الإنتاج العضوي

يعتقد غالبا ان الصفار المتبقي في الكتكوت لا يكون كافيا للمحافظة علي الطائر حتي تقديم العلف له .واستهلال نمو الكتكوت يعتمد اكثر علي العلف المستهلك عن المركبات الغذائية الموجودة في الصغار عقب الفقس .ولوحظ بحثيا انه عندما يبدأ استهلاك الكتكوت للعلف عقب الفقس مباشرة فإن المركبات الغذائية التي يمدها العلف تكون مكملة للمركبات الغذائية للصفار ومن ثم اعتبر باحثون كثيرون ان تغذية الكتاكيت بالمفقسات hatchery feedingلها اهمية كبيرة.

يسهل اضافة العلف الباديء في صواني الكتاكيت المحتجزة في حجرات الاحتجاز في المفقسات التجارية بالاضافة الي ذلك فإن التغذية في صواني الفقس يحسن من نمو وتناسق الطيور حتي عمر ٢١يوم ولقد لوحظ بحثيا ان الدهن المخلق تجاريا تمتص الكتاكيت الفاقسة بدرجة كبيرة وتستفيد كمصدر قيم للطاقة ولوحظ ايضا ان تغذية الكتاكيت الفاقسة لمدة ٥ساعات علي عليقة بادييء في صورة فتقات crumblesمجروشة وتتباين في محتواها من الاحماض الامينيه والرطوبة لم تؤثر علي اداء او محصول لحم كتكايت التسمين التي تسوق عند وزن ٢كيلو جرام بالرغم من ان معظم برامج التغذية اظهرت تحسنا في اداء وأوزان الكتاكيت فإن هذا التحسن يقل بمضي الوقت وبدون ان يتسحن معدل التحويل الغذائي قبل وزن التسويق ولكن هذه البرامج تظهر تحسنا في المناعة والنواحي التمثيلية للكتاكيت حديثة الفقس.

عليقة ما قبل البادئ : Pre-Starter Diets

يعتبر الاسبوع الأول عقب فقس الكتاكيت هاما جدا لتربية كتاكيت التسمين .كما ان مجلس البحوث العالمي NRCحدد ووصي باحتياجات كتاكيت التسمين من المركبات الغذائية خلال فترة الباديء الثلاثة اسابيع الأولي من العمر علي افتراض ان معاملات هضم المركبات الغذائية تكون متقاربة حتي عمر ٢١عمر ومن جهة اخري بذلت مجهودات كبيرة لتكوين عليقة في الاسبوع الأول من عمر الكتاكيت بهدف تقليل نسبة النفوق وتحسين تناسق القطعان وحاليا ينصح باستخدام عليقة ذات قيمة هضيمة عالية ومستوي بروتين عالي كعليقة Pre-starterولكن هذه العليقة اكثر تكلفة

من عليقة الباديء العادية.

خطط تغذية النمو : Growth Up Feeding Plans

برامج تغذية مجلس البحوث العالمي NRC,1994عادة ما تحدد الاحتياجات من المركبات الغذائية لكتاكيت التسمين علي حسب اعمارها وذلك علي ثلاث فترات من العمر وهي فترة باديء )صفر – ٣اسابيع( ،نامي ) ٦ – ٣اسابيع( وناهي ) ٨ – ٦اسابيع( وفي العقود الزمنيه الاخيرة قدموا بدائل لبرامج تغذية NRCمثل feeding time periodوطور التغذية phase feeding وهاتين الوسيلتين أظهرت فوائد ومزايا عديدة منها :تقليل الخرج من النيتروجين وتقليل بعض الاضطرابات التمثيلية مثل الموت المفاجيء ،الاستسقاء ،ضعف السيقان.

أشار الباحثان ٢٠٠١ Pope and Emmertان برنامج المجلس البحوث العالمي NRCلا يغطي الاحتياجات الغذائية لسلالات الطيور الحديثة السريعة النمو بسبب التحسينات الوراثية تقليل والوقت المطلوب للوصول الي وزن التسويق ،ولقد وضحت جداول وسيلة feeding time period ان تكلفة العلف تقل بتقليل نسبة البروتين في العليقة أما طور التغذية phas feedingتعتبر استراتيجية لتغيير العليقة عدة مرات اثناء فترة حياة كتاكيت التسمين للتمشي مع الاحتياجات الغذائية ومن ثم تتحسن كفاءة الاستفادة من الغذاء بالتالي تحت نظام مراحلة التغذية الثلاثة القياسية تكون الطيور اما تغذي بقدر اقل أو أكثر تحت كل مرحلة تغذية ومن ثم فإن تقليل فترة التغذية وتغيير انماط العلف حتي تغطي احتياجات الطيور يحقق اداء افضل للطيور.

٢١٢

التغذية المتتالية والتغذية المنفصلة : Sequential Feeding And Separate Feeding تغذية كتاكيت التسمين علي علائق مختلفة تبادلية اثناء اليوم تسمي sequential feedingفي اوروبا تستخدم اعلاف مختلفة في القيمة الغذائية عندما يتبادل بنجاح حبوب القمح يستبدل بنجاح حبوب القمح بعلف تكاملي غني في البروتين .ولقد اثبتت هذه الخطة الغذائية فاعليتها في تقليل نفوق الطيور تحت الظروف الح اررية الشديدة اثناء فترة الناهي كما قللت من gait scoreوزودت

من نشاط كتاكيت التسمين الصغيرة السن.

