Home / Trang Trại / Hệ tiêu hóa của cá: cấu tạo, sinh lý hấp thu & tỷ lệ tiêu hóa

Hệ tiêu hóa của cá: cấu tạo, sinh lý hấp thu & tỷ lệ tiêu hóa

/

Cũng giống như nhiều loài động vật khác, hệ tiêu hóa của cá bắt đầu từ miệng và kết thúc tại hậu môn. Miệng cá thường không có răng. Ngoại lệ có một số giống cá dữ xung quanh xương khẩu cái, vòng quanh miệng (cả trên và dưới) có hàng răng nhỏ, sắc, nhọn, làm nhiệm vụ bắt, giữ mồi. Vì không có răng nên cá không thể “nhai” thức ăn. Quá trình tiêu hóa thức ăn của loài cá cũng vì vậy mà đặc biệt.

Hệ tiêu hóa của cá

1. Cấu tạo bộ máy tiêu hóa của loài cá

Ống tiêu hoá cá có 4 phần, đó là ruột đầu, ruột trước, ruột giữa và ruột sau. Ruột đầu gồm xoang miệng và mang. Ruột trước gồm thực quản, dạ dày, pylorus. 

Một số loài cá không có dạ dày (khoảng 15% loài cá không có dạ dày) thì ruột trước chỉ có thực quản và một đoạn ruột bắt đầu từ cuối ống thực quản kéo đến cửa ống dẫn mật. 

Ruột giữa là đoạn ruột từ sau pylorus đến đầu đoạn ruột sau. Gần pylorus có túi mùa hạ vị (pylorus caeca), cá chó có 5-8 túi, cá hồi vân có 35-100 túi. 

Ruột sau gồm ruột kết và lỗ thải phân. Niêm mạc ruột là các lông nhung, kích cỡ lông nhung biến đổi theo thời tiết và thức ăn (cá sống môi trường lạnh có lông nhung dài và dày hơn so với cá sống môi trường nóng, tuy nhiên tổng số lông nhung thì không biến đổi). 

Đặc điểm chung về giải phẫu của ống tiêu hoá tất cả các loài cá là:

  • Cấu tạo giải phẫu biến đổi theo tập tính ăn. 
  • Ruột của loài ăn thực vật (herbivores) dài hơn loài ăn động vật (carnivores). Chiều dài ruột/dài thân của carnivores, omnivores (ăn tạp) và herbivores lần lượt là 0,2-0,5/1 0,6-8,0/1 và 0,8-15/1.
  • Loài cá không có dạ dày không có pha tiêu hoá axit.  
Các cơ quan tiêu hóa của cá và ống tiêu hóa của cá hồi vằn, cá chép, cá da trơn và mè hoa

2. Sinh lý tiêu hóa và hấp thu của cá

Ống tiêu hoá của cá có dịch dạ dày, dịch tụy và dịch ruột, trong các dịch này chứa enzym, giữ vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hoá các chất dinh dưỡng. 

2.1. Dịch dạ dày (gastric secretion) 

Dịch dạ dày có tính axit có ở hầu hết các loài cá, trừ cá không có dạ dày. Thành phần dịch dạ dày gồm: 

* Axit hydrochloric: tiết ra từ dạ dày khi có thức ăn, pH dịch dạ dày có thể đạt tới 2 sau khi ăn vài giờ. 

* Enzyme: Pepsin được hình thành từ pepsinogen trong môi trường axit. Pepsin phân cắt dây nối peptide thành những mạch ngắn hơn, nó phân giải được hầu hết protein nhưng không phân giải được mucins, spongin, conchiolin, keratin hay những peptide phân tử lượng thấp. 

Dịch dạ dày cũng chứa một số enzyme không phân giải protein, đó là các enzyme bao gồm: 

  • Amylase – Clupea sp. 
  • Lipase – Tilapia sp. 
  • Esterases (pH = 5,3 – 8,0) 
  • Chitinase – Coryphaenoides sp (ăn crustaceans) 
  • Hyaluronidase – Scomber Japonicus 
  • Cellulase – trong một vài loài estuarine và cá nước ngọt, enzyme này có nguồn gốc vi sinh vật chứ không phải của cá. 

2.2. Dịch tuỵ (pancreatic secretion) 

Bicarbonates: do tụy tiết ra để trung hòa axit HCl tiết ra từ dạ dày.

