1 | S t r o n a
Zakres fizjologii zwierzÄ…t
Fizjologia jest jedną z podstawowych nauk biologicznych, zajmującą się opisem i tłumaczeniem procesów
życiowych.
Stanowi zbiór praw fizjologicznych, jakim podlega cały organizm, poszczególnie jego układy, narządy,
tkanki oraz komórki.
Prawa rządzące żywym organizmem są wykrywane doświadczalnie określają one warunki, w jakich
przebiega prawidłowa czynność oraz mechanizmy fizjologiczne, które zapewniają prawidłowe
funkcjonowanie całego organizmu i jego poszczególnych komórek.
Mechanizmy fizjologiczne
Żywy organizm to wielkie zbiorowisko komórek, jego życie jest zależne od sprawnego funkcjonowania
bardzo licznych mechanizmów fizjologicznych występujących między tkankami, narządami i układami.
Dotyczy to zwłaszcza takich układów, jak: nerwowy, wydzielania wewnętrznego, czy krwionośny, a więc
tych układów, które w żywym organizmie pełnią funkcję integracyjną.
Mechanizmy fizjologiczne funkcjonujące w poszczególnych narządach są różne, ale w żywym organizmie
tworzą czynnościową całość.
Zadaniem fizjologii jest poznanie i zrozumienie tych praw, które kierują czynnościowymi żywego
ustroju.
Adaptacja
Fizjologia zajmuje się też poznawaniem praw rządzących przystosowaniem żywych organizmów do
zmiennych warunków środowiska zarówno zewnętrznego jak i wewnętrznego.
Środowisko zewnętrzne ulega ciągłym i dynamicznym zmianom, żywe organizmy posiadają niezwykle
cenną umiejętność przystosowania się do tych zmian-, czyli adaptacji.
Zdolność organizmów do adaptacji umożliwia zachowanie stałości środowiska wewnętrznego, czyli
homeostazy.
Fizjologia a techniki badawcze
Rozwój nauk fizjologicznych jest możliwy dzięki doskonaleniu różnych technik badawczych:
-mikroskopii elektronowej
-biochemii molekularnej
-genomiki
Techniki te pełnia kluczowa rolę w poznawaniu struktury komórki.
Badania na zwierzętach
Poznanie czynności żywego organizmu można uzyskać jedynie w doświadczeniach na zwierzętach.
W zależności od rozwiązywanego problemu do doświadczeń używa się zwierząt laboratoryjnych: żab,
myszy, szczurów, czasem królików oraz zwierząt użytkowych: owiec, kóz, świń.
Uwzględniając rodzaj przeprowadzonych doświadczeń można wyodrębnić doświadczenia: ostre (w
narkozie), przewlekłe.
Badania przewlekłe
Wymagają przygotowania operacyjnego zwierząt i rekonwalescencji. Dzięki nim poznano funkcjonowanie
np. przewodu pokarmowego. Na ich podstawie opracowano szereg modeli badawczych, poznano mechanizmy
czynnościowe organizmu powiązane ze środowiskiem zewnętrznym i produkcją.
Metody przygotowania zwierząt do badań fizjologicznych i zootechnicznych.
Metody badania procesów trawiennych
Techniki badawcze
Określenie strawności (pozornej/ rzeczywistej)
-badanie spożycia i kolekcja kału/ treści
-woreczki porowate z próbkami paszy zawieszane lub mobilne
-badania In vitro (np. treść żwacza)
2 | S t r o n a
Określanie strawności
Strawność pokarmu jest najważniejszą cechą wskazującą na jego przydatność w żywieniu zwierząt
Informacje niezbędne: skład chemiczny paszy, ilość składników strawnych, wyliczanych na podstawie
współczynników strawności.
Współczynnik strawności (WS) jest liczbą wskazującą, w jakim stopniu składnik pokarmowy został
strawiony w przewodzie pokarmowym.
In vivo: badania strawności na zwierzętach nienaruszonych, metody In sithu, oparte na inkubacji próbki
paszy w określonym odcinku przewodu pokarmowego (na zwierzętach operowanych)
In vitro: współczynniki strawności oznacza się laboratoryjnie.
Metody In vivo
-bilansowa (klasyczna)
WS(%) =skł. Strawiony (pobrany-wydalony) /skł. Pobrany *100
-wskaz
nikowa
Współczynniki strawności oblicza się na podstawie porównania stosunku zawartości w próbkach paszy i
kału składnika pokarmowego do wskaz
nika (pierwiastek lub zwiÄ…zek chemiczny dodany do paszy- lub w niej
obecny)
Wskaz
niki
Cr2O3
-w formie sypkiej w paszy
-w opłatku na język
-w formie impregnatu w papierze (Cr2O3-P wprowadzony do żwacza przez przetokę)
Lignina obecna w paszy
Wymienione metody In vivo służą do:
-określania współczynnika strawności składników (suchej masy i składników organicznych, popiołu) w
całym przewodzie pokarmowym
-metoda wskaz
nikowa także do badania strawności w różnych jego odcinkach (operacyjne założenia
przetoki do żwacza lub kaniul do jelita).
Strawność pozorna i rzeczywista
Za pomocą w/w metod określa się strawność pozorną (przy założeniu, że składniki zawarte w kale lub w
treści przewodu pokarmowego są niestrawnymi składnikami pochodzącymi z paszy).
Uwzględniając obecność w kale składników pochodzących z przemian metabolicznych organizmu (np.
złuszczone nabłonki, komórki mikroorganizmów, soki trawienne, enzymy) określa się strawność rzeczywistą.
Metody woreczków nylonowych
In sithu, In sacco
Wykorzystywane są do oznaczania wartości pokarmowej białka dla przeżuwaczy. Polegają na trawieniu
próbek badanej paszy umieszczonej w woreczkach nylonowych i inkubowanych w określonym odcinku
przewodu pokarmowego zwierzęcia. Rozkład białka w żwaczu określa się na podstawie ubytku białka z
próbki, wynikającego z działania bakterii.
Metoda woreczków mobilnych
Metodę woreczków przepływających przez jelita przeżuwacza stosuje się do określenia strawności jelitowej
białka, które nie ulega rozkładowi w żwaczu.
Woreczki nylonowe z paszą po inkubacji w roztworze pepsyny (symulacja trawienia w trawieńcu)
umieszcza się przez kaniule w dwunastnicy, a następnie odzyskuje w kale.
Białko trawione jest dzięki enzymom zwierzęcym zawartym w soku trzustkowym i soku jelitowym.
Określa się jego strawność (ważne u krów o wysokiej wydajności)
3 | S t r o n a
Metody In vitro
Odnoszą się najczęściej do strawności suchej masy lub masy organicznej, a ich wyniki służą do wyliczania
wartości energetycznej pasz, także mają zastosowanie do oznaczeń strawności jelitowej białka, które nie
rozkłada się w żwaczu.
Do metod tych należą metody z zastosowaniem płynu żwacza, enzymów (np. pepsyny, proteazy i celulazy
pochodzenia grzybowego), metod fizycznych (elektroforezy- rozkład białka w żwaczu)
Przykłady badań In vitro
Określanie szybkości rozkładu związków azotowych lub cukrowców w treści żwacza.
-treść inkubujemy (38 C) z dodatkami różnych związków (np. białka czy mocznika lub glukozy czy
celulozy)
-badamy w różnym czasie (0, 1, 2, 5 godz.) zawartość w treści produktów rozkładu dodanych związków
(amoniaku i lotnych kw. TÅ‚uszczowych oraz CO2)
Rozkład wynika z oddziaływania enzymów bakteryjnych.
Kaniulowanie i kateteryzacja przewodu pokarmowego, naczyń krwionośnych i limfatycznych.
-kaniule T pojedyncze i wielokrotne.
-kaniule mostkowe pojedyncze lub wielokrotne
-katetery do przewodów ślinowych, trzustkowych, żółciowych
-katetery do naczyń krwionośnych/limfatycznych
Kaniulowanie j. Cienkiego pozwala na określenie ilości składników pokarmowych przepływających przez
dany odcinek przewodu pokarmowego w celu: wyliczenia strawności, określenia syntezy białka w żwaczu.
Kaniule T (Thomasa) i mostkowe.
Kaniula T (Thomasa)
Wprowadza się operacyjnie do dwunastnicy (przed ujściem przewodu trzustkowego)
Wymagane jest podawanie wskaz
ników celem wyliczenia: przepływu fazy stałej treści i zawartości w niej
np. białka (Cr2O3-P), przepływu fazy płynnej (PEG, CrEDTA).
Treść pobiera się kilka razy na dobę do próby zbiorczej i poddaje analizom.
Kaniula mostkowa (jelito przecięte jest w punktach i połączone rurką)
Przeprowadza się całkowitą dobową kolekcję treści pokarmowej, mierzy jej ilość i pobiera próby do bada
(pula), pozostałą ilość treści po podgrzaniu podaje się do jelita, na podstawie wykonanych analiz określa się
strawność danego składnika pokarmowego.
Åšlinianki
Odruch warunkowy- widok i zapach pokarmu powodował u psa odruchowe wydzielanie śliny, odruch
można wywołać, bodz
cami psychicznymi, wzrokowymi czy węchowymi, jeżeli są stosowane kilka razy przed
karmieniem powodują odruchowe wydzielanie śliny.
Bodziec psychiczny dociera nerwami węchowymi, wzrokowymi do kory mózgowej i ośrodka wydzielania
śliny w rdzeniu, podnieta jest przekazana do ślinianek, które nasilają wydzielanie śliny.
Modele doświadczalne w badaniach fizjologicznych na zwierzętach.
Modyfikowanie przewodu pokarmowego
-przecięcie przełyku (oesophagotomia)
Zabieg operacyjny, który umożliwia badanie trawienia podczas rzekomego karmienia-wpływ układu
nerwowego na wydzielanie soku żołądkowego.
-mały żołądeczek/ żwacz
Mały żołądeczek Heindenhaina
Operacyjne przygotowanie żołądka przez nacięcie błony surowiczej, warstwy mięśniowej i śluzowej wraz z
gałązkami nerwowymi- po zaszyciu mięśni powstała kieszonka- łączność z żołądkiem przez krew. Model ten
pozwolił na badanie przepływu czynników przenoszonych przez krew (chemicznych, hormonów), pokarmu
na wydzielanie soku żołądkowego.
4 | S t r o n a
Mały żołądeczek Pawłowa.
Podobny zabieg operacyjny wykonany na żołądku, łączność z żołądkiem tylko drogą nerwową. Pozwala na
prześledzenie wpływu układu nerwowego na wydzielanie soku żołądkowego.
-wycięcie jelita ślepego/ jelita grubego
Model do badania czynności trzustki
Wymaga operacyjnego przygotowania zwierzÄ…t:
-kateter do przewodu trzustkowego
-kaniula T do dwunastnicy
-elektrody w dwunastnicy
Rejestracja zjawisk elektrycznych i mechanicznych
Rejestracja aktywności elektrycznej mięśniówki gładkiej dwunastnicy. MMC (migrujący kompleks
mioelektryczny).
Cielętom implantuje się kateter do przewodu trzustkowego, kaniulę dwunastniczą i 2 srebrne elektrody.
Rejestruje się aktywność MMC (czas trwania cykli i ilość potencjałów czynnościowych) i przeprowadza
kolekcje soku trzustkowego (przed, w czasie karmienia i po karmieniu) w celu określenia wpływu soku i
wyrzutu białka w soku.
Fazy MMC:
-NSA-fale wolne, brak potencjałów czynnościowych
-ISA-skurcze mięśniówki gładkie (mieszające), nieregularne potencjały.
-RS-regularne skurcze mięśniówki, potencjał na grzbiecie każdej fali
Wydzielanie soku trzustkowego jest skorelowane z aktywnością elektryczną dwunastnicy.
NSA najniższe wydzielanie
ISA wzrasta i osiąga wartość maksymalną
RS gwałtownie spada
Cykl trzustkowy (PPS)= 1 cykl MMC
Pies, człowiek-2h
Prosi-1,5h
Cielę mleko-30min, stały pokarm- 80 min
Szczur-15min
Regulacja pobierania pokarmu
Na pokarm składają się: składniki odżywcze, sub. Antyodżywcze- ANF (inhibitory enzymów, taniny,
lektyny), dodatki pokarmowe (antybiotyki, probiotyki)
Pobieranie paszy
G lub kg suchej masy/ kg masy ciała
G lub kg suchej masy/ kg masy metabolicznej
G lub kg/kg0,75 u bydła i świń
G lub kg/ kg0,67 u drobiu
Skład paszy
-woda
-sucha masa-składniki mineralne-makro- i mikroelementy
-składniki organiczne-cukrowce
-Białka
-tłuszcze
-witaminy
Regulacje
Pobieranie pokarmu i picie wody regulowane jest przez ośrodkowy układ nerwowy
Ośrodki nerwowe kontrolujące ilość pobieranego pokarmu występują w podwzgórzu, drażniąc prądem różne
jego części stwierdzono zmienny apetyt.
5 | S t r o n a
Zmiany apetytu występują zarówno w krótkich okresach 9np. w ciągu dnia), jak i długich.
Krótkoterminowe zmiany apetytu zależą od dostępności składników pokarmowych z przewodu
pokarmowego, smakowitości paszy, szybkości jej pobierania oraz od szybkości przepływu treści pokarmowej.
Zmiany długoterminowe to np. żarłoczność (hiperfagia) u młodych, hipofagia u otłuszczonych opasów, w
okresie zasuszenia krów czy na początku laktacji.
Mechanizmy regulacji
Odpowiednie informacje docierają do ośrodków łaknienia(głodu) i sytości w podwzgórzu, gdzie wyzwalają
reakcje charakterystyczne dla pobudzonego ośrodka.
U zwierząt gospodarskich dominujący jest ośrodek sytości.
W podwzgórzu zlokalizowano dwa ośrodki regulujące pobieranie pokarmu:
-Ośrodek łaknienia- głodu (boczne części podwzgórza)
-ośrodek sytości (środkowa część podwzgórza)
Ośrodek sytości
W neuronach ośrodka sytości są receptory cholinergiczne,
Substancja przekaz
nikowÄ… w synapsach jest acetylocholina
Pobudzenie go wpływa na zmniejszenie apetytu
Aktywność ośrodka łaknienia i sytości jest modyfikowana przez neuropeptydy i hormony.
Czynniki zwiększające pobieranie pokarmu
-agoniści noradrenaliny w receptorach ą: dopamina, serotonina, GABA
-hormony: glikokortykoidy, wzrostu (GH, STH), tarczycy, grelina
Czynniki obniżające pobieranie pokarmu
-peptydy: bombezyna, CCK, somatostatyna, VIP
-hormony: kalcytonina, glukagon, insulina, lektyna.
Rola leptyny
Do czynników długoterminowej kontroli zaliczana jest lektyna uwalniana z adipocytów pod wpływem
wchłoniętych składników pokarmowych
(pobudza ośrodek sytości).
Składniki pokarmowe mogą działać na uwalnianie leptyny bezpośrednio lub przez insulinę.
Lektyna jest także wytwarzana w żołądku i może mieć udział w krótkoterminowej kontroli przyjmowania
pokarmu (interakcja z grelinÄ…).
Odkryta w 1994. Wydzielana przez komórki tkanki tłuszczowej do krwi.