تغذية الكتاكيت الفاقسة علي اعلاف عالية ومنخفضة في محتواها من البروتين في ايام تبادلية تقلل من الزيادة في وزن الجسم بدرجة بسيطة مقارنة مع العلائق الكاملة وأطوار التغذية الأقصر .ولقد لوحظ تعديلا سريعا لتخليق بروتين العضلات وتمثل الدهون lipogenesisبعد اعادة التغذية اوتغيير تركيز بروتين العلف مما يقترح بأن التغذية المتتالية ربما تكون تكنيكيا فعالا لمراقبة عمليات التمثيل الغذائي في كتاكيت التسمين .هناك تساؤلات -١هل يستطيع الدجاج المغذي عن طريق هذا التكنيك ان يضبط او يعدل من كمية الغذاء المأكول طبقا للطاقة او تركيز البروتين في كل علف؟ -٢هل اطالة فترة كل علف حتي ٢٤ساعة تكون طريقة فعالة لدفع المأكول من كل علف ومن جهة اخري هل الفترة الفاصلة الطويلة بين المصادر الغذائية غير المتزامنة في البروتين والطاقة يعوق التمثيل الغذائي ونمو العضلات؟ وبالتأكيد تعتبر الفجوة الزمنيه بين العلفين هامة عند

درجة ح اررة البيئة العالية.

تحديد العلف : Feed Restriction

بالرغم من ان التغذية حتي مستوي الشبع ضرورية لكتاكيت التسمين سريعة النمو للحصول علي اقصي معدل نمو الا انها تؤدي الي خلل في عمليات التمثيل الغذائي وتزيد من ترسيب الدهن.

وللتغلب علي هذه المشاكل يتبع برنامج التحديد الغذائي لضبط وتعديل نمط النمو.

تحديد العلف المبكر وخطة النمو التعويضي:

Early Feed Restriction And Compensatory Growth Plan:

يشار إلي النمو التعويض بأنه النمو السريع الملاحظ في الحيوانات والطيور التي لها نفس العمر والتي اجري لها تحديد غذائي من قبل .ومثل هذه الطيور لها احتياجات غذائية حافظة أقل وعندما يسمح لها بالتغذية الحرة علي العلف تنمو اسرع مقارنه بالطيور الغير محدد لها الغذاء ويكون لها كفاءة أفضل للاستفادة من الغذاء .ولقد قصرت دورة الإنتاج نتيجة للتحسن في الانتخاب الوراثي والتغذية كما ان التحديد الغذائي المبكر يعتبر بلا شك ضروريا ومنطقيا جدا.

تتأثر حصيلة التغذية التعويضية ببرنامج التغذية ففي ١٩٩٢اظهرت الدراسات البحثية ان الاحتياجات الغذائية للطيور المحدد لها الغذاء تزيد اثناء النمو التعويضي كما لوحظ بحثيا ايضا ان الامدادات الغذائية بالليسين او الميثونين اثناء فترة اعادة التغذية ينتج عنهااستجابات متقلبة في وزن

الجسم النهائي وتركيب الذبيحة.

تحديد العلف اثناء فترة الناهي : Feed Restriction During Finisher Period اثناء العشرة أيام الاخيرة من الانتاج عمر ٤٥ – ٣٥يوم يتحقق %٢٣من النمو الكلي لكتاكيت التسمين التجارية وتستهلك حوالي %٣٠من العلف الكلي .وعندما يسمح للطيور بالتغذية حتي مستوي الشبع فإنها تستهلك ما يزيد عن احتياجاتها الغذائية الحافظة والمنتجة بالاضافة الي زيادة استهلاكها للطاقة التي تتحول الي دهون مرسبه في جسمها.

تغذية كتاكيت التسمين علي عليقة ناهي مخففة بالرمل وقشور الشوفان عن عمر ٣٥الي ٤٩يوم اثرت علي النسبة المئوية لدهن البطن ووزن الصدر والذبيحه ولكن بتغذية الطيور علي عليقة

٢١٣

يحتوي علي %٧رمل ونخالة القمح من عمر ٣٥الي ٤٥يوم نتج عنها انخفاض محتوي دهن

البطن بدون ان يتأثر وزن الذبيحة النهائي.

التغذية الرجعية : Nutrition Withdrawal

نقص الفيتامينات والعناصر المعدنيه في العلائق العملية غير مؤكد لأن الذرة وكسب فول الصويا يمدان العليقة بجزء من الاحتياجات من هذه الفيتامينات والعناصر المعدنية بالاضافة الي ذلك فأن الفيتامينات الذائبة في الدهن تخزن في النسيج الدهني للجسم ويعاد سحبها منه عند حدوث نقص في هذه الفيتامينات ولقد لوحظ أن سحب الفيتامينات والعناصر المعدنية الصغري من علائق كتاكيت التسمين اثناء الفترة من عمر ٣٥الي ٤٢يوم من بعض الفقس ادي الي انخفاض الزيادة في وزن الجسم ولوحظ ايضا بحثيا ان سحب مخلوط الفيتامينات اثناء الفترة النهائية من نمو كتاكيت التسمين يعتبر اكثر ضر ار من سحب مخلوط العناصر المعدنية بسبب تأثيره علي معدل

التحويل الغذائي.

اظهرت الدراسات البحثية ان سحب الريبوفلافين من العليقة الناهي لمدة ٧ايام قبل الذبح ادي الي انخفاض بسيط في محتوي الريبوفلافين بعضلة الصدر ولكن بزيادة فترة السحب حتي ١٤يوم ادي الي انخفاض محتوي عضلة الصدر من الريبوفلافين بنسبة .%٤٣ سحب العلف والتغذية قبل الذبح : Feed Withdrawal And Pre-Slaughter Feeding يتعرض دجاج التسمين لسحب العلف لمدة ٤الي ٥ساعات قبل ذبحه وذلك لتفريغ محتويات القناة الهضمية وتقليل التلوث من القناة الهضمية .وهناك عوامل عديدة تؤثر علي تصفية القناة الهضمية مثل :فترة سحب العلف قبل الذبح ،درجة الح اررة ،شدة الاضاءة ،النشاط ،توفر المادة وقت نقل الكتاكيت ،وقت احتجاز الكتاكيت ،الاجهاد ومنع تقديم العلف المتاح.

