التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

في هذا المثال ميزان الازوت والكربون موجبين فتكون بروتين ودهن وفي حالات اخرى قد يكون ميزان الازوت سالب وميزان الكربون الكلى موجب فلو كان ميزان الازوت اليومى – ١٠جم ازوت والكربون الكلى ٧٣٣‚ ٥جم.

٥٢‚٥ × ٦ × ١٠

فان ميزان كربون الدهن = + ٧٣٣‚ ٥ = ١٠٠٠٠

٧٦٥جم

ويكون الدهن المتكون

= ١٠٠٠جم.

وهذا يحدث إذا كان بروتين الغذاء لا يسد احتياج الحيوان من البروتين اللازم وكان الغذاء يحتوى كمية عالية من المركبات غير الازوتية ،وبين الميزان أن الحيوان بروتينا وفي الوقت نفسه قد يزداد وزنة لزيادة تكون الدهن به.

يفقد

وهذا غير مرغوب فيه ،وفي نفس التغذية العادية يكون الازوت موجب أو محايد على الاقل ،وقد يكون ميزانى الازوت والكربون سالبين عند صيام الحيوان

أيضا.

ويدل ذلك على هدم البروتين والدهن

كل ١جم بروتين يكون ٥‚٧كيلو كالورى وان كل جم دهن ينتج ٩‚٥كيلو

كالورى عند الاحتراق.

فيكون الطاقة الح اررية )المجهود الصافي على صورة ح اررة( =

٩٨٤٢ = ٩‚٥ × ١٠٠٠ +٥‚٧ × ٦٠كيلو كالورى.

وبالنسبة للطاقة الح اررية يمكن حسابها من معادلتي ابورية – أسامة الحسينى أو

معادلة بلاكستر:

كان ميزان الازوت موجب

E = 12.42 C - 4.92 N

اذا كان ميزان الازوت سالب

E = 12.42 C - 39.12 N

معادلة بلاكستر Blaxter

E = 12.55 C - 6.9 N

-٥٨٦-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية

مقاييس الأغذية

مقدمة:

تقيم مادة العلف من خلال ما تحتويه من البروتين والطاقة .ورغم ذلك هناك مواد علف تقيم غذائيا من خلال محتواها من المادة المعدنية أو بعض المثبطات الغذائية Anti-nutritional Factorsوالغرض من تقييم الأغذية أم مواد العلف هو إيجاد وسيلة لمقارنة فعل هذه الأغذية على الحيوان وتاثيرها على الانتاج.

طبقا لمحتواها من المركبات الغذائية أو

بعض الطرق المتبعة لتقيم مواد العلف

محتواها من المادة العضوية:

أولا :مقياس معادل النشا )مقياس كلنر(

)Kellner:Starch Value (Starch Equivalent

تعريفه:

هو عبارة عن عدد كيلو جرامات النشا التي تنتج دهنا في احيوان التام النمو مساوية لما ينتجه ١٠٠كيلو جرام من مادة العلف المراد تقييمها.

وتعتمد نظرية كلنر على الأساس العلمي التي الذي يفرق بين فعل الغذاء عند حفظ الحياة وفعل الغذاء عند الانتاج على اعتبار أن:

أي غذاءين متساويين في القيمة الغذائية إذا أنتجا كميات متساوية من الطاقة الفسيولوجية النافعة الحقيقية اللازمة لحفظ حياة الحيوان .مع وجود النهاية الصغري

للبروتين اللازم لحفظ الحياة.

أي غذائين متساويين في القيمة الغذائية إذا أنتجا كميات متساوية من الدهن في

جسم الحيوان التام النمو.

وقد قام Kellnerباستخدام حيوانات )ثيران( تامة النمو أعطيت في البداية غذاء حافظ للحياة معلوم محتواه من الطاقة الفسيولوجية النافعة ،ثم يضاف المادة الغذائية المطلوب تقييمها وفي هذه الحالة يتكون دهن بجسم الحيوان يمكن تقديره

-٥٨٧-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

من ميزاني النتروجين والكربون.

