Fizjologia - wykład 3

Metody badania procesów trawiennych.

• Określanie strawności (pozorne, rzeczywiste lub biodrowej)

- badanie spożycia i kolekcja kału

- woreczki porowate z próbkami paszy zawieszonej

- badanie in vitro

• kaniulowanie i katertyzacja przewodu pokarmowego naczyń krwionośnych i limfatycznych

- kaniula T pojedyncza i wielokrotna

- kaniula mostkowa pojedyncza lub wielokrotna

- kratery do przewodu ślinowego trzustki żółciowego

Modyfikacja przewodu pokarmowego

- przecięcie przełyku

- mały żołądeczek/żwacz

- wycięcie jelita ślepego, grubego

Rejestr zjawisk:

- rejestr MMC

- RTG

Do zaobserwowania trzy cykle z czego pierwsza faza trwa u różnych zwierząt określony czas np u szczura ok 15 minut, u psa lub człowieka ok 2 godzn a u cielaka ok 35 minut.

Rejestracja zjawisk neuronowych i elektrycznych:

Rejestr elektryczny mięśniówki gładkiej dwunastyniczy -> MMC (migrujący komplex mioelektryczny).

Cielętom implantuje się kateter do przewodu trzustkowego (coś) dwunastnicą i 2 srebrne elektrody. Rejestruje się aktywność MMC (czas trwania cykli i ich potencjał czynnościowy( i przeprowadza się kolekcje soku trzustkowego (przed po i w czasie karmienia) w celu określenia wpływu soku i wyrzutu białka w soku.

Regulacja pobierania pokarmu:

- antyodżywcze

- woda

- odżywcze

- składniki mineralne

- dodatki paszowe, probiotyki i antybiotyki

Jednostki:

g lub kg suchej masy/ kg masy ciała

g lub kg suchej masy/kg masy metabolicznej

g lub kg/ kg ^0,75 u bydła i świń

g lub kg/kg ^0,67 u drobiu

- regulacja przez ośrodkowy układ nerwowy - głównie podwzgórze (międzymózgowie)

- krótkie okresy - nadmierna żarłoczność (hiperfalia)

Regulacja poprzez sprzężenie zwrotne, uruchamiane poprzez bodźce z układu pokarmowego/wątroby/układu nerwowego.

ośrodek sytości - dominujący u zwierząt gospodarskich.

W podwzgórzu zlokalizowane są dwa ośrodki regulacji pobierania pokarmu.

- ośrodek łaknienia - boczne części podwzgórza

w neuronach ośrodka łaknienia są głównie receptory adrenergiczne typu alfa (mediatory - noradrenalina i jej antagoniści) pobudzanie ośrodka prowadzi do zwiększenia apetytu.

- ośrodek sytości (część środkowa podwzgórza)

W neuronach receptory cholizoergiczne a substancje przekaźnikowe to acetocholina, pobudzenie ośrodka prowadzi do zmniejszenia apetytu.

Czynniki zwiększające apetyt:

- agoniści noradrenaliny w receptorach alfa: dopamina, serotonina i GABA

- hormony: glikokortykoidy, wzrostu (GH, STH) tarczycy

Czynniki obniżające:

- peptydy: bombezyna, CCK, somatostatyna, VIP

- Hormony: kalcytonina, glukagon, insulina

Funkcjonowania ośrodka sytości:

pokarm żołądek

Rozciągnięcie ścian żołądka

Zwiększenie aktywności skurczowej => bombezyna => pierwszy sygnał zwolnieni

ciśnienie w części odźwiernikowej => somatostatyna => pobieranie pokarmu

dopływający pokarm

Jelito, dwunastnica ... trzustka

wzrost wydzielania CCK => podwzgórze

i Somatostatyczne w jelicie i trzustce => zaprzestanie jedzenia

Wzrost syntezy enterostatyny =>

Somatostatyna i enterostatyna to inhibitory pobierania pokarmu.

Do czynników długoterminowych kontroli zaliczana jest leptyna uwalniana z adiptocytów pod wpływem wchłoniętych składników pokarmowych mogą działać na uwalniane leptyny bezpośrednio lub pośrednio przez insuline.

Leptyne jest także wytwarzana w żołądku i może mieć też udział w krótkoterminowej kontroli przyjmowania pokarmu w ujemnej interakcji z produkowaną w żołądku greliną.

Funkcjonowanie ośrodka łaknienia:

- sygnałem do rozpoczęcia jest opróżnienie przewodu pokarmowego z treści

- spadek cukru we krwi

- spadek peptydów we krwi

- wystąpienie odruchów warunkowych

Obniżenie stężenia cukru we krwi - główne źródło energii dla neuronów mózgowych - jest czynnikiem zwiększającym apetyt.

