پایگاه ارشد علوم دامی

پلی ساکارید های غیر نشاسته ایی در تغذیه

نویسنده : سعید برمکی | تاریخ : 20:52 - سه شنبه بیستم دی 1390

پلی ساکارید های غیر نشاسته ایی در تغذیه

طبقه بندی پلی ساکارید های غیر نشاسته ایی

پلی ساکاریدها پلیمرهایی از مونوساکاریدها که از طریق پیوند گلیکوزیدی به هم متصل هستند وتعریف و طبقه بندی شده در از لحاظ ویژگی های ساختاری زیر است :

 (الف) نوع مونوساکاریدهای تشکیل دهنده 

(ب) حلقه های مونوساکاریدی (6 ضلعی پیرانوز یا 5 ضلعی فورانوز)

(ج) موقفعیت پیوندهای گلیکوزیدی

 (د) چگونگی پیوندهای گلیکوزیدی از لحاظ آلفا و بتا بودن

(ه) حضور یا عدم حضو استخلاف های غیر کربوهیدراته

مونوساکاریدها  معمول در دیواره های سلولی غلات عبارتند از :

 (الف) hexoses: D - گلوکز ، D گالاکتوز،  D - مانوز،

(ب) pentoses : L - arabinose و ، D-xylose

(ج) قند اسیدی : D  گلوکورنیک اسید  و  D گالاکتورنیک اسید

اصطلاح پلی ساکارید های غیر نشاسته (NSP) انواع زیادی از مولکول های پلی ساکاریدی بدون در نظر گرفتن glucans (نشاسته) را پوشش می دهد.طبقه بندی از NSP در اصل بر اساس روش مورد استفاده برای استخراج و جداسازی پلی ساکارید است.پس مانده باقی مانده پس از یک سری استخراج قلیایی مواد از دیوار سلول سلولز نامیده می شد، و کسری از این پس مانده قلیایی حل شده بود به نام همی سلولز است. کلمه همی سلولز، چرا که پژوهشگران و محققان اولیه به اشتباه در نظر گرفته بودند که این پلی ساکارید ها به عنوان پیش سازهای از سلولز است. این در حال حاضر درست نمی باشد باشد، اما این اصطلاح هنوز هم معمولا استفاده می شود. دسته بندی بر اساس تفاوت در حلالیت با توجه به هر دو ساختارهای شیمیایی و بیولوژیکی توابع فاقد دقت است. به عنوان مثال ، اصطلاح فیبر خام (CF) اشاره به بقایای مواد گیاهی پس از استخراج با اسید و قلیایی است و شامل بخش های متغیر از NSP نامحلول است. شوینده خنثی فیبر (NDF) اشاره به قسمت نامحلول لیگنین به علاوه از NSP ، و فیبر شوینده اسیدی (ADF)، اشاره به بخشی از NSP نامحلول تشکیل شده تا حد زیادی ، اما نه منحصرا، سلولز و لیگنین است. بنابراین، ارتباط تغذیه از ارزش های به دست آمده با استفاده از این روش ها در تغذیه تک معده سوال برانگیز است. پیچیدگی در ساختار و سردرگمی در نامگذاری را به منظور جلب طبقه بندی روشن از NSP را تقریبا غیر ممکن ساخته اند ، با این حال، NSP به سه گروه اصلی همانطور که در زیر نشان داده شده، یعنی سلولز، پلیمرهای غیر سلولزی و pectic پلی ساکارید (بیلی 1973).

طبقه بندی پلی ساکارید های غیر نشاسته ایی

قابلیت هضم NSP و عوامل موثر بر آن

تعریف "هضم"، "ناپدید شدن  مواد مغذی از روده" است. هضم در اینجا اشاره به ناپدید شدن از مواد مغذی از کل دستگاه گوارش و همچنین از قسمت های خاصی از دستگاه گوارش ، به عنوان مثال، قابلیت هضم ایلیومی. از آنجا که خوک و مرغ قادر نیست به هضم NSP و الیگوساکاریدها توسط برخی از آنزیم های درون زا، قابلیت هضم این کربوهیدرات ها توسط مواد شیمیایی و تخریب میکروبی به دست آورد (اسید در معده در خوک و چینه دان در جوجه ها). در واقع بخش زیادی از هضم NSP توسط میکروفلورها بزرگ روده در خوک ها است ، در نتیجه هضم NSP در خوک می تواند به صورت بالا به عنوان 93 ٪ باشد (3). ، با این حال،در به مرغ قابلیت هضم از NSP پایین تر است. Carré و همکاران. (4) گزارش هضم مقادیر NSP برای طیف پرندگان بالغ از 21.9 ٪ در رژیم غذایی مبتنی بر گندم تا 13 ٪ بر اساس رژیم غذایی لوپین است. با این حال، وجود  تفاوت از نظر قابلیت هضم در مورد NSP گمراه کننده است به دلیل اینکه قابلیت هضم NSP تحت تاثیر بسیاری از عوامل که شامل گونه ی  حیوانات ، حلالیت، ساختار شیمیایی، و مقدار آنها در جیره است.

