پاورپوینت عناصر ضد مغذی بازدارنده ها

بسم الله الرحمن الرحیم

عناصر ضد مغذی – بازدارنده ها

مقدمه
اهمیت بررسی عناصر ضد مغذی و بازدارنده ها درخوراک:

70% هزینه های پرورشی مربوط به غذاست.
بسیاری از غذا ها بطور طبیعی حاوی این ترکیبات هستند.
اثرات زیان آور این ترکیبات بر رشد و کارکرد بدن حیوان
انتخاب مواد خوراکی و تعیین حد مجاز آنها جهت جیره نویسی
استفاده از مواد ضد مغذی برای منظورهای مفید
فرآوری مواد غذایی و راههای افزایش کیفیت خوراک

عناصر ضد مغذی – بازدارنده ها
بازدارنده های پروتئینی :
بازدارنده های پروتئاز
لکتین ها
تانن ها
ساپونین ها
اسیدهای آمینه غیر پروتئینی
مواد ضد مغذی در منابع پروتئین حیوانی
بازدارنده های معدنی :
کیلاتها (اسید فایتیک , اسید اکسالیک)
گوسیپول
گلوکوزینولات ها
بازدارنده های ویتامینه
بازدارنده ها در چربی :
اسید اروسیک
اسیدهای چرب حلقوی
بازدارنده ها در کربوهیدراتها :
پلی ساکاریدهای غیرنشاسته ای

بازدارنده های پروتئازها
محدودکننده تریپسین و کیموتریپسین :
محدود کنندهای تریپسین به نامهای محدود کننده سویا (اولین بار در این منبع غذایی کشف گردید) و یا محدود کننده کنیتز (اولین کسی این ماده ضد مغذی را کشف کرد) خوانده می شوند.
در لگوم ها خصوصا سویا ، باقلا و لوبیا خام وجود دارند.
مصرف سویای خام باعث کاهش رشد در حیوان می شود که علت آن وجود عناصر ضد مغذی است که موجب اختلالاتی در هضم و جذب منابع پروتئینی می شود.
عدم تعادل در الگوی اسید های آمینه که جذب می شوند بعلت کند شدن روند آزاد سازی اسیدهای آمینه ضروری نظیر متیونین و یا دفع اسید آمینه گوگرد دار سیستئن به موجب دفع آنزیم های تریپسینوژن وکیموتریپسینوژن

مکانیسم اثر منفی محصول جنبی تریپسین در تحریک فعالیت پانکراس
بطور کلی چگونگی ترشحات پانکراس توسط یک مکانیزم اثر منفی محصول جنبی منفی (Negative feedback mechanism) کنترل می شود که در آن ترشحات حاصله از پانکراس توسط سطح تریپسین در روده مشخص می گردد. با کاهش سطح تریپسین در دئودنیوم (Dudenum) به علت تشکیل ترکیبات پیچیده حاصله از ترکیب تریپسین با بازدارنده ها، پانکراس مجبور به ترشح بیشتر آنزیم می گردد. هورمون کوله سیستوکینین (Cholcystokinin)که از موکوس روده ترشح می شود به عنوان یک واسطه عمل می نماید.
کوله سیستوکینین (موکوس)
تریپسین (پانکراس)
تریپسین (روده)
بازدارنده پروتئینی
منبع پروتئینی
پروتئولایسیز
تریپسین- بازدارنده تریپسین

ایجاد ترکیبات پیچیده با تریپسین و بازدارندگی از فعالیت آن
آهسته کردن روند رها سازی اسید های آمینه
جلوگیری از هضم منابع پروتئینی
دفع مواد مغذی پروتئینی
عدم تعادل در الگوی اسید های آمینه
تجزیه ناقص پروتئین ها
کاهش جذب نیتروژن
کاهش وزن
بزرگ شدن لوزالمعده
افزایش بی رویه نسبت وزن لوزالمعده به وزن بدن

تاثیر مصرف سویای خام در مقایسه با سویای حرارت داده شده و کازئین بر وزن نهایی بدن، وزن نسبی و وزن حقیقی پانکراس

بازدارنده های پروتئینی – لکتین ها
لکتین ها گروهی از ترکیبات گلیکوپروتئینی هستند که در بافتهای گیاهی خصوصا لگومینه یافت می شوند و توانائی به هم چسباندن گلبولهای قرمز خون جانوران مختلف را دارند.

نوع قند موجود در ترکیبات آنها بر حسب نوع لکتین متفاوت است، برای مثال قند لکتین سویا از نوع مانوز می باشد.

تاثیر لکتین اختصاصی بوده و قابلیت مضر بودن لکتین بستگی به نوع حیوان دارد، مثلاً لکتین موجود در نخود هر چند برای خوک مضر است؛ لیکن برای موش ضرری ندارد.

درجه سمیت لکتین ها متفاوت بوده و حتی بعضی از آنها مثل لکتین موجود در گوجه فرنگی اصلا سمی نمی باشد.

چگونگی عمل لکتین ها
اثر ضد مغذی لکتین بیشتر به علت ترکیب و چسبندگی آن با موکوس دیواره روده است
صدمه زدن به سلول های دیواره  اثر سوء بر جذب مواد مغذی
کاهش فعالیت آنزیم های دیواره و ترشح زیادی پروتئین های داخلی  تولید بیش از حد موکوس
 از دست رفتن پروتئین پلاسما در لومن روده
 اسهال

لکتین فعالیت روده را افزایش داده  باعث بزرگ شدن روده می گردد.  مواد مغذی مصرفی، برای بزرگ شدن روده می شود.

رشد غیر طبیعی و برگشت ناپذیر روده

بازدارنده های پروتئینی – تانن ها
اصطلاح تانن (Tannin) برای اولین بار در سال 1796 توسط سیگوین (Seguin) در تشریح مواد استخراج شده از بعضی گیاهان که می توانستند در روند تبدیل پوست حیوانات به چرم (Tanning process ) نقش به سزائی داشته باشند، بکارگرفته شد.

ترکیبات پیچیده طبیعی با وزن مولکولی بالا (500 تا 3000 دالتون) هستند که از مواد شیمیایی پلی فنلی تشکیل شده اند.

در پوست، برگ، ریشه اکثر گیاهان از جمله چای، سیب، هلو، غلات و خصوصا به وفور در سورگم یافت می شوند

دارای مزه تلخ و گس می باشند (خاصیت گسی (Astringency) : گسی شدن حس جمع شدن و چین خوردن زبان است که به خاطر اتصال عرضی گلیکوپروتئین ها و پروتئین ها توسط تانن ها صورت می گیرد.)

خاصیت گسی موجب مقبولیت بعضی از مواد غذایی مثل چای، آبجو، کاکائو و شکلات می گردد.

مزه گس بعضی میوه های نارس چون خرما، توت، خرمالو و نارگیل نیز به دلیل تانن است لیکن بر اثر رسیدن میوه ترکیب تانن منعقد گردیده (نه اینکه از بین رود)، بصورت نامحلول در آمده، در نتیجه خاصیت گسی و قابضی خود را از دست می دهد.

خواص ضد تغذیه ای تانن ها
ترکیب با پروتئین  بازدارندگی هضم

مختل شدن فعالیت آنزیم ها  کاهش ارزش مغذی بودن و انرزی زایی مواد مصرفی

کاهش اشتها

خشک شدن دهان  خارش  صدمه به مجرای دستگاه گوارش زخمی کردن  ساییدگی  ضخیم کردن  کاهش قابلیت هضم مواد مغذی  عبور تانن از دستگاه گوارش  مسمومیت

اختلال در بهره وری از محتویات معدنی، خصوصا کلسیم و آهن مواد خوراکی

اشکالات اسکلتی

اختلال در کمیت و کیفیت تخم مرغهای تولیدی در مرغهای تخمگذار

بازدازنده های پروتئینی – ساپونین ها
ساپونین ها (Saponins) گلوکوزیدهایی هستند که در بسیاری از منابع گیاهی چون شبدر و یونجه به وفور یافت می شوند.

