مقدمه
انرژی ماده نیست، بلکه به بیان ساده، ظرفیت انجام کار است. براساس قانون اول ترمودینامیک، انرژی هرگز به وجود نمیآید و از بین نمیرود، بلکه پیوسته از شکلی به شکل دیگر تبدیل میشود. در طبیعت، گیاهان انرژی نورانی خورشید را جذب کرده و آن را در قالب پیوندهای شیمیایی ذخیره میکنند. از آنجا که پایهی جیرهی طیور صنعتی را گیاهان تشکیل میدهند، پرنده نیز انرژی مورد نیاز خود را از همین منبع دریافت میکند. به همین دلیل، انرژی یکی از مهمترین اجزای جیره در طیور صنعتی محسوب میشود؛ چراکه پرنده برای رشد، تولید، حرکت، حفظ دمای بدن و انجام فعالیتهای طبیعی بدن به انرژی نیاز دارد. اگر انرژی جیره کمتر یا بیشتر از نیاز باشد، میتواند روی مصرف خوراک، عملکرد و هزینه تولید اثر بگذارد.
در تنظیم جیره فقط مقدار انرژی مهم نیست؛ بلکه باید به منبع انرژی، کیفیت مواد اولیه و قابلیت استفاده پرنده از آن نیز توجه شود.
منابع اصلی تامین انرژی در جیره طیور
بخش عمده انرژی مورد نیاز پرنده از طریق دو درشت مغذی اصلی، یعنی کربوهیدراتها و چربیها، تامین میشود (اگرچه اسیدهای آمینه و پروتئینها نیز در شرایط خاص میتوانند انرژی تولید کنند، اما این مسیر به دلیل افزایش حرارتی بالا و هزینه اقتصادی، مطلوب جیرهنویسی نیست). کربوهیدراتها بهعنوان منبع حجیم، در دسترس و اصلیترین تامینکنندهی انرژی پایه عمل میکنند، درحالیکه چربیها به دلیل داشتن بیش از دو برابر چگالی انرژی نسبت به کربوهیدراتها، ابزار کلیدی برای افزایش تراکم انرژی و بهبود راندمان مصرف خوراک به شمار میروند.
در ادامه، نقش هر یک از این منابع، یعنی کربوهیدراتها، چربیها و پروتئینها را در تامین انرژی طیور بهطور جداگانه بررسی میشوند.
1. کربوهیدراتها
کربوهیدراتهای جیره، منبع پایهی انرژی هستند و از نظر ساختاری به چهار دسته تقسیم میشوند: مونوساکاریدها که قندهای سادهای هستند مانند گلوکز و فروکتوز؛ دیساکاریدها مانند ساکارز و لاکتوز؛ الیگوساکاریدها نظیر استاکیوز و رافینوز که قابلیت هضم پایینی در طیور دارند و ارزش انرژیزایی آنها اندک است؛ و پلیساکاریدها که خود به دو دستهی نشاستهای و غیرنشاستهای تقسیم میشوند. بخش عمدهی کربوهیدرات جیره از طریق دانههای غلات نظیر ذرت، سورگوم، گندم و جو تأمین میگردد که علاوه بر نشاسته، دارای مقدار کمی قندهای ساده (مونوساکاریدها) نیز هستند؛ هر دوی این ترکیبات به سادگی توسط طیور قابل استفاده هستند. پلیساکاریدهای غیرنشاستهای شامل سلولز، همیسلولز و پنتوزانها هستند که بخش عمدهای از فیبر غذایی را تشکیل میدهند. به طور معمول، وجود فیبر در جیرهی طیور از نظر انرژی مطرح نیست، اما میتوان نقش آن را در سلامت و عملکرد دستگاه گوارش در نظر گرفت.
2. چربیها
استفاده از چربیها با افزایش چگالی انرژی جیره، محدودیت حجمی فرمولاسیون را برطرف ساخته و دریافت بهینه انرژی و مواد مغذی را در طیور صنعتی تضمین میکند. با این حال، چربیها و اسیدهای چرب تنها برای تأمین انرژی نیستند؛ آنها برای ساخت غشای سلولی و … نیز ضروریاند.
