هل ما زلنا بحاجة إلى العمل مع البروتين الخام؟
هل ما زلنا بحاجة إلى العمل مع البروتين الخام؟
لا يزال مصطلح البروتين الخام يستخدم في كثير من الأحيان في صياغة النظام الغذائي. ولكن البعض قد يتساءل عما إذا كان هذا لا يزال حتى الآن. بعد كل شيء، هو كل شيء عن الأحماض الأمينية، وليس محتوى البروتين الخام.
يعود تعريف البروتين الخام، الذي يُقدر كميّة النيتروجين المُحلَّل مضروبًا بمعامل 6.25، إلى القرن التاسع عشر. في ستينيات القرن التاسع عشر، حاول هينيبرغ وشتوهمان تقسيم تكوين الأعلاف إلى مجموعات مختلفة من المواد لأغراض تحليلية. تم تعريف البروتين الخام بالكسر المحتوي على النيتروجين، حيث افترض أن متوسط محتوى النيتروجين هو 16٪ (مما أدى إلى عامل 6.25). هذه المجموعات من المواد الغذائية الخام، والتي تشمل المياه والبروتين الخام والدهون الخام والألياف الخام والمستخلصات الخالية من النيتروجين (NFEs) والرماد، وكلها تضيف ما يصل إلى 100٪.
في حين تم تعديل تحليل Weende ، كما تسمى هذه الطريقة ، خاصة فيما يتعلق بالمزيد من التمايز داخل جزء الكربوهيدرات (انظر على سبيل المثال Van Soest et al., 1991) ، لا يزال يتم استخدام الكسر N كمقياس للبروتين الخام حتى يومنا هذا. وبمعنى آخر، تعتبر كمية البروتين الخام التي يستهلكها الحيوان مؤشراً على كمية المواد الغذائية. ويتعين على خبراء التغذية التعامل مع البروتين الخام على أساس منتظم. في بعض الأحيان، تحتاج بعض البلدان حتى الحد الأدنى من البروتين الخام في تركيبة العلف الحيواني. كما تتطلب بعض لوائح وضع العلامات لخلطات الأعلاف أنه يجب الإشارة إليها كمعلمة تحليلية إلزامية. ولكن هل هذا الرأي بشأن البروتين الخام لا يزال منطقيًا اليوم؟
مكونات مختلفة تحتوي على النيتروجين
أولا، نحن بحاجة إلى الإشارة إلى أن الأحماض الأمينية، التي تشكل في الواقع البروتين، ليست المكونات الوحيدة التي تحتوي على النيتروجين من الأعلاف. وتشمل الأحماض النووية والنيوكليوتيدات الأخرى، التي تأتي من موادنا الوراثية في شكل الحمض النووي الريبي والحمض النووي الريبي والتي توجد في جميع الخلايا النباتية والحيوانية. هذا الكسر وحده يمثل حوالي 20٪ مما يعرف باسم النيتروجين غير البروتين (NPN). الفيتامينات, الأمينات, أميد, اليوريا, وغيرها من المواد تلعب دورا هنا أيضا. تشكل نسبة الـ NPN حوالي 10% من البروتين الخام.
مصطلح مضلل؟
في الأصل ، كان من المفترض أن ملف حمض أميني يؤدي إلى عامل 6.25 (16٪ N) ؛ عامل هو في الواقع متغير، بطبيعة الحال، وهذا يعتمد على التشكيل الجانبي الأحماض الأمينية وعلى حجم جزء NPN. في العالم الحقيقي للتغذية الحيوانية ، نادرا ما نرى الأعلاف التي تتوافق مع عامل 6.25 ، والذي يمثل فقط متوسط مرجح من مكونات الأعلاف. ونتيجة لذلك، قد نستنتج أن مصطلح “البروتين الخام” مضلل إلى حد ما. في الواقع ، لا يتضمن تحليل Weende تحليل كل العناصر الغذائية الخام: NFE هو معلمة متبقية محسوبة ، وإذا كان محتوى N من البروتين ينحرف عن افتراض 16 ٪ ، ليس فقط محتوى البروتين الخام سوف تحتوي على خطأ ولكن القيمة المحسوبة لNFE و / أو المواد العضوية المتبقية (طريقة فان Soest ، الخ) سوف كذلك. إذا كان محتوى البروتين الخام المقدر مرتفعًا جدًا ، فإن محتوى المواد العضوية المقدر NFE /المواد العضوية المتبقية سيكون تلقائيًا منخفضًا جدًا. إذا لم يكن لأي سبب آخر غير هذا، ينبغي لنا الاستغناء عن المعلمة البروتين الخام، على الرغم من حقيقة أن معرفة محتوى N مهم بل وضروري.