ملحوظات:

أولا :كل كيلو جرام نشأ مهضوم ح اررته ٤١٨٥ك .كالوري ينتج عنه طاقة فسيولوجية نافعة قدرهي ٣٧٦١ك .كالوري يدخل منها فيتكوين دهن ٢٣٦٠ك.

كالوري أي حوالي ٢٤٨جم دهن ،أي أن معامل الاستفادة من الطاقة الفسيولوجية

النافعة ) ٣٧٦١ك ,كالوري( على صورة دهن

)٢٣٦٠ك.كالوري(

٢٣٦٠

__________ = ٠,٦٣ويسمى هذا بمعدل الاستفادة

٣٧٦١

إذا أخذنا كمية الدهن المتكونة من كيلو جرام نشا مهضوم )٢٤٨جرام( كوحدة لتقارن بها كمية الدهن التي تتكون من كيلو جرام بروتين مهضوم ،كيلو جرام دهن مهضوم

نجد الآتي:

أ -كمية الدهن التي تتكون من كيلو جرام بروتين مهضوم = ٢٣٥جرام،

مقارنة بالنشا المهضوم:

٢٣٥

٢٤٨

= ٠,٩٤كجم نشا مهضوم

ب -كذلك كمية الدهن التي تتكون من كيلو جرام دهن مهضوم نجدها تختلف تبعا لمادة العلف التي تحتوي على هذا الدهن المهضوم:

الأعلاف الخشنة مثل الدريس والألبان = ٤٧٤جرام

٤٧٤

٢٤٨

= ١,٩٤كجم نشا مهضوم

-٥٨٨-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية

إذن مقارنة بالنشا المهضوم:

الحبوب مثل القمح والذرة والشعير = ٥٢٦جرام

٥٢٦

٢٤٨

= ٢‚١٢كجم نشا مهضوم

إذن مقارنة بالنشا المهضوم:

لبذور الزيتية مثل بذور السمسم وبذور عباد الشمس – ٥٩٨جرام

٥٩٨

٢٤٨

= ٢,٤١كجم نشا مهضوم

إذن مقارنة بالنشا المهضوم:

ثانيا:القيمة النشوية لمواد العلف الخشنة والمركزة:

من المعروف أن كمية الدهن التي تتكون داخل جسم الحيوان عند التغذية على مادة علف معروف محتواها من المركبات الغذائية المهضومة تختلف )تقل( عن حسابيا على أساس محتوي مادة العلف من المركبات الغذائية

كمية الدهن المتكونة

كما لو كانت مركبات نقية .وهذا هو الأساس في المقارنة بين القيم النشوية لمواد

العلف الخشنة ومواد العلف المركزة كما يلي:

في مواد العلف المركزة مثل الأكساب وجد أن هذا الفرق في الدهن المتكون

يصل الي حوالي %٢فقط.

في مواد العلف الخشنة مثل الأتيان والدريس وجد أن هذا الفرق قد يصل إلي

أكثر من . %٣٠

وقد علل kellnerهذا الفرق الكبير نتيجة للطاقة التي يبذلها الحيوان في قضم وهضم الألياف في مواد العلف الخشنة وحملها في القناة الهضمية ،وهذه الطاقة

-٥٨٩-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

المفقودة تخصم من الطاقة الفسيولوجية النافعة الظاهرية ليتبقي جزء الطاقة الفسيولوجية النافعة المستخدم في تكوين الدهن بالجسم.

ملحوظات:

كل كيلو جرام ألياف في مواد العلف الخشنة ينتج عنه فقد في الطاقة قدره ١٣٦٠ك .كالوري وهذا يعادل ١٤٣جرام دهن وعند مقارنتها بكمية الدهن المتكونه من كيلو جرام من النشا المهضوم نجدها تساوي ٢٤٨/١٤٣ :أي = ٠,٥٨كيلو جرام

نشا مهضوم.

