تعريفي دوباره از عناصر كم مصرف در تغذيه
1- مقــدمــه :
درچندين دهه گذشته ٬ اهميت عناصر كم مصرف ضروري درتوليد دام و طيور شناخته شده است. درگذشته مطالعه عناصر معدني بر پيشگيري از بروز علائم كمبود در پرندگان٬ حيوانات اهلي متمركز شده بود و نياز مواد مغذي براساس آن تدوين شده بود. پيچيدگي تغذيه عناصر معدني نياز به بررسي كامل عملكرد، اثرات متقابل و قابل دسترس بودن منابع در هر زمان توسط توليد كننده و متخصص تغذيه دارد.
درسيستم هاي صنعتي، مكمل كردن عناصر كم مصرف ضروري منجر به افزايش عملكرد حيوان و توليد گله مي شود. اخيرا" به اهميت تغذيه عناصر معدني برسيستم ايمني بدن توجه زيادي شده است. نتايج تحقيقات برقسمتهاي مختلف سيستم ايمني بدن شامل ايمني اختصاصي و غير اختصاصي متمركز شده است. هدف اين مقاله٬ بررسي مجدد نقش هاي عناصر معدني همچنين يافته هاي جديد عناصر معدني در تغذيه مي باشد.
2- نياز عناصر معدني
بسياري از متخصصين تغذيه در سرتاسر دنيا از NRC به عنوان اساس و پايه نيازمنديهاي تعذيه اي استفاده ميكنند. كميته هاي تخصصي NCR موظف هستند كه توصيه هاي خود را به صورت بي طرف براساس داده هاي چاپ شده در مجلات معتبر منتشر كنند. اگرچه٬ درمورد مواد مغذي خاصي٬ هنوز كمبود تحقيقات و انتشارات تخصصي وجود دارد. وقتي كه افزايش عملكرد حيوان را به دليل تغيير در ژنتيك و مديريت در نظر بگيريم داده هاي قديمي را مشاهده مي كنيم كه مناسب با شرايط حيوان نيستند كه اين به ويژه در مورد طيور مطرح مي باشد كه بهبود عملكرد درمدت زمان كوتاهي اتفاق افتاده است. اگر ما ميزان توصيه شده عناصر معدني در NCR ( 1994 ) را بررسي كنيم اين نيازمنديها در آزمايشاتي كه جيره هاي خالص و نيمه خالص استفاده شده بدست آمده اند، نه بر اساس جيره هاي عملي. معمولا متخصصين تغذيه ار سطوح بالاتر از NRC استفاده مي كنند به ويژه در طيور كه گاهي٬ ميزان توصيه شده 2 تا 5 برابرNRC مي باشد كه اين به دليل كمبود تحقيقات انجام شده در اين زمينه مي باشد. NRC معمولا" به عنوان حداقل يا سطح پايه در نظر گرفته مي شود.
در سالهاي اخير هدف از تغذيه عناصر كم مصرف تغيير كرده است. در ابتداء عناصر معدني براي پيشگيري از بروز علائم كمبود تغذيه مي شدند بعد از آن عناصر معدني براي بهبود رشد و عملكرد استفاده مي شد و امروزه ما مواد معدني را براي به حداكثر رساندن عملكرد سيستم ايمني تغذيه مي كنيم. در مناطق خاصي از دنيا، متخصصين تغذيه علاوه بر اهداف ذكر شده، به دنبال كاهش دفع عناصر معدني و آلودگيهاي زيست محيطي نيز هستند.
3- قابليت دسترسي Bioavailability
مواد معدني به صورت طبيعي از طريق آب و غذا وارد بدن مي شوند ميزان مواد معدني در مواد خوراكي بسيار متغير بوده و بستگي به شرايط رشد مختلف، نوع خاك، گونه گياه و استفاده از بارور كننده ها ، محيط، بلوغ، سطوح مواد معدني در يك ماده خوراكي خاص و يا حتي در يك بچ خاص دارد. همچنين روش فرآوري مواد خوراكي، قابليت دسترسي مواد معدني را تحت تاثير قرارمي دهد. به همين دليل بسياري از توليد كنندگان خوراك ،از مكمل هاي مواد معدني براي تامين نيازمنديهاي حيوانات استفاده مي كنند.
بصورت سنتي ، عناصر به شكل معدني ( مانند : كلريدها - سولفاتها – كربناتها – اكسيدها ) براي تامين نيازمنديها استفاده مي شوند. به طور كلي فرمهاي سولفات - كلريد قابليت دسترسي بيشتري نسبت به كربناتها دارند و فرم اكسيد، پائين ترين قابليت دسترسي را دارد.
درطول سالهاي اخير، كيليت هاي آلي عناصر كم مصرف و مخمر سلنيوم بدليل قابليت دسترسي با لاتر، استفاده شده اند. اصطلاح قابليت دسترسي يا زيست فراهمي (Bioavailibility) به عنوان " ميزاني كه در آن ماده مغذي خورده شده در يك منبع خاص به فرمي كه در متابوليسم بدن استفاده مي شود جذب شود " تعريف مي شود.
قابليت دسترسي عناصر معدني براي حيوان بستگي به هضم ٬ جذب عنصر در دستگاه گوارش دارد. درمورد خاص قابليت دسترسي مواد معدني ، بيشتر متخصصين با نظريه Drest (1993) موافق هستند كه عوامل فيزيكوشيميائي كه گرفتن عناصر معدني در ديواره روده كاهش مي دهند، بيشترين تاثير را بر قابليت دسترسي عناصر معدني دارند. قابليت دسترسي عناصر معدني به وسيله عوامل زير تحت تاثير قرارمي گيرد:
- گونه و سن حيوان
- ميزان مصرف درمقابل نياز
- فرم شيميائي
- اثرات سنيرژيسمي و آنتاگونيستي درخوراك
- عوامل محيطي
هضم يا حضور عناصر كم مصرف در جايگاه جذب ، بيشترين تاثير را بر قابليت دسترسي مواد معدني دارد. موانعي كه هضم عناصر را كاهش مي دهند شامل اثرات متقابل منفي بين يونهاي فلزي مصرف شده و عوامل جيره اي خاصي مانند اسيد فيتيك كه مي تواند كمپلكس هايي با عناصر ضروري مانند روي ٬ مس ٬ آهن و منگنز تشكيل بدهد و يا پلي فنل ها، قندهاي خاص، منابع فيبري مي توانند باند كننده فلزات باشند كه مانع جذب عناصر فلزي خاص از دستگاه گوارش مي شوند. اثرات آنتاگونيسمي همچنين در بين عناصري كه بارالكتريكي مشابه دارند وجود دارد. مثال آن اثرات رقابتي بين آهن، منگنز و كبالت در جذب مي باشد. وقتي سطح آهن جيره بالا باشد ، بدليل افزايش رقابت براي گيرنده هاي جذبي، انتقال روده اي منگنز و كبالت كاهش مي يابد.
بيشترين اتلاف در مورد يونهاي فلزي هيدراته خاص ( مثالهاي آن آلومينيوم ، منگنز٬ روي ٬ مس و آهن ) اتفاق مي افتد كه درگير واكنشهاي هيدروكسي - پليمريزاسيون شده و سبب رسوب عناصر در شرايط افزايش PH در روده كوچك مي شوند.
قبل از اينكه يك يون غير آلي هيدراته واقعا" جذب شود ابتدا بايد از فرايند هيدروكسي پليمريزاسيون محافظت شود سپس از 2 لايه مختلف عبور كند اين لايه ها شامل لايه آب بدون حركت و لايه موكوسي است . وقتي كه مواد مغذي از فاز توده اي لوله گوارش به سمت لايه موكوسي حركت ميكنند با لايه هائي از آب مواجه مي شوند كه لايه آب بدون حركت ناميده ميشود و از فاز توده اي لوله متمايز بوده و بالاي لايه موكوس قرار دارد. لابه موكوسي به وسيله سلولهاي گابلت (Gobllet cells) در دستگاه گوارش توليد و به عنوان سد دفاعي و انتقالي عمل ميكند. PH لايه آب و موكوس به طور معني داري از PH لوله گوارش متفاوت بوده و در سطح ثابت نگه داشته مي شود. PH به شدت در نزديك 7 و يا در PH كمي اسيدي كنترل مي شود. بدليل اينكه PH ، بار الكتريكي و حلاليت كمپلكس هاي فلزي و شبه فلزي را تحت تاثير قرارميدهد ، شرايط روده كوچك ٬ نقش مهمي در تنظيم جذب يونهاي فلزي از دستگاه گوارش بازي مي كند. موكوس از پروتئين هاي گليكوزيدي بزرگ ( موسين ها ) كه داراي چگالي بالاي گروههاي سولفاته ( موسين هاي سولفاته ) و گروههاي كربوكسيلات ( سيالوموسين ها ) هستند كه بار الكتريكي منفي قوي را در بالاي لايه موكوسي ايجاد ميكند اين بدين معنا است كه لايه موكوسي داراي ميل تركيب و ظرفيت جذب بالا براي باند كاتيونهاي فلزي است.