Enzyme

Proteases bao gồm:

  • Trypsin: hình thành do thuỷ phân trypsinogen, phân giải dây nối peptide có nhóm carboxyl đến từ arginine hay lysine. Hoạt động tối ưu ở pH=7. 
  • Chymotrypsin: hình thành do trypsin tác động vào chymotrypsinogen, phân giải dây nối peptide của nhóm carboxyl của axit amin mạch nhánh (tyrosine, tryptophan, phenylalanine). 
  • Elastase được hình thành khi proelastase được hoạt hoá bởi trypsin, nó phân giải dây nối peptide của elastin. 
  • Carboxypeptidase hình thành từ procarboxypeptidase sau khi được trypsin hoạt hoá, nó thuỷ phân dây nối peptide cuối cùng của cơ chất. 

Amylase: Tuyến tụy là nguồn chủ yếu của amylase của cá, pH tối ưu cho hoạt động của nó là 6,7. 

Chitinase: Nhiều loài cá, đặc biệt các loài cá ăn côn trùng và giáp xác. Enzyme này hoặc sinh ra từ tuỵ (pH cho hoạt động tối ưu là 8-10) hoặc từ dạ dày (pH cho hoạt động tối ưu là 1,25-3,5). 

Lipase: Lipase thuỷ phân mỡ triglycerides, phospholipids và esters sáp. 

Carbonic anhydrase thấy ở ruột cá coral, người ta cho rằng enzyme này dùng để phân giải calcium carbonate. 

2.3. Dịch mật (bile secretion) 

Về cơ bản, mật cá giống mật động vật có vú, nhưng vì mô gan và mô tuỵ của một vài loài cá trộn lẫn nhau cho nên dịch mật có chứa enzyme của tụy. Dịch mật có tính kiềm yếu, chứa muối mật, cholesterol, phospholipids, sắc chất mật, anion hữu cơ, glycoproteins và ion vô cơ. Dịch mật là tác nhân nhũ hoá mỡ trong quá trình tiêu hoá mỡ. 

2.4. Dich ruột (intestinal secretion)

Dịch ruột chứa các enzymes: 

  • amino-di-tripeptidase;
  • alkali và axit nucleosidase (phân chia nucleosides); 
  • polynucleotides (phân chia axit nucleic); 
  • lecithinase (phân chia phospholipids); 
  • lipase và những esterases khác (phân chia lipides); 
  • amylase, maltase, isomaltase, sucrase, lactase, trehalase và laminarinase (tiêu hóa carbohydrates). 

Hoạt tính amylase ruột cá chép cao hơn ở cá hồi. Laminarinase trong ruột cá rô Phi nuôi bằng phiêu sinh. Laminarinase phân giải laminarin (β-1,3 glucan), có nhiều trong nhóm tảo Laminariaceae.

2.5. Sự tiêu hóa và Protein

Tiêu hóa protein bắt đầu ở dạ dày trong những loài cá có dạ dày, protein bị phân cắt thành những mảnh polypeptide để tiếp tục được tiêu hoá ở ruột. 

Dưới tác động của enzyme dịch dạ dày, dịch tụy và dịch ruột, protein bị phân giải thành peptide và axit amin theo sơ đồ: Protein → pepton, polypeptide → peptide đơn giản → axit amin.

Động thái enzyme tiêu hoá protein của cá phụ thuộc vào những yếu tố sau:

  • Loài: hoạt tính proteolytic của loài ăn động vật lớn hơn loài ăn thực vật. 
  • Tuổi: hoạt tính enzyme pectic và tryptic tăng mạnh trong 20 ngày tuổi đầu, sau đó hoạt tính tryptic tăng mạnh hơn peptic (40 ngày tuổi hoạt tính tryptic tăng 10 lần còn hoạt tính peptic tăng 4 lần). 
  • Thành phần khẩu phần: khẩu phần nhiều tinh bột và xơ làm giảm hoạt tính proteolytic. 
  • Nhiệt độ nước: enzyme proteolytic tiết nhiều và có hoạt lực cao ở nhiệt độ cao (40-50oC), ở nhiệt độ từ 20oC đến 5oC, hoạt lực proteolytic giảm 30-40% giá trị ban đầu. 
  • pH: đối với Clarias gariepinus, pH tối ưu cho pepsin dạ dày là 3, cho trypsin và chymotrypsin là 8,2 và 7,8; đối với Anguilla japonica những con số tương ứng là 2,5-3,3 đối với pepsin (nhiệt độ 40-50oC) và là 7,6 đối với trypsin (nhiệt độ 46oC). 
  • Thời gian nuôi dưỡng: hoạt tính protease dịch ruột cá chép đạt tối đa sau khi ăn 5 giờ, hoạt tính amylase giảm sau khi ăn 1 giờ, nhưng sau 5-6 giờ lại tăng lên. 
  • Lipid: Dưới tác động của dịch mật, mỡ được nhũ hoá và dưới tác động của lipase mỡ biến thành monoglyceride, glycerol và axit béo. 
  • Carbohydrate: Carbohydrate dưới tác động của những enzyme tiết ra ở tụy và ruột biến thành hexose và pentose. Chitin bị phân giải thành N-acetylamin nhờ enzyme chitinase. Amylase và maltase tiết ra chủ yếu ở đoạn ruột giữa, sucrase tiết chủ yếu ở đoạn ruột xa, tuy nhiên ở cá chép amylase tiết ra chủ yếu ở tuỵ và hầu như không tiết ra ở ruột. Cá con (6,5g) có hoạt tính amylase và maltase cao hơn cá lớn (400g); khẩu phần giàu tinh bột làm tăng hoạt tính của amylase và maltase; nhiệt độ thích hợp cho carbohydrase hoạt động thì tương đối rộng (20-40oC). 