Regulacja pobierania pokarmu jest inna u przeżuwaczy niż u monogastrycznych. Obecność przedżołądków w występujących w nich procesów fermentacyjnych obniżyły znacznie CCK wydzielanej przez śluzówkę dwunastnicy.

Dorosłe przeżuwacze:

Przedżołądki

Fermentacja węglowodanów

LKT + gazy

Pobudzenie chemoreceptorów w błonie śluzowej przedżołądka

informacja nerwem błędnym dociera do ===> podwzgórza

Dane ostopizk (?) fermentacji i wypełnienia żwacza

Wzrost LKT we krwi jest czynnikiem obniżającym apetyt, wzrost kw. tłuszczowych z lipolizy tł zapasów zwiększa pobieranie pokarmu.

Ośrodek łaknienia i sytości współdziałają na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. Pobudzanie ośrodka łaknienia wyzwala uczucie głodu prowadząc do chęci pobierania pokarmu. Pokarm jest pobierany do czasu pobudzenia ośrodka sytości, który hamuje apetyt.

Regulacja pobierania wody:

- Ośrodkowa - w podwzgórzu

- obwodowa - związana z pobudzaniem osmoreceptorów w naczyniach krwionośnych

Wpływ innych czynników na pobieranie pokarmu:

- forma fizyczna paszy istotna u przeżuwaczy - rozdrobniony pokarm przemieszcza się szybciej niż włókno (włókna)

- strawność - pasze o niskiej strawności dłużej zalegają w przewodzie pokarmowym

- zawartość białka w dawce - niedobór obniża pobieranie u świń drobiu i przeżuwaczy.

- dodatek mocznika - do dawki niedoborowej w białko zwiększa pobranie.

- zawartość NaCl - sód podawany w lizawkach zwiększa pobieranie

- zawartość wody - podawana razem z paszą dla drobiu czy świń zmniejsza pobranie

- smak, zapach - pokarmy słodkie pobudzają apetyt koni świń i psów, gorzkie np. śruta rzepakowa zmniejsza pobranie, kwaśne pobudza apetyt u owiec.

Procesy trawienne monogastrycznych:

pokarm jest źródłem różnych składników odżywczych

- węglowodanów - celuloza, hemiceluloza, pektyny, skrobie zapasowe

- lipidy - roślinne zawierają NNKT, fosfolipidy, steroidy, i zwierzęce zawierają kwasy tłuszczowe będące substancjami energetycznymi i pełniących funkcje biologiczne (składniki błon i błoniastych struktur wewnątrzkomórkowych)

- białka - (roślinne i zwierzęce) - będące źródłem AA wykorzystywanym jako materiał budulcowy, energetyczny, substraty do produkcji hormonów i innych związków azotowych.

- witaminy - składniki enzymów tkankowych będących katalizatorami reakcji chemicznych

- sole mineralne.

Procesy trawienne:

pokarm rozdrobniony i nawilżony śliną, uformowany w kęs przechodzi do cieśni gardłowej, następnie do korzenia języka - połknięcie (mimowolne). Ośrodek połykania w rdzeniu przedłużonym. Siłą mięśni i grawitacji przechodzi dalej do przełyku (ruchy perystaltyczne).

W fazie końcowej połykania następuje odruchowe otwarcie zwieracza wpustu do żołądka (drogi aferentne i eferentne biegną w nerwach błędnych).

motoryka żołądka:

Żołądek jest miejscem trawienia i magazynowania pokarmu. Funkcje magazynowe pełni cześć prosymalna odbywający się w części dysalnej (obwodowa cześć trzonu, część odźwiernika).

Regulacja aktywności żołądka:

1. Układ nerwowy

- współczulny - oddziaływuje hamująco

- przywspółczulny - działa pobudzająco

2. Humoralna

a. część pobudzająca:

- gastryna - peptyd wydzielany w odźwierniku, dwunastnicy

- motyliny - peptyd wydzielany w jelicie cienkim

- insulina - hypogikemia pobudza aktywność ruchową.

b. czynniki hamujące:

- glukagon - hypoglikemia hamuje motorykę

- sekretyna - peptyd z dwunastnicy, hamuje motorykę zwłaszcza gdy treść jest zakwaszona i zawiera dużo tłuszczu

- GIP - żołądkowy peptyd hamujący

Aktywność ruchowa żołądka w początkowym okresie pobierania pokarmu jest mała, następnie nasila się i maleje w miarę jego opróżniania.

Skurcze żołądka rejestruje się za pomocą umieszczonych w nim baloników - obserwuje się zmiany ciśnienia w różnych fazach trawienia (podczas ruchów mieszania się treści i jej przesuwania).