 

حلالیت NSP

حلالیت NSP هضم را در هر دو خوک و مرغ تحت تاثیر قرار می دهد. به طور کلی NSP محلول قابل هضم تر از بخش نامحلول است. در خوک ها ، قابلیت هضم از NSPمحلول در در نزدیکی کامل ، اما از NSP، غیر قابل حل مانند سلولز، محدوده از 34 -- 60 ٪. قابلیت هضم NSP در طیور پایین تر است. Pettersson و امان  گزارش دادند که در هنگام جوجه های گوشتی جیره ی  حاوی نسبت مساوی از (٪ 30.5) چاودار و گندم، هضم پنتوزان های محلول و نامحلول، به ترتیب ، عبارت بودند از : 12.6 ٪ و 31.4 ٪ در بخش میانی روده کوچک، 19.1 ٪ و 27.6 ٪ در آخرین بخش از روده کوچک، و 31.6 ٪ و 40.0 ٪ در مدفوع است. در مقابل، Carré و همکاران  پیشنهاد کرد که در پرندگان بالغ هضم پلی ساکارید های غیر نشاسته محلول را می توان به عنوان بالا به عنوان حدود 80-90 ٪ است، در حالی که پی ساکارید های غیر قابل حل باقی مانده غیر قابل هضم است.بازیابی کل فیبر خام (نامحلول) در فضولات مرغ تا منجر به پیشنهاد استفاده از فیبر خام به عنوان یک مارکر در تغذیه مطالعه.تفاوت بزرگ در قابلیت هضم سلولز و پنتوزان ها حاکی از آن است که نه تنها حلالیت NSP، بلکه ساختار شیمیایی و ترکیب قند نیز تحت تاثیر قرار می دهند.

باکتری اولویت در استفاده از آنها به از کربوهیدرات های مختلف کرده اند. بنابراین ، آن را دشوار است به مسلم فرض کردن که کربوهیدرات ها را با ساختار شیمیایی متفاوت می تواند متفاوت هضم. مطالعات در in vitro نشان داد که نوع پیوندی در قند ها تعیین میزان تخمیر از کربوهیدرات های مختلف. در خوک ها ، بین 74-88 ٪ از بتا- گلوکان ها هضم شدند زمان هضم غذا ایلئوم می رسد، در حالیکه سلولز، آرابینو زایلان ها و اسیدهای ارونیک کاملا در ایلئوم (5) هضم نشده بودند.قابلیت هضم دستگاه کامل بتا- گلوکان ها بود تقریبا به پایان رسیده است، در حالی که سلولز از 34 ٪ در دامنه یک رژیم غذایی حاوی آرد گندم کامل با غلاف و قشر خارجی دانه تا 60 ٪ در یک رژیم غذایی شامل آرد گندم کامل فقط. قابلیت هضم پنتوزان ها به دنبال یک الگوی مشابه به عنوان سلولز، اما ارزش بودند کمی بالاتر، در حالی که از اسیدهای ارونیک پایین تر بود. علاوه بر این ، estibility حفاری از این پلی ساکارید صرف نظر از اینکه آیا آنها را از گندم و یا از جو بودند مشابه بود. مطالعه دیگری (10)، با این حال، نشان داد که NSP از نخود بیشتر قابل هضم نسبت به کسانی که از گندم در خوک (85 ٪ در مقابل 65 ٪)، با تفاوت های زیادی در قابلیت هضم از قند جزء در خوک و مرغ. در سطوح پایین از شامل، قندها جزء در نخود NSP تقریبا به طور کامل توسط خوک هضم شده است، در حالی که ارزش هضم محدوده بین 0 ٪ تا 18 ٪ فقط 17 ٪ به 52 ٪ در جوجه ها. جدول 1 مقایسه مقادیر قابلیت هضم قندهای مختلف در NSP نخود توسط خوک و مرغ است.

قادیر قابلیت هضم از NSP ، با این حال، باید با توجه به داده نمی شود تعمیم آنها منابع و ساختارهای شیمیایی. به عنوان مثال، قابلیت هضم سلولز از کل آرد گندم 60 درصد بود، در حالیکه سلولز از آرد گندم به علاوه غلاف و پوسته تنها 24 ٪ (5)، قابلیت هضم از پکتین محلول سیتریک 67.2 درصد بود، در حالی که pectic محلول در پلی ساکارید از lupins تنها 7.9 ٪ در جوجه ها  شد. این پیچیدگی برجسته از عوامل موثر بر قابلیت هضم NSP در حیوانات تک معده ای است. نه فقط ساختار شیمیایی خودی خود است، اما کل ساختار دیواره سلولی، قابلیت هضم از یک جزء خاص تاثیر می گذارد در درون آن است. به عنوان مثال، درجه ای از چوب شدگی دیواره سلولی، عبور از ارتباط بین سلول اجزای دیوار، و شاید شکل گیری «مناطق اتصال" همه می تواند یک اثر در قابلیت هضم NSP در گونه های داده شده.

