh ĩ và m ch qu n c a ph i ch a nh ng tensoreceptor, các c ơ quan nh y c m này b kích thích khi cĩ s chênh lch th tích ngo i bào. Gi m th tích ngoi bào làm gi m tr ươ ng l c d n đn tăng ti t ADH, t đĩ làm gi m ti t n ưc ti u. + Y u t th n kinh th c v t: đau, v n đng c a c ơ, xúc đng làm gi m ti t n ưc ti u gĩp ph n vào vi c gi n ưc l i cho c ơ th . + Y u t nhi t: tr i l nh, n ưc ti u ti t nhi u h ơn tr i nĩng do s ti t ADH t ăng và gi m theo v i nhi t đ mơi tr ưng. 139
5. ADH gi vai trị ti t ki m n ưc, giúp đng v t thích ng v i cu c s ng khơ h n. Chu t sa m c hay kanguru ti t ADH g p 3 l n so v i chu t phịng thí nghi m b thi u n ưc. 1.3. Nhu c u n ưc Nhu c u n ưc c a con v t ph thu c vào s l ưng th c ăn ăn vào, nhi t đ mơi tr ưng và s n ph m s n xu t ra. + Liên quan gi a nhu c u n ưc và l ưng ch t khơ thu nh n. Nĩi chung t ng l ưng n ưc u ng vào hay t ng l ưng n ưc u ng mà con vt thu nh n đưc (n ưc u ng + n ưc trong th c ăn) cĩ liên quan ch t ch t i lưng ch t khơ con v t ăn vào. Kh o sát 14 đàn bị ti t s a (16,8kg s a/ngày), Castle và Thomas (1975) đã th y liên quan gi l ưng n ưc u ng vào (Y1) và l ưng ch t khơ kh u ph n (X) tuân theo bi u th c qui h i sau: Y1 = 0,50X + 2,39 (r = 0,73) Kh o sát c a Holden (1977) trên 42 bị c n s a thì th y bi u th c h i quy nh ư sau: Y = 0,54X + 2,1 (r = 0,70) Paquay và c ng s (1970) kh o sát trên 219 bị c n s a đã th y cĩ m i liên quan gi a t ng l ưng n ưc thu nh n (Y2) v i l ưng ch t khơ kh u ph n mà bị đã ăn vào (X) nh ư sau: Th c ăn giàu n ưc : Y2 = 5,47X - 2,6 (r = 0,80) Th c ăn khơ : Y2 = 4,55X - 7,2 (r = 0,94) Do nh ng nghiên c u trên, ng ưi ta đã đ ngh bi u th nhu cu n ưc c a con v t theo v i l ưng v t ch t khơ kh u ph n mà con v t ăn đưc. C 1kg ch t khơ kh u ph n c n cung c p (trong điu ki n khơng b srtess nhi t): Bị sinh tr ưng và v béo: 3,5kg n ưc Bị ch a cu i k ỳ: 4 - 4,5 kg n ưc Bị ti t sa: 4,2 - 4,5kg n ưc Tuy nhiên, c n chú ý r ng trên đây ch là nh ng con s h ưng d n v nhu cu n ưc. Trong m t vài tr ưng h p, nhu c u n ưc đc l p v i l ưng ch t khơ thu nh n. Ví d : khi nh n đĩi, con v t v n ti p t c u ng ho c khi nhi t đ mơi tr ưng cao, l ưng th c ăn vào gi m nh ưng con v t v n u ng nhi u n ưc. 140
6. Ngồi ra, c n chú ý r ng thành ph n dinh d ưng c a kh u ph n c ũng chi ph i nhu c u v n ưc. Paquay (1970) đã xác nh n cĩ m i t ươ ng quan thu n gi a l ưng n ưc con v t thu nh n v i l ưng protein, ch t béo, K, Mg, và Cl ăn vào. Kh u ph n giàu protein làm t ăng nhu c u n ưc so v i kh u ph n giàu b t đưng. Lo i th c ăn giàu n ưc hay nghèo n ưc c ũng chi ph i nhu c u n ưc. Holden (1980) cho bi t: Bị s a ti t 10kg/ngày n u ăn cây ngơ xanh ch a 30 – 35% ch t khơ thì t ng l ưng n ưc thu nh n là 4,3kg, trong đĩ n ưc u ng vào là 2,3kg; nh ưng n u ăn c non ch a 15% ch t khơ thì t ng l ưng n ưc thu nh n là 5,5kg, trong đĩ n ưc u ng là 1kg. + Liên quan gi a nhu c u n ưc v i s c s n xu t Rõ ràng r ng s n xu t càng nhi u s n ph m thì nhu c u n ưc càng t ăng vì nưc ch a trong các s n ph m nh ư th t, tr ng, s a khá cao. 1kg s a cĩ kho ng 0,87kg n ưc, 1kg t ăng tr ng cĩ kho ng 0,4- 0,6kg n ưc. Nh ư v y, bị s a cao s n c n nhi u n ưc h ơn con v t th p s n , bị đang ti t s a c n nhi u n ưc h ơn con v t c n s a. Con v t ch a cu i k ỳ c n nhi u nưc h ơn con v t ch a đu k ỳ, con v t mang thai c n nhi u n ưc h ơn con v t khơng mang. Con v t non c n nhi u n ưc h ơn con v t tr ưng thành ho c con vt sinh tr ưng nhanh c n nhi u n ưc h ơn con v t sinh tr ưng ch m. + Liên quan gi a nhu c u n ưc v i nhi t đ mơi tr ưng Theo s li u c a Winchester và Mois (1956) thì l ưng n ưc thu nh n tính theo 1kg ch t khơ c a bị n đnh khi nhi t đ mơi tr ưng 5- 10 0C. L ưng nưc thu nh n t ăng khi nhi t đ mơi tr ưng t ăng, lúc đu t ăng ch m sau t ăng nhanh k t 20- 25 0C tr lên. So sánh v i giá tr quan sát 10 0C, l ưng n ưc thu nh n (t th c ăn và n ưc u ng) đã t ăng 15% 18 0C, t ăng 30% 20 0C, 50% 25 0C và g n 100% 30 0C. lồi nhai l i n u n ưc u ng quá l nh làm cho nhi t đ d ch d c gi m đáng k (t i 10 0C) và ch tr l i bình th ưng sau 2 gi , điu này làm m t n ăng lưng và làm con v t gi m u ng. Sau đây là nhu c u n ưc u ng c a bị (bng 4.2, theo Pond, Church, Pond và Schoknecht, 2005). 141
7. Cách cung c p n ưc t t nh t cho con v t là cho chúng ti p xúc t do v i ngu n n ưc và đưc u ng tho thích. Ngồi ra, c n chú ý đm b o nh ng ch tiêu v sinh n ưc u ng: n ng đ ch t hồ tan khơng v ưt quá 15g/lit (n ưc t t ch a 2,5g/lit ch t tan). C th là NaCl khơng quá 10g/lit, mu i sunfat khơng quá 1g/lit, mu i nitrat khơng quá 50- 100 mg/lít (nitrat khơng đc nh ưng khi - b kh thành nitrit thì r t đc, bị dung n p đưc 1320 mg N-NO 3 /lit n ưc, - nh ưng ch dung n p đưc 33 mg N-NO 2 /lit n ưc). C ũng khơng đưc cho con vt u ng n ưc b nhi m các tác nhân gây b nh truy n nhi m và ký sinh trùng ho c nhi m hố ch t đc khác. Bng 4.2. Nhu c u n ưc u ng d ki n cho bị Nhĩm bị Nhu c u d ki n (lít/bị/ngày) Bị cái t ơ và bị đc đang sinh tr ưng 180 kg 15-22 Bị c n s a mang thai 26-49 Bị ti t s a: 22,7 kg s a/ngày 91-102 45,4 kg s a/ ngày 182-197 Bng 4.3. Khuy n cáo m t s ch tiêu ch t l ưng n ưc LƯNG T I ðA TFWQG* NRC (1974) Ion chính Canxi 1000 - Nitrat-N + Nitrit-N 100 440 Nitrit-N 10 33 Sulfat 1000 - Kim lo i n ng và ion v t Nhơm 5,0 - Asen 0,5 0,2 Berilium 0,1 - Boron 5,0 - Cadmium 0,02 0,05 Crom 1,0 1,0 Coban 1,0 1,0 ðng 5,0 0,5 Fluo 2,0 2,0 142
8. Chì 0,1 0,1 Thu ngân 0,003 0,01 Molipden 0,5 - Niken 1,0 1,0 Uran 0,2 - Vanadi 0,1 0,1 Km 50,0 25,0 * TFWQG: Task Force on Water Quality Guidelines (1987) 1.4. Tác h i c a s thi u n ưc bị Nhi u n ơi trên th gi i s cung c p n ưc cĩ khi khĩ kh ăn h ơn là th c ăn do thi u n ưc b m t ho c n ưc gi ng ho c nhi u n ưc l khơng thích h p đ con v t tiêu th đy đ s l ưng theo nhu c u. H u qu là m t t l khá l n đng v t nuơi và đng v t hoang dã ph i đi m t v i s thi u n ưc m t th i đim nào đĩ trong n ăm. Con v t u ng n ưc thì khơng liên t c nh ưng m t n ưc kh i c ơ th thì liên tc và con v t ph i đưc ph c h i s cân b ng n ưc trong ngày, n u khơng s cĩ nh ng r i lo n sinh lý. Thi u n ưc v a ph i thì làm con v t gi m ăn và t đĩ gi m kh n ăng s n xu t, bài ti t phân và n ưc ti u gi m rõ r t. N u thi u n ưc nghiêm tr ng thì làm con v t gi m tr ng do c ơ th m t n ưc. M t n ưc luơn luơn đi kèm v i s tăng bài ti t N và ch t đin gi i Na + và K +. Tác h i c a thi u n ưc càng nghiêm tr ng khi nhi t đ mơi tr ưng cao (b ng 4.4). Bng 4.4. Tác h i c a h n ch 50% n ưc bị c n s a 18 0C 20C Ung t Hn ch Ung t Hn ch do do Kh i l ưng c ơ th (kg) 641 623 622 596 Lưng th c ăn tiêu th (kg/ngày) 36,3 24,9 25,2 19,1 Th tích n ưc ti u (l/ngày) 17,5 10,1 10,1 9,9 Nưc trong phân (kg/ngày) 21,3 10,5 11,7 8,2 Tng n ưc b c h ơi n ưc (g/gi ) 1133 583 1174 958 Tng l ưng n ưc c ơ th (%) 64,5 50,9 67,9 52,6 Dch n i bào (%) 59,0 45,5 61,5 46,9 143
9. Th tích huy t t ươ ng (%) 798 694 672 557 Nưc trao đi (kg/ngày) 2,5 2,0 2,1 1,9 Nhi t đ tr c tràng (0C) 38,5 38,5 39,2 39,5 Ngu n: Self et al., 1973 (dn theo Pond, Church,Pond và Schoknecht, 2005) II. DINH D ƯNG VITAMIN T n ăm 1912, b ng nh ng thí nghi m trên chu t, Hopkins cho bi t nh ng kh u ph n tinh ch g m protein, m , carbohydrate và mu i v ơ c ơ đã khơng đ cho sinh tr ưng c a chu t; tuy nhiên nh ng kh u ph n này n u b sung thêm m t ít s a thì con v t s phát tri n bình th ưng. ðiu này ch ng t rng kh u ph n tinh ch cịn thi u m t hay nhi u y u t quan tr ng. Sau đĩ ng ưi ta đã phát hi n đưc b n ch t c a nh ng y u t quan tr ng này và đt tên là " vital amine" v i ý đnh di n t đĩ là nh ng ch t ch a nit ơ amine (th c ch t ch cĩ m t s ch a nit ơ-amine). T đĩ ch "vitamin" ra đi và vi c ng dng vitamin trong dinh d ưng ng ưi và đng v t, trong y h c và thú y ngày càng đưc xác đnh và m r ng. Vitamin đưc chia thành hai nhĩm là vitamin hồ tan trong m và vitamin hồ tan trong n ưc. Nh ng vitamin quan tr ng trong dinh d ưng đng vt c a hai nhĩm trên ghi b ng 4.5 Bng 4.5. Nh ng vitamin quan tr ng trong dinh d ưng đng v t Vitamin Tên hố h c Vitamin hồ tan trong m A Retinol D2 Ergocalciferol D3 Cholecalciferol E Tocopherol K Phylloquinone Vitamin hồ tan trong n ưc B1 Thiamin B2 Ribfflavin Nicotinamide 144
10. B6 Pyridixine Pantothenic acid Biotin Folic acid Choline B12 Cyanocobalamin C Ascorbic acid 2.1. Vitamin hịa tan trong m 2.1.1. Vitamin A + Cơng th c c u t o vitamin A và ti n vitamin A CH3 CH3 CH3 CH3 C H 2 -O H C H 3 Trong cơng th c vitamin A cĩ m t nhân β-ionone và m t chu i carbon, tu ỳ theo ch c hố h c g n vào C v trí cu i cùng trong chu i carbon mà vitamin A cĩ tên g i và ch c n ăng khác nhau (b ng 4.6) Bng 4.6. Tên g i và ch c n ăng các d n su t c a vitamin A Ch c hố h c g n vào Tên g i Ch c n ăng C cu i cùng Rưu Retinol Dng chuy n t gan -CH2-OH (vitamin A1) sang t bào Este - CH 2OOC-CH 3 Acetate vitamin A Dng niêm m c ru t - CH 2OOC-C2H5 Propionatte vitamin A chuy n sang gan - CH 2OOC-C15 H31 Palmitate vitamin A D tr gan Aldehyde - CHO Retinal Th giác Axit - COOH Axit retinoic Sinh tr ưng Tĩm t t ch c n ăng c a nh ng d ng vitamin A khác nhau: 145
11. → Retinyl ↔ Retinol ↔ Retinal Retinoic acid Các d ng vitamin này cĩ th duy trì s Dng vitamin này ch cĩ ch c bi t phân t bào th ưng bì, tr giúp h năng duy trì s bi t phân t th ng sinh s n và ng ăn ng a quáng gà bào th ưng bì + 1UI = 0,300 microgram retinol = 0,344 microgram retinilacetat = 0,440 microgram retinilpalmitat + Các ti n vitamin A Ti n vitamin A đưc x p vào m t nhĩm cĩ tên g i là carotenoid g m nhi u lo i nh ư α caroten, β caroten, caroten, criptoxanthine Các ti n vitamin A khác nhau cĩ ho t tính khác nhau, ví d : Ho t tính Vitamin A 100 β Caroten 50 Cryptoxanthin 28 α Caroten 26 γ Caroten 22 Ch nh ng carotenoid cĩ ít nh t m t nhân β ionone hay nh ư astaxanthin cĩ c u trúc bi n đi thành nhân này thì m i cĩ ho t tính vitamin A, nh ư v y xantophylle, zeaxanthine và astaxanthine là nh ng carotenoid khơng cĩ ho t tính vitamin A vì hai nhân β-ionone đã b bi n đi do g n v i nhĩm hydroxyl (OH) hay cetone (+O). Trong s ti n vitamin A thì caroten và criptoxanthin là nh ng ti n vitamin chính mà gia súc s d ng. β-caroten chi m 90-95% t ng caroten trong th c ăn xanh; h t ngơ vàng ch a criptoxanthin g p 7 l n so v i β-caroten. + Các d ng caroten 146
