Zivju barība, barošana un barošanas vadība

1. Zivju barība, barošana un barošanas vadība 07.08.2009              test 1

2. Struktūra •    Zivju barība •    Uzturvielu prasības •    Barības ražošana •    Barošana •    Barošanas reģistrācija, izmantojamība, utt. 07.08.2009 test 2

3. Barošanas mērķis: Apgādāt zivis ar barības vielām, kas nodrošinātu to augšanu, labu veselību un augstu produkcijas kvalitāti visīsākajā iespējamajā laikā par viszemākajām izmaksām 07.08.2009              test 3

4. Prasības pēc uzturvielām • • Prasības pēc uzturvielām var iedalīt prasībās pēc enerģijas un prasībās pēc neaizvietojamām barības vielām • Enerģijas avoti: • ^Proteīns • ^Tauki • ^Ogļhidrāti • Neaizvietojamās barības vielas: • ^Neaizvietojamās aminoskābes • ^Neaizvietojamās taukskābes • ^Vitamīni • ^Minerālvielas • 07.08.2009              test                                                                                                      4                                                                                                            ^^

5. Uzturvielu nepieciešamība un zivju barošana: • • Zivju uzturvielu nepieciešamības un ēdināšanas jautājumos vispārinājumus ir grūti izdarīt, šie faktori var būt atkarīgi no dažādām zivju kategorijām: • – auksto ūdeņu zivis – silto ūdeņu zivis – jūras zivis – saldūdens zivis – bentiskās zivis – zālēdājas – visēdājas – gaļēdājas • Zivs gremošanas sistēma 07.08.2009              test                                                                                                      5                                                                                                            ^^

6. Zivju gremošanas sistēma: ekoloģiskās kategorijas • •    pelāģiskās/planktona ēdājas • •    bentiskās/piegrunts ēdājas • •    tā kā katra suga aizņem savu vides nišu, spuru zivju polikultūra apvieno dažādu veidu sugas • •    šie apsvērumi kombinācijā ar filoģenēzi, lielā mērā nosaka gremošanas morforloģiju • •    zivis ar līdzīgiem barošanās paradumiem var uzrādīt arī ievērojamas gremošanas trakta atšķirības 07.08.2009              test                                                                                                      6                                                                                                           

7. Gremošanas sistēma piemērota barošanās paradumiem • Smith, 1980 mouth oesophagus        stomach         midgut hindgut % Gaļas ēdāji (lasis) Visēdāji (sams, garneles dod priekšroku dzīvnieku izcelsmes barībai) Visēdāji (karpa, tilapija dod priekšroku augu barībai) Zālēdāji (Baltais amūrs, piena zivs) Zarnu garums proporcionāls ekoloģiskajai barošanās nišai 07.08.2009 test 7

8. Zivs gremošana: anatomija • •   Divas galvenās grupas: • – bez kuņģa: karpu dzimtas zivis (karpas) • – ar kuņģi: auksto ūdeņu lašu dzimtas zivis, silto ūdeņu sams, tilapija, zuši, Epinephelinae • •   Visiem “tīriem” plēsējiem ir kuņģis un zobi • •   Relatīvais zarnas garums (RZG): zarna:ķermeņa garums • – liels RZG = sugas, kas patērē detrītu, aļģes (augsta proporcija nesagremojama materiāla) 07.08.2009              test                                                                                                      8                                                                                                            ^^

9. Relatīvais zarnas garums RGL 15.5 4,5 2,8-3,1 0,7 0,9 Suga Barošanās • Labeo horie          aļģes, detrīti • Garra dembensis aļģes, inverti • Barbus sharpei augi • Chelethiops        zooplanktons • elongatus gaļēdāji Chela bacaila 07.08.2009 test 9