منابع تأمین چربی بهطور کلی به دو دسته تقسیم میشوند:
از طرف دیگر، منابع تأمین چربی رایج در صنعت طیور شامل موارد زیر است:
- روغنهای خام گیاهی (روغن خام سویا، افتابگردان و ذرت)
- فرآوردههای جانبی روغن کشی (رسوب مخازن روغن)
- روغنهای تصفیهشده (روغن تصفیه و سرخ کردنی خوراکی)
- اسیدهای چرب تصفیهشده (اسیداولئیک، اسید پالمتیک و اسید لینولئیک)
- روغن ضایعات رستورانی (روغنهای فست فودی)
- روغنهای استحصالی از ضایعات کشتارگاه (چربی طیور و روغن استخوان)
- پودر چربی (خالص و کلسیمی)
3. اسیدهای آمینه و پروتئینها
پروتئینها و اسیدهای آمینه نیز میتوانند در بدن برای تولید انرژی مصرف شوند، اما این کار هدف اصلی استفاده از پروتئین در جیره نیست. پروتئین بیشتر برای رشد، ساخت آنزیمها و هورمونها، ساخت بافتهای بدن و فعالیتهای تولیدی مورد نیاز است. بنابراین، بهتر است انرژی مورد نیاز پرنده تا حد امکان از منابع مناسب انرژی تأمین شود تا پروتئین برای نقش اصلی خود مورد استفاده قرار گیرد؛ چراکه استفاده از پروتئین برای تولید انرژی، بر خلاف نقش اصلی آن، با افزایش حرارتی بالا و هزینهی اقتصادی همراه است و به همین دلیل در جیرهنویسی مطلوب نیست.
تنظیم مصرف جیره
بالا بودن انرژی جیره لزوماً به معنی عملکرد بهتر نیست. اگر انرژی بیش از نیاز پرنده باشد، ممکن است هزینهی خوراک افزایش یابد و بخشی از انرژی اضافی نیز به شکل چربی در بدن ذخیره شود. از طرف دیگر، اگر انرژی جیره بیش از حد پایین باشد، پرنده ممکن است نتواند انرژی کافی برای رشد یا تولید دریافت کند. بنابراین، هدف اصلی باید تأمین انرژی متناسب با نیاز پرنده باشد، نه صرفاً بالا بردن انرژی خوراک.
در کنار این موضوع، باید توجه داشت که میزان انرژی جیره میتواند بر مصرف خوراک نیز اثر بگذارد؛ معمولاً با افزایش انرژی خوراک، پرنده ممکن است مقدار کمتری خوراک مصرف کند. به همین دلیل، هنگام تغییر انرژی جیره باید به سایر مواد مغذی نیز توجه شود، چراکه در صورت کاهش مصرف خوراک، دریافت پروتئین، اسیدهای آمینه، ویتامینها و مواد معدنی نیز ممکن است کاهش یابد. در نتیجه، انرژی باید همواره در کنار سایر اجزای جیره تنظیم شود.
با این حال، تناسب مقدار انرژی بهتنهایی تضمینکنندهی عملکرد مطلوب نیست؛ مقدار انرژیای که پرنده واقعاً از خوراک دریافت میکند، به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله کیفیت مواد اولیه، نوع غلات و روغن مصرفی، قابلیت هضم خوراک، سن و مرحلهی پرورش/تولید، سلامت دستگاه گوارش، کیفیت فرآوری خوراک، دمای محیط و تعادل سایر مواد مغذی جیره. به همین دلیل، ممکن است دو جیره با انرژی نزدیک به هم، در عمل، عملکرد یکسانی نداشته باشند.