توانائي يونهاي فلزي براي نفوذ به لايه موكوس و جذب بستگي به ميزان حركت آنها در اين لايه دارد.
4 - وظايف عناصر معدني
1-4- روي
روي يك عنصر ضروري در ساختار بيش از 200 آنزيم مختلف در مسيرهائي مانند متابوليسم كربوهيدراتها و انرژي، سنتز پروتئين ، متابوليسم اسيد نوكلئيك ، يكپارچگي اپيتليوم، ترميم و تكثير سلول و مورد استفاده قرار گرفتن ويتامين A و E مي باشد.
باتوجه به ارتباط بين روي و روند تقسيم سلولي به نظر مي رسد كه روي نقش مهمي در عملكرد لنفوسيت ها كه وابسته به فرايند سريع تقسيم سلولي Clonal pxpansion) ) هستند و سبب تحريك آنتي ژن مي شود داشته باشد.
اخيرا"به تقش روي در رقابت ايمني بدليل وجود متالوآنزيمهاي مهم روي ( مانند كربوكسي پتپيداز و DNA پليمراز ) توجه زيادي شده است. اين آنزيمها، نقش مهمي در پاسخ ايمني، ترميم پوست ، زخم و توليد هورمون ( تستوتسرون و كورتيكو سترون ) دارند. عنصر روي همچنين براي توسعه سيستم ايمني و سلولهاي مربوطه شامل هتروفيل ها٬ بازوفيل ها، ماكروفاژها و لنفوسيت هاي T مورد نياز است. روي نقش كليدي در سيستم هورموني را داشته همچنين بر توليد٬ تكثير كراتين، رشد كارتيلاژ و استخوان تاثير گذار است همچنين اثبات شده كه عنصر روي براي بلوغ كامل جنسي و توليد مثلي ضروري است. مزاياي وضعيت بهينه روي به عنوان يك كوفاكتور آنتي اكسيدان مهم٬ افزايش تشكيل ايمونوگلوبولينها و بهبود يكپارچگي اپيتليوم است. درجوجه هاي گوشتي اين مزايا بدليل رشد نرمال استخوان و كارتيلاژ همچنين بهبود در لايه هاي اپيتليال است كه ميزان پارگي پوست در زمان فرآوري و يا در زمان پرورش لاين هائي با پردرآوردي ضعيف كاهش را مي هد.
در مرغان تخمگذار و مادر، عنصر روي، عملكرد كربنيك انهيدراز و كراتيناز كه به ترتيب درتشكيل پوسته و غشاهاي پوسته نقش دارند را بهبود مي بخشد.
در گاوهاي شيري، بهبود وضعيت روي منجر به سلامت سم و استحكام قسمتهاي پستاني به دليل بهبود تشكيل كراتين مي شود. در حيوانات نر، روي براي نمو اسپرماتوزوا و بنابراين باروري مهم است.
2-4- مس
مس يك عنصر ضروري درحداقل 2 آنزيم مهم در رقابت ايمني است سوپر اكسيد ديسموتاز (روي و مس ) و سرولوپلاسمين.
مس احتمالا" اثر خود را بر ايمني از طريق يكي يا هر دوي اين آنزيمها اعمال ميكند. نتايج مطالعات پيشنهاد ميكند كه كمبود مس منجر به كاهش ظرفيت فاگوسيت كنندگي نوتروفيل ها مي شود. مس همچنين در آنزيم هاي اكسيدوردوكتاز مانند سوپر اكسيد ديسموتاز و محافظت از سلول در برابر متابوليت هاي اكسيژن نقش كليدي دارد.
مس در آنزيمهائي كه سبب افزايش استحكام غشاء و خاصيت ارتجاعي بافتهاي پيوندي در رگهاي خوني و افزايش استحكام استخوان مي شوند، ضروري است.
مس رابطه نزديكي با متابوليستم آهن دارد كه بخشي از سرولوپلاسمين است كه اين آنزيم نقش مهمي در اكسيداسيون آهن ، كنترل حركت آهن از غشاء رتيكولواندوتليوم به كبد و پس از آن پلاسما و تشكيل سلولهاي قرمز خون دارد.
كمبود مس سبب كم خوني ميكروسيتيك مي شود. آنزيم مهم ديگر وابسته به مس ليزين اكسيداز است كه آنزيم كليدي در تشكيل كلاژن و الاستين مي باشد. كمبود مس منجر به ايجاد استخوانهاي غير طبيعي به دليل سنتز كلاژن غير طبيعي مي شود. ديستروكندروپلازياي درشت ني يك مثال از ناهنجاريهاي پا در طيور است كه مي تواند با كمبود مس ايجاد شود، تشكيل ضعف كلاژن يا الاستين همچنين منجر به آسيبهاي قلبي - عروقي و پارگي آئورت مي شود. مس براي رشد پر و همچنين رنگ پر به دليل نقش آن در تشكيل باندهاي دي سولفيدي مهم مي باشد. مس اكسيداسيون ويتامين C را بهبود بخشيده و در تشكيل RNA دخالت مي كند.
3-4- منگنز
منگنز كو فاكتور آنزيم هائي است كه در متابوليسم كربوهيدراتها ، پروتئين ها، چربي ها و اسيد هاي نوكلئيك حضور دارند. عنصر مهمي در عملكرد ايمني بدن است. منگنز براي سنتز كندريوتين- 4- سولفات و موكويلي ساكا ريدهايي كه بخش مهم كارتيلاژ استخوان بوده و براي بهبود زخم هاي آسيب ديده ضروري است. كمبود منگنز در جوجه هاي درحال رشد و پولت منجر به پروسيس ،كوتاهي استخوان و كماني شدن آن شده همچنين در كيفيت پوسته تخم مرغ نيز تاثير گذار است.
4-4- آهن
آهن نقش بسيار تخصصي در تمام حيوانات به عنوان بخشي از پروتئين هموگلوبين در سلولهاي قرمز خوني و پروتئين ميوگلوبين در سلولهاي ماهيچه اي وجود دارد. آهن داراي سرعت سوخت و ساز بالائي در جوجه ها است و بايد به شكل كاملا" قابل دسترس در جيره حيوان براساس نياز روزانه تامين شود. هر نوع عفونت داخلي مانند كوكسيدوز مي تواند در قابليت دسترسي و جذب آهن اختلال ايجاد كند.
5-4- سلنيوم
سلنيوم بخش از آنزيم گلوتانيون پر اكسيداز است. گلوتاتيون پراكسيداز در سلول به عنوان خط اول دفاعي در برابر اكسيداسيون عمل ميكند ساير سلنو پروتئين ها نقش مهمي در عملكرد طبيعي پانكراس و باروري دارد. استفاده از سطح و منبع مناسب سلنيوم براي بهبود وضعيت ايمني و عملكرد حيوانات بدون ايجاد مسموميت مفيد است. سلنيوم موجود در جيره همراه با ويتامين E در تحريك سيستم ايمني پرنده تاثير گذار است و اثر يدكي هركــدام عملكرد ديگري را تحت تاثير قرار مي دهد. در گاو هاي شيري با سطح بالاي سلنيوم موجود در سرم، ميزان ابتلاي كمتري را به ورم پستان داشتند. بخشي از اين اثر مي تواند به دليل ارتباط بين تغذيه سلنيوم و عملكرد نوتروفيل ها باشد. نوتروفيل ها سلولهاي غير تخصصي فاگوسيت كننده در كنترل عفونتهاي التهابي هستند. نوتروفيلهاي خون در گاوهائي كه از مكمل سلنيوم استفاده كردند داراي توانائي بيشتري در كشتن پاتوژنها بودند.
4- نتيجه گيري
امروزه عناصر معدني در سطوح پائين تغذيه مي شوند ( معمولا" 05/0 درصد جيره ) و نسبتا" گران قيمت بوده و ميزان توصيه شده آنها براساس شرايط موجود نمي باشد كه اين تنش بيشتري را به حيوان وارد ميكند امروزه ما نياز داريم كه اطمينان حاصل كنيم عملكرد سيستم ايمني را به وسيله مقدار و شكل درست عناصر كم مصرف بهبود داده ايم.