10. Zivju prasības pēc uzturvielām 07.08.2009              test 10

11. Kāpēc zivju barībā ir proteīns? Fermenti Hormoni (adrenalīns, glikagoni, insulīns) Enerģija PROTEĪNS Transports ķieģeļi Imūnsistēma Muskuļi un saistaudi Proteīnu izmanto dažādiem nolūkiem. Tomēr dārdzības dēļ, kā arī, lai samazinātu slāpekļa noplūdes ūdenskrātuvēs, proteīns ir maksimāli labi jāizmanto. Kā mēs varam nodrošināt, lai proteīns zivīs maksimāli labi tiktu izmantots? ________

12. Vajadzība pēc proteīniem • • Minimālais nepieciešamais daudzums, lai apmierinātu vajadzības pēc aminoskābēm un sasniegtumaksimālu augšanu • – nepieciešamība pēc proteīna barībā sastāv no • •  nepieciešamības pēc neaizstājamajām aminoskābēm, kuras zivis nevar sintezēt pašas • •  nepieciešamības pēc sadalāmajām aminoskābēm vai pietiekama aminoslāpekļa daudzuma, lai zivis pašas varētu tās sintezēt Primārā proteīnu struktūra Aminoskābju ķēdes sekvence Amino Acids Alpha helix Sekundārā proteīnu struktūra izveidojas aminoskābju sekvencei savienojoties ar ūdeņraža saitēm • Terciārā proteīnu struktūra • Izveidojas, kad notiek pievilkšanās starp alfa spirālēm un krokotajām loksnēm • Alptia helix Kvartāra proteīnu struktūra ir proteīns, kas sastāv no vairākām aminoskābju ķēdēm • Vajadzība pēc proteīna tiek definēta kā minimālais nepieciešamais daudzums, lai apmierinātu vajadzības pēc aminoskābēm un sasniegtu maksimālu augšanu • Nepieciešamība pēc proteīna barībā sastāv no • 1) nepieciešamības pēc neaizstājamām aminoskābēm, ko zivis nevar sintezēt pašas • 2) nepieciešamības pēc sadalāmām aminoskābēm vai pietiekama aminoslāpekļa daudzuma, lai zivis pašas varētu tās sintezēt • Augšanas vajadzības atkarīgas no augšanas stadijas. Vai zivs atrodas “nobarošanas” vai ātras augšanas fāzē; vai zivs audzē muskuļus vai izmanto proteīnu enerģijai?

13. Proteīna līmeņi barības devās un faktori, kas ietekmē to izmantošanu • • dažādu jaunzivju prasība pēc proteīna: • – 30-55% no barības sausnes • – vēžveidīgo: 30-60% • • Faktori, kas ietekmē proteīna izmantošanu • – suga • – vecums • – augšanas ātrums • – proteīna/enerģijas attiecība • – aminoskābju sastāvs • – svaigo sastāvdaļu sagremojamība • – veselība • – vide 07.08.2009 test 13

14. Aminoskābes • A) aminoskābes struktūras formula • B) Aminoskābes var pastāvēt D un L versijā, kas ir viena otras spoguļattēli 07.08.2009 test 14

15. Aminoskābes • Neaizstājamās • Aizstājamās – – – – – – – – – – Alanīns Asparagīnskābe Asparagīns Cisteīns Glicīns Glutamīns Glutamīnskābe Prolīns Serīns Tirozīns – – – – – – – – – – Arginīns Histidīns Izoleicīns Leicīns Lizīns Metionīns Fenilalanīns Treonīns Triptofāns Valīns • Proteīni sastāv no 20 aminoskābēm (aa) • 10 aminoskābes uzskata par neaizstājamām, un tās uzņem ar pārtiku, kamēr zivis pašas var sintezēt 10 07.08.2009 test 15