بتنعيم الألياف الخشنة وصل الفقد في الطاقة الي حوالي ٧٠٠ك .كالوري وهو ما يعادل ٧٥جرام دهن .وعند مقارنة هذه الكمية من الدهن بتلك التي تتكون من كيلو جرام نشا مهضوم نجدها تساوي ٢٤٨/٧٥ :أي = ٠‚٣كيلو جرام نشا مهضوم.

وقد سمي مقياس النشا قبل خصم الطاقة المفقودة في قضم وهضم الألياف بمعادل النشا الإسمي أو الظاهري Apparent Starch Valueوبعد خصم مجهود

.True Starch Value

الألياف سمي معادل أو مقياس النشا الحقيقي

وهناك ارتباط قوي بين معادل النشا الإسمي والحقيقي سماء Kellnerمعامل الغذاء المفيد ويمكن حسابه من المعادلة التالية:

معادل النشا الحقيقي

= ١,٩١

معامل الغذاء=

معادل النشا الإسمي

نظرية النشار لكلنر :Kellner

تعتبر نظرية النشا لكلنر صحيحة عند تطبيقها في حيوانات التسمين )التامة النمو( أما في حيوانات اللبن أو المنتجة للبن نجد أن بروتين الغذاء له قيمة أعلي عند تكوين اللبن لأن الجزء الأميني من البروتين لن يتأكسد ويخرج في البول لذلك أجري Nils Hansonتعديلا لنظرية النشا لكلنر Kellnerبأن اعطي للبروتين

-٥٩٠-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية المهضوم قيمة نشوية لإنتاج اللبن تعادل ١‚٥مرة قدر قيمته لإنتاج الدهن وهي ٠,٩٤أي تصبح قيمة كيلو جرام بروتين لإنتاج اللبن = ١‚٤٣ = ١‚٥ × ٠,٩٤

كجم نشا مهضوم.

تبعا لكلنر %٧٥ = Kellnerوكان محتوى

فمثلا إذا كانت القيمة النشوية

تبعا لتعديل Nils Hanson

الغذاء من البروتين المهضوم %٢٠بالتالي يمكن

حساب قيمة الغذاء عند انتاج اللبن = %٨٥ =(٢/١×٢٠) + ٧٥ويطلق عليها في

هذه الحالة القيمة اللبنية للغذاء.

نظرية النشا لكلنر أهملت ما يحتوية الغذاء من المركبات النيتروجينية غير البروتينية ) ،(NPNNon- Protein Nitrogenوهذه المركبات لها قيمة غذائية خاصة في المجترات التي يمكنها الاستفادة منها عن طريق بكتريا وبروتوزوا الكرش وتحولها إلي بروتين حقيقي يستفيد به الحيوان العائل وعلي ذلك تزيد القيمه النشوية

للغذاء.

أفترض Kellnerأن كيلو جرام النشا المهضوم ينتج عنه مقدار ثابت من الدهن داخل الجسم هو ٢٤٨جرام .ولكن ثبت أن هذه الكمية من الدهن تختلف تبعا لنوع الحيوان ،التام النمو كذلك تختلف قدرة الكيلو جرام من البروتين المهضوم وكذلك الكيلو جرام من الدهن المهضوم على انتاج دهن بالجسم تبعا لنوع الحيوان التام

النمو.

افترض Kellnerأن معامل الاستفادة من الطاقة الفسيولوجية النافعة )٣٧٦١ ك .كالوري( على صورة دهن ) ٢٣٦٠ك .كالوري( = ٠,٦٣وأن معامل الاستفادة ثابتا لكل كجم نشا مهضوم ،ولكن اتضح أن هذه القيم غير الثابته بل تختلف

يظل

تبعا لمستوى التغذية كما يلي:

عند التغذية تحت مستوى حفظ الحياة )صيام( يزيد معامل الاستفادة= .%٩٥ عند التغذية عند مستوى حفظ الحياة ،يبدأ معامل الاستفادة في الانخفاض

-٥٩١-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

ليصل الي %٦٧أو .%٦٣

عند التسمين:يستمر معامل الاستفادة في الانخفاض ليصل الي .%٥٤

وهكذا.....