نويسنده :
Greg Bunge
درچندين دهه گذشته ٬ اهميت عناصر كم مصرف ضروري درتوليد دام و طيور شناخته شده است. درگذشته مطالعه عناصر معدني بر پيشگيري از بروز علائم كمبود در پرندگان٬ حيوانات اهلي متمركز شده بود و نياز مواد مغذي براساس آن تدوين شده بود. پيچيدگي تغذيه عناصر معدني نياز به بررسي كامل عملكرد، اثرات متقابل و قابل دسترس بودن منابع در هر زمان توسط توليد كننده و متخصص تغذيه دارد.
درسيستم هاي صنعتي، مكمل كردن عناصر كم مصرف ضروري منجر به افزايش عملكرد حيوان و توليد گله مي شود. اخيرا" به اهميت تغذيه عناصر معدني برسيستم ايمني بدن توجه زيادي شده است. نتايج تحقيقات برقسمتهاي مختلف سيستم ايمني بدن شامل ايمني اختصاصي و غير اختصاصي متمركز شده است. هدف اين مقاله٬ بررسي مجدد نقش هاي عناصر معدني همچنين يافته هاي جديد عناصر معدني در تغذيه مي باشد.
2- نياز عناصر معدني
بسياري از متخصصين تغذيه در سرتاسر دنيا از NRC به عنوان اساس و پايه نيازمنديهاي تعذيه اي استفاده ميكنند. كميته هاي تخصصي NCR موظف هستند كه توصيه هاي خود را به صورت بي طرف براساس داده هاي چاپ شده در مجلات معتبر منتشر كنند. اگرچه٬ درمورد مواد مغذي خاصي٬ هنوز كمبود تحقيقات و انتشارات تخصصي وجود دارد. وقتي كه افزايش عملكرد حيوان را به دليل تغيير در ژنتيك و مديريت در نظر بگيريم داده هاي قديمي را مشاهده مي كنيم كه مناسب با شرايط حيوان نيستند كه اين به ويژه در مورد طيور مطرح مي باشد كه بهبود عملكرد درمدت زمان كوتاهي اتفاق افتاده است. اگر ما ميزان توصيه شده عناصر معدني در NCR ( 1994 ) را بررسي كنيم اين نيازمنديها در آزمايشاتي كه جيره هاي خالص و نيمه خالص استفاده شده بدست آمده اند، نه بر اساس جيره هاي عملي. معمولا متخصصين تغذيه ار سطوح بالاتر از NRC استفاده مي كنند به ويژه در طيور كه گاهي٬ ميزان توصيه شده 2 تا 5 برابرNRC مي باشد كه اين به دليل كمبود تحقيقات انجام شده در اين زمينه مي باشد. NRC معمولا" به عنوان حداقل يا سطح پايه در نظر گرفته مي شود.
در سالهاي اخير هدف از تغذيه عناصر كم مصرف تغيير كرده است. در ابتداء عناصر معدني براي پيشگيري از بروز علائم كمبود تغذيه مي شدند بعد از آن عناصر معدني براي بهبود رشد و عملكرد استفاده مي شد و امروزه ما مواد معدني را براي به حداكثر رساندن عملكرد سيستم ايمني تغذيه مي كنيم. در مناطق خاصي از دنيا، متخصصين تغذيه علاوه بر اهداف ذكر شده، به دنبال كاهش دفع عناصر معدني و آلودگيهاي زيست محيطي نيز هستند.
3- قابليت دسترسي Bioavailability
مواد معدني به صورت طبيعي از طريق آب و غذا وارد بدن مي شوند ميزان مواد معدني در مواد خوراكي بسيار متغير بوده و بستگي به شرايط رشد مختلف، نوع خاك، گونه گياه و استفاده از بارور كننده ها ، محيط، بلوغ، سطوح مواد معدني در يك ماده خوراكي خاص و يا حتي در يك بچ خاص دارد. همچنين روش فرآوري مواد خوراكي، قابليت دسترسي مواد معدني را تحت تاثير قرارمي دهد. به همين دليل بسياري از توليد كنندگان خوراك ،از مكمل هاي مواد معدني براي تامين نيازمنديهاي حيوانات استفاده مي كنند.
بصورت سنتي ، عناصر به شكل معدني ( مانند : كلريدها - سولفاتها – كربناتها – اكسيدها ) براي تامين نيازمنديها استفاده مي شوند. به طور كلي فرمهاي سولفات - كلريد قابليت دسترسي بيشتري نسبت به كربناتها دارند و فرم اكسيد، پائين ترين قابليت دسترسي را دارد.
درطول سالهاي اخير، كيليت هاي آلي عناصر كم مصرف و مخمر سلنيوم بدليل قابليت دسترسي با لاتر، استفاده شده اند. اصطلاح قابليت دسترسي يا زيست فراهمي (Bioavailibility) به عنوان " ميزاني كه در آن ماده مغذي خورده شده در يك منبع خاص به فرمي كه در متابوليسم بدن استفاده مي شود جذب شود " تعريف مي شود.
قابليت دسترسي عناصر معدني براي حيوان بستگي به هضم ٬ جذب عنصر در دستگاه گوارش دارد. درمورد خاص قابليت دسترسي مواد معدني ، بيشتر متخصصين با نظريه Drest (1993) موافق هستند كه عوامل فيزيكوشيميائي كه گرفتن عناصر معدني در ديواره روده كاهش مي دهند، بيشترين تاثير را بر قابليت دسترسي عناصر معدني دارند. قابليت دسترسي عناصر معدني به وسيله عوامل زير تحت تاثير قرارمي گيرد:
- گونه و سن حيوان
- ميزان مصرف درمقابل نياز
- فرم شيميائي
- اثرات سنيرژيسمي و آنتاگونيستي درخوراك
- عوامل محيطي
هضم يا حضور عناصر كم مصرف در جايگاه جذب ، بيشترين تاثير را بر قابليت دسترسي مواد معدني دارد. موانعي كه هضم عناصر را كاهش مي دهند شامل اثرات متقابل منفي بين يونهاي فلزي مصرف شده و عوامل جيره اي خاصي مانند اسيد فيتيك كه مي تواند كمپلكس هايي با عناصر ضروري مانند روي ٬ مس ٬ آهن و منگنز تشكيل بدهد و يا پلي فنل ها، قندهاي خاص، منابع فيبري مي توانند باند كننده فلزات باشند كه مانع جذب عناصر فلزي خاص از دستگاه گوارش مي شوند. اثرات آنتاگونيسمي همچنين در بين عناصري كه بارالكتريكي مشابه دارند وجود دارد. مثال آن اثرات رقابتي بين آهن، منگنز و كبالت در جذب مي باشد. وقتي سطح آهن جيره بالا باشد ، بدليل افزايش رقابت براي گيرنده هاي جذبي، انتقال روده اي منگنز و كبالت كاهش مي يابد.
بيشترين اتلاف در مورد يونهاي فلزي هيدراته خاص ( مثالهاي آن آلومينيوم ، منگنز٬ روي ٬ مس و آهن ) اتفاق مي افتد كه درگير واكنشهاي هيدروكسي - پليمريزاسيون شده و سبب رسوب عناصر در شرايط افزايش PH در روده كوچك مي شوند.
قبل از اينكه يك يون غير آلي هيدراته واقعا" جذب شود ابتدا بايد از فرايند هيدروكسي پليمريزاسيون محافظت شود سپس از 2 لايه مختلف عبور كند اين لايه ها شامل لايه آب بدون حركت و لايه موكوسي است . وقتي كه مواد مغذي از فاز توده اي لوله گوارش به سمت لايه موكوسي حركت ميكنند با لايه هائي از آب مواجه مي شوند كه لايه آب بدون حركت ناميده ميشود و از فاز توده اي لوله متمايز بوده و بالاي لايه موكوس قرار دارد. لابه موكوسي به وسيله سلولهاي گابلت (Gobllet cells) در دستگاه گوارش توليد و به عنوان سد دفاعي و انتقالي عمل ميكند. PH لايه آب و موكوس به طور معني داري از PH لوله گوارش متفاوت بوده و در سطح ثابت نگه داشته مي شود. PH به شدت در نزديك 7 و يا در PH كمي اسيدي كنترل مي شود. بدليل اينكه PH ، بار الكتريكي و حلاليت كمپلكس هاي فلزي و شبه فلزي را تحت تاثير قرارميدهد ، شرايط روده كوچك ٬ نقش مهمي در تنظيم جذب يونهاي فلزي از دستگاه گوارش بازي مي كند. موكوس از پروتئين هاي گليكوزيدي بزرگ ( موسين ها ) كه داراي چگالي بالاي گروههاي سولفاته ( موسين هاي سولفاته ) و گروههاي كربوكسيلات ( سيالوموسين ها ) هستند كه بار الكتريكي منفي قوي را در بالاي لايه موكوسي ايجاد ميكند اين بدين معنا است كه لايه موكوسي داراي ميل تركيب و ظرفيت جذب بالا براي باند كاتيونهاي فلزي است.