12. β-Caroten (cĩ giá tr vitamin A cao nh t) α-Caroten (cĩ giá tr b ng ½ β-Caroten γ-Caroten (cĩ giá tr b ng ½ β-Carote β-Zeacaroten (cĩ giá tr b ng ½ β-Caroten) OH Cryptoxanthine (cĩ giá tr b ng ½ β-Caroten) OH O H Zeaxanthine (khơng cĩ giá tr vitamin A) OH O H Xanthophyll (Lutein) (khơng cĩ giá tr vitamin A) 147
13. O OH O H O Astaxanthine (khơng cĩ giá tr vitamin A đi v i gia súc) + Hi u su t chuy n caroten thành vitamin A β-caroten chuy n thành vitamin A trong t bào niêm m c ru t theo ph n ng ghi s ơ đ 4.1. Hi u su t chuy n caroten thành vitamin A ph thu c vào lồi đng v t, tình tr ng dinh d ưng vitamin A và s đy đ protein kh u ph n. chu t và gia c m hi u su t chuy n caroten thành vitamin A cao h ơn nh ng lồi đng v t nuơi khác. Theo Brubacher (1971) c 1mg caroten cĩ ho t tính vitamin A (tính theo IU) nh ư sau: Chu t 1670 Gà 536-1660 Bị s a 333-476 Bị th t 400-476 Cu 400-578 Ln 476-533 Ng a đang sinh tr ưng 555 Con v t trong tình tr ng thi u vitamin A hay caroten kéo dài thì hi u su t chuy n caroten thành vitamin A c ũng r t kém, vì th trong tr ưng h p này ch nên cung c p vitamin A mà khơng nên cung c p caroten cho con v t. Kh u thi u protein c ũng làm gi m hi u su t vì protein trong máu là thành ph n c a m t h p ch t cĩ tên g i "protein k t h p retinol" (RBP: Retionol- Binding Protein), c m t phân t retinol cĩ m t phân t protein. Vitamin A d tr gan d ưi d ng retinyl este, khi c ơ th c n vitamin A thì retinyl este đưc chuy n thành retinol và ch cĩ th chuy n vào máu khi d ng RBP. β-Caroten 15,15'-Diơxygenase 148
14. CH3 CH3 CH3 CH3 C H2-O H CHO CH 3 Retinal CH3 CH3 CH3 CH3 CH2-O H CH3 Retinol Sơ đ 4.1. Con đưng chuy n caroten thành vitamin A + Ch c n ăng dinh d ưng • Ch c n ăng th giác Trên võng m c m t cĩ m t protein th th cĩ tên là rhodopsin, khi cĩ ánh sáng chi u vào rhodopsin phân chia thành retinol và opsin, trong bĩng t i l i cĩ quá trình ng ưc l i là retinol k t h p v i opsin đ t o thành rhodopsin. Th c ch t quá trình này khá ph c t p và đưc tĩm t t s ơ đ 4.2 . Trong máu retinol d ng all-trans -retinol, khi đi vào võng m c nĩ chuy n thành all-trans -retinyl este, r i thành 11-cis -retinol và ti p theo là 11- cis -retinal. t bào hình g y(*) trên võng m c m t, 11-cis -retinal k t h p v i opsin t o nên rhodopsin. Khi cĩ ánh sáng chi u vào t bào, rhodopsin phân gi i thành retinol và opsin. Chính khi rhodopsin phân gi i thành retinol và opsin đã t o nên m t xung th n kinh báo v não đ t o th giác. Khi th c ăn thi u vitamin A thì ch c n ăng th giác b c n tr và xu t hi n tri u ch ng quáng gà. Quáng gà là tri u ch ng đu tiên c a t t c các lồi đng v t khi b thi u vitamin A. • ðiu khi n bi u th gen 149
15. Retinoic acid (RA) và các đng phân c a nĩ ho t đng nh ư m t hormon cĩ nh h ưng đn s bi u th gen và t đây nh h ưng đn nhi u quá trình sinh lý. All- trans-RA và 9-cis-RA đưc chuy n ti nhân t bào đ g n kt v i m t protein g i là cytoplasmic retinoic acid- binding proteins (CRABP). Trong nhân, RA g n k t v i retinoic acid receptor proteins (s ơ đ 4.2). All- trans -RA g n k t v i retinoic acid receptors (RAR) và 9-cis -RA g n k t v i các retinioid receptors (RXR). RAR và RXR hình thành heterodimer, heterodimer g n k t v i vùng điu khi n c a chromosome cĩ tên là «yu t đáp ng retinoic acid” (retinoic acid response elements – RARE). Dimer là m t ph c cĩ hai phân t protein. Heterodimer là m t ph c ch a hai phân t protein khác nhau cịn homodimer là m t ph c ch a hai phân t protein gi ng nhau. S g n k t c a all-trans -RA và 9-cis -RA v i RAR và RXR l n l ơt cho phép t o thành các ph c làm nhi m v điu khi n t c đ sao mã, t đĩ nh h ưng đn s t ng h p nhi u lo i protein dùng trong c ơ th . RXR c ũng cĩ th hình thành heterodimer v i receptor c a hormone thyroid (THR) hay receptor c a vitamin D (VDR). Nh ư v y, theo con đưng này, vitamin A, thyroid hormone và vitamin D cĩ nh h ưng t ươ ng tác đn s sao mã trong sinh t ng h p protein. Thơng qua s kích thích hay c ch quá trình sao mã nh ng gen đc bi t, retinoic acid đĩng vai trị chính trong s bi t phân t bào, nh t là nh ng t bào cĩ vai trị trị sinh lý chuyên mơn hố cao. 150
16. T đây th y rõ, vitamin A ngồi vai trị liên quan đn ch c n ăng th giác thì cịn gi nhi u ch c n ăng khác nh ư ch c n ăng mi n d ch, ch c n ăng phát tri n t bào niêm m c • Ch c n ăng liên quan đn mi n d ch Vitamin A và retinoic acid (RA) đĩng vai trị trung tâm trong phát tri n và bi t phân t bào b ch c u nh ư lymphocytes mà gi vai trị r t quan tr ng trong đáp ng mi n d ch. S ho t hố T-lymphocyte, nhĩm t bào điu khi n chính c a h th ng mi n d ch ch th c hi n đưc khi all-trans RA g n k t v i RAR. • Ch c n ăng liên quan đn sinh tr ưng và phát tri n Thi u và th a vitamin A đưc bi t là nguyên nhân c a nh ng khuy t t t ca đng v t s ơ sinh. Retinol và retinoic acid (RA) đu quan tr ng cho s phát tri n c a phơi. Trong quá trình phát tri n thai , RA cĩ quan h đn s phát tri n c a các chi và hình thành tim, m t và tai. Ngồi ra c ũng th y RA điu khi n bi u th các gen s n sinh hormone sinh tr ưng. • Ch c n ăng liên quan đn niêm m c (epithelial tissue) Niêm m c là t ch c bao b c các mơ và c ơ quan trong c ơ th . Khi thi u vitamin A màng niêm b khơ c ng, ch t và bong trĩc ra.V i m t, thi u vitamin A giác mơ b khơ c ng, gây ra ng a và tr y x ưc, hi n t ưng này g i là xeropthalmia. V i đưng hơ h p, tiêu hố hay sinh s n, thi u vitamin A làm cho niêm m c khơ c ng và suy y u khơng cĩ kh n ăng ng ăn ng a vi khu n xâm nh p vào bên trong t bào, gây các b nh viêm ph i, tiêu ch y và r i lo n sinh s n, làm gi m hi u qu ch ăn nuơi r t rõ r t c gia súc non và gia súc tr ưng thành. Vitamin A cĩ nh h ưng đn s bi t phân c a t bào m m, khi c ơ th cĩ đ vitamin A thì t bào m m bi t phân thành các t bào ti t niêm d ch (mucus- secreting cells: t bào cuboidal, columna và globet), cịn khi c ơ th thi u vitamin A thì t bào m m bi t phân thành t bào s ng hố (keratinizing cells). Niêm m c c u t o ch y u b ng t bào ti t niêm d ch thì m m m i và m ưt, cịn c u t o b ng t bào s ng hố thì khơ ráp, d bong trĩc (hình 4.4). 151
17. Sơ đ 4.3. Tĩm t t c ơ ch điu khi n bi u th gen c a vitamin A Tĩm t t: + VitaminA → Cuboidal, columna và goblet cells T bào c ơ b n (Basal cells) +VitaminA → Squamous (scale like) cells Ngày nay ng ưi ta cịn th y vitamin A cĩ liên quan đn ho t đng c a h th ng kháng th , nĩ thúc đy s hình thành t bào killer, t bào lympho B và đi th c bào. Trên võng m c m t cĩ hai lo i t bào, t bào hình g y (rod cell) và t bào hình nĩn (cone cell), t bào hình g y nh y c m v i ánh sáng yu, cịn t bào hình nĩn nh y c m vi m u và ánh sáng m nh. ðng vt ăn đêm cĩ s l ưng t bào hình gy nhi u h ơn hình nĩn. 152
18. Mt s lồi đng v t khơng ph i ch cĩ nhu c u đi v i vitamin A mà cịn cĩ vai trị đi v i β-caroten. Bu ng tr ng c a bị ch a nhi u β-caroten trong pha luteal, β-caroten là m t thành ph n quan tr ng trong niêm m c t bào luteal. R i lo n sinh s n bị s a nh ư ch m r ng tr ng hay phơi đu k ỳ ch t nhi u cĩ th do thi u ti n vitamin A trong kh u ph n. L n nái đưc tiêm β-caroten đã gi m t l phơi ch t, nh đĩ t ăng đưc s l ưng l n con m i . Ng ưi ta cho r ng β-caroten cĩ nh h ưng đn s hình thành steroid (steroidogenesis) thơng qua vai trị quét các g c t do mà làm t n h i đn t bào c a bu ng tr ng (McDonald et al. , 2002). + Bi u hi n thi u vitamin A bị Bị tru ng thành thi u vitamin A cĩ b lơng x ơ xác, da thơ. N u thi u kéo dài m t b nh h ưng, ti t nhi u n ưc m t, đc giác m c r i phát tri n hi n t ưng khơ k t m c, th n kinh th giác b teo d n đn quáng gà. nh ng bị làm gi ng thì khơng cĩ kh n ăng sinh s n, n u mang thai thì d s y thai, nu đ thì d sát nhau, con đ ra ho c b ch t, b y u, b mù. Thi u vitamin A nghiêm tr ng làm bị m b viêm t cung, b phù, t l ch t c a bê cao do b viêm ru t, viêm đưng hơ h p. ðng v t ch ăn th trên đng c ít b thi u vitamin A h ơn đng v t nuơi nh t cho ăn nhi u th c ăn tinh. Trong mùa thi u c n u con v t đưc cho ăn th c ăn xanh hay c khơ t t thì th ưng c ũng khơng b thi u vitamin A. 2.1.2. Vitamin D • Cơng th c c u t o Trong t nhiên cĩ m t s lo i vitamin D, nh ưng cĩ hai lo i quan tr ng nh t là vitamin D2 (ergocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol). Dưi tác đng c a tia t ngo i ergosterol bi n thành vitamin D2 và 7- dehydrocholesterol bi n thành vitamin D3. S ho t hố ti n vitamin D hi u qu nh t v i ánh sáng cĩ b ưc sĩng t 290-315nm. S l ưng b c x t ngo i đn đưc b m t trái đt ph thu c vào v ĩ đ và tình tr ng khí quy n; mây, khĩi và b i làm gi m b c x . Bc x t ngo i vùng nhi t đi l n h ơn vùng ơn đi, đng v t nuơi nh t trong chu ng nh n ít b c x t ngo i h ơn con v t nuơi ngồi chu ng, con 153
19. vt cĩ m u da nh t b t tia sáng b c x m nh h ơn con v t cĩ màu da đm. B c x kéo dài, vitamin chuy n thành các h p ch t đc. Trong da cĩ ch a ti n vitamin D 3 và s chuy n ti n vitamin thành vitamin D 3 c ũng x y ra trên da. Vitamin D đưc h p thu ru t nh ưng c ũng cĩ th h p thu da, khi b thi u vitamin D ng ưi ta cĩ th x lý thành cơng b ng cách bơi d u gan cá thu lên da. Ho t tính: 1IU = 0,025 mcg vitamin D 3 tinh th , ho t tính vitamin D 3. Hu h t, đng v t cĩ vú đu s d ng hi u qu vitamin D 2 và D 3, nh ưng lồi chim ho t tính vitamin D 2 ch b ng 1/7 so v i vitamin D 3. • S ho t hố vitamin D CH3 H3C CH3 CH 3 CH3 CH3 HO 7-dehydrocholesterol CH3 H3C CH3 CH 3 CH3 CH2 HO Vitamin D t nĩ khơng cĩ ho t tính sinh h c, nĩ ph i đưc chuy n hố thành d ng ho t đng sinh h c. Sau khi ăn vào hay t ng h p da, vitamin D đi vào tu n hồn r i chuy n đn gan. gan vitamin D đưc thu phân thành 25-hydrơxyvitamin D (25.OH.D), d ng tu n hồn chính c a vitamin D. Khi thu nh n vitamin D t ăng hay t ăng ti p xúc v i ánh sáng m t tr i thì hàm lưng 25.OH.D3 t ăng lên. th n và các mơ khác, 25.OH.D3 đưc thu phân mt l n n a nh enzyme 25(OH)D3-1-hydrơxylase đ t o thành 1 alpha, 25- dihydrơxyvitamin D [1,25 (OH)2-D] , m t d ng ho t đng nh t c a vitamin D. Vitamin D 3. 154