اطالة فترة سحب العلف تزيد من تأثير المستعمرة البكتيرية في القناة الهضمية وتؤدي الي سرعة التخلص من الفضلات وسيولة ميكو از القناة الهضمية مما يزيد من خطورة التلوث اثناء eviscerationوعدم تقديم العلف لكتاكيت التسمين لمدة تزيد عن ٦ساعات يجعل هذه الطيور تسحب الرطوبة والمركبات الغذائية من انسجة جسمها مما يؤدي الي فقد في وزن جسمها مما يؤثر

علي وزن لحم الذبيحة.

سحب العلف قبل ذبح كتاكيت التسمين يغير من تركيز هرمونات البلازما ومن عملية التمثيل الغذائي مما يقترح باستخدام بعض امدادات الطاقة اثناء اخر يوم من حياه هذه الكتاكيت لمقاومة

عوامل الاجهاد مثل مسك ونقل الطيور.

اظهرت الدراسات البحثية ان بديل العلف الناهي Replacer finisher feedيقلل من محتويات الهضمية عند الذبح ،وهذا العلف يتكون من د-جلوكوز D-glucose polymerوملح مضاف يقدم للطيور من ٦ – ٤ساعات قبل ارسالها الي عنبر الذبح .ويجب مراعاة الكمية المستهلكة من هذا العلف البديل بالإضافة الي ضرورة الاحتياج الي تحسين شكله الفيزيقي واستساغته.

الاستنتاجات:

طبقت عمليا تغذية كتاكيت التسمين علي ثلاثة أطوار قبل بداية الألفية الجديدة من هذا الزمان.

وفي العقود الزمنيه الحديثة ادخلت برامج تغذية بديلة او مكملة بالرغم من ان فاعلية بعض هذه البرامج لم تكن جديرة بالثقة .ومن جهة أخري فإن تقليل الوقت المستغرق لدجاج اللحم للوصول

لحجم التسويق دور في هذه البرامج اكثر وضوحا.

٢١٤

تأثير الغذاء ومكوناته علي التعبير الجيني للوراثه المرتبطة بالتغذية والعلائق الشخصية )*( :

Nutrigenomics And Personalized Diets :

نظام الغذاء الحديث يطعم ستة بليون نسمة مع تنوع ملحوظ في التغذية والأمان وسوف تساعد خطوات زيادة القيمة الغذائية للأغذية المستقلة في تشخيص الصحة وفي ارشادات لتحقيق صحة ممتازة .وتعتبر الوراثة المرتبطة بالتغذية دراسة تأثير الغذاء ومكوناته علي التعبير الجيني Nutrigenomicsحقل علمي للأساس الجيني لتباين التعرض للأمراض والاسبجابات المختلفة للأغذية وبالرغم من أن هذه المحددات الجينية سوف تكون بسيطة ومسئولة عن الخط الجيني الشخصي كوسيلة للتنبؤ بالصحة فإن البنية الوراثية لا تكون genetoypingالسر لتشخيص الصحة والعليقة والتكنولوجيا التي تقيم الإنسان من حيث الوراثة المرتبطة بتشكيل البروتين proteomicsوالوراثة المرتبطة بالتمثيل الغذائي والتحليل الكيماوي المتضمنه نواتج التمثيل الغذائي تمدنا بأدوات لفهم والتقديم الدقيق للبنية الوراثية الغذائية .nutritional phenotype المادة الوراثية للإنسان تمد علوم الحياه بمخطط او برنامج يشمل أهداف البحث الأساس وفرص ترجمة وتطبيق هذا البحث لتحسين صحة الإنسان ومن جهة أخري ،للعليقة شرعية أكبر من العلاج البسيط من المرض وتفهم كلا من دور العليقة في التعبير المتباين للمادة الوراثة genomeودور الجينات الوراثية في الاستجابات المتباينه للعليقة يعتبر اساسي لتفهم صحة الانسان .من المعروف ان الأفراد المستقلة تختلف استجابتها بنفس اختلاف كمية الغذاء المأكول فعلي سبيل المثال يسبب كوليسترول الغذاء تغيرات في كوليسترول البلازما تعتمد علي الأفراد المستقلة .ومن المعروف ان بعض التباين في الاستجابة لكوليسترول الغذاء يعتبر بنية وراثيه مستقلة .genotype dependent البحث الغذائي يأخذ علي عاتقه التحرك تجاه تلشخيص المرض .ولقد تغير الغذاء باستمرار خلال المائة سنه الماضية كما تغيرت المجتمعات من الريف الي الحضر حيث تستخدم التكنولوجيا.

وتغير الزراعة من مزارع عائلية صغيرة كثيرة الي صناعات قليله متحده ،ولقد تحول الغذاء من نموذج يركز علي السعة حيث يؤدي العمل بواسطة المستهلكين في المنزل الي نموذج يركز علي المنتج الذي ينجز من خلال عملية التصنيع بداخل المصنع.

ولقد اتجهت تحديات صحة الغذاء من حل نقص المركبات الغذائية الذي يسببه اختيارات الغذاء غير المناسبة مما يؤدي الي عدم اتزان الطاقة الذي يسببه اختيا ار الغذاء غير المناسبة ونتيجة لذلك تغيرت اهتمامات المستهلك من الخوف من الأمان الي الخوف من الإضرار بالصحة.