توانائي يونهاي فلزي براي نفوذ به لايه موكوس و جذب بستگي به ميزان حركت آنها در اين لايه دارد.
4 - وظايف عناصر معدني
1-4- روي
روي يك عنصر ضروري در ساختار بيش از 200 آنزيم مختلف در مسيرهائي مانند متابوليسم كربوهيدراتها و انرژي، سنتز پروتئين ، متابوليسم اسيد نوكلئيك ، يكپارچگي اپيتليوم، ترميم و تكثير سلول و مورد استفاده قرار گرفتن ويتامين A و E مي باشد.
باتوجه به ارتباط بين روي و روند تقسيم سلولي به نظر مي رسد كه روي نقش مهمي در عملكرد لنفوسيت ها كه وابسته به فرايند سريع تقسيم سلولي Clonal pxpansion) ) هستند و سبب تحريك آنتي ژن مي شود داشته باشد.
اخيرا"به تقش روي در رقابت ايمني بدليل وجود متالوآنزيمهاي مهم روي ( مانند كربوكسي پتپيداز و DNA پليمراز ) توجه زيادي شده است. اين آنزيمها، نقش مهمي در پاسخ ايمني، ترميم پوست ، زخم و توليد هورمون ( تستوتسرون و كورتيكو سترون ) دارند. عنصر روي همچنين براي توسعه سيستم ايمني و سلولهاي مربوطه شامل هتروفيل ها٬ بازوفيل ها، ماكروفاژها و لنفوسيت هاي T مورد نياز است. روي نقش كليدي در سيستم هورموني را داشته همچنين بر توليد٬ تكثير كراتين، رشد كارتيلاژ و استخوان تاثير گذار است همچنين اثبات شده كه عنصر روي براي بلوغ كامل جنسي و توليد مثلي ضروري است. مزاياي وضعيت بهينه روي به عنوان يك كوفاكتور آنتي اكسيدان مهم٬ افزايش تشكيل ايمونوگلوبولينها و بهبود يكپارچگي اپيتليوم است. درجوجه هاي گوشتي اين مزايا بدليل رشد نرمال استخوان و كارتيلاژ همچنين بهبود در لايه هاي اپيتليال است كه ميزان پارگي پوست در زمان فرآوري و يا در زمان پرورش لاين هائي با پردرآوردي ضعيف كاهش را مي هد.
در مرغان تخمگذار و مادر، عنصر روي، عملكرد كربنيك انهيدراز و كراتيناز كه به ترتيب درتشكيل پوسته و غشاهاي پوسته نقش دارند را بهبود مي بخشد.
در گاوهاي شيري، بهبود وضعيت روي منجر به سلامت سم و استحكام قسمتهاي پستاني به دليل بهبود تشكيل كراتين مي شود. در حيوانات نر، روي براي نمو اسپرماتوزوا و بنابراين باروري مهم است.
2-4- مس
مس يك عنصر ضروري درحداقل 2 آنزيم مهم در رقابت ايمني است سوپر اكسيد ديسموتاز (روي و مس ) و سرولوپلاسمين.
مس احتمالا" اثر خود را بر ايمني از طريق يكي يا هر دوي اين آنزيمها اعمال ميكند. نتايج مطالعات پيشنهاد ميكند كه كمبود مس منجر به كاهش ظرفيت فاگوسيت كنندگي نوتروفيل ها مي شود. مس همچنين در آنزيم هاي اكسيدوردوكتاز مانند سوپر اكسيد ديسموتاز و محافظت از سلول در برابر متابوليت هاي اكسيژن نقش كليدي دارد.
مس در آنزيمهائي كه سبب افزايش استحكام غشاء و خاصيت ارتجاعي بافتهاي پيوندي در رگهاي خوني و افزايش استحكام استخوان مي شوند، ضروري است.
مس رابطه نزديكي با متابوليستم آهن دارد كه بخشي از سرولوپلاسمين است كه اين آنزيم نقش مهمي در اكسيداسيون آهن ، كنترل حركت آهن از غشاء رتيكولواندوتليوم به كبد و پس از آن پلاسما و تشكيل سلولهاي قرمز خون دارد.