Wpływa na ośrodkowy układ nerwowy, hamuje pobieranie pokarmu i wykorzystanie energii przez
organizm- hormon sytości. Hamuje wchłanianie z jelita cukrów prostych i kwasów tłuszczowych, które
gromadzÄ… siÄ™ w enterocytach,
-Hamuje motorykę żołądka i wydzielanie soku żołądkowego,
- pobudza motorykÄ™ dwunastnicy i uwalnianie CCK,
- hamuje wydzielanie soku trzustkowego
Aktywny receptor leptynowy odkryto w:
-komórkach nabłonka żołądka i jelita cienkiego
-w trzustce (komórki alfa i beta)
-neuronach autonomicznego i jelitowego układu nerwowego.
Funkcjonowanie ośrodka łaknienia- głodu
-Sygnałem do rozpoczęcia jedzenia jest opróżnienie przewodu pokarmowego
-spadek glukozy (główne z
ródło energii dla neuronów mózgowych) we krwi
-spadek poziomu aminokwasów
-występowanie odruchów warunkowych
Regulacja u przeżuwaczy jest inna niż u monogastrycznych. Obecność przedżołądków i występujących w
nich procesów fermentacyjnych obniżyły znacznie Olę CCK (wydzielanej przez śluzówkę dwunastnicy).
6 | S t r o n a
Dorosłe przeżuwacze
Fermentacja węglowodanów=> LKT+gazy=> pobudzają chemoreceptory w błonie śluzowej
przedżołądków=> informacja nerwem błędnym dociera do podwzgórza=> dane o stopniu fermentacji i
wypełnieniu żwacza.
Wzrost we krwi LKT jest czynnikiem obniżającym apetyt. Wzrost kwasów tłuszczowych (z lipolizy tłuszczu
zapasowego) zwiększa pobranie pokarmu.
Mechanizmy
Ośrodki łaknienia i sytości współdziałają na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Pobudzenie ośrodka łaknienia wyzwala uczucie głodu i chęć pobierania pokarmu.
Pokarm jest pobierany do momentu pobudzenia ośrodka sytości, który hamuje apetyt.
Rola greliny
Kluczową rolę w regulacji pobierania pokarmów pełni neuropeptyd Y (NPY) (z neuronów podwzgórza),
pobudza bezpośrednio aktywność ośrodka głodu.
Grelina silnie pobudza uwalnianie NPY w podwzgórzu, pobudza, więc apetyt,
Lektyna, CCK, polipeptyd trzustkowy hamujÄ… uwalnianie neuropeptydu Y.
Grelina i jej receptor
Jest hormonem wytwarzanym w błonie śluzowej żołądka,
Receptor grelinowy zlokalizowano w:
Śluzówce żołądka, j. Cienkiego, trzustce (komórki wysp alfa, pęcherzykowe)
Neuronach autonomicznego i jelitowego układu nerwowego
Powoduje wzrost pobrania i przyrost masy ciała-hormon głodu.
Poza tym ma działanie przeciwzapalne, stymuluje tworzenie kości, wpływ na egzokrynną czynność trzustki,
funkcje rozrodcze, metabolizm glukozy i lipidów, moduluje proliferację komórek.
Regulacja pobierania wody
Ośrodkowa- ośrodek picia wody leży w podwzgórzu.
Obwodowa- związana z pobudzeniem osmoreceptorów w naczyniach krwionośnych.
Inne czynniki wpływające na pobór paszy:
Forma fizyczna paszy(istotna u przeżuwaczy) -rozdrobniona przemieszcza się szybciej niż włóknista.
Strawność (pasze o niskiej strawności dłużej zalegają)
Zawartość włókna w paszy, jego struktura i tempo trawienia
Zawartość białka w dawce (niedobór obniża pobranie u świń, drobiu i przeżuwaczy)
Dodatek mocznika do dawki niedoborowej w białko zwiększa pobranie
Zawartość NaCl (sól podawana w lizawkach zwiększa pobranie)
Smak i zapach
Pokarmy słodkie zwiększają apetyt u koni, świń, psów
Pokarmy gorzkie np. śruta rzepakowa zmniejszają apetyt
Pokarmy kwaśne pobudzają apetyt u owiec, ale nie są preferowane przez konie.
Procesy trawienne w żołądku monogastrycznych
Mechanizmy i regulacje, enzymy soku żołądkowego.
Transport pokarmu
Pokarm rozdrobniony, nawilżony śliną i uformowany w kęs przechodzi w stronę cieśni gardła, przesuwany
jest w kierunku korzenia języka i połykany (mimowolny akt połykania)
Ośrodek połykania mieści się w rdzeniu przedłużonym.
Siłą mięśni i grawitacji pokarm jest wciśnięty do przełyku, w którym przesuwa się ruchami
perystaltycznymi (robaczkowymi)
W fazie końcowej połykania pokarmu następuje odruchowe otwarcie mięśnia zwieracza wpustu żołądka
(drogi aferentne) i eferentne biegną w nerwach błędnych).
7 | S t r o n a
Regulacja aktywności ruchowej żołądka
1. Nerwowa
-układ współczulny- oddziaływanie hamujące
-układ przywspółczulny- pobudzające
2. Humoralna
Czynniki obudzajÄ…ce
Gastryna (peptyd wydzielany w odz
wierniku dwunastnicy)
-motylina (peptyd wydzielany w jelicie cienkim)
-insulina (hipoglikemia pobudza)
Czynniki hamujÄ…ce
-glukagon (hiperglikemia pobudza)
-sekretyna (peptyd z dwunastnicy, przy spadku pH treści, bogatej w tłuszcz)
-GIP (żołądkowy peptyd hamujący)
Motoryka żołądka
Skurcze żołądka rejestruje się za pomocą umieszczonego nim balonika (zmiany ciśnienia w różnych fazach
trawienia podczas mieszania treści i jej przesuwania)
Metody rentgenoskopii- śledzenie zmian ciśnienia w żołądku, kierunku skurczu i napięcia ścian (rejestracje
potencjałów czynnościowych), podczas:
-skurczowej fali perystaltycznej
-skurczowych ruchów cz. Odz
wiernikowej (wzrost ciśnienia, transport treści do dwunastnicy)
-skurczów tonicznych całego żołądka (mięśni podłużnych i poprzecznych)
Żołądek
Jest miejscem trawienia i czasowego magazynowania treści pokarmowej
Funkcje magazynowe pełni jego część proksymalna (wpust, dno, bliższa część trzonu), mieszanie pokarmu z
sokiem żołądkowym odbywa się w części dystalnej (obwodowa część trzonu, część odz
wiernika).
Gruczoły żołądkowe
Błona śluzowa żołądka jest przystosowana do wydzielania soku, posiada liczne gruczoły wydzielnicze.
Gruczoły wpustowe- składają się z komórek głównych, wydzielają alkaliczny płyn zawierający pepsynogen
(małą ilość) i leukocyty (znaczną ilość)
Gruczoły denne i odz
wiernikowe- występują tu:
-komórki główne, wydzielające sok żołądkowy bogaty w enzymy
-komórki okładzinowe- wydzielają kwas solny (HCl)
-komórki dodatkowe- produkują śluz bogaty w mucyny (1 mm warstwa ochronna śluzówki)
Fazy wydzielnicze żołądka i ich mechanizmy
Wydzielanie kwasu solnego i pepsyny przez gruczoły właściwe żołądka jest wypadkową współdziałania wielu
czynników pobudzających i hamujących, zarówno o charakterze nerwowym jak i hormonalnym.
Wydzielanie żołądkowe dzieli się na dwa okresy;
-międzytrawienny- podstawowy
-trawienny- pokarmowy
Fazy: głowowa (20%), żołądkowa (70%), jelitowa (10%)
Faza głowowa- psychiczna
Następuj odruchowe wydzielanie soku żołądkowego, stan pobudzenia od receptorów (dotyku, węchu, smaku)
jest przekazany do OUN i nerwami błędnymi dociera do żołądka.
Acetylocholina (Ach) pobudza wydzielanie w cz. Odz
wiernikowej gastryny, stymuluje wydzielanie histaminy
(przez dekarboksylację histydyny), wpływającej na wzrost wydzielania soku żołądkowego (model Pawłowa z
karmieniem rzekomym i małym żołądeczkiem).
8 | S t r o n a
Faza żołądkowa (chemiczna)
Następuje wzrost wydzielania soku na skutek oddziaływania składu chemicznego pokarmu (peptydów, AA,
Ca2+, alkoholu) oraz oddziaływania mechanicznego (rozciągnięcie ścian- pobudzenie mechanoreceptorów)
W błonie śluzowej cz. Odz
wiernikowej wydziela się gastryna, po wchłonięciu do krwi zwiększa się
wydzielanie soku żołądkowego i kwasu solnego (model Heindenhaina)
Faza jelitowa
Następuje po przejściu pokarmu do jelita, co wpływa hamująco na wydzielanie soku
Podobnie działa niskie pH, zawartość tłuszczu w treści dwunastnicy
Następuje zwiększenie uwalniania hormonów peptydowych (sekretyny, GIP- żołądkowy peptyd hamujący,
SIH- somatostatyna).
Bodz
ce wpływające na wydzielanie gastryny
PowodujÄ…ce wzrost wydzielania gastryny
Pochodzące ze ścian i światła żołądka
-peptydy i aminokwasy
-rozciąganie ścian żołądka
Neuronalne- związane z układem nerwowym
-pobudzenie nerwu błędnego, prawdopodobnie niecholinergiczne
Przenoszone z krwiÄ…
-wapń
-adrenalina
Czynniki hamujÄ…ce wydzielanie gastryny
Pochodzące ze ścian i światła żołądka
-kwasy
Przenoszone z krwiÄ…
-sekretyna, GIP, VIP, glukagon, kalcytonina
Sok żołądkowy świni
PÅ‚yn wodnisty bezbarwny (99, 5% wody, 0, 5% s.m.)
Składniki nieorganiczne: NaCl, KC, fosforany
Składniki organiczne: mucyny, enzymy
pH= 1, 5- 2, 0
Pepsynogen i pepsyna
Podpuszczka (u osesków)
Kwas solny
Amylaza ślinowa
Mucyny
Rola śliny
Ułatwia połykanie pokarmu pokrytego mucyną
Spłukuje mechanicznie śluzówkę jamy ustnej
Pełni funkcję trawienną (enzym amylaza u człowieka, małpy, świni, szczura, ptaka)
Zawiera czynniki bakteriostatyczne (lizozym)
Udział w utrzymaniu izoosmii i izohydrii
Reguluje temperaturę ciała i gospodarkę wodną (pies, przeżuwacze)
Zawiera funkcjonalne białka:
-białko R wiąże Wit. B12 (u wszystkich zwierząt)
-PRP wiąże taniny (u gryzoni, torbaczy, zającowatych)
Dobowe ilości (l) krowa 40-60(200), koń 30-40, owca 5-15, świnia 10-15, pies 0,5-3,0
9 | S t r o n a
Enzymy soku żołądkowego
Pepsyna
Enzym proteolityczny, produkowany przez kom. Główne w postaci pepsynogenu, aktywatory w środowisk
kwaśnym HCl, optimum działania enzymu w warunkach pH 1-2,5.
Pepsyna działa na wszystkie białka rozpuszczalne, atakuje wiązania peptydowe między niektórymi
aminokwasami- np. aromatycznymi.
PowstajÄ… peptydy w jelicie cienkim trawione przez enzymy soku trzustkowego i jelitowego.
Podpuszczka (renina)
Enzym proteolityczny obecny u zwierząt karmionych mlekiem, wydzielany przez komórki główne żołądka
gruczołów żołądka, działa na wiązania peptydowe kazeiny (rozpuszczalne białko mleka)
-ścina mleko po 3-4 min powstaje skrzep (parakazeinian Ca) oraz serwatka (białka laktoalbuminy,
laktoglobuliny)
-skrzep kazeinowy pozostaje w żołądku dwa razy dłużej
-wytrącone białko jest trawione przez pepsynę, podpuszczkę i HCl
pH w żołądku przed karmieniem 2,0-2,8, po karmieniu 4,5-6,2
Amylaza ślinowa
Enzym o właściwościach amylolitycznych, rozkłada wiązania typu alfa-1,4 glikozydowe w skrobi. Którymi
są połączone cząsteczki glukozy
skrobia amylaza/jony Cl- maltoza (pH 6,9)
enzym występuje w ślinie człowieka i niektórych zwierząt (prócz psów, kotów, przeżuwaczy)
lipaza ślinowa
enzym o właściwościach lipolitycznych, wydzielany przez gruczoły ślinowe podniebienne, działa najsilniej
na trój glicerydy (TG) tłuszczu mleka (zemulgowany tłuszcz)
lipaza rozkłada wiązania estrowe tłuszczów, powstaje glicerol i kwasy tłuszczowe. W ciągu 30 min. Od
karmienia rozpuszcza około 50% TG
optymalne pH 4,5-6,0
aktywność enzymu zanika na ogół w wieku 3 miesięcy
trawienie w żołądku świni i konia
charakteryzuje się udziałem enzymów roślinnych oraz mikroorganizmów,
enzymy rozkładają węglowodany w jamie ustnej i w części wpustowej żołądka (bezgruczołowej), bez
udziału soku żołądkowego.
w/w enzymy rozkładają 10% węglowodanów strukturalnych (celuloza, hemiceluloza) do LKT, amylaza
ślinowa rozkłada około 30% skrobi
procesy rozkładu i fermentacji ustają po zakwaszeniu treści sokiem żołądkowym.
Przeżuwacze
Specyfika procesów trawiennych w żołądku wielokomorowym i ich znaczenie dla produkcji
Żwacz: pojemność 100-2-120 kg, treść może zalegać 20-48 h
Czepiec: rozdział cząsteczek mniejszych, które przejdą dalej i większych, które pozostają w żwaczu.
Księgi: pojemność 10 l treść zalega 30-60 min
Trawieniec: tak jak u monogastrycznych treść zalega 1-2 godz.
Okrężnica i prostnica: treść zalega 6-10 h
Jelito ślepe: treść zalega 6-11 h
Aktywność ruchowa żołądka złożonego jest zależna od OUN, istnieje odruchowy mechanizm skurczów
(duża rola nerwu błędnego)
Ośrodek ruchów przedżołądków mieści się w rdzeniu przedłużonym
Rodzaje ruchów:
10 | S t r o n a
-mieszanie pokarmu
-przesunięcie do jamy ustnej w celu powtórnego przeżucia
-transport do trawieńca
W przedżołądku nie ma żadnych własnych (zwierzęcych) enzymów trawiennych
W trawieniu pokarmów ogromną rolę odgrywają enzym bakterii
Pierwotniaków i grzyby.
Normalne i naturalne dla przebiegających procesów trawienia w żwaczu jest pH 6-7. Zmienia się ono w
zależności od spożywanych pokarmów i zawartości w nich poszczególnych składników. Fermentacja
przebiegająca w żwaczu jest możliwa dzięki obecności w nom bogatej flory mikroorganizmów.
10-50 bilionów bakterii, 1milion pierwotniaków, zmienna ilość grzybów i drożdżaków.
Butyrivibro fibrisolvens Treponema sp.
Grupy bakterii
Lachnospira multiparus
Treponema bryantii
Celulolityczne:
SyntetyzujÄ…ce amoniak:
Stepcococcus bovis
Butyrivibro fibrisolvenis
Bacteriodes ruminicola
Bacteriodes ruminicola
Selenomonas ruminantium
Lipolityczne:
Ruminococcus sp.
Megasphaera elsdenii
Butyrivibrio fibrisolvens
Anaerovobrio lipolytica
Amylolityczne:
SyntetyzujÄ…ce metan:
Fusocillus sp.
Bacteriodes amylophilus
Methanobrevibacter
Micrococcus sp.
Bacteriodes ruminicola
ruminantium
Steptococus bovis
Methanobacterium
Proteolityczne:
Succinimonas amylolytica
formicicum
Bacteriodes amyliphylus Methanomicrobium mobile
Bacteriodes ruminicola
Hemilulolityczne:
Butyrivibrio fibrisolvens
Orzęski:
Bacteriodes succinogenes
Steptococcus bovis
Ruminococcus flavefaciens
Eu Eudiplodinium
Ruminococcus albus
Ep Epidinium
Ureolityczne:
Butyrivibrio fibrisolveris
En Entodinium
Bacteriodes ruminicola D Daystrichia
Selenomonas sp. El Enoplastron
Pektynolityczne:
Ruminicoccus bromii
Bacteriodes ruminicola
Butyrivibrio sp.
Wchłanianie LKT (lotnych kwasów tłuszczowych)
LKT są wchłaniane żwaczu, czepcu i księgach (w formie niezdysocjowanej).
Wchłaniane z przedżołądków do krwi LKT (90%) dostarczają tkankom 70% energii metabolicznej
potrzebnej do procesów życiowych (część przechodzi z treścią do dalszych odcinków)
Znaczenie LKT
y
ródło energii dla bakterii żwaczowych (glikoliza 1 mola glukozy-4 mole ATP)
Kwas octowy- prekursor tłuszczu mleka
Kwas propionowy- substrat do syntezy glukozy i aminokwasów w wątrobie, laktozy w gruczole mlekowym.
Kwas masłowy- z
ródło energii dla komórek ścian żwacza, syntezy tłuszczu zapasowego i mleka.
Przeżuwacze i produkcja śliny
-rozdrabnianie i ekspozycja cukrowców na działanie mikroflory
-podczas 6-8 godzinnego przeżuwania produkowane jest 160-180 litrów śliny.
-bufory śliny: wodorowęglany i fosforany- neutralizują kwaśne produkty fermentacji powodując
zobojętnienie pH i poprawia wzrost mikroflory i strawność włókna.
11 | S t r o n a
Fermentacja żwaczowo- czepcowa
-końcowe produkty fermentacji celulozy i innych cukrowców to LKT
-LKT SA dominujÄ…cym z
ródłem energii dla organizmu i substratami do syntezy trój glicerydów i laktozy w
mleku.
-produkcja gazów- 1000litrów dziennie usuwanych przez odbijanie.
-mikroorganizmy to bogate z
ródło białka.
-bakterie żwaczowe produkują witaminy grupy B, PP, kwas foliowy i witaminę K.
Księgi
Wchłanianie zwrotne wody, sodu, fosforanów, resztkowych LKT.
Trawieniec
-sekrecja mocnych kwasów i enzymów trawiennych
-trawienie składników pokarmowych niefermentowanych w żwaczu (tłuszcze, białka).
-trawienie białka pochodzenia bakteryjnego.
Jelito cienkie
-wydzielanie enzymów trawiennych jelita wątroby i trzustki
-enzymatyczne trawienie węglowodanów białek i tłuszczy.
-wchłanianie wody, związków mineralnych i produktów trawienia (glukozy, AA, kwasów tłuszczowych)
Jelito ślepe i grube
-dalsza fermentacja (dzięki mikroorganizmom jelita) niewchłoniętych wcześniej produktów trawienia.
-wchłanianie wody i formowanie kału.
Ćwiczenie
-treść żwacza owcy
-układ do pomiaru ilości wydzielonych gazów
-cukry-celuloza, skrobia, glukoza
Wykonanie
-umieszczenie produktów w treści żwacza
-inkubacja w Å‚az
ni wodnej (temp. 37°C) przez 40 minut
-spisywanie, co 5 min. Ilości wydzielonego gazu
-sporzÄ…dzenie wykresu.
Rozmiar i energetyczna wydajność syntezy białka mikroorganizmów w żwaczu.
Mikroorganizmy
-synteza w przedżołądkach jest procesem ciągłym i polega na przyroście biomasy namnażających się
bakterii, pierwotniaków i grzybów.
-populacja drobnoustrojów żwacza stanowi około 10% treści żwacza, w ciągu doby namnaża się 100%
populacji i podobna ilość przechodzi z treścią do trawieńca i jelit.
-bakterie o właściwościach proteolitycznych (12-38%) rozkładają białka, proteoliza przebiega najszybciej
przy pH 6,5
-bakterie rozkładają także NPN (z pokarmu lub przemian w wątrobie), np. ureolitycznie rozkładają mocznik.
Synteza białka mikroorganizmów
-procesy syntezy białka w przedżołądkach są ściśle związane z procesami rozkładu białka pokarmowego i
NPN, produkty tego enzymatycznego rozkładu (amoniak, aminokwasy, peptydy) są wykorzystywane przez
bakterie żwaczowe do budowy własnych białek.
Schemat rozkładu związków azotowych
Białko paszy+(enzymy bakteryjne proteazy)=>peptydy
Peptydy+ enzymy bakteryjne peptydazy=>aminokwasy
12 | S t r o n a
Aminokwasy wchłaniane do wnętrza bakterii
Przemiany aminokwasów
1- Dezaminacja NH3+keto kwas=>cykl przemian cukrów LKT
2- Transami nacja NH3+kwas Ä… keto glutarowy=>glutamina AA endogenne
3- Dekarboksylacja=>AA-obojętnych-aminy, AA- zasadowych-oligoaminy
5ØbÜ5Ø_Ü5ØRÜ5ØNÜ5ØgÜ5ØNÜ 5ØOÜ5ØNÜ5ØXÜ5ØaÜ5ØRÜ5Ø_Ü5ØfÜ5ØWÜ5Ø[Ü5ØNÜ
RozkÅ‚ad mocznika (zwiÄ…zek azotowy niebiaÅ‚kowy)5ØZÜ5Ø\Ü5ØPÜ5ØgÜ5Ø[Ü5ØVÜ5ØXÜ " 25ØAÜ5Ø;Ü2 + 5Ø6Ü5ØBÜ2
5Ø;Ü25ØBÜ
Synteza białka c.d.
Procesy przekształcenia białka paszy i NPN w białko drobnoustrojów to procesy konwersji
Pierwotniaki odżywiają się bakteriami i organicznymi składnikami pokarmu, część białka bakterii ulega
przekształceniu w białko pierwotniaków (białko zwierzęce zawierające cenne aminokwasy egzogenne)
Proces ten to uszlachetnienie białka w żwaczu
Białko drobnoustrojów syntetyzowane de Novo:
Białko bakterii (70%)
Białko pierwotniaków (30%)
Frakcje te majÄ… swoje markery
DAPA (kwas dwuaminopimelinowy) dla białka bakteryjnego
AEPA (kwas aminoetylofosfanowy) dla białka pierwotniaków
Markery te oznacza się w treści dwunastnicy celem rozróżnienia pochodzenia białka dopływającego z
trawieńca.
Znaczenie białka drobnoustrojów
-białko w trawieńcu i jelitach jest trawione enzymatycznie przez enzymy soku trzustkowego i jelitowego,
produktami trawienia sÄ… aminokwasy.
AA są zużywane na pokrycie potrzeb bytowych i produkcyjnych zwierząt
Białko drobnoustrojów może pokryć w 100% zapotrzebowanie na AA zwierząt opasowych, ale tylko
częściowo krów mlecznych (do 10 l mleka na dobę), niezbędne jest stosowanie pasz z udziałem białka
nierozkładanego w żwaczu.
Skład i potrzeby bakterii
Zależą od gatunku
Tempo wzrostu zależy od pH treści żwacza, rodzaju i dostępności substratów: azotu, energii, rozgałęzionych
szkieletów C, siarki, fosforu.
Skład suchej masy komórek bakterii
50-120 mg azotu
70-350 mg cukrowców
70-250 mg tłuszczu
50-240 mg popiołu
Synchronizacja przemian w żwaczu
-głównym z
ródłem N dla bakterii (90%) jest amoniak.
-niezbędna do syntezy białka jest też energia (ATP) i szkielety węglowe (z węglowodanów lub dezaminacji
AA)
-dla procesów syntezy białka istotna jest szybkość rozkładu zw. Azotowych i cukrowców w żwaczu,
wpływająca na powstawanie produktów, niezbędnych do syntezy
-synteza jest optymalna, gdy ich rozkład w żwaczu jest zsynchronizowany w czasie, produkt rozkładu (NH3
i LKT) uwalniane w podobnym czasie zabezpieczają tkanki przed toksycznym działaniem każdego z nich,
gdy w żwaczu jest w nadmiarze.
Przygotowanie zwierząt do badań
Operacyjne zakładanie przetok do żwacza
13 | S t r o n a
Stosowanie markerów do badania szybkości przepływu treści w przewodzie pokarmowym (fazy stałej), przy
badaniu rozmiaru syntezy białka mikroorganizmów w żwaczu głównie Cr2O3.
Metody określania rozmiaru syntezy białka mikroorganizmów
1
Na podstawie ilości kwasów nukleinowych (NA) dopływających z treścią do dwunastnicy
Założenia:
W ciele bakterii: N-NA:N-MP=20:80
W pierwotniakach: N-NA:N-MP=10:90
Model badawczy: zwierzęta Kaniulowanie (kaniula mostkowa lub prosta+ odpowiednie markery dla fazy
stałej treści np. Cr2O3).
2
Na podstawie wydalania w moczu alantoniny (pochodzi z rozkładu NA mikroorganizmów), które jest
skorelowane dodatnio z ilością NA dopływających do dwunastnicy.
Model badawczy: zwierzęta nienaruszone, karmione stałą dawką pokarmową, kolekcja moczu na
stanowisku.
Określa się też zawartość alantoniny w mleku czy osoczu krwi.
Wydajność syntezy białka mikroorganizmów
Określona jest ilością azotu wbudowanego w drobnoustroje podczas pozornego rozkładu w żwaczu 1kg
substancji organicznej (OMDaR)
Ilość ta wynosi 30-32 g N co odpowiada 188-200 g białka ogólnego.
Celowość suplementacji białka mikroorganizmów
-dotyczy krów o wydajności wyższej niż 11-12 l na dobę
-w dawce pokarmowej należy podawać białko nieulegające rozkładowi w żwaczu (oporne na enzymy
bakteryjne)
-stopień rozkładu w żwaczu tego białka określa się przy użyciu techniki woreczków nylonowych.
Synteza białka w żwaczu w świetle francuskiego systemu oceny potrzeb przeżuwaczy (system INRA-
PDI)
System PDI
Umożliwia ocenę ilości aminokwasów (N-AA*6,25) wchłanianych w jelicie cienkim, pochodzących z
frakcji:
-PDIM
-PDIA
-białka endogennego
w/w frakcje białka są trawione przez enzymy proteolityczne soku trzustkowego i jelitowego.
Frakcja białka PDIA
PDIA=CP (1-dg)*ddp
CP=zawartość białka ogólnego w paszy
Dg=stoień rozkładu białka w żwaczu
Ddp=rzeczywista strawność w jelicie cienkim białka nierozkładanego w żwaczu (0,60-0,90)
Dg=0,65S+0,35
S-rozpuszczalność
Frakcja białka PDIM
PDIME=0,135 DOM*0,80*0,70
0,135- energetyczna wydajność syntezy białka mikroorganizmów, w g/g strawionej masy organicznej.
0,80- współczynnik odpowiadający zawartości AA w białku ogólnym drobnoustrojów.
0,70- współczynnik odpowiadający rzeczywistej strawności AA pochodzących z drobnoustrojów.
14 | S t r o n a
PDIMN= CP(0,65S+0,35)*0,80*0,70
CP-zawartość białka ogólnego w paszy
S-rozpuszczalność białka
0,80- współczynnik odpowiadający zawartości AA w białku ogólnym drobnoustrojów.
0,70- współczynnik odpowiadający rzeczywistej strawności AA pochodzących z drobnoustrojów
Bilansowanie dawki w systemie PDI
W dawce zbilansowanej PDIN=PDIE, mały deficyt PDIN jest dopuszczalny (recyrkulacja N-endogennego)
Przy deficycie PDIN (nadmiar PDIE w dawce) może być on pokryty przez N-niebiałkowy (np. mocznik)
NPN[g]=PDIE-PDI/PDIN dla NPN
(PDIN dla 1g mocznika=1,61g)
Zapotrzebowanie na białko PDI
Przy pokryciu potrzeb bytowych retencja N (NB)= bilansowi N,
wynika z ilości N:
zatrzymanego u owiec we włosach (0,035g * W 0,75)
wydalanego przez skórę u bydła (0,02 * W 0,75)
odpowiednie równania (z badań bilansowych) stosowanie do ustalenia zapotrzebowania bytowego na PDI:
dla bydła PDI= 3,06+ 9,32 NB
dla owiec PDI=2,23+ 11,84 NB
bytowe:
3,25g PDI * W 0,75 (bydło)
2,64p PDI * W 0,75 (owce)
Produkcyjne:
50g PDI/kg mleka 4%
225-310g PDI/kg przyrostu m.c.
Soki trawienne w jelicie cienkim:
Podział i unerwienie jelita cienkiego
-jelito cienkie: dwunastnica, czcze, biodrowe.
-mięśnie gładkie jelita są unerwione włóknami współczulnymi i przywspółczulnymi zazwojowymi,
potencjały czynnościowe są przenoszone przez noradrenalinę i acetylocholinę.
-błony komórkowe mięśni gładkich są przepuszczalne dla jonów, pobudzenie z jednego włókna łatwo
przenosi się na inne włókna powodując skurcz.
Automatyzm mięśni gładkich
-Mięśnie gładkie mają swój automatyzm (przecięcie nerwów błędnych nie znosi perystaltyki, izolowane
skrawki długo się kurczą)
-nerwy dochodzące do mięśni są regulatorem ich czynności spontanicznej.
-pobudzenie elektryczne mięśni (MMC) jest zintegrowane ze skurczami mięśniówki gładkiej i
przesuwaniem treści pokarmowej.
Aktywność skurczowa
błona mięśniowa jelita cienkiego wykazuje:
-skurcze pojedyncze (segmentowe) mięśniówki podłużnej, obecne w wielu miejscach w jelicie,
przebiegające równocześnie ze Skórczami kosmków jelitowych.
Funkcje: mieszanie treści z sokami, ułatwienie trawienia i wchłaniania.
-skurcze propulsywne- skurcze mięśniówki okrężnej:
Perystaltyczne-przesuwanie treści w kierunku doogonowym
Antyperystaltyczne-mogą wywołać wymioty (zwracanie treści żołądka przy udziale fali
antyperystaltycznej w żołądku i przełyku)
15 | S t r o n a
Charakterystyka komórek nabłonkowych
-komórki gruczołowe wydzielają sok jelitowy (zewnątrzwydielnicze) (trawienne):
Dwunastnicze-Brunnera (w ścianie jelita)
Jelitowe krypty Liberkuhna (u podstawy kosmków)
-komórki absorpcyjne (wchłanianie)
-komórki gruczołowe wewnątrzwydzielnicze (produkują gastrynę, sekretynę, CCK, VIP, GIP)
Soki trawienne w jelicie cienkim
Sok trzustkowy
-wydzielany jest przez komórki zewnątrz wydzielnicze trzustki, przewodem trzustkowym lub wspólnym
odprowadzany do dwunastnicy.
-komórki pęcherzykowe wydzielają enzymy (hydrolazy), trawiące składniki pokarmu.
-komórki śródpęcherzykowe wydzielają alaktrolity, wpływające na odczyn soku (pH alkaliczne)
Sok jelitowy
-wydzielany jest przez gruczoły dwunastnicze i jelitowe (zawiera cytoplazmę złuszczanych nabłonków oraz
przesÄ…cz krwi),
-odczyn soku jest alkaliczny, zabezpiecza dwunastnicę przed kwaśną treścią żołądka.
-komórki nabłonkowe (enterocyty) są z
ródłem enzymów (np. enterokinaza)
Żółć
-wytwarzana przez komórki wątrobowe (hepatocyty), magazynowana w pęcherzyku żółciowym (prócz
konia i szczura), do dwunastnicy wpływa (okresowo, po karmieniu ciągle) przewodem żółciowym lub
wspólnym żółciowo-trzustkowym.
-żółć nie zawiera enzymów, rola w trawieniu tłuszczu i wchłanianiu produktów jego rozkładu.
Enzymy soku trzustkowego i jelitowego
Proteolityczne
Rozkładają wiązania peptydowe białek
*Endopeptydazy:
-trypsyna, chymotrypsyna rozkład białek (środkowych wiązań) do peptydów
-elastaza rozkład elastyny- białka Ściegien tkanki łącznej do polipeptydów,
Produkowane przez trzustkę w formie proenzymów, aktywacja zachodzi w jelicie cienkim (reakcja
kaskadowa)
Aktywność tych enzymów jest hamowana przez ich inhibitory (roślinne lub siary).
*Egzopeptydazy:
-karboksypeptydaza rozkłada skrajne wiązania peptydowe do aminokwasów (z wolną grupą COOH)
-aminopeptydazy (enzymy enterocytów) rozkładają peptydy do aminokwasów (z wolną grupą NH2)
Amylolityczne
*zwierzęce rozkładają w jelicie cienkim wielocukry, zawierające wiązania glikozydowe typu alfa (skrobia,
glikogen).
*mikroorganizmów w jelicie grubym rozkładają wiązania typu beta (celuloza)
*alfa-amylaza (trzustkowa) rozkłada skrobię, glikogen, powstają: maltoza, maltotrioza, dekstryny.
*maltaza (trzustkowa) rozkłada maltozę do glukozy
*enzymy enterocytów: laktaza, sacharoza, maltaza, rozkładają w świetle jelita dwucukry do cukrów
(glukozy, fruktozy), wchłanianych do krwi.
Lipolityczne
Lipidy to głównie triacyloglicerole (roślinne, zwierzęce)
Pokarmy zwierzęce zawierają też cholesterol i jego estry,
Proces trawienia i wchłaniania lipidów (4 etapy):
EmulsyfikacjÄ™
Sole kwasów żółciowych i fosfolipidy żółci oraz białko z dwunastnicy obniżają napięcie
powierzchniowe, powstaje zawiesina kropelek tłuszczu.
16 | S t r o n a
EnzymatycznÄ… hydrolizÄ™,
Oddziaływanie enzymów:
Lipaza trzustkowa (wraz z kroplą) rozkłada triacyloglicerole na wolne kwasy tłuszczowe (WKT) i
monoacyloglicerole,
Esteraza cholesterolowa i fosfolipaza uwalniajÄ… WKT, cholesterol i fosfolipidy,
Tworzenie micel,
Uwolnione produkty trawienia enzymatycznego tłuszczów tworzą z solami kwasów żółciowych i
fosfolipidami żółci micele (rozp. W wodzie kuleczki mniejsze od jego emulsji).
Właściwe wchłanianie.
Micele docierają do wierzchołkowej części błony enterocytów dwunastnicy i jelita czczego gdzie są
wchłaniane, w enterocytach powstają chylomikrony, transportowane do otwartych naczyń
limfatycznych.
Krążenie wątrobowo jelitowe
-część kwasów żółciowych, które dostały się do jelita razem z żółcią wchłaniana jest w postaci kompleksów
z kwasami tłuszczowymi i przechodzi do krwi
-kwasy żółciowe (uwolnione z kompleksów po odłączeniu kwasów tłuszczowych) przechodzą ponownie
przez wÄ…trobÄ™ do jelita.
Funkcje kwasów żółciowych
-stymulują produkcję żółci, która wydziela się tak długo jak długo kwasy żółciowe absorbowane są z
przewodu pokarmowego.
-aktywujÄ… lipazy trzustkowe w jelicie cienkim
-emulgują tłuszcze w jelicie cienkim
-biorą udział w absorpcji kwasów tłuszczowych
-stymulują wchłanianie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, szczególnie Wit. K
-utrzymują cholesterol w żółci w stanie rozpuszczonym.
Nukleazy
Enzymy rozkładające łańcuchy kwasów nukleinowych.
Rybonukleazy i dezoksyrybonukleazy rozkładają wiązania estrowe kwasów nukleinowych do nukleotydów.
Trawienie w jelicie grubym
Podzielone na jelito ślepe, okrężnicę, prostnicę.
W j. Ślepym występują fale perystaltyczne i antyperystaltyczne- treść jest mieszana i przesuwana do
okrężnicy, w prostnicy perystaltyka zanika, skurcze mają charakter odruchowy.
Jelito grube śluzówka
Gruczoły kubkowe ściany jelita wydzielają płyn surowiczo-śluzowy o zasadowym pH (około 8)
Śluz chroni błonę śluzową przed drażnieniem resztkami pokarmu (niestrawionego), ułatwia formowanie
kału.
Płyn nie zawiera własnych enzymów
Procesy trawienne przebiegają głównie dzięki aktywności enzymów flory bakteryjnej.
Zakres procesów trawiennych w jelicie grubym
Procesy gnilne (białek, tłuszczów) - powstają LKT, NH3, H2S, aminy, z AA- produkty toksyczne (indol,
fenol), detoksykacja w wÄ…trobie
Fermentacja węglowodanów (głównie j. Ślepe) (LKT+gazy), u konia w zakresie 40-45%, u świni 30-35%
Trawienie włókna pokarmowego u mięsożernych i człowieka w małym zakresie
Zachodzi też intensywne wchłanianie wody.
Procesy wchłaniania
Głównym miejscem wchłaniania produktów trawienia złożonych składników jest jelito cienkie.
Wchłanianie w jelicie cienkim polega na przechodzeniu produktów trawienia przez nabłonek jelita do
krążenia krwi w celu zaopatrzenia tkanek w składniki niezbędne do życia.
17 | S t r o n a
Mikrokosmki enterocytów SA pokryte cienką błoną komórkową, tworzą rąbek prążkowany- miejsce
enzymatycznego trawienia i wchłaniania.
Drogi wchłaniania:
Transport aktywny,
(zależny od pompy Na+, K+, ATP-azy ATP) warunkuje w komórkach pobudliwych potencjał spoczynkowy
Wtórny aktywny
(zależny od gradientu jonów Na+, z użyciem białek symportowych), dotyczy transportu glukozy,
aminokwasów, witamin, kwasów żółciowych.
, bierny.
(przez kanały jonowe błony komórkowej lub połączenia ścisłe), transport jonów, wody, związków
organicznych.
Cukry proste
(powstają w rąbku prążkowanym) są wchłaniane do krwi, transport wtórny aktywny: glukoza i galaktoza
Å‚Ä…cznie z Na, fruktoza i pentozy biernie.
Białka siary- na drodze endocytozy (36godz.) w żołądku brak HCl, siara zawiera inhibitor trypsyny,
noworodek nabiera odporności biernej
Aminokwasy oraz peptydy są wchłaniane do wnętrza komórek absorpcyjnych nabłonka, wchłanianie do
krwi- transport wtórny aktywny.
Produkty rozkładu tłuszczu tworzą z kwasami żółciowymi micele, w enterocytach, po resyntezie
trójacylogliceroli i połączeniu z białkami powstają chylomikrony, wchłaniane do naczyń chłonnych
Kwasy żółciowe są wchłaniane do krwi w końcowym odcinku j. Biodrowego, wychwytywane przez wątrobę
ponownie są wydzielane z żółcią do dwunastnicy
Woda i elektrolity przechodzą przez ściany jelita drogą trans celularną i intercelularną.
Tłuszcze wchłonięte w jelitach dostają się do wątroby i znaczna część z nich jest zużyta do produkcji
cholesterolu i lipoprotein różnej gęstości.
Lipoproteidy wprowadzone z wątroby do krwi docierają do różnorodnych tkanek, gdzie służą budowie i
regeneracji błon komórkowych.
Glicerol (z trawienia tłuszczy) może służyć także do produkcji glukozy-, gdy kurczą się zapasy glikogenu.
Glukoza może być przekształcana w trój glicerydy (zapasy tłuszczu pod skórą)
Proces en występuje po obfitych posiłkach-, gdy komórki wątroby przepełnione są glikogenem, a wciąż
napływają nowe dostawy glukozy do wątroby.
Rola termolabilnych ANF w metabolizmie
Oddziaływanie na organizm
ANF- czynniki Antyodżywcze
ZmniejszajÄ… pobieranie pokarmu
Obniżają współczynniki strawności i wchłaniania
Pogarszają wykorzystanie w tkankach pobranych składników pokarmowych, w wyniku zakłócenia
metabolizmu.
Czynniki antyżywieniowe pobierane z paszą w standartowych warunkach nie doprowadzają do śmierci
zwierzÄ…t.
ANF nie są czynnikami toksycznymi, są też określane, jako biologicznie aktywne czynniki szkodliwe.
Zasady podziału ANF
-Uwzględniając:
-Sposób działania
-BudowÄ™ chemicznÄ…
-Wrażliwość na wysoką temperaturę: związki termo labilne i termo stabilne
18 | S t r o n a
Termolabilne ANF
-inhibitory enzymów trawiennych
-lektyny
-glukozynolany
-antywitaminy
-związki te cechuje wrażliwość na krótkotrwałe oddziaływanie wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia,
fal mikrofalowych, podczerwieni.
Roślinne inhibitory enzymów
-inhibitory proteaz (białkowe, peptydowe)
-inhibitory amylaz (białkowe, polifenolowe)
-inhibitory lipaz
Funkcje
Regulacyjne- kontrolują metabolizm w komórkach roślin i zwierząt (ograniczają dostępność pokarmowych
składników odżywczych, zwiększają straty składników endogennych
Ochronne-chronią rośliny przed szkodnikami (bakteriami, owadami, grzybami)
Oddziaływanie na organizm
-zaburzenia w procesach trawiennych,
- hamowanie wzrostu zwierzÄ…t
+pomocne w dieto profilaktyce i dieto terapii chorób cywilizacyjnych, cukrzycy, otyłości, AIDS,
nowotworach
+w przetwórstwie i przechowalnictwie pokarmów
Inhibitory enzymów proteolitycznych
Występują w nasionach roślin strączkowych, ziemniakach, nasionach dyniowatych i roślin zbożowych
Różnice w składzie aminokwasów, lokalizacji miejsc hamowania enzymów i stabilności termicznej
determinują przynależność do rodziny inhibitorów proteaz
Charakterystyka
Inhibitory hamujÄ… proteazy zawierajÄ…ce serynÄ™ (trypsynÄ™, chymotrypsynÄ™)
Inhibitor trypsyny (TI) Kunitza,
Najwyższa aktywność nasiona soi, ciecierzycy, fasoli, soczewicy, bobiku, grochu, w liścieniach 80%,
okrywach 11%. 1 Centrum aktywne hamujÄ…ce.
Inhibitor Bowmana- Birk (BBI)
2 centra aktywne hamujące trypsynę i chymotrypsynę, występuje głównie w nasionach roślin strączkowych,
hamujące działanie BBI wykazano u bydła, świń, ryb, ptaków
Inne inhibitory proteaz
Ziemniaczane- hamujÄ… obydwa enzymy
Roślin dyniowatych (TI)
Nasion amarantusa (termo stabilny TI, CHTI)
Trzustkowy (inhibitor sekrecji trypsyny zapobiega katalizowaniu proenzymów)
Obecny w siarze noworodków (TI)
Mechanizm oddziaływania TI na trzustkę
TI łączy się z trypsyną w stosunku 1:1 w trwałe kompleksy wydalane z kałem (deficyt trypsyny w j.
Cienkim  utrata białka endogennego, bogatego w aminokwasy siarkowe)
Deficyt enzymu uruchamia mechanizm adaptacyjny, który zwiększa sekrecję trzustki (wydzielanie soku jest
pod kontrolą peptydów CCK i sekretyny, CCK jest stymulowany przez peptyd monitorujący (MP) obecny w
soku.
MP jest rozkładany przez trypsynę, przy jej braku jest aktywny, CCK pobudza trzustkę
Dochodzi do nasilenia sekrecji soku rozrostu trzustki (hipertrofii), w skrajnych przypadkach do
nowotworów
19 | S t r o n a
TI nasila też wydzielanie sekretyny
Wpływ na wzrost i wykorzystanie w paszy
Deficyt enzymów prowadzi do obniżenia strawności białka, przyrostów m. Ciała zwierząt, pogorszenia
wykorzystania paszy (FER) i białka (PER).
Hamowanie wzrostu stwierdzono u zwierząt, których trzustka jest podatna na rozrost (> 0,3% m.c.): Myszy,
szczurów, kurcząt, chomików.
Inaktywacja inhibitorów proteaz
W celu ograniczenia aktywności inhibitorów wykorzystuje się różne metody: gotowanie, ekstradowanie,
pieczenie, mikrofalowanie, suplementacji AA (Cys, Met), moczenie nasion.
W produktach sojowych po obróbce termicznej pozostaje 5-20% aktywności TI, temperatura wyższa może
obniżyć WB białka.
Inhibitory alfa amylaz
Cechuje je budowa podobna do inhibitorów proteaz, występują w ziarnach zbóż, kukurydzy, nasionach
motylkowych
Inhibitory nasion zbóż: typ D (hamuje amylazy szkodników i ssaków- rola obronna), typ R (hamuje własne
amylazy) ochrona skrobi przed rozkładem.
Oddziaływanie
Pokarmowe inhibitory są oporne na rozkład przez pepsynę, bez zmian docierają z treścią do dwunastnicy,
gdzie inaktywujÄ… amylazÄ™ trzustkowÄ….
Obciążanie inhibitorami amylaz
Podawanie szczurom inhibitorów amylaz z fasoli (0-6,6 g/kg diety) wpływało na hamowanie wzrostu,
spadek strawności skrobi i białka, obniżenie FER, PER.
Przy większych dawkach inhibitora skrobia była fermentowana w j. Grubym, j. Ślepe było przepełnione
treścią, dochodziło do jego pęknięć, upadków, skrobia była w kale.
Pozytywne oddziaływanie inhibitorów enzymów
Syntetyczne inhibitory (TI,CHTI) obecne w diecie hamowały inicjację i promocję nowotworów(j. Grubego,
raka piersi, skóry)
Działanie poprzez hamowanie tworzenia reaktywnych form tlenu przez neutrofile, hamowanie ekspresji
onkogenów i modulowanie aktywności enzymów)
Inhibitor BBI oraz izolowany z amarantusa blokował In vitro tum orogenezę komórek raka piersi McF7,
zależną od estrogenów
Syntetyczne inhibitory proteaz mogą mieć zastosowanie w leczeniu ostrych zapaleń trzustki.
Oczyszczone inhibitory alfa amylaz mogą być przydatne w leczeniu otyłości u ludzi, łagodzić przebieg
cukrzycy insulinozaleznej.
Inhibitor amylazy z pszenicy był skuteczny w leczeniu otyłych, cukrzycowych psów.
Lektyny roślinne
Termo labilne ANF o charakterze protein lub glikoprotein
y
ródłem lektyn są głównie nasiona roślin strączkowych (bielmo), są też obecne w innych roślinach (np.
jemioła, aloes)
Lektyny różnią się rodzajem i aktywnością metaboliczną.