فراتر از این عوامل بیرونی، نحوهی تخصیص انرژی در داخل بدن پرنده نیز از یک اولویت فیزیولوژیک مشخص پیروی میکند: دستگاه گوارش و سیستم متابولیک پرنده ابتدا نیاز انرژی خالص نگهداری را برای پایداری حیات و ایمنی برطرف میکند و سپس باقیماندهی انرژی را به رشد عضله و تولید تخممرغ تخصیص میدهد.
شاخصهای انرژی مورد استفاده در جیره نویسی
انرژی خوراک در طول مسیر گوارش و متابولیسم سلولی دستخوش اتلافهای پیاپی میشود. در ادامه، شاخصهای مختلفی که برای بیان این اتلافها و سطوح گوناگون انرژی به کار میروند، معرفی میشوند.
انرژی خام (Gross Energy – GE):
انرژی خام کل حرارت حاصل از اکسیداسیون کامل ماده در بمب کالریمتر است. این شاخص صرفاً سقف پتانسیل حرارتی را نشان میدهد و کارایی زیستی را مشخص نمیکند.
GE = E
انرژی قابل هضم (Digestible Energy – DE):
انرژی قابل هضم از کسر اتلاف انرژی مدفوع از انرژی خام به دست میآید. با این حال، به دلیل خروج توأم ادرار و مدفوع از کلواک¹ پرندگان، این شاخص در طیور کاربرد ندارد.
DE = (EfoodxDWfood) – (EfecesxDWfeces)
انرژی قابل متابولیسم ظاهری
(Apparent Metabolizable Energy – AME):
انرژی قابل متابولیسم ظاهری، تفاضل انرژی خام و انرژی تلفشده در فضولات (مدفوع و ادرار) است. به دلیل ناچیز بودن گازهای تخمیری در رودهی طیور، AME مستقیماً از اختلاف انرژی دان و فضولات به دست میآید.
ME = GE – GEexcreta
انرژی قابل متابولیسم تصحیحشده برای نیتروژن (MEn):
این شاخص، استاندارد جهانی جیرهنویسی طیور است. در صورت ابقای نیتروژن در بدن بهصورت بافت، ادرار حاوی اسید اوریک کمتری خواهد بود و اتلاف انرژی کمتر نشان داده میشود؛ به همین دلیل، به ازای هر گرم نیتروژن ابقاشده، مقدار ۲۲.۸ کیلوکالری کسر میگردد تا دادهها بین سنین و شرایط مختلف قابل مقایسه شوند. لازم به ذکر است که سطوح MEn موجود در راهنماهای پرورش، مقادیر بهینهی اقتصادی و مدیریتی هستند و نباید آنها را بهعنوان یک نیاز بیولوژیک تغییرناپذیر در نظر گرفت.
MEn = ME – Ncorrection
انرژی قابل متابولیسم حقیقی
(True Metabolizable Energy – TME و TMEn):
این شاخص، از کسر اتلافهای درونی بدن (ترشحات رودهای و ریزش سلولی) از انرژی فضولات، با روش تغذیهی اجباری محاسبه میشود. اگرچه مقادیر MEn و TMEn در دانههای غلات بسیار به هم نزدیک است، اما در اقلام خاصی نظیر پودر پر، سبوس برنج و ضایعات فرآوری غلات تفاوت قابلملاحظهای دارند و نمیتوان آنها را بدون ضریب تبدیل جای یکدیگر به کار برد.
TME = GE -GEexcreta (feed origin)
افزایش حرارتی (Heat Increment – HI):
افزایش حرارتی، اتلاف انرژی بهصورت گرما در جریان هضم، جذب فعال روده و متابولیسم دفع نیتروژن است. پروتئینها بالاترین، کربوهیدراتها متوسط و چربیها کمترین افزایش حرارتی را دارند.
انرژی خالص (Net Energy – NE):
انرژی خالص، انرژی مفید باقیمانده پس از کسر افزایش حرارتی از انرژی قابل متابولیسم است که صرف دو بخش میشود: انرژی خالص نگهداری (تنظیم دما، متابولیسم پایه و فعالیت سلولی) و انرژی خالص تولید (رشد عضله، ساخت چربی و تولید تخممرغ).