هر چند ساپونین ها به گروهی از مواد با ساختار شیمیائی مختلف اطلاق می گردد، لیکن به خاطر خاصیت مشابه کف زایی آنها، در اصل از لغت انگلیسی Soap گرفته شده است که همان صابون است، تماماً در یک گروه قرار گرفته اند.

ساپونین ها خواص ویژه ای دارند، طعم تلخ، تشکیل کف در محلول های آبی (Aqueous) و همولیز کردن سلولهای قرمز خون از جمله ویژگی های منحصر بفرد آنها می باشد.

عوارض ناشی از مصرف منابع ساپونین دار
در نشخوارکنندگان تولید حباب های گازی حاصل از تخمیر مواد غذائی  منجر به نفخ می گردد.
کاهش فعالیت آنزیمها
توانائی تشکیل ترکیبات با کلسترول داشته  کاهش بی رویه کلسترول خون می شوند..
تشکیل ترکیبات پیچیده با استرول ها (منجمله استرول ها غشا سلولی پلاسما)  کاهش قابلیت نفوذ پذیری سلول ها  اختلال در سلول های کلیه بافت ها
اختلال در موکوس های سلول دیواره روده کوچک  باعث جلوگیری از تحرک، تبادل و انتقال مواد مغذی از دیواره روده می شود.
تنفس، تشدید و غیر منظم می گردد.
قابلیت نفوذ پذیری سلول ها را تغییر داده و منجر به مسمومیت زایی می شود.
افزایش ترشح بزاق، استفراغ و اسهال می گردد.
در عملکرد کبد و کلیه اختلال ایجاد می کند.
تلخ بوده  کاهش اشتها  خوراک مصرفی  رشد

عوارض ناشی از مصرف منابع ساپونین دار
طیور حساسیت زیادی به ساپونین ها دارند. حضور 20% یونجه در جیره طیور، می تواند معادل 3/0% ساپونین داشته باشد  موجب کاهش شدید رشد می گردد، همین مقدار در خوراک خوک تاثیر بسزایی ندارد.

کاهش تولید تخم مرغ در مرغ های تخم گذار

اسیدهای آمینه غیر پروتئینی
اسیدهای آمینه غیر پروتئینی دارای اثرات سمی یا ضد مغذی هستند.
عمدتا در گیاهان تیره بقولات یافت می شوند. بیشتر تراکم در دانه است.
غالبا به شکل غیر ترکیبی در گیاهان هستند.
به خاطر شباهت ساختمانی به اسیدهای آمینه اصلی در سوخت وساز اسیدهای آمینه ضروری اختلال ایجاد می کنند.
کاناونین، کانالین و ایندوسپیسین از جمله اسیدهای آمینه غیرپروتئینی شناخته شده هستند.

کاناوانین
از لحاظ ساختاری شبیه آرژنین است  رقابت در جذب آرژنین  جایگزین آرژنین در ساختمان پروتئین  تولید پروتئین های غیر عادی  تخریب ساختمان پروتئین  عدم کارایی پروتئین ها در انجام فعالیت ها و اعمال طبیعی

به عنوان یک سوبسترا برای آنزیم های استفاده کننده از آرژنین نظیر آرژیناز مطرح است  با آرژنین رقابت نموده  از فعالیت آنزیمهای دخیل در سوخت و ساز آرژنین ممانعت کند.

به صورت غیر رقابتی از فعالیت آنزیمهایی نظیر دهیدروژناز, بتاگلوکوسیداز و اکسی نیتریلاز ممانعت کند.

 کاهش تولید کراتین.

 کاهش قدرت ایمنی

کاناوانین در اثر سوخت و ساز به کانالاین تبدیل می شود  بازدارندگی آنزیم ارینتین کربوکسیلاز که در ساخته شدن ترکیبات چندآمینی (که برای تنضیم ساخت پروتئین ضروری می باشند) نقش دارد.