Właściwości lektyn
Lektyny w warunkach In vitro mają zdolność zlepiania erytrocytów i leukocytów różnych gatunków
zwierzÄ…t i ludzi (hemoaglutyniny)
Aktywność aglutynacji określa się za pomocą testu hemaglutynacji z wykorzystaniem krwinek świnki
morskiej lub ludzkich.
20 | S t r o n a
Struktura lektyn
Cechą strukturalną lektyn jest posiadanie kilku podjednostek (2-4), z których każda posiada miejsce do
wiÄ…zania cukru,
Taka budowa daje lektynom zdolność aglutynacji erytrocytów (In vitro) przez przyłączenie się do reszt
cukrowych obecnych na powierzchni błony komórkowej krwinek
Zdolność ta wykorzystywana jest przy określaniu ich aktywności metabolicznej.
Specyfikacja działania
Lektyny mają zdolność do wybiórczego i odwracalnego łączenia się z cukrami i innymi lektynami w sposób
wybiórczy (z łac. Legere= wybór)
Cechuje je wysoka specyficzność substratowa (rozróżniają monosacharydy, oligosacharydy, lektyny).
Lektyny w przewodzie pokarmowym
Lektyny roślinne są oporne na działanie pH i enzymów, w formie aktywnej dociera z treścią do j. Cienkiego
około 60% lektyn.
Powinowactwo lektyn do określonych cukrów umożliwia ich wiązanie ze składnikami pokarmowymi,
enzymami czy komórkami nabłonka przewodu pokarmowego.
Skład struktur powierzchniowych na komórce zmienia się w sposób typowy w miarę rozwoju organizmu,
czy choroby (cukry eksponowane na powierzchni komórki nowotworowej są inne niż w komórkach
zdrowych).
Lektyny roślinne (w tym także bakterii) mogą je rozpoznawać.
Poznanie węglowodanów obecnych na powierzchni komórek i specyficznych wobec nich lektyn pozwoli na
opracowanie preparatów, które będą hamować w sposób wybiórczy adhezję bakterii chorobotwórczych, czy
też zapobiegać przerzutom nowotworów.
Oddziaływanie lektyn w organizmie
Działanie lektyn roślinnych jest zależne od:
-aktywności metabolicznej
-dawki
-sposobu i czasu podawania
W organizmie może być negatywne lub pozytywne.
Negatywne
Przy większych dawkach i długim stosowaniu,
- ograniczają spożycie paszy, przyrosty, FER, PER.
-powodują uszkodzenia enterocytów (nawet ich atrofię)
-ograniczają zdolność erytrocytów do wchłaniania i transportu przez ściany jelita (glukozy, aminokwasów,
lipidów, Wit. B 12)
-wpływają na rozrost i pogrubienie błony śluzowej jelita cienkiego (nasilenie mitozy w kryptach) i zmiany w
narządach wewnętrznych.
-wpływają na rozwój szkodliwej mikroflory przewodu pokarmowego (np. E. Coli)
-zwiększają wydalanie azotu z moczem (spadek retencji azotu)
-zmniejszają masę mięśni szkieletowych (spadek syntezy białka związany z obniżeniem stężenia insuliny we
krwi)
-Nasilają utratę glikogenu z tkanki mięśniowej
Pozytywne skutki działania lektyn
Niskie dawki w krótkim czasie
-niskie dawki lektyny z fasoli zwyczajnej podawane kilkukrotnie ssącym prosiętom przyspieszało
dojrzewanie błony śluzowej jelita cienkiego. (Mniej zwakuolizowanych enterocytów, mniejsze wakuole,
zmiana profilu enzymów rąbka szczoteczkowego)
-Zmiany w budowie i czynności jelita osesków wskazują na proces wymiany enterocytów płodowych na
enterocyty zwierzÄ…t odsadzonych.
-podawanie lektyny z fasoli zmniejszało u prosiąt stres związany ze zmiana pokarmu na stały
21 | S t r o n a
-możliwość eliminacji antybiotyków paszowych i ZnO, ograniczenie biegunek.
Lektyny w roślinach leczniczych
-przyspieszają regenerację tkanek i proces gojenia ran (z jemioły czy aloesu).
-mają zdolność aglutynacji komórek nowotworowych, np. białaczkowych (z jemioły, zawierające galaktozę)
-działają immunostymulująco (z jemioły dębowej, jabłoniowej) - indukują produkcję interferonu i lg
(substancji hamujących namnażanie drobnoustrojów patogennych),
-zwiększają też fagocytozę bakterii, proliferację limfocytów B, makrofagów (wzrost odporności organizmu)
-działają immunomodulacyjnie (z jemioły) - zmniejszają wielkość guzów nowotworowych,
Komórki nowotworowe posiadają na powierzchni błony komórkowej inny (niż zdrowe) płaszcz cukrowy,
lektyny rozpoznają i eliminują komórki nowotworowe.
Lektyny z jemioły
-Hamują fuzję i agregację komórek zaatakowanych przez wirusy
-pozytywne ich działanie stwierdzono u nosicieli wirusa HIV i chorych na AIDS.
-wyciągi z jemioły zmniejszały liczbę wirusów i stany zapalne wątroby.
Antywitaminy
-antywitamina A występuje w surowej soi (lipooksygenaza), rozkłada karoteny (prowitamin A)
-antywitamina E obecna w surowej fasoli zwyczajnej (oksydaza tokoferolu), może prowadzić do niedoboru
witaminy E i dystrofii mięśni u kurcząt i jagniąt.
-antywitamina K w koniczynie, nostrzyku i grzybniach na sianie z tych roślin (dikumarol), niedobór
witaminy K obniża krzepliwość krwi
-antywitamina H w surowym białku jaj rozkłada biotynę (proszek z surowych jaj kurzych zawiera aktywną
antywitaminÄ™, co wymaga ogrzewania do 100°C)
-zjełczały tłuszcz- rozkłada witaminy A, D, E.
Glikozydy
Glukozynolany- zawierają siarkę (rzepak rośliny krzyżowe), podczas rozkładu powstają związki goitrogenne
o działaniu wolotwórczym:
-zakłócają czynność tarczycy (przerost) i obniżają stężenie hormonów T3 i T4.
-zakłócają czynność nadnerczy, wątroby, trzustki
-obniżają smakowitość pokarmu
-hamują wzrost młodych zwierząt
-obniżają wydajność i użytkowość rozpłodową
Odmiany rzepaku 00 posiadają niewielkie ich ilości
Ograniczenie szkodliwego działania:
-toastowanie śruty rzepakowej
-suplementacja dawek J.
-kiszenie nasion rzepaku z burakami cukrowymi (dla tuczników)
Termostabilne czynniki antyżywieniowe i ich oddziaływanie na organizm
Termo stabilne ANF:
-Glikozydy; cyjanogenne, saponiny
-alkaloidy
-fitoestrogeny
-białka
-węglowodany
-zwiÄ…zki foliowe
-fityniany
Glikozydy cyjanogenne (np. linamaryna w siemieniu lnianym, sorgo, koniczynie, z
ródło kwasu pruskiego
(HCN) powodujÄ…cego:
-hipokalemię i białkomocz (u psów)
-zaburzenia w metabolizmie Se (ciężarne owce)
22 | S t r o n a
Detoksykacja HCN- w organizmie w reakcji z aminokwasami siarkowymi- powstajÄ… tiocyjanki wydalane w
moczu (celowość podawania siarki)
Glikozydy saponiny (soja, strączkowe, motylkowe), nadają gorzki smak roślinom (lucernie):
-obniżają napięcie powierzchniowe
-Właściwości spieniające (wzdęcia przeżuwaczy)
-powodują hemolizę erytrocytów
-obniżają zawartość cholesterolu (wzrost wydalania w kale kwasów żółciowych)
-obniżają pobranie paszy (drób, świnie),
-Inaktywacja saponin poprzez selektywna ekstrakcjÄ™
Vicina (wyka) i konvicina (bób, bobik) wpływają na zmniejszenie masy jaj, krwawe w nich wybroczyny,
zmniejszają zawartość lipidów we krwi, mogą wywoływać anemię. U ludzi są przyczyną fowizmu (ostra
hemoliza erytrocytów)
Fitoestrogeny
Izoflawony (soja, koniczyna), substancje o działaniu estrogennym, podane w nadmiarze powodują
zakłócenia w rozrodzie (przedłużone ruje, ropomacicze).
Pierwsze opisane przypadki zakłóceń w rozrodzie pochodzą z Australii.
Termo labilne czynniki antyżywieniowe Cd.
*występowanie w roślinach oraz pokarmach dla zwierząt i ludzi
*oddziaływanie
Alkaloidy
żð Solanina- kieÅ‚ki i zielone bulwy ziemniaków
żð Tomatyna- zielone pomidory i ich liÅ›cie- zakłócajÄ… neuroprzekaz
nictwo poprzez hamowanie
esterazy cholinowej, w wyższych dawkach mogą powodować biegunkę i wymioty.
żð Lupanina- Å‚ubin gorzki- nadaje mleku goryczkÄ™
Alkaloidy obecne w resztkach pokarmu (z czosnku i cebuli) spożywanego przez psy uwalniają dwusiarczki,
u psów i kotów mogą wywołać: gorączkę, eozynofilię.
Białka
Białka antygenowe (ryby, mleko, jaja, orzeszki, soja) powodują:
żð Alergie pokarmowe i oddechowe (celowość zmiany mleka krowy na kozie lub mleko zastÄ™pcze
preparaty sojowe)
żð BiaÅ‚ka sojowe lub z grochu (globuliny) wywoÅ‚ujÄ… u cielÄ…t i jagniÄ…t uczulenia.
Inaktywacja alergenów- ogrzewanie w roztworze alkoholu.
Aminokwasy i ich pochodne
Lizyno alanina- pochodna alaniny powstaje podczas zabiegów ługowania lub amoniakowania słomy i siana;
żð Powoduje wzrost strawnoÅ›ci włókna
żð Spadek iloÅ›ci dostÄ™pnej lizyny w paszy
Węglowodany
Działanie antyżywieniowe wykazują składniki włókna rozpuszczalnego w wodzie:
Pektyny (owoce cytrusowe, ziemniaki, buraki, jabłka) i beta-glukany (ziarno jęczmienia, żyta) podane w
nadmiarze ograniczają strawność składników mineralnych i organicznych diety (świnie, drób), celowość
dodawania enzymów rozkładających włókno i skrobię.
ZwiÄ…zki fenolowe
Taniny- w okrywie i warstwie aleuronowej ziarna i nasion (zboża, strączkowe, rzepak):
żð Spadek pobrania paszy i gorsze wykorzystanie na wzrost.
żð W przewodzie pokarmowym tworzÄ… kompleksy z biaÅ‚kiem endogennym.
żð HamujÄ… enzymy trawienne (spadek strawnoÅ›ci i gorsze wchÅ‚anianie np. AA)
23 | S t r o n a
żð U drobiu- zmiany patologiczne w koÅ„czynach (zespół zeÅ›lizgujÄ…cego siÄ™ Å›ciÄ™gna).
żð Eliminacja- selektywna ekstrakcja, kieÅ‚kowanie.
Alkilorezorcynole (żyto, pszenica, otręby), mogą zmniejszać pobranie pokarmu i wywoływać zaburzenia
trawienia- eliminacja przez ekstruzjÄ™, pieczenie (chleba).
Gosypol  śruta bawełniana:
żð Spadek apetytu i przyrostów u drobiu oraz zmiany w sercu i pÅ‚ucach.
żð Wybarwia żółtko jaja na kolor oliwkowy.
żð WywoÅ‚uje niepÅ‚odność (ludzie, zwierzÄ™ta laboratoryjne).
Fityniany
W zbożach 50% fosforu stanowi kwas fitynowy i fityniany (sole), które mogą:
żð WiÄ…zać fosfor i zmniejszać jego strawność.
żð Chelatować metale (Cu, Zn, Fe, Mg, Mn, Ca) oraz biaÅ‚ko w przewodzie pokarmowym.
żð Inaktywować enzymy (trypsyna, pepsyna, alfa amylaza).
Celowość zwiększenia dostępności dla zwierząt fosforu przez stosowanie enzymu fitynazy, dodatkowy efekt
to ograniczenie ilości P w odchodach (środowisko).
Włókno pokarmowe i jego rola w metabolizmie zwierząt
Występowanie w roślinach
Frakcje włókna
Rola w metabolizmie
Uwagi
Włókno pokarmowe (WP)(ang. Dietary fibre- DF) to istotny składnik pasz i pokarmów o
wielokierunkowym oddziaływaniu na organizm.
Definicja włókna pokarmowego
Włókno pokarmowe- to część pokarmu, na ogół roślinnego, która nie jest trawiona przez enzymy,
wytwarzane w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt monogastrycznych (Trowell, 1972)
Włókno pokarmowe jest trawione przez mikroorganizmy jelita, ten proces jest korzystny dla ssaków, gdyż
ogranicza rozwój bakterii chorobotwórczych.
Skład włókna pokarmowego
Do włókna pokarmowego zalicza się:
żð RoÅ›linne nieskrobiowe polisacharydy (NSP)
żð LigninÄ™ (polimer fenylopropanu)
Frakcje włókna (wg Prosky, 1986) to rozpuszczalna i nierozpuszczalna w wodzie
Włókno pokarmowe rozpuszczalne23
W skład tej frakcji wchodzą: beta glukany, arabinoksylany (część), pektyny, skrobia oporna, hemicelulozy
(część), celuloza zmodyfikowana (rozpuszczalna), oligosacharydy,
Skład włókna nierozpuszczalnego
Frakcja ta to głównie celuloza, lignina, pentozany, hemicelulozy
Frakcje włókna
Zawartość włókna cechuje zmienność
Udział frakcji nierozpuszczalnej > rozpuszczalnej
Rozpuszczalna- głównie w owocach, warzywach
Według Spillera (1986) dla uzyskania dobrych efektów fizjologicznych, związanych z oddziaływaniem obu
frakcji ten stosunek powinien być w zakresie 1-2,3:1
Korzystne proporcje włókna pokarmowego są w koncentratach włókna z przetwórstwa owoców (1,5-1,8:1) i
warzyw (3,1-3,7:1),
Mniej korzystne proporcje obu frakcji włókna są w zbożach i ich produktach, np. w otrębach pszennych i
owsianych 14:1 i 5,6:1
24 | S t r o n a
Fermentacja i strawność WP
Frakcja rozpuszczalna (w mniejszym stopniu nierozpuszczalna) jest fermentowana głównie przez
mikroorganizmy jelita grubego (także częściowo w końcowym odcinku j. Cienkiego.
Strawność WP można zwiększyć dodając do pokarmu enzymy paszowe
Strawność WP
Enzymy paszowe są zalecane zwłaszcza dla drobiu (mniej tuczników) przy stosowaniu pasz z dużym
udziałem WP rozpuszczalnego (owsa, jęczmienia, żyta)
Należą do grupy hydrolaz, działają tylko w środowisku wodnym: wole u ptaków, górny odcinek jelita
cienkiego.
Działają efektywnie w określonych warunkach pH.
Enzymy paszowe
Wpływają na rozkład wielocukrów do monosacharydów (lepsze wykorzystanie zbóż), polepszają parametry
wzrostowe.
Enzymatyczny rozkład składników błon komórkowych udostępnia łatwostrawne produkty wnętrza komórek.