2.6. Sự tiêu hoá vi sinh vật 

Vi sinh gồm vi khuẩn và protozoa có ở phần cuối ruột non tiếp giáp trực tràng, chúng tiết ra các enzyme proteolytic, amylolytic, chitinase, lecithinase và cellulase. Tuy nhiên vi khuẩn chỉ đóng một vai trò nhỏ trong quá trình tiêu hóa chitin và cellulose. 

2.7. Sự hấp thu

Protein: axit amin được hấp thu theo gradient nồng độ sau khi kết hợp với ion vô cơ, những peptide đơn giản được hấp thu bằng cơ chế pinocytosis (thực bào).

Lipid: những sản phẩm hoà tan của tiêu hoá lipid được hấp thu chủ yếu ở niêm mạc ruột trước và cả ở pyloric caeca.

Carbohydrate: glucose được hấp thu ở niêm mạc ruột theo cơ chế hấp thu tích cực và theo gradient nồng độ.

Tác động của các enzymes tiêu hóa của cá

3. Tỷ lệ tiêu hóa thức ăn

Tỷ lệ tiêu hoá thức ăn được xác định bằng tỷ lệ phần trăm của chất dinh dưỡng tiêu hoá, hấp thu được so với chất dinh dưỡng ăn vào. Có hai công thức xác định tỷ lệ tiêu hoá, đó là tỷ lệ tiêu hoá biểu kiến (apparent digestibility coefficient – ADC) và tỷ lệ tiêu hoá thật (true digestibility coefficient – TDC): 

ADC = (q – p)/q x 100 (1) 

q : chất dinh dưỡng ăn vào 

p : chất dưỡng thải ra ở phần 

TDC = (q – (p – p’)/q x 100 (2) 

q và p: công thức (1) 

p’ : chất dinh dưỡng nội sinh thải ra ở phân (tế bào thành ruột, dịch tiêu hóa) 

Trong thực tế khó xác định TDC cho nên trong dinh dưỡng động vật thuỷ sản người ta thường chỉ sử dụng ADC. để xác định tỷ lệ tiêu hoá một chất dinh dưỡng nào đó trong thức ăn, có nhiều phương pháp khác nhau, tuy nhiên có một phương pháp được áp dụng phổ biến là phương pháp dùng chất đánh dấu. 

Chất đánh dấu thường dùng là oxit crom (Cr2O3), chất này hầu như không tiêu hoá, hấp thu trong đường tiêu hoá. Oxit crom được trộn vào thức ăn theo tỷ lệ 1-2%. 

Sau khi cho ăn một thời gian, người ta lấy mẫu phân của cá. Cùng với việc định lượng thành phần phần trăm của các chất dinh dưỡng trong phân, người ta cũng xác định tỷ lệ phần trăm của oxit crom trong phân. Sau đó áp dụng công thức sau để tính tỷ lệ tiêu hoá (digestibility coefficient – DC): 

DC = 100 – [ 100 x (% A x : % B) x (% A’ : % B’) ]

% A: %chất đánh dấu có trong thức ăn (theo khối lượng chất khô)

% B: %chất đánh dấu có trong phân (theo khối lượng chất khô) 

% A’: %chất dinh dưỡng có trong thức ăn (theo khối lượng chất khô) 

% B’: % chất dinh dưỡng có trong phân (theo khối lượng chất khô)

Cám ơn bạn đã đọc đến dòng này: Thông tin bài viết mang tính chất tham khảo. Nếu copy, vui lòng để backlink đường dẫn phía cuối bài hoặc anchortext và không để nofollow trong code.

This div height required for enabling the sticky sidebar
error: Content is protected !!
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :