3. ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ (ΘΑ) Δομικές ουσίες. Δυναμικές ουσίες 3. ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ (ΘΑ) Δομικές ουσίες Δυναμικές ουσίες - Ιχνοστοιχεία - Βιταμίνες - Μη ταυτοποιηθέντες παράγοντες Υδατάνθρακες Φορείς ενέργειας Λίπη Πρωτεΐνες Προστατευτικές ουσίες - Απαραίτητα αμινοξέα - Απαραίτητα λιπαρά οξέα - Νερό - Πλαστικά ανόργανα στοιχεία

Λήψη τροφής (έρευνα αναζήτησης και αναγνώρισης) Πέψη (απελευθέρωση ΘΣ) Απορρόφηση ΘΣ Μεταβολισμός (κάλυψη αναγκών του οργανισμού σε ενέργεια και ΘΣ)

ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΤΡΟΦΗΣ Τα ενήλικα ζώα μακροπρόθεσμα διατηρούν το σωματικό τους βάρος σταθερό. Η λήψη της τροφής βραχυπρόθεσμα καθορίζεται από την έναρξη και τη λήψη ενός γεύματος. Μακροπρόθεσμα από τη συντήρηση του ενεργειακού ισοζυγίου του οργανισμού για μακρύ χρονικό διάστημα. Οι μηχανισμοί ελέγχου της κατανάλωσης της τροφής διαφέρουν μεταξύ των διαφόρων ειδών ζώων, λόγω της διαφορετικής δομής και λειτουργίας του πεπτικού τους συστήματος.

Οι μηχανισμοί ελέγχου της κατανάλωσης τροφής λειτουργούν σε 3 επίπεδα: - το μεταβολικό: οι συγκεντρώσεις των ΘΣ, των μεταβολιτών ή των ορμονών που διεγείρουν το νευρικό σύστημα και το ζώο αρχίζει ή σταματά τη λήψη τροφής - του πεπτικού συστήματος: η ποσότητα του περιεχομένου του πεπτικού συστήματος καθορίζει το αν και πότε θα καταναλώσει το ζώο τροφή. - των εξωτερικών παραγόντων: κλιματολογικές συνθήκες, το εύκολο ή μη της πρόσληψης της τροφής.

Στα μονογαστρικά ζώα των συστηματικών εκτροφών (με ΣΖ) : μεταβολικό επίπεδο. Όταν οι ΙΟ αυξηθούν, μεταφέρεται στο επίπεδο του πεπτικού συστήματος. Στα οικόσιτα μηρυκαστικά (μη βόσκοντα) ο έλεγχος γίνεται επίσης στο επίπεδο του πεπτικού συστήματος. Στα βόσκοντα μηρυκαστικά καθοριστικό ρόλο παίζουν οι εξωτερικοί παράγοντες.

ΠΕΙΝΑ ΚΑΙ ΛΗΨΗ ΤΡΟΦΗΣ Πείνα. Όρεξη ΠΕΙΝΑ ΚΑΙ ΛΗΨΗ ΤΡΟΦΗΣ Πείνα Όρεξη Λήψη τροφής Πείνα: σύμπλοκη φυσιολογική κατάσταση του οργανισμού που απορρέει από τη στέρηση τροφής ή κάποιου συγκεκριμένου ΘΣ. Όρεξη: επιθυμία για λήψη τροφής, προκαλείται από την πείνα. Κορεσμός: αναστολή όρεξης λόγω λήψης τροφής

Κορεσμός:. - Μηχανικός: πλήρωση του στομάχου Κορεσμός: - Μηχανικός: πλήρωση του στομάχου - Φυσιολογικός: κάλυψη αναγκών σε ΘΣ (ενέργεια) Υποθάλαμος - κέντρα πείνας κέντρο κορεσμού Έλεγχος πείνας-κορεσμού: νευροορμονικός ■ Βραχυπρόθεσμος - ταχυενεργός μηχανισμός που ρυθμίζει την κατανάλωση της τροφής σε ημερήσια βάση με βάση τη συγκέντρωση μεταβολιτών, ορμονών και το θερμικό αύξημα (γλύκοστατική θεωρία) ■ Μακροπρόθεσμος- βραδυενεργός μηχανισμός: η κατανάλωση ελέγχεται ανάλογα με τα αποθέματα του σωματικού λίπους για μακρότερο χρονικό διάστημα, σε μια προσπάθεια να διατηρηθεί το σωματικό βάρος (ΣΒ) σταθερό (λιποστατική θεωρία)

Πείνα Πρωτογενής: ισχυρή-ανειδίκευτη εσωτερική τάση Πείνα Πρωτογενής: ισχυρή-ανειδίκευτη εσωτερική τάση που τρέπει το ζώο για αναζήτηση τροφής. Όταν είναι ισχυρή μη συγκεκριμένη αλλοτριοφαγία. Αποβλέπει στην ικανοποίηση του μηχανικού και φυσιο-λογικού κορεσμού και αντιστοιχεί σε καθολική όρεξη αρχίζει να εκδηλώνεται με γαστρικές συσπάσεις που αρχίζουν μετά την κένωση του στομάχου.

σύμπτωση μηχανικού και φυσιολογικού κορεσμού Δευτερογενής: περισσότερο πολύπλοκη και εξειδικευμένη, εκδηλώνεται από μακρά – έντονη πενία ενός ΘΣ αφορά κυρίως τις προστατευτικές ουσίες Επιδίωξη: σύμπτωση μηχανικού και φυσιολογικού κορεσμού

Α.Μονογαστρικά: Θεωρίες για την εκδήλωση της πείνας Χημικοστατική: αύξηση της συγκέντρωσης μερικών «κρίσιμων μεταβολιτών» (π.χ. ινσουλίνη - γλυκόζη).

Γλυκοστατική: η συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα, απόλυτη ή αρτηριο -φλεβική διαφορά μεγαλύτερη ενός ορίου. έγχυση γλυκόζης στο 12-δάκτυλο επιβράδυνση της ροής του περιεχομένου του στομάχου μείωση κατανάλωσης πεπτιδική ορμόνη χολεκιστοκινόνη: επικοινωνία μεταξύ εντέρου-εγκεφάλου. Εκκρίνεται στο έντερο όταν τα προϊόντα της πέψης φθάνουν στο 12-δάκτυλο.

Θερμοστατική: καταναλώνουν τροφή για να διατηρούν τη θερμοκρασία σταθερή. Θερμικό αύξημα: θερμότητα που παράγεται από την πέψη και το μεταβολισμό βραχυχρόνια ρύθμιση. Μακροπρόθεσμη ρύθμιση: προσπαθούν να διατηρήσουν το ΣΒ σταθερό μακροπρόθεσμα που έχει μεταβληθεί λόγω υπερσιτισμού ή υποσιτισμού.

Η εναπόθεση λίπους ενεργεί ως σηματοδότης για τη μακροπρόθεσμη ρύθμιση της καταναλωθείσας τροφής. Λιποστατική: αύξηση του λίπους μειωμένη κατανάλωση λεπτίνη Εναποτεθέν λίπος κατανάλωση τροφής Λεπτίνη: πολυπεπτίδιο που εκκρίνεται από τον λευκό λιπώδη ιστό δρα κεντρικά στον υποθάλαμο ρυθμίζει την κατανάλωση τροφής μακροπρόθεσμα και την ενεργειακή ομοιοστασία του οργανισμού μέσω αλλαγών στην έκφραση αρκετών ορεξιογόνων και ανορεξιογόνων πεπτιδίων.

Λεπτίνη εκκρίνεται επίσης από τον πλακούντα, το επιθήλιο του μαστού, τους σκελετικούς μύες και το στόμαχο (γαστρική). Η γαστρική λεπτίνη: εμπλέκεται στη ρύθμιση της απορρόφησης των ΘΣ. Η λεπτίνη αντιπροσωπεύει το σύνδεσμο μεταξύ βραχυπρόθεσμου και μακροπρόθεσμου μηχανισμού ελέγχου της κατανάλωσης τροφής, δίνοντας σήματα στον εγκέφαλο για τη διαθεσιμότητα εξωγενών (τροφής) και ενδογενών (αποθέματα λίπους)πηγών ενέργειας. Άρα, η συγκέντρωση της λεπτίνης στο αίμα αντικατοπτρίζει τα επίπεδα του σωματικού λίπους, δρά στο ΚΝΣ με σκοπό τη ρύθμιση της κατανάλωσης τροφής.

Οι αισθήσεις: όρασης, οσμής, αφής, γεύσης παίζουν Οι αισθήσεις: όρασης, οσμής, αφής, γεύσης παίζουν σημαντικό ρόλο στη διέγερση της όρεξης κατανάλωση τροφής . Στον άνθρωπο > ζώα "Palatability” : εκφράζει το βαθμό αποδοχής και ελκυστικότητας μιας τροφής που επιλέγεται και καταναλώνεται, επηρεαζόμενη μόνο από τις αισθήσεις της οσμής, αφής και γεύσης. Ενεργειακή πυκνότητα: επηρεάζει κατά τρόπον αντίστροφο την κατανάλωση. πτηνά > χοίρους Επιδιώκεται: ικανοποίηση μηχανικού και φυσιολογικού κορεσμού

Η καταναλισκόμενη ενέργεια συσχετίζεται με το μεταβολικό σωματικό βάρος (W0,75) (w=ΣΒ). Εξαρτάται και από τη φυσιολογική κατάσταση του οργανισμού Σωματική άσκηση: λόγω κόπωσης Πενίες (ιχνοστοιχείων, βιταμινών): επηρεάζουν αρνητικά Αυγοπαραγωγές όρνιθες: καταναλώνουν τροφή με βάση το Ca του σιτηρεσίου. Επιλεκτική ικανότητα στα ζώα: αναπτύσσεται με εκπαίδευση και λειτουργεί μέχρι κάποιο σημείο.

Β. Μηρυκαστικά Η κατανάλωση της τροφής ελέγχεται στο μεταβολικό επίπεδο, αλλά διαφορετικά απ’ ότι στα μονογαστρικά. Η γλυκοστατική θεωρία δεν έχει πια ισχύ. Ο χημικοστατικός μηχανισμός που εμπλέκει τα ΠΛΟ παίζει σημαντικό ρόλο. Στον κεκρύφαλο υπάρχουν υποδοχείς οξικού και προπιονικού οξέος Επηρεάζεται περισσότερο η κατανάλωση ΣΖ (>ΧΖ)

Άλλοι παράγοντες στα μηρυκαστικά: Όγκος ζωοτροφών ΧΖ με πολλές ΙΟ: παραμένουν περισσότερο χρόνο στο πεπτικό σύστημα καταν. τροφής λόγω μάσησης μειώνεται η σημασία του όγκου χωρητικότητας των προστομάχων. Περιεκτικότητα σε ΞΟ Καταναλώνουν τροφή όταν μειώνεται το περιεχόμενο των προστομάχων (μηρυκάζουν όταν πεινούν) Προσπαθούν να διατηρήσουν μία C ποσότητα ΞΟ στη ΜΚ

περιεκτικότητα σε NDF: - συσχέτιση με το ρυθμό πέψης Χημική σύσταση περιεκτικότητα σε NDF: - συσχέτιση με το ρυθμό πέψης ίδια πεπτικότητα NDF κατανάλωση τροφής (-) ψυχανθή > αγρωστώδη λόγω NDF Υφή και δείκτης κορεσμού μέγεθος τεμαχιδίων και κατανάλωση: (-) συσχέτιση Πενία ΘΣ: επηρεάζουν αρνητικά Άλλοι παράγοντες: κακή ζύμωση ενσιρώματος επιμόλυνση μιας τροφής με ξένες ύλες

< 20οC : Θο περιβάλλοντος > 32o C : Υγεία του ζώου παράσιτα : Θο περιβάλλοντος < 20οC : > 32o C : Υγεία του ζώου παράσιτα : Φωτοπερίοδος: ελάφια> αιγοπρόβατα>βοοειδή

Προσδιορισμός καταναλισκόμενης τροφής Ευκολότερος: μονογαστρικά > μηρυκαστικά Βοοειδή κρεοπαραγωγής : 22g ΞΟ/kg ΣΒ » γαλακτοπαραγωγής : 28 g ΞΟ/kg ΣΒ 32 Εξισώσεις για κάθε περίπτωση: π.χ. SDMI = 24,36-0,5397 CDMI + 0,108 SDM-0,0264 AN+ 0,0485DOMD Όπου SDMI: καταναλισκόμενη ποσότητα ΞΟ ενσιρώματος σε g/kg W0.75/ημέρα CDMI: » ΞΟ ΣΖ ( »» ) SDM: ΞΟ ενσιρώματος (g/kg) (+) AN: αμμωνία ενσιρώματος (g/kg ολικού Ν) (-) DOMD: πεπτή ΟΟ στην ΞΟ του ενσιρώματος (g/kg) (+)

4. Πέψη της τροφής Λήψη τροφής πέψη απορρόφηση μεταβολισμός Πέψη: 4. Πέψη της τροφής Λήψη τροφής πέψη απορρόφηση μεταβολισμός Πέψη: φυσική ή μηχανική : περιλαμβάνει τη μάσηση και τις μυικές συσπάσεις του πεπτικού συστήματος αποβλέπει: στην καταστροφή της υφής (διαπότιση, διόγκωση) στην απελευθέρωση των ΘΣ (διάλυση, εκχύλιση) Οι κινήσεις του πεπτικού συστήματος προωθούν την τροφή

Χημική: περιλαμβάνει τη δράση ενζύμων, τη διάσπαση ΘΣ σε. απλούστερα Χημική: περιλαμβάνει τη δράση ενζύμων, τη διάσπαση ΘΣ σε απλούστερα. Ένζυμα που εκκρίνονται από - αδένες του πεπτικού συστήματος - αδένες προσαρτημένους σ’ αυτό (π.χ ήπαρ, πάγκρεας) ή περιέχονται στις ζωοτροφές ή αποτελούν προϊόντα της βιοχημικής δραστηριότητας των μικροοργανισμών Συμβιωτική πέψη: προστομάχους, παχύ έντερο

Περιλαμβανόμενα είδη αγροτικών ζώων Στόμαχος και λεπτό έντερο (%) Αναλογία χωρητικότητας ζυμωτικών χώρων στους διάφορους τύπους πέψης (από Φυσιολογία Θρέψεως Π. Καλαϊσάκη, 1981) Τύπος πέψης Περιλαμβανόμενα είδη αγροτικών ζώων Ζυμωτικοί χώροι (%) Στόμαχος και λεπτό έντερο (%) Φυτοφάγα Μονογαστρικά (μόνοπλα, κόνικλοι) Μηρυκαστικά (βοοειδή, πρόβατα, αίγες) 61,3 72,1 38,7 27,9 Παμφάγα Χοίροι-πτηνά 37,3 62,7 Σαρκοφάγα Νεογέννητα ζώα όλων των ειδών 15,9 84,1

Διαγραμματική παρουσίαση του πεπτικού συστήματος των αγροτικών ζώων. 1. Οισοφάγος 2. Μεγάλη κοιλία 3. Κεκρύφαλος 4. Εχίνος ή βίβλος 5. Ήνυστρο 6. Στόμαχος 7. Πρόλοβος 8. Μεμβρανώδης στόμαχος 9. Μυώδης στόμαχος 10. Δωδεκαδάκτυλο 11. Λεπτό έντερο 12. Τυφλό έντερο 13. Κόλον, 14. Απευθσμένο

Διαγραμματιική παρουσίαση της πέψης των υδατανθράκων και της παραγωγής των πτητικών λιπαρών οξέων στους προστομάχους (από ΦΘ Καλαϊσάκη, 1981)