16. Neaizstājamās aminoskābes organisma sastāvā salīdzinājumā ar prasībām g/100 g aa.

17. Dažādām zivju sugām aminoskābju modelis ir diezgan neizpētīta lieta. Kvantitatīvā nepieciešamība ir noteikta attiecībā uz dažām zivju sugām, tomēr metodes, kā tas ir izdarīts, atrodas zem lielas jautājuma zīmes. Piemēram, Atlantijas lasim nepieciešamība pēc uzturvielām ir vēl diezgan neskaidri iezīmēta • ARGINĪNS Lasim ir visaugstākās prasības, apmēram 6% no proteīna, kamēr citām sugām tas nepieciešams 4-5% apmērā no visa proteīna. • HISTIDĪNS Pētītajām sugām šīs prasības ir lieliski saskaņotas diapazonā no 1,5 līdz 2,5% proteīna • IZOLEICĪNS Prasības ir apmēram 2,2-3% • Leīcīna prasības svārstās robežās 4,4-3,9% • Valīna prasības Dažādām sugām svārstās no 2,5 līdz 4,0. • Lizīna prasības Lizīns viena no pirmajām ierobežojošajām aminoskābēm, un augu izcelsmes proteīnā tās saturs parasti ir zems. Daudzām zivīm šis prasības svārstās 4-5% robežās no visa proteīna • Fenilalanīna prasības vairumam zivju sugu atrodas robežās 5-6%. Vienīgi varavīksnes foreles prasības varētu būt pieticīgākas • Metionīns. Vairumam zivju tas nepieciešams 2-3% no visa proteīna, kamēr atsevišķām sugām var būt arī augstākas prasības. • Treonīns Dažādām zivju sugām nepieciešamība pēc tā svārstās 2-5% robežās no visa proteīna. Tik pašas variācijas ir aizdomīgas un var norādīt, ka vērtības ir noteiktas izmantojot dažādas metodes. • Triptofāns. Vajadzība pēc triptofāna zivīm ir neliela 07.08.2009 ttttttttt111

18. Aminoskābju nepieciešamība

19. Aminoskābju mijiedarbība • •    Sinerģija: • – cisteīns – metionīns – fenilalanīns – tirozīns • •    Pretdarbība • – Lizīns-arginīns • – Leicīns- (izoleicīns-valīns) • Mijiedarbība: • Metionīns un cisteīns: Pārtikas cisteīns var samazināt pārtikas metionīna daudzumu. Metionīna aizvietošanas vērtība ar cisteīnu, kas nepieciešama maksimālai augšanai uz sēra bāzes ir noteikta 60% apmērā Amerikas lasim un 42% varavīksnes forelei. • Fenilanīns un tirozīns: Tirozīnu var saražot no fenilalanīna. Pievienojot tirozīnu barībai, tiek samazināts fenilalanīna daudzums. Tirozīns var aizvietot vai ietaupīt vajadzību pēc fenilalanīna par 60% karpām un par 48% varavīksnes forelēm. • Arginīns: Lizīna antagonists, tā kā palielinot lizīna devu uzturā, plazmā samazinās arginīna daudzums, kā arī karbamīda daudzums un amonjaka ekskrēcija. Tika konstatēts, ka izmaiņas notiek pateicoties arginīna sabrukšanas relatīvā ātruma samazinājumam pie paaugstināta lizīna līmeņa. • Leicīns- izoleicīns-valīns Liekas, ka pastāv sakarība starp sazarotās ķēdes aminoskābēm, tomēr šīs sakarības nav tik izteiktas kā citiem dzīvniekiem

20. Nesabalansēts aminoskābju sastāvs var izraisīt • -    palēninātu augšanu • -    samazinātu barības izmantojamību • -    slimības: • -   kataraktu (triptofāns, metionīns) • -   spuru nolietošanos (triptofāns) • -   muguras deformāciju/skoliomu/ ieliektu muguru (triptofāns) • -   Masveida nobeigšanos • Triptofāna nepietiekamība lašu dzimtas zivīm var izraisīt pazīmes, kas nav novērotas citām zivju sugām: • Skriemeļu deformācijas – skoliozi un lordozi. Tomēr šos stāvokļus var labot • Ja varavīksnes foreles nesaņem atbilstošu barības triptofānu, var parādīties • Spuru erozija • katarakta • Īso žaunu operkula • Nieru kalcinoze (paaugstināts kalcija, magnija, nātrija un kālija līmenis) • Pie metionīna nepietiekamības: • Varavīksnes forelēm abpusējā katarakta. Citām zivju sugām katarakta obligāti neattīstās • Masveida bojāeja • 30. Attēls aminoskābju modelis atsevišķās barības sastāvdaļās salīdzinot ar lašveidīgo zivju aminoskābju modeli • 22