الوراثة المرتبطة بالتغذية تأثير الغذاء ومكوناته علي التعبير الجينى والغذاء Nutrigenomics الأدوات التي تختبر بدقة التنوع الاختلاف الوراثي والتمثيلي للأنسان "للبشر" من حيث الاستجابات المرتبطة بالصحة للغذاء يمكن استخدامها لتحديد الاوليات الحسية الشخصية للأغذية والحساسية وعدم تحمل المواد الغذاء .والوراثة المرتبطة بالغذاء ودراسة التأثير الغذاء علي التعبير الوراثي سوف تخبرنا بالاحتياجات الغذائية واستجابات الانسان والاساس الوراثي لاختلافها عن طريق مدي واسع من الصفات والوراثة الزراعية للسلع الغذائية سوف تخبرنا بالتالي عن تفهمنا لبيولوجيا وكيمياء والدورالوظيفي للمواد الحيوية التي يتكون منها الغذاء .والمواد الوراثية للحيوانات المنتجة سوف ترشدنا بحثيا عن كل شيء يتعلق بكفاءة محصول الانتاج لاعادة تصميم تركيب انسجة الجسم المأكولة من اجل حمايتها من المسببات المرضية والسموم .والمواد الوراثية للأحياء الدقيقة

)*( المصدر :

Annu. Rev. Food. Sci. Technol. 2011.2:97-123. Downloaded from www.annualreviews.org by Dr. Jennifer Smilowitz on 02/28/11.

٢١٥

تعيد تحديد جميع مظاهر امان الغذاء الميكروبي وتبدأ في ارشاد علم ميكروبيولوجيا الإغذية وتطبيقاتها بداية من تعزيز عملية التصنيع البيولوجي للأغذية الي توضيح دور الكائنات الحية

الدقيقة من اجل انتاج غذاء صحي.

الوراثة المرتبطة بالتغذية )تأثير الغذاء ومكوناته علي التعبير الوراثي( -المركبات الغذائية الضرورية

وغير الضرورية:

Nutrigenomics Essential and Nonessential Nutrients :

أكتمل علميا اكتشاف المركبات الغذائية الضرورية لصحة الانسان واستراتيجية غذاء تأمين جميع المركبات الغذائية الضرورية لجميع التعداد السكاني هي توفير جرعة زائدة من هذه المركبات لكل فرد وتبني هذه الاستراتيجية علي ميزة بيولوجية هامة .ونظ ار لأن الاشخاص بصورة مستقلة تنظم طبيعيا كل مركب غذائي ضروري من خلال مدي واسع من الغذاء المأكول وبالرغم من هذا فإن بعض تعدادات السكان مازالت تعاني من نقص المأكول من المركبات الغذائية الضرورية بسبب الفقر واختيارات الغذاء .وتعدد المظهر الجيني الذي يزيد او يعدل من الاحتياجات ،ظروف العلاج بالأدوية التي تعدل الاستفادة من المركبات الغذائية او التمثيل الغذائي او تجعل عملية الامتصاص بالقناه الهضمية غير طبيعية فعلي سبيل المثال فيتامين Dحيث أن الوجبات غير المعتادة واختيارات lifestyleالتي تقلل لأدني حد من المصادر البديلة ) مثل التعرض لأشعة الشمس( تعتبر اساس نقص هذا الفيتامين .ولقد ثبت علميا ان توفير حامض الفوليك في الغذاء لا يمنع

مرض الانيميا الناتج من نقص فيتامين .B12

تعتمد الصحة الغذائية علي مقدار المأكول من المركب الغذائي الضروري كما أن عدم الاتزان الشديد في الوجبه الغذائية تسبب الأمراض التمثيلية بالاضافة الي ذلك فإن المركبات الغذائية الضرورية ،المركبات الغذائية غير الضرورية والعوامل البيئية تتداخل مع المادة الوراثية genome والنواتج الجينية postgenomic productsومن أمثلة هذه العوامل :تركيب العليقة ،الالياف ،قوام الغذاء وكثافة مضادات الأكسدة وكذلك التنظيم البيئي والتمثيل الغذائي والاحياء الدقيقة بالقناة الهضمية ،المنشطات الحيوية وغيرها .والهدف من تشخيص التغذية المبني علي التباين في النمط الجيني genotypicوعملية التمثيل الغذائي سوف يحتاج اولا الي تحديد المستجيبين من غير المستجيبين للوجبه الغذائية .والاتجاه الحالي هو انتاج سلع غذائية لتغطية عملية التمثيل الغذائي

والأداء والصحة الجيدة واحتياجات المستهلك.

النمط الوراثي والنمط المظهري : Genotype and Phenotype يختلف البشر في احتياجاتهم واستجابتهم لمكونات الوجبه الغذائية المتنوعة وتحديد اي من هذه الاختلافات يعزي الي التباينات الوراثية هو اساس البحث العلمي للوراثة المرتبطة بالتغذية )لتأثير الغذاء علي التعبير الجيني( وحتي الان معظم الصورة الكاملة لهذه الاختلافات نشأت من التباين في تمثيل حامض مثل الفوليك .ويصاحب التعدد المظهري لجين انزيم (MTHFR) methylene Tetrahydrofolate reductaseاختلاف في التمثيل الغذائي وهذا الاختلاف يؤثر علي كلا من الاحتياجات المستقلة لكل شخص من حامض الفوليك وزيادة عدد النواتج المظهرية والتي منها مرض القلب .ولقد اوضحت الدراسات البحثية ان نجاح استخدام الوراثة في التغذية هو الامداد بحامض الفوليك في هؤلاء الحاملين للمخاطرة الجينية يعني الي أن MTHERيقلل من حدوث مشاكل صحية متنوعة نتيجة لحالات نقص حامض الفوليك.

النمط الجيني يحدد التباين الوراثي محولا غطاء النيكليوتيد nucleoticde coverageمن أليل فردي وتحديد واسع للمادة الوراثية لفروق وراثية معينه والأدوات المستخدمه لاجراء التجارب الوراثية

٢١٦

تتضمن :طرق التهجين ،التوسعات الأولية primer exztensions oligonucleotde ligationsالتوسع الدائري rolling rircle amplificationالانقسام النووي الداخلي endonuyclense deavatge.

