التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

والأحماض النووية.

) (٣تريوزفوسفات يعطى جزئى للجليسرول للأكيل جليسرول )gives rise to glycerol moiety of a cylglycerols (fat ) (٤البيروفات والمركبات التمثيلية الوسطية في دورة حمض الستريك تعطى الهيكل أو التراكيب الكربونية في تكوين الأحماض الأمينية ،وتعتبر أستيل COAهي الأساس البنائى للأحماض الدهنية ذات السلسة الكربونية الطويلة والكوليسترول والذى يعتبر the

precursorفي تكوين جميع الاستيرولات في الجسم.

يختص تمثيل الدهون أساسا بالأحماض الدهنية والكوليسترول Lipid metabolism is concermed mainly with fatty acids and

:cholesterol

مصدر الأحماض الدهنية ذات السلسلة الكربونية الطويلة تكون اما de novo synthesisمن أستيل COAالناتج من الكربوهيدرات ،أو من دهن الغذاء ،وفي الانسجة قد تتأكسد الأحماض الدهنية إلى أستيل ) COAبيتا – اكسدة – β (oxidationأو يحدث لها استرة إلى acylglycerolsحيث triacylglycerol ثلاثى اكيل الجليسرول )الدهن( هو المخزون الرئيسى للطاقة في الجسم the

.body`s main calories reserve

شكل رقم )(٦٧

-٧٦٦-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية وتتكون أستيل COAمن β – oxidationولها اهمية كبيرة:

) (١في حالة انتاج أستيل COAمن الكربوهيدرات فهي تتأكسد كاملة إلى CO2 + H2Oخلال دورة حمض الستريك ،تنتج الأحماض الأمينية طاقة بقدر مقبول في عملية β–oxidationودورة حمض الستريك وبالتالى فهي وقود انسجة

جدا.

مؤثر

) (٢هي مصدر ذرات الكربون في الكوليسترول لالاستيرولات الاخرى.

) (٣في الكبد تنتج اسيتو استات أساس الاجسام الكيتونية Ketone body وتعتبر الاجسام الكيتونية بدائل وقود الانسجة الذائبة في الماء water soluble tissue fuelsوالتى تصبح مصدر هام للطاقة تحت الظروف المؤثرة مثل الجوع.

تميثل العديد من الأحماض الأمينية يشمل عملية نقل مجموعة الامين:

Much of amino acid metabolism involves transamination:

الأحماض الأمينية ضرورية لتكوين البروتين ،بعضها لابد من الامداد بها خاصة في الغذاء )الأحماض الأمينية الضرورية( ،حيث الانسجة غير قادرة لتكوينها ،والباقى

ضا في الغذاء ولكن من الممكن تكوينها

)الأحماض الأمينية غير الضرورية( تعطى أي

من المركبات الوسطية التمثيلية من خلال عملية نقل مجموعة الامين باستخدام النتروجين الامينى الزائدة الاخرى ،وبعد عملية ازالة الامين يزال نتروجين امينى كثير في صورة يوريا ،والهيكل الكربونى المتبقى بعد عملية نقل الامين:

) (١يؤكسد إلى CO2خلال دورة حمض الستريك.

) (٢ينتج جلوكوز ).(gluconeogenesis

) (٣تكوين اجسام كيتونية .Ketone bodies

-٧٦٧-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

شكل رقم )(٦٨

بالاضافة إلى الاحتياجات للأحماض الأمينية لإنتاج وتكوين البروتين فان الأحماض الأمينية تكون Precursorsللعديد من المركبات الهامة الاخرى مثل البيورينات ،بريميدينات ،الهرمونات مثل ابينفرين والثيروكسين.

قد تدرس المسارات التمثيليلة على مستويات مختلفة من المنظومة:

Metabolic pathways may be studies at different level of

organization:

دائما ننظر للتمثيل الغذائي وحدوثه في الكائن ككل ،ويظهر مكان وتكامل

المسارات التمثيلية بدراسة المستويات الادنى في المنظومة مثال ذلك:

-١مستوى النسيج أو العضو – يتم معرفة طبيعة المادة الداخلة والمركبات الوسطية

أيضا يوصف كميتها عامة.