عدم الإشارة إلى القيمة الغذائية
ومع ذلك، فإن أحد المخاوف الأكثر أهمية هو أن البروتين الخام لا يوفر أي مؤشر على الإطلاق على القيمة الغذائية للبروتين، مما يجعله غير مناسب تمامًا للاستخدام كمغذي. القيمة الغذائية للبروتين بدلا من ذلك يعتمد على تكوين الأحماض الأمينية التي تحتوي عليها. الحيوانات أحادية المعدة (والبشر) ، بعد كل شيء ، تتطلب الأحماض الأمينية وليس البروتين الخام.
وعلاوة على ذلك، يجب النظر في التكوين الكمي والنوعي للأحماض الأمينية في ضوء متطلبات الأنواع الحيوانية، ومرحلة تطورها، ونوع جنسها (وفي الحالة المثالية، معايير أخرى). تقدم الدراسات حول الحد من البروتين وعلى استجابات جرعة الأحماض الأمينية تأكيدًا مذهلًا على هذا الارتباط (الشكل 1). أخذ كنقطة انطلاق تغذية غير متوازنة نسبيا تحتوي على قدر كبير من البروتين الخام، حقق الباحثون نفس الأداء في الفراريج باستخدام تغذية تحتوي على مستويات منخفضة من البروتين الخام وملف متوازن من الأحماض الأمينية (الشكل 1). نقص في أحد الأحماض الأمينية الأساسية يمنع تخليق البروتين من الانتهاء. يتم مقاطعة التوليف بدلاً من ذلك ، مما يؤدي إلى انخفاض أداء النمو (أو ، في حالة وضع الدجاج ، انخفاض كتلة البيض اليومية). إضافة الأحماض الأمينية المفقودة إلى هذا الأعلاف ليس لها سوى تأثير هامشي على محتوى البروتين الخام ولكن لها تأثير هائل على إنتاج الحيوانات وكفاءتها كما هو موضح في الشكل 2. في هذا المثال، أعلى مستوى إدراج DL-Methionine (0.24٪ من المائة). ساهم فقط 0.14٪ البروتين الخام.
أنتقل إلى الأحماض الأمينية الأساسية
وبعبارة أخرى، عندما ينص المشرعون على أن الأعلاف المركبة للأنواع الحيوانية الفردية يجب أن تحتوي على الحد الأدنى من البروتين الخام، فإنهم لا يضمنون بأي شكل من الأشكال حصول الحيوانات على الأحماض الأمينية التي تحتاجها بالكميات التي تحتاجها. بالإضافة إلى ذلك ، تمنع متطلبات مثل هذه التخفيضات الذكية في محتوى النيتروجين مع الحفاظ على تكوين الأحماض الأمينية المثالي. وهذا الأخير ليس له تأثير هائل على الاستفادة من الانبعاثات N في تربية الحيوانات فحسب، بل يؤثر أيضاً على صحة الحيوان. كقاعدة عامة ، وخفض محتوى N في الأعلاف بنسبة نقطة مئوية واحدة فقط مع التطبيق المقابل لمفهوم البروتين المثالي يقلل من الإفرازات N بنسبة 10٪. ويترتب على ذلك أننا بحاجة إلى الابتعاد عن مفهوم البروتين الخام وسيكون من الأفضل أن نحول اهتمامنا إلى الأحماض الأمينية (الأساسية)، وهو تغيير لم يعد يطرح أي مشكلة من الناحية التحليلية. يمكن أن تقود مجلات وكتب علوم التغذية الطريق من خلال الإبلاغ عن محتوى N بالتزامن مع تكوين الأحماض الأمينية بدلاً من البروتين الخام.
