متابولیسم کربوهیدرات ها در شکمبه
۱۳۹۵-۱۱-۱۵

متابولیسم پروتئین

پروتئین برای نگهداری، رشد، تولیدمثل و تولید شیر لازم و ضروری است. احتياجات پروتئینی یک گاو شیری، مجموع اسیدهای آمینه موردنیاز برای هرکدام از اعمال بیولوژیکی است. اسیدهای آمینه موردنیاز از طریق هضم روده­ای پروتئین میکروبی و بخشی پروتئین غذا که از تجزیه میکروبی در شکمبه گریخته است، تأمین می‏گردد. تقریباً ۶۰ تا ۷۰ درصد پروتئین جیره به‌وسیله میکروب‏ها به پپتیدها، اسیدهای آمینه و یا آمونیاک تجزیه‌شده که این مواد به‌عنوان منبع نیتروژن مورداستفاده میکروب‏ها قرار می­گیرند. میکروب‏های شکمبه از آمونیاک برای سنتز پروتئین استفاده می‏کنند. آمونیاکی که توسط میکروب‏ها استفاده نمی‏شود، از دیواره شکمبه جذب خون شده و در کبد به اوره تبدیل می‏شود، اوره تولیدشده از طریق بزاق دوباره وارد شکمبه می­شود و یا از طریق شیر و ادرار دفع می‏شود (نگاره ۱).


استفاده از پروتئین و نیتروژن غیرپروتئینی در شکمبه

در گله­ هایی که نیتروژن اوره­ای شير (MUN) بالای ۱۶ میلی ­گرم در دسی لیتر هست، نشان می‏ دهد که به دو علت ممکن است پروتئین در شکمبه بازدهی نداشته باشد: (۱) غلظت زیاد آمونیاک در شکمبه و یا (۲) کمبود انرژی قابل‌دسترس در شکمبه که رشد میکروبی را محدود می‏کند. پروتئین‌ها را می­توان برای توصیف سرنوشت پروتئین جیره در شکمبه و تعریف احتياجات پروتئینی گاو شیری به سه گروه تقسیم کرد:

  • پروتئین محلول

 پروتئین محلول[۱] (SP) بخشی از پروتئین غذا است که سریع در شکمبه تجزیه می‏شود. اوره و کازئین نمونه خوراک­هایی هستند که سریع به آمونیاک، پپتید و یا اسیدهای آمینه تجزیه می­شوند و به‌وسیله میکروب‏های شکمبه مورد استفاده قرار می­گیرند. پژوهشگران در نیویورک و نیوهمپشایر[۲] یک مدل همانند شکمبه را توسعه داده­اند که تولید پروتئین میکروبی را براساس منبع پروتئین، کربوهیدرات قابل تخمیر در شکمبه، چرخش[۳] در شکمبه و pH شکمبه پیشگویی می‏کند. در این مدل، SP به‌عنوان بخش A مشخص‌شده است (جدول ۱ پیوست).

  •  پروتئین تجزیه­پذیر در شکمبه

پروتئین تجزیه­پذیر در شکمبه[۴] (RDP) بخشی از پروتئین خوراک که می‏تواند در شکمبه تجزیه شود (شامل SP و منابع با تجزیه­پذیری آهسته­تر). تقریباً نیمی از RDP جيره باید به شکل SP باشد. در مدل نیویورک – نیوهمپشایر پروتئین با تجزیه­پذیری متوسط یا B1، پروتئین با تجزیه­پذیری آهسته­تر یا B2 و بخش A، مجموعاً RDP جیره را تشکیل می‏دهند (جدول ۱ پیوست). اصطلاحات دیگر استفاده‌شده برای تعریف RDP، می‏تواند پروتئین یا نیتروژن قابل‌دسترس در شکمبه[۵] باشد. جیره باید حاوی RDP کافی برای تولید ۵-۳ میلی­گرم بر دسی لیتر آمونیاک در شیرابه شکمبه باشد تا شرایط مطلوب برای سنتز پروتئین میکروبی فراهم گردد.

  • پروتئین تجزیه­ناپذیر در شکمبه

پروتئین تجزیه­ناپذیر در شکمبه[۶] (RUP) بخش از پروتئین غذاست که در شکمبه تجزیه نمی‏شود و سالم باقی می­ماند و به قسمت­های پایین­تر دستگاه گوارش منتقل می‏شود. پروتئین تجزیه­ناپذیر در شکمبه (RUP) شامل بخش قابل‌دسترس برای هضم و جذب در قسمت­های پایین­تر دستگاه گوارش (به نام پروتئین عبوری[۷] و یا پروتئین بای پس[۸] معروف است( و بخشی که هضم نمی‏شود و از طریق مدفوع دفع می‏گردد (عبارت‌اند از: پروتئین باندشده[۹]، پروتئین صدمه‌دیده در اثر حرارت[۱۰]، نیتروژن نامحلول چسبیده­ به ADF یا ADF-N) می­باشد.

در مدل نیویورک – نیوهمپشایر، بخش قابل‌دسترس RUP را B3 و بخش غیرقابل‌دسترس RUP را بخش C می‏نامند. به نگاره ۳-۱ رجوع شود. همچنانی که مدل­های رایانه­ای برای برآورد احتیاجات پروتئینی گاو و میکروب‏ها تلاش می‏کنند و روش‌های آزمایشگاهی تازه­ای نیز توسعه می­یابند، می­توان از آن‌ها برای تشخیص بخش­های مختلف پروتئین استفاده نمود و همچنین بخش­های جدیدی برای پروتئین تعریف شود. هدف تغذیه­دان­ها عبارت است از به حداکثر رساندن ساخت اسیدهای آمینه میکروبی در شکمبه (۷۰- ۵۰ درصد از کل پروتئین موردنیاز گاو) و مکمل کردن این اسیدهای آمینه تولیدی با منشأ میکروبی با یک منبع RUP متوازن شده که حاوی اسیدهای آمینه موردنیاز حیوان باشد تا بدین‌وسیله احتياجات اسیدآمینه‌ای گاو تأمین گردد. در جدول­های ۲ و ۳ بخش پیوست راهنمایی­های برای پروتئین جیره به‌منظور بهینه کردن احتياجات گاوهای شیری پرتولید آمده است.

دسته بندی پروتئین

[۱] Soluble protein

[۲] New Hampshire

[۳] Turn over

[۴] Rumen Degradable Protein

[۵] Rumen available nitrogen of protein

[۶] Rumen Undegradable Protein

[۷] Escape protein

[۸] Bypass protein

[۹] Bound protein

[۱۰] Heat damaged protein