روش های خنثی سازی اثر بازدارنده های ضد آنزیمی پروتئاز
تست کردن پختن جوشاندن در آب تشعشع با گاما مادون قرمز میکروویو تست کردن خشک

قابلیت اثر گذاری این روشها به مقدار رطوبت ، اندازه اجسام ،
شدت دما و مدت زمان حرارت دهی بستگی دارد.
اصلاح نژاد  کانولا که واریته اصلاح شده منداب است

روشهای شیمیایی  افزودن آنزیم, خیساندن در محلولهای نمکی , اسیدی

روشهای فیزیکی – مکانیکی  جدا کردن بوسته

تغذیه ای  اضافه کردن ید به منابع حاوی گلوکوزینولاتها

انبارداری  نگهداری سورگوم در ……..

روشهای حرارتی

اثر حرارت بر فعالیت محدود کننده تریپسینی و میزان بهره وری پروتئین موجود در کنجاله سویای مصرف شده در موش

مواد ضد مغذی در منابع پروتئین حیوانی
حرارت دادن بودر ماهی  گیزروسین
گیزروسین  فرسایش ، زخمی کردن و خونریزی سنگدان  استفراق سیاه  سوراخ شدن  تلف شدن

حداکثر غلظت قابل تحمل ال-گیزروسین در جیره های عملی باید کمتر از 4/. قسمت در میلیون

قهوه ای شدن
واکنش میلارد نوعی از واکنش های قهوه ای شدن در مواد غذایی است.
واکنشی که بین پروتئین ها ، اسیدهای آمینه، آمین ها با قندها ، آلدئیدها و یا کتون ها به دلایلی نظیر جوشاندن ، حرارت دادن و نگهداری طولانی مدت پروتئین ها بوجود می آید.
مکانیسم واکنش :
تشکیل پیوند بین گروه کربونیل قند و عامل آمین آزاد اسید آمینه  باز شیف  N-آلدوزیل آمین  1-آمینو-1-داکسی-2-کتوز  ظهور دانه های قهوه ای رنگ

عوامل موثر بر وقوع واکنش میلارد:
رطوبت دما pH نوع قند

بازدارنده های چربی – اسیدهای چرب حلقوی
کنجاله تخم پنبه و کنجاله تخم کابوک از مواد غذائی هستند که دارای اسید چرب سلیکلو پروپنوئید می باشند.
اسید چرب سیکلیوپروپنوئید(CPEFA):
CH3 – (CH2)x – C = C – (CH2)y – CO2
CH2

اسیدهای چرب سیکلوپرپنوئید بطور معمول شامل اسید Sterculic و Malvalic اسید هستند.

اثر تغذیه یا جیره حاوی اسید چرب سیکلوپیروئید:

وجود CPEFA در جیره طیور باعث فساد در تخم گذاری مرغها و تغییرات چشمگیری فیزیکی و شیمیایی در ترکیبات (اسید چرب) تخم مرغ می شود.
از علائم دیگر این اسید چرب در جیره عبارتند از : تاخیر رشد در تخمدان و اویدکت و سپس توقف تولید تخم مرغ
تغییرات کیفی در تخم مرغ و کاهش جوجه درآوری در تخم مرغهای گله های مادر

توپی و سفت شدن زرده تخم مرغ درهنگام تغذیه کنجاله کاپوک

اثر تغذیه مقادیر مختلف کنجاله کاپوک به مرغهای تخم گذار

بازدارنده های چربی – اروسیک اسید
بعضی گیاهان تمایل به ذخیره روغن های اختصاصی دارند که اغلب مشخصه آنها وجود یک اسید چرب اصلی غیر معمولی است برای مثال در دانه گیاهان خانواده منداب اسید اروسیک فراوان است.
اسید اروسیک از مواد زیان آور موجود در کنجاله منداب محسوب می شود.

بازدارنده های چربی – فساد و اکسیداسیون چربی
عمده ترین عامل بازدارنده در استفاده از چربیها فساد گسترده در آنهاست.
فساد در چربی به دو صورت فساد فیزیکی و شیمیایی صورت می گیرد.
در فساد فیزیکی مهمترین عامل حرارت است اگرچه به دلیل غیر فعال کردن آنزیم لیپاز به عنوان یک عامل ضد فساد نیز محسوب می شود.
فساد شیمیایی و بخصوص اکسیداسیون چربی در مجاورت اکسیژن تشدید می شود.
Initiation RH → R* + H