20. • Cơ ch tác đng Nhi u tác đng sinh h c c a 1,25 (OH)2-D đưc điu khi n thơng qua mt y u t sao mã nhân, đĩ là vitamin D receptor (VDR). Khi đi vào nhân t bào, 1,25(OH)2-D k t h p v i VDR và kích thích s g n k t nĩ v i retinoic acid X receptor (RXR). V i s cĩ m t c a 1,25(OH)2-D, ph c VDR/RXR g n kt v i m t chu i nh DNA cĩ tên là y u t đáp ng vitamin D (vitamin D response elements – VDREs) và kh i phát dịng thác t ươ ng tác phân t điu khi n s sao mã nhi u gen chuyên bi t. H ơn 50 gen trong kh p c ơ th đưc bi t là ch u s điu khi n c a 1,25 (OH)2-D. • Cân b ng canxi Duy trì m c canxi huy t thanh trong m t gi i h n h p cĩ ý ngh ĩa quan tr ng cho ho t đng bình th ưng c a h th ng th n kinh c ũng nh ư cho sinh tr ưng c a x ươ ng và m t đ x ươ ng. Vitamin D c n cho vi c l i d ng hi u qu canxi c a c ơ th . Tuy n c n giáp tr ng (parathyroid gland) r t nh y c m v i m c canxi huy t thanh, hormone c n giáp tr ng (PTH – parathyroid hormone) t ăng ti t khi m c canxi huy t thanh th p (ví d thu nh n canxi t kh u ph n khơng đy đ). PTH ho t hố enzyme 1-hydrơxylase th n, nh v y vitamin D đưc thu phân thành 1,25 (OH)2-D (cịn g i là calcitriol). T ăng s n sinh calcitriol dn đn bi n đi bi u th gen gây bình th ưng hố m c canxi huy t thanh theo 3 cách (s ơ đ 4.5): - Kích thích niêm m c ru t t ăng h p thu canxi th c ăn nh s kích thích niêm m c ru t s n sinh m t protein g n k t v i canxi, nh v y chuyên ch đưc canxi t d ưng ch p c a ru t đi vào máu. - Tăng v n đng canxi t x ươ ng đi vào máu. - Tăng vi c tái h p thu canxi c a th n. 155
21. Sơ đ 4.5. Chuy n hố vitamin D và quan h gi a vitamin D v i PTH • Bi t phân t bào đây tr ưc h t c n phân bi t khái ni m phân chia t bào và s bi t phân t bào. S phân chia t bào là s t ăng lên v s l ưng t bào. S bi t phân t bào là s phát tri n d n đn s chuyên bi t hố t bào theo nh ng ch c năng khác nhau. S phân chia t bào thì c n cho s sinh tr ưng và ph c h i vt th ươ ng, tuy nhiên s phân chia t bào quá nhanh khơng ki m sốt đưc cĩ th d n đn b nh nh ư ung th ư. D ng ho t đng c a vitamin D - 1,25 (OH)2-D c ch s phân chia vơ t ch c và kích thích s bi t phân c a t bào. • Mi n d ch Vitamin D d ng 1,25 (OH)2-D là m t ch t điu khi n mi n d ch m nh. VDR đưc bi u th b i h u h t t bào c a h mi n d ch, bao g m t bào T và t bào gi i thi u antigen nh ư t bào dendritic và đi th c bào macrophage. Macrophage c ũng c ũng s n sinh enzyme 25(OH)D3-1-hydrơxylase đ chuy n 25(OH)D3 thành 1,25(OH)2-D3. Cĩ nhi u b ng ch ng khoa h c cho r ng 1,25(OH)2-D3 cĩ th nâng cao kh n ăng mi n d ch th đng và c ch s phát tri n c a t mi n d ch (autoimmunity). Báo cáo c a Reinhard và Hustmyer (1987) cho th y, tiêm d ưi da 7 ngày li n cho bị s a Jersey 1,25-(OH)2-D3 v i li u 50 mcg/ngày đã th y t bào lymphocyte t ăng lên. Nh ng nghiên c u trên đng v t thí nghi m c ũng cho th y vitamin D tham gia điu khi n sinh tr ưng t bào và bi t phân m t s 156
22. ki u t bào. Nh ng nghiên c u lâm sàng trên ng ưi th ưng th y thi u vitamin D làm t ăng nguy c ơ m c 4 b nh ung th ư ph bi n là ung th ư vú, tuy n ti n li t, tr c tràng và da. • Ti t insulin và điu hồ huy t áp VDR đưc bi u th b i t bào ti t insulin c a tu . Nh ng k t qu nghiên cu trên đng v t cho bi t r ng 1,25(OH)2-D đĩng vai trị ti t insulin trong tình tr ng yêu c u insulin c a c ơ th t ăng. M t s d n li u cịn h n ch ng ưi g i ý r ng khi hàm l ưng vitamin D khơng đ cĩ th cĩ nh h ưng x u đn s ti t insulin và dung n p glucose ng ưi b ti u đưng type 2 (ti u đưng khơng ph thu c insulin). Nh ng nghiên c u ng ưi c ũng cho th y thi u vitamin D c ũng cĩ quan h đn nguy c ơ t ăng huy t áp. • Tri u ch ng thi u bị Thi u vitamin D đng v t non gây b nh m m x ươ ng (rickets), m t bnh c a x ươ ng đang t ăng tr ưng, tích lu canxi và phospho trong x ươ ng b ri lo n, k t qu là x ươ ng b y u, d cong vênh và g y. Tri u ch ng d nh n bi t là chân con v t b cong, kh p bi n d ng, c chân và m t cá chân s ưng. đng v t tr ưng thành thi u vitamin D gây b nh lỗng x ươ ng (osteomalacia), b nh này s tiêu x ươ ng di n ra m nh. B nh lỗng x ươ ng khơng ph bi n bị, nh ưng cĩ th x y ra con v t mang thai và ti t s a vì cĩ nhu c u canxi và phospho t ăng lên. B nh m m x ươ ng hay lỗng x ươ ng khơng ph i ch do thi u vitamin D mà cịn do thi u canxi và phospho hay m t cân b ng gi a hai nguyên t này. Nu con v t đưc cung c p đy đ canxi và phospho, đưc ch ăn th trên đng c ho c đưc b sung c khơ t t khi nuơi nh t thì nĩi chung khơng b bnh v x ươ ng. • ð đc c a vitamin D Trái v i nh ng vitamin khác, vitamin D cĩ tính đc cao. Th a vitamin D làm 25.OH.D3 trong máu t ăng cao, ph ơi n ng nhi u tác đng c a tia t ngo i cũng làm t ăng ch t này trong máu, t đĩ làm t ăng canxi máu. Bị s a tr ưc khi đ 3 ngày th ưng đưc tiêm m t li u cao vitamin D (3x10 7 IU/ngày) đ đ phịng gi m canxi máu sau đ, tuy nhiên vi c x lý này 157
23. kéo dài hay dùng li u vitamin D cao h ơn thì cĩ h i, canxi máu t ăng cao, canxi lng đng nhi u thành m ch và th n. Mt h i ch ng cĩ tên là "Enteque Seco" t ươ ng t nhu hypervitaminnosis D đã x y trên đàn bị Nam M ch ăn th trên đng c cĩ m t lồi th c v t tên là Solanum malacoxylon , lồi này ch a m t l ưng l n aglycone, nĩ là m t ch t cĩ c u trúc hố h c gi ng nh ư 1,25OH2.D3. Hi n t ưng t ươ ng t c ũng th y bị ch ăn th trên đng c cĩ m t lồi th c v t tên là Trisetum flavescens . 2.1.3. Vitamin E + Cơng th c c u t o Vitamin E cĩ nhi u đng phân nh ưng ch cĩ α-tocopherol, β-tocopherol, γ-tocopherol và δ-tocopherol là cĩ ho t tính sinh h c cao nh t và phân b r ng nh t trong t nhiên. Ho t tính c a α-tocopherol là 100 thì c a β,γ và δ l n l ưt là 45, 13 và 0,4. 1IU vitamin E = 1mg α-tocopherol acetate CH3 HO CH3 H3 C -CH2 -CH2 -CH2-CH-CH2 -CH2 -CH2 -CH-CH2 -CH2 -CH2 -CH O CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 + Ch c n ăng dinh d ưng Sau nh ng thí nghi m c a Evans và Bishop t 1922 trên chu t, vitamin E đưc đt tên là "vitamin ch ng vơ sinh". Th c ra ch c n ăng ch ng s vơ sinh c a vitamin E ch th y chu t mà khơng th y gia súc khác. Ch c n ăng c a vitamin E đng v t chính là ch c n ăng ch ng ơxy hố (antiơxydant); nĩ k t h p v i m t enzyme ch a Se tên là glutathione perơxydase và v i m t s vitamin và metalloenzyme b o v t bào ch ng l i s t n h i ơxy hố do các g c t do gây ra. Các g c t do hình thành trong chuy n hố t bào, nĩ làm t n th ươ ng màng t bào, enzyme và nhân t bào. Vì th chúng ph i chuy n thành nh ng ch t kém ho t đng h ơn thì con v t m i cĩ th s ng đưc. ðc bi t nh ng axit béo ch ưa no khi b ơxy hố chúng hình thành hydroperoxyde và các g c t do; 158
24. hydroperoxyde c ũng gây t n h i cho t bào. Vitamin E cĩ tác d ng quét các gc t do nh ưng khơng phá hu đưc hydroperơxyde, mu n phá hu đưc nĩ ph i c n đn enzyme glutathione peroxydase. Nh ư v y đ b o v c ơ th khơng b t n th ươ ng do s ơxy hố, đc bi t t n th ươ ng do ơxy hố các axit béo khơng no c n s d ng k t h p c vitamin E và Se (xem thêm v g c t do trong Box 4.1). Vitamin E c ũng cĩ vai trị quan tr ng đn s phát tri n và ho t đng ca h th ng mi n d ch. B sung vitamin E cho con v t cĩ tác d ng phịng ch ng đưc b nh truy n nhi m . + Tri u ch ng thi u Tri u ch ng đin hình thi u vitamin E trên bị là thối hố c ơ, g i là b nh cơ (myopathy) hay b nh c ơ tr ng (white muscle disease) B nh này th ưng th y bị, đc bi t bê khi tr l i đng c vào đu mùa xuân. Con v t trong mùa đơng thi u c th ưng tiêu th ít vitamin E và Se, trong khi đĩ l i tiêu th nhi u axit béo khơng no ch a trong lipid c a c non khi b ưc vào mùa ch ăn th . Nhu c u vitamin E t ăng lên khi hàm l ưng axit béo khơng no trongkh u ph n cao. Con v t b b nh cĩ c ơ chân y u, khĩ kh ăn khi đng lên, khi đã đng thì run r y và cĩ v ho ng h t. Khi b n ng thì con v t khơng đng lên đưc, ngay cơ c c ũng y u khi n chúng khơng ngĩc n i c đu. Bnh cịn cĩ tên là b nh cơ tr ng vì cĩ nh ng v t tr ng c ơ. C ơ tim c ũng b t n h i và khi n cho con vt ch t vì suy tim. Hàm l ưng creatine phosphakinase và glutamic oxaloacetic transaminase huy t thanh c a nh ng con v t ăn kh u ph n thi u vitamin E c ũng th y t ăng cao. 2.1.4. Vitamin K + Cơng th c c u t o Cho đn nay ng ưi ta bi t vitamin K cĩ 3 d ng hố h c nh ư sau : O CH3 CH3 CH3 CH2-CH=C-CH2-(CH2-CH2-CH-CH2)3H O 159
25. Vitamin K 1 (Phylloquinone) O CH3 CH3 (CH2-CH=C-CH2)nH O Vitamin K 2 (Menaquinone) O CH3 H O Vitamin K 3 (Menadion) • Vitamin K 1 cĩ trong th c v t xanh cịn g i là fillokinon hay fitokinon . • Vitamin K 2 đưc s n xu t b i vi sinh v t cịn g i là menakinon . S khác bi t c a nĩ chu i isoprenoid liên k t v i vịng naftokinon • Vitamin K 3 đưc s n xu t ra b ng con đưng t ng h p cĩ tên g i menadinon. Vitamin K 1 và K 2 tan trong ch t béo và dung mơi hịa tan béo. Vitamin K3 k t tinh d ng b t h t nh , nĩ cĩ th tan đưc trong dung d ch bisulfit, biphosphat và mu i c a nĩ. Vitamin K 1 d b ánh sáng phá h y nh ưng b n trong mơi tr ưng cĩ ơxy. Vì l đĩ b t c s y nhân t o là ngu n cung vitamin K1 r t phong phú, nh ưng n u ph ơi n ng lâu thì nĩ l i b h ư h i nhi u. Trong b t cá c ũng cĩ nhi u vitamin K 2 (menakinon).Vi sinh v t d c và ru t già cĩ kh n ăng t ng h p vitamin K 2 đáp ng đ nhu c u c a đng v t. Vitamin K 3 r t b n nh ưng n u tr n vào th c ăn h n h p ho c premix vitamin và vi khống thì nĩ d dàng b h ư h ng, b i vì ch t choline chlorid và ion kim lo i n ng xúc tác phân h y chúng. Mu n n đnh chúng ng ưi ta th ưng b c ht vitamin K 3 b ng gelatin. Hi u l c c a Vitamin K 3 s gi m đi 50% n u nh ư cĩ ch t đi kháng (antagonist) là sulfoquinoxaline ( Dươ ng Thanh Liêm và CS 2002). 160
26. + Ch c n ăng dinh d ưng Vitamin K tham gia vào c ơ ch đơng máu. Trong c ơ ch này ít nh t cĩ 4 bưc hình thành máu đơng: tr ưc h t thromboplastin c a mơ đưc các y u t IX (thromboplastin c a plasma), y u t VII (proconvertin) cùng v i ion Ca ++ , phospholipid xúc ti n hình thành m t y u t cĩ tên là y u t Stuart (y u t X). Nh y u t X mà prothrombin (y u t II) bi n thành thrombin, thrombin tác đng vào fibrinogen đ hình thành fibrin, các s i fibrin cùng v i ion Ca ++ thu gi các c c máu trong h s i c a chúng. Các y u t IX, VII, X, và II là các yu t ph thu c vitamin K (s ơ đ 4.6). + Tri u ch ng thi u Thi u vitamin K thì làm cho máu ch m đơng, d xu t huy t khi b th ươ ng, trong tr ưng h p nghiêm tr ng cĩ th d n đn ch t. ðng v t ăn nhai l i, ng a và l n th ưng khơng b thi u vitamin K vì vi khu n Tr ưng h p thi u vitamin K ng tiêu hố cĩ kh n ăng t ng h p vitamin K l n là do l n l n b nuơi đáp ng đ nhu c u c a con v t. nh t trên sàn, khơng ăn Tuy nhiên thi u vitamin K đng v t đưc phân (hi n t ưng ăn c cĩ th x y ra khi ăn ph i c cĩ ch a coprophagy) đ t b sung các ch t kháng vitamin K nh ư coumarin. C vitamin K cho chúng. Gà clover ng t (Melilotus albus) ch a h p ch t con khi s d ng thu c sulfa, coumarin, khi c đưc b o qu n d ưi d ng đc bi t sulfaquinoxaline đ c khơ hay xanh, các lồi n m thu c h phịng tr c u trùng th ưng Aspergillus cĩ th bi n coumarin thành b thi u vitamin K vì thu c dicoumarin, h p ch t này làm gi m s t ng sulfa là ch t kháng vitamin hp prothrombin và c n tr quá trình đơng K. máu. Thromboplastin c a mơ Plasma thromboplastin Proconvertin (yu t IX, ph thu c K ) ( yu t VII, ph thu c K ) Ca ++ 161
