التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

measured by counting flank movements per minute. Respiratory minute ventilation (MV) was measured by a wet test meter (Model GCA/Precision Scientific), from which tidal volume (TV) was calculated (MV/RR). The rate of oxygen uptake (VO2) was measured using Taylor servomex (Type.A272) and the rate of carbon dioxide output (VCO2) was measured by a carbon dioxide analyzer (Model AR-400). Respiratory gases were collected from each animal using a muzzle-mask technique (Yousef and Dill, 1969). Blood hemoglobin concentration (Hb)

and hematocrit (Hct) value were determined according to Bauer (1970). Plasma total protein (TP) according to the Biuret method (Gornall et al., 1949) and albumin (A) by the colorimetric method of Doumas et al., (1971). Plasma globulin (G) was calculated by the subtraction of albumin from total protein.

Plasma concentrations of T4 and T3 were measured using RIA kits (Immunotech, A Beckman Coulter Company, France).

Bauer. J.D. (1970). Haematology. Gradwoll Clinical Laboratory Methods and Diagnosis edited by Frankel S. Reiman S. and Sonnen A.C. (The CV Mosby Co., USA). PP. 403-495.

Doumas. B.T., W. A. Watson and H. G. Biggs (1971).

Albumen standard and the measurement of serum albumen with bromocresol green. Clin. Chem. Acta. 31:87-96.

Gornall, A. G. C.J Bardawill and M. M. David (1949).

Determination of serum proteins by means of the Biuret

reaction. J. Biol. Chem., 177:75-79.

Yousef, M. K. and D. B. Dill, (1969). Resting energy metabolism and cardio respiratory activity in the burro, Equus

asinus, J. Appl. Physiol., 27:299-232.

-٨٤٦-

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

دراسات عملية

على التمثيل الغذائي

-٨٤٧-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

دراسات عملية على التمثيل الغذائي

*

تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية:

المحتويات:

تعريف الطاقة ووحدات قياسها. مسار الطاقة داخل جسم حيوان وحيد المعدة وحيوان مجتر. تقدير الطاقة باستخدام المسعر الحراري )تركيب الجهاز ،طريقة العمل،المميزات ،خطوات الحساب ،أمثلة ومسائل(.

طرق دراسة التمثيل الغذائي )تجارب الهضم(:تجارب الهضم .In-Vitro & In-Vivo

تجارب الهضم .Markers & In-Situ

طرق أخذ العينات وحفظها للتحليل:عينات الكرش.

عينات البول.

عينات الروث.

عينات الدم.

عينات اللحم.

عينات البيض.

عينات اللبن.

* إعداد :د .إسالم عماره أستاذ مساعد تغذية الدواجن ،د .عادل عيد ،أستاذ مساعد تغذية الحيوان -د .هانى رمضان، مدرس تغذية الدواجن ) قسم الإنتاج الحيوانى -كلية الزراعة -جامعة القاهرة(

-٨٤٨-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية التمثيل الغذائي وعلاقته بالأمراض:تقدير سكر الجلوكوز عمليا -وظائف الكبد ،القلب والكلية.

التسمم الناتج عن عمليات التمثيل الغذائي ونزع هذه السمية.

الانزيمات والتمثيل الغذائي:دراسة نشاط الانزيمات )تعريف نشاط الإنزيم(.

العوامل التي ثؤثر على نشاط الإنزيم )تركيز الإنزيم ،تركيز مادة التفاعل ،تأثيردرجة الح اررة ،تأثير الوقت ،تاثير درجة PHوتأثير المثبط الانزيمى(.

-١الهدف من دراسة التمثيل الغذائي للطاقه:

معرفة مدى استفادة الحيوان أو الطائر من الغذاء وبالتالى يمكن المفاضله بين

مادتين غذائيتين.

-٢الكشف عن بعض الامراض المرتبطه بالتمثيل الغذائي وبالتالى معرفة

الاسلوب الامثل للعلاج.

تعريف التمثيل الغذائي للطاقة Metabolism -:يوجد تعريفين:

الأول :هو جميع العمليات الحيوية التي تتم على الغذاء منذ الدخول عن طريق الفم حتى الخروج من الجسم من خلال المخارج الطبيعية له.

الثانى :يقصد به جميع الخطوات المتتالية للعمليات البيوكيميائية التي تحدث داخل الكائن الحى على الغذاء المهضوم والممتص من خلال عمليتين:

) (١عملية البناء :Anabolism

وهذه العملية عبارة عن بناء مركبات معقدة من مواد أبسط في التركيب ،أي أن هذه العملية تحتاج إلى طاقة وتسمى"."Endergonic

) (٢عملية الهدم :Katabolism

وهذه العملية عبارة عن تكسير مركبات معقدة لمواد أبسط في التركيب ،أي أن هذه العملية ينتج منها طاقة ويطلق عليها"." Exergonic

-٨٤٩-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

ويتم ذلك في وجود مركبات وسيطة لنقل هذه الطاقة من مكان لآخر بالجسم , وهذين العمليتين يحدثان مع بعض لآن الطاقة الناتجة من الهدم تتجه إلى البناء.

