التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

جدول رقم ) :(٦٥القيمة الحرارية الكلية والمهضومة والفاقدة والفسيولوجية النافعة

للمركبات الغذائية مع المجترات

المركب الغذائي

قيمة

ح اررية

قيمة ح اررية قيمة

مهضومة

ح اررية في ح اررية في فسيولوجي

كلية لكل لكل كجم

كجم

كيلو كالوري

كيلو

قيمة

مجهود

البول

الميثان

نافع

كيلو

كيلو

كيلو كالوري

كالوري

كالوري

كالوري

بروتين

٥٧١١

٥٧١١

١٠١٤

-

٤٦٩٧

دهن بذور زيتية

٩٣٠٠

٨٨٢١

-

-

٨٨٢١

دهن حبوب

٩٥٠٠

٨٥٠١

-

-

٨٥٠١

دهن علف خشن

٨٨٠٠

٩٣٢٢

-

-

٨٣٢٢

كربوهيدرات كالنشا

٩١٩٤

٤١٨٣

-

٤٢٢

٣٧٦١

كربوهيدرات

٤١٨٣

٣٩٥٥

-

٣٧٩

٣٥٧٦

سكر قصب

٣٩٥٥

٤١٨٣٣

-

٤٢٢

٣٧٦١

مستخلص

خإلى ٤١٨٣

٤١٨٥

-

٥٨٦

٣٥٩٩

من الآزوت

الياف خام

٤٤٢٦

٤٢٢٠

-

-

٣٥٩٩

كربوهيدرات خام

٤١٨٣

٤١٨٤

-

-

-

)ذائبة وألياف(

٤٤٢٢

-

-

٥٧٣

٣٦١١

المجهود الفسيولوجى النافع الاسمى والحقيقي:

ان تقدير المجهود الفسيولوجى النافع في المجترات بعد خصم ح اررة البول والميثان من الح اررة المهضومة ينتج الح اررة النافعة التي دخلت جسم الحيوان ليستخدمها للانتاج سواء لحفظ أو لإنتاج لحم ولبن وصوف وبيض وعمل .ولكن في حالة المواد الخشنة التي تحتوي الياف فإنه يذهب جزء كبير أو قليل من المجهود

-٦١٦-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية للمضغ وعمليات الهضم ،ويطلق علية"كلنر"مجهود الهضم .work of digestion ولذلك اطلق على المجهود الفسيولوجى النافع قبل مجهود الهضم"المجهود الفسيولوجي النافع الاسمي"وبعد خصم مجهود الهضم يسمى"المجهود الفسيولوجى

النافع الحقيقى.

ووجد كلنر من تجاربة على الثيران أن مجهود الهضم يتوقف على طبيعة الألياف الخام في مادة العلف ففي المواد الخشنة الجافة كالاتبان والدريس فان كل كيلو جرام الياف خاتم في العليقة يحتاج ٢١٨٠كيلو كالوري كمجهود هضم يجب خصمه من الح اررة الفسيولوجية النافعة في العليقة وهذا يعادل ٠,٥٨كيلو جم نشا مهضوم ح اررة فسيولوجيه ) ٢١٨٠ = ٣٧٦ ×٠,٥٨كيلو كالوري( واذا كانت المواد جدا وجد كلنر أن هذا المجهود الهضمي ينخفض إلى ١١٢٨كيلو

الخشنة ناعمة

كالورى لكل كيلو جرام الياف في مادة العلف )أى مايعادل ٠,٣كيلو جرام نشا مهضوم( وهذا المجهود يجب خصمه من المجهود الفسيولوجى النافع الاسمى.

وفي المواد الخضراء وجد كلنر أن هذا المجهود الهضمي يختلف حسب نسبة الألياف الخام في مادة العلف ويرتفع كلما زادت نسبة الألياف من %٤حتى تصل

%١٦في المادة الخضراء ثم يثبت بعد ذلك.