NE = ME – HI
NE = NEm – NEp
واحدهای سنجش انرژی
در تنظیم جیرهی دام و طیور، انرژی معمولاً بر اساس واحدهای مشخصی بیان میشود که در ادامه معرفی میشوند.
کالری (cal): مقدار گرمای لازم برای افزایش دمای یک گرم آب از ۱۶.۵ تا ۱۷.۵ درجهی سانتیگراد.
کیلوکالری (kcal): معادل ۱۰۰۰ کالری؛ پرکاربردترین واحد در تنظیم جیرهی دام و طیور.
مگاکالری (Mcal): معادل یک میلیون کالری؛ مبنای تعیین نسبت مواد مغذی به انرژی.
ژول (J): واحد استاندارد سیستم بینالمللی (SI). هر کیلوژول معادل ۱۰۰۰ ژول و هر مگاژول برابر با یک میلیون ژول است (هر یک کالری معادل ۴.۱۸۴ ژول است).
جمعبندی
انرژی یکی از ارکان اصلی جیرهی طیور است که از طریق سه درشتمغذی اصلی، یعنی کربوهیدراتها، چربیها، اسیدهای آمینه و پروتئینها تأمین میشود؛ بهگونهای که کربوهیدراتها نقش منبع پایه و حجیم انرژی را ایفا میکنند و چربیها بیشتر برای افزایش تراکم انرژی جیره به کار میروند. با این تفاوت که هر یک از این منابع، از نظر کارایی متابولیکی و هزینهی اقتصادی، جایگاه متفاوتی در جیرهنویسی دارند، و به همین دلیل، تأمینکنندهی اصلی انرژی نباید صرفاً بر پایهی حجم یا در دسترس بودن یک منبع انتخاب شود. تأمین انرژی جیره صرفاً بر اساس افزایش یا کاهش مقدار آن نیز تعیینکننده نیست؛ چراکه هم مازاد و هم کمبود انرژی نسبت به نیاز پرنده، پیامدهای نامطلوبی از نظر هزینهی خوراک و عملکرد در پی دارد. از سوی دیگر، انرژی جیره یک کمیت ثابت و یکنواخت نیست، بلکه در طول مسیر گوارش و متابولیسم، دستخوش کاهشهای پیدرپی میشود؛ بهگونهای که مقدار انرژی خام ثبتشده برای یک مادهی خوراکی، با مقدار انرژیای که پرنده در عمل از آن بهره میبرد، تفاوت قابلتوجهی دارد. بر همین اساس، ارزیابی صحیح یک جیره مستلزم آن است که بهجای تکیه بر یک عدد کلی، شاخص متناسب با شرایط طیور نظیر (MEn) و عوامل مؤثر بر کارایی واقعی انرژی، از جمله منبع تأمین، کیفیت مواد اولیه و قابلیت هضم، مورد توجه قرار گیرد. در نهایت، تنظیم انرژی جیره یک فرآیند تکبعدی نیست، بلکه باید در تعادل با سایر اجزای جیره و با درک اولویت فیزیولوژیک بدن پرنده در تخصیص انرژی صورت گیرد.
نگارندگان:
- آقای مهندس کیارش استیری
- خانم دکتر چنور پورشاهمحمد
- خانم دکتر نسیم خداکرمزاده
- خانم ویدا غلامی
پاورقی
¹کلواک (Cloaca): منفذ مشترک انتهایی دستگاه گوارش، ادراری و تولیدمثلی در پرندگان است که مواد دفعی، ادرار و محصولات دستگاه تولیدمثل از طریق آن خارج میشوند.
منابع
- .National Research Council. (1994). Nutrient Requirements of Poultry (Ninth Revised Edition). Subcommittee on Poultry Nutrition, Committee on Animal Nutrition, Board on Agriculture
- Wu, G. (2004). Principles of Animal Nutrition. Guoyao Wu.