يصاحب التباينات في المادة الوراثية مقاومة الأمراض واستجابات تمثيلية للوجبه الغذائية والبيئة والأدوية pharmacologyوالعقاقير ومن ثم يتأثر بنمط التمثيل الغذائي جزئيا باللدانه المتطورة developmoutal plasticityوبالدفع المبكر في الحياة وبتدخلات العوامل البيئية لوقت زائد.

التحكيم الوراثي epigenetic controlللتعبير الجيني بواسطة العوامل الغذائية والبيئية يحدد استمرار مدي الحياة عن طريق Disut methy lationبالاضافة الي ذلك فإن الوراثة المرتبطة بالتغذية مبك ار في الحياة تعدل التعبير الجيني اثناء التطور والنضج وتمكن الكائن الحي من الاستجابة للظروف البيئية وتضبط تطورها المظهري لتتمشي مع بيئتها ولقد لوحظ بحثيا ان الدرجة العالية للتطور والتكنولوجيا ادت الي انتشار واسع لصفات الانتخاب الايجابية .الهدف من دراسة الوراثة المرتبطة بالتغذية هو تحديد الاستجابات المظهرية في العشيرة التي تسببها التداخل بين الوجبه الغذائية

والتباين الوراثي.

التعبير الجيني كنتاج -دراسة النسخ : Gene Expression As An Output علم دراسة النسخ دراسة فحص مستوي التعبير mRNAفي نسخ الخلاياTranscriptomic .

يقيس الاف النسخ من نسيج أو سائل بيولوجي .ولقد قيمت بنجاح كلا من تكنولوجيا النظام الدقيق للحامض النووي DNAوالوقت الحقيقي الكمي ،RCRالتداخل بين الوجبة الغذائية والجينات المقاسة كتغيرات في التعبير الجيني وبالمقارنة مع الطرق الكيموحيوية التقليدية تعتبر transcriptomicsأكثر حساسية واداه اخبارية لتحديد الحالة الغذائية من حيث نقص المركبات الغذائية واستجابات التمثيل الغذائي للوجبه الغذائية ،فعلي سبيل المثال :التنظيم العالي المرتبط بالنسخ يعكس التغيرات في وظيفة وبناء الهيكل العضلي مما يقترح بأن المسموح اليومي الموصي به RDAللبروتين يكون منخفض جدا .ولقد اظهرت ايضا تكنولوجيا التعبير للتداخلات بين الوجبه الغذائية ونتاج عملية التمثيل الغذائي ،ولقد "اظهر" ميزان الطاقة والتركيب الغذائي تعديلا في تعبير الجينات من حيث حساسية الانسولين تمثل الدهون ،الأكسدة ،المناعة والالتهاب.

استخدمت ادوات البحث الوراثي في تعيين المرقمات الجزئية الفعالة في كل شيء من صحة الانسان والحيوان الي تحسين المحصول من حيث كفاءته ونوعية المركبات الغذائية ومقاومة الأمراض والأمان بالإضافة الي ذلك فإن المعرفة المكتسبة من تعيين الاليلات عند جميع المواضع في العشيرة تسمح للمربين بتصميم نمط وراثي في silicoالمبني علي الشكل المظهري المرغوب.

البروتين كنتاج دراسة البروتينات من حيث تركيبها ووظيفتها كناتج:

Protein As An Output : Proteomics

يخصص ال Proteomicsلو صف المكمل النهائي للبروتينات وتعديلاتها بالخلايا والأنسجة والأعضاء .والمادة الوراثية للأنسان ثابته نسبيا ومستقره في جميع جسم الانسان ،ويعتبر البروتيوم proteomeاكثر تعقديا ومتحركا ويتباين بمضي الوقت وفيما بين الخلايا وهو يعتبر البروتينات ذاتها وتعديلاتها التي تظهر وظائفها الكيموحيوية والفسيولوجية والبنائية في الانسجة والخلايا.

واستخدام ال Proteomicsلتعيين المرقمات الحيوية لاحداث تغيير كامل في التشيخصات الطبية.

عند تحليل البروتيوم من كبد الفئران المغذاه علي مستخلص بذور العنب ظهر ١٣٠بروتين معبر مختلف .في مجالات علوم الأغذية والتكنولوجيا الحيوية والتغذية تتركز في استراتيجية الوراثة المرتبطة بالبروتين Proteomicsفي اكتشاف الاغذية الفعالة ذات التأثيرات التمثيلية ويسود هذا في ابحاث النباتات والحيوانات المفرزة للبروتين من أجل تربية نباتات محصول الجيل التالي ،وفي تعيين المرقمات الحيوية الطبية وفي اكتشاف الأغراض المسببة للشفاء therapeutic Eargets

٢١٧

ومن جهة اخري يصف السيكروتيوم secretomeدراسة البروتينات التي تفرز بواسطة خلية او نسيج او عضو عند اي وقت معطي او تحت ظروف معينه واثناء التعديل الوراثي الخلوي Cellular posttranslational modificationتصبح البروتينات معدلة كيماويا وتلعب دو ار اساسيا في افراز المنتج بالإضافة الي ذلك فإن هذا التعديل الوراثي يؤثر ايضا علي الوظائف البيولوجية والفسيولوجية للبروتين مثل تمييز الخلية cell recognitionوحماية الخلية cell protectiumولقد بدأت علوم الاغذية والتكنولوجيا الحيوية في استغلال التأثيرات المحسنة للصحة للبروتينات الحيويةالنشطة وببيتيدات االلبن.