 

یک تفاوت بزرگ در قابلیت هضم NSP بین خوک و مرغ وجود دارد. به طور کلی، خوک ها می توانند هضم NSP بهتر از جوجه (نگاه کنید به جدول 1) با توجه به ظرفیت بهتر تخمیری در روده بزرگ و هضم غذا مناسب هم حمل و نقل طولانی تری دارند. اما تفاوت در قابلیت هضم NSP وجود دارد نیز در عرض همان گونه رخ می دهد. بنابراین، بولتون (13) هضم پنتوزان ها (4 ٪) نشان داد در 2 - هفته جوجه ها ، و 19 ٪ در پرندگان بالغ. این ممکن است نشان می دهد که یک NSP کاهش کننده ی میکروفلورها توسعه به عنوان پرندگان در سنین. Carré و همکاران. که برای ذرت، سویا ، گزارش قابلیت هضم رژیم غذایی ، NSP به طور قابل توجهی بالاتر در جوجه‌ خروس‌ بالغ نسبت به جوجه های گوشتی بود.استنباط که توسعه میکروفلورهای روده وابسته به سن از مرغ است به تازگی توسط پترسن و همکاران نشان داده شده است. که در آن ویسکوزیته روده از پرندگان تغذیه شده با رژیم غذایی مبتنی بر جو یا گندم با بالا رفتن سن کاهش یافته است. این امکان وجود دارد که به عنوان سن پرنده، میکروفلورهای روده خود را سازگار بهاستفاده از NSP را با بازده بیشتری تولید گلیکان ها مختلف داشته باشد.

سطح از NSP در رژیم غذایی

مقدار از NSP در رژیم غذایی بر قابلیت هضم آنها تاثیر می گذارد. جدول 3 نشان می دهد که داده ها از Jørgensen و همکاران، که به مقدار پاسخ به کاهش قابلیت هضم در تغذیه طیور سه منبع مختلف نوری (فیبر نخود، سبوس گندم و یولاف) سه سطح  با توجه به نوع  NSP را نشان داد.اثر سطوح گنجاندن NSP بر روی قابلیت هضم جنبه های متفاوتی دارد. در اول ، اثر ضد مغذی از NSP در هضم مواد مغذی منفی مربوط به رژیم غذایی اجباری از NSP، دوم، ظرفیت میکروفلورهای روده مرغ است که به سادگی در هضم مقدار زیادی از NSP در زمان حمل و نقل و نقل کوتاه از هضم غذا محدود است.

 

اثر ضد مغذی از NSP

سطوح NSP، به طور خاص ، قسمت قابل حل منجر به کاهش هضم مواد مغذی و جذب در طیور  و به میزان کم، در خوک می شود. محلول NSP گرانروی هضم غذا را افزایش می دهد ، منجر به تغییر در فیزیولوژی و اکوسیستم از روده می شود. این احتمالا مربوط به میزان عبور آهسته تر هضم غذا می شود.هضم غذا به صورت حرکت آهسته با فشار اکسیژن پایین در روده کوچک می تواند یک محیط نسبتا پایدار را که میکروفلورها تخمیری می تواند ایجاد فعالیت کنند فراهم کند. چوکت و همکاران نشان دادند با اضافه کردن زیاد NSP محلول در رژیم غذایی افزایش در تخمیر در روده کوچک از جوجه های گوشتی مشاهده شد.

اگر چه در ابتدا می توان آن را تصور کرد که افزایش تولید از VFA مقدار انرژی غذا را افزایش خواهد داد ، اما با توجه به تغییر بنیادی در اکوسیستم روده، اثر خالص هضم مواد مغذی همراه با عملکرد پرنده ضعیف کاهش یافت. دپومریزاسیون بعدی از NSP قابل حل در in vivo با استفاده از glycanases غلبه این مشکل است. در خوک ها ، این اثرات ، به ویژه اثر بر روی ویسکوزیته روده اغلب نه چندان آشکار است.

افزایش پاتوژنز اسهال خونی خوکی در خوک از شیر گرفته شده مشاهده شد. استنباط از افزایش رژیم غذایی محلول در NSP در شروع بیماری های دیگر ، مانند انتریت نکروتیک در طیور، همچنین مستند شده است. به نظر می رسد که اگر NSP به طور کامل هیدرولیزشود، اثر ضد تغذیه ای بر روی هضم مواد مغذی و جذب و ارتباط آن از پاتوژنزاست هنگام استفاده برخی بیماری ها می تواند حذف شود.کاهش بزرگ در تعدادی از کلستریدیوم perfringens ، باکتری مسبب انتریت نکروتیک در طیور، مکمل آنزیم اخیرا گزارش شده است. NSP همچنین می توانند مواد مغذی و مجموعه های فرم را با آنزیم های گوارشی و برخی تنظیمی متصل پروتئین های موجود در روده. Angkanaporn و همکاران نشان دادند  که NSP محلول به طور قابل توجهی ضرر درون زا از اسیدهای آمینه در جوجه افزایش یافته است. روده ترشحات حدود 20 هورمون و یا پپتیدهای تنظیمی (24)، برخی از افزایش جذب مواد مغذی، و دیگران آن را اکاهش پیدا می کند. خوراک اجزای سازنده است که اثرات آن بر ترشح پروتئین اندوژن باید به اثر بر ترشحات هورمونی. علاوه بر این ، ویسکوز NSP می تواند صفرا ترشح اسید و افزایش سپس در نتیجه از دست دادن قابل توجهی از این اسید در مدفوع در موش ها. علاوه بر این ، برخی از NSP می تواند اتصال به نمکهای صفراوی، لیپیدها و کلسترول  که می تواند منجر به افزایش ساخت آن در کبد به اسیدهای صفراوی از کلسترول برای برقراری دوباره امسیری از ترکیبی از این متابولیت ها در گردش خون enterohepatic را.ادامه "تخلیه" از اسیدهای صفراوی و چربی توسط جداسازی و حذف افزایش یافته به عنوان مدفوع استرول های اسیدی و خنثی، در نهایت ممکن است جذب چربی و کلسترول در روده تحت تاثیر قرار. این اثرات می تواند به رهبری تغییرات عمده در دینامیک گوارش و جذب از روده، در نتیجه ضعیف بازده کلی در جذب مواد مغذی توسط حیوان.