Συγκέντρωση ΠΛΟ (mmoles/l) Μοριακή αναλογία ΠΛΟ Οξικό Προπιονικό Πτητικά λιπαρά οξέα (ΠΛΟ) στο υγρό της μεγάλης κοιλίας βοοειδών και προβάτων που διατράφηκαν με διαφορετικά σιτηρέσια Είδος ζώου Σιτηρέσιο Συγκέντρωση ΠΛΟ (mmoles/l) Μοριακή αναλογία ΠΛΟ Οξικό Προπιονικό Βουτυρικό Λοιπά Πρόβατα Χόρτο: ΣΖ 1,0: 1,0 97 0,66 0,22 0,09 0,03 0,8: 0,2 80 0,61 0,25 0,11 0,6: 0,4 87 0,23 0,13 0,02 0,4: 0,6 76 0,52 0,34 0,12 0,2 : 0,8 70 0,40 0,15 0,05 Βοοειδή Κριθή1 146 0,48 0,28 0,14 0,10 Κριθή2 105 0,62 0,18 0,06 1 απουσία βλεφαριδωτών πρωτοζώων, 2 παρουσία βλεφαριδωτών

Διαγραμματική παρουσίαση της αποδόμησης και σύνθεσης Ν-χων ουσιών από τους μικροοργανισμούς των προστομάχων (από Φ.Θ, Καλαϊσάκης, 1981)

Διαγραμματική παρουσίαση της πέψης και του μεταβολισμού των Ν-χων ενώσεων στους προστομάχους. ΜΠΝ: μη πρωτεϊνικής φύσεως Ν-χες ουσίες, πρωτ: πρωτεΐνες (από Φ.Θ, Καλαϊσάκης, 1981)

Η ποσότητα της μικροβιακής πρωτεΐνης (ΜΠ) που συντίθεται στους προστομάχους εξαρτάται από: α1 ΠΟΟ του σιτηρεσίου από 1Kg ΠΟΟ 200g ΜΠ νεαρά χλωρά νομή (Ζ: υψηλή): 260 g ΜΠ/Kg ΠΟΟ ζωοτροφές με χαμηλή Ζ: 130 g/Κg ΠΟΟ Οι μικροοργανισμοί για να διατραφούν πρέπει να έχουν στη διάθεσή τους ΜΠΦΝ

β. την ποσότητα της παραγόμενης ΝΗ3 Ποσότητα Ν-χων ουσιών σιτηρεσίου Ζ Ν-χων ουσιών ΖΜΠΦΝ = 100% (=1) Ζπρωτ. = 65% (=0,65) Σιτηρεσίου με 15% ΜΠΦΝ ≈ 70%% (=0,7) γ. ταχύτητα παραγωγής ΝΗ3 Επηρεάζεται από το pH του περιεχομένου και τη διαλυτότητα των Ν-χων ουσιών

δ. βαθμό χρησιμοποίησης της ΝΗ3 δ. βαθμό χρησιμοποίησης της ΝΗ3 παρουσία κατάλληλου C σκελετού επαρκή παρουσία ενέργειας (ΑΤΡ) σύμπτωση πρωτεϊνόλυσης- πρωτεϊνοσύνθεσης

Πέψη λιπιδίων ουδέτερα λίπη τροφής υδρόλυση γλυκερίνη κ’ ΛΟ ουδέτερα λίπη τροφής υδρόλυση γλυκερίνη κ’ ΛΟ στους προστομάχους Γλυκερίνη καταβολίζεται σε κατώτερα ΛΟ (προπιονικό) ΛΟ (ακόρεστα με μέχρι C18 υδρογόνωση κορεσμένα ΛΟ) Ζωοτροφές μηρυκαστικών λιπαρές ουσίες πλούσιες σε λινελαϊκό και λινολενικό CLA (συζευγμένο λινελαϊκό οξύ) αποτρέπει την καρκινογένεση και την αθηρωσκλήρωση, μειώνει την εναπόθεση λίπους

Αύξηση λιπαρών ουσιών μείωση πεπτικότητας Αύξηση λιπαρών ουσιών μείωση πεπτικότητας ΙΟ Μέρος των cis ΛΟ trans ΛΟ Προσθήκη λιπαρών ουσιών στα μηρυκαστικά με τη μορφή “ προστατευμένου ”(by pass) λίπους Επίδραση του profil των ΛΟ της τροφής στο profil των ΛΟ του λίπους του κρέατος και του γάλακτος Μονογαστρικά: υψηλή Μηρυκαστικά: χαμηλή (λόγω υδρογόνωσης)

Έλεγχος και τροποποίηση ζυμωτικών φαινομένων Η βελτίωση των ζυμωτικών φαινομένων αποβλέπει: α. στην επιβράδυνση παραγωγής CH4 (αύξηση προπιονικού) β. στην αύξηση της παραγόμενης ΜΠ γ. στην προστασία ορισμένων ΘΣ (πρωτεϊνών, λιπαρών ουσιών) από τη ζύμωση στους προστομάχους για να πεφθούν στο λεπτό έντερο δ. στη μείωση των απωλειών σε Ν (λόγω ταχείας παραγωγής ΝΗ3) με παρεμποδιστές απαμινασών ή παρεμποδιστές ουρεάσης ή θερμική κατεργασία

Χρήση αντιβιοτικών για αλλαγή του μικροβιακού πληθυσμού Χρήση ιοντοφόρων (π.χ Νa-μονενσίνη κ.α.) που αναστέλλουν την ανάπτυξη των κατά Gram (-) βακτηρίων αύξηση προπιονικού Χρήση προβιοτικών: ενίσχυση επιθυμητών βακτηρίων στους προστομάχους σταθε-ροποιούν το pH, αυξάνουν το προπιονικό

Προστόμαχοι (μεγάλης χωρητικότητας): αποθήκευση τροφής μάσηση ζύμωση πέψη απορρόφηση προϊόντων πέψης κατά μήκος του εντέρου παχύ έντερο, όπου συνεχίζεται η μικροβιακή πέψη (το 20% του περιεχομένου των προστομάχων φτάνει στο παχύ έντερο) Στο παχύ έντερο παράγονται: ΠΛΟ, CH4, αέρια, ΜΠ, υδατ. βιταμίνες, ΝΗ3 Απορροφώνται τα ΠΛΟ, η ΝΗ3 και τα ανόργανα στοιχεία Δεν απορροφώνται η ΜΠ και οι βιταμίνες

Κόνικλοι: μαλακή κόπρος ή τυφλοτροφή Μόνοπλα: το κύριο μέρος της μικροβιακής πέψης διεξάγεται στο κόλον και στο τυφλό Χοίρος: το παχύ έντερο δεν είναι αναπτυγμένο και οι ΧΖ πέπτονται πολύ λίγο Πτηνά: διαθέτουν 2 τυφλά και 1 κόλον υποτυπώδης ζύμωση μηδαμινό όφελος

Συμπερασματικά Η εξέλιξη των ζυμωτικών φαινομένων στα μηρυκαστικά επηρεάζεται από τη: - σύσταση (NDF, ADF, ADL, άμυλο, σάκχαρα, Ζ Ν-χων) - υφή - συχνότητα της χορήγησης του σιτηρεσίου Εκτροπές στα ζυμωτικά φαινόμενα συνεπάγονται: - μείωση θρεπτικής αξίας σιτηρεσίου - μείωση ή αναστολή της όρεξης του ζώου - δυσμενείς επιπτώσεις επί της υγείας των ζώων

Σιτηρέσιο πλούσιο σε ΙΟ: υποβαθμίζεται η θρεπτική αξία λόγω: παρατεταμένου μηρυκασμού (έργο μάσησης) βραδείας και περιορισμένης παραγωγής οξέων οξικό> προπιονικού περιορισμένη ΠΟΟ για σύνθεση ΜΠ Σιτηρέσιο φτωχό σε ΙΟ ( υψηλή αναλογία ΣΖ) αναστολή μηρυκασμού αυξημένη παραγωγή οξέων οξέωση διακοπή κυτταρινόλυσης βλάβες στην υγεία (αιμοσυμπύκνωση, απανθράκωση βλεννογόνου μεγ. κοιλίας)

Η πέψη στα μονογαστρικά α. Χοίροι Η πέψη στα μονογαστρικά α. Χοίροι αρχίζει στο στόμαχο και συνεχίζεται στο λεπτό έντερο Πρωτεΐνες υδρόλυση πολυπεπτίδια και μερικά αμινοξέα στο στόμαχο Τρυψίνη και καρβοξυπεπτιδάσες από λεπτό έντερο και πάγκρεας αμινοξέα - Λίπη χολικά άλατα υδατοδιαλυτά λιπάσες μερική υδρόλυση από ήπαρ Άμυλο και πολυσακχαρίτες υδρόλυση δισακχαρίτες μονοσακχαρίτες από αμυλάση - Σάκχαρα γαλακτικό οξύ

Στο στόμαχο η προσβολή των υδατανθράκων είναι περιορισμένη Στο τυφλό προσβάλλονται από τους μικροοργανισμούς η κυτταρίνη και οι ημικυτταρίνες (λιγότερο από ότι στα μηρυκαστικά), το μη υδρολυθέν στο λεπτό έντερο άμυλο και τα σάκχαρα (κυρίως δισακχαρίτες) από τα οποία παράγονται ΠΛΟ Αύξηση των ΙΟ επενεργεί όπως στα μηρυκαστικά Η συμβιωτική πέψη στα μονογαστρικά είναι πολύ περιορισμένη σε σχέση με τα φυτοφάγα.

Στα χοιρίδια, η γνώση της ενεργότητας των ενζύμων έχει σημασία για την ηλικία απογαλακτισμού τους και την κατάρτιση των αντίστοιχων σιτηρεσίων τους π.χ αν ο απογαλακτισμός γίνει στις 3 εβδομάδες τότε η τροφή πρέπει να περιέχει υψηλό ποσοστό προϊόντων γάλακτος με λακτόζη και όχι άμυλο - Το άμυλο (λόγω απουσίας α-αμυλάσης) δεν πέπτεται στο λεπτό έντερο, περνά στο παχύ έντερο, όπου ζυμώνεται από βακτήρια, προκαλώντας διάρροια.

Στα πτηνά ανευρίσκονται όλα τα ένζυμα, πλην της λακτάσης Στον πρόλοβο υπάρχει μικροβιακή δραστηριότητα και παράγεται γαλακτικό και οξικό οξύ από τους γαλακτοβάκιλλους Στον αδενώδη στόμαχο παράγεται υδροχλωρικό οξύ και πεψινογόνο Στον μυώδη στόμαχο διεξάγεται η πρωτεόλυση αδενώδης + μυώδης στόμαχος στόμαχος θηλαστικών Οι ΙΟ αξιοποιούνται ελάχιστα Η παραγόμενη ΝΗ3 στα μονογαστρικά δρα τοξικά. Χρησιμοποίηση αντιβιοτικών-αντικατάσταση από αιθέρια έλαια

Απορρόφηση Το κύριο όργανο απορρόφησης των ΘΣ της τροφής είναι στα μονογαστρικά θηλαστικά το λεπτό έντερο μέσω των εντερικών λαχνών και μάλιστα στη νήστη. Στο 12-δάκτυλο γίνεται ανάμειξη και εξουδετέρωση) Γίνεται με παθητική μεταφορά, μέσω του φαινομένου της απλής διάχυσης Με την επίδραση του γαστρικού, παγκρεατικού και εντερικού υγρού (κυρίως ενζύμων) παράγονται: - από τις πρωτεΐνες αμινοξέα - από τους υδατάνθρακες απλά σάκχαρα και - από τα λιπίδια μονογλυκερίδια, ελεύθερα ΛΟ και γλυκερίνη

Παράλληλα με τα τελικά αυτά προϊόντα υπάρχουν και κάποιες ποσότητες πρωτεϊνών, λιπιδίων και υδατανθράκων που φτάνουν στο λεπτό έντερο χωρίς να υποστούν την επίδραση των ενζύμων Έτσι μαζί με τα αμινοξέα, τα σάκχαρα κ.λ.π. ανευρίσκονται πολυπεπτίδια, πεπτίδια, άμυλο, δεξτρίνες, μαλτόζη, λακτόζη, διγλυκερίδια, τριγλυκερίδια κ.α.

Η απορρόφηση των μονοσακχαριτών από τον αυλό του εντέρου προς τα επιθυλιακά κύτταρα των λαχνών γίνεται με διάχυση είτε με ενεργό μεταφορά. Από τα επιθηλιακά κύτταρα εισέρχονται στο αιμοφόρο αγγείο με διευκολυνόμενη διάχυση. Μέσω της πυλαίας κυκλοφορίας του αίματος μεταφέρονται στο ήπαρ.

Μερικά πεπτίδια απορροφώνται αυτούσια και εμφανίζονται στην πυλαία κυκλοφορία. Τα αμινοξέα απορροφώνται με το μηχανισμό της ενεργού μεταφοράς από το έντερο, πηγαίνουν στην πυλαία κυκλοφορία και καταλήγουν στο ήπαρ.

Τα λίπη απορροφώνται κυρίως στη νήστη με πινοκύττωση, διάχυση ή και με τους δύο τρόπους με τη μορφή τρι-δι-μονο-γλυκεριδίων, γλυκερίνης, ΕΛΟ και μικρών, ακόμα, λιποσφαιρίων. Χολικά άλατα + μονογλυκερίδια μικήλλες εκ των οποίων προσροφώνται τα ΕΛΟ

ΛΟ (με C<12) και γλυκερίνη, με διάχυση πηγαίνουν από τα επιθηλιακά κύτταρα προς τα αιμοφόρα αγγεία της λάχνης ΛΟ (με C>10) ενώνονται στα επιθηλιακά κύτταρα με τα 2-μονογλυκερίδια και διγλυκερίδια και σχηματίζουν τριγλυκερίδια (+ διγλυκερίδια) χυλομικρόνια

Τα ανόργανα στοιχεία απορροφώνται με απλή διάχυση ή με μεταφορά με κάποιο φορέα (π.χ. αμινοξύ). Οι λιποδιαλυτές βιταμίνες Α,D,E,K απορροφώνται με το μηχανισμό της διάχυσης. Οι υδατοδιαλυτές με απλή διάχυση και διευκολυνόμενη διάχυση μέσω κάποιου φορέα

Σχηματική παράταση της διάχυσης (διευκολυνόμενης και ανταλλακτικής) και της ενεργού μεταφοράς (από Φ.Θ Καλαϊσάκης, 1981)

Εξουδετέρωση αντιδιαιτητικών παραγόντων στο πεπτικό σύστημα Το έντερο διαθέτει αποτελεσματικούς μηχανισμούς εξουδετέρωσης αντιδιαιτητικών παραγόντων που περιέχονται στις τροφές, παρεμποδίζοντας την απορρόφησή τους πριν υποστούν υδρόλυση. Τοξικές ουσίες φυτών (φυτοοιστρογόνα, μιμοσίνη) διασπώνται στη μεγάλη κοιλία, προκαλώντας προβλήματα στα ζώα. γ-σφαιρίνες: απορροφώνται αυτούσιες τις 12 πρώτες ώρες της ζωής των νεογνών για ενίσχυση του ανοσοποιητικού μηχανισμού. Τα prions (σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια βοοειδών) είναι ανεπιθύμητα και δεν θέλουμε να απορροφηθούν

5. ΠΕΠΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΗΣ Πεπτικότητα: η ικανότητα των συστατικών της τροφής να επιδέχονται την επίδραση της πέψης και να απορροφώνται από τον βλεννογόνο. 100 Α ΣΠ= Τ Α: απορροφηθείσα ποσότητα ΘΣ Τ: καταναλωθείσα ποσότητα ΘΣ σε g /24ωρο Κ= η ποσότητα του ΘΣ στην κόπρο Α= Τ – Κ 100 (Τ - Κ) ΣΦΠ= Κ=u+μ Όπου u: άπεπτο μέρος του ΘΣ μ: το μεταβολικό μέρος του ΘΣ ενδογενούς προέλευσης (επιθηλιακά κύτταρα βλεννογόνου, ουρία, οροαλβουμίνη αίματος, μικροοργανισμοί παχ. εντέρου, προϊόντα μεταβολικής απέκκρισης που περιέχονται στα πεπτικά υγρά).