وينتج عن ذلك:

أ ( الطاقة التي يستفيد منها الحيوان )حفظ الحياة ,الإنتاج(.

ب( بعض المواد الضارة بالجسم )اليوريا( يتم التخلص منها بخروجها في البول كما أن هناك مواد أخرى يتم التخلص منها عن طريق العرق أو التنفس.

س ..ما الذى ينقل الطاقة من الهدم إلى البناء ؟!

يتم النقل عن طريق مركبات ناقلة للطاقة تسمى بالمركبات الوسيطة ومن اشهرها هو مركب " )"ATPأدينوزين ثلاثى الفوسفات(.

P ~ P --- A

~ P

رابطة عادية

رابطة عالية الطاقة

طاقتها ١٣٠٠٠ك ك ١٣٠٠٠

طاقتها ٢٠٠٠ك ك

ATP

** واذا تم حرق ال ATPيعطى ٢٨,٠٠٠كيلو كالورى أي مجموع طاقة هذه الروابط.

تقدير الطاقة

الطاقة ليست مركب غذائى ولكنها خاصية من خواص مواد العلف المحتوية عليها عند أكسدتها خلال عمليات التمثيل الغذائي ،ومحتوى الطاقة في مواد العلف أو في العليقة الكاملة يمكن أن يعبر عنه بطرق مختلفة تتضمن وحدات القياس لكل شكل من الأشكال المقدره للطاقة )مثل الطاقة المهضومة أو الطاقة الممثلة (..ولأن الطاقة الممثلة تعتبر هي الشائعة أو المستخدمة لتقدير الطاقة المتاحة بالنسبة للدواجن فهناك عدد من الطرق لتقديرها وذلك عن طريق التقدير الحيوى المبنى على

تحليل الغذاء والروث.

-٨٥٠-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية تعريف الطاقة• الطاقة هي القدرة على بذل شغل وهي اللازمة لإتمام الحياة.

• كل مكونات الغذاء تستهدف في إنتاج.

مصادر الطاقة:

• الكربوهيدرات.

• الدهن.

• البروتين.

يلجأ الحيوان إلى تحويل البروتين إلى طاقة في حالات خاصة.

شكل رقم ) :(٧٤يوضح مسار الطاقة داخل الجسم

الطاقة الكلية ) :(E Gross energyهي كمية الح اررة الناتجة عن الحرق

عموما

الكامل للمادة الغذائية وأكسدة المادة الغذائية بالكامل إلى ،CO2وماء وهي

تقاس باستخدام ضغط جوى ٣٠ -٢٥وذلك في جهاز. Bomb Calorimeter الطاقة المهضومة الظاهرية (DE) Apparent digestible energyوهي

ناتج طرح طاقة الغذاء وطاقة الروث.

-٨٥١-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

الطاقة الممثلة :(ME) metabolizable energyعبارة عن الطاقة الكلية في الغذاء المستهلك مطروح منها الطاقة الكلية في الزرق )البول +الروث( وكذلك الإنتاج الغازى نتيجة عملية الهضم ويلاحظ في الدواجن أن الإنتاج الغازى يهمل ولكن يلاحظ في الحيوانات ينتج غاز الميثان المحتوى على طاقة.

الطاقة الصافية : (NE) Net energyعبارة عن الطاقة الممثلة مطروح منها داخليا heat incrementوالطاقة الصافية ) (NEتتضمن الطاقة

الطاقة المفقودة

اللازمة لحفظ الحياه فقط ) (MEأو الطاقة اللازمة لحفظ الحياة والطاقة الإنتاجية

).(ME + PE

-٨٥٢-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية تقسيم الطاقة في الغذاء :Disposition of dietary energy الشكل التالى يوضح أقسام الطاقة المختلفة حيث أن الطاقة تقسم إلى مراحل مختلفة ومثال على ذلك تغذية دجاجة على ١كيلو جرام مادة غذائية تحتوي على

طاقة كلية ٤٠٠٠كيلو كالورى.