من حيث القيمة الغذائية ، ومع ذلك ، النظر فقط محتوى الأحماض الأمينية تحليلها لا تزال تحتوي على مصدر للخطأ. ومن المعروف بما فيه الكفاية أن الحيوانات لا يمكن هضم جميع المكونات الفردية من تغذية مركب بشكل جيد على قدم المساواة، مما يعني أن الأعلاف المختلفة تختلف من حيث الهضم العام (الجدول 1). وبعبارة أخرى، قد تختلف الأعلاف التي، على سبيل المثال، محتوى الميثيونين +السيستين الكلي متطابقة من حيث قيمتها الغذائية لأن تغذية واحدة يتم هضمها بسهولة أكبر من الأخرى، مما يجعل المزيد من الميثيونين +السيستين المتاحة للالحيوان. التحدي هنا، ومع ذلك، هو أنه عادة ما يمكن حساب محتوى الأحماض الأمينية القابلة للهضم ولكن ليس تحليلها مباشرة في تغذية مركبة. ومع ذلك، فإن صياغة الأعلاف على أساس الأحماض الأمينية القابلة للهضم تؤدي إلى الأعلاف التي تلبي متطلبات الحيوانات بدقة أكبر. المتطلبات من حيث الأحماض الأمينية القابلة للهضم معروفة إلى حد ما.
العملية التحليلية
وثمة عامل آخر ينبغي النظر فيه يتعلق بالتحليل الكيميائي للأحماض الأمينية وكيفية الإشارة إليها في شهادات التحليل. العملية التحليلية ينطوي على البروتينات التحلل لتقسيمها إلى الأحماض الأمينية الفردية، والتي يتم بعد ذلك كميا والإبلاغ عن كاملة، والأحماض الأمينية الفردية. قبل التحليل، ومع ذلك، ترتبط الغالبية العظمى من جميع الأحماض الأمينية في الواقع إلى بعضها البعض عن طريق السندات الببتيد في البروتينات. وهذا يعني في الواقع أن جزيء واحد من الماء (H2O) مفقود لكل حمض أميني في البروتين ، وهذا له آثار على القياس الكمي. جميع الأحماض الأمينية في استخراج وجبة فول الصويا (بما في ذلك التيروزين، وحساب الفرق على حد سواء بين الجلوتامين وحمض الجلوتاميك وبين الأباراجين وحمض أسبارتيك) من شأنه أن يضيف ما يصل إلى 46.3٪ (الجدول 2)، على سبيل المثال. إذا تم تصحيحها لـ H2O، فإن هذه القيمة هي 39.9% فقط. فمن السهل أن يخمن إلى أي جزء المغذيات الفرق من ست نقاط مئوية تحتاج إلى إضافة إلى. وهذا هو إلى القيمة المتبقية التحليلية (NfE، المواد العضوية المتبقية). تصحيح لهذا النقص في الدقة لا يتطلب تغييرات تحليلية من أي نوع ، لأنه يمكن بسهولة أن تستمد رياضيا.
استبدال التعريف
وباختصار، فإن البروتين الخام هو معلمة لا معنى لها من وجهة نظر كل من علم وظائف الأعضاء التغذوية ومفهوم زراعة الماشية الدقيقة. هذا المصطلح مضلل حتى، لأنه يحتوي على أخطاء كمية لها آثار في الحسابات لكسور المغذيات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، لا يعكس البروتين الخام جودة البروتين (أي محتواه من الأحماض الأمينية وقابلية الهضم له)، مما يجعل البيانات المتعلقة بمحتوى البروتين الخام ذات قيمة ضئيلة. على هذا النحو، ينبغي لنا تجنب استخدام مصطلح البروتين الخام، في أحسن الأحوال استبداله بمعلومات عن محتوى النيتروجين جنبا إلى جنب مع ملف حمض أميني المقابلة. وعلاوة على ذلك، ينبغي للمرء أيضا أن تشير إلى الأحماض الأمينية من حيث الأحماض الأمينية القابلة للهضم. وثمة نقطة أخرى يمكن أن تجعل تقييم العلف الحيواني وتغذية الحيوانات، على التوالي، أكثر دقة هي تصحيح محتوى الأحماض الأمينية التحليلية لكمية المياه الموجودة، التي تؤدي، على غرار محتوى البروتين الخام، إلى أخطاء كبيرة في البارامترات المتبقية المحسوبة (مثل NFE، والمواد العضوية المتبقية، وما إلى ذلك) عند تقييم الأعلاف.
التاريخ: 5/2/2018
كل شيء عن الأعلاف