التنمية المستدامة للإنتاج- الجزء الأول

شكل )Schematic picture of the anatomy of the udder (٩

التخليق الحيوي للبن : Milk Biosynthesis

يبدأ افراز اللبن في الضرع خلال الفترة بين الحلبتين اي بعد تفريغه من اللبن ومن المعروف ان اللبن يتكون من الماء والدهن والمواد الصلبة غير الدهنيه ويقصد بها البروتينات واللاكتوز والأملاح المعدنيه والفيتامينات وأشكال مختلفة من الخلاقا والبكتريا والكرات الدموية البيضاء كما هو موضح بالشكلين ) (١١ ،١٠وفيما يلي كيفية تمثيل مكونات اللبن كل علي حدة.

شكل )Precusors of milk transported where the synthesis of milk (١٠ fat, milk protein and lactose take place, or the udder

٥٠

شكل )diagrammatic sketch of the precursors and their origins (١١ for the synthesis of milk by the ruminant animal.

-١افراز دهن اللبن : Milk Fat Seceretion

يتم افراز دهن اللبن في الخلايا الطلائية حيث توجد قطرات الدهن الصغيرة بجوار قاعدة الخلايا وبازدياد حجم هذه القطرات تتحرك في اتجاه طرف الخلية وتضغط علي الجدار باستمرار زيادة حجمها حتي تخرج القطرة الي تجويف الحوصلة نتيجة انفجار جدار الخلية الذي سرعان ما يلتحم ليمنع تسرب السيتوبلازم الي الخارج وتحاط قطرة الدهن )تسمي في هذه الحالة بحبيبة دهن(

بغشاء من الخلية التي افرزتها.

ويتكون دهن اللبن من جليسريدات ثلاثية Triglycerdesوهي عبارة عن ٣احماض دهنيه مرتبطة بجزيء جليسرول وتختلف الاحماض الدهنيه في طول سلسلة الكربون كما تختلف طول سلسلة الكربون في دهن اللبن علي حسب النوع وعموما دهن اللبن للمجترات به نسبة عاليه من الأحماض الدهنيه قصيرة السلسلة كما يحتوي علي كمية قليلة من الأحماض الدهنيه غير المشبعة ويتم تخليق الاحماض الدهنيه قصيرة السلسلة حتي C15 ،C14في الضرع حيث تبني من وحدات الخلات التي تحتوي علي ذرتين كربون وكذا جزيئات حامض البتاهيدروكسي بيوتركB- hydroxybutyricالتي تحتوي علي اربع ذرات كربون وتأتي هذه الاحماض ذات السلاسل الصغيرة من التخمرات التي تحدث في كرش الحيوان وتستعمل مجموعة الخلات اكثر من حمض البيتا هيدروكسي بيوترك في تكوين الدهن .اما الاحماض الدهنية طويلة السلسلة فهي تمتص كما هي من الدم .وتمتص الخلايا المفرز في الضرع كميات صغيرة من حمض الاوليك Oleic واللينوليك Linoleicمن الدم اكثر من التي توجد في اللبن لذلك فان بعض الدهون الموجودة في الخلايا المفرزة في الضرع تكون غير مشبعة .ويتم تمثيل معظم جزيئات الجليسرول من الجلوكوز الا ان جزيء منه يأتي من الجليسيردات الثلاثية الممتصة من الدم.

-٢افراز اللاكتوز : Lactose seceretion

يتكون اللاكتوز من سكرين احادين/بسيطين هما الجلوكوز والجلاكتوز اذ يتحول جزيء الجلوكوز الي جلاكتوز ثم يتحد جزيء الجلاكتوز مع جزيء الجلوكوز ليكون جزيء اللاكتور)%٥٠من الجلوكوز الذي يدخل الضرع يستعمل لتكوين اللاكتور وباقي الكمية تستخدم في انتاج الطاقة(.

٥١

ويحتاج تخليق اللاكتوز الي وجود انزيم مخلق اللاكتوز Lactose Synthetaseغالبا ما تكونه نسبة اللاكتوز في اللبن ثابته ويعتبر اللاكتوز احد المكونات الرئيسية المسئولةعن الضغط الاسموذي مع ايونات الكلوريد والبوتاسيوم والصوديوم.