في التغذية العملية لا تترك الحيوانات لتصل إلي حالة الجوع الشديد ولا تصل أيضا إلي حالة التسمين الشديد ،لذلك يمكن اعتبار معامل الاستفادة الذي قدره

Kellnerوبني عليه نظريته ) (٠‚٦٣صحيحا عمليا رغم أن التفسير الفسيولوجي

يؤكد انخفاضه بزيادة مستوي التغذية.

جدول رقم ) :(٥٧مثال لحساب معادل النشا الدريس كما في علف خشنة

معادل

المركب

الغذائي

التحليل

معامل

الكيماوي %

الهضم %

)أ (

)ب (

مركبات

مهضومة %

)أ×ب=ج(

رقم

التحويل

)د(

١٠٠

مركبات

النشا لكل

مهضومة

وحدة

كليه %

مهضومة

ج×د

)رقم كلنر(

معامل النشا

الإسمي %

) ج × ه(

)ه(

بروتين

١٧

٧٠

١١‚٩

١

١١‚٩

٠‚٩٤

١١‚١٨٦

دهن

٣

٧٠

٢‚١

٢‚٢٥

٤‚٧٢٥

١‚٩١

٤‚٠١١

)دريس(

الياف

٢٠

٣٥

٧‚٠

١

٧‚٠٠٠

١

٧‚٠٠٠

كربوهيدرات

٤٥

٦٠

٢٧‚٠

١

٢٧‚٠٠

١

٢٧‚٠٠

٥٠‚٦٢٥

٤٩‚١٩٧

) TDNمجموع المركبات المهضومة الكلية( للدريس = % ٥٠‚٦٢٥

) S.Vمعادل النشا الإسمي( للدريس = %٤٩‚١٩٧

ولحساب معادل النشا الحقيقي يحسب أولا مجهود أو خصم الألياف كما يلي:

الطاقة أو المجهود اللازم لهضم الألياف % -للألياف في التحليل الكيماوي

× ١١‚٦٠= ٠,٥٨ × ٢٠ = ٠,٥٨كجم نشا.

معادل النشا الحقيقي= معادل النشا الإسمي – خصم الألياف

-٥٩٢-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية

%٣٧,٥٩٧ = ١١,٦٠٠ – ٤٩,١٩٧

معامل النشاء الحقيقى=

إذن معامل الغذاء المفيد=

معادل النشا الحقيقي

معادل النشا الإسمي

٣٧,٥٩٧

٤٩,١٩٧

× ١٠٠

× ١٠٠

= %٧٦,٤٢

كذلك يمكن حساب القيمة اللبنية للدريس = معادل النشا الاسمي ٢/١+البروتين

المهضوم

= (١١,٩×٢/١) + ٤٩,١٩٧

= ٥,٩٥٠ + ٤٩,١٩٧

= %٥٥,١٤٧

ويلاحظ من النتائج السابقة تساوي مجموع المركبات المهضومة الكلية TDN تقريبا مع معادل النشا الاسمي لذلك نجد أن البعض يلجأ الي تقدير معادل النشا الحقيقي من ال TDNبخصم مجهود هضم الألياف منه مباشرة .وفي هذه الحالة

تصبح النتائج كما يلي:

هضم الألياف = ١١,٦٠كجم نشا

٥٠,٦٢٥ = TDN

عامل الغذاء المفيد )تقريبا( %٣٩‚٠٢٥ = ١١,٦٠ – ٥٠,٦٢٥ -وهو إلي حد بعيد قريب من قيمة معادل النشا الحقيقي المحسوب بالطريقة المطولة ).(% ٣٧,٥٩٧ مثال لحساب ال TDNومعادل النشا لحبوب الشعير كمادة علف مركزة:

يجب مراعاة أن الألياف في حبوب الشعير تعتبر ألياف ناعمة وليست خشنة لذلك فإن الطاقة المفقودة لهضمها = ٠,٣كجم نشا مهضوم لكل كيلو جرام من

الألياف في الشعير.