Fizjologia wykład 4

Cd. trawienia w żołądku u monogastrycznych

Fazy wydzielania w żołądku i ich mechanizmy

wydzielanie kwasu solnego i pepsyny przez gruczoły właściwe żołądka jest wypadkową współdziałania wielu czynników pobudzających i hamujących o charakterze zarówno nerwowym jak i hormonalnym.

dwa okresy:

- między trawienny - podstawowy

- trawienny - pokarmowy

= fazy: głowowa 20%, żołądkowa 70%, jelitowa 10%

Faza głowowa - psychiczna

- stan pobierania zależny od odpowiednich receptorów (dotyczy węchu, smaku) jest przekazywany do OUN i nerwami błędnymi dochodzącymi do żołądka. Acetylocholina pobudza wydzielanie w części odźwiernikowej gastryny stymulują wydzielanie histaminy (przez dekarboksylację histydyny) wpływają na wzrost wydzielania soku żołądkowego (model Pawłowa)

Faza żołądkowe - chemiczna

- wzrost wydzielania soku jest następstwem chemicznego (peptydy, AA, Ca, Alkohol) i mechanicznego oddziaływania pokarmu, błona śluzowa części odźwiernikowej wydziela gastryną, wchłaniana do krwi zwiększa wydzielanie soku żołądkowego i HCl (model Heindenhaina)

Faza jelitowa

- rozpoczyna się po przejściu pokarmu do jelita, który działa hamująco na wydzielanie soku podobnie jak niskie pH i zawartość tłuszczu w treści dwunastnicy hamuje wytwarzanie soku przez wzrost uwalniania hormonów peptydowych (sekretyna, GIP - żołądkowy peptyd hamujący, SIH - somatostatyna).

Dystrybucja gastryny w przewodzie pokarmowym człowieka - schemat.

Składniki soku żołądkowego świń:

-pH 1,5-2,0

-pepsynogen i pepsyna

- podpuszczka (u osesków)

- lipazy (też u osesków)

- kwas solny (wydzielany przez komórki okładzinowe)

- amylaza ślinowe (ze śliny)

- mucyny

- cz. wewnętrzny (potrzebny do wchłaniania Wit. B12)

Rola śliny:

- ułatwia połykanie pokarmu (pokrytego mucyną)

- pełni funkcje trawienną (amylaza)

- zawiera czynniki bakteriostatyczne (lizozym)

- spłukuje mechanicznie śluzówkę jamy ustnej

- bierze udział w utrzymywaniu izoosmozozy i izohydrii

- reguluję temperaturę ciała i gospodaruje wodą (pies, przeżuwacze)

- zawiera funkcjonalne białka (białko R)

Charakterystyka enzymów:

Pepsyna:

- wydzielana jako pepsynogen (proenzym)

- aktywuje kwas solny w kwaśnym środowisku

- pepsyna działa na wszystkie białka rozpuszczalne, atakuje wiązania peptydowe między niektórymi AA, powstają wielkocząsteczkowe peptydy, przesuwane z treścią pokarmową do jelita cienkiego gdzie są trawione przez enzymy trzustkowe i jelitowe

Podpuszczka:

- wydzielana przez komórki główne gruczołowe żołądka

- trawi białko mleka - kazeinę (powstaje skrzep i serwatka)

- skrzep kazeinowy powstaje 2x dłużej niż serwatka

- wytrącone białka mleka jest trawione przez pepsynę, podpuszczkę

Lipaza:

- wytwarzana przez gruczoły ślinowe

- działa na trój glicerydy i tłuszcze mleka

- najwyższa aktywność lipazy pH 4,8 - 7

- w ciągu 30 minut od karmienia

- aktywność tego enzymu na ogół zamiera u cielęcia 3-mce

Ślina - amylaza

- silne właściwości amylolityczne alfa amylazy

- rozkłada amylazę na części cukrów i C4

- rozkłada do maltozy

Proces trawienia u monogastrycznych

Cechą trawienia jest udział w nim enzymów mikroorganizmów i roślinnych, biorą one udział w rozkładaniu węglowodanów, bez udziału soku żołądkowego, enzymy bakteryjne i roślinne rozkładają ok. 10% węglowodorów strukturalnych (celuloza, hemiceluloza do LKT, amylaza rozkł. ok. 30% skrobi u świń).

Procesy rozkładu i fermentacji ustają po zakwaszeniu treści sokiem żołądkowym:

- w żołądku zwierzęcym istnieje białko które wiąże kobalaminy

- białko bogate w prolinę wiąże teniny

Zdjęcie - budowa anatomiczna żołądków u przeżuwaczy:

- księgi - fałdy/ karty książek

- czepiec - plastry miodu

Aktywność ruchowa złożonego żołądka jest zależna od OUN, odruchowe mechaniczne skurcze (nerw błędny).