التمثيلية الخارجة من الانسجة أو الاعضاء و

-٢على مستوى اقل –Sub cellularكل خلية اما عضوية )(he mitochondrion

-٧٦٨-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية أو جزء مستقل (the cytosol) Compartmentتلعب دور كيميائى لتكوين جزء من

النموذج sub cellularللمسارات التمثيلية

على مستوى النسيج أو العضو – تتكامل تمثيل الدورة الدموية:

At the tissue and organ level the blood circulation integrates

metabolism:

الأحماض الأمينية Amino Acidsالناتجة من هضم بروتين الغذاء وكذلك الجلوكوز الناتج من هضم الكربوهيدرات تشارك في الطريق العادى للامتصاص خلال الوريد البابى الكبدى ،the hepatic portal veinوهذا يؤكد أن كلا هاذان

اوليا إلى

المركبات الوسطية التمثيلية ونواتج الهضم الذائبة في الماء الاخرى تتوجه

الكبد.

شكل رقم )(٦٩

-٧٦٩-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

الكبد لها تأثير وفعل تمثيلى مبدئى لتنظيم تركيز الدم من معظم المركبات الوسطية التمثيلية خاصة الجلوكوز والأحماض الأمينية ،في حإلى الجلوكوز يصل إلى ذلك بسحب كمية جلوكوز زائد ويحوله إلى جليكوجين ) (glycogensisأو إلى

دهن ).(lipogenosis

بين الوجبات يمكن التركيز على مخازن الجليكوجين لزيادة مسوى الجلوكوز في الدم ) (glycogenolysisأو يصاحب مع الكلية لتحويل مركبات وسطية تمثيلية غير كربوهيدراتية مثل اللاكتات والجليسرول والأحماض الأمينية إلى الجلوكوز ) .(gluconeogensisالحفاظ على تركيز مناسب من جلوكوز الدم حيوى للأنسجة

أيضا دور في تكوين

وهي شئ اجبارى مثل المخ وكرات الدم الحمراء ،والكبد لها بروتينات البلازما الأساسية )مثل الالبيومين( وعملية ازالة مجموعة الامين للأحماض الأمينية الزائدة عن الاحتياجات وتكوين يوريا والتى تنتقل خلال الدم إلى الكلية

للأخراج.

تستخدم العضلات skeletal muscleجلوكوز كوقود وينتج لاكتات٠CO2 ، وتخزن الجليكويجن كوقود للاستخدام عند انقباض العضلات وتكوين بروتينات العضلات من الأحماض الأمينية في البلازما ،وتقدر العضلات بح والى %٥٠من كتلة الجسم وبالتالى يمثل مخزون بروتين مناسب ممكن استخدامه لامداد البلازما بالأحماض الأمينية خاصة عند حالة النقص الغذائي.

الليبيدات

Lipids

ينتج

من

الهضم

مونواكيل

جليسرولات

monoacylglycerolsوالأحماض الدهنية ،وهذه يعاد اتحادها في خلايا الامعاء الدقيقة مع البروتين وتفرز أساسا إلى النظام الليمفاوى Lymphatic systemوالى الدورة الدموية كليبوبروتين يعرف ب .chylomicronجميع hydrophobicونواتج الهضم الذائبة في الدهون )مثل الكوليسترول( تنتج الليبوبروتينات التي تسهل نقلها