Fizjologiczne efekt i mechanizmy działania WP
1/ wpływ WP na fermentację
żð Jest z
ródłem energii dla mikroorganizmów jelita grubego, produkty fermentacji WP (kwas mlekowy
i LKT  C2, C3, C4) obniżają pH treści.
żð DziaÅ‚a rozwalniajÄ…co (przy wzroÅ›cie ciÅ›nienia osmotycznego obniża siÄ™ wchÅ‚anianie wody-
biegunki)
żð Kwas masÅ‚owy (C4) wpÅ‚ywa na rozwój enterocytów i kolonocytów.
żð WP wpÅ‚ywa (obok innych zwiÄ…zków bioaktywnych) na wzrost aktywnoÅ›ci antyoksydacyjnej
organizmu
żð WP rozpuszczalne obniża poziom cholesterolu we krwi, zwÅ‚aszcza LDL (zwiÄ™ksza wydalanie z
kałem kwasów żółciowych, obniża syntezę cholesterolu w wątrobie (przez wzrost wchłaniania LKT
z jelita grubego)
2/ wpływ na lepkość treści
żð WP rozpuszczalne zwiÄ™ksza lepkość treÅ›ci pokarmowej, pogorszenie trawienia i wchÅ‚aniania
witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, składników mineralnych (celowość suplementacji)
żð WP (zwÅ‚aszcza rozpuszczalne) ma dużą wodochÅ‚onność 1g WP wiąże do 50 ml wody.
żð Duży udziaÅ‚ WP (przy braku wody) prowadzi do zaparcia
żð Ograniczenie trawienia i wchÅ‚aniania stymuluje trzustkÄ™ do produkcji enzymów (straty biaÅ‚ka), duże
znaczenie w programach odchudzania i leczenia cukrzycy
3/ prebiotyczne działanie WP rozpuszczalnego
żð Preparaty oligosacharydów dodane do diety dziaÅ‚ajÄ… korzystnie na zasiedlenie przewodu
pokarmowego.
żð Oligosacharydy sÄ… metabolizowane przez bakterie: Lactobacillus sp. , Bifidobacterium sp. ,
powstałe produkty: kwas mlekowy i LKT obniżają wartość treści (korzystne dla organizmu)
żð Obniżenie pH w jelicie grubym to niekorzystne warunki dla bakterii chorobotwórczych np.
Escherichia coli, Clostridium perfringens
4/ rola w rozpoznawaniu komórek i odporności
żð Cukry obecne w WP uczestniczÄ… w mechanizmach zasiedlania przewodu pokarmowego
żð W wyniku adherencji bakterii do enterocyty dochodzi do rozwoju jego kolonii. W adherencji
uczestniczą białka powierzchniowe bakterii (lektyny), lektyny mogą się łączyć z węglowodanami
powierzchniowymi enterocytów.
żð Bakteria Escherichia coli Å‚Ä…czy siÄ™ przez swoje lektyny z cukrem mannozÄ…
(cukier powierzchniowy enterocytów).
25 | S t r o n a
żð Rola WP w rozpoznawaniu komórek- walka z zakażeniem może odbywać siÄ™ poprzez blokowanie
przylegania bakterii. Na początku białka powierzchniowe bakterii nazywane lektynami łączą się z
węglowodanami powierzchniowymi komórek gospodarza. Leki zawierające podobne węglowodany
łącząc się z lektynami mogą temu zapobiegać. Leki zawierające cząsteczki podobne do lektyn mogą
działać z tym samym skutkiem dzięki zajmowaniu miejsc wiązania na węglowodanach.
żð PodajÄ…c leki zawierajÄ…ce okreÅ›lone cukry (lub preparaty oligosacharydów) można selektywnie
blokować adherencję bakterii w drogach moczowych i w przewodzie pokarmowym.
żð Preparat Biomos (izobat ze Å›cian komórek drożdży) zawierajÄ…cy mannozÄ™, eliminujre dziaÅ‚anie
lektyn
żð Kwas sialowy (w mleku kobiety i innych ssaków) hamuje adherencjÄ™ Helicobacter pyroli.
żð Hydrolizaty gumy guaranowej obniżajÄ… ilość Salmonella enteritidis a zwiÄ™kszajÄ… Bifidobacterium i
Lactobacillus sp.
żð Produkty fermentacji WP, zwÅ‚aszcza kwas masÅ‚owy dziaÅ‚a stymulujÄ…co na wytwarzanie interleukiny
1 (cytokina), rola w procesie fagocytozy
żð WP wpÅ‚ywa pozytywnie na lokalnÄ… jelitowÄ… odporność i odporność caÅ‚ego organizmu
5/ Wpływ WP na proces nowotworzeni
żð WP (nierozpuszczalne) obniża czÄ™stość powstawania nowotworów przewodu pokarmowego
(działanie poprzez kwas masłowy (C4), poprzez zmiatanie szkodliwych wolnych rodników
tlenowych (ROS) przez ligninÄ™ surowÄ… lub jej preparaty)
żð Nawodnienie rozcieÅ„cza skÅ‚adniki szkodliwe dla kolonocytów, istotny staÅ‚y dostÄ™p zwierzÄ…t do
wody.
żð WP a rozpoznawanie komórek nowotworowych. Komórki nowotworowe majÄ… na swej powierzchni
rzadkie węglowodany, które mogą wyjaśnić ich zdolności inwazyjne. Leki wpływające na zdolność
adhezji komórek patologicznych zostaną być może wykorzystane w leczeniu nowotworów.
Choroba szalonych krów
Zagrożenia i alternatywne żywienie
BSE- bovine spongiform encephalopathy
Zwyrodnieniowe choroby układu nerwowego (gąbczaste encefalopatie)
Choroby te atakują zwierzęta oraz ludzi
BSE- gąbczasta encefalopatia bydła- należy do chorób prionowych.
Przyczyny
Przyczyną występowania BSE jest cząsteczka białka zwana prionem, priony nie posiadają kwasu
nukleinowego, mają charakter samo replikującego się białka.
Za odkrycie prionów Stanley Prusiner otrzymał w 1997 r. Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.
Priony
Priony są białkami, występują w komórkach większości organizmów żywych (także drożdży),
Ekspresja prionów jest największa w komórkach nerwowych,
Synteza prekursorowego białka prionowego zachodzi w szorstkiej siateczce endoplazmatycznej.
Priony- budowa
Priony mają w cząsteczce białka cztery domeny o strukturze alfa heliakalnej, białko to jest nazywane
prawidłowym (lub komórkowym- cellular- PrPc
Białko występuje w formie spiralnej
Białko PrPc bierze udział w komórce w indukcji receptora dla acetylocholiny
Gotowy peptyd (syntetyzowany na rybosomach) po uzyskaniu właściwej struktury zostaje przeniesiony na
zewnątrz błony cytoplazmatycznej i w niej zakotwiczony.
Białko patologiczne
 Białko patologiczne wykrywane w chorobach prionowych ma zmienioną strukturę drugorzędową
26 | S t r o n a
 Zmiana dotyczy pierwszych dwóch domen alfa heliakalnych, z każdej struktury alfa powstają dwie
struktury beta
 Zmienione białko przybiera postać beta fałdową (kartki)
 Białko o strukturze beta-fałdowej ma tendencję do agregacji
 W formie amyloidu gromadzi się w neuronach mózgu, w postaci włóknistych złogów, niszcząc ich
strukturÄ™
Białko PrPSc
Białko patologiczne jest częściowo oporne na proteolizę (PrP), w wykładniku posiada skrót Sc od jednostki
chorobowej (scrapie), którą wywołuje
Zachorowalność na BSE
Trzęsawkę owiec opisano po raz pierwszy w 1732r (wyspy brytyjskie)
BSE u bydła opisano w1883r (Francja)
Masowe zachorowania na BSE wystąpiły w wielkiej Brytanii (lata 80 XX w)
Wzrost zachorowań na BSE w europie (początek XXI w)
Choroba szalonych krów
Zagrożenia i alternatywne żywienie
Przyczyny BSE
 Przeniesienie czynnika wywołującego chorobę owiec na bydło (stosowanie mączek mięsno-
kostnych produkowanych też z padłych owiec).
 Duża odporność prionów PrPSc na proteolizę i wysoką temperaturę (białka te pokonały barierę
przewodu pokarmowego i międzygatunkową wywołując choroby u bydła.
 Stosowanie w żywieniu bydła mlecznego białka zwierzęcego (opornego na trawienie przez enzymy
mikroorganizmów żwacza), w celu zwiększenia dostępności białek do trawienia jelitowego.
 Uboczny skutek- przeniesienie BSE na bydło mleczne
 Eliminacja genów odporności w wyniku pracy hodowlanej
BSE objawy kliniczne i diagnostyka
Szczególne objawy kliniczne:
Stopniowe chudnięcie (mimo apetytu)
Spadek mleczności
Zaburzenia w zachowaniu oraz poruszaniu się (nadwrażliwość na dotyk, hałas, światło)
Parametry
Reakcja nienormalna
Zachowanie
Przejawy paniki, niepokój, agresywność,
kopanie, wystraszone oczy, ślinotok, zgrzytanie
zębami, lizanie śluzawicy, marszczenie nosa,
drżenia, ryczenie
Poruszanie siÄ™
Przechodzenie przez kanał gnojowy
Wahanie siÄ™ lub odmowa przekroczenia schodka,
przeskakiwanie przez kanał lub skok po wahaniu
siÄ™
Przechodzenie przez drzwi obory
Wahanie lub odmowa wyjścia (wejścia), skok
podczas przejścia lub po wahaniu się
Poruszanie siÄ™ na zewnÄ…trz
Zaburzenia równowagi, niezborność, nadmierne
ruchy podczas chodzenia, nadmierne unoszenie
kończyn miednicznych podczas chodzenia,
odgięcie ogona
Ruchliwość na pastwisku
Te same zaburzenia jak wyżej
Reagowanie na bodz
ce
Dotknięcie głowy lub karku ręką/długopisem
Rzucanie głową na wszystkie strony
( nietykalność głowy), marszczenie nosa,
ślinotok, zgrzytanie zębów, lizanie śluzawicy
27 | S t r o n a
Reakcja na hałas (klaskanie)
Podskoki, gwałtowne przejawy paniki, jeżeli
zwierzę jest na uwięzi, próbuje się zerwać
Reakcja na światło (zapalenie ostrego światła lub
Te same reakcje, co na hałas
błysk flash a aparatu fotograficznego)
Test  szczotkowy (dotykanie szczotką kończyn
Kopanie
miednicznych
Żywienie alternatywne
Bydło
Zagrożenia Zamienniki dla krów wysokomlecznych
Mączki mięsne, mięsno kostne, keratynowe Mączki rybne, keratynowe z piór kurzych (bez
krwi)
Preparaty mleko zastępcze (tłuszcz zwierzęcy Chronione aminokwasy (lizyna i metionina)
zanieczyszczony mięsem)
Pasze wysokobiałkowe (śruta sojowa,
rzepakowa)
Åšwinie:
 Poekstrakcyjne śruty (sojowa, rzepakowa)
 Nasiona strÄ…czkowych
 Koncentracja białka ziemniaków
 Drożdże pastewne
 Susze z zielonek
 Dodatki aminokwasów (lizyna, metionina, treonina)
 Suplementacja Ca i P (kreda, fosforany paszowe)
Drób rzez
ny
 Poekstrakcyjne śruty (soja, rzepak)
 MÄ…czki, koncentraty rybne
 Dodatki aminokwasów
 Dodatki enzymów (fitazy)
 Suplementacja Ca i P
Drób nieśny:
 Åšruta sojowa
 MÄ…czki z grochu
 Dodatki fitazy
 Suplementacja Ca i P
Kategorie zakaz
ności i diagnostyka BSE
Kategoria zakaz
ności Narząd, tkanka
1. Wysoka zakaz
ność a. Mózgowie bydła, oczy, rdzeń kręgowy bydła i
zwoje grzbietowe nerwów czuciowych, opona
twarda, przysadka, czaszka, kręgosłup bydła, płuca
b. Mózgowie owiec i kóz, oczy i rdzeń kręgowy,
zwoje czuciowe nerwów grzbietowych i kręgosłup,
śledziona owiec i kóz, płuca
2. Zakaz
ność średniego stopnia a. Całe jelita od dwunastnicy do prostnicy, migdałki,
b. Śledziona bydła i owiec, łożysko, macica, tkanki
płodu, nadnercza, płyn mózgowo-rdzeniowy, węzły
chłonne.
3. Zakaz
ność niskiego stopnia Wątroba, trzustka, grasica, szpik kostny, kości,
28 | S t r o n a
śluzówka nosa, nerwy obwodowe
4. Zakaz
ności nie wykryto Mięśnie szkieletowe, serce, nerki, siara, mleko, tkanka
tłuszczowa, ślinianki, ślina, tarczyca, gruczoł
mlekowy, jajniki, jądra, pęcherzyki nasienne,
chrząstka, tkanka łączna, skóra włosy, skrzep krwi,
surowica, mocz, żółć, kał
Diagnostyka BSE, która rozwija się w ostatnich latach w sposób bardzo dynamiczny, ciągle jeszcze polega
na histologicznym wykazywaniu zmian w układzie nerwowym i obecności zmienionych białek w sekrecyjnie
pobranych próbkach tkanki nerwowej. Prace nad testami diagnostycznymi możliwymi do zastosowań
przyżyciowych nie dały dotychczas pozytywnych rezultatów.
Wszystkie testy laboratoryjne wykorzystują oporność białka patologicznego na proteolizę. Dyrektywą
numer 2001/8/EC (Annex IV) z dnia 29 grudnia 2000 roku Unia Europejska dopuszcza do użycia trzy testy
diagnostyczne, produkowane przez firmy: Prionics A. G. (Szwajcaria), Enfer Technology Ltd. (Irlandia) i
Bio- Rad (Francja. Pierwszy z testów jest oparty na metodzie  western blotingu , dwa pozostałe SA testami
płytkowymi. W Polsce w obecnej chwili stosowany jest na małą skalę prionics.
Hormony i mechanizmy ich działania
Endokrynologia jest nauka zajmującą się strukturą oraz czynnością gruczołów wewnętrznego wydzielania i
czynnością hormonów.
Definicja hormonu
Termin hormonu został wprowadzony i po raz pierwszy użyty przez Starlinga (1905r) w odniesieniu do
sekretyny. Pochodzi z greckiego- hormec- pobudzający charakter działania.
Hormony to substancje chemiczne:
Wydzielane bezpośrednio do krwioobiegu przez gruczoły bezprzewodowe
Wywierają one specyficzne działanie (pobudzające lub hamujące), z dala od miejsc swego powstawania, na
komórki tkanki lub narządy.
Uwagi:
Szereg hormonów, np. przewodu pokarmowego, wytwarzanych przez komórki luz
no rozmieszczone w
śluzówce.
Szereg substancji hormonalnych wydzielanych jest w zakończeniach włókien nerwowych i nie dostaje się do
krwi (w warunkach fizjologicznych)
Podział hormonów (wg. Miejsca wytwarzania i działania)
1. Naczyniowe- wytwarzane na ogół w gruczołach lub komórkach rozsianych w tkance niegruczołowej,
przenoszonych do narządów docelowych przez krew (np. hormony trzustki- insulina, glukagon)
2. Tkankowe
o Lokalne (dyfuzyjne) w zakończeniach nerwowych, połączeniach synaptycznych
(neurohormony), szybko rozkładane w miejscu uwalniania np. acetylocholina.
o Regionalne: z przewodu pokarmowego, hormony podwzgórzowe (uwalniające i hamujące)
działające na komórki przysadki mózgowej (cz. Przedniej) oraz prostaglandyny
Pochodzenie gruczołów
W rozwoju embrionalnym gruczoły powstają z trzech listków zarodkowych:
żð Ektodermy (przysadka mózgowa cz. GruczoÅ‚owa i nerwowa, rdzeÅ„ nadnerczy) czynność ich jest
ściśle związana z ośrodkowym oraz autonomicznym układem nerwowym.