الحرارة المفقودة وتنظيمها:

زيادة عن الح اررة المفقودة من الطاقة الكلية للغذاء في الروث والبول والميثان )وعمل الهضم( لتقدير الطاقة الفعلية القابلة للتمثيل )الطاقة الفسيولوجية النافعة الحقيقية( فان هناك فقد مستمر في الجسم على صورة ح اررة .وذلك لأن كثي ار من العمليات الفسيولوجية تستلزم عمليات اكسدة لإنتاج طاقة يستعمل الحيوان جزءا منها في احتياجاته )كالحركة وانتاج الطاقة يلزم مركبات الجسم( والجزء الآخر ينطلق أيضا على حفظ درجة ح اررة الجسم ثابته في الحيوانات ذات الدم

كح اررة التي تعمل

الحار .وهذه الح اررة المنبعثة من الجسم قد تصل من %٤٠-٢٥من الطاقة الكلية

-٦١٧-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

في الغذاء المأكول.

وفي أغلب الحالات تكون ح اررة الجسم أعلى من ح اررة الجو ،ومقدار الح اررة التي يسمح الجسم بخروجها يتحكم فيها سرعة مرور الدم إلى الجلد وتنظيم فزيائي Physical regulationللح اررة فاذا احتاج الأمر لسرعة إخراج ح اررة من الجسم يزداد سرعة مرور الدم على الجلد مع اتساع في شعيرات الدم على سطح الجلد ،وهذا يساعد على خروج الح اررة بالاشعاع وعلى فتح المسام الجلديه الذي يساعد على خروج ح اررة التبخير المائي )الح اررة الكامنة للتصعيد( ،واذا اريد حفظ الح اررة تنعكس هذه العمليات ويبطؤ مرور الدم وتقفل المسام .وعند انخفاض ح اررة الجو كثي ار فان كيماويا "Chemical regulationيساعد على حفظ ح اررة الجسم

تنظيما

هناك"

اديا والذى يحتاج لتأكسد مواد الجسم وانطلاق

بحدوث قشعريرة للعضلات لا ار

الح اررة.

مسعر التنفس:

وفي مسعر التنفس Respiration calorimeterيمكن قياس الح اررة المفقودة من الجسم مباشرة بالاضافة إلى قيامة بعمل جهاز التنفس ليمكن تقدير حساب الدخل من الغذاء والماء والأكسجين والخرج من المواد الصلبة والسائلة والغازية والح اررة المنبعثة وفي حالة حيوان اللبن يدخل في حساب الخرج اللبن الناتج.

ميزان الطاقة:

يمكن ايجاد ميزان الطاقة Energy balanceاثناء تغذية الحيوان بقدر معين من الغذاء في فترة زمنية باستخدام مسعر التنفس والمثل الأدني يوضح تجربة لارمزباي وفرايز سنة H.B Armsbyand J.A Friz ١٩٠٣على ثور يتغذى على دريس التيموثي ومسحوق كسب الكتان كما في الجدول التالى:

-٦١٨-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية جدول رقم ) :(٦٧ميزان الطاقة اليومى لثور في مسعر التنفس لارمزياى وفرايز

البند

الدخل كيلو كالوري

أ ٦٩٧٨ -جم دريس التيموثي

٢٧٧٢٧

ب ٤٠٠ -جم مسحوق كسب الكتان

١٨١١

الخرج كيلو كالوري

ج ١٦٦١٩ -جم روث )رطب(

١٤٢٤٣

د – ٤٣٥٧جم بول

١٢١٠

ه٣٧ -جم بقايا متساقطة

٨٨

و– ١٤٢جم ميثان

١٨٩٦

ز -ح اررة مفقودة

١١٤٩٣

ح -داخل الجسم

٦٠٨

المجموع

٢٩٥٣٨

٢٩٥٣٨

ويلاحظ أن الح اررة المفقودة وهي ١١٤٩٣كيلو كالوري تبلغ نحو %٤٠من دخل الطاقة الح اررية اليومية ،وحفظ حياة الحيوان.