التمثيل الغذائي كناتج : Metabolism As An Output Metabolemics يعتبر ال Metabolomicsمقياس الجزئيات الصغيرة في السوائل الحيوية والأنسجة والخلايا باستخدام برامج التحليل الطيفي وتساعد metabolomitsxكثي ار في التعرف علي معتقدات تنظيم التمثيل الغذائي بالمقارنه بمقاييس المرقمات الحيوية الفردية التي تستخدم طرق المرقمات الحيوية التقليدية والميتابولوم metabolomeيشبه البروتيوم خليط من البروتين والمادة الوراثية proteome من حيث انه غير قابل علي التعرف بنفس الاحساس مثل المادة الوراثية genomeوجميع الخلايا والسوائل الحيوية تحتوي علي عدد محدود من النواتج التمثيلية ويستمر الثبات التمثيلي لكي تكون التباينات الواقعية في أي من النواتج التمثيلية صغيرة نسبيا .وهذه الجزئيات الأساسية وتدفقها من خلال التمثيل الغذائي في الانسان لها كميات ثابته نسبيا وتتضمن :المادة الخاضعة لتأثير الانزيم substrateومركبات التمثيل الوسطيه ومنتجات التمثيل الداخلي .ومن ثم يظل الميتابولوم metabolomeتركيب بيولوجي تحتاج منفعته الطبية الي افتراضات وبروتوكولات وظروف مرجعية قياسية .ولقد اثبتت ال metabolicانها تخبرنا عن اظهار التأثيرات التمثيلية المعقدة للعليقة .وكذلك التنبؤ بالاستجابات للأدوية للعقاقير الطبية والتغيرات في تركيب الجسم اثناء تحديد الطاقة energy restrictionوفي التعرف علي الانحرافات التمثيلية المصاحبة للمرض.

دراسة وراثة الغذاء : Genomics Of Food

الأدوات الجزئيية المستخدمة لتوضيح التأثيرات التمثيلية للتداخلات ما بين الوراثة والمركبات الغذائية اثبتت فاعليتها عبر العلوم الزراعية والغذائية .ولقد لوحظ بحثيا ان التركيب الوراثي والتعبير الجيني للأبقار تعرفا علي عدد ضخم من موضع الصفات الكمية QTLالتي تؤثر علي نوعية وكمية المركب الغذائي .بالإضافة الي أن التكنولوجيا أدت الي انتاج سلع غذائية ذات مكونات حيوية نشطه موجودة في لبن الصدر ..ومن المعروف ان جينات الانسان من اجل بروتينات اللبن التي لها وظائف حيوية تقاوم الح اررة والبيئات الحامضية والقلوية وبذلك تتم المحافظة علي الأنشطة الحيوية .والجزئيات الموجودة في اللبن امثلتها منتجات هضم اللاكتوفيرين ،lactoferrin اللاكتوفيريسين lactoferricinتؤدي لأنشطتها بعد التعرض للعمليات الفسيولوجية وحديثا،يتحد البيتيد الميكروبي مع البروتينات البللورية المنتجة من جينات Cip A and Cip B of Photorbabdus luminescens shubspمما يؤدي الي مستوي تعبير جيني عالي وتنقية هذه البروتينات والصفات الحيوية النشطة للبن التي تظهر عن طريق الانتخاب الطبيعي واستخدامات التكنولوجيا الحيوية لفصل هذه البروتينات قد ازدادت كمكون جيل اول مسرودة من اجل انتاج اغذية فعالة وطبية توجه احتياجات الصحة المستهدفه للأشخاص المستقلة من اسهال الي امراض تمثيلية.

المواد الوراثية السلعية : Commodity Genomes

تعتبر المواد الوراثية للنباتات والحيوانات والخميرة والفطريات والبكتريا والفيروسات علوم مرشدة لتفهم محتويات المركب الغذائي والثبات واستراتيجيات العملية والأمان.

٢١٨

) (١النبات : Plants

تميل المواد الوراثية النباتيه الي كونها مشوهة بسبب تعدد نسخ الكروموزومات polypoidyوتعتبر المواد الوراثية الهامة النباتية كاملة او شبه كامله وتكون اساس مصدر المعرفة الرئيسي للبحوث الغذائية وبالنسبة للأنتاج الزراعي فإن هذه المواد الوراثية genomesذات قيمة كبيرة فالصفات الكمية للمحصول ومقاومة الأفات وتحمل اجهاد الماء ازدادت كمدخلات جينية.

مازال الباحثون العاملون في مجال التغذية يستخدمون الاستراتيجيات الاساسية من اجل التحرك فيما وراء تعيين الجينات المرتبطة بالمركبات الغذائية الضرورية لمعظم القيمة الحيوية للمركبات الغذائية ومن جهة اخري يعتبر تفهم الاستراتيجيات التي من خلالها تطور النباتات المختلفة مادتها الوراثية ضروريا لزيادة القيمة الغذائية عندما تستهلك النباتات.

) (٢الحيوانات : Animals

الوجبه الغذائية الغنية بالمنتجات الحيوانية المتنوعة كانت جزءا هاما من التاريخ المتطور ،وسواء كانت المنتجات الحيوانية الغنية بالمركبات الغذائية العالية النوعية خام او مطهية فإنها احدي العوامل التي تمكن من وجبة غذائية صحية تعتبرالمواد الوراثية لحيوانات المزرعة دجاج ،خنازير، حملان ،ماعز ،وسمك في مراحلها النهائية للأكتمال.

ولقد نشأت الابقار والدجاج كحيوانات منتجة وموادها الوراثية encaleللحيوانات نفسها ولمنتجاتها الغنية في قيمتها الغذائية )لبن وبيض( فانتاجية الدجاج تحسن اداءه من حيث معدل التحويل الغذائي وانتاج البيض وتقدم تحسينها الوراثي من خلال البحوث العلمية التي تركز علي تقليل الاصابة بالأمراض لأدني حد وكذلك تكلفة الانتاج والغذاء الأمن.

حديثا ،اكتملت المادة الوراثية للأبقار ولكن ظهرت معلومات هامة من خلال البحوث التي اجريت عن انتاج اللبن ونوعيته الحيوية والغذائية ولقد بدأت التحليلات الوراثية في وصف التباين الطبيعي في انواع الابقار وأظهرت اساس الفروق في مركبات اللبن الوراثية الأساسية بالإضافة الي ذلك تستطيع انظمة التعبير مراقبة تأثيرات التربية والمعاملات الغذائية

) (٣الكائنات الحية الدقيقة : Microorganisms

التخمر الميكروبي يعتبر من أحد الأمور الهامة في التصنيع الغذائي نظ ار لفوائده العديدة من حيث ثبات الغذاء ،الأمان والقيمه البيولوجية ولا سيما اكساب الاغذية صفات ،organolepticهناك تباين واسع في بيئة الكائنات الحية الدقيقة بالقناة الهضمية داخل وبين الحيوانات وعند حدوث تعديل في هذه البيئة البكتيرية تتغير كل من :صحة الحيوان والمادة الوراثية genome الميتابوليوم metabolomeالنسخ والبروتيوم والأحياء الدقيقة بالقناة الهضمية تساهم في احداث تباين في ميزان الطاقة .ولقد لوحظ ان المركبات التمثيلية بالبول تعكس حالة التمثيل الغذائي للأحياء الدقيقة بالقناة الهضمية للأنسان ومظهر السمنه obesity phonotypeوتمثيل الكربوهيدرات غير المهضومة بواسطة الاحياء الدقيقة للأمعاء تغير من استخلاص الطاقة من الوجبة الغذائية بواسطة العائل hostوالاحماض الدهنية قصيرة السلسلة المنتجة بواسطة الاحياء الدقيقة تمثل %٧من المواد الخاضعة لتأثير الانزيمات التي تدخل عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات gluconeogenesisوتمثل %١٥ – ٥من الاحتياجات الكلية من الطاقة للأنسان.

تستطيع الوجبه الغذائية تغيير التركيب الميكروبي علي اساس محتواها من الكربوهيدرات والألياف والمأكول من الدهن والخضروات ،وعن طريق التطعيم المباشر بواسطة الاغذية المخمرة .تغيير او تعديل بكتريا الامعاء بواسطة المنشطات الحيوية يقلل حدوث خلل وظيفي في الأمعاء ،وتضخم الكبد الذي يسببه الوجبه الغذائية endotoxemiaالغالية في محتواها من الدهن وتحسين ثبات

٢١٩

مستوي الكوليسترول ومن الواضح ان البيئة الميكروبية بالقناة الهضمية للأنسان لها تأثيرات شديدة علي كل من التمثيل الغذائي في الانسان ،التعبير الجيني والصحة ومن جهة اخري للتعرف علي التداخلات ما بين الغذاء والأحياء الدقيقة له ميزة بجانب ان تطوير اغذية جديدة سوف يحسن

الصحة والتمثيل الغذائي والحماية.

) (٤الدور الوظيفي للأمعاء ) من المناعة الي الميكروبيولوجي( : Intesbinal Function المركبات الغذائية لها تأثيرات كثيرة علي التعبير الجيني في جميع الانسجة ومنها أنسجة الأمعاء وهذه التأثير مباشرة او غير مباشرة فالتأثيرات غير المباشرة للمركبات الغذائية علي وظيفة الأمعاء والتعبير الجيني يمكن اظهارها في عدد من الطرق كمركبات كلية او جزئيات معدلة او متحللة )مثل :البيتيدات( وعلي سبيل المثال يعتبر استهلاك سكريات الأوليجو فى حالة الأطفال حديثي الولادة غير مهضوم كاملا وتعديل الجهاز المناعي في القناة الهضمية بواسطة مكونات الغذاء يستخدم في احداث تحمل فمي أو اخماد استجابه المناعة لانتجينات الغذاء food antigensولقد ثبت بحثيا ان بروتينات الغذاء لها تأثيرات علي خلايا المناعة المعوية عن طريق النضج المظهري وافراز سيتكوين cotkineمعين مما يؤثر في النهاية علي تنشيط خلايا Tواستجابة المناعة.

وثبت علميا ايضا ان تقديم الاغذية في مرحلة الطفولة المبكرة يحدد خطورة الاغذية المسببة للحساسية ومرض المناعة الذاتيه autimmune diseaseوجميع هذه التأثي ارت تكون متوسطة عند حدوث تأثيرات متداخله ما بين العائل والميكروبات.

تلعب المركبات الغذائية ايضا دو ار اساسيا في اكتمال الميكروفلو ار بأمعاء الطفل وتقدم مكونات معينه في لبن الانسان بإرشاد القناة الهضمية للطفل عن طريق تنشيط نمو تعدادات ميكروبية معينه مثل B.longum shubspالموجودة في صدر الاطفال المغذاه ولقد اظهر التسلسل الجيني والصفات التمثيلية لبكتريا B.infantisجينات متضاعفة في أربعة عناقيد مما يساعد في عملية هضم والتمثيل والتخمر سكريات الاوليجو في لبن الانسان ومن ثم تدعيم بيئتها الملاءمة في

الاطفال.

) (٥الأنسجة الضامة : Adipose Tissues

النسيج الدهني له أهمية في الصحة والأمراض التمثيلية والتباينات في تطور وتعاقب السمنه obesityترجع الي التداخلات المعقدة للقابلية الغذائية genetic predispositionالتداخلات المعقدة للقابلية الوراثية genetic predispositionوالتداخلات بين الوراثة والمركبات الغذائية .ولقد ساعدت مادة الوراثة المرتبطة بالتغذية دراسة تأثير الغذاء علي التعبير الجيني nutrigenomics في اكتشاف التداخلات بين التباين الوراثي والوجبه الغذائية لانتاج انماط مظهرية مقاسة توضع في صورة مجموعات كمستجيبين وغير مستجيبين للتحولات )الحوامل( المتنوعة المبينه علي الغذاء فمثلا حوامل ADIPOAلها BMIاقل وخطورة وسميه اقل عندما تكون نسبة الدهون المحتوية علي الأحماض الدهنية غير المشبعة الاحادية MUFAأكبر من أو تساوي %١٣من كمية الطاقة الكلية المأكولة وبالعكس فإن تأثير التباين الوراثي علي خطورة المرض لم يتواجد في حوامل 11391aعندما كان مستوي MUFAاقل من %١٣من الطاقة الكلية ولقد صوحب المأكول من MUFAبنسبة اكبر من %١٣من الطاقة الطلية بزيادة كلا من تركيز هذه الدهون في البلازما ومقاومة الانسولين HOMA IRفي الاشخاص الحاملين لأليل .rs4850704 clock gene البحث العلمي في مجال الوراثة المرتبطة بالتغذية لا تحتاج الي دراسات واسعة وطويله للتعرف علي جميع التأثيرات المتداخله بين الوراثة والتغذية ونواتجها المظهرية.

٢٢٠

تعتبر السمنه obesityمرض تمثيلي معقد مثل مسبباته ولذلك فإن الطرق لمعاملته ومنعه سوف تتباين داخل العشيرة ومن جهة أخري لا تستطيع hutrigenomicsان تحدد بمفردها جميع التبايانات التي تقدر الاستبجابات التمثيلية للغذاء والتنظيم التمثيلي هو نتيجة لتداخلات معقدة بين

الوراثة والمظهر التمثيلي والبيئة والعليقة.

المحاولات التي توضح التداخلات بين الوراثة والعليقة تركزت بدرجة كبيرة علي تركيب مكونات الغذاء التي تؤثر علي المعدل الذي عنده تتدفق مكونات الوجبه الغذائية والمادة الخاضعة substrateوالمركبات الوسطيه الناتجه من التمثيل الغذائي الي الدورة الدموية وتؤثر علي الهرمونات والانزيمات التي تنظم مسارات عملية التمثيل الغذائي .فعلي سبيل المثال اعطاء اغذية منخفضة السكر مقابل عاليه السكر بعد التمرين الرياضي بساعة يزيد من التعبير الجيني ومستويات البروتين لناقل الاحماض الدهنيه FAT CD36وذلك يوضح كيف تزيد الوجبات الغذائية المنخفضة في السكر من أكسدة الأحماض الدهنيه ولقد لوحظ عنداستخدام طريقة اومكس المتكاملة Integrated Omicsان الكربوهيدرات تعدل من بروفيل نواتج التمثيل الغذائي بالسيرم متضمنه انواع lysophosphatidylcholineوجينات الحامض النووي الرسول mRNA المرتبطة بالاجهاد والجينات المتعلقة بتمييز النسيج الدهني مما يوضح ان الكربوهيدرات التي تزيد من مستوي سكر الجلوكوز بالدم تظهر استجابات proinflammatoryالتي تعدل من الانسولين

وتمثيل الجلوكوز.

دراسة تأثير الغذاء علي التعبير الجيني والكبد :Nutrigeneomics And The Liver الفحص الدقيق لحالة الكبد مع قياس منتجاته التمثيلية كان له ميزة كبيرة للتشخيص لعقود زمية عديدة ) فعلي سبيل المثال :قياس الكوليسترول والليبوبروتينات كمرقم لخطورة مرض القلب(.

وجد الباحثون استجابة للتكييف مع التغذية علي مستويات دهن عالية في الفأر حيث اصيبت بالسمنه والأمراض التمثيلية والتي من اعراضها :التهابات ومرحلة مبكرة للسمية بالدهن ومرحلة متأخرة للدهن Steatotic late phaseوعند تغذية الفئران لفترة طويلة علي عليقة عالية في محتواها الدهن ازدادت الزيادة المكتسبة في وزن الجسم والنسيج الدهني وكذلك تعبير جينات التمثيل الغذائي في النسيج الدهني وعضلات اناث الفئران بدرجة اكبر من الذكور .وفي ذكور الفئران صوحب التعبير الزائد لكلا من PPARa and CITفي الكبد محتوي اعلي للجلسريدات الثلاثية بالكبد وتركيز اعلي لهرمون الانسولين بالدم مقارنه باناث الفئران ،ولقد وجد الباحثون ايضا ان الاحماض الدهنيه غير المشبعة الطويلة السلسلة لها تأثيرات أقوي علي التعبير الجيني في كبد

الفئران من مثيلاتها القصيرة السلسلة.

أوضح الباحثون ان تنشيط نسخ جينات PPARBالمستخدمة في تمثيل الدهن اعقبه تركيزات للأحماض الدهنيه الحرة بالبلازما .أظهرت دراسة بحثية حديثة ان شطب PPASRBنتج عنه معظمة تنظيم المسارات المرتبطه بالمناعة والالتهاب وتقليل تنظيم المسارات المرتبطة بتمثيل الليبوبروتين والاستفادة من الجلوكوز والتي ترتبط بالجلوكوز والجلسريدات الثلاثية الزائدة في

البلازما.

إستهلاك بذور العنب علي خلفية عليقة عالية في محتواها من الدهن يخفض من التعبير الجيني الزائد لجينات الكبد المرتبطة بافراز الليبوبروتين وتمثيل الدهن بالإضافة الي جعل مستوي الجلسريدات الثلاثية والكوليسترول المنخفضة الكثافة في بلازما دم الفئران طبيعيا .ولوحظ ايضا ان فلافونويدات flavonoidsبذور العنب تنظم تعبير الجينات المستخدمة في اجهاد التأكسد oxidative stressكما ان الليجنانات lignansبذور السمسم تزيد من تعبير الجينات المتعلقة

٢٢١