-٣افراز الأملاح: Mineral Secretion

يحتوي اللبن علي كميات ثابته من البوتاسيوم والصوديوم والكلوريد واللاكتوز وتوجد علاقة عكسية بين اللاكتوز والبوتاسيوم في اللبن وانتقال الماء الي اللبن يتم لحفظ التوازن الاسموزي مع الدم.

ووجد ان البوتاسيوم والصوديوم والكلوريد موجودين في صورة ذائبه %١٠٠اما باقي الاملاح فيوجد جزيء منها ذائب والجزيء الاخر متصل بنظام غروي مثل الكازين والفوسفات والسترات.

وتتحكم ظاهرة الارتشاج في محتويات اللبن من المواد المعدنيه والفيتامينات الا ان الخلايا الطلائية تعمل كغشاء حاجز او حامل للمكونات من الدم الي تجويف الحوصلة اللبنيه.

كما تضم الحوصلة اللبنيه بعض الاملاح المعدنيه مع المكونات العضوية فالكالسيوم مثلا يوجد %٧٥منه متحدا مع الكازين والفوسفات والسترات كما ان أكثر من %٥٠من فوسفور اللبن يكون متحدا مع الكازين ايضا اما جزيئات الفيتامينات فهي تنتقل الي اللبن كما هي في الدم وتركيز بعض الفيتامينات وخاصة التي تذوب في الدهون يمكن ان تزيد في اللبن بزيادة تركيزها في بلازما

الدم.

اذن يوجد نظامين اوط ارزين لافراز الغدد اللبنيه.

الأول :وهو الترشيح ويكون مسئول عن افراز الماء والفيتامينات والاملاح.

الثاني :وهو التمثيل الحقيقي وهو مسئول عن انتاج الدهون واللاكتوز وبعض البروتينات.

كما يوجد في اللبن بعض المكونات الخلوية وترجع الي تكسير وهدم بعض الخلايا الطلائية اثناء عملية افراز اللبن فبعض من هذه الخلايا يتم تجديدها اثناء الحلب اما الأخر فيهدم ويعزي النقص في انتاج اللبن بعد وصول الانتاج الي اقصاه الي النقص في عدد هذه الخلايا.

درر اللبن : Milk Ejection

إ ا

وهي عملية من العمليات الفسيولوجية الاجبارية التي يصعب علي الحيوان التحكم فيها وهذا يوضح مدي اهمية افراغ الضرع من اللبن .ويطلق لفظ او تعبير )در اللبن( علي حركة انتقال اللبن من داخل تجاويف الحويصلات اللبنيه الي القنوات اللبنيه الفرعية ثم الي اسفل الضرع عن طريق القنوات الأكبر وفي هذه الحالة تكون البقرة مستعدة لعملية افراغ اللبن .ويؤثر طبيعة وتركيب الضرع علي عملية در اللبن في طبيعة أنسجته الاسفنجية تجعله يحتوي علي معظم ناتج اللبن قبل عملية الحليب مباشرة ويؤثر علي عملية در اللبن كل من الجهاز العصبي والهرموني ويعرف هذا بالتأثير العصبي الهرموني ) The Neurchormond Reflexشكل (١٢حيث يبدأ التأثير العصبي الهرموني نتيجة اي تنبيه Stimulationلنهايات الاعصاب في حلمات الضرع باللمس او الضغط او التدفئة او غسيل الضرع او تركيب كؤوس حلمات ماكينة الحليب او أية عمليات اخري مثل صوت ماكينه الحليب او صوت جرادل الحليب او حتي صوت الحلاب او المربي نفسه

)شكل .(١٣

٥٢

Neurohomonal reflex of milk ejection. A stimuls applied of (١٢) شكل the udder sends a nerve reflex (arrows) to the brain. Which causes the posterior pituitary gland to release oxytocin (O) into the blood.

The oxytocin is carried to the heart and then to all parts of the body. At the udder it causes contraction of the myoepithelial cells.