مستخدما جهاز التنفس لحساب ميزان

واستخدام كلنز ميزان الطاقة غير المباشرة

الطاقة ومعرفة المجهود الفسيولوجى النافع ،وفي تجارب كلنر التي كان دخل الغذاء يسمح بالانتاج )في العليقة الحافظة( كلن يخصم كلنر من الح اررة الفسيولوجية النافعة ما يلزم للعليقة الحافظة من مجهود حراري والذي سبق تقديرة على الحيوان في

ايدا أو الاقل ما

تجارب سابقة بجهاز التنفس يكن فيها ميزان الازوت والكربون مح

نقلا عن غنيم .(١٩٦٤

يمكن لإعطاء ميزان ازوت وكربون محايد )

-٦١٩-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

كمية الح اررة في الغذاء

= ٥٢٩٢٨‚٦كيلو كالوري

كمية الح اررة في الروث

= ١٥٩١٥‚٨كيلو كالوري

ج -كمية الح اررة في البول

= ١٦٨٦‚٢كيلو كالوري

د -ح اررة من الميثان الخارج )٢٥٣‚٥جم(

= ٣٣٨٢‚٧كيلو كالوري

ه -مجموع الخرج في الروث والبول والميثان

= ٢٠٩٨٤‚٧كيلو كالوري

و -مجهود فسيولوجى نافع )أ – ه(

= ٣١٩٤٣‚٩كيلو كالوري

ز -ح اررة لازمة لحفظ الحياة

= ١٧٣٢٠‚٣كيلو كالوري

ح -الباقي للإنتاج )و-ز(

= ١٤٦٢٣‚٦كيلو كالوري

ط -ح اررة الناتج )المجهود الصافي لإنتاج ٨٤٣٩‚٢ = ٤٣‚٤كيلو كالوري

جم بروتين اللحم ٨٦٢‚٤جم/دهن(

= ٦١٨٤‚٤كيلو كالوري

ى -الفقد اثناء الانتاج

١٠٠ × ٨٤٢٩‚٢

ط

ك -نسبة ح اررة المجهود الصافي إلى الباقى للإنتاج = = × % ٥٧‚٦ = ١٠٠

١٤٦٢٣‚٦

ح

ويلاحظ هنا أن الح اررة الفاقدة )لحفظ الحياة والفاقدة اثناء انتاج دهن ولحم( تبلغ ٢٣٥٠٤‚٧كيلو كالوري ) (٦١٨٤‚٤ + ١٧٣٢٠‚٣هذا الجزء سماه أرمزباي وفرايز بالح اررة المفقودة التي قدرها جهاز التنفس مباشرة وهو يبلغ في هذا المثال% ٤٤‚٤ من ح اررة الغذاء وهو قريب من رقم ارمزباى وفرايز ) %٤٠من ح اررة الغذاء(.

الفاقد من الحرارة الفسيولوجية النافعة :Heat increment لا يوافق ارمزباي على آراء كلنر بأن الفقد في المجهود الفسيولوجى النافع الاسمى هو مجهود الهضم work of digestionفقط السابق ذكرها بل أن هناك دائما من طاقة الغذاء المهضوم يصاحب تناول الغذاء يسمي التأثير

فقدا ح ارريا

الديناميكى النوعي Specific dynamic actionللغذاء أو المركب الغذائي

مصحوبا بزيادة فقد

الممتص ،فلقد وجد أن تناول أغذية نقية سهلة الامتصاص يكون

حرارى خاصة في حالة المواد البروتينية وهذا الفقد يقلل رصد الحيوان من الح اررة

-٦٢٠-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية الفسيولوجية النافعة الباقية ،كما في الشكل التالي الذي يبين تقسيم الطاقة وتوزيعاتها

والفاقد منها.

