Modul 5 - Karbohydrater, fôr, kontaminanter og syklisk hypoxi Flashcards
Hva er den største molekylgruppen blant næringsmidlene?
Karbohydrater
Hvordan ser karbohydrater ut strukturmessig?
De kommer i mange komplekse former. Favoriserer en syklisk struktur.
Stivelse som er et karbohydrat er det dominerende molekyler i flere vegetabilske næringsstoffer. Nevn noen:
Hvete, mais, potet, søtpotet, bønner/erter og ris. Inneholder fra 42% til 90% stivelse.
I hvilke grupper inndeles karbohydrater kjemisk? Gi eksempler på hver gruppe:
Enkle:
Monosakkarider (glukose, fruktose), di- og oligosakarider (maltose, isomaltose) og sukkeralkoholer (glyserol).
Komplekse, rene:
Fordøyelige (stivelse, glykogen) og utilgjengelige (løselig og uløselig fiber).
Komplekse, sammensatte:
Glykoproteiner, glukosaminer (kitin) og glykolipider (cerebrosider, gangliosider).
Hva er glukose og stivelse? Hvordan og hvor lagres det i kroppen?
Glukose er et monosakkarid, som er dominerende i fôr og i metabolismen. Karbohydrater foreligger i all hovedsak som glukose i dagens fiskefôr. Mange glukosemolekyler som er satt sammen i lengre kjeder er stivelse. Stivelse brytes ned i metabolismen og lagres som glykogen i noen lagre rundt i kroppen, der de viktigste er lever og muskel.
Hva er funksjonen til karbohydrat i fiskefôr og hva er fordelen med det?
Stivelse er viktig for den tekniske kvaliteten på fôret, det utgjør ¨rammeverket¨ til pellets. Fordøyelig karbohydrat er også en billig energi, det kan også ha en protein- og fettsparende effekt (hvis nivået ikke overstiger noen grenseverdier). I naturen er det overskudd av karbohydrater, som gjør det til en potensielt billig råvare for fiskefôr.
Hva er utfordring med karbohydrater i fiskefôr?
Karnivor fisk som laks har lav kapasitet for utnyttelse av karbohydrater. Laks mangler en del av de fordøyelsesenzymene som trengs for å nyttegjøre seg av og bryte ned store mengder karbohydrater.
Herbivor fisk som har en langstrakt tarm (mange ganger lenger enn det karnivor fisk har) som er bedre egnet for å ta opp karbohydrater.
Hvilke faktorer har noe å si for hvordan fisk klarer å utnytte karbohydrater?
- Fiskeart (karnivor 10-20%/herbivor 30-4+%)
- Molekylstørrelse og kompleksitet (fisk evner bare å fordøye små mengder med komplekse karbohydrater)
- Mange og type karbohydrat tilsatt i fôret
- Alder
- Vanntemperatur
- Sekresjon av fordøyelsesenzymer (menge og type)
- Anatomisk struktur av fordøyelseskanalen (tarmlenge)
- Tilstedeværelse av antinæringsstoffer (antinæringsstoffer kommer ofte med de vegetabilske kildene som brukes i fôr)
Hvor mye karbohydrat får oppdrettslaks og villfisk i seg?
Oppdrettslaks får i seg 8-15% karbohydrater gjennom fôret, mens villaks som i stor grad spiser byttedyr får i seg kanskje 1%.
Hva skjer dersom nivået av karbohydrater i fiskefôr økes over en terskelverdi?
Fôrutnyttelse og tilvekst reduseres.
Karnivor fisk er dårlig på å utnytte stivelse. Hva skyldes dette?
- Kort tarm
- Lav amylase (uforgreinet) + disakkarid aktivitet
- Metabolsk forstyrrende: Laks har få insulinreseptorer, lav glukose affinitet hemmer insulinproduksjon. Insulin er viktig for regulering av blodsukkeret, altså menge karbohydrater i blodet.
Hvilken effekt har vannløselig fiber på næringsverdi og tarmfunksjon?
- Påvirker fysiske egenskaper hos innholdet i tarm. Danner et vannbindende nettverk som fører til en fortykning av vannlaget mot mucosa/tarmvegg. Dette forhindrer opptak av en del næringsstoffer eller sinker opptaket. Reduserer også opptak av spesielle vannløselige forbindelser som mineraler og sporstoff.
- Hemmer enzymaktivitet, fører til nedsatt protein- og karbohydratfordøyelse.
- Hemmer micelledannelse, fører til redusert absorpsjon av lipider.
- Bindig av enkelte mineraler.
Alt dette fører til redusert pasasjetid i tarm.
Hvilken effekt har vannløselig fiber på næringsverdi og tarmfunksjon?
- Påvirker fysiske egenskaper hos innholdet i tarm, øker pasasjetid i tarm. Det gir fisken mindre tid på å ekstrahere næringsstoffene i fôret, får derfor et stort tap gjennom ekskrementer.
- Reduserer kontakttid mellom substrat og enzym, gir redusert fordøyelse og absorpsjon.
Hvordan foregår karbohydratmetabolismen?
Alfa-amylase (et enzym i pankreassekretet) angriper kjeden med 1,4-bindinger, og begynner å bryte den ned. Videre kommer alfa-glukosidase inn å bryter 1,6-bindingene, forgreiningene. Så bryter mono- og disakkarider i entrocyttene kjeden ned til enkle monosakkarider sim blir tatt opp i tarmen som enkle glykogenmolekyler.