100 (Τ - n) 100 (T+μ-Κ) ΣΑ= ή ΣΑ= Τ Τ κ μ Κ A Α = Τ-κ ή Α = Τ + μ-κ Σχηματική παράσταση της πεπτικότητας. Τ: χορηγηθείσα ποσότητα, Α: απορροφηθείσα, κ: μη πεφθείσα, μ: μεταβολική ποσότητα (ενδογενούς προέλευσης), Κ: ποσότητα που περιέχεται στην κόπρο (από Φυσιολογία Θρέψεως Π. Καλαϊσάκη, 1981)

ΣΦΠ= ΣΑ. στην περίπτωση των ΙΟ, ΕΝΕΟ, NDF, ADF διότι μ= 0 ΣΦΠ <ΣΑ διότι μ>0 για τις ΟΑΟ και τα ανόργανα στοιχεία Ο ΣΦΠ είναι δύσκολο να προσδιοριστεί για τα ανόργανα στοιχεία. Στα πειράματα πεπτικότητας n= 6 διότι: ζώα του αυτού είδους, ηλικίας και φύλου διαφέρουν ελαφρώς μεταξύ τους ως προς την ικανότητας πέψης τα αποτελέσματα είναι περισσότερο αξιόπιστα. Χορηγείται γνωστή ποσότητα τροφής Μετράται η ποσότητα κόπρου που παράγεται Χρησιμοποιούνται ενήλικα αρσενικά ζώα

Στα πτηνά, λόγω κοινής αποβολής κόπρου και ούρων, ο προσδιορισμός της πεπτικότητας γίνεται: Με χειρουργική επέμβαση στο πτηνό (παρά φύση έδρα) Με χημικό διαχωρισμό της κόπρου από τα ούρα (ούρα: ουρικό οξύ, κόπρος: κυρίως πρωτεΐνες) Προπειραματική περίοδος: 10 – 15 ημέρες Χορήγηση τροφής χωρίς συλλογή κόπρου Κύρια πειραματική περίοδος: 7 – 10 ημέρες Χορήγηση ίδιας τροφής Πλήρης συλλογή κόπρου

Χημική ανάλυση (g/kg ΞΟ) -Χόρτου λειμώνων - 910 90 17 364 -Κόπρου 872 Αποτελέσματα πειράματος πεπτικότητας με χόρτο λειμώνων σε πρόβατα Ξηρή ουσία Οργανική Ν-χες ουσίες Λιπαρές ουσίες ADF Χημική ανάλυση (g/kg ΞΟ) -Χόρτου λειμώνων - 910 90 17 364 -Κόπρου 872 112 19 320 Θρεπτικά συστατικά (kg/ημέρα) -Καταναλωθέντα 1,50 1,365 0,135 0,026 0,546 -Αποβληθέντα -Πεφθέντα 0,72 0,78 0,628 0,737 0,080 0,055 0,014 0,012 0,230 0,316 Συντελεστές πεπτικότητας 0,520 0,540 0,407 0,462 0,579

Όταν χορηγούνται δύο διαφορετικές ζωοτροφές π.χ. ΧΖ και ΣΖ τότε: προσδιορίζεται η πεπτικότητα της βασικής ΧΖ προσδιορίζεται η πεπτικότητα ΧΖ + ΣΖ π.χ. χόρτο λειμώνων +0,6 kg κριθής (880 g ΞΟ /kg) ή 0,6x0,88= 0,528 kg ΞΟ κριθής ΞΟ κόπρου χόρτου 0,72 ΞΟ κόπρου χόρτου + κριθής =0,876 0,528-(0,876-0,72) ΣΦΠΞΟ= = 0,705 ή 70,5 % 0,528

Παραδοχή: η προσθήκη του καρπού κριθής δεν τροποποιεί την πεπτικότητα του χόρτου. Στην πραγματικότητα υπάρχει επίδραση. Στα μηρυκαστικά, η περιεκτικότητα του σιτηρεσίου σε Ν-χες ουσίες δεν πρέπει να είναι > 130 g /kg (με min ΠΟΟ 650 g /kg). Αν ΟΑΟ > 130 g /kg παρατηρούνται απώλειες Ν-χων ουσιών ως NH3.

Μέθοδοι προσδιορισμού πεπτικότητας Συμβατική μέθοδος: απαιτείται καθημερινή αναλογική δειγματοληψία κόπρου και τροφής. Η τροφή πρέπει να καταναλώνεται όλη. Αν υπάρχουν υπολείμματα, ζυγίζονται και αναλύονται. Τα καθημερινά δείγματα τροφής και κόπρου αναμιγνύονται και τελικά λαμβάνεται ένα δείγμα Τ και ένα Κ.

g δείκτη /kg ΞΟ κόπρου – g δείκτη /kg ΞΟ τροφής Μέθοδος δείκτη Όταν η μέτρηση της τροφής που καταναλώνεται ή η συλλογή της κόπρου δεν είναι δυνατή, εφαρμόζεται η μέθοδος του δείκτη. π.χ. ομαδική διατροφή ζώων Κάποιο συστατικό που δεν πέπτεται (π.χ. λιγνίνη) Προσθήκη ενός δείκτη π.χ. οξείδιο του Cr (Cr2O3) g δείκτη /kg ΞΟ κόπρου – g δείκτη /kg ΞΟ τροφής ΣΦΠ = g δείκτη /kg ΞΟ κόπρου g ΘΣ τροφής/ g δείκτη τροφής– g ΘΣ κόπρου /g δείκτη κόπρου g ΘΣ τροφής /g δείκτη τροφής

Α – Β Χ1 Χ2 όπου Α= Β= Β δ1 δ2 Χ1= g ΘΣ /kg ΞΟ τροφής Α – Β Χ1 Χ2 όπου Α= Β= Β δ1 δ2 Χ1= g ΘΣ /kg ΞΟ τροφής Χ2= g ΘΣ /kg ΞΟ κόπρου Δ1= g δείκτη /kg ΞΟ τροφής Δ2= g δείκτη /kg ΞΟ κόπρου Η ουσία (δείκτης) πρέπει: Να μην είναι τοξική Να μην επηρεάζει τα πεπτικά φαινόμενα Να μην απορροφάται από τον πεπτικό σωλήνα Να κατανέμεται κατά μήκος του πεπτικού σωλήνα συγχρόνως με την τροφή και Να προσδιορίζεται εύκολα

Στις ΧΖ χρησιμοποιείται η λιγνίνη, το ADF, οι φυσικοί κηροί (ν- αλκάνια) μακράς αλύσου (C25-C35). Δείκτης Cr2O3: 2 g /ημέρα/ ζώο με κάψουλα ή σταθερό ποσοστό στην τροφή π.χ. 1 % στην ΞΟ. Ποσότητα ΞΟ (g /ημέρα) κόπρου που αποβάλλεται δόση δείκτη (g /ημέρα): συγκέντρωση δείκτη στην ΞΟ της κόπρου (g /ημέρα)

Π.χ. χορήγηση 5 g Cr2O3 /ημέρα συγκέντρωση δείκτη στην κόπρο 2 g /kg /ημέρα Στη βοσκή (βόσκοντα ζώα) προσδιορίζεται η λιγνίνη ως δείκτης Χρησιμοποιείται η οισοφαγική φίστουλα

ΣΦΠ μη πλήρων ζωοτροφών Όταν μια τροφή δεν μπορεί να αποτελέσει την αποκλειστική ζωοτροφή, τότε χρησιμοποιείται ένα βασικό σιτηρέσιο και προσδιορίζεται ο ΣΦΠ των ΘΣ. Μέρος του βασικού σιτηρεσίου αντικαθίσταται από την υπό μελέτη ζωοτροφή, οπότε το πείραμα περιλαμβάνει περισσότερες περιόδους. Εφαρμόζεται η διαφορική ή η στατιστική μέθοδος.

Διαφορική μέθοδος Πείραμα Ι: βασικό σιτηρέσιο προσδιορισμός ΣΦΠ των ΘΣ Πείραμα ΙΙ: βασικό + τροφή (υπό μελέτη) προσδιορισμός ΣΦΠ των ΘΣ x1n1+x2n2 Σ2-Σ1 ΣΦΠ x = ή ΣΦΠ= + Σ1 n1+n2 Π Σ1= ο ΣΦΠ του ΘΣ στο πείραμα Ι Σ2= ο ΣΦΠ του ΘΣ στο πείραμα ΙΙ Π= το ποσοστό του ΘΣ της εξεταζόμενης τροφής που καταναλώθηκε στο πείραμα ΙΙ

Προσδιορισμός του ΣΦΠ των Ν-χων ουσιών καρπού κριθής σε πρόβατα Πείραμα Περίοδος Σιτηρέσιο Ν-χες ουσίες σε g καταναλωθ. τροφής κόπρου πεφθείσες ΣΦΠ Ποσοστό Ν-χων ουσιών % Ι ΠΠ ΚΠ 0,9 kg x. λειμ. 99,1 14,50 84,60 0,854(Σ1) 0,6935 = α ΙΙ 0,9 kg x. λειμ .+ 0,4 kg κριθής 0,9 kg x. λειμ. + 0,4 kg κριθής 142,9 19,45 123,45 0,864(Σ2) 100 Διαφορά 43,8 4,95 0,3065 = Π ΠΠ: προπειραματική περίοδος , ΚΠ:κύρια πειραματική περίοδος α: 99,1:142,9=0,6935 και Π = 43,8:142,9=0,3065

Παραλλαγές της μεθόδου: Μέθοδος αντικατάστασης Επειδή η αύξηση της χορηγούμενης ποσότητας τροφής επιφέρει αλλαγή της πεπτικότητας, η μέθοδος εφαρμόζεται ως εξής: Α. Πείραμα Ι : Βασικό σιτηρέσιο Πείραμα ΙΙ : 0,7 Βασικό + 0,3 η υπό εξέταση τροφή Β. Πείραμα Ι : Βασικό +Μείγμα (Μ) παρόμοιας σύστασης με τη ζωοτροφή Ζ Πείραμα ΙΙ : Βασικό + 0,5 Μ +0,5 Ζ οπότε αίρονται τα μειονεκτήματα της διαφορετικής ποσότητας και σύστασης

Στατιστική μέθοδος Το πείραμα διεξάγεται σε επάλληλες φάσεις όπου: είτε χορηγείται σταθερή ποσότητα βασικού σιτηρεσίου και σταθερά αυξανόμενες ποσότητες της υπό εξέταση ζωοτροφής Ζ, είτε σταθερά μειούμενες ποσότητες βασικού σιτηρεσίου και σταθερά αυξανόμενες ποσότητες της υπό εξέταση ζωοτροφής ώστε η συνολικά χορηγούμενη ποσότητα να είναι σταθερή στις διάφορες φάσεις. Σε κάθε φάση προσδιορίζονται οι ΣΦΠ των ΘΣ Ακολουθεί στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων

Υπολογισμός του ΣΦΠ κατά τη στατιστική μέθοδο Υ = 6,0 + 0,53X Χ Y Μονάδες βάρους πεφθέντος θρεπτικού συστατικού του ολικού σιτηρεσίου Υπολογισμός του ΣΦΠ κατά τη στατιστική μέθοδο Υ= 6,0 + 0,53 Χ ΣΦΠ βασικού σιτηρεσίου= 0,6 ή 60 % ΣΦΠ της υπό εξέταση τροφής= 0,53 ή 53 %

Διάγραμμα τεχνητής μεγάλης κοιλίας (δύο διαφορετικοί τύποι) Εργαστηριακές μέθοδοι προσδιορισμού πεπτικότητας Επιχειρείται απομίμηση των συνθηκών της Μεγάλης Κοιλίας με τη χρήση της τεχνητής μεγάλης κοιλίας Διάγραμμα τεχνητής μεγάλης κοιλίας (δύο διαφορετικοί τύποι)

Η πεπτικότητα των πρωτεϊνών της τροφής μπορεί να προσδιοριστεί in vitro με χρήση πεψίνης και HCl οξέος ή υγρού μεγάλης κοιλίας και πεψίνη Υπάρχουν διάφορες παραλλαγές της μεθόδου Ο όγκος των αερίων που παράγεται από τις ζυμώσεις της πεφθείσας τροφής σε δοκιμαστικό σωλήνα (CH4, CO2) Εφαρμόζεται σε μεγάλο αριθμό δειγμάτων ζωοτροφών. Η παραγωγή αερίων αντανακλά μόνο τη μία πλευρά των ζυμώσεων (την παραγωγή ΠΛΟ)

(από Mehrez και Orskov, 1977) Μέθοδος in sacco: προσδιορισμός ζυμωτικότητας Μέθοδος NIRS: ΞΟ και Ν-χων ουσιών Ρυθμός διάσπασης των Ν-χων ουσιών και της ΞΟ δειγμάτων καρπού κριθής που επωάσθηκαν με τη μέθοδο των σακιδίων στη μεγάλη κοιλία προβάτων (από Mehrez και Orskov, 1977)

Αξιολόγηση Συντελεστών Πεπτικότητας Παραδοχή πειραμάτων πεπτικότητας: το ποσοστό της τροφής που πέπτεται και απορροφάται προσδιορίζεται από Τ - Κ Αυτό επιδέχεται αμφισβήτηση διότι: Το CH4 χάνεται (δεν απορροφάται) Στην κόπρο περιέχονται και ενδογενούς προέλευσης (π.χ. επιθηλιακά κύτταρα) συστατικά Φαινόμενη - Αληθής πεπτικότητα

Μονογαστρικά: απορρόφηση στο λεπτό και παχύ έντερο Μηρυκαστικά: τα ΠΛΟ απορροφώνται στη μεγάλη κοιλία Θέση στον πεπτικό σωλήνα: πέψη αμύλου στη μεγάλη κοιλία ΠΛΟ (+CH4) πέψη στο λεπτό έντερο γλυκόζη

Πεπτικότητα οργανικής ουσίας και κυτταρίνης χόρτου λειμώνων στα διάφορα τμήματα του πεπτικού συστήματος προβάτων όταν χορηγήθηκε τεμαχισμένο ή υπό μορφή συμπήκτων (από Beever et al. 1972) Συστατικό τροφής: Μορφή Χόρτου Οργανική ουσία Τεμαχισμένο- Σύμπηκτα Κυτταρίνη Πεπτικότητα μεγάλη κοιλία 0,52 0,45 0,80 0,56 λεπτό έντερο 0,27 0,20 0,02 -0,02 παχύ έντερο 0,04 0,13 0,05 0,23 Συνολική 0,83 0,78 0,87 0,77

Παράγοντες που επηρεάζουν την πεπτικότητα Χημική σύσταση της τροφής παραλλακτικότητα: ΣΖ <ΧΖ ως προς τη σύσταση ΣΖ<ΧΖ ως προς την πεπτικότητα NDF, ADF, ADL, βαθμός λιγνινοποίησης: επηρεάζουν την πεπτικότητα ADF πεπτικότητα ΟΟ άμυλο πεπτικότητα NDF, ADF

Πενία ανόργανων στοιχείων, Ν, S: περιορίζουν τον πολλαπλασιασμό των μικροοργανισμών μειώνουν την πεπτικότητα. Περίσσεια λιπαρών ουσιών μείωση πεπτικότητας Περίσσεια Ν-χων ουσιών Περίσσεια Ca μείωση πεπτικότητας λιπαρών ουσιών Ταννίνες μείωση πεπτικότητας πρωτεϊνών

Χημική σύσταση σιτηρεσίου Η πεπτικότητα ενός σιτηρεσίου επηρεάζεται από τη σύσταση των διαφόρων τροφών. ΣΦΠ ΧΖ= 0,6 ΧΖ: ΣΖ= 1:1 ΣΦΠ ΣΖ= 0,8 ΣΦΠ ≠ 0,7 αλληλεπιδράσεις συνήθως αρνητικές π.χ. πεπτικότητα μικτών σιτηρεσίων <αναμενόμενης, υψηλή περιεκτικότητα σε λίπος, τοξικές ουσίες, δυσαπορρόφητα άλατα, διάρροια κλπ. πεπτικότητας