وهناك عوامل أخري تؤثر في كمية الجزء المفقود من الح اررة الفسيولوجية النافعة Heat incrementفالتناسب بين المركبات الغذائية في الغذاء له تأثير ،فوجد احلال الدهن محل جزء من كربوهيدرات الغذاء يقلل من الفاقد من الح اررة

اقتصادا ،كما وجد أن

الفسيولوجية النافعة ،وبذلك يكون استعمال طاقة الغذاء اكثر

مصحوبا بزيادة

نقص الفوسفور أو الريبوفلافين وبعض المعادن والفيتامينات يكون

فسيولوجيا بسبب

دائما في الأغذية غير المتزنة

الفقد الحراري من الغذاء ،وهذا يشاهد

نقص مركب ضرورى منها .ولقد أثبت التجارب مع الفيران أن الأغذية المتساوية في مستوى الطاقة يتناقص الفاقد من ح اررتها كلما زادت نسبة البروتين من ٤إلى %١٨ أيضا مع الكتاكيت واصبح التناسب بين نسبة البروتين

في الغذاء وثبت صحة ذلك

ومستوى الطاق في الغذاء Protein: energy Ratioله أهمية عملية كبيرة في تغذية البداري لأن زيادة البروتين توفر من الطاقة المفقودة على صورة ح اررة ترفع

كفاءة الغذاء فتزيد الكمية الناتجة منه.

كما وجد أن هذا الفاقد الحراري يزداد كلما ارتفع مستوى الغذاء المأكول ،ووجد

مثلا أن ١٠٠

أيضا أن نسبة الفاقد الحراري تختلف حسب نوع الانتاج فوجد كلنر

كالوري كح اررة فسيولوجية نافعة يتحول منها فقط ٦٩كيلو كاوري في اللبن الناتج، وعند انتاج الدهن في الثيران يتكون نحو %٦٥فقط ،وفي الوقت نفسة فان الخنازير قد يحول %٨٣منها إلى دهن وفي حالة البيض يتكون فقط نحو ،%١٠وفي حالة اللحم من الحيوان الصغير يتكون %٩٠وعند انتاج العمل فالناتج نحو ٢٥إلى

.%٣٣

ومن ذلك يتضح أن نفس المقدار من المركبات المهضومة أو الح اررة الفسيولوجية النافعة يمكن أن تعطى نتائج مختلفة من حيث نوع الانتاج ونوع الحيوان

-٦٢١-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

ونوع الغذاء ،هذه الاسباب قد توضح نفس"مقياس الغذاء"الذي يعتمد على الطاقة الصافية في الإنتاج لقياس فعل الأغذية المختلفة وقدرتها على الانتاج.

الطاقة القابلة للتمثيل الحقيقي :True ME

نظام الطاقة القابلة للتمثيل الحقيقى لتقييم الأغذية

The T.M.E. System of feed evaluation

نطام الطاقة القابلة للتمثيل الحقيقية

The True Metabolizable Energy

-٦٢٢-

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

Ingested Energy (IE)

Apparent Digestible Energy (ADE)

Gaseous Energy (GE)

Fecal Energy (FE)

Apparent Metabolizable

Energy (AME)

Fecal Energy of

Feed (F1E)

(٤٣)

رقم

Urinary Energy (UE)

Endogenous

Urinary

Energy

(UeE)

Metabolic Fecal

Energy (FmE)

شكل

مسارات تمثيل الطاقة

في جسم الكائن الحي

True Metabolizable

Energy (TME)

Net Energy (NE)

Urinary

Energy

of

Feed

(UiE)

Heat increment (HiE)

Heat of fermentation (HiE)

Heat

of

digestion

adsorotion (HdE)

and

Heat of product formation

(HrE)

Heat of wate formation and

excretion (HwE)

Net Energy for maintenance (NEm)

Net Energy for production (NEr)

Endogenous Urinary Energy (UeE)

Semen

Basal Metabolism (HeE)

Tissue growth

Heat of Activity (HjE)

Fat accretion

Heat of Thermal Regulation (HcE)

Carbothydrate

storage

Metabolic Fecal Energy (FmE)

Eggs

-٦٢٣-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

لتقييم الأغذية يتضمن اختبارات بيولوجية:

True metabolizabie energy TMEتمثيل الطاقة الحقيقية.

True available amino acids TAAAالأحماض الأمينية الحقيقية

المتاحة.

True available lipids TALالدهون المتاحة الحقيقية.

True vavilable TAMالعناصر المعدنية المتاحة الحقيقية.