Milk ejection can be stimulated in different ways. Such as (١٣) شكل tactile stimulation of teats. Sight or hearting of the calf, noise from the milking machine and in some cases by feeding concentrate

٥٣

كل هذه المؤثرات يكون من شأنها ارسال اشارة عصبية الي غدة الهيبوثالاماس Hypothalamus في المخ والتي تؤثر بدورها علي النصف الأمامي من الغدة النخامية Posterior Lobe of The Pituitaryبافراز هرمون الاكسيتوسين Oxytocinفي الدم والذي يقوم بدوره بحمله الي جميع اجزاء الجسم ويستغرق وصوله الي الضرع من ٦٠ – ٤٥ثانيه وعندما يصل هذا الهرمون الي الضرع يعمل علي انقباض الخلايا العضلية الطلائية المحيطة بالحويصلات اللبنيه مما يدفع اللبن خلال القنوات اللبنيه )شكل (١٥ ،١٤واذا ما تم ازعاج الحيوان او خاف اثناء الحلب فان ذلك سوف يتسبب في افراز هرمون الادرنيالين Adranalnالذي يتميز بتأثيره المثبط لهرمون الاوكسيتوسين ويرجع هذا التأثير المثبط الي الانقباض في الأوعية الدموية مما يمنع من وصول الاوكسيتوسين الي الضرع كما انه يمنع اف ارزه من الغدة النخامية ومهم جدا عملية التنبيه )التحنين( حيث تساعد الحيوان علي الحلب في وقت أقل وقد تؤثر بعض الشيء علي كمية الانتاج )شكل (١٦وكذلك عملية غسيل الضرع وتأثيرها علي عملية الحليب )شكل .(١٣ شكل )Milk ejection reflex. Stimulation of the teats (1), causes nerve (١٤ impulse transmission via the spinal cord (2), to the pituitary gland (3), where oxytocin is released and the reafter is transported to the udder

via the blood (4).

٥٤

effect of 1 min premilking manual stimulation on average oxytocin profile and milk (١٥) شكل flow during milking. Milking began immediately at time 0; arrows show start time of stripping (Adapted from from mayer et al J. of Endocrinol. 103:355, 1984).

Oxytocin concentration in the blood of cows before, during and after (١٦) شكل milking. The dashed kines indicate the oxytocin concentration when no manual stimulation for milk ejection was given. From V. G. Momongan and G.H. Schmid,

1970, J. Dairy Sci., 53:747.

: Energy supply

1 M cal = 4.18 M J

.الطاقة تقاس بالميجا جول او الميجا كالوري

1 K cal = 4.18 M J

من الطاقة الكلية المنتجة داخل الحيوان لانتاج اللبن وتستخدم حوالي%٢٠ يستخدم في المتوسط حوالي وكل ما زاد معدل الانتاج. والفقد عبرالح اررة والغازات الغذائية والبولMaintenance لحفظ الحياة%٨٠ .كلما زاد استهلاك الطاقة اللازمه لانتاجه وتقاس الطاقة بالميجا جول أو الميجا كالوري

:المصدر الاساسي للطاقة داخل الحيوان عباره عن

.Fat الدهن-٢

.Carbohydrates الكربوهيدرات-١

الطاقة هي المسئول الأول والمستهلك الرئيسي من الجسم في انتاج الطاقة ويعتمد ذلك علي مستوي الطاقة

.(١٧ المحتوي عليها الجسم )شكل

Milk production, net energy intake and net energy balance during lactation (١٧) شكل in dairy cows. (Adapted from: Bauman and Currie, J. Dairy Science 63: 1514, 1980).

٥٥

: الكربوهيدرات:اولا

وتوجد.هي مصدر الطاقة الاساسي للأبقار وهي مهمة جدا لحفظ الحياة ودهن الجسم وانتاج اللبن الأشكال المختلفة من الكربوهيدرات التي بدورها تتحلل.(١٨ انواع مختلفه من الكربوهيدرات )شكل مختلفة وكثيرة والتي تمتص بدورها كطاقة في الكرش ويمكنV.F.A الي احماض دهنيه طيارة .Fibre الياف،Starch نشا،Sugarسكر:تقسيم الكربوهيدرات الي

Carbohydrat

es

Non-fibre carbohydrates (NFC)

Cell wall

Neutral detergent fibre (NDF)