Ποσότητα τροφής – Συχνότητα χορήγησης ποσότητας ρυθμού διόδου στον πεπτικό σωλήνα μείωση πεπτικότητας (NDF, ADF, ADL) πεπτικότητα (ρυθμός διόδου ) ΕΔ= 1 συντήρησης ΕΔ= 2,0 – 2,5 αναπτυσσόμενα μηρυκαστικά ΕΔ= 3,0 – 5,0 γαλακτοπαραγωγά ΕΔ πεπτικότητα ΕΔ= 1 ΣΦΠ= 0,75 ΕΔ= 3 ΣΦΠ= 0,70

Μεγαλύτερη μείωση πεπτικότητας λόγω αύξησης ΕΔ παρατηρείται στις αλεσμένες ΧΖ, σε υποπροϊόντα με πολλές ΙΟ. Μονογαστρικά ΕΔ Πτηνά = 2 – 3 Αναπτυσσόμενους χοίρους= 3 – 4 Χοιρομητέρες σε γαλουχία= 4 – 6 Η πεπτικότητα επηρεάζεται πολύ λίγο επειδή οι ΙΟ είναι χαμηλές Αριθμός γευμάτων πεπτικότητα Αποφεύγεται η κατά βούληση διατροφή Προτιμάται η κατά γεύματα

Η δομή ορισμένων συστατικών λιγνίνη, κερατίνες, φυτίνες, παλαίωση αμύλου, υψηλό σημείο τήξης του λίπους, η παρουσία παρεμποδιστών των πρωτεϊνολυτικών ενζύμων προκαλούν μείωση της πεπτικότητας Η προσθήκη ενζύμων β-γλυκανάση κριθή πεπτικότητας Η προετοιμασία των ζωοτροφών σύνθλιψη άλεση αύξηση πεπτικότητας τεμαχισμός

Άλεση ΧΖ πεπτικότητας Χημική κατεργασία ΧΖ πεπτικότητας Θερμική κατεργασία πεπτικότητας Άλλοι παράγοντες (ζώο) Είδος του ζώου τύπος πέψης (ΙΟ) Ηλικία (ολοκληρώνεται η ανάπτυξη των ζυμωτικών χώρων) Εθισμός (προσαρμογή πεπτικού συστήματος) Κοπροφαγία (κονίκλων)

6. ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΘΣ τροφής + ΘΣ ενδογενούς προέλευσης υπόκεινται σε μεταβολές που οδηγούν στην: - Παραγωγή Ενέργειας - Σύνθεση ύλης Το σύνολο των χημικών αυτών μεταβολών, οι οποίες διεξάγονται στα κύτταρα των διαφόρων ιστών και οργάνων του σώματος και αποβλέπουν στη μεταβολή της ύλης και της ενέργειας, σε μορφές κατάλληλες για τη θρέψη των κυττάρων ονομάζεται ΔΙΑΜΕΣΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Κάθε χημική ένωση που εμπλέκεται ή απορρέει από τις αντιδράσεις αυτές αποτελεί ένα μεταβολίτη.

Σκοπός του μεταβολισμού α. η παραγωγή πρώτων υλών και η χρησιμοποίησή τους για σύνθεση ουσιών που είναι απαραίτητες για τη ζωή (ένζυμα, ορμόνες), η αποταμίευσή τους στο σώμα (λίπη, πρωτεΐνες, γλυκογόνο) και η αποβολή τους από το σώμα για πραγματοποίηση φυσιολογικών λειτουργιών του οργανισμού (σπέρμα, γάλα, αυγά). β. η ανανέωση των συστατικών του σώματος (σωματικά κύτταρα, ερυθρά αιμοσφαίρια)

γ. η εξουδετέρωση τοξικών ουσιών που είτε εισάγονται απ’ έξω με την τροφή (γλυκοζίτες, αλκαλοειδή, κ.α) είτε παράγονται στον οργανισμό (π.χ. ΝΗ3) κατά το μετασχηματισμό της ύλης. δ. η παραγωγή ενέργειας προκειμένου να εξασφαλιστεί: 1. η εκτέλεση των παραπάνω χημικών διεργασιών 2. η λειτουργία των διαφόρων οργάνων του σώματος 3. η σταθερότητα της θερμοκρασίας του σώματος

Ο Διάμεσος Μεταβολισμός διακρίνεται σε: α.Καταβολισμό: όπου επικρατούν τα φαινόμενα αποδόμησης πολυπλοκότερων μορίων σε απλούστερα με μείωση της λανθάνουσας ενέργειας. β. Αναβολισμό : όπου επικρατούν τα φαινόμενα σύνθεσης πολύπλοκων μορίων από απλούστερα με αύξηση της λανθάνουσας ενέργειας. Ο αναβολισμός δεν αρχίζει πάντα μόνο από τα απλά προϊόντα του καταβολισμού, αλλά και από τα ενδιάμεσα. Μεταβολισμός ύλης Μεταβολισμός ενέργειας Άρρηκτα συνδεδεμένα μεταξύ τους

Μεταβολικό συνονθήλευμα (pool): μίγμα ενώσεων στον οργανισμό ενδογενούς (από αποδόμηση των συμπλόκων μορίων της ζώσας ύλης, όπως αμινοξέα, λιπαρά οξέα, γλυκερίνη, γλυκόζη, κ.α.) και εξωγενούς (από ΘΣ της τροφής) Δεξαμενή μεταβολιτών από την οποία ο οργανισμός αντλεί κατά περίπτωση τις χημικές ενώσεις που χρειάζεται, ανεξάρτητα από την προέλευση αυτών (π.χ. α’ στάδιο γαλακτικής περιόδου, κυοφορία κ.λ.π.) π.χ. γλυκογόνο ήπατος σύνθεση γλυκογόνου αμινοξέα σώματος Γλυκόζη σύνθεση λιπαρών οξέων υδατάνθρακες τροφής λίπους

Ταυτόχρονα παράγεται ενέργεια για παραγωγή μηχανικού (π. χ Ταυτόχρονα παράγεται ενέργεια για παραγωγή μηχανικού (π.χ. κίνηση, μάσηση) ή χημικού έργου (π.χ. σύνθεση λίπους, πρωτεϊνών κ.λ.π.) και προϊόντα άχρηστα για τον οργανισμό τα οποία αποβάλλονται (π.χ. ουρία, ουρικό οξύ). Μονογαστρικά: τελικά προϊόντα πέψης υδατανθράκων, η γλυκόζη (+ γαλακτόζη, φρουκτόζη) Μηρυκαστικά: τα ΠΛΟ (οξικό, προπιονικό, βουτυρικό) που αποδίδουν την ενέργεια της τροφής στο ζωικό οργανισμό με τη μορφή ΑΤΡ

Τα τελικά προϊόντα του μεταβολισμού είναι το CO2, το H2O και η NH3 αποβάλλεται κυρίως με τα ούρα και τα κτηνοτροφικά προϊόντα (π.χ. γάλα) και δευτερευόντως μέσω του δέρματος (ιδρώτα) και του εκπνεόμενου αέρα.

ΝΗ3: παράγεται από την απαμίνωση των Ν-ούχων ενώσεων < αποβάλλεται κυρίως με τα ούρα, ως ουρία και αλλαντοϊνη στα θηλαστικά ως ουρικό οξύ στα πτηνά ως ουρία και ουρικό οξύ στους ιχθύες και ΝΗ3 με τα βράγχια

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ α. Καταβολισμός: οι υδατάνθρακες του σώματος είναι: Γλυκογόνο ήπαρ (2 - 10% κ.β.) μύες (0,5 - 1% κ.β.) Γλυκόζη: από απορρόφηση από το πεπτικό σύστημα ή από αποδόμηση του γλυκογόνου (γλυκογονόλυση) Ο καταβολισμός της γλυκόζης (γλυκόλυση) οδηγεί στην παραγωγή πυροσταφυλικού οξέος.

Αναερόβιος παραγωγή γαλακτικού οξέος Αερόβιος: οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση πυροσταφυλικού οξέος παραγωγή, εκετυλο-CoA –εμπλοκή διαδικασίας Embden-Meyrhoff, κύκλου τρικαρβοξυλικών οξέων και κύκλου φωσφοροπεντοζών και παραγωγή ενεργοβριθών ενώσεων (ATP, ανηγμένα συνένζυμα NADH+H+, NADPH+H+), άμεσων πρόδρομων ενώσεων για σύνθεση άλλων στον οργανισμό (π.χ. φωσφορογλυκερίνη για σύνθεση λιπιδίων, φωσφοροπεντοζών για σύνθεση νουκλεοτιδίων και νουκλεοξέων, άλλων μεταβολιτών για σύνθεση αμινοξέων κλπ.) Οι μεταβολίτες της γλυκόζης δρουν επίσης ως ενεργοποιητές ή παρεμποδιστές ενζυμικών συστημάτων, επηρεάζοντας έτσι τη χρησιμοποίηση πολλών ΘΣ της τροφής.

β. Αναβολισμός υδατανθράκων Η σύνθεση της γλυκόζης αρχίζει με την παραγωγή γαλακτικού οξέος μέσω σειράς αντιδράσεων με συμμετοχή ενζύμων και βιταμινών. Η σύνθεση του γλυκογόνου αρχίζει από την 1-φωσφορογλυκόζη + UTP UDP- γλυκόζη+PP UDP-γλυκόζη+(γλυκόζη)n σύνθεση (γλυκόζη)n+1 +UDP γλυκογόνου με επανάληψη της διαδικασίας σχηματίζεται το γλυκογόνο Η λακτόζη συντίθεται στο μαστό από γλυκόζη και γαλακτόζη.

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΛΙΠΟΥΣ α. Καταβολισμός λίπους Γλυκερίνη (παράγεται από την υδρόλυση των τριγλυκεριδίων) ή αναβολίζεται σε γλυκόζη ή καταβολίζεται σε πυροσταφυλικό οξύ ΕΛΟ: καταβολίζονται περαιτέρω σε ενεργοποιημένα λιπαρά οξέα με λιγότερα άτομα C. Παράγεται επίσης προπιονυλο-CoA, ηλεκτριλο-CoA. ΠΛΟ: οξικό ακετυλο-CoA βουτυρικό ακετυλο-CoA (2 mol) προπιονικό προπιονυλο-CoA

β. Αναβολισμός λίπους: Σύνθεση ΛΟ και γλυκερίνης ΚΛΟ : καρβοξυλίωση του ακετυλο CoA βιοτίνη ενεργοποιημένο β-κετονολιπαρό οξύ λιπαρό οξύ ΑΚΛΟ : αφυδρογόνωση (από το NADP) των ενεργοποιημένων λιπαρών οξέων ΠΑΚΛΟ : με επιμήκυνση της αλύσου και αφυδρογόνωση του ελαϊκού οξέος Απαραίτητα ΛΟ: λινελαϊκό (18:2, ω 6, 9) γ- λινολενικό (18:3, ω 3, 6, 9) αραχιδονικό (20:4, ω 6, 9, 12, 15) δεν μπορεί να τα συνθέσει ο οργανισμός γιατί δεν μπορεί να δημιουργήσει διπλό δεσμό στη θέση ω6.

Θηλαστικά και πτηνά: μπορούν να συνθέσουν τα άλλα δύο εφόσον διαθέτουν (τους χορηγείται με το σιτηρέσιο) μόνο το λινελαϊκό. Τα απαραίτητα ΛΟ είναι μόνιμα συστατικά των λιπιδίων των κυτταρικών μεμβρανών και αποτελούν πρόδρομες ενώσεις για τη σύνθεση των προσταγλανδινών (ακεραιότητα οργανισμού). Τριγλυκερίδια: αρχίζει με εστεροποίηση του α-γλυκερινοφωσφορικού οξέος από 2 μόρια ενεργοποιημένων ΛΟ, παρουσία ΑΤΡ 1,2 γλυκερινο-φωσφορικό οξύ 1,2-διγλυκερίδιο αντίδραση με ΛΟ τριγλυκερίδια

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ α. Καταβολισμός Υδρόλυση πρωτεϊνών κυτταρικές αμινοξέα πεπτιδάσες (καθεψίνες) Υδρολύονται οι σφαιροπρωτεΐνες πλάσματος αίματος ήπατος και μυϊκού ιστού και οι πρωτεϊνικής φύσεως ορμόνες. Κετονοπλασικά ή κετονογόνα αμινοξέα (φαινυλαλανίνη, τυροσίνη, τρυπτοφάνη, λευκίνη) ακετοξικό οξύ ή ακετυλο-CoA Γλυκοζοπλαστικά αμινοξέα προβαθμίδες της γλυκόζης

ΝΗ3 : παράγεται κατά την απαμίνωση των αμινοξέων, είναι τοξική και γι’ αυτό μετατρέπεται σε ουρία (λιγότερο τοξική) 2ΝΗ3+CO2 βιοτίνη 1 mol ουρίας + 3ml ATP Στα πτηνά παράγεται ουρικό οξύ Ουρικό οξύ: παράγεται σε όλα τα είδη ζώων κατά τον καταβολισμό των πουρινών Αλλαντοΐνη: στα θηλαστικά διασπάται στο ήπαρ το ουρικό οξύ και δίνει αλλαντοΐνη.

β. Αναβολισμός πρωτεϊνών. Σύνθεση αμινοξέων β. Αναβολισμός πρωτεϊνών Σύνθεση αμινοξέων δόμηση πεπτιδίων, πολυπεπτιδίων πρωτεϊνών Απαραίτητα αμινοξέα: αυτά που δεν μπορούν να συντεθούν από τον οργανισμό του ζώου.

Αναβολισμός πρωτεϊνών. Σύνθεση αμινοξέων Αναβολισμός πρωτεϊνών Σύνθεση αμινοξέων δόμηση πεπτιδίων, πολυπεπτιδίων πρωτεϊνών Απαραίτητα αμινοξέα: αυτά που δεν μπορούν να συντεθούν από τον οργανισμό του ζώου. λυσίνη μεθειονίνη τρυπτοφάνη φαινυλαλανίνη αργινίνη (πτηνά) βαλίνη θρεονίνη ισολευκίνη ιστιδίνη λευκίνη Στα μηρυκαστικά τα απαραίτητα αμινοξέα εξασφαλίζονται μερικώς από τη μικροβιακή (ή βακτηριακή) πρωτεΐνη

Ημιαπαραίτητα (αργινίνη-γλυκόκολα, κυστεΐνη, τυροσίνη) συντίθενται από τον οργανισμό, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις (έντονης ανάπτυξης). Μεταξύ των αμινοξέων του αίματος και των κυττάρων υπάρχει συνεχής ανταλλαγή. Η σύνθεση μιας πρωτεΐνης απαιτεί την παρουσία , ποιοτικά και ποσοτικά, αμινοξέων. Αν κατά τη σύνθεση ενός πεπτιδίου δεν υπάρχουν ταυτόχρονα όλα τα απαιτούμενα αμινοξέα δεν γίνεται η σύνθεση ( σπατάλη αμινοξέων και περιορισμένη πρωτεϊνοσύνθεση).

Δυναμική κατάσταση του μεταβολισμού των πρωτεϊνών αμινοξέα Δυναμική κατάσταση του μεταβολισμού των πρωτεϊνών αμινοξέα απορρόφηση στο έντερο κυκλοφορία αίματος ιστούς και ήπαρ (σύνθεση πρωτεϊνών) Ηπατικές πρωτεΐνες: εφόσον πλεονάζουν, αποσυντίθενται για να τροφοδοτήσουν το αίμα με αμινοξέα, όταν η στάθμη τους στο αίμα μειωθεί. Πρωτεΐνες του πλάσματος (ινωδογόνο, προθρομβίνη, αλβουμίνες, α-β-γλοβουλίνες): συντίθενται στο ήπαρ, διοχετεύονται στο αίμα και βρίσκονται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας μαζί με τις πρωτεΐνες των διαφόρων ιστών και οργάνων.