وكل اختبار يشمل عمل تصحيحات للفقد التمثيلي علاوة على فقد الهدم الداخلي حيث يتحمل على الجسم وحفظ الحياة .Metabolic plus endogenous losses والفرض بأن هذا الفقد يأتي مباشرة من الغذاء فرض خاطئ ،وأهمية عمل التصحيحات للفقد الداخلي للنيتروجين في البراز والبول Metabolic fecal and ) .endogenous urinary nitrogen (Fm N+UeNخلال تقييم وتقدير بروتين الغذاء ،أخذت في الاعتبار منذ زمن بعيد بواسطة ) Michell, 1942, J.Biol.

.(Chem. 58:873

ومثل هذه التعديلات والتصحيحات في مجال الطاقة قد اهتم بها العلماء في الوقت الحاضر ،واصطلاح TMEيعكس عدم الثقة في القدرة على حساب FmE + UeEوالتصحيح لقيم طاقة الزرق Fe + UEلمستوى ميزان ازوت صفر ) Fen (+ UEnيضبط كثير من الاختلافات في حسابات ) ،(FmE + Ue Eويعتبر ) (FmEn+Ue Enاكثر دقة .وقد جاءت تطورات تقدير TMEمحض صدفة حيث دراسة الاختلافات في قيم ) AMEالطاقة القابلة للتمثيل الظاهرية( بين الطيور وأظهرت الايام تأثير واضح وان الملاحظات على الطائر تتغير لأعلى أو اقل بتعاقب الايام .وبالبحث عن اسباب هذة المتغيرات أوضحت تأثير واضح للغذاء المأكول وكميته وقيم AMEولذلك تطور التقدير وتم عمل تعديلات في الحساب

وطرق التقدير وامتد إلى عناصر غذائية أخرى.

-٦٢٤-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية والتقدير TMEيشمل التغذية بدقة لطائر صائم بكمية معلومة من المادة الغذائية المختبرة وجمع كمى للزرق الناتج .ويتم التغذية على مستويين أو اكثر من كل مادة غذائية مختبرة لبيان العلاقة بين العنصر الغذائي الماكول والخارج في الزرق ،وللتسهيل يكون احد هذه المستويات عادة صفر ،وقد لوحظ أن الطيور في حالة الصيام تهدم بروتين جسمها اكثر من الطيور في حالة التغذية العادية .وهذا يؤثر على الطاقة الخارجة في الزرق وهذا مدخل تقدير .TME ويلاحظ أن الفقد في بروتين الجسم ،محتوى الزرق من الطاقة تتأثر بكمية وجودة بروتين المادة الغذائية المختبرة والمشكلة كيفية عمل التصحيح الدقيق لطاقة الزرق في حالة تغذية الطائر على مستوى ميزان أزوتى صفر ،وهناك ضرورة لعمل

تصحيحات مماثلة في تقييم .TAM, TAAA

طريقة اجراء التقدير:

تعتمد طريقة التقدير على صيام الطيور لتفريغ القناة الهضمية من بقايا الغذاء ثم يتم تغذية الطيور بدقة بكميات معلومة من المادة المراد تقدير TMEلها، ويوضع الطائر كل على حدة في صندوق هضم ملائم يتوفر فيه مياه الشرب للشبع.

كميا لفترة زمنيه محددة .طائر واحد من المكررات لا

ويسجل الوقت ويجمع الزرق

يقدم له غذاء ويعمل anegative controlلتقدير فقد الهدم الداخلي في البراز والبول metabolic + endogenous lossوتجهيز عينات من الزرق والمادة الغذائية المختبرة لتقدير الطاقة الكلية ،الأحماض الأمينية ،الدهون ،والعناصر

المعدنية .ويتم الحسابات على الأساس التالي:

TX = IX – (FX + UX) + Fm X + Ue X.

العنصر الغذائي المتاح = TX

كمية العنصر في غذاء الطائر = IX

كمية العنصر في زرق الطائر

= FX

كمية العنصر في البول الطائر = UX

-٦٢٥-