KHOÁNG VI LƯỢNG ĐỒNG (Cu)- VAI TRÒ CỦA KHOÁNG VI LƯỢNG ĐỒNG

Đồng là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho hoạt động của nhiều loại enzyme và các phản ứng của protein. Đồng cũng rất cần thiết cho một số quá trình như sinh sản, sự phát triển của xương đã đươc dự đoán, các chức năng này phụ thuộc lẫn nhau, nhưng có hai chức năng được thể hiện rõ nhất trên hai nhóm enzyme: enzyme tyrosinase (tạo sắc tố), enzyme lylsyloxydases (phát triển những mô liên kết) (Suttle,1987a; Prohaska, 2006).

Chức năng chống oxi hóa

Đồng có thể bảo vệ mô cơ thể chống lại các tác nhân ”stress oxi hóa” có từ các gốc tự do, bao gồm những sản phẩm sinh ra từ quá trình hô hấp, và nó tương tác vói nhiều chất dinh dưỡng với tính chất là chất chống oxi hóa. Bạch cầu trung tính dựa vào hoạt động hô hấp của tác nhân gây bệnh và chúng tạo ra chất siêu oxi hóa (O^2-) để tiêu diệt tác nhân gây bệnh. Thí nghiệm được thực hiện trong invitro (Jonh and Shuttle,1987). Hoạt động của enzyme catalase ở gan bị giảm trong triệu chứng thiếu Cu (Taylor et al., 1988). Enzyme catalase đồng hóa H₂O₂ từ những chất có gốc OH^- nguy hiểm, khi có tín hiệu từ tế bào.

Chức năng hô hấp

Ở đâu cung có phức hợp haem enzyme, cytochrome c oxidase (CCO), đáp ứng sự vận chuyển electron trong hoạt động của chuỗi hô hấp trong việc tạo ra năng lượng cho hoạt động của tế bào. Sự giảm hoạt động của CCO cũng là nguyên nhân phổ biến gây rối loạn, bao gồm sự suy giảm của bạch cầu trung tính, một thành phần quan trọng của hệ thống miễn dịch (Jones and Suttle, 1987).

Bảng 2: Chức năng một số enzyme phụ thuộc vào nguyên tố Cu

Enzyme	Chức năng	Kí hiệu (viết tắt)	Ghi nhận bệnh học
Caeruloplasminb (ferroxidase)	Fe2+ → Fe3+, hence Fe, hence Fe, transport; antioxidant	Cp	Bệnh thiếu máu ( Anaemia)
Cytochrome c oxidase	Terminal electron-transfer respiratory chain	CCO	Anoxia (causing neurona degeneration, cardiac hypertrophy)
Oxidative deamination of diamines and their derivatives	Oxidative deamination of diamines and their derivatives	DAO	Unknown
Dopamine-β- monooxygenase	Catecholamine metabolism	DBM	Behaviour?
Hephaestin	Export of iron from intestine	HEP	Anaemia
Ferroxidase II	Iron oxidation		Anaemia

(Nguồn: Boham et al, 2002; Prohaska)

Đồng thì có nhiều ở các đồng cỏ bãi chăn gia súc, có ở trong thức ăn thô xanh, ngũ cốc, trong các loại thực vật trưởng thành, với những điều kiện pH trung tính (McFarlane et al., 1990)

Trong thức ăn thô xanh thì lá chiếm lượng đồng cao hơn trong cọng và cành, giảm ở thực vật đã phát triển hoàn toàn các bộ phận từ 40 đến 60% (Szentmihalyi et al. 1986).

Triệu chứng thiếu đồng ở dê (thấp hơn 2 mgCu/kg DM/ngày) tăng lượng kẽm chứa trong gan và buồng trứng, và nó làm giảm 50% thức ăn đưa vào (Gruen et al. 1986).