Propagation R* + O2 → ROO
ROO + RH → ROOH + R*

Termination R* + R* → R R
R* + ROO* → ROOR

عوارض ناشی از فساد و اکسیداسیون چربی
کاهش انرژی جیره
کاهش ارزش پروتئینی جیره (قهوه ای- میلارد شدن)
از بین رفتن اسیدهای چرب ضروری
از بین رفتن ویتامینها حلال در چربی

عوارض ناشی از فساد و اکسیداسیون چربی

بازدارنده های معدنی – کیلات ها
در گیاهان موادی هستند که با عناصر معدنی به شکل کمپلکس هایی بسیار پایدار در آمده و از جذب آنها توسط روده و دسترسی بدن جلوگیری می کنند.

اسید اکسالیک (Oxalic acid) – با کلسیم و آهن موجود ترکیب شده و آنها را از دسترس بدن خارج می سازد.

اسید فایتیک = اینوزیتول هگزا فسفات (Phytic acid = Inositol hexa phosphate )
حدود دو سوم کل فسفر در منابع گیاهی به شکل فیتات موجود است.

کیلاتها در قابلیت دسترسی مواد مغذی ( معدنی، پروتئین و نشاسته )
در سطوح بالا سمی می باشند.
جذب عناصر کیلات شده ثابت تر است و کمتر تحت اثرات منفی شرایط گوارش قرار می گیرد.
البته نه تنها تمامی کیلات ها در روند متابولیسم مضر نمی باشد بلکه در بعضی مواقع در علم پزشکی از این خاصیت برای سم زدایی فلزات سنگین استفاده می شود.

بازدارنده های معدنی – گلوکوزینولات ها
گلوکوزینولات ها (Glucosinolates مسئول طعم تندی هستند که به هنگام مصرف گیاهان جنس براسیکا (Brassica) چون کلم، خردل و منداب (کلزا) حادث می گردد.
گلوکوزینولات ها به همراه آنزیم های هیدرولیز کننده آنها تیوگلوکوزیداز (Thioglucosidase ) در کلیه بخش های گیاه شامل ریشه، ساقه، برگ و دانه وجود دارند.
چگونگی تاثیر گلوکوزینولات ها :
تاثیر اصلی بیولوژیکی گلوکوزینولات ها قابلیت ترکیب عنصر ید با پیش سازهای تیروکسین را کاهش داده , در روند ترشح آنها اختلال بوجود می آورد, موجب بزرگ شدن غده تیروئید می گردند موجب گواتر می شود.
آنزیم های هیدرولیز کننده ای که به همراه گلوکوزینولات ها در منابع خوراکی وجود دارند پس از مصرف، موجب هیدرولیز شدن گلوکوزینولات ها به گلوکز، سولفات اسید، تیوسیانات (Thiocyanates ) یا ایزوتیوسیانات (Isothiocyanates ) و یا نیتریل ها (Nitriles ) می شوند.

واکنش هیدرولیز گلوکوزینولات ها

مشکلات مصرف گلوکوزینولات ها
در تخم مرغ های پوست قهوه ای که توسط رود آیلند رد تولید می شوند، حتی اگر مرغ ها مقادیر بسیار کمی کنجاله منداب (کلزا) مصرف نمایند، طعم ماهی می گیرد.
مزه ماهی به تولید تری متیل آمین (Trimethylamin ) ربط داده شده است که در مسیر متابولیکی شکسته شدن گلوکوزینولات ها بوجود می آید. مرغ تخمگذار تخم قهوه ای از نظر تولید آنزیم تری متیل آمین اکسیداز (Trimethylamin oxidase ) در جگر کمبود داشته و نمی تواند ماده مذکور را به ترکیبات دیگر تجزیه کند.
خون ریزی کبد (Liver haemorrhage ) طیور در مواقعی که کنجاله منداب مصرف نموده اند مشاهده شده است و دلیل این امر را محققین به تولید نیتریل ربط می دهند.

بازدارنده های معدنی – گوسیپول
با گروه اپسیلون آمین آزاد لیزین (آرژنین و سیستئین) واکنش داده و سبب دناتوراسیون پروتئین می گردد

ترکیب با یون های فلزی مثل آهن  کاهش ارزش غذایی منابع معدنی

سبب بدی رنگ و طعم فرآورده های غذایی مربوطه  رنگ زرده تخم مرغ به سبز زیتونی تبدیل می شود.