هضم و تخمیر کربوهیدرات ها در گونه های مختلف طیور:

بسیاری از کربوهیدرات هایی که ممکن است در دستگاه گوارش پرندگان تخمیر شوند به عنوان فیبر جیره غذایی (DF) دسته بندی شده اند. این کربوهیدرات ها شامل کمپلکسی از پلی مراز ها هستند که مرتبط با تعدادی دیگر از اجزای غیرکربوهیدراتی هستند. DF عمدتا در دیواره سلولی گیاهان یافت می شود و شامل NSP ها به همراه اجزای غیرکبوهیدراتی مانند لیگنین، پروتئین، اسیدهای چرب و واکس ها است که DF به طور پیچیده ای با آنها باند شده است.

مشخصات فیزیکوشیمیایی NSP ها در گیاهان به عنوان عامل مهم در تغذیه انسان شناخته شده است. اظهار شده است که فیبر جیره باعث بهبود سلامتی کولون، کاهش کلسترول، افزایش متابولیسم گلوکز، بهبود پاسخ انسولین، کاهش چربی خون و کاهش برخی سرطان ها می شود. نقش DF در تغذیه طیور هم چنان ناشناخته باقی مانده است. مشکلات عمده تغذیه در ارتباط با تغذیه NSP ها در طیور افزایش ویسکوزیته و ظرفیت نگهداری آب است. محققان نشان داده اند که ویسکوزیته به علت پکتین های محلول یا بتا-گلوکز است که حتی در مقادیر کم به طور چشم گیری ویسکوزیته روده را افزایش می دهد. پلی ساکارید های غیر محلول مانند سلولز و زایلان ها می توانند آب را نگه دارند اما ویسکوزیته آنها نسبتا کم است.

علاوه بر این برخی از NSP ها در جیره طیور هضم نشاسته ، پروتئین ولیپید ها را کاهش می دهند. نشان داده شده است که این به طور عمده با قندهای چسبناک همراه است که منجر به آسیب به انتشار و انتقال لیپاز ، چربی ها و رسوب نمک های صفراوی در داخل شیرابه معده می شود. علاوه بر این ویسکوزیته ممکن است مانع تعامل لیپاز و نمک های صفراوی بین زیر لایه ها در روده کوچک و اختلال در انتقال تولیدات هیدرولیتیک در سطح اپی تلیوم شود. نشان داده شده است که بتا-گلوکز پیدا شده در جو و یولاف کمپلکس های باند با آنزیم های هضمی ایجاد کرده و فعالیت آنها را کاهش می دهند. به هرحال، در تقابل با این یافته ها ایکقامی و همکارانش نشان دادند که فعالیت آنزیم های دستگاه گوارش در موش بعد از تغذیه با جیره حاوی اجزای چسبناک افزایش می یابد.بنابراین شکستن برخی NSPها یک نقش ضد تغذیه ای در متابولیسم طیور دارد اما این امکان وجود دارد که برخی خصوصیات سودمند همراه با تولیدات نهایی تخمیر به دست آید. تحقیق بیشتر در این زمینه لازم است.

بر اساس تنوع اکوسیستم میکروبی سکوم، میکروب های سکومی قادر به استفاده از لایه ها معمولی پیدا شده در خوراک ها هستند. علاوه براین ، میکروفلور سکوم ممکن است از برخی اجزای غیرقابل هضم به وسیله حیوان میزبان استفاده کند. اگرچه مقدار NSPها در جیره طیور تجاری پایین است (به ویژه درجیره های بر پایه ذرت) این جیره ها باز هم مقداری NSP قابل حل و لینک با 1-3-بتا-دی-گلوکز و 1-4-بتا-دی-گلوکز دارند. از طرف دیگر ذرت تنها غله استفاده شده در جیره طیور نیست. بنابراین، مقدار NSPهنگامی که جو یا گندم استفاده شود بیشتر خواهد بود و مشکلات مرتبط با NSPها ممکن است بیشتر رخ دهد. علاوه بر این پرندگان وحشی همیشه امکان استفاده فقط از جیره های دانه غلات را ندارند. بنابراین به نظر می رسد مقدار کمی از بخش محلول و غیر محلول فیبر قادر به تخمیر به وسیله میکروفلور سکوم هستند. به نظر می رسد در این مورد دانش محدود است و در مورد این توانایی پرندگان اهلی یا وحشی تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

همان طور که بخش DF به وسیله میکروفلور به SCFA عملکردی، آمونیاک، دی اکسیدکربن و متان تخمیر می شود. در مقایسشه با دیگر حیوانات غیر نشخوارکننده جوجه کمتر قادر به تخمیر بخش DF است. به علاوه لایوت و اسکات نشان دادند که نه تنها مقدار بلکه نوع DF یک نقش محتوی پکتین بازی می کند که می تواند کارایی جوجه و تخمیر سکومی را به علت درجه استریفه شدن تحت تاثیر قرار دهد. جمروز و همکارانش  نیز نقش سویه و مدت زمان بعد از خوردن خوراک را به عنوان فاکتورهای موثر بر تخمیر سکومی نشان دادند.