Bảng 3: Sự khác nhau về hàm lượng Cu trong một số cơ quan ở một số loài nhai

Tên động vật	Não (mg/kg DM)	Gan (mg/kg DM)	Lông (mg/kg DM)
Nai	5.6	46	5.8
Cừu	17.0	196	9.6
Dê	14.0	10	4.7
Gia súc	11.0	137	7.2

(Nguồn: George F. W. Haenlein)

Có ít tài liệu đã công bố về vấn đề này, người ta biết rằng khả năng đồng hóa Cu rất thấp, nhưng khả năng đó không thể dự đoán trước được một cách chính xác. Underwood nhận xét rằng, chỉ 5-10% Cu trong khẩu phần là được hấp thu và giữ lại trong cơ thể động vật; sự giữ Cu trong cơ thể động vật bị giảm do ảnh hưởng của mức sử dụng rất cao bất thường về Mo hoặc sulfat. Murty đã tìm được phương trình hồi qui về mối tương quan của sự giữa Cu với mức sử dụng Cu theo những số liệu xác định trên 24 cừu trưởng thành ăn từ 4.2 đến 9.9 mg Cu/24 giờ. Nhu cầu duy trì bằng 3.85 mg/24 giờ đã được xuất phát từ sự sử dụng ứng với mức giữ lại bằng 0 và đã tính tương đương với sự sử dụng 7mg Cu/kg DM thức ăn.

Theo tài liệu của Dick thì hàm lượng chung của Cu trong cơ thể của hai cừu non thiến tương ứng bằng 182 và 228 mg, và cũng theo tác giả thì trong lông cừu chứa khoảng 5 mg Cu/kg. Theo Cunningham thì nồng độ Cu trong gan động vật mới sinh cao hơn so vói động vật già. Hàm lượng Cu trong sữa cừu trung bình bằng khoảng 0.15 mg/lít.

Một số lượng lớn tài liệu tham khảo chỉ ra rằng, sự thiếu Cu không biến chứng gặp ở cừu nuôi trên bãi chăn chứa 1- 4 mgCu/kg.

Những dấu hiệu ngộ độc mãn tính đã được phát hiện ở cừu ăn 30mg Cu trong 24 giờ.

Từ những kết quả thí nghiệm về nuôi dưỡng cho thấy rằng, nồng độ thích hợp cho cừu là 5mg/kg DM.

Điều kiện mất diều hòa ở những con cừu non là tình trạng thiếu Cu. Triệu chứng này xuất hiện sau khi sinh hoặc một vài tuần khi sinh. Dấu hiệu ghi nhận thong thường là sự mất điều hòa việc bú sữa của cừu con. Các cơ của cừu mềm ra không có sựu gắn kết chặt chẽ với nhau, sự thoái hóa của các bao sợi myelin. Cừu con có thể bị yếu ớt và có thể chết bởi vì nó không đủ sức vượt qua khi nuôi dưỡng. Khi cừu mẹ mang thai mà thiếu Cu trong thời gian dài đó là một điều kiện ảnh hưởng lên sự phát triển của hệ thần kinh trung ương của cừu non ( Howell, 1970; Underwood, 1977; Miller, 1979a).

Cừu có thể chịu dựng được sự thiếu Cu lông cừu phát triển có dạng xơ, rối bời và cứng, lông xếp không thành nếp, lông có thể kéo dài ra thành chuỗi. Lông thì không có màu hay thiếu sắc tố lông ở những cừu có màu lông đen ở những chỉ số trong triệu chứng thiếu Cu (Underwood, 1977). Điều kiện tương tự đã được ghi nhận khi xảy ra trên những cừu có lông đen khi sử dụng Mo với hàm lượng cao. Sự thiếu máu, xương bị biến dạng và sự không thụ thai nó liên hệ với tình trạng thiếu Cu ở cừu(Underwood, 1977).

Nhu cầu Cu cho cừu thì liên quan đến chế độ ăn và cũng liên hệ với yếu tố di truyền, nhu cầu Cu có sự khác nhau vào tùy vào tình trạng của cừu nó không và nhu cầu Cu không tùy thuộc vào một điều kiện cụ thể nào áp dụng. Nồng độ của S và Mo trong chế độ ăn chính là một nhân tố ảnh hưởng lên nhu cầu của Cu. Các dạng phức hợp khoáng không hòa tan của Cu làm giảm sự hấp thu Cu và là tăng nhu cầu của chúng trong khẩu phần cần được bổ sung. Sự xuất hiện của S đưa đến ảnh hưởng độc lập phát huy những giá tri sẵn có của Cu, nhưng S và Mo ảnh hưởng phụ thuộc nhau (Suttle, 1975, Underwood,1981; Suttle và Field, 1983).