27. Phospholipid Yu t Stuart ( yu t X, ph thu c K ) Prothrombin (yu t II, ph thu c K ) Thrombin Fibrinogen Fibrin Ca ++ C c máu đơng S ơ đ 4.6. Tĩm t t c ơ ch đơng máu O O OOO O OH OH Coumarin Dicoumarin 2.2. Nhng đánh giá m i v nhu c u c a bị đi v i các vitamin hịa tan trong m Tr ưc khi đi vào n i dung này c n phân bi t khái ni m nhu c u và khuy n cáo. Nhu c u là s l ưng ch t dinh d ưng c n đ duy trì con v t trong tình tr ng s c kho t t, sinh s n bình th ưng và cho s n m t l ưng s n ph m nh t đnh trong điu ki n mơi tr ưng thích h p. Khuy n cáo là s l ưng ch t dinh d ưng đáp ng cho nhu c u vt nuơi trong mơi tr ưng kém thích h p; khuy n cáo th ưng bao g m nhu c u c ng v i s d ư an tồn (margin of safety) mà khác nhau tu ỳ theo l ưng th c ăn thu nh n, kh n ăng l i d ng c a các ch t dinh d ưng trong th c ăn. Mc khuy n cáo b sung vitamin A, D và E cho bị s a d a trên k t qu điu tra 40 cơng ty th c ăn và các nhà t ư v n v dinh d ưng M và Canada đưc ghi b ng 4.7. Bng 4.7: K t qu điu tra và khuy n cáo mc b sung vitamin A, D và E cho bị s a* Các tr ng thái bị 162
28. Cn s a Tr ưc khi đ Sn l ưng Sn l ưng sa cao sa th p (IU/ngày) (IU/ngày) (IU/ngày) (IU/ngày) Vitamin A NRC 1989 (3) 40.000 40.000 80.000 51600 Trung bình 104.000 121.000 158.000 121.000 Median 100.000 100.000 155.000 102.000 SD 42.600 55.000 48.000 37.000 Vitamin D NRC 1989 (3) 10.000 10.000 25.000 16.000 Trung bình 26.200 31.500 40.000 32.500 Median 25.000 30.000 40.000 35.000 SD 10.000 12.500 10.700 8200 Vitamin E NRC 1989 150 150 375 240 Trung bình 760 1080 590 450 Median 900 1000 590 400 SD 280 170 160 160 Ghi chú: * K t qu điu tra c a 40 cơng ty th c ăn và nhà t ư v n dinh d ưng, phân tích thng kê s li u 32 phi u g i v . T t c bị n ng 600kg, bị tr ưc khi đ 21 ngày, bị s n l ưng s a cao s n xu t 45 kg s a/ngày (3,7% m ), bị s n l ưng s a th p s n xu t 22kg s a/ ngày (3,7% m ). Nhu c u NRC (1989) là tồn b l ưng thu nh n bao g m ph n cĩ trong th c ăn và ph n b sung, riêng vitamin D ch là m c b sung . So v i nhu c u NRC (1989) thì m c khuy n cáo b sung v vitamin A gp 2 và 2,5 l n nhu c u l n l ưt cho bị s a và c n s a, nhu c u này g m c lưng vitamin A trong th c ăn và l ưng b sung; v vitamin D thì g p 1,5 và 1,8 l n nhu c u. ði v i vitamin E n u tính trên c ơ s ch t khơ thu nh n thì mc khuy n cáo b sung vitamin này đã g p 6,7 và 1,7 nhu c u l n l ưt cho bị c n s a và bị ti t s a; nh ưng n u tính theo n ng đ trung bình c a α- tocopherol trong th c ăn thì t ng m c b sung đã g p 12 và 4 l n so v i nhu cu l n l ưt cho hai ki u bị trên. 163
29. Nu cung c p vitamin theo NRC (1989) thì chi phí hàng n ăm v vitamin A, D và E cho bị s a (305 ngày ti t s a và 60 ngày c n s a) l n l ưt là 1,3; 0,6 và 0 USD (khơng m t chi phi cho vitamin E vì kh u ph n c ơ s đã đ vitamin này theo nhu c u c a NRC). N u giá s a là 0,30 USD/kg thì c m i năm c n ph i 7 kg s a đ tr cho chi phí vitamin. Tuy nhiên, n u cung c p vitamin theo khuy n cáo (b ng 4.3) thì chi phí hàng n ăm cho vitamin A, D và E l n l ưt là 3, 1 và 9 USD và c n t i 45 kg s a đ tr cho chi phí vitamin m i năm. Nhi u nghiên c u đã ti n hành đánh giá l i các m c khuy n cáo v vitamin A, D và E nêu trên và đã cĩ nh ng k t lu n sau: - Vitamin A Nhu c u c a NRC d a trên c ơ s β-caroten, nh ưng c n chú ý r ng β- caroten d ng retinyl este cĩ th b phá hu trong d c . ð l i d ng sinh h c ca β-caroten trong kh u ph n cĩ 50% th c ăn tinh khi vào d c b h th p ch cịn m t n a. M t khác nh ng c i thi n v s n l ưng s a, s c kho tuy n vú và ch c n ăng mi n d ch khi b sung thêm vitamin A cho bị c n s a ngồi nhu c u NRC đã cho th y rõ r t r ng nhu c u vitamin A theo NRC cho ki u bị này đã khơng đ. Nh ư v y đi v i bị s a c n t ăng nhu c u vitamin A lên g p r ưi và khi giá vitamin A th p thì cĩ th t ăng g p g p đơi l ưng vitamin lên so v i nhu cu c a NRC 1989. - Vitamin D Nh ng nghiên c u xác đnh nhu c u vitamin D c a NRC làm trên bị nuơi nh t và th c thơ ch y u là th c ăn xanh. Khi bị nuơi nh t thì kh n ăng tng h p vitamin D trong c ơ th s kém, cịn th c ăn xanh thì c ũng nghèo vitamin D. Nh ư v y nhu c u v vitamin D theo NRC cĩ th là đ, tuy nhiên nu giá vitamin D th p thì cĩ th t ăng m c vitamin này lên 1,8 l n so v i m c ca NRC1989. Nên đánh giá tình tr ng vitamin D c a bị theo hàm l ưng 25- hydrơxycholecalciferol. N u n ng đ ch t này d ưi 5 ng/ml cĩ ngh ĩa là thi u vitamin D, cịn n u trong ph m vi t 20-50 ng/ml cĩ ngh ĩa là đ vitamin D. - Vitamin E 164
30. Da trên tình tr ng s c kho và ho t đng c a h mi n d ch c a bị ng ưi ta th y r ng nhu c u vitamin E c a NRC (15 IU/kg CK ăn vào) đi v i bị s a đã khơng đáp ng đ. H u h t các k t qu nghiên c u đã cho bi t r ng kh u ph n cĩ 75-190 IU vitamin E/ kg CK ăn vào cho bị c n s a và 25-50 IU vitamin E/kg CK ăn vào cho bị ti t s a thì làm t ăng đưc s c kho v s n lưng s a c a bị. N u hàm l ưng -tocoferol trong plasma c a bị s a tr ưc khi đ d ưi 3 hay 3,5 mcg/ml thì cĩ nghiã r ng bị c n b sung vitamin E, hàm lưng -tocoferol plasma đo trong kỳ mang thai hay ti t s a khơng là m t ch đnh ch c ch n cho tình tr ng vitamin E c a bị. M c dù giá c a vitamin E đt hơn vitamin A và D nh ưng b sung 500-1000 IU vitamin E/ngày l n l ưt cho bị s a và c n s a thì v n cĩ l i v m t kinh t vì s c kho tuy n vú và s n lưng s a t ăng lên rõ r t.; m t khác t l bị b RFM gi m nhi u. 165
31. BOX 4.1 GC T DO VÀ CH T CH NG ƠXY HỐ Ch t ch ng ơxy hố (antiơxydant) c n cho vi c b o v t bào tránh kh i nh ng tn h i gây ra b i các g c t do (free radical). Gc t do là nh ng phân t ch a m t hay nhi u đin t ch ưa c p đơi và cĩ th - tn t i đc l p (ví d : superơxyde O 2* hay hydrơxyl OH*). Nh ng phân t này cĩ ho t tính hố h c r t cao vì chúng luơn luơn mu n l y thêm đin t đ t o nên mt c p đin t b n v ng. Chúng đi tìm đin t t các phân t khác, khi l y đưc đin t c a phân t nào đĩ thì l i làm cho phân t đĩ b t n h i, phân t b t n h i này l i đi tìm đin t cho nĩ và làm cho phân t th ba này b t n h i theo m t ph n ng dây truy n. N u điu này x y ra trong các phân t nh ư DNA, RNA, lipid và lipoprotein màng t bào hay enzyme thì làm cho s chuy n hố b c n tr hay b r i lo n. Gc t do đưc hình thành bình th ưng trong quá trình chuy n hố, nĩ thốt ra t chu i v n chuy n trong ty l p th (mitochondria) và t s perơxyde hố nh ng axit béo ch ưa no trong các ph n ng chuy n axit arachidonic thành prostaglandin và nh ng h p ch t liên quan. G c t do c ũng cĩ vai trị tr giúp c ơ th tiêu di t vi khu n hay virus xâm nh p. Tuy nhiên s n sinh nhi u g c t do quá hay s n sinh khơng đúng ch thì l i cĩ h i. Tt c các phân t sinh h c đu d b t n h i b i các g c t do, nh ưng đc b êt lipid, protein và DNA. Màng t bào c ũng là các m c tiêu quan tr ng vì t t c các h th ng enzyme đu ch a trong t bào. Lipid là ch t nh y c m nh t và s phá ho i ơxy hố nh ng axit béo ch ưa no thì c c k ỳ nguy h i vì các g c t do ti n hành phá ho i theo m t ph n ng chu i liên t c. Nhi u t bào ho t đng nh ư t bào c ơ c ũng ch u nguy c ơ t n h i r t l n vì nh ng t bào này ph thu c vào ngu n n ăng l ưng t lipid. ð duy trì s hồn ch nh, t bào đng v t yêu c u c ơ ch b o v , c ơ ch này đưc trang b b i h th ng antiơxydant, bao g m m t s vitamin và metalloenzyme. Kh i đu c a c ơ ch b o v đưc th c hi n b i các enzyme superơxyde dismutase (ch a Cu), glutathione perơxydase (ch a Se) và catalase. Superơxyde dismutase lo i b g c superơxyde hình thành trong t bào và ng ăn ng a các ph n ng c a g c v i màng sinh h c. Glutathione perơxyde kh đc hydroperơxyde ca lipid hình thành trong màng t bào trong quá trình perơxyde hố lipid. Catalase c ũng phân gi i hydrogen perơxyde. Nu cĩ quá nhi u g c t do đưc s n sinh, h th ng enzyme s khơng đ đ ng ăn ch n nh ng t n h i, lúc này h th ng antiơxydant s vào cu c. Antiơxydant phá v chu i ph n ng b ng cách quét các g c perơxyl và nh ư v y can thi p vào các bưc khác nhau c a quá trình perơxyde hố lipid. Vitamin E là ch t antiơxydant quan tr ng nh ưng các carotenoid, vitamin A và vitamin C c ũng tham gia vào vai trị các ch t antiơxydant. Trong t bào đng v t cĩ vú vitamin E n m trong ty l p th và l ưi n i sinh, nĩ cho g c t do m t nguyên t H đ t o nên m t phân t c p đơi b n, t đĩ phá v đưc chu i ph n ng. S l ưng vitamin E trong màng t bào thì th p và nĩ ph i đưc tái t o đ đ ch ng l i các g c khác. S tái t o cĩ th đưc ti n hành b i ph n ng v i vitamin C và các g c ascorbate l i b kh b i enzyme ph thu c NADH. Cĩ nh ng báo cáo khoa h c cho bi t rng vitamin C c ũng ho t đng nh ư mt antiơxydant trong d ch ngo i bào, nĩ gĩp t i 1/4 t ng ho t tính antiơxydant. trong plasma. 166
32. 2.3. Vitamin nhĩm B 2.3.1- Vitamin B 1 (Thiamin) + Cơng th c câú t o và phân b H3C N NH2.HCl S CH 2 - CH 2 - OH + NN CH3 Cl- Thiamin hydrochloride Vitamin B 1 là m t thành viên ph bi n nh t trong vitamin nhĩm B. Vitamin B 1 cĩ nhi u trong n m men, trong h t c c thì vitamin B 1 cĩ nhi u ph n v cám và phơi, ph n d tr tinh b t cĩ r t ít. Trong t nhiên vitamin B 1 th ưng liên k t v i protein, khi đĩ nĩ s tr nên r t b n v ng. Song trong các premix, trong th c ăn h n h p vitamin B1 d ng thiaminhydrochloride r t d b phá h y trong quá trình d tr . + Ch c n ăng dinh d ưng Dng chính c a thiamin trong mơ đng v t là ester diphosphate, ph bi n là thiamin pyrophosphate (hay thiamin diphosphate) tham gia vào b n ho t đng chuy n hố sau:
    kh carboxyl ơxy hố pyruvate thành acetyl coenzyme A (enzyme: pyruvate dehydrogenase)
    kh carboxyl ơxy hố ketoglutarate thành succinyl coenzyme A (ketoglutarate dehydrogenase) trong chu trình tricarboxylic acid (TCA cycle).
    cĩ trong thành ph n enzyme transketolase tham gia vào vi c hình thành pento phosphate.