حيث يلاحظ في الشكل التالى أن جزء ح والى ٢٩٠٠قادر الطائر على تمثيله وح والى ٢٣٠٠كيلو كالورى متاح لحفظ المياه والانتقال بين خلايا أنسجة الجسم

والبيض )الطاقة الصافية( كما في الشكل التالى:

الطاقة اللازمة الطاقة

البيض والأنسجة

لحفظ الحياة

١٥٠٠

٨٠٠

المفقودة بول

داخليا

٦٠٠

روث

٨٠٠ ٣٠٠

٤٠٠٠كيلو كالورى طاقة كلية

٣٢٠٠كيلو كالورى طاقة مهضومة

٢٩٠٠كيلو كالورى طاقة ممثلة

٢٣٠٠كيلو كالورى طاقة صافية

)لحفظ المياه +الانتاج(

شكل رقم ٧٥يوضح تقسيم الطاقة فى الغذاء

تقدير الطاقة الممثلة:

يتم تقدير الطاقة الممثلة بعده طرق حيويه:

حيث يتم حساب كمية العليقة المأكولة وكذلك يتم تجميع الروث لفترة تتراوح ما بين ٥-٢أيام .ويتم تقدير الطاقة الممثلة من خلال التقدير الفعلى لكمية الغذاء

المأكول وكذلك الروث والإف ارزات الخارجة.

أو يتم تقديرها بتقدير النسبة بين المادة الجافة المأكولة وبين الإف ارزات الخارجة بإستخدام دليل مثل أكسيد الكروم CrO3إلا أن هذه الطريقة بإستخدام الدليل قد

الممثلة.

تؤدى إلى بعض الإنحرافات عند تقدير قيم الطاقة

-٨٥٣-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

هناك طريقة حساب الطاقة الممثلة بإستخدام معادلات التنبؤ.

صور الطاقة:

(١الطاقة الضوئية:

الأساس فيها الشمس حيث تعتبر المصدر الأول للطاقة وتتحول الطاقة

جدا أثناء عملية البناء الضوئى في النبات.

الضوئية إلى طاقة كيميائية بصورة عالية

مثال :لتكوين ا مول من السكر يلزمه كمية من الضوء تعادل ٤٨ كوانتم""Quantumوالسكر المتكون يمكن أن يستفيد منه الكائن الحى في العمل الميكانيكى أو نقل النبضات الكهربية ......إلخ.

(٢الطاقة الكهربية :مثل الموجودة في العصب البصرى.

-٣الطاقة الصوتية :مثل التي تنتج في عظام الأذن الوسطى.

-٤الطاقة الإشعاعية :تتكون نتيجة لتغير الجزيئات أو الأيونات.

-٥طاقة الغذاء :حيث تستخدم الغذاء كمصدر للطاقة.

-٦الطاقة الكيميائية :نتيجة للتفاعلات الكيميائية وعلى ذلك تنقسم التفاعلات

الكيميائية إلى-:

أ( تفاعل ماص للح اررةEndergonic :

ويسمى تفاعل بناء Endergonic B

A + Energy

وهنا طاقة Aأقل من طاقة B

ب( تفاعل طارد للح اررةExergonic :

ويسمى تفاعل هدم B + Energy

Exergonic

وهنا طاقة Aأكبر من طاقة B

ج( تفاعل متزن:

Equilibrium

ومثل هذه التفاعلات طاقة Aتساوى طاقة .B

-٨٥٤-

A

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

طرق التعبير عن الطاقة

-١بالنسبة للمجترات:

Starch value = S.Vمعادل النشا.

Total Digestible Nutrients = TDNالمركبات الكلية المهضومة.

TDN = (Digestible Fat *2.25) + (Digestible Protein*1) + )(Digestible Fiber + Digestible Nitrogen Free Extract *1 SV = (Digestible Fat *2.20) + (Digestible Protein*1) + )(Digestible Fiber *0.94) + (Digestible Nitrogen Free Extract *1

S.V = TDN *0.95

TDN= SV *1.05

علل:قيمة ال S.Vأقل دائما من قيمة .TDN

لانه يتم خصم مجهود هضم الألياف منه.

-٢بالنسبة للطيور الداجنة-:

MEالطاقة القابلة للتمثيل )الطاقة الممثلة(.

-٣بالنسبة للأرانب-:

DEالطاقة المهضومة أو الطاقة الممثلة.

الوحدات المستخدمة في قياس الطاقة:

الكالورى -:هي كمية الح اررة الأزمة لرفع درجة ح اررة جرام واحد من الماء درجة

واحدة مئوية °١٥.٥ -°١٤.٥مئوية.

كيلو كالورى = ١٠٠٠كالورى.

ميجا كالورى = ١٠٠٠كالورى – مليون كالورى = ا ثيرم .Therm الجول :Juleوهو وحدة كهربية وهو عبارة عن كمية الح اررة اللازمة لزيادة

سرعة كتلة مقدارها ١جرام ١سم/ثانية.

حيث أن الجول = ا فولت * ا أمبير * ا ثانية

والكالورى = ٤,١٨٥جول وبالتالى الجول يساوى 0.239كالورى.

-٨٥٥-