Suttle và McLauchlan (1976) đã sử dụng công thức sau để ước tính được hàm lượng Cu được hấp thu.

Cu (%)= 5.71 - 1.729 S – ln Mo + 0.227 (S*Mo).

Trong đó: S nồng độ của S trong cỏ(g/kg); Mo nồng độ Mo trong cỏ (mg/kg).

Nồng độ của Mo và S không vượt quá 4 g/kg và không quá 6 mg/kg DM. nồng độ Zn cao (Campbell và Millis, 1979), nồng độ Fe, Ca (Millis, 1979a) cũng làm giảm sự hấp thu Cu.

Mặc đù chưa có một nhu cầu nào chính xác cho nhu cầu của cừu và thường được ước tính dựa vào nhu cầu tối ưu khi cung cấp cho cừu. trong thực tiễn sử dụng, ARC (1980) đã ước tính được nhu cầu về nhu cầu Cu cho cừu. Cừu đang sinh trưởng có trọng lượng từ 5-40kg thì nhu cầu 1.0 – 5.1 mg Cu/kg DM, nhu cầu duy trì ở cừu trưởng thành 4.6 – 7.4 mg Cu/kg DM, nhu cầu cho mang thai 6.2 – 7.5 mg Cu/kg DM và nhu cầu cho việc tiết sữa từ 4.6 – 8.6 mg Cu/kg DM.

Theo đây mức độ Cu là như sau:

Bảng 4: Mức độ sử dụng Cu được Suttle ước tính

Hàm lượng Mo trong khẩu phần (mg/kg)		Hàm lượng Cu được đề nghị (mg/kg DM)
	Sinh trưởng	Mang thai	Cho sữa
<1.0	8-10	9-11	7-8
>3.0	17-21	19-23	14-17

(Nguồn: Suttle, 1983c)

Sự khác biệt giữa nhu cầu và khả năng gây độc của Cu là rất hẹp. Những lỗi thường gặp khi trộn thức ăn là sự lặp lại nhiều lần hàm lượng Cu trong thức ăn kết quả là làm tăng tỉ lệ tử chết do bị ngộ độc Cu. Mức độ Cu trong thức ăn sẽ phát huy tác dụng tối đa khi trong chế độ ăn của cừu có hàm lượng Mo thấp. Nếu hàm lượng Mo thấp dưới mức 1 ppm và thức ăn khô có chứa 6- 8 ppm Cu cũng không gây triệu chứng ngộ độc.

Nồng độ của Cu trong máu 0.7 – 1.3 ppm và trong gan là 12 ppm (Pope, 1971). Nồng độ Cu trong gan giúp ích cho việc chẩn đoán được Cu trong cơ thể cừu. Nồng độ của Cu trong vỏ thận giúp ích cho việc chẩn đoán được độc tính của Cu. Dựa vào DM có thể xác định được nồng độ của Cu để có thể gây độc ở gan không được quá 500 ppm và ở vỏ thận 80 – 100 ppm (Pope, 1971). Sự dung huyết, vàng da (có thể nhận thấy ở niêm mạc mắt), gan và thận có màu đậm là từ kết quả của sự ngộ độc Cu (Todd, 1969).

Trong điều trị ngộ độc do Cu, sulfate và Mo có thể giải quyết được tình trạng này. Chế độ ăn cho cừu nếu chỉ đơn độc là sulfate thì làm giảm rất lượng Cu trong gan và việc tổng hợp ceruloplasmin (Ross, 1966). Với khẩu phần ăn với hàm lượng Zn có thể là bảo vệ chống lại ngộ độc Cu. Với lượng Zn 100 ppm trong khẩu phần ăn có thể làm giảm việc tích lũy Cu trong gan (Pope, 1971). Khi hòa tan 100 mg ammonium molybdate và 1 g sodium sulfate vào trong 20 ml nước và cho uống hàng ngày thì có hiệu quả lên cho việc điều trị ngộ độc Cu ở cừu hoặc cho Mo và sulfate vào trong thức ăn cũng có hiệu quả. Cả hai phương pháp điều trị trên cần 5 – 6 tuần (Ross, 1966, 1970).