    tham gia t ng h p axit amin chu i nhánh nh ư valine c a vi khun, n m men và th c v t (dehydrogenase keto acid chu i nhánh) Thiamin triphosphate tham gia vào s ho t hố kênh ion clo trong màng th n kinh. 167
33. + Tri u ch ng thi u h u h t cáclồi đng v t khi thi u vitamin B 1 thì cĩ hi n t ưng m t tính ham ăn, g y y u, yu c ơ và r i lo n ch c n ăng h th n kinh. Nguyên nhân ca tri u ch ng yêú c ơ là pyruvate khơng chuy n thành axetyl-CoA đ đi vào chu trình TCA (do thi u thiamin pyrophosphate), s n ph m kh c a pyruvate là axit lactic đã đu đc c ơ. T bào th n kinh r t c n n ăng l ưng sinh ra trong quá trình chuy n hố carbohydrate, vì lý do này mà khi con v t b thi u vitamin B 1 mơ th n kinh b tác đng nghiêm tr ng. Axetyl-CoA c ũng là m t ch t r t c n cho s t ng h p axit béo, thi u vitamin B 1 s t ng h p ch t béo cũng b c n tr . lồi nhai l i vitamin B1 cĩ trong th c ăn và do vi khu n d c t ng h p cĩ th đáp ng đ nhu c u. Tuy nhiên trong điu ki n nào đĩ thiaminase c a vi khu n cĩ th phá hu vitamin này và gây ra tình tr ng ho i t não tu (CCN: cerebrocorrtical necrossis). Con v t cĩ bi u hi n v n đng quay trịn, đu ng sang bên, run c ơ, m t mù. Ng ưi ta cho r ng trong b nh acidosis bị do con v t đưc nuơi b ng th c ăn lên men nhanh, vi khu n d c cĩ th s n sinh thiaminase. Thiaminase cũng th y cĩ trong cây d ươ ng x (Pteridium aquilinum), tri u ch ng thi u thiamin c ũng đã đưc báo cáo trên ng a khi ăn lo i cây này. Cá s ng c ũng ch a thiaminase. Ho t tính thiaminase trong th c ăn b phá hu khi đem n u chín. 2.3.2. Vitamin B 2 (RIBOFLAVIN) + Cơng th c c u t o và phân b Vitamin B 2 phân b khá r ng, cĩ nhi u trong t bào đng th c v t, nh t là t bào cịn non tr , trao đi ch t m nh. Trong dung d ch axit hay trung tính, vitamin B2 b n v i nhi t, nh ưng trong dung d ch ki m thì b phá hu . Nĩ khơng b n v i ánh sáng, đc bi t là tia t ngo i. + Ch c n ăng dinh d ưng Vitamin B 2 tham gia c u t o trong các nhĩm ghép c a enzyme (co- enzyme): 168
34. CH 2-CHOH-CHOH-CHOH-CH 2-OH H3C N N O H3C N NH2 Vitamin B 2 (Riboflavin) * FMN (flavin mononucleotid)  Enzyme * FAD (flavin adenin dinucleotid)  dehydrogenase * Tham gia xúc tác trong vi c t ng h p và phân gi i amino acid * Tham gia xúc ti n t ng h p acid uric lồi chim * Tham gia xúc tác t ng h p ch t béo và β-ơxy hĩa axit béo + Tri u ch ng thi u lồi nhai l i Vitamin B 2 đưc t ng h p trong d c cho nên lồi nhai l i đã cĩ d c ho t đng đy đ thì khơng b thi u vitamin này. Tuy nhiên, thi u vitamin B 2 đã đưc th y bê và c u con. Tri u ch ng thi u là m t tính ham ăn, a ch y và cĩ nh ng t n th ươ ng hai bên mép. 2.3.3. Vitamin PP (vitamin B 3, Axit Nicotinic, Nicotinamid) + Cơng th c c u t o và phân b Cĩ 2 d ng c u t o cĩ ho t tính sinh h c là axit nicotinic acid và nicotin amid O COOH C NH2 N N Nicotinic Acid Niacin Amide Vitamin PP cĩ nhi u trong gan, n m men khơ l c và khơ h ưng d ươ ng. Trong h t ng ũ c c cĩ nhi u vitamin PP nh ưng d ng khơng đưc l n và gia cm l i d ng. Trong ngơ cĩ m t s ch t kháng vitamin PP làm gi m đ l i dng vitamin, các ch t kháng này cĩ tên là 3-acetil-piridin, 6-amino-nicotin- 169
35. amid, piridin-3-sulforic acid . Nh ng ch t này liên k t che d u các trung tâm ho t đng n ơi mà vitamin PP đĩng vai trị xúc tác trong các Co-enzyme (d n theo D ươ ng Thanh Liêm và CS, 2002). T tryptoplan, c ơ th đng v t cĩ th t o thành vitamin PP v i s tham gia xúc tác c a vitamin B 2 và vitamin B 6. Tuy nhiên, hi u qu chuy n thành vitamin thì th p. trên gà con c 45 ph n tryptoplan thì t o đưc m t ph n vitamin PP. Chính vì l đĩ trong các kh u ph n nghèo tryptophan c n ph i b sung đy đ vitamin PP thì con v t m i khơng lâm vào tình tr ng thi u vitamin này. + Ch c n ăng dinh d ưng và các tri u ch ng thi u Vitamin PP tham gia trong các coenzyme dehydrogenase r t quan tr ng nh ư: NAD: Nicotinamide - adenine - dinucleotide NADP: Nicotinamde - adenine - dinucleotide phosphate Nh ng enzyme này gi vai trị quan tr ng trong các ph n ng chuy n hydrogen trong t bào: NAD tham gia trong h th ng phosphoryl ơxy hố, chu trình TCA, β-OH butyrate, glycerol, axit béo và glutamate; NADPH là ch t nh n hydrogen trong con đưng pentophosphate. l n và gia c m thi u vitamin PP cĩ bi u hi n viêm da dermatitis, sinh tr ưng ch m ch p, gi m tính ngon mi ng, viêm, ho i t ru t, d x y ra tiêu ch y th ưng xuyên. Trong d c lồi nhai l i vi sinh v t t ng h p đưc vitamin PP v i s lưng đáng k . Tuy nhiên, bị s a b sung axit nicotinic th y gi m t k ketosis đu k ỳ ti t s a do vitamin đã làm t ăng s t ng h p protein vi khu n d c, t ăng t l propionate trong axit béo bay h ơi, k t qu làm t ăng hàm l ưng glucose máu và gi m β-OH-butyrate. 2.3.4. Vitamin B 6 ( PYRIDOXYNE) + Cơng th c c u t o và phân b Pyridoxyne hay cịn g i là vitamin B 6 cĩ ba d ng khác nhau, nh ưng cĩ th chuy n đi cho nhau trong c ơ th . D n xu t aldehyde c a pyridoxyne là 170
36. pyridoxal và d n xu t amin là pyridoxamine. Nh ng d n xu t này ít b n h ơn pyridơxyn và b nhi t phá hu . Pyridơxyne và d n xu t c a nĩ cĩ nhi u trong n m men, h t c c, gan s a và bã c . CH 2OH CHO CH 2NH 2 HO CH OH HO CH OH 2 2 HO CH 2OH H C H C 3 3 N H C N 3 N Pyridoxol Pyridoxal Pyridoxamine + Ch c n ăng dinh d ưng và tri u ch ng thi u Dng ho t đng c a pyridơxyn là pyridoxal-phosphat, là nhĩm ghép (coenzyme) c a r t nhi u lo i enzyme. Nh ưng ch c n ăng sinh h c ph bi n nh t là nĩ cĩ liên h v i s chuy n hố axit amin, tham gia vào các enzyme transaminase và amino-decarbơxylase. Trong ph n ng chuy n amin, pyridoxal phosphate nh n nhĩm α-amin c a axit amin đ hình thành pyridoxamine phosphate và m t keto axit. Nhĩm amin c a pyridoxamine phosphate cĩ th chuy n cho keto axit khác và tái t o pyridoxal phosphate. vitamin B6 c ũng cĩ vai trị h p thu axit amin t ru t. B i vì nhi u enzyme yêu c u pyridoxal phosphate cho nên thi u nĩ xu t nhi u t n th ươ ng sinh hố khác nhau. Nh ng t n th ươ ng này liên quan tr ưc h t đn chuy n hố axit amin cho nên tri u ch ng thi u đc tr ưng đng v t là gi m t c đ t ăng tr ưng. Khi thi u vitamin B6, ho t tính glutamimic acid decarbơxylase b gi m đã làm axit glutamic tích lu l i trong t bào và gây hi n t ươ ng co gi t đng v t . Trong th c t s n xu t thi u vitamin B6 ít x y ra đi v i đng v t ăn c . 2.3.5. Vitamin B 5 (axit pantotenic) + Cơng th c c u t o và phân b 171
37. Axit pantothenic là amid c a axit pantoic và β- alanine, cĩ cơng th c nh ư sau: CH3 OH HOCH2 - C - CH - CONHCH2CH2COOH ðây là h p ch t cĩ r t nhi u trong các t bào đng th c v t. Vì s ph bi n c a nĩ trong sinh v t nên ng ưi ta g i tên nĩ là pantotenic xu t phát t ch Hy l p ( Pantothen: m i n ơi). Ngu n th c ăn gi u axit pantothenic nh t là gan, lịng đ tr ng, n m men, l c và m t r . Riêng trong các lo i h t ng ũ c c thì hàm l ưng pantotenic t ươ ng đi th p so v i nhu c u. Calcium pantothenate là d ng t ng h p đưc dùng ph bi n nh t trong ngành th c ăn. + Ch c n ăng dinh d ưng và tri u ch ng thi u Axit pantotenic là thành ph n c a Trên l n thi u axit pantothenic coenzyme A, m t coenzyme quan tr ng đã th y các tri u ch ng ch m đ ơxy hố axit béo, chuy n hố acetate ln, a ch y, r ng lơng và viêm và t ng h p cholesterol và steroid. da, l n cĩ "b ưc đi chân ng ng", nu thi u tr m tr ng thì l n Thi u axit pantothenic hi m x y ra khơng đng lên đưc. Thi u axit trong s n xu t. Vitamin này đưc vi pantothenic trên đàn l n khu n d c t ng h p, E.coli c ũng t ng Landrace th ươ ng ph m c ũng đã hp đưc vitamin này. đưc báo cáo. 2.3.6. Vitamin H (Biotin) + Cơng th c c u t o và phân b Biotin cĩ nhi u trong gan, s a, n m men, h t cĩ d u, th c v t. Trong m t s th c ăn biotin d ng liên k t, trong quá trình tiêu hố biotin khơng thốt ra cho nên con v t khơng l i d ng đưc. Nh ng nghiên c u trên l n và gà cho th y đ l i d ng c a biotin trong đi m ch và lúa mì r t th p cịn trong ngơ hay m t s lo i khơ d u nh ư khơ đ t ươ ng thì r t cao. Biotin đ kháng l i v i nhi t và kim lo i nh ưng d ưi tác d ng c a tia t ngo i, nĩ d b phân h y. 172
38. Trong lịng tr ng tr ng cĩ m t ch t cĩ tên avidin, là ch t kháng v i biotin, O HN NH HC CH H2C CH-CH 2-CH 2-CH 2-COOH S Biotin avidin t o ph c b n v i biotin làm cho khơng tiêu hĩa h p thu đưc. M t vài lo i vi khu n nh ư Streptomyces spp. cĩ trong đt và phân s n sinh streptavidin và stravidin cĩ tính ch t kháng biotin nh ư avidin. + Ch c n ăng dinh d ưng và tri u ch ng thi u Biotin cĩ m t trong m t s enzyme xúc tác s chuy n CO 2 t m t c ơ ch t này sang m t c ơ ch t khác. đng v t cĩ 3 enzyme ph thu c biotin r t quan tr ng là: pyruvate carboxylase (t ng h p carbohydrate t lactate), acetyl Co-A carboxylase (t ng h p axit béo) và propionyl coenzyme A carboxylase (chuy n propionate thành succinyl coenzyme A). Trong tài li u c đin, ng ưi ta g i b nh thi u biotin là b nh “ lịng tr ng tr ng s ng”, vì khi ăn th ưng xuyên lịng tr ng tr ng s ng m i sinh b nh. Nh ưng trong nh ng th p k qua, ng ưi ta nh n th y cĩ tri u ch ng b nh trong th c ti n s n xu t mà quan sát đưc ch y u là gà tây con. Hi n t ưng quan sát đưc là s bong trĩc l p t bào niêm m c da bàn chân và da đu. ðơi khi hi n t ưng này c ũng th y gà nuơi theo ph ươ ng th c cơng nghi p vi gi ng năng su t cao. Ngồi ra c ũng th y trên l n nái v i tri u ch ng viêm nhi m trùng ch ti p giáp gi a mĩng và bàn chân, trên v t gi ng siêu th t Super-M cũng cĩ hi n t ưng thi u biotin v i b nh tích viêm n i ké d ưi bàn chân. Trên gà th ưng th y ph bi n nh t là gan và th n b m hĩa, viêm n i m n quanh m và da bàn chân. Ln đang sinh tr ưng b ch m l n, gi m hi u su t chuy n hố th c ăn, ln nái b gi m n ăng su t sinh s n khi b thi u biotin. Khơng th y cĩ báo cáo v hi n t ưng thi u biotin trên bị hay trên lồi nhai l i khác. 173
39. 2.3.7. Axit folic ( VITAMIN BC, PTEROYLMONOGLUTAMINIC ) + Cơng th c c u t o và phân b N N H2N Glutamic acid O COOH C NH CH N CH 2 NH CH 2 OH CH Pteridine nucleus p-Aminobenzoic acid 2 COOH Axit folic cĩ nhi u trong lá xanh, h t c c và h t cĩ d u. Axit folic thì tươ ng đi b n khi d tr d ưi điu ki n khơ, nh ưng b phá hu khi đ m và nhi t đ cao; tia t ng ai c ũng phá hu axit folic. + Ch c n ăng dinh d ưng và tri u ch ng thi u Sau khi đi vào t bào axit folic bi n thành tetrahydrofolic acid mà ho t đng nh ư là m t coenzyme trong vi c huy đng và l i d ng nh ng nhĩm carbon đơ n (formyl, methyl). Khi thi u h t axit folic trong th c ăn gây r i lo n chuy n hĩa histidine, serine, glycine, methionine và purin. Nĩ c ũng tham gia vào vi c t ng h p RNA, DNA và các ch t d n truy n th n kinh (transmitters). Bi u hi n c a s thi u axit folic tr ưc tiên là sinh tr ưng ch m, gi m th p kh n ăng p n . Gia súc, gia c m thi u máu, ch y u thi u thành ph n t bào tr ng c a máu. ðng v t ăn c ít th y thi u axit folic vì vi khu n d c cĩ th t ng h p đưc vitamin này đ đáp ng cho nhu c u c a con v t. Axit folic cĩ nh h ưng r t l n đn s sinh s n c a vi sinh v t . Nh đc tính này ng ưi ta s d ng các ch t kháng v i axit folic đ ki m ch s phát tri n vi sinh v t b t l i. Các ch t Ormetriprim, trimetroprim đu là ch t kháng l i v i axit folic. Riêng ch t sulfamid khơng ch kháng l i v i axit folic mà cịn kháng l i s t ng h p ra axit folic trong đưng ru t c a gia súc, gia cm. 2.3.8. Vitamin B12 ( CYANOCOBALAMIN ) + Cơng th c c u t o Vitamin B12 là vitamin cĩ c u trúc ph c t p nh t trong các lo i vitamin. ðơ n v c ơ b n là nhân corrin g m 4 vịng 5 c nh ch a nit ơ, trung tâm ho t 174
