دانلود مقاله در مورد سوخت و ساز انرژی در طیور
دسته بندي :
مقاله »
مقالات فارسی مختلف
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 65 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
سوخت و ساز انرژی در طیور
انرژی مورد نیاز طیور برای رشد بافت های بدن ، تولید تخم مرغ ، انجام فعالیت های فیزیکی حیاتی و حفظ دمای طبیعی بدن از کربوهیدرات ها ، چربی ها و پروتئین های موجود در جیره به دست می آید. انرژی مصرف شده توسط طیور به سه شیوه مورد استفاده قرار می گیرد : تأمین انرژی فعالیت های حیوان ، تبدیل به حرارت و یا ذخیره در بافت های بدن. وقتی میزان انرژی جیرۀ طیور ، بیش از حد مورد نیاز برای سوخت و ساز و رشد طبیعی حیوان باشد ، این انرژی اضافی معمولاً به صورت چربی در بدن ذخیره می شود. این انرژی اضافی را نمی توان به آسانی از بدن حیوان دفع کرد ، وقتی تغذیۀ طیور به صورت مطلوب و بهینه است که جیره حاوی مواد مغذی لازم برای رشد ، تولید تخم مرغ یا گوشت متناسب با انرژی موجود در جیره باشد .
کلیبر هم انرژی را سوخت زندگی توصیف کرده است . بخش عمدۀ همۀ مواد خوراکی مصرف شده توسط حیوانات ، برای تأمین انرژی جهت واکنش های آنابولیک و کاتابولیک به کار می رود . در کوتاه مدت ، اتساع دستگاه گوارش بر میزان مصرف غذا مؤثر است ، در حالی که در درازمدت (روزهای متمادی) مقدار گلوکز خون ، عامل تعیین کنندۀ میزان مصرف غذاست . در واقع ، هیپوتالاموس تحت تأثیر هر دو سطح کم یا زیاد گلوکز قرار می گیرد که این عامل در تنظیم میزان مصرف غذا دخالت دارد . در مدت زمان های طولانی (هفته های متمادی) هم میزان بافت چربی- Adipose tissue.
مهم بوده ، مقدار برخی اسیدهای آمینه خاص در خون نیز بر میزان مصرف خوراک تأثیرگذار است . طیور به طور کلی ، توانایی قابل ملاحظه ای در کنترل میزان مصرف انرژی خود دارند که این امر هنگام تغذیۀ آنها با جیره هایی با سطوح مختلف انرژی بوضوح مشاهده می شود . این مکانیسم مهم ، پایه و اساس بسیاری از تصمیمات هنگام جیره نویسی است .
علی رغم اینکه در انسان و برخی پستانداران دیگر ، مزۀ غذا تأثیر زیادی در مقدار مصرف دارد ، لیکن این طعم و مزه مواد غذایی نقش نسبتاً ناچیزی در مصرف خوراک طیور برعهده دارد . سطح انرژی جیره عامل بسیار مهمی در تعیین میزان مصرف خوراک طیور است . وقتی حیواناتی نظیر جوجه های در حال رشد یا مرغ های تخم گذار جیره ای دریافت می کنند که از لحاظ همۀ مواد مغذی متعادل است ، این حیوانات به اندازه ای غذا می خورند که هر روز مقدار ثابت و معینی انرژی دریافت کنند . مقدار مطلق غذای مصرفی بستگی به نیاز حیوان به انرژی دارد که بر حسب اندازه ، فعالیت ، دمای محیط و در حال رشد یا تولید بودن حیوان متغیر است . بنابراین ، شناخت احتیاجات انرژی طیور در طی هر مرحله از رشد و نمو آنها و نیز در اختیار داشتن اطلاعات مربوط به مقدار انرژی قابل دسترس مواد خوراکی جیره ها امری مهم و ضروری است. با در اختیار داشتن این اطلاعات ، تخمین میزان مصرف غذای هر گله در یک محیط خاص امکان پذیر می شود و بر این اساس می توان مقدار پروتئین ، اسیدهای آمینه ، ویتامین ها و مواد معدنی مورد نیاز را نیز به دقت تعیین کرد تا رشد و عملکرد روزانۀ متعادلی در گله به دست آید . تولیدکنندگان صنعت طیور اغلب فکر می کنند که انرژی از مواد خوراکی و بویژه منابع پُر انرژی نظیر ذرت ، گندم ، دانه های سورگوم و روغن و چربی های گیاهی و حیوانی به دست می آید ، اما باید به خاطر داشت که همۀ اجزای آلی یک جیره تأمین کننده انرژی اند و اجزای پُر پروتئین جیره نظیر کنجالۀ سویا هم می توانند بخش های مهمی از کل انرژی مورد نیاز حیوان را تأمین کنند .