Πρωτεΐνες σώματος : δομικές και εφεδρικές Δομικές: μη κινητή μορφή πρωτεϊνών κάθε κυττάρου που εξασφαλίζουν τη δομή του. Εφεδρικές - Εξωκυτταρικές: πρωτεΐνες πλάσματος - Ενδοκυτταρικές: συντίθενται και εναποτίθενται στα κύτταρα λόγω πλούσιας διατροφής του οργανισμού σε Ν-χες ουσίες. Υπάρχει συνεχής δυνατότητα μετατροπής των πρωτεϊνών του πλάσματος σε εφεδρικές ενδοκυτταρικές και αυτών σε δομική πρωτεΐνη ή σε εξωκυτταρικές.

Λήψη πρωτεϊνών σιτηρεσίου Λήψη πρωτεϊνών σιτηρεσίου αύξηση πρωτεϊνών του πλάσματος (υπερπρωτεϊναιμία) αύξηση ενδοκυτταρικής εφεδρικής πρωτεΐνης (ήπατος και πνευμόνων ή μήτρας και μαστού στα κυοφορούντα). Η εναπόθεση της εφεδρικής πρωτεΐνης είναι περιορισμένη (εξαιρείται η περίπτωση κυοφορίας) Η περίσσεια της πρωτεΐνης αποδομείται και αποβάλλεται

Ανεπαρκής χορήγηση Ν-χων ουσιών Μειώνεται αρχικά η στάθμη των πρωτεϊνών του αίματος Ακολουθεί έξοδος εφεδρικής πρωτεΐνες από το ήπαρ και στη συνέχεια από τους άλλους ιστούς προς το αίμα για αποκατάσταση της πρωτεϊναιμίας. Παράταση της ανεπαρκούς χορήγησης Ν-χων ουσιών προκαλεί: οριστική μείωση της στάθμης των πρωτεϊνών του αίματος (υποπρωτεϊναιμία), διαταραχή της ανταλλαγής του ύδατος μεταξύ αίματος και υγρού ιστών εμφάνιση οιδημάτων.

μείωση παραγωγής αιμοσφαιρίνης (εκδήλωση υπόχρωμης αναιμίας) μείωση παραγωγής ανοσοποιητικών γ-γλοβουλινών ζώα επιρρεπή στις μολύνσεις καταβολισμός δομικής (σωματικής) πρωτεΐνης (μυϊκή δυστροφία πείνας) Αν η ανεπαρκής χορήγηση Ν-χων ουσιών συνδυάζεται με ανεπαρκή χορήγηση υδατανθράκων και λιπών (ενέργειας) τότε η κατάσταση επιδεινώνεται γιατί καταβολίζονται πρωτεΐνες για κάλυψη ενεργειακών αναγκών

Συμπερασματικά Το επίπεδο των πρωτεϊνών του αίματος αποτελεί για τους υγιείς οργανισμούς ένδειξη επαρκούς ή μη διατροφής με Ν-χες ουσίες Η άφθονη χορήγηση Ν-χων ουσιών δεν είναι σκόπιμη διότι το πλεόνασμα δεν αποταμιεύεται και η αποβολή του πλεονάσματος απαιτεί ενέργεια (ουρία) πέραν της επιβάρυνσης του ήπατος και των νεφρών. Η ανεπαρκής χορήγηση Ν-χων ουσιών από φυσιολογικής πλευράς είναι απαράδεκτη.

Σχέσεις μεταξύ των κύριων ΘΣ κατά το μεταβολισμό

Συμπεράσματα α. Δεν είναι δυνατή διατροφή με σιτηρέσια χωρίς Ν-χες ουσίες Στα φυτοφάγα πρέπει να υπάρχει ΜΠΦΝ για διατροφή των μικροοργανισμών παραγωγή ΜΠ Στα παμφάγα οι Ν-χες πρέπει να είναι κατά κύριο λόγο πρωτεϊνικής φύσεως και να περιέχουν τα απαραίτητα αμινοξέα, ποιοτικά και ποσοτικά, σύμφωνα με τις ανάγκες. β. Τα σιτηρέσια πρέπει να περιέχουν επίσης λίπη, υδατάνθρακες σε συνδυασμό με τις Ν-χες ουσίες, ανάλογα με το είδος και την κατηγορία του ζώου.

ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΔΙΑΤΡΟΦΗ Διαγονιδιακά ζώα: γενετικά τροποποιημένα ζώα Η εισαγωγή γονιδίων, τα οποία μεταβάλλουν τις συνήθεις γνωστές διαδικασίες του οργανισμού, είναι ιδιαίτερης σημασίας γιατί μπορεί να μεταβιβαστεί μια ιδιότητα ή δυνατότητα που δεν υπήρχε προηγουμένως. Παραδείγματα: εισαγωγή γονιδίων (που κωδικοποιούν τα ένζυμα που συνθέτουν την κυστεϊνη) σε εριοπαραγωγά πρόβατα, εισαγωγή γονιδίων σε χοίρους που ελέγχουν τη βιοσύνθεση των απαραίτητων αμινοξέων θρεονίνης και λυσίνης, εισαγωγή γονιδίων σε μονογαστρικά για αυξημένη ενεργότητα παγκρεατικής κυτταρινάσης για βελτίωση της πέψης της κυτταρίνης. Ομοίως σε βακτήρια της μεγάλης κοιλίας (pH <6).

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ Μορφές ενέργειας: χημική, θερμική, ηλεκτρική, ακτινοβόλος ακτινοβόλος ηλίου φυτά φυτικά συστατικά αποθήκευση ζώα ενέργεια έργο (μηχανικό, μεταφοράς, διατήρησης και ακεραιότητας κυτταρικών μεμβρανών, παραγωγή θερμότητας, σύνθεση κτηνοτροφικών προϊόντων). ΑΤΡ: πρόσκαιρη μορφή αποταμίευσης ελεύθερης ενέργειας που χρησιμοποιείται για βιοσυνθέσεις ή παραγωγή έργου (μηχανικού κλπ). Ενέργεια θερμότητα Βασική μονάδα μέτρησης: θερμοχημική θερμίδα (cal) 1 cal = 4,184 J (Joule = Newton /m)

ΔΕ. = διαφορά ελεύθερης ενέργειας: το. μέρος της ΔΕ = διαφορά ελεύθερης ενέργειας: το μέρος της μετατραπείσας ενέργειας που είναι διαθέσιμο για παραγωγή έργου. -ΔΕ = εξεργονική αντίδραση (καταβολισμός) +ΔΕ = ενδεργονική αντίδραση (περισσότερες αντιδράσεις του οργανισμού – αναβολισμός) Η μεταφορά ενέργειας από τις εξεργονικές προς τις ενδεργονικές γίνεται με ενεργοβριθείς ενώσεις όπως ΑΤP, GTP, UTP.

To ATP παράγεται στην αναπνευστική άλυσο, όπου κατά την οξείδωση των FADH2 και NADH+H+ γίνεται παράλληλη φωσφορυλίωση του ADP σε ΑΤΡ. Κατά τη διαδικασία αυτή, ανά mol οξειδούμενου Η2 ή ανά mol συντιθέμενου Η2Ο παράγονται: NADH+H+ 3 mol ATP, οπότε ΑΤΡ:0 = 3:1 (Ρ:0 = οξειδωτική δύναμη) FADH2 2 mol ATP, οπότε ΑΤΡ:0 = (P:0)= 2:1 Υπό κανονικές συνθήκες Ρ : 0 = 2,5:1

Ο ζωικός οργανισμός μπορεί να ρυθμίζει την ένταση των οξειδώσεων στην αναπνευστική άλυσο, καθώς επίσης να μειώνει την παραγωγή ΑΤΡ. Μπορεί και προσαρμόζει σύμφωνα με τις ανάγκες του την ένταση της αναπνοής στα κύτταρα και τη σχέση μεταξύ παραγόμενης θερμότητας και ΑΤΡ (με τη βοήθεια της θυροξίνης). Όταν η Τ4 = εντείνονται οι οξειδώσεις, αυξάνεται η παραγωγή ενέργειας, παράγεται περισσότερη θερμότητα.

Συνολική παραγωγή mol ATP ανά mol: Γλυκόζης 38 Προπιονικού οξέος 17 Βουτυρικού οξέος 25 Οξικού οξέος 10 Γλυκερίνης 21-22 Παλμιτικού οξέος 129

Περίσσεια αμινοξέων: διάσπαση στο ήπαρ > νεφρούς απομάκρυνση της αμινο-ομάδας (οξειδωτική απαμίνωση και τρανσαμίνωση) Καταβολισμός αμινοξέων παραγωγή ΝΗ3 ουρία (ή ουρικό οξύ) Διάσπαση αμινοξέων (πρωτεϊνών): αναποτελεσματικός τρόπος παραγωγής ενέργειας λόγω ουρίας (3 mol ATP /mol ουρίας). Αντι-οικονομικός τρόπος κάλυψης ενεργειακών αναγκών.

Έλεγχος μεταβολισμού στο σύνολό του Σε επίπεδο κυττάρου: μέσω ενζύμων Σε επίπεδο οργανισμού: μέσω στενής συνεργασίας του αυτόνομου νευρικού και ενδοκρινικού συστήματος Προϊόντα πέψης απορρόφηση από το έντερο παραλαβή από το λεμφικό και αιμοφόρο σύστημα πρόσθια κοίλη φλέβα ήπαρ Το ήπαρ μετατρέπει τη ροή των μεταβολιτών από το έντερο από ακανόνιστη (λόγω των γευμάτων) σε κανονική και σύμφωνη με τις ανάγκες που έχουν κάθε φορά οι περιφερειακοί ιστοί και τα όργανα. Μονογαστρικά: διατήρηση της στάθμης της γλυκόζης στο αίμα σταθερής.

Απορρόφηση προϊόντων πέψης ενός γεύματος αύξηση της στάθμης της γλυκόζης στο αίμα ενεργοποίηση β-κυττάρων του παγκρέατος έκκριση ινσουλίνης α. αυξάνει την περατότητα των κυτταρικών μεμβρανών και ιδιαίτερα του μυϊκού και λιπώδους ιστού, β. συμβάλει στη σύνθεση ενζύμων για τη σύνθεση γλυκογόνου και λίπους, γ. προάγει την πρωτεϊνοσύνθεση στους ιστούς δ. παρεμποδίζει την γλυκογονόλυση και τη λιπόλυση στο ήπαρ, τον λιπώδη και μυϊκό ιστό.

Συμβάλει στη σύνθεση γλυκογόνου, λίπους και πρωτεϊνών στο ήπαρ από τα προϊόντα της πέψης. Απομακρύνει από το αίμα τα πλεονάσματα της γλυκόζης (μείωση της στάθμης της γλυκόζης)

Κατά τη μετααπορροφητική κατάσταση: όταν τα προϊόντα της πέψης έχουν εισέλθει στους ιστούς και έχουν μετατραπεί σε πρόσκαιρες αποθησαυριστικές ουσίες, η στάθμη της γλυκαιμίας μειώνεται (άντληση γλυκόζης από το αίμα-καταβολισμός παραγωγή ΑΤΡ) Μείωση γλυκαιμίας παραγωγή γλυκαγόνης (α΄ κύτταρα παγκρέατος) και αδρεναλίνης (επινεφρίδια) έναρξη γλυκογονόλυσης (αδρεναλίνη στο ήπαρ και τους μύες, γλυκαγόνη στο ήπαρ) και λιπόλυσης αύξηση της στάθμης της γλυκόζης στο αίμα.

Αν ο εφοδιασμός του οργανισμού με φορείς ενέργειας είναι ανεπαρκής Αν ο εφοδιασμός του οργανισμού με φορείς ενέργειας είναι ανεπαρκής αύξηση παραγωγής γλυκαγόνης και αδρεναλίνης καταβολισμός γλυκογόνου καταβολισμός λίπους σύνθεση γλυκόζης στο ήπαρ από λιπαρά οξέα Καταβολισμός γλυκόζης και λιπαρών οξέων μέσω ινσουλίνης και θυροξίνης παραγωγή ΑΤΡ και άλλων ενδιάμεσων μεταβολιτών. Αν το λίπος εξαντληθεί τότε με την επίδραση των γλυκοκορτικοειδών καταβολίζονται οι πρωτεΐνες του ήπατος, του αίματος και των μυών για παραγωγή αμινοξέων και ενέργειας .

Αν ο εφοδιασμός του οργανισμού με φορείς ενέργειας είναι άφθονος Αν ο εφοδιασμός του οργανισμού με φορείς ενέργειας είναι άφθονος η στάθμη της γλυκόζης στο αίμα αυξάνεται εκκρίνεται ινσουλίνη περιορίζεται η παραγωγή γλυκαγόνης και αδρεναλίνης εντείνεται η σύνθεση γλυκογόνου προάγεται η λιποσύνθεση Η ικανότητα εναπόθεσης λίπους μειώνεται αυξάνεται η παραγωγή Τ4 εντείνονται οι οξειδώσεις μειώνεται προοδευτικά η κατανάλωση της τροφής.

Συμπέρασμα: η εναπόθεση σωματικού λίπους εκφράζει την προσπάθεια του οργανισμού να εξουδετερώσει τα πλεονάσματα της προσλαμβανόμενης ενέργειας χωρίς να επιβαρύνει τους μηχανισμούς της θερμικής ομοιοστασίας. Ανάλογα με τη φυλή του ζώου (διαφορετικό ορμονικό προφίλ) επικρατούν τα αναβολικά ή καταβολικά φαινόμενα ρύθμιση εναπόθεσης λίπους ρύθμιση κατανάλωσης τροφής (λεπτίνη).

Η γαστρική λεπτίνη (πέραν αυτής που εκκρίνεται από το λευκό λιπώδη ιστό) επηρεάζει τον βραχυχρόνιο έλεγχο του ενεργειακού ισοζυγίου. Η λεπτίνη που εκκρίνεται στο κυκλοφορικό σύστημα, σε ποσότητα που είναι ανάλογη αυτής του εναποτεθέντος λίπους, δρα στους υποδοχείς της λεπτίνης (εγκέφαλο) δίνοντας πληροφορίες για το μέγεθος των αποθεμάτων του λίπους του οργανισμού μείωση κατανάλωσης της τροφής και αύξηση της θερμογένεσης διατήρηση της ποσότητας του λίπους σταθερής

Η λεπτίνη επηρεάζεται και από το επίπεδο διατροφής (ΕΔ=1 : συντήρηση). Στον άνθρωπο η έκκριση της λεπτίνης αυξάνεται μετά από αρκετές ημέρες υπερφαγίας, αλλά όχι μετά από κάθε γεύμα. Η συγκέντρωση της λεπτίνης στο αίμα μειώνεται μετά λίγες ώρες από την έναρξη της νηστείας (ασιτίας). Η γαστρική λεπτίνη επηρεάζεται από το μέγεθος του γεύματος σε συνεργασία με τα πεπτίδια του κορεσμού (π.χ. χολοκυστοκινίνη).

Υπάρχει αλληλεπίδραση λεπτίνης-ινσουλίνης. Χορήγηση ινσουλίνης ταχεία αύξηση της έκκρισης γαστρικής λεπτίνης. Η λεπτίνη δίνει πληροφορίες για τη διαθεσιμότητα των ενεργειακών πηγών εξωτερικής (τροφή) και εσωτερικής (αποθέματα λίπους) προέλευσης, οπότε ανάλογα ρυθμίζεται μακροχρόνια (λεπτίνη) και βραχυχρόνια (γαστρική λεπτίνη) η κτανάλωση της τροφής.

Θρεπτικά συστατικά και έκφραση γονιδίων Έχει μελετηθεί η επίδραση της διατροφής στην υγεία και παραγωγικότητα των ζώων. Σήμερα καταβάλλεται προσπάθεια ερμηνείας των επιδράσεων αυτών σε μοριακό επίπεδο. Σκοπός είναι η απόκτηση λεπτομερούς πληροφόρησης όσον αφορά την ανταπόκριση των κυττάρων και των ιστών ή ακόμα ολόκληρου του οργανισμού στα διάφορα ΘΣ της τροφής σε μοριακό και μεταβολικό επίπεδο.