40. đng c a nhân là nguyên t coban. N u nhân coban cĩ liên k t v i nhĩm cyanua thì g i là cyano-cobalamin; n u g n v i nitrat g i là nitro-cobalamin, gn v i nhĩm hydroxy thì g i là hydroxy-cobalamin, g n v i sulfat g i là sulfat -cobalamin hay v i g c chloride g i là chloride -cobalamin. Trong t nhiên ph bi n nh t là cyano –cobalamin (xem c u trúc ph n sau). Trong đưng tiêu hĩa gia súc nh ư d c , ru t già cĩ nhi u vi sinh v t tng h p đưc vitamin B12 . Trong mơ đng v t vitamin này cĩ nhi u nh t gan. Tr ưc kia khi ch ưa tìm ra vitamin B12 ng ưi ta g i nĩ là y u t protein đng v t APF (Animal Protein Factor). S cĩ m t c a vitamin B12 trong th c vt cao c p đưc cho là do dây l n t ngu n vi sinh v t (ví d bèo hoa dâu ch a vitamin B12 là do t o s ng c ng sinh trên cánh bèo), cịn th c v t khơng tng h p đưc vitamin B12. Phân gia c m cịn t ươ i cĩ ít B12 nh ưng sau khi cho lên men trong ch t đn chu ng thì hàm l ưng B12 t ăng lên r t nhi u l n. + Ch c n ăng dinh d ưng và tri u ch ng thi u Tr ưc khi vitamin B12 đưc h p thu qua vách ru t vào máu nĩ ph i đưc liên k t v i m t lo i glycoprotein đc bi t do niêm m c d dày ti t ra, ng ưi ta gi đĩ là y u t bên trong (intrinsic factor). ng ưi n u b thi u y u t này, vitamin khơng h p thu đưc s d n đn thi u máu ác tính. Vitamin B12 là nhĩm ghép c a m t s h enzyme quan tr ng, bao g m isomerase, dehydrase và enzyme tham gia vào sinh t ng h p methionine t homocystein. lồi nhai l i vitamin B12 tham gia vào s chuy n hố axit propionic theo con đưng axit propionic chuy n thành methylmalonyl Co-A và t đây chuy n thành succinyl Co-A r i đi vào chu trình TCA (t methylmalonyl CoA thành succinyl CoA c n cĩ m t c a vitamin B12). Thi u vitamin B12 làm con v t ch m l n, t l ch t cao, tuy nhiên đng vt tr ưng thành ít ch u nh h ưng c a thi u vitamin B12 h ơn đng v t non. Tình tr ng dinh d ưng vitamin B12 lồi nhai l i ph thuc vào ngu n coban th c ăn, n u m c coban th p s gây thi u vitamin B12 v i các d u hi u kém ăn, g y y u và thi u máu. N u m c coban th c ăn đy đ thì s khơng gây thi u vitamin B12. 175
41. CN H NOCH CH C CH 2 2 2 3 H3C CH 2CONH 2 H2NOCH 2C CH 2CH 2CONH 2 H C 3 N N + Co N N CH3 H2NOCH 2C CH3 NH OCH CH C 2 2 H C CH 3 CH CH CONH CH 3 2 2 2 H3C CH + N O O- P CH3 N O O OH CH3 H H H H O CH 2OH Cyano-Cobalamin 2.3.9. Choline + Cơng th c c u t o và phân b CH3 + H3C N CH 2 CH 2 OH CH3 Cholin d ng t nhiên Cĩ hai d ng: d ng hydroxide (trong t nhiên) và d nh Cloride (nhân t o). 176
42. + + CH 3 CH3 + H C N CH CH OH + 3 2 2 OH- H3C N CH 2 CH 2 OH Cl- CH 3 CH3 Cholin-hydroxide Cholin-Chloride Choline cĩ nhi u trong n m men, lịng đ tr ng và h t c c. + Ch c n ăng dinh d ưng Khơng gi ng nh ư nh ng vitamin B khác, choline khơng ph i là m t ch t xúc tác cho s chuy n hố, nĩ ch là thành ph n c u trúc c a m t s h p ch t quan tr ng trong c ơ th nh ư lecithin, acetycholine. Nĩ cĩ vai trị quan tr ng trong c u trúc và ho t đng t bào, tham gia chuy n hố m gan (chuy n m th a thành lecithin hay t ăng s l i d ng axit béo, t đĩ ng ăn ng a s tích lu m gan). Choline cu i cùng đưc s d ng nh ư m t ch t cho nhĩm methyl trong ph n ng chuy n methyl cùng v i axit folic và vitamin B12 (methionine và betaine c ũng là các ch t cho nhĩm methyl). Choline cĩ th đưc t ng h p t methionine gan, nh ư v y nhu c u choline c ũng ch u s chi ph i c a methionine kh u ph n. 2.4. Vitamin C (Axit ascorbic) + Cơng th c c u t o Là d ng h p ch t 2-keto-L-gluconic acid. Cĩ 2 d ng, d ng cĩ hydro và dng kh hydro. HO OH O O - 2H + 2H HOHC HOHC O O O O CH 2OH CH 2OH L-Ascorbic acid Dehydroascorbic acid 177
43. Vitamin C là m t ch t b t màu tr ng, khi hịa tan vào n ưc cĩ tính axit và tính kh m nh.Vitamin C r t nh y c m v i ơxy trong khơng khí v i s hi n di n c a kim lo i, khi đã b ơxy hĩa thì m t tác d ng c a vitamin C. + Ch c n ăng dinh d ưng Ascorbic acid tham gia m t ph n quan tr ng vào c ơ ch ơxy hĩa kh trong t bào s ng. Nĩ c n cho s trao đi bình th ưng c a collagen, cho s vn chuy n ion s t t transferrin cĩ trong plasma sang cho ferritin, m t d ng st d tr trong tu x ươ ng, gan và lách. Cùng v i vitamin E, vitamin C gi vai trị nh ư m t ch t ch ng ơxy hố bo v t bào ch ng l i tác h i c a các g c t do (xem box 4.2). Các lồi đng v t, tr con ng ưi, kh , chu t lang và tơm, cá ra, đu cĩ kh n ăng t ng h p vitamin C gan, th n và tuy n th ưng th n. Vitamin C đưc t ng h p t glucose theo con đưng axit glucuronic và axit gulonic lactone, enzyme L-gulonolactone ơxydase tham gia xúc tác s tng h p này. Các đng v t khơng t t ng h p đưc vitamin C trong c ơ th là do khơng cĩ enzyme nĩi trên. 2.5. Vitamin B đi v i lồi nhai l i T nh ng n ăm 40 ng ưi ta đã ch ng minh r ng v i nh ng kh u ph n thơng th ưng, vi sinh v t d c cĩ th t ng h p đưc vitamin nhĩm B đ đ con v t khơng xu t hi n d u hi u thi u vitamin này. T đĩ h u nh ư khơng cĩ m t cơng trình nghiên c u nào ti n hành xác đnh l i nhu c u c a nhĩm vitamin này trên bị, đc bi t trên bị s a. Tuy nhiên, n u xét theo yêu c u t i ưu hố s c kho đng v t, n ăng su t ch ăn nuơi và ch t l ưng s n ph m thì s t ng h p vitamin nhĩm B c a vi khu n d c khơng th đáp ng đ cho nh ng nhu c u này. Xu t phát t cách đt v n đ này mà b n vitamin c a nhĩm B là niacine, biotine, axit folic và vitamin B12 cĩ liên quan đn n ăng su t và s c kho c a bị s a đã đưc nghiên c u. 2.5.1. C ơ ch tác đng c a niacine, biotine, axit folic và vitamin B12 *Niacine cịn cĩ tên khác là axit nicotinic, vitamin PP, vitamin B 3 đưc phân l p t n ăm 1867, tuy nhiên 70 n ăm sau ng ưi ta m i th y đưc vai trị 178
44. ca nĩ trong vi c ch a b nh pellagre. Triêu ch ng c a b nh là viêm da, a ch y, r i lo n th n kinh và cĩ th d n đn ch t. ðu th k 20, m t b ph n ln dân nghèo c a châu M la tinh và châu Âu b ch t v b nh này. Năm 1945, ng ưi ta l i th y r ng tryptophane c ũng cĩ tác d ng ch a bnh pellagra nh ư niacin. Và m t vài n ăm sau đĩ, b ng nh ng thí nghi m trên chu t, ng ưi ta đã ch ng minh đưc r ng niacin cĩ th t ng h p đưc t tryptophane. Phân t niacine là m t phân t đơ n gi n nh t trong t t c các vitamin. Axit nicotinic (C 6H5N) và niacinamide (C 6H5N2) đu cĩ cùng ho t tính vitamin. Niacin tham gia vào r t nhi u ph n ng chuy n hố n ăng l ưng theo con đưng coenzym c a nicotinamide (NAD và NADP). Nh ng coenzym này tham gia vào s đng hố và d hố glycerol, ơxy hố và t ng h p axit béo, tng h p steroide, phân gi i và t ng h p m t vài axit amin, ơxy hố chu i carbon theo con đưng c a chu trình Krebs. Ngu n th c ăn gi u niacine là ph ph m đng v t và cá, bã bia, n m men và khơ d u. Th c ăn thơ xanh, tr ưc h t là c bãi, c ũng giàu niacine trong khi ht ng ũ c c thì cĩ ít. * Biotine (vitamin B 8) đưc bi t đn t 1916 nh ưng mãi đn 1970 ng ưi ta m i th y đưc t m quan tr ng c a nĩ trên đng v t nuơi. Phân t biotine (C 10 H16 O3N2S) cĩ m t nguyên t sulfur. Biotine c n cho s ho t hố carbơxylase, m t enzyme xúc tác cho ph n ng chuy n CO 2 vào trong các c ơ ch t khác nhau. Cĩ 3 carboxylase ph thu c biotine là: 1) Acetyl-CoA carboxylase c n cho s carbơxyl hố acetyl-CoA thành malonyl-CoA, m t ph n ng quan tr ng hình thành các axit béo chu i dài. 2) Propionyl-CoA carboxylase, enzyme xúc tác ph n ng chuy n propionyl-CoA thành methylmalonyl-CoA. Propionyl-CoA đn t s phân gi i propionate, m t s axit béo m ch nhánh và m t s axit amin nh ư valine, isoleucine, methionine, threonine. Methylmalonyl sau đĩ chuy n thành succinate r i đi vào chu trình Krebs. {Axit propionic, Axit béo m ch nhánh 179
45. {Valine, Isoleucine, Metionine, Threonine Propionyl-CoA → Methylmalonyl-CoA → Succinate → Chu trình Krebs 3) Pyruvat carboxylase, xúc tác ph n ng chuy n pyruvat thành oxaloacetate. Con đưng chuy n hố này cho phép c ơ th s d ng m t s axit amin (alanine và glycine) và s d ng axit lactic trong chu trình TCA. Ba enzyme này đc bi t quan tr ng bị s a tr ưc khi đ và ti t s a vài tu n đu vì nhu c u n ăng l ưng cao và vì ho t đng c a ph n ng s n sinh glucose (neoglucogenesis) m c t i đa. Ng ũ c c ch a ít biotin trong khi th c ăn thơ xanh, b t c luzern (c alfalfa) và khơ d u cĩ nhi u biotin. * Axit folic (vitamin B 9) đưc bi t đn t gi a n ăm 1935 đn 1940, đn 1945 thì c u trúc hố h c đưc xác đnh. Mt phân t axit folic (C 19 H19 O6N7) đưc t o thành t ba y u t : nhân pteridine, m t phân t axit para-aminobenzoic và m t phân t axit glutamic. Trong t nhiên cĩ h ơn 100 ho t ch t sinh h c cĩ ho t tính vitamin này và t p hp thành m t nhĩm ch t cĩ tên chung là "folate" Axit folic thì quan tr ng trong ph n ng chuy n nh ng đơ n v monocarbone, nh ư v y axit folic tham gia vào s trao đi axit amin và t ng hp protein: phân gia histidine và glycine, chuy n hố glycine-serine và t ng hp methionine. Nĩ c ũng can thi p vào ph n ng formylation c a methionine đ hình thành formylmethionine mang trên RNA v n chuy n, kh i đu cho sinh t ng h p protein. Axit folic c ũng c n thi t cho vi c t ng h p purine và pyrimidine và nh ư v y c n thi t cho vi c hình thành RNA và DNA. Bã bia, b t c luzern và đ t ươ ng nguyên h t thì giàu nh ưng h t c c thì nghèo axit folic. * Vitamin B12 đưc nh n bi t vào n ăm 1948, con s 12 ch ng t vitamin này đưc phát hi n ch m h ơn nh ng vitamin nhĩm B khác. Vitamin B12 cĩ c u trúc hố h c ph c t p nh t và cĩ kh i l ưng phân t ln nh t so v i nh ng vitamin khác (C 63 H88 N14 PCo). Nh ng phân t chính cĩ ho t tính vitamin B12 là cyanocobalamine (CN), hydrơxycobalamine (OH), methylcobalamine (CH3), adenĩylcobalamine (5'-desoxyadenosine) và 180