21. 07.08.2009              test 21

22. Tauki un taukskābes • •   Enerģijas vide (vissvarīgākā zivju barībā) • •   Neaizstājamo taukskābju avots • •   Lipīdos šķīstošo uzturvielu absorpcija • •   Laba garša

23. 07.08.2009 test 23

24. Tauku šūnu membrānas funkcijas 07.08.2009 test 24

25. Neaizstājamās taukskābes • N-3 • • N-6 • – pirmā dubultsaite 6. pozīcijā no metilgala • – silto ūdeņu zivīm un siltasiņu dzīvniekiem • – 18:2 n-6 visvienkāršākā (no augiem) • – pirmā dubultsaite 3. pozīcijā no metilgala • – jūras organismiem • – 18:3 n-3 visvienkāršākā (no augiem) • – jūras zivīm nepieciešams 20:5 n-3 07.08.2009 test 25

26. Neaizstājamo taukskābju nepieciešamība • • Zivis nevar sintezēt vai nu 18:2(n-6) vai 18:3(n-3) no jauna • -  Saldūdens zivis: • •  Karpa: 1% linolēnskābi un 1% linolskābi • •  Varavīksnes forele: 1% linolēnskābi un iespējams 1% linolskābi • -  Jūras zivīm: • •  nepieciešama eikosapentēnskābe (EPA) 20:5(n-3) un /vai dokosaheksānskābe (DHA) 22:6(n-3) • -  Vēžveidīgajiem (vēžiem): • •   1% linolēnskābe un 1% linolskābe • •  0.5-1% holesterīns • 07.08.2009              test                                                                                                      26                                                                                                          ^^

27. Nepietiekamība • • Neaizstājamo taukskābju nepietiekamība izpaužas: • – spuru puve • – šoka sindroms • – miokardīts • – palēnināta augšana • – samazināta barības izmantojamība 07.08.2009              test                                                                                                      27

28. Lipīdu sagremojamība ir atkarīga no tauku kušanas punkta 07.08.2009              test                                                                                                      28                                                                                               

29. Taukskābju saturs (%) potenciālajos eļļas avotos – kušanas punkts (oC) 07.08.2009 test 29

30. Taukskābju saturs jūras ūdeņu avotos salīdzinājumā ar sauszemes avotiem 07.08.2009 test 30

31. Ķēdes garums – kušanas punkts, oC 07.08.2009 test 31

32. Nepiesātināto taukskābju kušanas punkts 07.08.2009 test 32

33. Liellopu tauku sagremojamība karpām un liellopu un cūku tauku sagremojamība varavīksnes forelēm pie dažādām ūdens temperatūrām 07.08.2009 test 33

34. Tauku līmenis un tauku izmantošana barībā • •    Lašu dzimtas zivis– treknās zivis • -  varavīksnes forele un lasis var patērēt augstas tauku koncentrācijas barību (līdz 40%) • -  Izmantošana atkarīga no kušanas punkta • -  Paaugstināts lipīdu saturs barībā uzlabo barības izmantošanu un proteīna aizturēšanu organismā • •    Baltās zivis– liesās zivis • -  Silto ūdeņu zivis, 5 -15% • -  Auksto ūdeņu zivis 15-20% • •    Vēžveidīgie (vēži) • -  6-10% •                         34                                                                                                          ^^