متخصصان تغذیه از نشاسته ، قند ، چربی و پروتئین های قابل هضم در مواد خوراکی برای تأمین انرژی مورد نیاز حیوانات استفاده می کنند . این افراد از چگونگی فرآوری اجزای خوراکی ، نحوۀ حفظ توازن مواد مغذی در جیره و چگونگی
2
افزودن مکمل هایی چون آنتی اکسیدانت ها یا آنزیم ها برای افزایش انرژی قابل دسترس طیور مطلع اند . این امر در جیره های حاوی مقادیر وافری که از همۀ مواد مغذی مورد نیاز از اهمیت خاصی برخوردار است . علت این امر آن است که کارآیی قابلیت استفادۀ مواد خوراکی به میزان انرژی قابل دسترس جیره بستگی دارد .
انرژی در کربوهیدرات ، چربی و پروتئین های اجزای خوراکی ذخیره می شود . منشأ اولیۀ این انرژی ، نور خورشید است و سپس در نتیجۀ فتوسنتز در منابع گیاهی ذخیره می شود . همۀ مواد حاوی کربن و هیدروژن با اکسیده شدن به دی اکسید کربن و آب ، انرژی پتانسیلی در اختیار حیوانات قرار می دهند . وقتی غذا در حضور اکسیژن به طور کامل در بمب کالری متر می سوزد ، مقدار حرارت تولید شده را می توان محاسبه کرد و انرژی خام غذا را نشان داد . درصدی از انرژی خام مواد غذایی که می تواند جذب بدن حیوان شده ، و برای فرآیندهای متابولیکی بدن به کار رود ، به توانایی حیوان در هضم مواد خوراکی بستگی دارد . فرآیند هضم ، بیانگر مراحل متعدد فیزیکی و شیمیایی در دستگاه گوارش و تجزیۀ ترکیبات شیمیایی پیچیدۀ موجود در مواد خوراکی به مولکولهای کوچکتر قابل جذب و استفادۀ توسط حیوان می باشد . این انرژی جذب شده به انرژی قابل هضم- Digestible energy
موسوم است . مقداری از انرژی از طریق ادرار به شکل ضایعات ازتی و سایر ترکیبات اکسید نشده به وسیلۀ بدن حیوان هم تلف می شود . وقتی انرژی قابل هضم برای این اُفت انرژی هم تصحیح شود ، انرژی باقی مانده به انرژی قابل سوخت و ساز - Metabolizable energy
غذا یا مواد خوراکی موسوم خواهد شد . در طی سوخت و ساز مواد مغذی نیز ، مقداری انرژی افت می کند (اتلاف حرارت) . انرژی باقی ماندۀ مواد غذایی که قابل دسترس حیوان جهت نگهداری و تولید است به انرژی خالص- Net energy
موسوم است .
شیوه های مختلف سنجش انرژی
انرژی خام
همان طوری که پیش از این توضیح داده شد ، انرژی خام به وسیلۀ بمب کالری متر تعیین می شود که تنها شیوۀ سادۀ سنجش آزمایشگاهی مقدار انرژی مواد خوراکی است . در مطالعات تغذیه ای ، انرژی خام اهمیت زیادی ندارد و بیشتر به عنوان نقطۀ آغازینی برای استفاده از سایر سیستم های ارزیابی انرژی در طیور به کار می رود . تعیین انرژی خام یک مادۀ خوراکی کاری عبث و بیهوده است . در بهترین شرایط ، انرژی خام توازن اجزای آلی و غیرآلی جیره را نشان می دهد . بقیۀ سیستم های ارزیابی انرژی در طیور ، مستلزم استفاده از حیوانات زنده و به کارگیری شیوه های مختلف و کلاسیک سنجش های زیستی است . استفاده از پرندگان زنده در چنین سنجش های طولانی ای (4 ـ 3 روزه) ، به مفهوم هزینۀ زیاد و امکانات گسترده ای است که باید در این رابطه صرف شود .