żð Mezodermy (kora nadnerczy, gonady- jÄ…dra i jajniki)
żð Endodermy (tarczyca, przytarczyce, trzustka)
Hormony we krwi
Hormony wydzielane do krwioobiegu znajdują się we krwi w połączeniu z białkiem osocza:
żð WiÄ…zane niespecyficznie np. z albuminami
żð WiÄ…zanie specyficzne- biaÅ‚ka wybiórczo wiążą dany hormon
29 | S t r o n a
Połączenie hormonu z białkiem ma charakter reakcji odwracalnej
Właściwości chemiczne hormonów
Poznane dotychczas substancje należą do trzech grup związków:
żð Hormonów peptydowych (hormony przysadki, trzustki)
żð Lipidów (sterole i prostaglandyny)
żð Pochodnych aminokwasów (katecholaminy, histaminy, serotonina)
Mechanizmy działania hormonów
Działalność hormonów rozpatrujemy w aspektach oddziaływania:
żð Morfogenetycznego
żð IntegrujÄ…cego czynnoÅ›ci ustroju
żð UtrzymujÄ…cego homeostazÄ™ ustroju
Oddziaływanie hormonów w organizmie:
żð Przemiana materii
żð Wzrost i morfogeneza
żð Interakcja miÄ™dzy gruczoÅ‚owa
żð Aktywność pÅ‚ciowa i rozród
żð Krążenie
żð Absorpcja i wydalanie
żð Równowaga elektrolitowo- wodna
żð CzynnoÅ›ci ukÅ‚adu nerwowego
żð Mechanizm odpornoÅ›ci
Hormony a witaminy
żð DziaÅ‚ajÄ… w Å›ladowych iloÅ›ciach
żð Nie sÄ… z
ródłem energii dla reakcji biologicznych
żð RegulujÄ… przebieg reakcji chemicznych
żð WymagajÄ… utajonego okresu dziaÅ‚ania
żð Bardzo szybko sÄ… usuwane z krwioobiegu i metabolizowane w tkankach
Działają tylko na tkanki wrażliwe posiadające specyficzne receptory
Podział receptorów
Komórki ustroju posiadają specyficzne receptory hormonalne, z którymi hormony wchodzą w interakcje.
Receptory te są natury białkowej i w zależności od miejsca ich występowania w komórce dzielimy je na:
 Receptory membranowe- związane z błonami komórkowymi, należy tu większość hormonów
białkowych, katecholaminy.
 Receptory cytozolowe- wykrywane w cytoplazmie komórek, należą tu receptory hormonów
sterydowych.
Mechanizmy i biologiczne skutki działania hormonów
Przebiegają drogą trzech mechanizmów:
 Zmiany przepuszczalności błon cytoplazmatycznych (np. działanie acetylocholiny w synapsach
nerwowo- mięśniowych)
 Zmiany składu i ilości enzymów w komórce
 Aktywacji genów i regulacji syntezy białka (na przykładzie hormonów sterydowych)
...
Zmiany składu i ilości enzymów w komórce
Hormony białkowe mogą przenikać przez błonę komórkową i reagować z receptorem błonowym
Powstanie kompleksu hormon- receptor uczynnia układy enzymatyczne Cyklad (adenylowej, guanylowej)
Cyklazy przekształcają ATP (i GTP) w cAMP (cGMP)
Powstałe monofosforany są przenośnikiem informacji w komórce, wpływają na aktywację kinaz
białkowych, które wpływają na procesy enzymatyczne, nasilające procesy metaboliczne.
30 | S t r o n a
Hormony działające poprzez wzrost cAMP:
Adrenalina, noradrenalina, kortykotropina, tyreotropina, glukagon, LH, wazopresyna, tyroksyna,
prostaglandyny.
Aktywizacji genów i regulacji syntezy białka (na przykładzie hormonów sterydowych)
Hormony mogą powodować wzrost syntezy białka, poprzez zwiększona syntezę RNA, dotyczy to np.
estrogenów, testosteronu.
Hormony sterydowe (receptory w cytozolu) po przeniknięciu przez błonę komórkową łączą się z receptorem
cytozolowym.
Powstaje kompleks hormon- receptor, który jest transportowany do jądra komórkowego.
Hormon powiązany z jądrem komórkowym wzmaga aktywność aparatu transkrypcji (syntezę mRNA),
odpowiedzią komórki jest biosynteza białka.
Oddziaływanie hormonów w komórce
Błona komórkowa tworzy barierę:
31 | S t r o n a
- Regulującą przenikanie składników odżywczych (glukozy, AA, Na i K)
- Wydalanie produktów przemiany materii
Przykłady oddziaływania hormonów
Hormony zmieniają przepuszczalność błony komórkowej:
żð Insulina> przenikanie glukozy
żð GH> syntezÄ™ biaÅ‚ek i wnikanie AA do komórek
żð Oksytocyna> wnikanie jonów Na> skurcz nabÅ‚onka mięśniowego pÄ™cherzyków mlekowych
Hormony po spełnieniu swojej czynności biologicznej są unieczynnione przez układy enzymatyczne (np.
oksytocyna przez aminopeptydazę z wątroby i mięśni)
Oś podwzgórzowo- przysadkowa
Regulacja wydzielania hormonów
Zależność między układem nerwowym i dokrewnym
Czynniki zespalające układy:
żð Neurosekrecja- wiążąca ukÅ‚ad nerwowy z przysadkÄ… nerwowÄ…
żð Obecność w podwzgórzu czynników uwalniajÄ…cych- wiążących ukÅ‚ad nerwowy z przysadkÄ…
gruczołową.
Czynnościową jednostką tych układów jest odruch neurohormonalny.
Wpływ hormonów na ośrodkowy system nerwowy jest bezpośredni (przez podwzgórze) lub pośredni przez
zmiany metaboliczne w tkankach obwodowych.
Podwzgórze (hypothalamus) leży w międzymózgowiu, tworząc dno III komory mózgu. Znajdują się tu
skupiska szarej substancji mózgu, które tworzą 14 par jąder podwzgórza.
Komórki jąder podwzgórzowych mają właściwości neurosekrecyjne.
y
ródło Nazwa hormonu Narząd docelowy i
Uwagi
działanie
Podwzgórze Hormon uwalniający: Przysadka gruczołowa
Dla związków o
Pobudzanie lub hamowanie
Hormon wzrostu GH-RH
nieustalonej budowie
uwalniania hormonów
TyreotropinÄ™ TRH
stosowana jest nazwa
tropowych
KortykotropinÄ™ CRH
czynnik (a nie hormon),
Hormon luteinizujÄ…cy LRH
np. czynnik uwalniajÄ…cy
Hormon dojrzewania
kortykotropinÄ™- CRF:
pęcherzyka FSH-RH
podobnie PIF
Hormon hamujÄ…cy
uwalnianie:
Hormonu wzrostu GH-IH
Prolaktyny PIH
Hormonu
melanotropowego MIH
Neurohormony:
Wazopresyna
Oksytocyna Nerki:
Gospodarka wodno-
mineralna
Macica:
Znaczenie przy wypieraniu
płodu
Gruczoł mlekowy:
Odruch wydalania mleka
32 | S t r o n a
Przysadka mózgowa (hypophysis)
Mieści się w siodełku tureckim kości klinowej czaszki, jest nadrzędnym gruczołem wydzielania
wewnętrznego, steruje praca wielu innych gruczołów dokrewnych
Przysadka mózgowa za pośrednictwem podwzgórza pozostaje pod ścisłą kontrolą układu nerwowego.
Hormony jąder podwzgórzowych gromadzone są i uwalniane do krwi w przysadce nerwowej. Hormony
uwalniające podwzgórza przenoszone są z krwią do przysadki gruczołowej układem wrotnym przysadkowo-
podwzgórzowym.
Przysadka mózgowa (tylna)
Przysadka nerwowa- składa się z komórek (pituicytów) i zakończeń włókien komórek jąder
podwzgórzowych (nadwzrokowego i przykomorowego), które wydzielają neurosekrety: oksytocynę i
wazopresynÄ™.
Hormony te są przenoszone szlakiem podwzgórzowo- przysadkowym do przysadki nerwowej i w niej
magazynowane
Uwalnianie hormonów do krwi zależy od czynników nerwowych.
Przysadka mózgowa (przednia)
Przysadka gruczołowa- połączona jest z podwzgórzem za pośrednictwem naczyń krwionośnych (wrotny
układ przysadkowy)
Poprzez krew z podwzgórza do przysadki gruczołowej dostają się hormony, które oddziałują na przysadkę
gruczołową, stymulując lub hamując syntezę i sekrecję 7 hormonów (w większości tropowych)
Związki hormonalne występujące u zwierząt
y
ródło Nazwa hormonu Narząd docelowy i działanie Uwagi
Hormon wzrostu GH (somatotropina, STH) Chrząstki przynasadowe kości długich: Działanie i rola bliżej
wzrost przemian anabolicznych w ustroju nieznane
Prolaktyna PRL (hormon laktotropowy LTH) Gruczoł mlekowy: pobudza sekrecję mleka
Lipo tropina LPH (hormon lipotropowy) Tkanka tłuszczowa
Tyreotropina, TSH (hormon tyreotropowy) Gruczoł tarczowy: stymuluje syntezę i
sekrecję hormonów tarczycy
Kortykotropina, ACTH (hormon kortykotropowy) Kora nadnerczy: stymuluje syntezÄ™ i
sekrecjÄ™ kory nadnerczy)
Hormon dojrzewania pęcherzyka, FSH Jajnik: stymuluje dojrzewanie
pęcherzyków
Hormon luteinizujący, LH (także pobudzający Jajnik: kieruje tworzeniem i sekrecją ciałek
komórki interstycjalne, ICSH) żółtych u samców sekrecją jąder
Wazopresyna Przysadka nerwowa
spełnia rolę narządu
Oksytocyna
neurohormonalnego
Wazotocyna Mięśniówka jajowodu, nerki: działa Występuje u ptaków
antydiuretycznie, wyparcie jaja
Melanotropina, MSH (hormon melanotropowy Komórki barwnikowe (pigmentowe) skóry
Rola przysadki mózgowej
Hormony przysadki nerwowej wywierają wpływ na:
żð Wydalanie mleka
żð Kurczliwość macicy
żð GospodarkÄ™ wodno- mineralnÄ…
Hormony przysadki gruczołowej- kierują sekrecją obwodowych gruczołów dokrewnych i w napięciu
utrzymują cały układ dokrewny
Przysadka
Część
Przysadka nerwowa
Przysadka gruczołowa
pośrednia
33 | S t r o n a
Regulacja wydzielania hormonów
Wpływ układu nerwowego i dokrewnego
Regulacja sekrecji hormonów
Wydzielanie hormonów jest regulowane przez szereg czynników:
Układ nerwowy
Rola
Punktem stycznym układów nerwowego i hormonalnego jest podwzgórze
Komórki neurosekrecyjne podwzgórza przekazują neurosekrety:
żð OksytocynÄ™ i wazopresynÄ™ (drogÄ… nerwowÄ…) od części nerwowej przysadki
żð Hormony pobudzajÄ…ce lub hamujÄ…ce (przez krew) do części gruczoÅ‚owej (kontrola czynnoÅ›ci
endokrynnej przysadki)
Unerwienie gruczołów
Czynność gruczołów zależy od unerwienia
 Tarczyca, gonady, kora nadnerczy są słabo unerwione (ich czynność jest regulowana przez hormony
tropowe przysadki)
 Trzustka, przytarczyce i rdzeń nadnerczy SA pod kontrolą układu autonomicznego (wzrost
wydzielania insuliny czy adrenaliny to efekt pobudzenia nerwów przywspółczulnych lub
współczulnych)
Mechanizm sprzężenia zwrotnego
Dotyczy wydzielania gruczołów zależnych od przysadki mózgowej (pod kontrolą podwzgórza)
Zasada sprzężenia zwrotnego: spadek we krwi poziomu hormonu (z gruczołu obwodowego) zwiększa
uwalnianie hormonu tropowego z przysadki mózgowej
Hormon tropowy nasila sekrecję gruczołu, wzrasta poziom hormonu we krwi a obniża się czynność tropowa
przysadki
Typy sprzężeń zwrotnych:
- Sprzężenie zewnętrzne (długie) gruczoł obwodowy-przysadka, gruczoł obwodowy- podwzgórze,
gruczoł obwodowy- CUN
- Sprzężenia wewnętrzne (krótkie) Przysadka-podwzgórze
Inne hormony
Wpływ
W podwzgórzu występują neurony:
Uwalniające hormony peptydowe (oksytocynę, wazopresynę, hormony podwzgórza)
UwalniajÄ…ce noradrenalinÄ™, dopaminÄ™, serotoninÄ™.
Noradrenalina i dopamina zwiększają uwalnianie hormonów: LH, THR, GH, PRL
- Dopamina (wzrost PIF na poziomie podwzgórza) obniża sekrecję prolaktyny
- Serotonina (hamuje uwalnianie PIF) zwiększa sekrecję prolaktyny
- Prostaglandyny (grupy E) wpływają na wzrost uwalniania hormonów przysadki: prolaktyny i LH
(mniej FSH)
Składniki odżywcze krwi
Sekrecja hormonów trzustki zależy od poziomu glukozy we krwi. Wzrost glukozy jest sygnałem do
zwiększenia uwalniania insuliny, niski poziom cukru pobudza uwalnianie glukagonu.