Διερευνώνται σε βάθος οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ διατροφής και γενετικής, καθώς και μεταξύ διατροφής και διαφορετικών φυσιολογικών και παθολογικών καταστάσεων. Η αιτιολογία κάποιων πολυπαραγοντικών μεταβολικών νόσων στον άνθρωπο (π.χ. αθηρωσκλήρωση, διαβήτης, καρκίνος, παχυσαρκία κ.ά.) είναι σύνθετη και δεν μπορεί να εξηγηθεί ή να αποδοθεί σ’ ένα απλό γονίδιο ή σ’ ένα απλό διατροφικό παράγοντα.

Η κατανομή των δυναμικών ουσιών (π. χ. ιχνοστοιχείων, βιταμινών κλπ Η κατανομή των δυναμικών ουσιών (π.χ. ιχνοστοιχείων, βιταμινών κλπ.) εντός του κυττάρου, καθώς και η απόληξή τους έχει ιδιαίτερη φυσιολογική σημασία για τη λειτουργία του κυττάρου, δεδομένου ότι καθορίζεται από μηχανισμούς που συνδέονται με την έκφραση γονιδίων. Όταν π.χ. το Se που προσλαμβάνεται με την τροφή δεν καλύπτει τις ανάγκες του οργανισμού η έκφραση των Se-πρωτεϊνών μεταβάλλεται, χωρίς όμως να επηρεάζονται όλες στον ίδιο βαθμό.

Το διαθέσιμο Se χρησιμοποιείται κατά προτεραιότητα για σύνθεση συγκεκριμένων πρωτεϊνών υψηλότερης ιεράρχησης από φυσιολογικής πλευράς.

Η γενετική παραλλακτικότητα στους ρυθμιστικούς αυτούς μηχανισμούς μπορεί να επηρεάζει τις ανάγκες ενός οργανισμού σε ΘΣ. Η μοριακή προσέγγιση του θέματος λοιπόν μπορεί να συμβάλλει αποφασιστικά στην καλύτερη κατανόηση του μεταβολισμού των ΘΣ, αλλά και στη διαμόρφωση των αναγκών σ’ αυτά στα διάφορα είδη ζώων με την έκφραση γονιδίων, όσον αφορά τη χρησιμοποίηση των διαφόρων ΘΣ.

Έτσι εξηγούνται διαφορές που υπάρχουν μεταξύ διαφορετικών ειδών ζώων, όσο και εντός του ιδίου είδους (π.χ. τοξικότητα Cu στις διάφορες φυλές προβάτων ή ευαισθησία στην πενία Se). Εντοπίζονται λοιπόν με τις μελέτες αυτές πληθυσμοί ή ομάδες ατόμων (ανθρώπων ή ζώων) με διαφορετικές ανάγκες στα διάφορα ΘΣ.

7. Ισολογισμός Ύλης και Ενέργειας στο Ζωικό Οργανισμό Τα ΘΣ τροφής χρησιμοποιούνται: ως υλικά για τη δομή των ιστών του σώματος για τη σύνθεση προϊόντων (γάλα, αυγά, κ.α.) ως πηγές ενέργειας για παραγωγή έργου

Θερμορύθμιση Αναπνοή Κυκλοφορία αίματος Πέψη Κινητικότητα Αναπαραγωγή Σύνθεση ύλης Παραγωγή προϊόντων απαιτούν ενέργεια που μετατρέπεται από χημική σε μηχανική ή θερμική (π.χ οξείδωση ΘΣ) ή από χημική σε χημική (π.χ σύνθεση σωματικού λίπους από υδατάνθρακες)

Θρεπτική αξία: ενεργειακό περιεχόμενο Καθαρές ανάγκες: Υ Μικτές ανάγκες : Χ Χ = Υ + (Α + Β) Χ1 = Υ + Β σε μονάδες πεπτού ΘΣ Ανάγκες: - Συντήρησης - Παραγωγής Ολικές

Ισολογισμός της ύλης Πείραμα ανταλλαγής: εφαρμόζεται σε όλα τα είδη ζώων Απαιτείται: Ακριβής γνώση της ποσότητας της τροφής Ποσότητα παραχθείσας κόπρου Ποσότητα παραχθέντων ούρων Κλωβοί μεταβολισμού Διαμερίσματα μεταβολισμού

Σκευή συλλογής κόπρου βοοειδών Κλωβός μεταβολισμού κονίκλων

Σκευές συλλογής κόρπου και ούρων προβάτων (αριστερά) και αιγών (δεξιά)

Σκευή συλλογής κόπρου και ούρων χοίρων για πειράματα μεταβολισμού

Σκευή μεταβολισμού ορνιθών (κοπροσυλλέκτης και ουροσυλλέκτης)

Οισοφαγική κάνουλα σε αίγα

Πρόβατο με συριγγειοσωλήνα στη μεγάλη κοιλία (φίστουλα ή κάνουλα)

Πείραμα ανταλλαγής: Προπειραματική περίοδος: 10-15 ημέρες Κύρια πειραματική περίοδος: 7-10 ημέρες -πλήρης συλλογή κόπρου και ούρων -δειγματοληψία απεκκριμάτων Ίσως (αναλύσεις σώματος, αίματος κ.α.) Ο ισολογισμός της σωματικής ύλης προϋποθέτει: ισολογισμό Ν και C Τ = Κ + Ο + Δ + Π ± Ε π.χ. για το Ν

Επειδή οι Ν-χες ουσίες είναι κατά 80-90% πρωτεΐνες Θετικό ισοζύγιο Ν εναπόθεση πρωτεΐνης Αρνητικό ισοζύγιο Ν καταβολισμός πρωτεΐνης Ν χ 6,25 = πρωτεΐνη Πρωτεΐνη: 0,23 = σάρκα

Συστατικό C % N % Πρωτεΐνη 52,00 16,00 Σωματικό λίπος 76,70 - Γλυκογόνο (ή άμυλο) 44,45 Σακχαρόζη 42,11 Γλυκόζη 40,00 CO2 CH4 27,29 74,87 ΞΟ σάρκας= 23%

Παραδείγματα ισολογισμού C και Ν σε βοοειδή ΠΕΙΡΑΜΑ I C(g) N(g) II C(g) N(g) III IV C(g) N(g) Τροφή (Τ) 3870 211 3807 207 3924 206 3764 198 Κόπρος Κ) 1269 80,3 1466 78,1 1305 81,4 1384 78,6 Ούρα (Ο) 178 122,7 187 118,7 166 126,8 192 121,2 Δερματικά παράγωγα (Δ) 7,9 2,6 8,6 2,8 8,2 3,1 9,1 2,7 Αέρια (CO2, CH4) (A) 2205 - 2307 - 2103 - 2264 - Σύνολο 3870 3659,9 211 205,6 3807 3968,6 207 199,6 3924 3582,2 206 200,3 3764 3849,1 198 202,5 Ισοζύγιο + 210,1 +5,4 - 161,6 + 7,4 + 341,8 -5,3 -85,1 -4,5

Πείραμα Ι + 5,4 g Ν x 6,25 (ή 5,4:0,16) =33,75 g εναποτ. πρωτεΐνης 33,75 g πρωτ. x 0,52 = 17,55 g C χρησιμοποιήθηκαν + 210,1 g C -17,55 g C από πρωτεΐνη = 192,55 g C για λίπος 192,55:0,767 = 251 g λίπος Άρα το ζώο εναπέθεσε: 251 g λίπους + 33,75 g πρωτ. ή 33,75:0,23 = 146,74 g σάρκας Συνολική αύξηση ΣΒ = 146,74 + 251 = 394,74 g

Πείραμα ΙΙ + 7,4 g Ν :0,16 (ή 7,4 x 6,25 ) = 46,25 g σωματ. πρωτεΐνης 46,25 x 0,52 = 24,05 g C (χρησιμοποιήθηκαν) (- 161,6 g C – 24,05 g ): 0,767 = 242 g λίπους καταβολίστηκαν Το ζώο εναπέθεσε 46,25 g πρωτεΐνης:0,23 = 201 g σάρκας και έφθειρε 242 g λίπους Άρα συνολική απώλεια ΣΒ = -242 + 201 = 41 g

Πείραμα ΙΙI -5,3 g Ν x 6,25 = 33,125 g καταβολισθείσας πρωτεΐνης 33,125 x 0,52 = 17,22 g C απελευθερώνονται + 341,8 g C + 17,22 g = 359 g C για λίπος 359:0,767 = 468 g εναποτεθέντος λίπους Μεταβολή ΣΒ = + 468 – (33,125:0,23 = 144) = +324 g

Πείραμα ΙV -4,5 g Ν x 6,25 = 28,12 g καταβολισθείσας πρωτεΐνης 28,12 x 0,52 = 114,6 g C απελευθερώνονται 28,12 : 0,23 = 122,3 g καταβολισθείσας σάρκας (- 85,1 + 14,6 =): 0,767 = 92 g καταβολισθέντος λίπους Μεταβολή ΣΒ = -92 – 122,3 = - 214,3 g απώλεια βάρους

Προσχηματισμένο νερό (ΠΝ): από καταβολισμό σάρκας Ισολογισμός ανοργάνων στοιχείων Τ = Κ + Ο + (Α) + Δ + Ι + Π ± Ε Ισολογισμός νερού Τ = Κ + Ο + (Α) + Δ + Ι + Π ± Ε Προϋποθέτει προσδιορισμό καταναλωθέντος Ο2, ισολογισμό C και Ν Προσχηματισμένο νερό (ΠΝ): από καταβολισμό σάρκας Μεταβολικό (ΜΝ) απελευθερούμενο κατά το μεταβολισμό Άδηλο νερό (ΑΝ): ΑΝ = ΔW – (CO2-O2) ΔW = διαφορά ΣΒ σε 24 ώρες CO2 και O2 (g) που ανταλλάγησαν σε 24 ώρες

ΠΝ = 27,174 Ε Ε = αρνητικό ισοζύγιο Ν και 27,174 = 6,25 (100:0,23) MN = 0,1988 O2 + 0,4692 CΟ2 – 0,97 N N: ούρων σε g Ο2, CO2 σε lit

Καθαρές Ανάγκες Συντήρησης Πείραμα ισολογισμού με ενήλικα μη παράγοντα ζώα Π = Ο Τ = Ο (στερητικό πείραμα) το – ισοζύγιο εκφράζει τις καθαρές ανάγκες συντήρησης σε Ν και ανόργανα στοιχεία Άσιτος ενήλικος οργανισμός: φθείρει γλυκογόνο και μετά λίπος παράλληλα καταβολίζει σωματική πρωτεΐνη

Αρνητικό ισοζύγιο Ν: σταδιακά μειώνεται και μετά την εξάντληση των εφεδρειών σταθεροποιείται στο ελάχιστο πείνας (ΕΝΠ = ελάχιστο πείνας) ΕΝΠ: ΜΝΚ + ΕΝΟ + ΝΔΠ ΜΝΚ: κατά την ασιτία παράγονται μικρά ποσά πεπτικών υγρών ΕΝΟ: μετατροπή των Ν-χων ουσιών σε ένζυμα, πρωτεορμόνες, αιμοσφαιρίνη κ.α. ή για παραγωγή ενέργειας ΝΔΠ: τρίχες, νύχια, κέρατα κ.α.

Αν χορηγηθεί τροφή πλήρης αλλά χωρίς Ν, η τιμή του –Ν θα μειωθεί ακόμα = ελάχιστη απέκκριση Ν (ΕΑΝ) ΝΔΠ : το ίδιο ΜΝΚ : θα αυξηθεί ΕΝΟ : θα μειωθεί ΕΝΠ > ΕΑΝ ΕΑΝ: καθαρές ανάγκες συντήρησης σε Ν

ΕΑΣ = ΜΣΚ + ΕΣΟ + ΣΔΠ προσδιορίζεται με σιτηρέσιο πλήρες από κάθε άποψη, που δεν περιέχει όμως το υπό εξέταση στοιχείο Οι βιταμίνες είναι οργανικές ενώσεις, υφίστανται αλλαγή της δομής τους και οι αποβαλλόμενες έχουν διαφορετική μορφή

Καθαρές Ανάγκες Παραγωγής Ποσότητα Ν ή στοιχείου που εναποτίθεται στους αυξανόμενους ιστούς του ζώου Η ποσότητα με την οποία πραγματοποιούνται οι λειτουργίες της αναπαραγωγής και των προϊόντων (κύημα, γάλα, κ.α.) Αναπτυσσόμενα ζώα: Στα ενήλικα: Εκφράζονται με το +Ε ή το Π

Προσδιορισμός Μικτών Αναγκών Α Προσδιορισμός Μικτών Αναγκών Α. Έμμεση ή παραγοντική μέθοδος Εκφράζουν τη χορηγητέα ποσότητα ενός ΘΣ για κάλυψη των καθαρών αναγκών.

ΝR = καθαρές ανάγκες σε ΘΣ α β = γ = ολικής χρησιμοποίησης Τ = αβ Α α = = απορροφητικότητα Τ Β β = : ΣΜΧ Α ΝR = καθαρές ανάγκες σε ΘΣ α β = γ = ολικής χρησιμοποίησης

κάποια αμινοξέα πλεονάζουν – απαμινούνται Η ποσότητα των Ν-χων ουσιών που απορροφάται δεν έχει την ίδια σύσταση σε απαραίτητα αμινοξέα με την απαιτούμενη από τον οργανισμό. κάποια αμινοξέα πλεονάζουν – απαμινούνται αποβάλλεται το Ν με τα ούρα Τα ανόργανα στοιχεία που δεν απορροφώνται και δεν χρησιμοποιούνται, αποβάλλονται Για λόγους ομοιοστασίας οι πλεονάζουσες ποσότητες ΘΣ αποβάλλονται, όταν εξαντλούνται οι δυνατότητες εναπόθεσης αυτών στο σώμα.

Επιζητείται min T max a, β (και γ) min απωλειών πέψης και μεταβολισμού Τ: εκφράζει τις ελάχιστες μικτές ανάγκες για κάλυψη καθαρών αναγκών NR Ανάπτυξη, κυοφορία NR=E και Π=Ο Γαλακτοπαραγωγή, αυγοπαραγωγή: NR=Π και Ε=0 Συντήρηση: Ε=0, Π=0

Β. Άμεση μέθοδος

Η άμεση μέθοδος δεν προϋποθέτει τη γνώση των καθαρών αναγκών. Εκτιμάται η ανταπόκριση του ζώου στη χορήγηση ορισμένης ποσότητας ΘΣ από τα αποτελέσματα του ισολογισμού. Συντήρηση: Τ = Κ + Ο + Δ ± Ε (Π=0) Ανάπτυξη – κυοφορία: Τ=min, E=max Γαλακτοπαραγωγή, αυγοπαραγωγή: Τ=min Π=max, E=0

Οι μικτές ανάγκες σε ιχνοστοιχεία και βιταμίνες εκτιμώνται με τα συγκριτικά πειράματα διατροφής Τα αποτελέσματα όμως δεν είναι πάντα συγκρίσιμα ούτε εμφανή Γι’ αυτό πρέπει: Το ζωικό υλικό να είναι ομοιόμορφο Ο αριθμός των ζώων να είναι επαρκής Η διατροφή πρέπει να είναι ατομική Το σιτηρέσιο να είναι γνωστής χημικής σύστασης Η διάρκεια του πειράματος να είναι επαρκής και ανάλογη της περίπτωσης Να τηρούνται οι κανόνες της Στατιστικής

Πειράματα κατά ομάδες (γαλακτοπαραγωγή, χοίροι) κατά περιόδους (γαλακτοπαραγωγή, αυγοπαραγωγή). Συνδυασμένα (ομάδες και περίοδοι) Γίνεται : - ζύγιση των ζώων - καταμέτρηση τροφής - » κτηνοτροφικών προϊόντων

Ανάγκες σε Ενέργεια Ενέργεια τροφής Μηχανικό έργο (min μυική δραστηριότητα) Χημικό έργο (κίνηση, ΘΣ, σύνθεση συστατικών σώματος κ.α.) Άσιτος οργανισμός: δαπανά ενέργεια και έχει –Ν Όταν η χημική ενέργεια της τροφής χρησιμοποιείται για συντήρηση μετατρέπεται σε θερμότητα. Θεωρείται ότι δαπανάται για διατήρηση της Θο του σώματος σταθερής Η ενέργεια αυτή, ενός άσιτου οργανισμού, που μετατρέπεται σε θερμότητα, ισούται με την ενέργεια της καταβολισθείσας σωματικής ύλης και καλείται Βασικός Μεταβολισμός (ΒΜ)

Η περίσσεια ενέργειας χρησιμοποιείται για παραγωγικούς σκοπούς νεαρός αναπτυσσόμενος οργανισμός: εναπόθεση πρωτεΐνης ενήλικος οργανισμός: εναπόθεση λίπους γαλακτοπαραγωγό ζώο: παραγωγή γάλακτος Ο ρυθμός εναπόθεσης (πρωτεΐνης) βαίνει μειούμενος και του λίπους αυξανόμενος.