-٥٩٣-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

جدول رقم )(٥٨

المركب

التحليل

معامل

مركبات

رقم

مركبات

معادل

الغذائي

الكيماوي %

الهضم %

مهضومة %

التحويل

مهضومة

النشا

)أ (

)ب (

)أ × ب = ج (

)د(

كليه %

وحدة

)ج × د (

مهضومة

١٠٠

معامل النشا

لكل

الإسمي %

)ج × ه(

)رقم كلنر(

)ه(

بروتين

١٤

٨٠

١١‚٢

١

١١‚٢

٠‚٩٤

٠‚٥٢٨

دهن

٢

٧٥

١‚٥

٢‚٢٥

٣‚٣٧٥

٢‚١٢

٣‚١٨٠

)شعير(

الياف

٦

٥٠

٣‚٠

١

٣‚٠٠٠

١

٣‚٠٠٠

كربوهيدرات

٦٥

٨٠

٥٢‚٠

١

٥٢‚٠

١

٢‚٠٠

٦٨‚٧٠٨

٦٩‚٥٧٥

) TDNمجمع المركبات المهضومة الكلية للشعير(= %٦٩‚٥٧٥

) S.Vمعادل النشا الأسمي( للشعير = %٦٨‚٧٠٨

الطاقة اللازمة لهضم الألياف = ١‚ ٨= ٣‚٠ × ٦كجم نشا ) S.Vمعادل النشا الحقيقي( = % ٦٦‚٩٠٨ = ١‚ ٨ –٦٨‚٧٠٨

٦٦‚٩٠٨

× ١٠٠

٦٨‚٧٠٨

معامل الغذاء المفيد = % ٩٧‚ ٣٨

القيمة اللبنية للشعير = معادل النشا الإسمي ٢/١ +البروتين المهضوم

=(١١‚ ٢× ٢/١ + ٦٨‚٧٠٨

= % ٧٤‚٣٠٨

ثانيا :مجموع المركبات المهضومة الكلية Total Digestible Nutrients

): (TDN

يقدر ما يسمى بالمواد المهضومة الكلية أو ما يطلق عليه

-٥٩٤-

Total Digestible

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية

Substancesوذلك بجمع البروتين

المهضوم +الدهن المهضوم

+الألياف

المهضومة +الكربوهيدرات المهضومة وفي هذه الحالة نحصل على المادة العضوية

المهضومة

بإعتبار أن كل هذه المركبات الأربعة تتساوي في طاقتها الح اررية الفسيولوجية ،والناتج في هذه الحالة يعبر بسرعة عن القيمة الغذائية لمادة العلف خاصة في مواد العلف الخشنة وأنواع التبن التي تنخفض بها نسبة الدهن والبروتين المهضوم .بعد ذلك رؤي تعديل هذا المقياس إلي ما يسمى بالمركبات المهضومة الكلية Total Digestible Nutrientsوفيه تتخذ الكربوهيدرات المهضومة كوحدة ينسب اليها المهضوم من المركبات الغذائية الأخري .لذلك أعتبر أن وحدة الدهن المهضوم ٣‚٢٥وحدة كربوهيدرات مهضومة وذلك لأن الطاقة الموجودة في جرام دهن ٢‚٢٥مرة لنفس الوزن من الكربوهيدرات .كما يفترض هذا المقياس تساوي وحدة البروتين المهضوم مع وحدة الكربوهيدرات المهضومة في ما يقابلها من الطاقة

الفسيولوجية

كيفية تقدير مقياس ال TDN

تجري تجرية هضم

تؤخذ عينات ممثلة من الغذاء المأكول والروث الجاف ويتم فيها تحليل المركبات الغذائية التي تمثل في مجموعها المادة العضوية )البروتين الخام الدهن الخام

الألياف الخام الكربوهيدرات الذاتية(

يتم حساب معامل هضم المركبات الغذائية.

من تحليل المركبات الغذائية الأربعة في الغذاء المأكول ومعاملات الهضم لها يمكن حساب مقياس مجموع المركبات المهضومة الكلية أو ال TDNكما يلي )على

مثلا(.

الدريس

-٥٩٥-