35. Ogļhidrāti • •    Glikoze: enerģija eritrocītiem un nerviem • •    Ciete: Barības tehniskā kvalitāte • •    Lēts enerģijas avots • Maksimālā pieļaujamā koncentrācija ir noteikta katrai sugai atsevišķi

36. Izmantošana • •   Plēsējzivis: • – Tips • – Ogļhidrātu daudzums • •   Saldūdens zivis labāk panes ogļhidrātus kā jūras zivis un auksto ūdeņu zivis 07.08.2009              test                                                                                                      36

37. Plēsējzivs – zema cietes sagremošanas spēja 37 07.08.2009              test

38. Mikrouzturvielas: minerāli • • Minerāli • – Sastopami izšķīduši ūdenī, saldūdens var būt ļoti bagāts ar tiem • •  tiek absorbēti caur zarnu traktu vai arī difūzijas ceļā caur ādu un žaunām • – Klasifikācija • •  Makrominerāli: augstākas prasības • – Ca, Ma, K, P, Na, Cl, S • •  Mikrominerāli: zemākas prasības • – Fe, I, Mn, Cu, co, Zn, Se, Mo, F, Al, Ni, Si, Sn, Cr 07.08.2009              test                                                                                                      38

39. Galvenās funkcijas: • Ca, P, Mg, Mn, Cu, Co, Cr Skeleta veidošana, zvīņas, eksoskelets, • audi (nervi) • Muskuļu tonuss (kontrakcijas), Ca, P, Mg, Mn, Cu, Na, K, Cl             elektronu pārraide un nervu impulsi • P, Zn, Mg, Mn, I, Se, Na, K, S, Cr          Proteīnu, lipīdu ogļhidrātu un enerģijas vielmaiņa • Na, K, Cl, Ca, Mg                                   skābes-sarmu bilances regulācija • plazmā, žaunu membrānas caurlaidība un osmoregulācija • Zn, Cu, Mg, Mn, S,                                   Aminoskābju, nukleīnskābju, Ca, P, I, Se, Co, Cr Fosfolipīdu, hormonu, vitamīnu un metaloenzīmu vai aktivatoru komponenti Fe, Ca, Mn, Cu, Co               ------ Hemoglobīna veidošana, asins koagulācija                  07.08.2009              test                                                                                                      39

40. Vitamīni • Ūdenī šķīstošie: • Tiamīns (B1 ) • Riboflavīns (B2) • Pantotēnskābe (B5) • Piridoksīns (B6) • Cianobalmīns (B12) • Nikotīnskābe (Niacīns) • Vitamīns H (Biotīns) • Folijskābe • Askorbīnskābe (Vitamīns C) • Taukos šķīstošie: • Retinols (Vitamīns A) Kolekalciferols (Vitamīns D) • Tokoferols (Vitamīns E) Filokvinons (Vitamīns K) • Vitamīniem līdzīgie • Inozitols • Holīns • P-aminobenzosīrs • Astaksantīns 07.08.2009              test                                                                                                      40

41. Taukos šķīstošie vitamīni un to funkcija •    VITAMĪNU UZTURVIELU NOZĪME •    Vitamīns A – redze, acis, tīra āda, veselīgi kauli, mati un zobi •    Vitamīns D – kalcija un fosfora vielmaiņa stipriem kauliem un zobiem •    Vitamīns E – novērš proteīnu, tauku un vitamīna A oksidāciju, aizsargā sarkanos asins ķermenīšus •    Vitamīns K – palīdz asinsrecēšanai 07.08.2009              test                                                                                                      41                                                                                                          ^^