بين الانسجة في ظروف مائية البلازما٠

-٧٧٠-

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

شكل رقم )(٧٠

وعلى غير الجلوكوز والأحماض الأمينية ،لا تسحب من الكبد Chylomicron triacyl glycerolوتمثل بواسطة extrahepatic tissuesلتوفير إنزيم Lipoprotein lipaseوالذى يحلل triacylglycerolوتنطلق وتتحرر الأحماض الدهنية التي ترتبط في ليبيدات الانسجة أو تتأكسد كوقود ،والمصدر الرئيسى الاخرى للأحماض الدهنية ذات سلسلة كربونية طويلة تتكون من الكربوهيدرات )(lipogenesis وأساسا في الانسجة الضامة adipose tissueوالكبد٠ Adipos tissue triacyl glucerolهو احتياطى الوقود الأساسى في الجسم ،ويعقب التحليل ) (Lipolysisتتحرر الأحماض الدهنية إلى الدورة الدموية كأحماض دهنية حرة ،ويتم سحبها بمعظم الانسجة )ليس المخ أو كرات الدم الحمراء( ويتم استرتها إلى acylglyserolأو اكسدتها كوقود رئيسى إلى .CO2

يحدث مساران هامان في الكبد:

كلا من Lipogenesisوالأحماض

) Triacyl glycerol (١الزيادة من

-٧٧١-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

جدا الكثافة Very low

الدهنية الحرة ،تفرز في الدورة الدموية كليبوبروتين قليل ) density lipoprotein (VLDLوهذه Triacyl glycerolتصل لقدر مماثل

لل .chylomicrons

) (٢اكسدة جزيئة للأحماض الدهنية الحرة تؤدى إلى انتاج اجسام كيتونية ) .(Ketogenesisهذه الاجسام الكيتونية تنتقل extrahepatic tissuesحيث

تعمل كمصدر رئيسى آخر للوقود.

على المستوى تحت الخلوى – دورة الجليكوليسيس في السيتوسول ودورة حمض

الستريك في الميتوكوندريا:

At the sub cellular level, glycolysis is found in the cytosol and

the citiric acid cycle in the mitochondria:

معظم الخلايا تتخصص في تأثيراتها وتميل إلى تفسير المسارات التمثيلية وتنظيم المسارات الأخرى في الخلايا البرانشيمية في الكبد وتفسير خاص لموقعها الخلوى.

وال دور ال مركزى للميتوكوندريا Mitochonderiaظاهرة حيث ت عمل ك The focus and crossroad of carbohydrate , lipid, and amino acid

metabolism.

خاصة انها تسكن الانزيمات في دورة حمض الستريك في السلسلة التنفسية، β-oxidation ،ATP synthaseللأحماض الدهنية ،انتاج الاجسام الكيتونية، بالاضافة إلى انها نقطة تجمع للهيكل الكربونى للأحماض الأمينية بعد نقل مجموعة الامين وتمد بهذه الهياكل لتكوين الأحماض الأمينية غير الأساسية .وتحدث دورة الجليكولسيس ودورة البنتوزفوسفات وتكوين الأحماض الدهنية في السيتوسول ،ومن الملاحظ أن gluconeogensisحتى المواد مثل اللاكتات والبيروفات التي تنتج في السيتوسول لابد من دخولها الميتوكوندريا وتنتج اوكسالواسيتات قبل تحويلها إلى

جلوكوز.

وتحتوى اغشية the endoplasmic reticumانظمة انزيمية لتكوين

-٧٧٢-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية acylglycerolوالريبوسومات مسئولة عن تكوين البروتين .ومن المناسب أن نقل المركبات الوسطية التمثيلية بمختلف الاحجام والشحنات والذوبان خلال الأنسجة

وتنفصل organellesتشمل ميكانيكية معقدة.

تدفق المركبات التمثيلية الوسطية في المسارات التمثيلية يجب تنظيمها بطريقة

راسخة:

The flux of metabolites in metabolic pathways must be regulated

in a concreted manner:

غالبا تختص بضبط

تنظيم التدفق الكلى the overall fluxللمسارات التمثيلية واحد فقط أو ربما اثنين من التفاعلات key reactionفي المسار ويحفز بواسطة انزيمات تنظيمية ،requlatory enzymesوالعوامل الفيزويفوكيماوية تضبط وتحكم

جدا في ضبط المعدل الكلى

معدل الإنزيم المحفز للتفاعل )مثل تركيز المادة( مهمة للمسارات التمثيلية ،ومع ذلك فان درجة الح اررة ،درجة تركيز ايون الايدروجين ،pH عوامل ممكن أن تؤثر على فعالية الإنزيم وتبقى ثابتة في الفقاريات ذات الدم الحار