Hva er mobilt lager, og hvordan omsettes karbohydrater i fisk etter et måltid (hvor blir de av)?
Mobilt lager: Andel lagrede glukose som hydrolyseres og regenereres gjennom første døgn etter et måltid.
Fisken får 10-15% karbohydrater via fôret, hvor 40-90% absorberes.
- Blodglukose utgjør ca 1-3% av absorberte karbohydrater, 24 timer etter siste måltid.
- Leverglykogen utgjør ca. 15% av absorberte karbohydrater, mobilt lager ca 1% av totalt leverglykogen.
- Muskelglykogen utgjør 8-15% av absorberte karbohydrater, mobilt lager ca. 8% av totalt leverglykogen.
- Ufordøyd stivelse, det som går rett gjennom tarmen uten å bli tatt opp utgjør 10-60% av spist mengde.
- Energiproduksjon i glukosekrevende vev tar 40-70% av absorberte karbohydrater.
Hvilke organer i fisk har størst glukoseaktivitet (total aktivitet/g vev)?
- Gjeller (gjellende krever mye energi for å holde oppe osmoreguleringen, henter energien gjennom glukose).
- Plasma
- Hjerte
- Rød muskel
- Lever
- Hvit muskel
Glukose er viktig for å opprettholdelse av det osmotiske trykket. Hva skjer om fisken får for lite eller for mye glukose i forhold til dette?
Der som fisken har mer eller mindre enn 3-8 mM glukose vil fisken få problemer med vannbalansen, svelling eller hydrering.
Under grensen: Cellene i fisken vil kunne svelle opp.
Over grensen: Cellene tørker inn og krymper i størrelse.
Regulering av plasmaglukose (blodsukkeret) er hormonelt regulert. Hva skjer i en situasjon som fôring der glukosekonsentrasjonen i fisken er høy?
Ved høy glukosekonsentrasjon vil GIP (Gastric inhibitor peptide) utskilles. Dette gir beskjed til endogen pankreas om å utskille insulin (beta-celler) slik at lagringsevevene i muskel og lever kan begynne å lagre glukose som glykogen, ved at insulin binder seg til celler.
Regulering av plasmaglukose (blodsukkeret) er hormonelt regulert. Hva skjer i en situasjon som sult der glukosekonsentrasjonen i fisken er lav?
Det sendes signaler til hypothalamus som igjen påvirker hypofysen til å skille ut ACTH (Adrenokortikotropinthormon). Dette gjør at Glukagon/GLP utskilles fra endogen pankreas (alfa-celler). Dette vil igjen føre til nedbrytning av glykogen fra lagre og utskillelse slik at det frigjøres glukose til blodomløpet, da stiger blodsukkeret.
Hvilken påvirkning har melatonin på blodsukkeret (mengde karbohydrater i blodet)?
På dagtid med sollys vil melatonin skilles ut av hypofysen noe som igjen påvirker pankreas til å redusere insulinutskillelsen.
Økt lysintensitet > Melatonin ned > Insulin ned (blodsukkeret opp)
Hvilken påvirkning har stress på blodsukkeret (mengde karbohydrater i blodet)?
Stress er en faktor som påvirker sukkeret, glukosekonsentrasjonen i blodet går opp. Det skjer ved at stress påvirker hypofysen som sender ut kortikotropiner som igjen påvirker hodenyrene til å skille ut stresshormonene adrenalin og kortisol. Dette gjør at glukosekonsentrasjonen i blodet stiger, da går blodsukkeret opp.
Fisken klarer ganske effektivt å skille ut og regulere glukosenivået i blodet.
Nevn en viktig faktor som har betydning for regulering av plasmaglukose?
Temperatur.
Ved kalde temperaturer kommer fisk opp i høyere nivåer og det tar lengre tid for glukosenivået kommer ned igjen sammenlignet med fisk i varmere temperaturer.
Hva skjer når stivelse varmebehandles, og hvorfor gjøres dette?
Stivelsemolekyler denatureres gjennom varmebehandling. Ved 90 grader har molekylene svellet opp og glukosemolekylene har dannet et nettverk som er veldig porøst. Disse porene er avgjørende for dagens høyenergifôr, det er disse porene som mettes og som får pellete til å holde ganske godt på fettet.
Fordeler ved varmebehandling:
- Styrker skjelettstrukturen pellet (forklistring)
- Bidrar til porøsitet, evne til å absorbere og holde på fett
- Varmebehandling forbedrer fiskens evne til å utnytte stivelse
Stivelse består av kjeder av amylose og amylopektin. Hva er forskjellen på disse?
Amylose:
- 1,4-bindinger
- Mer styrke, liten ekspansjon
- Rette kjeder
Amylopektin:
- 1,4 + 1,6-bindinger
- Mer ekspansjon, liten effekt på styrke
- Forgreina kjeder
Hva består våtfôr og mykfôr av, og når ble de introdusert?
Våtfôr:
Våtfôr ble brukt i næringens spede start. Det bestod av 90% fisk og 10% tørre råvarer. Avskjær eller oppkappet fisk ble kvernet sammen med litt bindere for å gi fôret konsistens, så ble det spadd ut i oppdrettsenhetene.
Mykfôr:
Etter våtfôr kom mykfôr på slutten av 70-tallet, men syrekonservert råstoff. Mykfôr bestod av 50% fisk og fiskeriprodukter og 50% tørre råvarer. Dette fôret hadde en slags pelletform, men det var altså en veldig myk pellet.
