تغذية الحيوانات

يركز علم تغذية الحيوان على الاحتياجات الغذائية للحيوانات ، وخاصة تلك الموجودة في الزراعة وإنتاج الغذاء، ولكن أيضًا في حدائق الحيوان وأحواض الأسماك وإدارة الحياة البرية.

مكونات النظام الغذائي

توفر المغذيات الكبرى (باستثناء الألياف والماء) مواد بناء (الأحماض الأمينية التي تُبنى منها البروتينات، والدهون التي تُبنى منها أغشية الخلايا وبعض جزيئات الإشارة) والطاقة . يمكن استخدام بعض مواد البناء لتوليد الطاقة داخليًا، [ 1 ] مع أن صافي الطاقة يعتمد على عوامل مثل الامتصاص والجهد الهضمي، والتي تختلف اختلافًا كبيرًا من حالة لأخرى. لا تُوفر الفيتامينات والمعادن والألياف والماء الطاقة، ولكنها ضرورية لأسباب أخرى. ويبدو أن نوعًا ثالثًا من المواد الغذائية، وهو الألياف (أي المواد غير القابلة للهضم مثل السليلوز)، ضروري أيضًا، لأسباب ميكانيكية وكيميائية حيوية ، مع أن الأسباب الدقيقة لا تزال غير واضحة.

تتكون جزيئات الكربوهيدرات والدهون من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين. تتراوح الكربوهيدرات من السكريات الأحادية البسيطة (الجلوكوز، الفركتوز، الجالاكتوز) إلى السكريات المتعددة المعقدة (النشا). أما الدهون فهي ثلاثي الغليسريد ، وتتكون من وحدات أحادية متنوعة من الأحماض الدهنية المرتبطة بجزيء الجلسرين . بعض الأحماض الدهنية، وليس كلها، ضرورية في النظام الغذائي، إذ لا يستطيع الجسم تصنيعها. تحتوي جزيئات البروتين على ذرات النيتروجين بالإضافة إلى الكربون والأكسجين والهيدروجين. المكونات الأساسية للبروتين هي الأحماض الأمينية المحتوية على النيتروجين . لا يستطيع الحيوان تصنيع الأحماض الأمينية الأساسية . بعض هذه الأحماض الأمينية قابلة للتحويل (باستهلاك الطاقة) إلى جلوكوز، ويمكن استخدامها لإنتاج الطاقة تمامًا مثل الجلوكوز العادي. من خلال تكسير البروتين الموجود، يمكن إنتاج بعض الجلوكوز داخليًا، بينما تُطرح الأحماض الأمينية المتبقية، بشكل أساسي على هيئة يوريا في البول. يحدث هذا عادةً فقط أثناء المجاعة المطولة.

لا تُصنّف بعض المواد الغذائية الموجودة في الأطعمة النباتية ( مثل المواد الكيميائية النباتية والبوليفينولات ) ضمن العناصر الغذائية الأساسية، ولكن يبدو أنها تؤثر على الصحة إيجابًا وسلبًا. تحتوي معظم الأطعمة على مزيج من بعض أو كل فئات العناصر الغذائية، بالإضافة إلى مواد أخرى. يمكن تخزين بعض العناصر الغذائية داخليًا (مثل الفيتامينات الذائبة في الدهون)، بينما يحتاج الجسم إلى عناصر أخرى بشكل شبه مستمر. قد ينتج ضعف الصحة عن نقص العناصر الغذائية اللازمة، أو في الحالات القصوى، عن زيادة أحدها. على سبيل المثال، يوفر الملح الصوديوم والكلوريد، وهما عنصران غذائيان أساسيان، ولكن الإفراط في تناوله قد يُسبب المرض أو حتى الموت.

الألياف الغذائية هي نوع من الكربوهيدرات (عديد السكاريد أو قليل السكاريد ) التي لا يتم امتصاصها بشكل كامل في بعض الحيوانات.

بروتين

تُعدّ البروتينات أساسًا للعديد من تراكيب أجسام الحيوانات (مثل العضلات والجلد والشعر). كما تُشكّل الإنزيمات التي تُنظّم التفاعلات الكيميائية في جميع أنحاء الجسم. يتكوّن كل جزيء من الأحماض الأمينية التي تتميّز باحتوائها على النيتروجين، وأحيانًا الكبريت. يحتاج الجسم إلى الأحماض الأمينية لإنتاج بروتينات جديدة (احتفاظ الجسم بالبروتين) ولاستبدال البروتينات التالفة (صيانة الجسم). ولعدم وجود مخازن للبروتين أو الأحماض الأمينية، يجب أن تكون الأحماض الأمينية موجودة في النظام الغذائي. يتم التخلص من الأحماض الأمينية الزائدة، عادةً في البول. بالنسبة لجميع الحيوانات، بعض الأحماض الأمينية أساسية (لا يستطيع الحيوان إنتاجها داخليًا) وبعضها غير أساسي (يستطيع الحيوان إنتاجها من مركبات أخرى تحتوي على النيتروجين). يُعدّ النظام الغذائي الذي يحتوي على كميات كافية من الأحماض الأمينية (وخاصةً الأساسية منها) مهمًا بشكل خاص في بعض الحالات: خلال مراحل النمو والنضج المبكرة، والحمل، والرضاعة، أو الإصابة (كالحرق، على سبيل المثال).