.warm – blood vertebrates

-٧٧٣-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

بعض المعادالت المستخدمة في تغذية الدواجن واالسماك

:( الدواجن١)

:القيمة الغذائية

- Chemical analysis, protein quality and metaboilzable

energy

Force feeding assay was carried out for determination of AAAD and TAAD as well as AME, AMEn, TME and TMEn of PBPM. The method was performed according to Sibbald (1986)

and McNab (1990; 1994) using 42 d old male chicks. Amino acid contents were determined at BASF AG, Germany using biochrom 20 Amino Acid Analyzed (Amershan Pharmcia, USA)

based on the method described by Spackman et al., (1958).

Methionine and Cystine were determined in samples oxidized with acid (Moore, 1963). Gross energy value was determined using an adiabatic bomb calorimeter (IKA-Calorimeter C4000).

The determination for AAAA and TAAA and AME, TME, AMEn, TMEn of rice bran were carried out employing the force-feeding assay according to the methods of Sibbald (1986)

and mcNAB (1990; 1994).

Sibbald, I. R. (1986). The T.M.E. system of feed evaluation:

methodology, Feed composition data and bibliography. Animal Research Center Contribution 85-91, Research Branch, Agric.

Canada. Attawa, Ontairo, Canda.

mcNAB, J. M., (1990). Apparent and true metabolisable energy of poultry diets. Pages 41-54 in: Feedstuff Evaluation, 1st edn. T. Wiseman and D. J. A. Cole, Eds, Butterworths,

London, UK.

mcNAB, J. M., (1994).Amino acids digestibility and availability studies with poultry. Pages 185-203 in: Amino Acids in Farm Animal Nutrition, 1st edn., J. P. F. D`Mello Eds. CAB

International Wallingford, Oxon, UK.

- 15-d old male chicks were randomly chosen to evaluate the

-٧٧٤-

تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية-""التمثيل الغذائي للطاقة- المواد الحاملة للطاقة protein quality of PBPM, using TPE technique (Patrick and Schaible, 1981). Chicks were wing banded and fed a commercial starter diet contained 21% CP and 2950 kcal ME/kg diet during 1-14 d of age. Thereafter, chicks were randomly distributed into two isocaloric diets (2900 kcal/kg) containing 12% CP based on either SBM or PBPM as a sole protein supplement. Each diet was fed to four replicates of ten virds each. In this experiment as well as the next one, chicks were provided with free access to water and mash from of feed and kept under similar managerial and hygienic conditions in electrically heated brooding batteries.

Birds were illuminated with 24 hr lighting schedule, Individual BW and feed intake/replicate were recorded during the

experimental period from 15 to 35 d of age.

McNab, J. M. (1990). Apparent and true metabolisable energy of poultry diets. Pages 41-54 in: Feedstuff Evaluation, 1st edn. T. Wiseman and D.J.A. Cole, Eds, Butterworths,

London, UK.

McNab, J. M. (1994). Amino acid digestibility and Availability Studies with poultry. Pages 185-203 in: Amino Acids in Farm Animal Nutrition 1st edn. J.P.F.D Mello Eds.

CAB, International, Wallingford, Oxon, UK.

Moore, S. (1963). One the determination of cystine as

cysteic acid. J. Biol. Chem., 235-238.

Patrick H. and P. J. Schaible (1981). Poultry: Feeds and Nutrition. 2nd Edn. Avi publishing company, Inc. Westport,

Connecticut, USA.

- Nutritive values were calculated expressed as:

Total Digestible Nutrients (TDN) was calculated using 1, 2.25 and 1 factors for CP, EE and crude carbohydrates (CF and

NFE), respectively.

Metabolizable Energy (ME Kcal/g) was calculated as 4.2 per

gram TDN.

Titus, H.W. (1961): The scientific feeding of chickens. 5th

-٧٧٥-