42. Ūdenī šķīstošie vitamīni • •     C Antioksidants, kas stiprina imūnsistēmu, novērš saaukstēšanos un slimības, novērš vai samazina ar kancerogēnajām vielām saistītos brīvos radikāļus un nitrozamīnus • •      B1 (tiamīns) nervu sistēmas funkcijas, ēstgriba un enerģija. • •      B2 (Riboflavīns) āda, acis un enerģija • •      B3 (Niacīns) āda, nervu sistēma un garīgā darbība • •      B5 (Pantotēnskābe) izstrādā acetilholīnu, kas ir neironu pārraidītājs virsnieru dziedzeru funkcijai • •     B6 palīdz metabolizēt proteīnu un taukus, nepieciešams eritrocītiem un hemoglobīna sintēzei • •     B12 novērš anēmiju, nozīmīgs veselīgai nervu sistēmai, piedalās DNS sintēzē • •     Biotīns                Metabolizē aminoskābes, veicina apmatojuma augšanu. • •     Folijskābe         Sarkano asinķermenīšu veidošana, metabolizē taukus, proteīna sintēze • Holīns              Novērš tauku uzkrāšanos aknās. Smadzenēs darbojas kā neironu pārraidītājs • Inozitols              Iesaistīts kalcija mobilizācijā • 07.08.2009              test                                                                                                      42                                                                                                         

43. Enerģija • Dzīvniekiem ir nepieciešams pastāvīgs enerģijas avots: • •   ķermeņa uzturēšanai • – vielmaiņai • – proteīna sintēzei • – hormonu, enzīmu, gļotu ražošanai utt. • •   Kustībām • •   Atražošanai • •   Augšanai • • Enerģija tiek iegūta no – taukiem • – ogļhidrātiem • – proteīna 07.08.2009 test 43

44. Barības vielu enerģētiskā vērtība • • diētas enerģijas saturs ir atkarīgs no tās ķīmiskā sastāva • • Sadedzinātais siltums, KJ/g – ogļhidrāti: 17,2 – tauki:                        39,4 • – proteīni:                  23,5 07.08.2009              test                                                                                                      44

45. 07.08.2009 test 45

46. Zivis ēd, lai apmierinātu savas prasības pēc enerģijas • Augšana notiek vienīgi gadījumā, ja asimilētā enerģija pārsniedz bāzes vielmaiņu • •    barības devas enerģijas līmenis ietekmē barības uzņemšanu • •    Zems enerģijas līmenis mobilizē ķermeņa proteīnu • •    Salīdzinājumā ar siltasiņu dzīvniekiem: • – zivīm nav nepieciešams saglabāt konstantu ķermeņa temperatūru • – tās patērē mazāk enerģijas kustoties • – un slāpekļa atkritumiem (žaunu difūzija) 07.08.2009              test                                                                                                      46                                                                                                          ^^

47. Formulēto barību mērķis •    Nodrošināt nepieciešamās uzturvielas •    Nodrošināt augstu ražošanas līmeni •    Pieņemamas izmaksas •    Augstu fizisko barības kvalitāti •    Nodrošināt augstu produktu kvalitāti •    Veselību 07.08.2009              test                                                                                                      47

48. Formulēšana •  Proteīns •  Tauki •  Ogļhidrāti •  Vitamīni, minerāli 07.08.2009              test                                                                                                      48

49. Mazākas izmaksas par formulas sastādīšanu • • Lineārās programmēšanas metodes balstās uz: • – dzīvnieka vajadzības pēc uzturvielām • – barības sastāvdaļas uzturvielu un enerģijas satura • – Sastāvdaļu bioloģiskās izmantojamības • – sastāvdaļu vai uzturvielu minimālajiem vai maksimālajiem ierobežojumiem • – sastāvdaļu izmaksām 07.08.2009              test                                                                                                      49

50. Pārstrāde • – Barības maisījums tiek sastrādāts granulās • • uzlabota uzturvielu kvalitāte • • uzlabota barības efektivitāte • • Vienkāršota loģistika • • Uzlabota higiēnas kvalitāte • • Barošanas ierīces • • mazāk barības atkritumu un uzlabota ūdens kvalitāte 07.08.2009              test                                                                                                      50