يمكن تحويل بعض الأحماض الأمينية من البروتين إلى جلوكوز واستخدامها كوقود من خلال عملية تسمى استحداث الجلوكوز ؛ ويتم ذلك بكميات كبيرة فقط أثناء المجاعة.

المعادن

المعادن الغذائية هي العناصر الكيميائية التي تحتاجها الكائنات الحية، باستثناء العناصر الأربعة الأساسية: الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين ، الموجودة في جميع الجزيئات العضوية تقريبًا . مصطلح "معدن" قديم، إذ كان المقصود منه وصف العناصر الأقل شيوعًا في النظام الغذائي .

تُعدّ العديد من العناصر أساسية بكميات نسبية؛ وتُسمى عادةً "المعادن الأساسية". بعضها عنصر بنائي، لكن الكثير منها يؤدي دور الإلكتروليتات . [ 2 ] وتشمل هذه العناصر:

  • الكالسيوم ، وهو إلكتروليت شائع، ولكنه ضروري أيضًا من الناحية الهيكلية (لصحة العضلات والجهاز الهضمي والعظام، وبعض أشكاله تعمل على معادلة الحموضة، وقد تساعد في إزالة السموم، وتوفر أيونات الإشارة لوظائف الأعصاب والأغشية).
  • الكلور على شكل أيونات الكلوريد ؛ إلكتروليت شائع جدًا
  • المغنيسيوم ، وهو عنصر ضروري لمعالجة الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP ) والتفاعلات ذات الصلة (يبني العظام، ويسبب حركة دودية قوية، ويزيد من المرونة، ويزيد من القلوية).
  • الفوسفور ، عنصر أساسي للعظام؛ ضروري لمعالجة الطاقة [ 3 ]
  • البوتاسيوم ، وهو إلكتروليت شائع جداً (صحة القلب والأعصاب)
  • الصوديوم ، وهو إلكتروليت شائع جدًا
  • الكبريت ضروري لثلاثة أحماض أمينية وبالتالي للعديد من البروتينات (الجلد، الشعر، الأظافر، الكبد، والبنكرياس).

هناك حاجة إلى العديد من العناصر بكميات ضئيلة، وعادة ما يكون ذلك لأنها تلعب دورًا تحفيزيًا في الإنزيمات . [ 4 ]

الفيتامينات

قد يؤدي نقص الفيتامينات إلى الإصابة بأمراض. كما أن زيادة بعض الفيتامينات تشكل خطراً على الصحة (وخاصة فيتامين أ )، وقد تمكن باحثو تغذية الحيوانات من تحديد مستويات آمنة لبعض الحيوانات الأليفة الشائعة. [ 5 ] كما أن نقص المعادن أو زيادتها قد يؤدي إلى عواقب صحية وخيمة.

الرماد: على الرغم من أنه ليس عنصرًا غذائيًا بحد ذاته، إلا أنه يُدرج أحيانًا في بيانات التغذية، خاصةً لأغذية الحيوانات الأليفة . يقيس هذا العنصر وزن المواد غير العضوية المتبقية بعد حرق الطعام لمدة ساعتين عند درجة حرارة 600  درجة مئوية. وبالتالي، فهو لا يشمل الماء والألياف والعناصر الغذائية التي توفر السعرات الحرارية، ولكنه يشمل بعض العناصر الغذائية، مثل المعادن [ 6 ].

قد يساهم الإفراط في تناول الرماد في الإصابة بمتلازمة المسالك البولية لدى القطط المنزلية . [ 7 ]

البكتيريا المعوية

تحتوي أمعاء الحيوانات على عدد كبير من البكتيريا المعوية الضرورية للهضم ، كما أنها تتأثر بالطعام المتناول.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ بيرج جيه، تيموكزكو جيه إل، سترير إل (2002). الكيمياء الحيوية (  الطبعة الخامسة). سان فرانسيسكو: دبليو إتش فريمان. ص.  603. ردمك 0-7167-4684-0.
  2. نيلسون، د. ل.؛ كوكس، م. م. (2000). مبادئ لينينجر في الكيمياء الحيوية (الطبعة الثالثة ). نيويورك: دار نشر وورث. ISBN  1-57259-153-6.
  3. دي إي سي كوربريدج (1995). الفوسفور: موجز عن كيميائه، وكيميائه الحيوية، وتقنياته (الطبعة الخامسة ). أمستردام: إلسيفير. ISBN  0-444-89307-5.
  4. ليبارد، إس جيه؛ بيرج، جيه إم (1994). مبادئ الكيمياء الحيوية اللاعضوية . ميل فالي، كاليفورنيا: منشورات جامعة العلوم. ISBN 0-935702-73-3.
  5. موريس بي جيه، سولت سي، رايلا جيه، برينتن تي، كون بي، شوايغرت إف جيه، زينتيك جيه. تقييم سلامة فيتامين أ في الكلاب النامية. المجلة البريطانية للتغذية. 2012؛ 108(10):1800-1809.
  6. بورينا؛ حقائق حول الرماد الغذائي، مؤرشفة في 21 يوليو 2011، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine )؛ آخر فحص في 22 يوليو 2009
  7. ر. جلين براون؛ أغذية القطط منخفضة الرماد: دور المغنيسيوم في تغذية القطط ؛ المجلة البيطرية الكندية، يناير 1989، 30(1): 73-79؛ آخر تحديث 22 يوليو 2009