تغذیه طیور با DF ممکن است بر تولیدات تاثیر داشته باشد مثلاً افزایش تخمیر در سکوم ممکن است منجر به هیپرتروپی سکوم گردد. هنگامی که دو اردک وحشی با دو جیره متفاوت (رژیم غذایی کم فیبرتجاری و رژیم غذایی یونجه پلت) تغذیه شدند در پرندگان تغذیه شده با رژیم غذایی یونجه پلت در اندازه سکوم افزایش مشاهده شد. به طور مشابه دوک و همکارانش گزارش کردند که خوراک با فیبر بالا منجر به 25 درصد افزایش در اندازه سکوم بوقلمون می شود.

در اوایل دهه 1970 چندین مطالعه توانایی پرندگان برای هضم بخش فیبر حاضر در خوراک را مورد بررسی قرار داد. این مشاهدات به طور عمده در گونه های وحشی متمرکز بود که جیره مصرف شده حاوی مقدار زیادی فیبر بود.  قابلیت هضم همی سلولز، لیگنین و الفا-سلولز به وسیله پرندگان وحشی و باقرقره مورد مطالعه قرار گرفت و از منیزیم به عنوان مارکر استفاده شد. ضریب قابلیت هضم ظاهری بخش فیبر بین 09.و 60. بود که نشان می دهد باقرقره قرمز برخی از توانایی ها برای هضم فیبر را دارد. اخیرا جمروز و همکارانش گزارش کردند که قابلیت هضم NDF و ADF بین پرندگان متفاوت است . به هر حال ، این نتایج کل دستگاه گوارش را شامل می شود و مشخص نیست که چه مقدار فیبر وارد سکوم می شود. از آنجا که پرندگان آنزیمی برای هضم فیبر ترشح نمی کنند باید فرض کرد که مقدار بسیار کمی از NDF و ADF قبل از رسیدن به سکوم دچار تغییر می شوند.

جمروز و همکارانش نشان دادند که کل پلی ساکاریهای غیرنشاسته ای  (T-NSPs) حاصل از جو در سکوم جوجه، اردک و غازها تجزیه می شوند. ارزش منفی هضم پلی ساکاریدهای غیرنشاسته ای قابل حل (S-NSPs) در بیشتر موارد در جوجه ها و اردک ها مشاهده شده است ، در حالی که غازها S-NSPs را به اندازه بیشتر از جوجه تخمیر می کنند. هضم T-NSPs در تمام دستگاه گوارش از 42. تجاوز نمی کند.

در مجموع این نتایج نشان می دهد که حتی مقدار بسیار کمی از اجزای DF می تواند بر پروسه تخمیر در سکوم پرندگان تاثیر بگذارد و حتی سبب هیپرتروفی این ارگان شود. آزمایشات نشان می دهدکه سکوم یک محل مهم برای تخمیر NSP است.

اسیدهای چرب کوتاه زنجیر در سکوم پرندگان:

اسیدهای ارگانیک کوتاه زنجیر که در طی تخمیر سکومی تولید می شوند مشابه اسیدهای ارگانیک تولید شده در روده بزرگ انسان یا شکمبه هستند. این SCFA ها شامل بوتیرات، استات، لاکتات، والرات و ایزووالرات هستند. تولید  SCFAها وابسته به اجزای جیره است. لایوت و اسکات نشان دادند که غلظت SCFA در شیرابه سکوم وقتی که جوجه ها با جیره ای که حاوی پکتین مرکبات زیاد متیله شده است تغذیه شوند کاهش می یابد، در حالی که پکتین کم متیله شده مرکبات تاثیری ندارد. سایر اجزای جیره مانند آنزیم های اگزوژنوس هم ممکن است غلظت SCFA را تحت تاثیر قرار دهند. تسوکاهارا و یوشیدا گزارش کردند که تغذیه جوجه ها با جیره بر پایه پروتئین گیاهی منجر به تولید بالاتر SCFA نسبت به جیره بر پایه پروتئین حیوانی می شود. این تفاوت به احتمال زیاد به علت غلظت بالای اجزای DF در جیره های بر پایه پروتئین گیاهی و شاید یک فعالیت بیشتر و چگالی یا هردو میکروفلور مستقر باشد. مشخص شده است که غلظت SCFA بین گونه های پرندگان به علت سازگاری تکاملی دستگاه گوارش متفاوت است. به علاوه تغییر در غلظت SCFA سکومی در طی رشد جوجه ها نشان داده شده است. این توسط مشاهدات وان درویلتون و همکارانش تا یید می شود، آنها مشاهده کردند که استات در جوجه سه روزه وجود داشت در حالی که بوتیرات و پروپیونات برای اولین بار بعد از 12روزگی مشاهده شدند.