انرژی قابل سوخت و ساز
4
جدا کردن مدفوع و ادرار طیور بدون عمل جراحی و خارج ساختن میزنای- Ureter
پرندگان مشکل است . به نظر می رسد با توجه به اینکه با جمع آوری توأم ادرار و مدفوع (به عنوان مواد دفعی-Excreta
) می توان مستقیماً انرژی قابل سوخت و ساز را محاسبه کرد ، نیازی به جراحی و جداسازی ادرار و مدفوع پرندگان نباشد . انرژی قابل سوخت و ساز به عنوان برآوردی استاندارد از قابلیت دسترسی انرژی در طیور و اغلب حیوانات مزرعه پذیرفته شده است . در سنجش انرژی قابل سوخت و ساز ، همۀ انرژی مواد دفعی پرندگان منشأ خوراکی ندارند . در واقع ، حتی در پرندگانی که هیچ نوع غذایی به آنها داده نشود نیز مقداری مواد دفعی وجود دارد که می تواند شامل انرژی اندوژنوس ادرار ، سلول های مردۀ روده ، هورمون ها و آنزیم ها باشد . در صورتی که این اُفت انرژی حاصل از مواد غیرخوراکی هم برآورد شود و از مقدار AME کم گردد ، انرژی قابل سوخت و ساز واقعی به دست می آید . رابطۀ بین AME و TME پیش از این به وسیلۀ گوئیلائوم و سامرس (1970) توضیح داده شده بود . TME تحت تأثیر میزان مصرف غذا قرار نمی گیرد ، در حالی که AME وقتی میزان مصرف غذا خیلی کم باشد ، به طور ناگهانی اُفت می کند . وقتی مقدار مصرف غذا کم باشد (تقریباً در حد 50% نگهداری حیوان) ، فرض می شود اُفت انرژی اندوژنوس ادرار و مدفوع ، بخش عمده ای از انرژی مواد دفعی را تشکیل دهد . در هنگام تغذیه حیوان در حد نگهداری و بالاتر (پنجاه گرم در روز برای خروس های بالغ -Adult rooster
) ، میزان تصحیح بسیار کم و در حدود 5 ـ2 درصد است .
در اغلب موارد ، تصحیح همۀ برآوردهای انرژی قابل سوخت و ساز برای توازن ازت ضروری است . هنگام سنجش زیستی انرژی مواد خوراکی ، این امکان وجود ندارد که همۀ حیوانات به یک اندازه رشد کنند یا مثلاً به میزان مشابه تخم مرغ تولید نمایند ، به همین دلیل است که در سنجش های زیستی از خروس های بالغ استفاده می شود که رشد چندانی نمی کنند و به این ترتیب پنین واریانس هایی کاهش می یابد . اما حتی با تغذیه پرندگان بالغ در حد نگهداری ، باز هم در توازن ازت (پروتئین و اسید آمینه) حیوانات اختلافاتی وجود دارد ، به عنوان مثال در صورتی که از دو پرنده در سنجش های زیستی استفاده می شود که یکی 5 گرم و دیگری 10 گرم ازت در طی دورۀ آزمایش ذخیره کنند ، این اختلافات بر AME و TMEتأثیرگذار است . سرانجام همۀ این پروتئین ذخیره شده به عنوان بخشی از چرخۀ طبیعی پروتئین بدن کاتابولیز می شود ، و ازت (انرژی) باقی مانده دفع می شود . البته بعید است که چنین چرخه ای در یک دورۀ سنجشی زیستی کوتاه مدت (4ـ3 روزه) به طور کامل طی شود . در مثال فوق ، پرنده ای که ده گرم ازت را حفظ می کند، ME بیشتری دارد . علت این امر آن است که انرژی ادراری این پرنده کمتر است . از نظر ریاضی می توان برای هر پرنده مقدار یکسانی ازت باقی مانده در بدن در نظر گرفت ، به گونه ای که میزان ابقای انرژی استاندارد شود . معمولاً با تصحیح مقدار حاصل ، میزان ابقای ازت به صفر می رسد . مقدار تصحیح شده را انرژی قابل سوخت و ساز تصحیح شده براساس نیتروژن (AMEn یا TMEn) گویند . تصحیح متداول معادل 22/8 کیلو کالری انرژی خام به ازای هر گرم ازت باقی مانده یا دفع شده است که در واقع مقدار انرژی اسید اوریک می باشد . با فرض اینکه پرندگان در سنجش های زیستی ازت را باقی نگه می دارند ، این مقدار تصحیح شده باید به انرژی مواد دفعی اضافه شود که در نتیجه AMEn کمتر از AME خواهد بود . اما در صورتی که حیوانات در طول دورۀ سنجش زیستی دارای توازن منفی ازت باشند ، در این صورت عامل تصحیح از انرژی مواد دفعی کم می شود که در این حالت مقدار
5
AMEn بزرگتر از AME خواهد بود . همین توضیحات در مورد TME هم به کار می رود .