Acid detergent fibre (ADF)

Sugar

Starch

Hemicellulose

Pectin

Cellulose

Slowly

Rapid to medium speed of

Lignin*

Undigestible

descripation of the carbohydrates and their elements (١٨) شكل * Lignin is not a carbohydrate, but it is closely

٥٦

فالسكر عادة يهضم في الكرش وهو موجود في بعض النباتات وعصائرها مثل المولاس .والسكر يتبع الكربوهيدرات التي لا تحتوي الياف ) Non-Fibre Carbohydrate (N F Cاما النشا فهو نوع من الكربوهيدرات يمكن هضمها سريعا وتتبع ايضا ) (NDFكل الحبوب والذرة تحتوي علي

نسبة عالية من النشا وتخزن في الحبوب.

أما الالياف Fibresفهي تتكون من :البكتين ،Pectinالسليلوز ،Celluloseالهميسليلوز Hemicelluloseاللجنين .Ligninفالبكتين Pectinسريع التخمر ويشبه في هضمه السكر.

أما السليلوز والهيمي سليلوز يوجدوا في جدار الخلية ويحتوا علي اللجنين ويرتبط معهم وهذه الرابطة تعمل علي عدم سهولة تعرضهم للكائنات الدقيقة في الكرش Micro – Organisms وتقل هضم المواد الغذائية ذات المحتوي العالي من اللجنين .عموما السليلوز والهيمي سليلوز واللجنين تتبع ) Neutral Detergent Fibre (NDFاما اللجنين والسليلوز فقط يتبع Acid ) Detergent Fibre (ADFواللجنين هو المقياس المهم لدرجة الهضم مثال لذلك قش الأرز

Rice strawيحتوي علي نسبة

من ADFوتختلف سرعة التخمر لكل مكون من الكربوهيدرات )شكل (١٩وعموما الكربوهيدرات تتخمر وتهضم في الكرش وتتحول الي احماض دهنيه طيارة مختلفة وهذه الاحماض الدهنيه بدورها تمتص من خلال جدار الكرش وهي المصدر الاساسي

للطاقة.

Fermentation

Sugar

Starch

Cellulose

Time

شكل )The fermentation speed of carbohydrates (١٩

٥٧

الكربوهيدرات%١٥-١٠ ،Propionic%٢٠-١٥ ،Acetic Acid %٧٠-٦٠) :

.(Acid

Acetic Acidوهو المسئول عن انتاج دهن اللبن وهو ينتج في الكرش والمصدر الاساسيلحمض الاسيتك هو الالياف المهضومه التي تأتي من الحش المبكر للسيلاج والدريس.

Propionic Acidوهو يؤثر علي انتاج اللبن الكلي والمحتوي من البروتين ويحتاج له الجسم فيعملية التسمين Fatteningوهو مهم في تغذية ال Beef Cattleويتم انتاجه بواسطة التحفيظ

بواسطة النشا في الحبوب.

ButuricAciوهو مهم لانتاج دهن اللبن ويزيد انتاجه عند التغذية علي بنجر السكر والشعيرفيتغذية الابقار .ويوضح شكل ) (٢٠مكان هضم كل من الكربوهيدرات والبروتين في كرش الحيوان

بواسطة الكائنات الدقيقة.

Butyric

شكل )Schematic picture of the digestive tract of the dairy cow (٢٠

ثانيا الدهن : Fat

الدهن يحتوي علي طاقة مرتين قدر الموجودة في الكربوهيدرات .الاحماض الدهنيه تتحول في الكرش وتمتص في الأمعاء الدقيقة ويستخدم الدهن لزيادة معدل انتاج الطاقة ومن المهم عند التغذية علي الدهن ان يكون من نوعية Protected Fatحتي لا يتم التخمر والهضم في الكرش.

وعموما يتكون دهن اللبن من جلسريدات ثلاثيه مختلفة وبنسب مختلفة من حيوان لأخر وكذلك

الانسان.

٥٨

Relationship between expenses in milk

production

Concentrate

Buildings,

labour. etc.

Roughage

Costs for housing and labour for feeding and milking often (٢١) شكل account for labour 50% of total expenses. The majar part of the other

half is feed costs

٥٩