در نشخوار کنندگان مشارکت محصولات نهایی تخمیر در برآورد کل نیازهای انرژی بیشتر از 80 درصد است و گلوکز کمتری به وسیله حیوان میزبان مصرف می شود. با این حال گلوکز یک منبع مهم انرژی در پرندگان و برای سلول های مغز ضروری است. سطح گلوکز در خون پرندگان 2 تا 10 برابر بیشتر از پستانداران است. به هر حال،kirgchgessner  و همکارانش نشان دادن که SCFA ممکن است به عنوان منبع انرژی به وسیله طیور همانند گلوکز استفاده شود.

پس از تخمیر شکل پروتونه شده SCFA از طریق غشای اپی تلیال سکوم ترانسپورت می شود. مورتون نشان داد که مقدار انرژی به دست آمده از این SCFA ها خیلی کمتر از آن است که نیازهای انرژی طیور را برآورده سازد. با این حال ، برخی پرندگان مانند شترمرغ ممکن است بیشتر از 75 درصد انرژی خود را از طریق این فرایند به دست آورند. در شتر مرغ استرالیایی (emu)، تخمیر کربوهیدرات ها ممکن است بشتر از 50 درصد نیاز انرژی نگهداری را به دست دهد و این عمل مشابه نشخوارکنندگان رخ می دهد.

Kirgchgessner و همکارانش نشان دادند که ارزش انرژی بخش NSP به صورت زیر است:

اسیداستیک=876. ، اسید پروپیونیک=1.536،  اسید بوتیریک=2.194،  والرات وایزووالرات=2.852 کیلوژول بر مول.

ارزش انرژی NSP تریتیکاله به طور متوسط نصف نشاسته است ودر گونه های مختلف پرندگان کمی متفاوت است:  kj/g7.8  در جوجه ها، kj/g 8.6 در اردک ها و kj/g 8.5 در غازها.  در مقابل جمروز و همکارانش گزارش کردن که NSP جو در جوجه ها،اردک ها و غازها 2.7 الی 3.2 kjME/g انرژی تولید می کند. عملکرد پایین انرژی حاصل از تخمیر NSP در مقایسه با سودمندی نشاسته در سایر غیرنشخوارکنندگان مثل خوک می تواند به وسیله کاهش فعالیت فیزیکی به طور کامل جبران شود. به این ترتیب، ویسپو و کاراسو مطرح  کردند که پرواز پرندگان ممکن است قادرباشد که بیشتر انرژی حاصل از تخمیر سکومی را مصرف کند.

بحث در مورد مزایای انرزی پتانسیل تخمیر کربوهیدرات ها در سکوم طیور باید به عنوان اطلاعات اندک در مورد جذب SCFA از دستگاه گوارش پرندگان به دقت بررسی شود. در نشخوارکنندگان تعیین جذب SCFA به از طریق ناپدید شدن خالص SCFA نشانه گذاری شده با رادیواکتیو یا غیرنشانه گذاری شده از سیستم شکمبه-نگاری پر با بافر مصنوعی امکان پذیر است. هم چنین محاسبه جذب SCFA به وسیله تزریق SCFA نشانه گذاری شده با رادیواکتیو همراه با مارکرهای غیرقابل جذب امکان پذیر است. در غیرنشخوارکنندگان SCFA در اپی تیوم معده متابولیزه نمی شود بنابراین اندازه گیری جذب با آنالیز خون سیاهرگی و سرخرگی همراه با جریان خون سیاهرگی امکان پذبر است.این روش ممکن است در مرغ (جوجه) یا سایر گونه های پرندگان استفاده شود، اما استفاده از یک کاتر به علت باریک بودن قطر ورید باب بسیار مشکل است. این فاکتور یکی از علت های تحقیقات کم در این مورد در طیور است.

علاوه بر فعالیت بازده انرژی ،SCFA در سکوم گونه های پرندگان می تواند مزایای دیگری را نیز فراهم سازد. وان درویلتون و همکارانش نشان دادن که فعالیت تخمیر بالا در سکوم جوجه ها با pH پایین مرتبط است و این ممکن است برخی باکتری های پاتوژن را به وسیله اتلاف انرژی جنبشی پروتون در غشای سلولی باکتری مهار کند. دکتر هان و شاتر اثر سمی SCFA بر روی برخی باکتری های روده ای را مشاهده کردند  و مطالعات in vitro کاهش 50 الی 80 درصدی سالمونلا تیفی موریوم در حضور SCFA را نشان داد. در حالی که SCFA یک اثر باکتریواستاتیک روی برخی باکتری های روده ای مثل سالمونلاتیفی موریوم دارد این اسیدهای ارگانیک بر روی باکتری های مفید دستگاه گوارش مثل لاکتوباسیلوس اثر مهارکنندگی ندارد. مارونک و همکارانش گزارش کردند که پروپیونات در مهار باکتری های پاتوژن بیشتر موثر است در حالی که دیگران  عنوان  کردند که استات بیشتر موثر است. تحقیقات بیشتری برای توصیف بیشتر توانایی برخی از SCFA ها در مهار باکتری های پاتوژن مورد نیاز است. اگر این اطلاعات در دسترس با شد تغییر جیره طیور برای ارتقای تخمیر سکومی SCFA مهارکننده امکان پذیر است.