- Glukoza- zwiększa uwalnianie GIP, hamuje uwalnianie GH
- Kwas pirogronowy- stymuluje wydzielanie insuliny
- Aminokwasy- stymulujÄ… wydzielanie insuliny, GH, CCK, glukagonu
Jony metali
Dotyczy np. poziomu Ca we krwi
34 | S t r o n a
Spadek stężenia Ca we krwi wpływa na zwiększenie wydzielania przez przytarczyce parathormonu. Wzrost
sekrecji tego hormonu powoduje hipokalcemię. Na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego następuje wzrost
uwalniania do krwi hormonu kalcytoniny (z przytarczyc i tarczycy)
Oddziaływanie hormonów na organizm
żð Charakter synergiczny (współdziaÅ‚ajÄ…cy)- efekt po podaniu samicom zwierzÄ…t laboratoryjnych
hormonów estrogennych i progesteronu
żð Charakter antagonistyczny np. wpÅ‚yw hormonów trzustki na poziom cukru we krwi lub hormonów
przytarczyc na poziom Ca we krwi
Hormony przysadki mózgowej, tarczycy, przytarczyc, grasicy i ich rola w organizmie
Masa przysadki mózgowej
Bydła- 2-3g
Åšwini- 1-3 g
Owcy- 0,4-0,6 g
3 części:
Przednia
Przysadka gruczołowa (adenohypophysis)
Miejsce syntezy 7 hormonów:
Hormon wzrostu (GH)- somatotropina (STH)
 Wpływ na przemianę białkową (dodatni bilans N, spadek AA we krwi)
 Rozwój nasady kości długich, tkanek miękkich, trzewi
 Wzrost zawartości RNA w komórkach
 Wykazuje działanie diabetogenne
 Wpływa na mobilizację kwasów tłuszczowych
 Wykazuje silne działanie laktotropowe
 Rola w syntezie białek mleka, odroście wełny, piór, regeneracji tkanek
Hormon adrenokortykotropowy (ACTH)- kortykotropina
Pobudza korę nadnerczy do biosyntezy i sekrecji hormonów (działanie tropowe)
Pozanadnerczowe działanie ACTH:
 Mobilizacja i uwalnianie WKT z tkanki tłuszczowej aktywacja lipaz
 Hamuje wzrost kości długich
 Obniża poziom glukozy we krwi (wzrost insuliny)
 Nasila glukoneogenezę (u krów, koni, w stresie)
 Wzrost sekrecji azotu (syntezy białek w komórkach)
 Wzrost retencji Na, Cl, wzrost wydalania K
 Obniża ilość eozynofili we krwi (leczenie zapaleń skóry, wymienia, stawów)
Hormon tyreotropowy- TSH
żð Wywiera wpÅ‚yw na biosyntezÄ™ i uwalnianie hormonów tarczycy, kieruje wychwytywaniem jodu z
krwi przez tarczycÄ™ i jego przemianÄ…
żð Wzrost sekrecji TSH jest przy zwiÄ™kszonym zapotrzebowaniu na hormony tarczycy, przyspieszonej
przemianie materii, w stresie
Hormon lipotropowy (LPH)
żð WpÅ‚yw na mobilizacjÄ™ tÅ‚uszczów (rozpad TG):
- Pobudza cyklozÄ™ adenylowÄ…, cAMP, aktywuje lipazy,
- Udział w lipolizie (wzrost WKT we krwi)
żð DziaÅ‚anie kortykotropowe i melanotropowe
żð DziaÅ‚anie hipokalcemiczne (królik)
Hormon laktotropowy (LTH)- prolaktyna
35 | S t r o n a
żð WpÅ‚yw na gruczoÅ‚ mlekowy uczulony przez estrogeny i progesteron
żð Utrzymuje czynność ciaÅ‚ka żółtego jajnika podczas cyklu (niezbÄ™dna u szczura)
żð WpÅ‚ywa na rozrost gruczoÅ‚u mlekowego i wydzielanie mleka
żð DziaÅ‚a diabetogennie (psy, koty)
żð Wyzwala instynkt macierzyÅ„ski (zakÅ‚adanie gniazda, kwoczenie)
żð Stymuluje sekrecjÄ™ LH i FSH
Hormon dojrzewania pęcherzyka (FSH)
Samice- wzrost i dojrzewanie pęcherzyków jajnikowych i produkcję estrogenów
Samce- wpływa na produkcję plemników i hormonów jądra
Hormon luteinizujÄ…cy (LH)
Samice- powoduje owulację, wpływa na rozwój ciałka żółtego w jajniku i produkcję progesteronu
Samce- wzmaga produkcję androgenów, reguluje spermatogenezę, determinuje rozwój drugorzędnych cech
płciowych
Gonadotropiny przysadkowe
Hormony wpływające na funkcje gonad:
FSH
LH
LTH
Część środkowa
Hormon melanotropowy (MSH)
Podobieństwo w działaniu do ACTH, ważny u bezkręgowców
Pobudza komórki barwnikowe skóry, wpływa na zmianę zabarwienia skóry u ryb, płazów i gadów
(usunięcie przysadki powoduje rozjaśnienie skóry tych zwierząt)
Hormony przysadki nerwowej
Oksytocyna- kurczy mięśnie gładkie macicy ciężarnej; istotna rola przy porodzie, kopulacji (transport
plemników), mechanizmie oddawania mleka
Wazopresyna (u ssaków)
Hamuje utratę wody przez nerki- efekt antydiuretyczny (zwiększa resorpcję wody w kanalikach nerkowych)
Wywołuje skurcz mięśni gładkich naczyń krwionośnych- efekt presyjny
Tarczyca
Gruczoł leżący na przedniej powierzchni tchawicy, płaty tarczycy połączone są więziną
Gruczoł jest złożony z pęcherzyków wyścielonych nabłonkiem (1 warstwa), wypełnionych żółtą wydzieliną
(koloidem), zawierającą dużo jodu, związanego w większości z białkiem (tyreoglobuliną)
Hormony: tyroksyna i trójjodotyronina (T3)
Działanie biologiczne hormonów tarczycy
żð Kalorio twórcze- nasilajÄ… podstawowÄ… przemianÄ™ materii, podwyższona przemiana przy
nadczynności (wzrost akcji serca, wytrzeszcz gałek)
żð WpÅ‚yw na przemianÄ™ tÅ‚uszczu we krwi wzrastajÄ… lipidy, obrzÄ™k Å›luzowaty tarczycy (wole) rozwija
się na tle niedoboru jodu, występuje ujemny bilans azotu
żð WpÅ‚yw na wzrost i rozmnażanie- wzrost sekrecji hormonów przy szybkim wzroÅ›cie, niedobór
hormonów prowadzi u samców do zakłóceń funkcji gruczołów płciowych dodatkowych, u samic w
przebiegu cyklu płciowego
żð WpÅ‚yw na laktacjÄ™- hormony sÄ… niezbÄ™dne do produkcji mleka (wzrost wydajnoÅ›ci przy podawaniu
preparatów hormonalnych)
żð WpÅ‚yw na ukÅ‚ad nerwowy- T3 wpÅ‚ywa na rozwój ukÅ‚adu nerwowego w okresie okoÅ‚oporodowym
(ważne przy wzroście i mielinizacji neuronów, powstawaniu synaps), niedobór T3- niedorozwój i
kretynizm
36 | S t r o n a
Przytarczyce
U ssaków występują na ogół w postaci 4 owalnych lub okrągłych ciałek- pary górnej i dolnej. Para górna
mieści się najczęściej pod torebką lub w miąższu tarczycy. Dolna para leży niżej, czasem w miąższu grasicy.
Przytarczyce wytwarzajÄ… 2 hormony parathormon (PT) i kalcytoninÄ™(CT)
Działanie PT i CT
żð Wzmożone wydzielanie PT nastÄ™puje przy obniżeniu poziomu wapnia we krwi
żð PT wpÅ‚ywa na koÅ›ci, nerki i przewód pokarmowy powoduje wzrost Ca a spadek P we krwi
żð Wzrost Ca we krwi jest sygnaÅ‚em do uwalniania CT, która obniża poziom Ca i P we krwi
(mineralizacja kości)
żð W wydzielaniu PT i CT (sprzężenie zwrotne ujemne) nie ma udziaÅ‚u przysadka mózgowa
Grasica
żð Leży w górnej części Å›ródpiersia (miÄ™dzy mostkiem tchawicÄ… i workiem osierdziowym
żð Komórki nabÅ‚onkowe produkujÄ… czynniki biaÅ‚kowe: tymozynÄ™, tymopoetynÄ™ i grasiczy czynnik
hormonalny (hormony grasicy)
żð Grasica bierze aktywny udziaÅ‚ w produkcji limfocytów (odporność typu komórkowego), jej
hormony są stosowane w rekonstrukcji układu immunologicznego.
Trzustka
Czynność endokrynną pełnią wyspy trzustki (2% masy)
W wyspach trzustki występują komórki:
żð Beta- insulinÄ™ (uszkadza je alloksan)
żð Alfa- glukagon (uszkadza je chlorek kobaltu)
żð Delta- somatostatyna
żð F- polipeptyd trzustkowy (PP)
żð Hormony wysp trzustki sÄ… wydzielane do żyÅ‚y wÄ…trobowej. WÄ…troba jest narzÄ…dem docelowym dla
insuliny i glukagonu (w małym stopniu przechodzą przez barierę wątrobową)
Działanie biologiczne
żð WpÅ‚yw na metabolizm wÄ™glowodanów
żð Insulina- zwiÄ™ksza przepuszczalność komórek (mięśni szkieletowych, mięśnia serca, wÄ…troby,
tkanki tłuszczowej) dla glukozy, zmienia aktywność enzymów w komórkach.
żð WÄ…troba
- Zwiększa syntezę glikogenu (glikogeneza)
- Zmniejsza glukoneogenezę (synteza glukozy ze związków niecukrowych)
- Zmniejsza przemianÄ™ glikogenu w glukozÄ™
żð Nasila aktywność heksokinazy wÄ…trobowej (przemiana glukozy w glukozo 6-fosforan)
żð Mięśnie szkieletowe: nasila glikolizÄ™
żð BezpoÅ›rednim skutkiem jej oddziaÅ‚ywania jest gwaÅ‚towny spadek poziomu glukozy we krwi
Glukagon
żð WÄ…troba- aktywuje fosforylazÄ™ zwiÄ™kszajÄ…c uwalnianie glukozy z glikogenu (nie dziaÅ‚a na mięśnie)
co powoduje krótkotrwały wzrost glukozy we krwi
żð Stymuluje glukoneogenezÄ™ (dÅ‚ugotrwaÅ‚y wzrost glukozy)
żð w/w dziaÅ‚anie powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi
wpływ na metabolizm tłuszczów i białek
żð insulina dziaÅ‚a silnie antylipolitycznie (hamuje cyklozÄ™ adenylowÄ…, niezbÄ™dnÄ… do konwersji cukru w
tłuszcz)
żð niedobór insuliny (hipoglikemia) prowadzi do wzrostu lipolizy i gromadzenia WKT, które w
wątrobie ulegają konwersji w ciała ketonowe)
żð glukagon- wykazuje sÅ‚abe dziaÅ‚anie Lipolityczne (podobnie jak hormony kory nadnerczy, adrenalina
i GH)
żð insulina wykazuje dziaÅ‚anie anaboliczne (wzrost syntezy RNA), glukagon wykazuje kataboliczne.
Nadnercza część korowa
37 | S t r o n a
żð Bezprzewodowy narzÄ…d parzysty, leżący na górnych biegunach lub krawÄ™dzi przyÅ›rodkowej nerek
żð W części korowej (zewnÄ™trznej) sÄ… 3 warstwy:
- Siatkowa i pasmowata- w których wytwarzane są glikokortykoidy: kortyzol (ssaki),
kortykosteron (ptaki) kortyzon (ssaki)
- Kłębkowa- z
ródło mineralokortykoidów: aldosteron (silniejsze działanie), 11-
dezoksykortykosteron
żð Kora nadnerczy jest także z
ródłem estrogenów, androgenów oraz progesteronu (związek z
rozrodem)
żð Glikokortykoidy- regulujÄ… gospodarkÄ™ wÄ™glowodanowÄ…
żð Mineralokortykoidy- gospodarkÄ™ wodno- elektrolitowÄ…
Glikokortykoidy
żð Hormony te wpÅ‚ywajÄ… na:
żð Hamowanie procesu glikolizy
żð NasilajÄ… glukoneogenezÄ™ (z biaÅ‚ek, tÅ‚uszczu)
żð Ich niedobór hamuje laktacjÄ™
żð HamujÄ… lub zmniejszajÄ… odczyn zapalny podczas infekcji (uszczelniaja Å›ródbÅ‚onek naczyÅ„
krwionośnych)
Mineralokortykoidy
żð Hormony te sÄ… odpowiedzialne za:
żð Utrzymanie odpowiedniej objÄ™toÅ›ci pÅ‚ynów
żð WÅ‚aÅ›ciwÄ… koncentracjÄ™ elektrolitów (Na, K, Cl)
żð Mineralokortykoidy dziaÅ‚ajÄ… na nabÅ‚onek kanalików nerkowych. Wydalanie wody z moczem jest
pod kontroloą wazopresyny (hormon antydiuretyczny), która zwiększa wchłanianie wody w
cewkach
żð Brak hormonów- spadek stężenia Na i Cl, utrata wody
Nadnercza część rdzenna
Występują dwa rodzaje komórek, które wydzielają katecholaminy:
żð AdrenalinÄ™ (A) (wiÄ™cej)
żð NoradrenalinÄ™ (NA)
żð Katecholaminy regulujÄ… krążenie, pracÄ™ narzÄ…dów wewnÄ™trznych i przemianÄ™ materii
Działanie biologiczne A i NA
żð Zależy od obudzenia Receptora adrenergicznego bÅ‚on komórkowych:
żð Pobudzenie receptorów alfa przez NA (spadek cAMP) prowadzi do depolaryzacji bÅ‚ony mięśniowej
i skurczu mięśni gładkich naczyń krwionośnych
żð Pobudzenie receptorów typu beta (aktywacja cyklazy i wzrost cAMP) prowadzi do polaryzacji
błony i rozkurczu mięśni naczyń krwionośnych i narządów jamy brzusznej
żð UkÅ‚ad współczulny nasila uwalnianie hormonów rdzenia, spadek glukozy we krwi zwiÄ™ksza
uwalnianie adrenaliny
Mechanizm stresu
żð Wiąże siÄ™ z oddziaÅ‚ywaniem ACTH i hormonów kory
żð Stresory (wysiÅ‚ek fizyczny, napiÄ™cie nerwowe, zatrucie) wpÅ‚ywajÄ… na powiÄ™kszenie kory
nadnercznej i wzrost sekrecji jej hormonów
żð Reakcja organizmu na stres: wzrost wydzielania adrenaliny, ACTH (pod wpÅ‚ywem C-RH), który
pobudza korę do wydzielania glikokortykoidów, wzrost uwalniania TRH w przysadce (pod kontrolą
podwzgórza) który pobudza tarczycę do sekrecji hormonów, pobudzenie procesów energetycznych
w komórkach pomaga zwalczać stres
Hormony gonad
JÄ…dra
żð WytwarzajÄ… komórki rozrodcze (proces spermatogenezy) oraz hormony do krwi
38 | S t r o n a
żð Hormony SA wytwarzane przez komórki Å›ródmiąższowe jÄ…dra (komórki Leydiga), hormony
androgenne należą do grupy sterydów: należą do nich testosteron (główny hormon) i androsteron
(1/6 aktywności biologicznej)
żð Androgeny sÄ… też produkowane w Å‚ożysku, jajnikach oraz w rdzeniu nadnerczy
Działanie biologiczne androgenów
Regulacja funkcji rozrodczych:
żð WpÅ‚yw na różnicowanie pÅ‚ciowe w kierunku cech samczych
żð WpÅ‚yw na prawidÅ‚owy rozwój gonad
żð WpÅ‚yw na rozwój i utrzymanie funkcji gruczołów pÅ‚ciowych dodatkowych (pÄ™cherzykowe,
krokowy, opuszkowo- cewkowe)
żð Utrzymanie popÄ™du pÅ‚ciowego
Wpływ na przemianę białkową i węglowodanową:
żð PowodujÄ… dodatni bilans azotowy (odkÅ‚adanie N w tkankach, wzrost muskulatury, przyrost masy
ciała)
żð PowodujÄ… wzrost retencji pierwiastków K,P,NaCl
żð ObniżajÄ… wydalanie N w moczu
Wpływ na poziom glikogenu i skład krwi:
żð Androgeny zwiÄ™kszajÄ… zawartość glikogenu w mięśniach i we krwi w której także zwiÄ™kszajÄ…
zawartość fosfokeratyny, ATP oraz liczbę erytrocytów
Powstawanie i uwalnianie androgenów jest pod kontrolą przysadki mózgowej (FSH, LH)
Janiki
Produkują hormony sterydowe i komórki płciowe, w zależności od fazy cyklu płciowego w jajniku mamy:
Rozwinięte pęcherzyki jajnikowe (Graafa) wytwarzające estrogeny
Ciałka żółte wytwarzające progesteron
W jajnikach wydzielana jest też relaksyna
Hormony estrogenie pochodzą z układu rozrodczego nadnerczy, oraz niektórych roślin