Εφοδιασμός του οργανισμού με ενέργεια (Ε) Τα αναβολικά φαινόμενα διεξάγονται με κατανάλωση Ε που παράγεται κατά τον καταβολισμό. Αναβολικά – καταβολικά φαινόμενα Μεταβολισμός ύλης – μεταβολισμός ενέργειας Ανάγκες σε ενέργεια για: -βιοσυνθέσεις -θερμορύθμιση -δομική οργάνωση της ύλης -παραγωγή έργου κ.α. πενία ενός στοιχείου (βιταμίνης-ιχνοστοιχείου) επηρεάζει αρνητικά την παραγωγή ενέργειας

Υποβιβάζεται ο μεταβολισμός μειώνεται η παραγωγή ενέργειας. Η ενέργεια κατέχει κεντρικό ρόλο σε όλες τις φάσεις του φαινομένου της θρέψης. ΣΕ = ΕΚ+ΕΚΑ + ΕΟ + ΕΚΠ + (q+Q1+Q2) ± EEY ΣE = EK + EKA + EO + EKΠ + ZΘ ± EEY

Σχηματική παράσταση του ισολογισμού της ενέργειας: α=προσληφθείσα, β = αποβληθείσα ενέργεια (από Φ.Θ. Καλαϊσάκης, 1981)

α = β ± ΕΕΥ α=β (ΕΕΥ=0): ισοσταθμία α>β (ΕΕΥ>0): θετικό ισοζύγιο Α<β (ΕΕΥ<0): αρνητικό ισοζύγιο ΕΚΠ + W ± ΕΕΥ = RE (κατακρατηθείσα ενέργεια)

Συνολική ενέργεια (ή θερμότητα καύσης) Η ενέργεια που εκλύεται από πλήρη καύση της μονάδας βάρους της τροφής. Καθορίζεται από το βαθμό οξείδωσης που εκφράζεται από το λόγο (C + H):Ο Υδατάνθρακες: ~17,5 ΜJ/kg ΞΟ Τριγλυκερίδια λιπών: ~ 39,3 MJ/kg ΞΟ Πρωτεΐνες: ~ 23,6 ΜJ/kg (+N + S) CH4: υψηλό ενεργειακό περιεχόμενο λόγω C και Η Ζωοτροφές: ~ 18,5 MJ/kg ΞΟ

Μερικές τυπικές τιμές ΣΕ σε MJ/kg ΞΟ μερικών θρεπτικών συστατικών, προϊόντων ζύμωσης, ζωικών ιστών και ζωοτροφών Θρεπτικά συστατικά ΣΕ (MJ/kg) Γλυκόζη 15,6 Άμυλο 17,7 Κυτταρίνη 17,5 Καζεΐνη 24,5 Λίπος γάλακτος 38,5 Λίπος (ελαιούχων σπερμάτων) 39,0 Προϊόντα ζυμώσεων ΠΛΟ - οξικό 14,6 - προπιονικό 20,8 - βουτυρικό 24,9 Γαλακτικό 15,2 Μεθάνιο 55,0

Ζωικοί ιστοί (άνευ τέφρας) Μυϊκός 23,6 Λιπώδης 39,3 Ζωοτροφές Καρπός αραβοσίτου 18,5 Καρπός βρώμης 19,6 Άχυρο βρώμης Λινάλευρο 21,4 Χόρτο λειμώνων 18,9 Γάλα (με 4% λίπος) 24,9

Αδιαβατικό θερμιδόμετρο, Θερμιδομετρική οβίδα

Ισολογισμός C T = K+ O + A + Δ + Π ± Ε Θερμοχωρητικότητα θερμιδομέτρου: 3,20 χθ/Co ή 13,39 KJ/Co * - ΞΟ δείγματος: 1,88 g - Θερμοκρασία νερού: Πριν την καύση Μετά την καύση 17,2506 οC 19,7340 οC ΘΚ = 3,20 (19,7340-17,2506): 1,88 = 4,227 χθ/g ΞΟ ή ΘΚ = 13,39 (19,7340-17,2506): 1,88 = 17,688 KJ/g ΞΟ

Πεπτή Ενέργεια (ΠΕ) Φαινομένη ΠΕ = ΣΕ – ΕΚ Εκφράζει τη θερμότητα καύσης της ΠΟΟ της τροφής Προσδιορίζεται με θερμιδομέτρηση δείγματος τροφής και κόπρου

Αληθής ή Απορροφηθείσα Ενέργεια ΑΕ ΑΕ = ΣΕ – [(ΕΚ-ΕΚ*) + ΕΚΑ + q] ΕΚ*, ενέργεια μεταβολικών συστατικών της κόπρου απαιτείται συλλογή CH4 και εφαρμογή στερητικού πειράματος. Διαχωρισμός q από Q1 και Q2 = πρακτικά αδύνατος. Προσδιορίζεται στα παμφάγα (ΕΚΑ, q)

Μεταβολιστέα Eνέργεια ΜΕ ΜΕ= ΠΕ - (ΕΚΑ+ΕΟ) ΜΕ= ΣΕ – (ΕΚ+ΕΚΑ+ΕO) ΑΜΕ= ΣΕ- [(ΕΚ-ΕΚ*)+ΕΚΑ+q+(ΕΟ-ΕΟ*)] ΕΟ= ουρία, ουρικό οξύ, κρεατινίνη, αλλαντοΐνη κ.ά. ΕΚΑ: CH4 για ΕΔ= 1 (συντήρηση)= 7-9 % της ΣΕ ΕΔ>1 το CH4 = 6-7 % της ΣΕ τροφές από ζύμωση CH4= 3% της ΣΕ Γενικά εκτιμάται στο 8% της ΣΕ τροφής ή ΠΕ x 0,8 Το 20% της ΠΕ αποβάλλεται με ούρα και CH4.

ΜΕ = ΣΕ - Ενέργεια περιττωμάτων Καλύτερη βαθμίδα για τα πτηνά διότι ΜΕ = ΣΕ - Ενέργεια περιττωμάτων Εφαρμόζεται νηστεία στα πτηνά ή χορηγείται μικρή ποσότητα γλυκόζης σε άρρενες νεοσσούς για να αδειάσει το πεπτικό τους σύστημα. Χορηγείται γεύμα με τροφή της οποίας επιζητείται ο προσδιορισμός της ΜΕ. Συλλέγονται τα περιττώματα από το γεύμα αυτό. Τα περιττώματα της 1ης φάσης (νηστεία ή γλυκόζη) αντιπροσωπεύουν τα ενδογενούς προέλευσης στοιχεία οπότε προσδιορίζεται η ΑΜΕ αντί της ΜΕ. Χρησιμοποιούνται οι κλωβοί μεταβολισμού ή οι αναπνευστικοί θάλαμοι (συλλογή CH4 – μηρυκαστικά).

Παράγοντες που επηρεάζουν τη ΜΕ της τροφής Ο τύπος πέψης : πεπτικότητα, CH4 ( ΕΚ, ΕΚΑ) Το είδος του ζώου (τύπος πέψης) ΜΕ μονογ.> ΜΕ μηρυκ. λόγω CH4 Σύσταση ζωοτροφών: κυτ. τοιχώματα (ΙΟ), ενσίρωση Η περίσσεια Ν-χων ουσιών ουρία (3 mol ATP) Το θερμικό αύξημα (ΘΑ): διαφορά ΖΘ μεταξύ 2 ΕΔ οφείλεται στα q, Q1, Q2, ( ΕΔ q, Q1, Q2) Ενέργεια μάσησης ΧΖ= 3-6% της ΜΕ Ενέργεια μηρυκασμού 0,3% Θερμότητα απελευθερούμενη από το μεταβολισμό των μικροοργανισμών των ζυμωτικών χώρων = 7-8% της ΜΕ.

Απώλειες κατά τον μεταβολισμό Οξείδωση γλυκόζης σε ΑΤΡ = 31% ως θερμότητα Γλυκόζη σε γλυκογόνο > 31% Μεταβολισμός πρωτεϊνών: 10% της θερμότητας του οργανισμού. Μηρυκαστικά: το 50% του ΘΑ από το πεπτικό σύστημα και το ήπαρ. Το ΘΑ ποικίλει ανάλογα με τη φύση των τροφών.

Καθαρή (ΚΕ) και Κατακρατηθείσα Ενέργεια (RE) ΚΕ= ΜΕ – (q +Q1) Η ΚΕ χρησιμοποιείται για συντήρηση του οργανισμού για ανάπτυξη, πάχυνση, παραγωγή RE= KE – Q2 = ME – ΖΘ (ΖΘ= q +Q1 + Q2) Η ΚΕ πρακτικά δεν μπορεί να προσδιορισθεί διότι δεν διαχωρίζεται το q + Q1 από τη ΖΘ Η ΚΕ αποτελεί τη γενική έκφραση του χρήσιμου για το ζώο μέρους της ΜΕ Η RE είναι το μετρούμενο μέγεθος της ΚΕ Ο λόγος RE:ΚΕ δεν είναι σταθερός

Θερμιδομετρία Θερμιδομετρία: μέτρηση της θερμότητας Σκοπός ο προσδιορισμός της ΚΕ από την RE (ΖΘ) Η παραγόμενη ΖΘ μετράται με φυσικές μεθόδους ή με πειράματα ανταλλαγής (αναπνευστικός θάλαμος) Άμεση θερμιδομετρία Για τον προσδιορισμό του ΘΑ χορηγούνται 2 επίπεδα ΜΕ -2 επίπεδα ΖΘ Παραδοχή: ο Βασικός Μεταβολισμός: σταθερός

ΜΕ1 = 40 ΜJ ME2= 100 MJ ME2-ME1= 100-40= 60 MJ Αύξηση ΖΘ (ΓΔ)= 24 MJ, άρα ΘΑ= ΓΔ: ΒΔ= 24:60= 0,4 Στην περίπτωση του άσιτου ζώου (ΜΕ1= 0) ΜΕ2-ΜΕ1 = 40-0 = 40 MJ Αύξηση ΖΘ (BE) = 16 MJ άρα ΘΑ= ΒΕ= ΑΕ= 16:40= 0,4 Χρησιμοποιείται είτε μια βασική τροφή (αποκλειστικά) ή μίγμα + η υπό μελέτη τροφή π.χ. 800 g χόρτου + 300 g κριθής ΜΕ2 ΘΑ κριθής (εκ διαφοράς)

Αναπνευστικοί θάλαμοι (θερμιδόμετρα) Θερμοκρασία σώματος ομοιόθερμων ζώων = C σε κατάσταση ρευστής θερμική ισορροπίας Qp = Qα (παραγόμενη= αποβαλλόμενη) Qp μεταβιβάζεται με αγωγή (μέσω των ιστών) και μεταφορά (με το αίμα) αποδίδεται στο περιβάλλον ως λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης (QE) ιδρώτα (22%) και εκπνοής με φαινόμενα αγωγής (3%), μεταφοράς (12%), ακτινοβολίας (60%), αισθητή θερμότητα (QM)

Qα= QE + QN (θερμότητα εξάτμισης + αισθητή) Ε (Τ1-Τ2) QM = σε ΜJ /24 ώρες R όπου Ε= επιφάνεια του σώματος σε m2 T1= η θερμοκρασία του σώματος σε οC T2= η θερμοκρασία του περιβάλλοντος σε οC R= συντελεστής θερμομόνωσης (ιστών σώματος +οριακής στοιβάδας αέρος + τριχώματος ή πτερώματος) (QP-QE) R άρα Τ2=Τ1 - E

T2= κρίσιμη θερμοκρασία ασιτούντος ζώου όταν QP= QA δηλαδή στην οποία η παραγόμενη ΖΘ QP ικανοποιεί τις θερμοστατικές ανάγκες του ζώου και αποβάλλεται καθ’ ολοκληρίαν στο περιβάλλον (QP= QA) Κρίσιμη οΘ άσιτου ζώου > κρίσιμη οΘ τρεφόμενου ζώου

Στα συντηρούμενα και παράγοντα ζώα η ΖΘ γιατί στο Μεταβολισμό ασιτίας προστίθενται το q, το Q1 και το Q2 [QP=Qα+ (q+Q1+Q2)] Θερμιδόμετρο ζώων: αεροστεγής θάλαμος με πολύ καλή θερμομόνωση, όπου μετρώνται όλες οι θερμικές απώλειες, τα αποβαλλόμενα αέρια κλπ.

Διαγράμματα αναπνευστικών θαλάμων: 1= θάλαμος, 2= βαλβίδα, 3= μετρητής, 4= είσοδος οξυγόνου, 5= αντλία, 6=απορρόφηση CO2 και νερού, 7 = μετρητής αερίων, 8= σημεία δειγματοληψίας οξυγόνου για άντληση κατά την είσοδο και έξοδο του αέρα, 9= λήψη δειγμάτων εξερχόμενου αέρα για προσδιορισμό CO2 και CH4, 10=λήψη δειγμάτων για προσδιορισμό CH4

Α = Αναπνευστική προσωπίδα, Β = Τραχειοσωλήνας, 1 = Οισοφάγος, 2 = Τραχεία, 3 = Έξοδος αερίων προστομάχων, 4 = Έξοδος εκπνεόμενου αέρα

Έμμεση θερμιδομετρία Βασική παραδοχή: για να παραχθεί CO2 κατά την πλήρη οξείδωση υδατανθράκων , λίπους ή πρωτεΐνης απαιτούνται διαφορετικές ποσότητες Ο2. π.χ. C6H12+6O2 6CO2 + 6H2O + 2820 KJ ή 2820: (6x22,4)= 20,98 KJ θερμότητας /lit χρησιμοποιηθέντος Ο2 Για υδατάνθρακες το θερμικό ισοδύναμο Ο2= 21,12 KJ /lit O2 Για τα λίπη το ΘΙ Ο2 είναι 19,61 KJ /lit Χρειάζεται λοιπόν να γνωρίζουμε την ποσοστιαία συμμετοχή κάθε συστατικού (λίπους, υδατανθράκων, πρωτεϊνών).