translate: Carbohydrate fermentation in the avian

 

NSP  و ایجاد ویسکوزیته

پیوندهای گلیکوزیدی مخلوط و فرعی NSP های محلول در آّب مثل بتاگلوکانها و آرابینوزایلان ها در مقایسه باNSP نا محلول در آّب مثل سلولز، انها را محلول تر ساخته اند. این ترکیباتی که از اتصالات فرعی و مخلوط با زنجیره های اصلی به وجود امده اند می توانند تا ده ها بربر وزن خود آب جذب نمایند. که در نتیجه ی آن یک لایه ی کم تحرک آبی خواهد کرد. در کل به این عمل پلی ساکارید های غیر نشاسته ایی ویسکوزیته می گوییم. ایجاد ویسکوزیته در جوجه ها به دلیل عدم تکمیل سیستم گوارشی بیشتر از طیور بالغ است.

کیفیت و کمیت NSP در مواد تشکیل دهنده خوراک متداول

محتوا NSP نه تنها بین مواد مختلف، بلکه در داخل همان مواد تشکیل دهنده متفاوت است به علت تنوع و موقعیت جغرافیایی که در آن رشد کرده است. با این حال، ویژگی های ساختاری اصلی NSP در جزء ترکیبی برای مواد خاص است که توسط عوامل محیطی و یا فاکتورهای متفاوت تحت تاثیر قرار نمی کیرد.

NSP دانه های غلات و محصولات آن عمدتا از آرابینوزایلان ها(pentosans)، بتا- گلوکان ها و سلولز تشکیل شده است. فقط مقادیر بسیار کمی از پلی ساکارید های pectic یافت شده در ساقه و برگ غلات است. به جز برنج (Shibuya و Nakane 1984)، هیچ شواهدی وجود دارد که آنها در بافت های مادر غلات رخ می دهد. ذرت و سورگوم حاوی میزان بسیار پایینی از NSP، در حالی که گندم ، چاودار و تریتیکاله حاوی مقدار قابل توجهی از هر دو محلول و نامحلول در NSP است.NSP محلول عمده در این دانه ها آرابینوزایلان ها، در حالی که جو و یولاف آنها بتا- گلوکان ها. مقدار زیادی از محصولات از غلات  تولید می شوند و این محصولات حاوی سطوح بالایی از اجزای دیواره سلولی و در نتیجه معمولا غنی از NSP و پایین در کیفیت غذایی. به عنوان مثال، سبوس برنج ، یک محصول جانبی از صیقل برنج، به منزله در حدود 10 درصد از شالیکاری برنج و شامل پوشش بذر، بخش عمده از جوانه و لایه بیرونی هسته است .تولید جهانی در حال حاضر برنج در حدود سالانه 530 میلیون تن (FAO 1994)، که 95 ٪ در آسیا تولید می شده. این به این معنی آسیا به تنهایی حدود 50 میلیون تن از سبوس برنج در سال تولید می است. سبوس برنج حاوی حدود 20-25 ٪ NSP که شامل مقدار تقریبا برابر آرابینوزایلان ها و سلولز (ساندرز 1986) است.انواع و سطوح غلات NSP و محصولات خود را در جدول 1 نشان داده شده است.

دانه حبوبات و غلات و حبوبات در جیره تک معده استفاده می شود به طور عمده برای تامین پروتئین است.علاوه بر پروتئین، آنها همچنین حاوی مقدار قابل توجهی از NSP است.سلولز و زایلاناز، که عبارتند از NSP عمده در دانه های غلات، تنها در سبوس و پوسته از اکثر حبوبات یافت می شود.NSP در لپه از بقولات، پلی ساکارید های پکتیکی هستند.ترکیب کربوهیدرات سویا دانه های آفتابگردان ، و لوپین ها در جدول 2 نشان داده شده است.داده های ترکیبی را بر روی انواع دیگر حبوبات مشکل است و بنابراین تنها محلول، نامحلول و کل NSP در جدول 3 حبوبات انتخاب توصیف شده است.