46. nitrocobalamine (N 2O). C ũng cĩ nhi u ch t cĩ c u trúc t ươ ng t mh ư vitamin B12 nh ưng khơng cĩ ho t tính vitamin B12 đưc g i là vitamin B12 gi (pseudo- vitamin B12 ), nĩ là s n ph m trung gian c a quá trình sinh t ng h p vitamin B12 th y nhi u trong ch t th i h u c ơ, phân chu ng, ch t ch a d c và nh ng dư ch t c a s n ph m lên men. Trái v i nh ng vitamin nhĩm B khác, vitamin B12 khơng đưc th c v t tng h p, nĩ ch đưc tng h p duy nh t b i vi khu n. Nhu c u c a lồi nhai li v vitamin B12 c ũng là nhu c u coban c a vi sinh v t d c . Kho ng 3% Co ăn vào đưc chuy n thành vitamin B12 trong d c và ch cĩ 1 d n 3% t ng s vitamin B12 t o ra đưc h p thu qua d c . Khác v i nh ng vitamin nhĩm B khác, vitamin B12 là m t vitamin c c mnh, nhu c u c a đa s các lồi đng v t ch m c m t vài microgram/kg th c ăn. Ngồi ra, vitamin B12 cĩ th đưc d tr trong mơ m t th i gian tươ ng đi dài và khi đng v t thi u vitamin này thì tri u ch ng thi u xu t hi n khơng nhanh nh ư nh ng vitamin nhĩm B khác. Nhu c u vitamin B12 lồi nhai l i l n h ơn nhi u so v i nhu c u c a đng v t d dày đơ n. Vitamin B12 tác đng nh ư m t coenzym c a hai ph n ng: Ph n ng đu tiên là t ng h p methionine t homocystine và axit folic đã methyl hố: N5-methyltetrahydrofolate + homocystine → methionine + tetrahydrofolate Khi thi u vitamin B12 thì l ưng methionine s gi m và gây thi u th c p axit folic. Ph n ng th hai là ph n ng chuy n methylmalonyl-CoA d ng vơ ho t sang d ng ho t đng đ sau đĩ chuy n thành succinyl-CoA r i đi vào chu trình TCA. S chuy n methylmalonyl-CoA vơ ho t sang d ng ho t đng nh enzym methylmalonyl-CoA mutase, enzym này cĩ vitamin B12 tham gia. Methylmalonyl-CoA đn t s phân gi i propionate, m t s axit béo mch nhánh và m t s axit amin nh ư valine, isoleucine, methionine, threonine. 181
47. Bị s a c n ph i chuy n hố m t s l n propionate hình thành t quá trình lên men d c . Khi thi u vitamin B12 , propionate khơng đưc đng v t s d ng s tích lu nhi u trong máu, gây gi m m nh s thu nh n th c ăn. 2.5.2. M i quan h t ươ ng tác gi a chuy n hố methionine và axit folic Nh ng thí nghi m trên bị s a đã th y rõ axit folic đã kích thích s hình thành methionine trong mơ tuy n vú v i m t ph n ng trong đĩ 5- methyltetrahydrofolate (5-CH3-THF) chuy n m t nhĩm CH 3 cho homocystine đ hình thành methionine (le Grusse & Watier, 1993). Nh ư v y b sung axit folic v i s cĩ m t đy đ c a CH 3 cĩ th t ăng l ưng methionine trong protein sa. Mt thí nghi m ti n hành trên 54 bị s a đ con d cho ăn kh u ph n cung c p đ nhu c u axit amin thi t y u, nh ưng methionine ch đáp ng 80% nhu c u. M t n a s bị thí nghi m đưc nh n kh u ph n cĩ b sung methionine (dùng lo i methionine đã đưc b o v cĩ tên là Smartamine M TM , 18g/ngày). Trong các lơ b sung methionine, hàng ngày kh u ph n l i đưc b sung 0, 3, 6 mg axit folic tính cho 1kg th tr ng. K t qu thí nghi m cho th y khơng cĩ lơ thí nghi m nào thay đi s n l ưng s a 305 ngày (10818 ± 75 kg). B sung methionine làm t ăng t ng l ưng ch t r n (121 so v i 126 g/kg), ch t béo (35 so v i 37 g/kg), protein t ng s (32,5 so v i 34,6 g/kg) và cazein (21,1 so v i 22,8 g/kg) trong s a. V i kh u ph n th p methionine, cazein s a t ăng lên khi bị đưc cung c p 3 mg axit folic/kg th tr ng (21 so v i 23 g/kg th tr ng), cịn nh ư v i kh u ph n b sung methionine thì b sung axit folic khơng cĩ tác d ng. 2.5.3. M i quan h gi a axit folic, vitamin B12 và vitamin B6 Trong huy t thanh bị s a, t t c folate d ưi d ng 5-CH3-THF, nhĩm CH3 ch đưc s d ng trong ph n ng sau: 5-CH3-THF + B12-metionine synthase → CH3-B12-methionine synthase + THF-CH3-B12-metionine synthase + homocystine → methionine + B12-methionine synthase ph n ng trên, 5-CH3-THF ho t đng nh ư m t c ơ ch t, nĩ chuy n nhĩm methyl cho homocystine đ hình thành methionine và tr l i THF. S tái sinh THF trong ph n ng này h t s c quan tr ng b i vì c n cĩ THF đ chuy n 182
48. thành 5-10-methylene-THF, m t d ng folate c n cho t ng h p thymyldylate và nh ư v y r t c n cho t ng h p DNA (Bailley&Gregory, 1999). Mt khác homocystine cĩ th đưc ng ưng t v i serine khi đưc xúc tác bi cystathionine ị synthase đ hình thành m t h p ch t chuy n hĩa trung gian cĩ tên là cystathionine. Cystathionine sau đĩ phân chia thành cysteine và homoserine nh enzyme cystathionase. Hai ph n ng này ph thu c pyridoxal-phosphate. Khi s l ưng nhĩm methyl m c gi i h n, homocystine hình thành methionine, nh ưng khi s l ưng nhĩm methyl phong phú thì homocystine s phân gi i theo con đưng cystathionine . K t qu là nh ng s lưng nhĩm methyl khác nhau s làm thay đi nhu c u vitamin B12 hay pyridoxal-phosphate (vitamin B 6). N u c ơ th thi u vitamin B12 thì s t ng hp methionine và S-adenosylmethionine b h n ch . Ph n ng c a t bào trong tr ưng h p này là h ưng t t c nh ng đơ n v monocarbon (nhĩm CH 3) cho vi c t ng h p 5-CH 3-THF. Purine và DNA b thi u các đơ n v monocarbon, s phân chia t bào gi m xu ng, s tham gia c a methione vào quá trình t ng h p protein ch m l i đ ph c v cho vi c methyl hố đang đưc địi h i kh n c p h ơn. M t khác, tích lu 5-CH 3-THF c ũng d n đn thi u axit folic trong t baị. ðiu này gi i thích hi n t ưng thi u máu bị khi thi u axit folic và/hay vitamin B12 tr m tr ng. 2.5.4. Vitamin B12 đi v i bị s a bị s a cĩ hai enzyme ph thu c vitamin B12 . Enzyme th nh t đĩ là methionine synthase cĩ vai trị chuy n nhĩm methyl t d ng methyl c a axit folic thành homocystein và t đĩ hình thành methionine. Enzyme th hai ph thu c vitamin B12 đĩ là methylmalonyl-CoA mutase, enzyme này chuy n methylmalonyl-CoA thành succinyl-CoA đ r i đi vào chu trình Krebs. Nh ư trên đã nĩi, methylmalonyl-CoA là k t qu c a s phân gi i axit béo m ch nhánh, m t s axit amin nh ư valine, isoleucine, methionine và threonine và propionate. bị s a vai trị c a metylmalonyl-CoA mutase r t quan tr ng trong chuy n hố propionate (McDowell, 1989; Le Grusse và Watier, 1993). Bị s a cao s n yêu c u m t s l n n ăng l ưng và glucose. Tuy n vú c ũng c n m t s l ưng r t l n glucose đ t ng h p lactose, m t y u t đu tiên ki m sốt kh n ăng th m th u c a s a. M t bị s a s n xu t 40 kg sa/ngày c n 3 kg glucose m i ngày. Lồi nhai l i t o ngu n glucose t ph n 183
49. ng gluconeogenesis (ph n ng sinh glucose). C ơ ch t chính cho gluconeogenesis là propionate, m t s axit amin và lactate. Tuy nhiên, propionate v n là ch y u. Seal, Parker và Avery (1992) đã cho bi t r ng 83% propionate đưc chuy n thành glucose bê, chi m 53% t ng l ưng glucose ca c ơ th . Chuy n hố propionate địi h i vitamin B12 và vì th nhu c u vitamin B12 lồi nhai l i cao h ơn lồi d dày đơ n. bị s a cao s n, kh u ph n th ưng nhi u th c ăn tinh. V i lo i kh u ph n này vi khu n d c s n sinh nhi u vitamin B12 gi và s n sinh nhi u propionate, nh ư v y nhu c u vitamin B12 càng cao (vitamin B12 c n cho s chuy n propionate thành succinate). Bị s a giai đu c a k ỳ ti t s a th ưng đưc nuơi b ng kh u ph n gi u th c ăn tinh do v y ph i đưc b sung thêm vitamin B12 vào kh u ph n. N u tình tr ng vitamin B12 c a bị đưc c i thi n thì s làm t ăng s n l ưng s a đu k ỳ ti t s a. 2.5.5. Choline, m t ch t cho methyl quan tr ng Choline đơi khi đưc x p vào vitamin nhĩm B, tuy nhiên nĩ cĩ th đưc tng h p gan. Choline gi vai trị trong điu khi n m t vài quá trình chuy n hố, nh ưng khơng gi ng nh ư vitamin nhĩm B, nĩ c ũng là nh ng thành ph n cu trúc. D ưi d ng phosphatidylcholine, nĩ là thành ph n c a màng t bào, sphyngomyeline và m t vài plasmogen kích thích v n chuy n lipid. D ưi d ng acetylcholine, nĩ là m t ch t truy n th n kinh. Ngồi ra, sau khi ơxy hố thu n ngh ch đ tr thành betaine, nĩ là m t ngu n c a ch t cho nhĩm methyl. Betaine liên k t v i choline trong chuy n hố folate. Trong quá trình phân gi i đ t o thành betaine, choline cho CH 3 đ methyl hố homocysteine thành methionine (s ơ đ 4.7). Tuy nhiên khơng nh ư ph n ng methyl hố homocysteine di n t trên đây mà x y ra trong t t c các mơ, ph n ng này khơng yêu c u folate hay vitamin B12 và ph n ng này ch x y ra gan. (Selhub, 1999). Ph n ng tái t o methionine nh ưng khơng cho phép kh methyl hố (demethylation) 5-CH 3-THF trong THF. C betaine và choline đu là ch t cho methyl và r t quan tr ng trong chuy n hố lipid gan (cung c p phosphatidycholine đ t o VLDL). 184
50. CH 3 S-adenosylmethionine S-adenosylhomocystein ATP adenosine metionine vitamin B12 homocysteine CH 3 serine pyridoxal cystathionine pyridoxal-P homoserine cystine Sơ đ 4.7. Con đưng chuy n hố axit amin ch a S B sung vào kh u ph n choline v i s l ưng t ươ ng đi l n hay đ tr c ti p vào d múi kh làm t ăng hàm l ưng m s a, s n l ưng m s a và s n lưng s a. Gia methionine và choline cĩ quan h v i nhau. Methionine chuy n nhĩm methyl cho ethanolamine đ hình thành choline, cịn nh ư nhĩm methyl do phân gi i choline (hay betaine) l i cĩ th dùng vào vi c methyl hố homocysteine. Gi m cung c p folate và vitamine B12 làm thay đi s tái t o methionine và t ăng nhu c u choline. Ng ưc l i t ăng cung c p methione b ng vi c b sung methionine vào kh u ph n hay b ng con đưng 5-CH 3-THF và vitamin B12 s gi m nhu c u choline. Nh ư v y gi a choline va methionine cĩ liên h v i nhau, tuy nhiên nhi u tác gi đã ch ng minh r ng t b n thân choline c ũng gi vai trị quan tr ng (s ơ đ 4.7). 2.5.6. Nhu c u niacin, biotine, axit folic, vitamin B12 và n ăng su t ch ăn nuơi + Niacine Tr ưc đây ng ưi ta tin r ng nhu c u niacine c a lồi nhai l i đưc bù đp bi s t ng h p niacine c a vi sinh v t d c và b i s t ng h p niacine trong mơ đng v t b t đu t tryptophan. Tuy nhiên ngày nay ng ưi ta nh n th y rng nhu c u niacine c a lồi nhai l i đã t ăng lên mà s t ng h p c a vi sinh 185
51. vt d c khơng đáp ng đưc. Ví d khi kh u ph n gi u n ăng l ưng (do ch a nhi u th c ăn tinh), hay th m chí kh u ph n gi u leucine, arginine và glycine cũng t ăng nhu c u niacine. Bị s a cao s n, trong giai đon đu k ỳ ti t s a cũng t ăng nhu c u niacine ngay khi kh u ph n thi u n ăng l ưng. Nguyên nhân là vì s t ng h p niacine trong mơ t tryptophan h u nh ư khơng đáng k , trong th i k ỳ này tryptophan đưc ưu tiên cho t ng h p protein s a. Nhi u thí nghi m b sung niacine vào kh u ph n cho bị s a m c 6 mg/ngày đã làm t ăng s n l ưng s a t 3-10%. Tuy nhiên nh h ưng này ch rõ khi niacine b sung cho bị tr ưc khi đ vài tu n hay đu k ỳ ti t s a. nh hưng c a vi c b sung niacine đn thành ph n s a thì khơng rõ r t và r t khác nhau. + Biotine Biotin cĩ tác d ng b o v mĩng và làm cho v t th ươ ng mau lành. B sung niacine vào th c ăn v i li u 20 mg/ngày làm gi m b nh đau mĩng (boiteries) nh ưng khơng cĩ nh h ưng gì đn s n l ưng và thành ph n s a cũng nh ư kh n ăng sinh s n. Sau 5 tháng b sung biotin (20 mg/ngày), Schmid (1995) đã th y ch t l ưng l p s ng c a mĩng chân đưc c i thi n. Tuy nhiên, tác gi c ũng nh n th y r ng ph i b sung li n trong 10 tháng thì s c i thi n ch t l ưng mĩng m i rõ r t. Hochstetter et al. (1996) l i khơng th y gi m t l h ng mĩng khi b sung cho bị 20 mg biotine/ngày, tuy nhiên, th y r ng đ tr m tr ng c a b nh gi m đi nhi u, nh t là b nh th i h ng mĩng kèm theo xu t huy t. + Axit folic Axit folic cĩ vai trị đc bi t quan tr ng đi v i vi c phân chia và t ăng tr ưng c a t bào và s t ng h p protein. Trong khi t ng h p mơ m i nh ư hình thành thai, màng thai, tuy n vú c ũng nh ư t ng h p protein s a thì nhu cu axit folic s t ăng lên. Nh ư v y đi v i bị s a, nhu c u axit folic càng quan tr ng vì bị s a cĩ ch a và ti t s a nhi u tháng trong n ăm. Mt thí nghi m tiêm b p 160 mg axit folic cho bị s a trong t t c các tu n tính t lúc 45 ngày ch a cho đn 6 tu n sau khi đ đã cho th y hàm l ưng axit folic huy t thanh bị m , bê, s a đu và s a th ưng t ăng lên, tuy nhiên 186