کاهش تولید و اندازه تخم مرغ

ماده ای سمی برای حیوانات تک معده ای  جلوگیری از فسفوریلاسیون مرحله تنفس

تورم شش ها، لاغری مفرط، عدم تحرک  تلف شدن

نامنظم شدن کار قلب و با اختلال در جریان خون موجب مرگ نیز خواهد شد.

عناصر ضد ویتامین
:A ضد ویتامین
😀 ضد ویتامین
:E ضد ویتامین
:K ضد ویتامین
: B1ضد ویتامین
: B2 ضد ویتامین
: B6 ضد ویتامین
سویا خام حاوی آنزیم لیپوکسیداز است که موجب اکسیداسیون و از بین رفتن کاروتن می گردد.
در سویا خام  نرمی استخوان (Rickets ) و یا تشدید آن در مبتلایان
مصرف لوبیا ی خام موجب افزایش نکروز (Necrosis ) کبدی در موش ها و دیستروفی (Dystrophy ) ماهیچه در طیور گردیده است.
مصرف شبدر شیرین از لخته شدن خون در مواقع خونریزی جلوگیری می کند.
تیامیناز عنصر ضد ویتامین تیامین است که در منابع گیاهی چون سرخس
میوه درخت آکی حاوی بازدارنده متابولیسم ریبوفلاوین می باشد.
در کتان یک عامل ضد پیریدوکسین بنام 1-آمینو-دی-پرولین وجود دارد.

بازدارنده ها در کربوهیدراتها
پلی ساکاریدهای غیرنشاسته ای:
این ترکیبات مانند پوششی مواد مغذی را احاطه کرده و از دسترسی آنزیمهای هضمی به نشاسته، پروتئینها و چربیها جلوگیری می کنند و باعث کاهش هضم این مواد مغذی (بخصوص چربیها) می شوند.
پنتوزان ها سبب تغییر در ویسکوزیته مواد هضمی می شوند و در نتیجه موجبات کاهش کلی در هضم خوراک و نیز ازدیاد رطوبت بستر را فراهم می نمایند.
آرابینوزایلان ها اصلی ترین ترکیبات پنتوزی هستند که به مواد دیگر دیواره سلولی متصل بوده و قادرند تا 10 برابر وزن خود آب جذب کنند.
بتاگلوکان ها نیز توسط پرندگان هضم نشده و در نتیجه ویسکوزیته مواد هضمی را افزایش داده و این امر موجب کاهش سرعت مخلوط شدن آنزیم های هضمی شده و نهایتا جذب کاهش می یابد.

عناصر ضد مغذی – بازدارنده ها
تشکر و قدر دانی
و
پاسخ به سوالات

عناصر ضد مغذی – بازدارنده ها
فرید شریعتمداری

دانشیار گروه پرورش و تولید طیور
دانشکده کشاورزی
دانشگاه تربیت مدرس

shariatf@modares.ac.ir
Shariat_madari@yahoo.com

روش های خنثی سازی اثر بازدارنده های ضد آنزیمی پروتئاز
تست کردن پختن جوشاندن در آب تشعشع با گاما مادون قرمز میکروویو تست کردن خشک

قابلیت اثر گذاری این روشها به مقدار رطوبت ، اندازه اجسام ،
شدت دما و مدت زمان حرارت دهی بستگی دارد.
اصلاح نژاد  کانولا که واریته اصلاح شده منداب است

روشهای شیمیایی  افزودن آنزیم, خیساندن در محلولهای نمکی , اسیدی

روشهای فیزیکی – مکانیکی  جدا کردن بوسته

تغذیه ای  اضافه کردن ید به منابع حاوی گلوکوزینولاتها

انبارداری  نگهداری سورگوم در ……..

روشهای حرارتی

اثر حرارت بر فعالیت محدود کننده تریپسینی و میزان بهره وری پروتئین موجود در کنجاله سویای مصرف شده در موش

به نام آنکه هستی از اوست