تعامل با روده میکروفلورها

تعامل با روده میکروفلورها مکمل غذایی با آنتی بیوتیک تا حدی ارزش غذایی چاودار را بهبود می بخشد این نشان می دهد که اثر ضد مغذی از NSP ممکن است توسط میکروفلورهای روده واسطه گری باشد. به نظر می رسد اثر مثبت آنتی بیوتیک ها از روده کوچک مربوط به از بین بردن میکروارگانیسم های تخمیری (به طور عمده تولید کننده اسید بوتیریک) می باشد واگنر و توماس (1978) گزارش دادند که تعداد بی هوازی دو تا سه سیکل لگاریتمی بالاتر در ایلئوم از پرندگان تغذیه شده با رژیم غذایی غنی شده با چاودار یا پکتین در مقایسه با جوجه هایی که یک رژیم غذایی ذرت، سویا تغذیه شدند است، و تعداد باکتری های بی هوازی وقتی که پنی سیلین اضافه شد به رژیم غذایی پنج سیکل لگاریتمی کاهش می یابد. در مطالعه اخیر، به میزان قابل توجهی افزایش در تخمیر NSP محلول در رژیم غذایی مرغ های گوشتی در روده کوچک نشان داده شد. متعاقب آن دپومریزاسیون NSP محلول داخل بدن با استفاده از گلیکاناز تقریبابه صورت کامل غلبه به این مشکل شد. تحت شرایط عادی، بی هوازی ها گوناگون غالب اند میکروفلورها کوچک روده و بی هوازیها سخت نزدیک به میکروفلورها سکوم مرغ را تشکیل می دهند (Salanitro و همکاران 1978) NSPمحلول زمان اقامت هضم غذا در روده افزایش (Goh و Gohl 1977، های van der Klis و ون Voorst 1993)، که ممکن است و کاهش فشار اکسیژن به نفع توسعه میکروفلورها بی هوازی شد مشخص نیست که آیا یک تغییر ناگهانی محیط زیست روده منجر به بهره وری از استفاده از مواد غذایی است. با این حال، روشن است که تکثیر در برخی از ارگانیسم های بی هوازی می تواند منجر به تولید سموم و عدم ترکیب نمکهای صفراوی که برای هضم چربی ها ضروری است شود. همچنین ، بهره وری استفاده از مواد مغذی از طریق تبدیل میکروبی هضم کربوهیدرات، از جمله نشاسته و گلوکز ، به اسید های چرب فرار (مولر و همکاران 1989 ؛ است. Carré و همکاران 1995) کاهش می یابد. عنوان آن را باید در ذهن سپرد که این ساز و کارها همه مرتبط هستند. همه آنها وابسته به ماهیت پلیمری از NSP است زیرا پس از آن که پلیمرها به قطعات کوچکتر شکافته شود اثرات ضد تغذیه ای خود را به طور کامل از دست می دهند

آنزیم  های مورد استفاده در مقابله با اثرات NSP

آنزیم های خارجی و استفاده از NSP

آنزیم های بیرونی به عنوان مکمل استفاده می شوند تا کمبود آنزیم های درونی  یا آنزیم هایی که در دستگاه گوارشی وجود ندارد در حیوانات میزبان را بر طرف کنند. جالب توجه است که هیچ اثرات مضر تغذیه ای یا فیزیولوژیک استفاده از آنزیم با جیرها گزارش نشده است. ارزش غذایی غلات با سطوح بالایی از محلول NSP را می توان با استفاده از آنزیم های خوراک (جدول 4) بهتر کرد. جدول 4. اثر آماده سازی بتا- گلوکاناز در استفاده از جیره های مبتنی بر جو توسط جوجه های گوشتی

 فعالیت آنزیم های اگزوژن : آنزیم تنها نیاز به شکستن مناطق محدودی در زنجیره  پلی ساکارید ای برای کاهش یسکوزیته تا حد زیادی دارد و در نتیجه باعث افزایش ارزش غذایی شوند (جدول 5). به نظر می رسد کاهش در ویسکوزیته روده وابسته به ویسکوزیته ذاتی غلات است. با استفاده از انواع مختلف گندم به اضافه ترکیب آنزیم برای رسیدن به یک طیف کامل از مقادیر ویسکوزیته گندم از 1،5 تا 3 ، Guillot و همکاران (1995) نشان دادند که کاهش بیشتر ویسکوزیته دودنوم پس از مکمل سازی  زایلاناز با گندم ویسکوزیته بالا در مقایسه با نمونه های کم ویسکوزیته  مشاهده شد(جدول 6). با این حال، ارزش بهبود AMEn مشابه و  صرف نظر از ویسکوزیته گندم بود.

جدول 5- افزایش وزن ، ضریب تبدیل غذایی (FCR) در جوجه های گوشتی (24-31 روز) تغذیه گندم و یا جیره های غذایی جو با آنزیم و یا بدون آنزیم ': تاثیر بر روی ویسکوزیته دودنوم و رطوبت مدفوع

 


دسته بندی : مقالات تغذیه


 

آخرین مطالب

» نقش فاکتورهای رشد شبه انسولین در فعالیت تخمدان ( شنبه یکم آذر 1393 )
» محدودیت های مواد خوراکی در جیره ( جمعه سی ام آبان 1393 )
» سالگردها از خود واقعه ها دردناکترند ( پنجشنبه بیست و نهم آبان 1393 )
» كشاورزي، علم درجه چندم؟! ( شنبه هفدهم آبان 1393 )
» مراقبت از گوساله ها در آب و هوای سرد زمستان ( پنجشنبه پانزدهم آبان 1393 )
» Journal Finder ( جمعه نهم آبان 1393 )
» رشد تولید علمی ایران و ترکیه ( جمعه نهم آبان 1393 )
» لسَّلامُ عَلَیْکَ یا ثارَ اللَّهِ وَ ابْنَ ثارِهِ وَ الْوِتْرَ الْمَوْتُورَ ( پنجشنبه هشتم آبان 1393 )
» نیتروژن اوره‌ای شیر ( چهارشنبه هفتم آبان 1393 )
» The Nobel Prize in Physiology or Medicine ( سه شنبه ششم آبان 1393 )
» اهمیت استفاده از مکمل های معدنی در دوره خشکی ( جمعه دوم آبان 1393 )
» روش های پیشرفته آماری ( یکشنبه بیست و هفتم مهر 1393 )