Τα ποσοστά του Ο2 υπολογίζονται με τη βοήθεια του αναπνευστικού πηλίκου (ΑΠ) ΑΠ= παραγόμενος όγκος CO2: χρησιμοποιηθείς όγκος Ο2. π.χ. ΑΠ υδατανθράκων= 6CO2 : 6O2 = 1 ΑΠ τριπαλμιτίνης= 51 CO2 : 72,5 O2 = 0,70 Εφόσον είναι γνωστό το ΑΠ, μπορούν να υπολογιστούν τα ποσοστά λίπους και υδατανθράκων που υπέστησαν οξείδωση (καταβολισμός) από το Μη Πρωτεϊνικό ΑΠ (ΜΠΑΠ)

Για ΑΠ= 0,9 67,5 % υδατάνθρακες και 32,5 % λίπος με ΘΙ Ο2 του μίγματος αυτού= 20,63 KJ /lit [0,675 x 21,12 + 0,325 x 19,61= 20,63] Η καταβολισθείσα πρωτεΐνη υπολογίζεται από το Ν των ούρων. Μέση θερμότητα καύσης πρωτεϊνών: 22,2 KJ /g. Λόγω μη πλήρους οξείδωσης αυτών στον οργανισμό υπολογίζεται ότι παράγονται 18,0 KJ /g. AΠ πρωτεϊνών = 0,77 CO2 : 0,96 Ο2 = 0,8

Τεχνική θερμότητα καύσης (ΤΘΚ): θερμιδομετρική οβίδα πλήρης καύση Ν-χων ουσιών Φυσιολογική θερμότητα καύσης (ΦΘΚ): στον οργανισμό όχι πλήρης ΦΘΚ<ΤΘΚ διότι υδατ. και λίπη: πλήρης καύση Ν-χες ουσίες: CO2+H2O+NO2 (θερμιδ. οβίδα) CO2+H2O+ουρία+ουρικό οξύ κ.ά. (οργανισμό) Θερμότητα παράγεται και κατά τη σύνθεση σωματική ύλης ΖΘ συνθέσεων = ΖΘ πλήρης οξείδωση συστατικών

Στα μηρυκαστικά η παραγόμενη ΖΘ διορθώνεται με αφαίρεση 2,42 KJ /lit παραγόμενου CH4 ZΘ= 16,18 O2 + 5,16 CO2 – 5,90 N – 2,42 CH4 Θρεπτικό συστατικό Τιμή ΑΠ κατά την οξείδωση 1 g καταναλίσκεται Ο2 παράγεται CΟ2 lit g Γλυκογόνο 1,000 0,829 1,184 1,629 Γλυκόζη 0,746 1,066 1,466 Πρωτεΐνη 0,809 0,957 1,366 0,774 1,520 Λίπος 0,711 2,013 2,875 1,431 2,820

ΜΠΑΠ Εκατοστιαία κατανομή καταναλωθέντος Ο2 Ποσοστό επί τοις % καταβολισθέντων ΘΙ KJ/lit Υδατάνθρ. Λίπος 0,71 - 100,0 19,61 0,75 14,7 85,3 30,3 69,7 19,82 0,80 31,7 68,3 55,7 44,3 20,08 0,85 48,8 58,2 70,5 29,5 20,34 0,90 65,9 34,1 83,9 16,1 20,60 0,95 82,9 17,1 92,9 7,1 20,86 1,00 21,12

Η ΖΘ υπολογίζεται και εκ διαφοράς με την εξίσωση: ΖΘ= ΣΕ- (ΕΚ+ΕΟ+ΕΚΑ+ΕΚΠ)- ΕΕΥ όταν ΕΕΥ>Ο ΕΕΥ= 51,83 C – 19,40 N (σε KJ) οι ΣΕ, ΕΚ, ΕΟ και ΕΚΠ: με θερμιδομετρική οβίδα C, N: ισοζύγια σε g

Υπολογισμός της παραγόενης ΖΘ από ένα μοσχάρι με αναπνευστικό πείραμα ανταλλαγής και προσδιορισός του αποβαλλόμενου Ν με τα ούρα (από Blaxter et al., 1955, J. Agric. Sc., Cambridge, 45:10 Αποτελέσματα πειράματος Καταναλωθέν Ο2, lit 392,0 Παραχθέν CO2, lit 310,7 Αποβληθέν Ν ούρων, g 14,8 Θερμότητα από τον μεταβολισμό των πρωτεϊνών Οξειδωθείσα πρωτεΐνη, g (14,8 x 6,25) 92,5 Παραχθείσα θερμότητα, KJ (92,5 x 18,0) 1665 Χρησιμοποιηθέν Ο2, lit (92,5 x 0,96) 88,8 (92,5 x 0,77) 71,2 Θερμότητα από τον μεταβολισμό των υδατανθράκων και των λιπών Χρησιμοποιηθέν Ο2 , lit (392,0-88,8) 303,2 (310,7-71,2) 239,5 ΜΠΑΠ * (239,5-303,2) 0,79 ΘΙ, Ο2 όταν ΑΠ = 0,74 20,0 Παραχθείσα ΖΘ, ΚJ (303,2 x 20,0) 6064 Συνολικά παραχθείσα ΖΘ, kJ (1665 + 6064) 7729

Αναπνευστικό πείραμα ανταλλαγής Αναπνευστικός θάλαμος Αεροστεγής θάλαμος κλειστού ή ανοικτού κυκλώματος όπου μετράται το Ο2, το CO2, το CH4 Μετράται επομένως η ΖΘ Η RE μετράται από τη διαφορά ΜΕ – ΖΘ Η ΖΘ μπορεί να μετρηθεί και από τη σχέση RE-ΜΕ εφόσον υπολογιστεί άμεσα η RE (εκτέλεση ισοζυγίου C και Ν) Πρωτεΐνη : Νx6,25 με 512 g C /kg πρωτεΐνης Λίπος : 746 g C/kg Πρωτεΐνη : 23,6 MJ /kg, Λίπος: 39,3 MJ /kg

Δεν απαιτείται με τη μέθοδο αυτή καταμέτρηση του εισπνεόμενου αέρα

Μέτρηση της RE με την τεχνική της συγκριτικής σφαγής Τα πειράματα θερμιδομετρίας (ισολογισμού C, Ν, ενέργειας) απαιτούν χρόνο, επένδυση σε εξοπλισμό και με μικρό αριθμό ζώων (αξιοπιστία αποτελεσμάτων ?). Οι αλλαγές του ΣΒ δίδουν έμμεσα την RE αλλά όχι αξιόπιστα διότι: οι αλλαγές μπορούν να εκφράζουν μεταβολές του περιεχομένου του πεπτικού συστήματος και της ουροδόχου κύστης, το σωματικό βάρος έχει ποικίλη σύνθεση (σάρκα: λίπος ή οστά:σάρκα: λίπος), στη γαλακτοπαραγωγή, αυγοπαραγωγή κλπ. μπορεί να υπάρχει και αλλαγή ΣΒ.

Παραχθείσα ΖΘ στο αναπνευστικό θερμιδόμετρο, KJ 1548 Χρησιμοποποίηση του συγκριτικού πειράματος σφαγής για τον υπολογισμό της RE και της παραγόμενης ΖΘ σε παχυνόμενους νεοσσούς (από Fuller et al., 1983) Στοιχεία νεοσσών Αρχή Τέλος Διαφορά ΣΒ, g 2755 2823 68 ΣΕ, ΚJ 27491 28170 679 Προσληφθείσα ΜΕ, ΚJ 2255 Παραχθείσα ΖΘ, KJ (2255-679) 1576 Παραχθείσα ΖΘ στο αναπνευστικό θερμιδόμετρο, KJ 1548 Κατάρτιση δύο ομοιόμορφών ομάδων από νεοσσούς Σφαγή 1ης ομάδας στην αρχή Σφαγή 2ης ομάδας στο τέλος (4 ημέρες στον αναπ. θάλαμο) Θερμιδομέτρηση δειγμάτων

Για μεγάλα ζώα: δαπανηρή μέθοδος Υπάρχουν τεχνικές που προσδιορίζουν τη σύνθεση του σώματος χωρίς τη σφαγή των ζώων. π.χ. 1 kg σάρκας βοοειδούς περιέχει: 7,29 g νερό 216 g πρωτεΐνης 53 g τέφρας (? g λίπος) Παραδοχή: σταθερή σύσταση σώματος (?) Προσδιορίζεται επίσης το ειδ. βάρος του σφαγίου

Άσιτος οργανισμός καταβολίζει σωματική ύλη -C, - N ισοζύγιο Μεταβολισμός ασιτίας Άσιτος οργανισμός καταβολίζει σωματική ύλη -C, - N ισοζύγιο από το ΜΠΑΠ καταβολίζεται γλυκογόνο + πρωτεΐνη μετά λίπος + πρωτεΐνη - Ισοζύγιο Ενέργειας γιατί εισπνέει Ο2 και παράγει θερμότητα Η ΖΘ μειώνεται σταδιακά λόγω ηρεμίας και χαλάρωσης Η ΖΘ του άσιτου ζώου στη ζώνη ευεξίας= Βασικός μεταβολισμός Ο ΒΜ: εκφράζει το σύνολο των ημερήσιων ενεργειακών δαπανών (συντήρησης).

Ο ΒΜ (καταβολισμός σωματικού λίπους και πρωτεΐνης) αποβλέπει στην: ανανέωση βασικών συστατικών του σώματος (αιμοσφαιρίνης, ορμονών, ενζύμων) παραγωγή ΑΤΡ που χρησιμοποιείται για σύνθεση των προηγούμενων ενώσεων για διατήρηση πάσης φύσεως διαφορών δυναμικού εξασφάλιση της λειτουργίας των συστημάτων διατήρηση της Θ του σώματος σταθερής ΒΜ= Q1 + Q2 + EO = - EEY

Συνθήκες μέτρησης ΒΜ θερμοκρασία περιβάλλοντος : ζώνη ευεξίας ηρεμία μεταπορροφητική κατάσταση (απορρόφηση και χρησιμοποίηση προϊόντων πέψης) 48 ώρες στα πτηνά 60 ώρες στους κονίκλους 96 ώρες στους χοίρους 3-6 ημέρες στα μηρυκαστικά ΜΠΑΠ στη μεταπορροφητική κατάσταση ~ 0,7 στα μηρυκαστικά η ποσότητα CH4 =min 500 ml /24 ώρο στα πρόβατα, 2 lit στα βοοειδή

Συνθήκες μέτρησης μεταβολισμού ασιτίας Συνθήκες μέτρησης μεταβολισμού ασιτίας. Λ= σωματικό λίπος, Π=σωματική πρωτεΐνη, ΕΟ= ενέργεια ούρων, Q1=πρωτογενής θερμότητα, Q2 =δευτερογενής θερμότητα, ΖΘ = ζωική θερμότητα (από Φ.Θ. Καλαϊσάκης, 1981)

Πτώση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος συνεπάγεται αρχικά: περιορισμός της αποβαλλόμενης θερμότητας συστολή αγγείων ανόρθωση τριχών κ.ά. στη συνέχεια: αύξηση ΖΘ με αύξηση μυϊκού τόνου, μυϊκού τρόμου αύξηση της έντασης του μεταβολισμού με την επίδραση της αδρεναλίνης και της θυροξίνης

Αύξηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποβολή θερμότητας με διαστολή αγγείων αύξηση επιφανειακής κυκλοφορίας Πολύπνοια Εφίδρωση

Μεταβολισμός ασιτίας (ΜΑ) Η ΖΘ που μετράται στη θερμοουδέτερη ζώνη και με ήρεμα (όχι κατακεκλιμένα ζώα) άρα ΒΜ < ΜΑ ΜΑ = Q1 + Q2 KΑ = Q1 + Q2 + ΕΟ καταβολισμός ασιτίας Εκφράζει τις ελάχιστες καθαρές ενεργειακές ανάγκες συντήρησης κάθε ζωικού οργανισμού.

Η μέτρηση του ΜΑ διαρκεί περί τις 3 ώρες ΜA = 70 W0,75 ή MA = A.W0,75 W0,75: μεταβολικό σωματικό βάρος φυσιολογικώς ενεργός μάζα του σώματος Ο συντελεστής Α επηρεάζεται από: το είδος και τη φυλή του ζώου την ηλικία (νεαρά ενήλικα: ) το φύλο (♂ >♀) την ατομικότητα (δραστηριότητα θυρεοειδούς)

Χρησιμοποίηση της ΜΕ RE = k συντελεστής παραγωγικής χρησιμοποίησης της ΜΕ Ο k παραλλάσσει ευρέως ανάλογα με το φυσιολογικό στάδιο του ζώου, τη χημική σύσταση της τροφής κ.α. ME

Қl Қm Қg Μ = ΜΕ : ΣΕ Σχέσεις μεταξύ μεταβολικότητας (Μ) της ΣΕ και του συντελεστή Κ στα μηρυκαστικά

Το k διαφέρει για το κάθε είδος παραγωγής (γάλα, κρέας, αυγά κ. ά Αναβολισμός (σύνθεση): είναι πολυπλοκότερος από τον καταβολισμό Απαιτούνται ορισμένα ΘΣ (ποσοτικά – ποιοτικά) ταυτόχρονα για τη σύνθεση συγκεκριμένων ενώσων. Kg, Kl, Kω, Κε, Κρ, Κf

O k επηρεάζεται από το ΕΔ ΕΔ πεπτικότητα (άρα ΕΚ ) ΜΕ άρα k Μεταβολικότητα Μ = ΜΕ: ΣΕ στα μηρυκαστικά επηρεάζεται από τις ΙΟ ΙΟ πεπτικότητα ο k Qπ Q2 q οξικό οξύ (Q, ) άρα k

Ανάπτυξη: Τυπικές τιμές συντελεστή Κ (παραγωγικής της ΜΕ) στους αναπτυσσόμενους χοίρους Κρ: πρωτεϊνο- σύνθεση = 0,85 Κf λιποσύνθεση = 0,83 Κλακτόζη: = 0,96

Πραγματική τιμή k για πρωτεΐνη 0,5 λόγω πρωτεϊνόλυσης και πρωτεϊνοσύνθεσης Κg χοίρων – πτηνών = 0,7 Κg μηρυκαστικών παραλλάσσει ευρέως (ΧΖ, ΣΖ, κ.ά.) Κg μονογαστρικών > Κg μηρυκαστικών λόγω q (~ 10% της διαφοράς του k) ΠΛΟ (σύνθεση σιτηρεσίου) Qπ (σύνθεση σιτηρεσίου) Βελτίωση του k επιτυγχάνεται με τη συμμετοχή ΣΖ στα σιτηρέσια των αναπτυσσόμενων μηρυκαστικών.

Παραγωγική χρησιμοποίηση της ΜΕ (Κg ) διαφόρων θρεπτικών συστατικών και τροφών για αναπτυσσόμενα και παχυνόμενα μηρυκαστικά

Γαλακτοπαραγωγή - αυγοπαραγωγή Δυσκολότερος προσδιορισμός του k διότι εκτός της παραγωγής υπάρχει και ( ΕΕΥ)Κ kl γαλακτοπαραγωγής : 0,56 (7 MJME)- 0,66 (13 ΜΞ ΜΕ/kg) x = 0,60 – 0,62 Τα σωματικά αποθέματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή γάλακτος με k= 0,84 Η σωματική ύλη που εναποτίθεται στην 3η φάση και την Ξηρά Περίοδο χρησιμοποιείται για γαλακτοπαραγωγή στην 1η φάση γαλακτοπαραγωγής με k = 0,60 x 0,84 = 0,50

kl : kg διότι: η σύνθεση της λακτόζης και των λιπαρών οξέων μακράς αλύσου δεν απαιτούν πολύ ενέργεια στη γαλακτοπαραγωγή, μεγάλο ποσοστό αμινοξέων περνά από την τροφή στο γάλα, ενώ στην πάχυνση τα αμινοξέα κατά ένα μεγαλύτερο ποσοστό απαμινούνται (σύνθεση ουρίας κλπ.) Χοίροι: kl ~kg (= 0,65 – 0,70) Πτηνά: αυγοπαραγωγής kw = 0,60 – 0,80)

Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν τον k Πεπτικότητα: Ζωοτροφή ΣΕ ΕΚ ΕΟ EΚΑ (CH4) ME Αραβόσιτος 18,9 2,8 0,8 1,3 14,0 Κριθή 18,3 4,1 1,1 12,3 Πίτυρα σίτου 19,0 6.0 1,0 1,4 10,6 Χόρτο μηδικής 8,2 7,8

Η αναλογία των ΘΣ ενός σιτηρεσίου Πάχυνση βοοειδών: καλύτερη χρησιμοποίηση υδατανθράκων από τις πρωτεΐνες. Έλλειμμα ενός αμινοξέος έχει ως αποτέλεσμα την εναπόθεση λίπους αντί πρωτεΐνης. Οι πενίες ανόργανων στοιχείων και βιταμινών Μειώνεται η ένταση του μεταβολισμού k Άρα για max k απαιτείται ισόρροπο σιτηρέσιο με την ορθή σχέση Ενέργειας : Ν-χες ουσίες