انرژی خالص
انرژی قابل سوخت و ساز برآورد مناسبی از انرژی خام قابل دسترس برای تولید است ، اما این انرژی در مورد رشد ، تولید تخم مرغ و نظایر آن از کارایی 100% برخوردار نیست . در طی این فرآیندهای متابولیکی ، حدود 15% انرژی به صورت حرارت تلف می شود که معمولاً از آن به اتلاف حرارتی یاد می شود . مواد مغذی مختلف که برای تغذیۀ طیور مورد استفاده قرار می گیرند ، از کارایی های متفاوتی برخوردارند ، لذا انرژی خالص هم به مرحلۀ رشد ، تولید یا نمو حیوان بستگی دارد . برآورد NE کاری بسیار مشکل است ، زیرا تعیین مقدار عامل تصحیح یعنی اتلاف حرارتی بسیار سخت است. می توان میزان حرارت ایجاد شده را براساس برآوردهای نسبت یا کسر تنفسی- Respiratory quotient
به دست آورد که خود برآوردی از نسبت CO2 دفع شده به مقدار اکسیژن مصرف شده است . نسبت تنفسی معمولاً بین 0/1- 7/0 می باشد . وقتی چربی ها اکسید می شوند . نسبت تنفسی 7/0 و زمانی که کربوهیدرات ها در بدن اکسیده می گردند ، این نسبت معادل 0/1 می باشد . از آنجایی که هیچ مادۀ مغذی مستقل از سایر مواد مغذی کاتابولیز نمی شود ، بنابراین نسبت تنفسی بین این دو مقدار قرار دارد . گاهی اوقات نسبت تنفسی خارج از این حدود برآورد می شود که در این صورت ، مقادیر بالاتر از این حد ، ناشی از سنتز چربی از کربوهیدرات و مقادیر پایین تر از این حد هم به خاطر سنتز کربوهیدرات از چربی و نیز کاتابولیسم پروتئین هاست . وقتی پروتئین ها کاتابولیز شوند ، نسبت تنفسی در طیور کمتر از پستانداران خواهد بود که علت این امر تشکیل اسید اوریک به جای اوره در پرندگان است ، به عنوان مثال هنگام کاتابولیسم آلانین خواهیم داشت :
در پستانداران :
در پرندگان :
اسید اوریک
با محاسبۀ نسبت تنفسی برای مقادیر مختلف خوراک می توان اتلاف حرارت را برآورد کرد . با کم کردن این مقدار از AMEn ، برآوردی از کل انرژی خالص به دست می آید . این مقدار را نیز می توان به انرژی خالص مورد نیاز حیوان برای تولید و نگهداری تفکیک کرد . گاهی اوقات انرژی خالص مورد استفاده برای تولید را انرژی تولیدی- Productive energy
هم گویند .
انرژی خالص (NE) تولید و نگهداری را می توان با برآورد مستقیم انرژی ذخیره شده در محصولات هم به دست آورد . فراپرز و همکارانش تلاش هایی در زمینه برآورد «انرژی تولیدی» مواد خوراکی با استفاده از شیوه های کشتار مقایسه ای-Comparative slaughter
انجام دادند . به طور کلی ، سیستم انرژی خالص از بیشترین صحت و کاربرد برای برآورد قابلیت استفاده انرژی در حیوانات برخوردار است ، لیکن برآورد مستقیم آن بسیار مشکل است و تنها می توان میزان تولید انرژی مواد خوراکی را برای ردۀ خاصی از پرندگان با مقدار مشخصی تولید گوشت ، تخم مرغ و غیره به دست آورد . در عمل ، مقدار