كمبود مس سبب كم خوني ميكروسيتيك مي شود. آنزيم مهم ديگر وابسته به مس ليزين اكسيداز است كه آنزيم كليدي در تشكيل كلاژن و الاستين مي باشد. كمبود مس منجر به ايجاد استخوانهاي غير طبيعي به دليل سنتز كلاژن غير طبيعي مي شود. ديستروكندروپلازياي درشت ني يك مثال از ناهنجاريهاي پا در طيور است كه مي تواند با كمبود مس ايجاد شود، تشكيل ضعف كلاژن يا الاستين همچنين منجر به آسيبهاي قلبي - عروقي و پارگي آئورت مي شود. مس براي رشد پر و همچنين رنگ پر به دليل نقش آن در تشكيل باندهاي دي سولفيدي مهم مي باشد. مس اكسيداسيون ويتامين C را بهبود بخشيده و در تشكيل RNA دخالت مي كند.
3-4- منگنز
منگنز كو فاكتور آنزيم هائي است كه در متابوليسم كربوهيدراتها ، پروتئين ها، چربي ها و اسيد هاي نوكلئيك حضور دارند. عنصر مهمي در عملكرد ايمني بدن است. منگنز براي سنتز كندريوتين- 4- سولفات و موكويلي ساكا ريدهايي كه بخش مهم كارتيلاژ استخوان بوده و براي بهبود زخم هاي آسيب ديده ضروري است. كمبود منگنز در جوجه هاي درحال رشد و پولت منجر به پروسيس ،كوتاهي استخوان و كماني شدن آن شده همچنين در كيفيت پوسته تخم مرغ نيز تاثير گذار است.
4-4- آهن
آهن نقش بسيار تخصصي در تمام حيوانات به عنوان بخشي از پروتئين هموگلوبين در سلولهاي قرمز خوني و پروتئين ميوگلوبين در سلولهاي ماهيچه اي وجود دارد. آهن داراي سرعت سوخت و ساز بالائي در جوجه ها است و بايد به شكل كاملا" قابل دسترس در جيره حيوان براساس نياز روزانه تامين شود. هر نوع عفونت داخلي مانند كوكسيدوز مي تواند در قابليت دسترسي و جذب آهن اختلال ايجاد كند.
5-4- سلنيوم
سلنيوم بخش از آنزيم گلوتانيون پر اكسيداز است. گلوتاتيون پراكسيداز در سلول به عنوان خط اول دفاعي در برابر اكسيداسيون عمل ميكند ساير سلنو پروتئين ها نقش مهمي در عملكرد طبيعي پانكراس و باروري دارد. استفاده از سطح و منبع مناسب سلنيوم براي بهبود وضعيت ايمني و عملكرد حيوانات بدون ايجاد مسموميت مفيد است. سلنيوم موجود در جيره همراه با ويتامين E در تحريك سيستم ايمني پرنده تاثير گذار است و اثر يدكي هركــدام عملكرد ديگري را تحت تاثير قرار مي دهد. در گاو هاي شيري با سطح بالاي سلنيوم موجود در سرم، ميزان ابتلاي كمتري را به ورم پستان داشتند. بخشي از اين اثر مي تواند به دليل ارتباط بين تغذيه سلنيوم و عملكرد نوتروفيل ها باشد. نوتروفيل ها سلولهاي غير تخصصي فاگوسيت كننده در كنترل عفونتهاي التهابي هستند. نوتروفيلهاي خون در گاوهائي كه از مكمل سلنيوم استفاده كردند داراي توانائي بيشتري در كشتن پاتوژنها بودند.
4- نتيجه گيري
امروزه عناصر معدني در سطوح پائين تغذيه مي شوند ( معمولا" 05/0 درصد جيره ) و نسبتا" گران قيمت بوده و ميزان توصيه شده آنها براساس شرايط موجود نمي باشد كه اين تنش بيشتري را به حيوان وارد ميكند امروزه ما نياز داريم كه اطمينان حاصل كنيم عملكرد سيستم ايمني را به وسيله مقدار و شكل درست عناصر كم مصرف بهبود داده ايم.
نويسنده :
Greg Bunge
+ نوشته شده در دوشنبه دوازدهم بهمن ۱۳۸۸ ساعت 15:8 توسط مهیار حاجی اسفندیاری
|