52. kh i l ưng bê s ơ sinh và t ăng tr ưng sau đĩ c a bê khơng b nh hưng. S n lưng s a t ăng lên 1,5 kg/ngày, hàm l ưng protein s a bị đ l a đu t ăng t 3,2 lên 3,5%, nh ưng hàm l ưng protein s a khơng t ăng bị đ con so. Thu nh n th c ăn c a bị c ũng khơng thay đi khi b sung axit folic. Mt thí nghi m khác cho bi t khi b sung axit folic b ng đưng tiêm b p vi li u 0, 2 và 4 mg/kg th tr ng cho bị s a đ con d , s n l ưng s a 305 ngày đã đt l n l ưt là 8300, 8600 và 9000 kg. V i li u axit folic cao nh t (4 mg/kg th tr ng), m i ngày sn l ưng s a đã t ăng thêm 2,3 kg. Tác d ng c a vi c b sung axit folic rõ r t nh t trong 200 ngày ti t s a đu. phosphatidylethanolamine phosphatidylmonometylethanolamine phosphatidyldimethylethanolamine phosphatidylcholine CH 3 S-adenosylhomocysteine S-adenosylmethionine glycerophosphocholine homocystein methionine CH 3 choline vitamin B12 betaine 5-CH 3-THF dimethylglycine Sơ đ 4.8. Mi quan h gi a chuy n hố methionine, choline, axit folic và vitamin B12 187
53. + Vitamin B12 Nhu c u vitamin B12 c a bị s đưc tho mãn b i s t ng h p c a vi sinh vt d c v i điu ki n kh u ph n ăn cĩ đ coban. Tuy nhiên, c n l ưu ý là s tng h p vitamin này c a vi sinh v t d c b chi ph i b i thành ph n th c ăn kh u ph n. Kh u ph n giàu th c ăn tinh, nghèo th c ăn thơ, kích thích s n xu t propionate và nh ư v y t ăng nhu c u vitamin B12 đ chuy n propionate thành succinate tr ưc khi đi vaị chu trình Krebs, đng th i c ũng kích thích vi khu n tng h p vitamin B12 gi . Nh ư v y v i nh ng kh u ph n gi u th c ăn tinh, nhu cu vitamin B12 cĩ th khơng đưc đáp ng. Khi thi u vitamin B axit folic b "giam" trong huy t thanh và khơng th c hi n đưc vai trị chuy n hố propionate, s chuy n hố n ăng l ưng kh u ph n khơng đy đ, kh n ăng sing s n và ti t s a gi m (s ơ đ 4.8). Kt lu n Dinh d ưng bị s a trong th p k qua cĩ nh ng bi n đi sâu s c. Các nhà dinh d ưng đã khơng b ng lịng v i vi c ưc tính nhu c u protein thơ, n ăng lưng, ch t khống đa l ưng và vitamin tan trong m . Ng ưi ta đã chú ý đn kh n ăng phân gi i c a ngu n th c ăn cung c p n ăng l ưng và protein trong d c và ưc tính nhu c u axit amin thi t y u c a con v t nh m t i ưu hố tình tr ng s c kho và n ăng su t c a bị và giúp chúng bi u th t i đa ti m n ăng di truy n. Thi u hi u bi t v m i quan h t ươ ng tác gi a các vi ch t dinh d ưng, nh ư vitamin nhĩm B và s chuy n hĩa n ăng lưng, protein đã cho th y bị s a đã cĩ nh ng đáp ng khơng t t v i vi c nuơi d ưng .Nh ư v y, vi c xác đnh li nhu c u vitamin nhĩm B cho bị s a theo h ưng nâng cao t i đa s c kho và s n l ưng s a, ch khơng ph i ch theo h ưng phịng ch ng thi u vitamin, là r t c n thi t. III. DINH D ƯNG KHỐNG 3.1. M t s đim chung Căn c vào hàm l ưng cĩ trong c ơ th đng v t hay trong th c ăn, ch t khống đưc chia thành hai nhĩm, nhĩm khống đa l ưng và nhĩm khống vi lưng. 188
54. Nhĩm khống đa l ưng cĩ m t trong c ơ th đng v t hay trong th c ăn vi s l ưng tính b ng ph n tr ăm hay b ng g/kg. Nhĩm khống vi l ưng cĩ mt trong c ơ th đng v t v i hàm l ưng khơng l n h ơn 50 mg/kg và cĩ nhu cu d ưi 100 mg/kg th c ăn. Ngày nay ng ưi ta nh n ra 3 nhĩm vi khống cĩ ch c n ăng khác nhau tn t i trong c ơ th đng v t: 1. Nhĩm vi khống cĩ vai trị dinh d ưng, thi u chúng thì gây nh ng r i lo n v sinh lý, sinh hố. Ví d thi u s t và đng thì gây thi u máu, thi u k m thì gây b nh á s ng (parakeratosis) 2. Nhĩm khống đc do nhi m qua th c ăn nh ư cadmium, chì, thu ngân. 3. Nhĩm khống khơng rõ ch c năng do dây nhi m t mơi tr ưng nh ư vàng, b c, nhơm Danh m c các nguyên t vi khống trong nhĩm 1 ngày càng dài thêm theo v i s ti n b c a các ngành hố h c, v t lý h c, cơng ngh sinh h c và dinh d ưng h c. Cĩ nh ng nguyên t tr ưc đây đưc coi là đc nh ư Se, F, Cr, Mo thì ngày nay ng ưi ta th y chúng cĩ vai trị dinh d ưng r t quan tr ng. Mt nguyên t khống đưc coi là cĩ vai trị dinh d ưng quan tr ng đi vi đng v t thì khi thi u nĩ s xu t hi n nh ng tri u ch ng thi u (th nghi m trên kh u ph n tinh ch ) và khi b sung tr l i thì lo i b ho c ng ăn ng a đưc nh ng tri u ch ng thi u. H u h t các nghiên c u v dinh d ưng khống đu th c hi n theo cách này, tuy nhiên cĩ nh ng nguyên t mà đng v t ch cĩ nhu cu r t nh thì vi c b trí nh ng kh u ph n tinh ch thi u m t nguyên t khống nào đĩ s r t khĩ kh ăn. Trong tr ưng h p này ng ưi ta ph i làm trên đng v t phịng thí nghi m v i nh ng điu ki n ki m sốt ng t nghèo đ con vt khơng thu nh n thêm b t c m t nguyên t nào trong mơi tr ưng nuơi. Vào n ăm 1950, theo đnh ngh ĩa này ng ưi ta ch th y cĩ 13 nguyên t khống đưc coi là là c n thi t cho đi s ng đng v t, đĩ là nh ng nguyên t đi l ưng (Ca, P, K, Na, Cl, S và Mg) và nguyên t vi l ưng (s t (Fe), iod (I), đng (Cu), coban (Co), k m (Zn), mangan (Mn)). ðn n ăm 1970, molipden (Mo), selen (Se), crom (Cr), fluor (F) đưc thêm vào danh m c các ch t khống quan tr ng và sau đĩ là asen (As), bo (B), chì (Pb), liti (Li), niken (Ni), silic (Si), titan (Ti), vanadi (V), ruteni (Ru) và nhơm (Al). Thc ra danh 189
55. mc các nguyên t quan tr ng cĩ h ơi khác nhau theo các tác gi khác nhau, tuy nhiên, v i nh ng ti n b khoa h c v dinh d ưng và v các ph ươ ng pháp phân tích hố h c đi v i các nguyên t khống thì b ng kê các nguyên t khống quan tr ng trong dinh d ưng ng ưi và đng v t ngày càng dài thêm. Ch t khống gi nh ng vai trị chung nh ư sau: - Vai trị c u trúc: Ca và P là thành ph n c a x ươ ng, S là thành ph n c a mt s protein t bào. - Vai trị sinh lý: K, Na và Cl tham gia thành ph n ch t đin gi i, duy trì cân b ng axit-baz ơ, tính th m màng và ki m sốt áp su t th m th u. - Vai trị xúc tác: nhi u nguyên t vi khống là ph n c a enzyme và chính các enzyme này (metalloenzyme) xúc tác các ph n ng sinh hố t bào. Metaloenzyme là nh ng enzyme ch a kim lo i, th ưng m i phân t enzyme cĩ m t s nguyên t kim lo i c đnh và nĩi chung nguyên t kim lo i này khơng th thay b ng nguyên t kim lo i khác. Kim lo i khơng nh ng cĩ tác d ng làm t ăng ho t l c c a enzyme mà cịn t ăng đ b n c a enzyme. Nh ư vy, thi u vi khống thì s làm gi m ho t tính enzyme, t đĩ gây nh ng r i lo n sinh hố và chuy n hố c a c ơ th . Sau đây xin gi i thi u m t s metalloenzyme (b ng 4.8) - Vai trị điu hồ: m t s nguyên t khống gi vai trị bi t phân và phân chia t bào nh ư Zn. Zn nh h ưng đn s sao mã, trong đĩ thơng tin di truy n trong nucleotide c a DNA đưc chuy n cho nuclotide c a phân t RNA. Bng 4.8. Mt s metalloenzyme Nguyên t khống Enzyme Cytochrome, catalase, perơxydase, phenyl-alanine Fe hydrơxylase và nhi u enzym khác trong chu trình Krebs. Fe cịn tham gia h th ng enzym c a t bào mi n d ch (neutrophils, lymphocyte) Cu Cytochrome ơxydase, ceruloplasmine, poly- phenolơxydase, amine ơxydase Zn Carbonic anhydrase, alcohol dehydrogenase, carbơxypeptidase, alkaline phosphatase, NAD 190
56. polymerase ( Zn tham gia h ơn 200 enzym trong c ơ th ) Mn Phosphoenolpyruvate, carbơxykinase, phosphotransferase, decarbơxylase, arginase, glucotransferase (nhng enzym này đĩng vai trị quan tr ng trong trao đi gluxid). Mo Xanthine dehydrogenase, sulphite ơxydase Se Glutathion perơxydase, deiodinase type I và II 3.2. Vai trị dinh d ưng c a khống đa l ưng 3.2.1. Canxi (Ca) Ca là nguyên t khống phong phú nh t trong c ơ th đng v t, 99% Ca cơ th cĩ trong x ươ ng, ph n cịn l i ch a trong t bào và d ch th (huy t t ươ ng đng v t cĩ vú ch a 80-120 mg Ca/lit, huy t t ươ ng c a gà mái đ ch a 300- 400 mg Ca/lít). Ca c ũng là nguyên t quan tr ng cho ho t đng c a m t s h th ng enzyme bao g m h th ng truy n xung đng th n kinh và co c ơ, Ca cũng tham gia vào quá trình đơng máu. Thành ph n c a x ươ ng Xươ ng là m t t ch c cĩ c u trúc ph c t p g m m t khung collagen và ch t khống, ch t khơ c a x ươ ng cĩ 460g ch t khống, 360g protein và 180g ch t béo. Ch t khống x ươ ng ch y u là Ca, P và Mg; Ca và P k t h p v i nhau trong m t d ng gi ng nh ư hydrơxyapatite [3Ca 3(PO4) 2.Ca(OH) 2] . Xươ ng là m t đơ n v khơng b n v m t hố h c: x ươ ng cĩ nh ng t bào t o x ươ ng (osteoblast) và tiêu xươ ng (osteoclast). Khi cịn non, t bào t o x ươ ng ho t đng m nh h ơn t bào tiêu x ươ ng. Khi tr ưng thành t bào t o x ươ ng ho t đng y u h ơn t bào tiêu x ươ ng (xem hình v 4.9). Hình 4.9. Sơ đ c t ngang ca x ươ ng 191
57. S ho t đng c a các t bào x ươ ng ch u s chi ph i c a hormon. Nh ng hormon kích thích s t o x ươ ng là: insulin, hormon sinh tr ưng, y u t sinh tr ưng gi ng insulin IGF-I, estrogen, testosterone, 1,25 dihydrơxy- vitamin D3, calcitonin. Nh ng hormon kích thích s tiêu x ươ ng là: parathyroid hormon, cortisol hormon và thyroid hormon (T2 và T3). Tri u ch ng thi u đng v t non thi u Ca trong kh u ph n gây b nh m m x ươ ng (rickets) vi bi u hi n x ươ ng bi n d ng, s ưng kh p, gy y u. đng v t tr ưng thành thi u Ca ng ưi b nh osteomalacia kh u ph n gây b nh x ươ ng (osteomalacia), đưc go là b nh lỗng xươ ng y u, giịn, d gãy do Ca b rút kh i xươ ng, lỗng x ươ ng do t bào osteoclast ho t đng xươ ng và khơng đưc thay th , bù đp. mnh h ơn t bào osteoblast. Nh ng tri u ch ng trên đây khơng ch Cĩ t i 12 nhân t liên quan do thi u Ca mà cịn do thi u P và vitanmin D. đn bnh lỗng x ươ ng, trong đĩ cĩ nhân t liên S cung c p Ca và P khơng h p lý c ũng quan đn ho t đng c a gây nên nh ng r i lo n b nh lý nguy hi m. hormone. ðĩ là tr ưng h p đi v i bnh s t s a th ưng g p bị s a ngay sau khi sinh. Bi u hi n c a b nh là m c Ca huy t thanh c a bị b gi m th p, bị b b i li t, nhi t nh ưc, hơn mê và cĩ th ch t. Nguyên nhân đúng c a hi n t ưng h th p Ca huy t ch ưa đưc rõ, nh ưng ng ưi ta cho r ng đu k ỳ ti t s a tuyn parathyroid khơng th ph n ng đ nhanh đ t ăng s h p thu Ca t ru t và đy m nh vi c huy đng Ca t x ươ ng vào máu. ð h n ch b nh x y ra ng ưi ta khuyên khơng nên cung c p th a Ca trong th i k ỳ c n s a (ví d cho ăn nhi u th c ăn tinh giàu Ca) nh ưng đm bo đ P trong th i k ỳ này. G n đây ng ưi ta đã thành cơng trong vi c kh ng ch b nh s t s a b ng cách điu khi n cân b ng axit-baz ơ kh u ph n, đĩ là vì cân b ng axit-baz ơ dch th cĩ nh h ưng đn s nh y c m c a x ươ ng đi v i parathyroid hormon (PTH) và s t ng h p 1,25 dihydrơxy-vitamin D 3. V i kh u ph n gi u cation K + và Na +, x ươ ng s kém nh y c m v i PTH và s gi i phĩng Ca t xươ ng vào máu b h n ch . Ng ưc l i v i kh u ph n gi u anion Cl - và S , xươ ng s t ăng nh y c m v i PTH, t ăng t ng h p 1,25 dihydroxy-vitamin D 3, t đĩ Ca gi i phĩng t x ươ ng ra c ũng t ăng lên (xem Box 4.2). 192