Ośrodek ruchów przedżołądka jest w rdzeniu przedłużonym.

Rodzaj ruchów i mieszanie przesuwanie transport do trawieńca.

W przedżołądkach nie ma żadnych własnych enzymów trawiennych.

W trawieniu pokarmu ogromną rolę odgrywają bakterie pierwotniaki i grzyby.

Rzędy: PSEUDOMONADALES, EUBAKTERIALES

Rodziny: SUCCINOMONAS, BACTEROYDES, EUBACTERIUM, BUTYRIVIBRIVA, STREPTOCOCCUS, CLOSTRIDIUM, SELEMONAS, RUMINOCOCCUS.

• Enzymy działają w fazie płynnej części żwacza.

PODTYP: CILIATA

RDZOINA: ISOTRICHA, DASYTRICHA, ENTODINIUM, DIPLODINIUM

• Pierwotniaki i grzyby działają w fazie stałej, rozluźniając strukturę pasz włóknistych, ułatwiają wnikanie bakterii

Środowisko żwacza:

- beztlenowość

- temperatura 38-40 C

- pH w zakresie 6-7 (rola śliny)

- dostępność składników odżywczych dla bakterii, pierwotniaków i grzybów

Zakres procesów trawienia w przedżołądkach

1. Cukrowce

- rozkładają większość wielocukrów o budowie alfa glikozydowej (oprócz skrobi) (enzymy amylolityczne)

- rozkładają cukrowce strukturalne (celulozy, hemicelulozy), pektyny, fruktozany i inne polimery w zakresie 40-70% (enzymy celulolityczne).

Rozkład:

cukry proste

enzymatyczna glikoliza wewnętrzna bakterii

kwas mlekowy

LKT

Z rozkładu: octowy, propanowy, masłowy, izomasłowy, izowalerianowy, n-walerianowy, gazy i energia ATP.

Fizjologiczne proporcje LKT w żwaczu OCT: PROP: MASŁ wynoszą 6:3:1 (ścisła zależność od składu dawki pokarmowej), stosunek LKT jest ważny przy określonej produkcji. LKT są wchłaniane w żwaczu, czepcu i księgach (w formie niezdysocjowanej). Wchłanianie z przedżołądków do krwi LKT (w 90%) dostarczają tkankom 70% energii metabolicznej potrzebnej do procesów życiowych.

Propionowy -synteza- Glukoza w wątrobie -synteza- Aminokwasy -synteza- Cukier, woda

kwas masłowy -synteza- mleko

2. Związki azotowe

Białko paszy + enzymy bakteryjne-proteazy => peptydy

peptydy + enzymy bakteryjne peptydazy => aminokwasy

Aminokwasy => wchłaniane do wnętrza bakterii

Przemiany aminokwasów
Dezaminacja NH3 + keto kwas => cykl przemian cukrów LKT	Transaminacja NH3 + kwas alfa ketogluterowy => kwas glutaminowy	Dekarboksylacja => z AA obojętnych - aminy =>z AA zasadowe - oligoaminy

- rozkład mocznika (związek azotowy niebiałkowy - NPN)

Ureaza bakteryjna 2NH3 + CO2

MOCZNIK woda

Fizjologia wykład 5

CD.

Źródła amoniaku:

- dezaminacja aminokwasów

- rozkład pobranych z paszą związków azotowych niebiałkowych

- rozkład mocznika wracającego do żwacza ze śliny, poprzez krew

Losy amoniaku:

- wykorzystywany przez bakterie do syntezy ATP (transmisja)

- wchłaniany ze żwacza do krwi i transportowany do wątroby (synteza mocznika w cyklu mocznikowym); wydolność wątroby do syntezy mocznika - 1,84 mmol NH3/1kg świeżej wątroby

Krążenie mocznika powstałego w wątrobie w cyklu mocznikowym:

- poprzez krew do śliny i wraca do żwacza

- wchłaniany przez ściany żwacza

- wydalany przez nerki z moczem

Oznaczenie stężenia amoniaku:

- metoda z odczynnikiem fenolowym pozwala na określenie zawartości azotu amoniakalnego (N-NH3) w treści żwacza, dwunastnicy, jelita biodrowego.

- > inkubacja treści żwacza

-> wykonanie prób badanych

-> przygotowanie standardów

3. Tłuszcze:

- w żwaczu następuje częściowy enzymatyczny rozkład tłuszczu roślinnego na glicerol i wolne kwasy tłuszczowe (glicerol wchodzi w cykl przemian cukrowców - powstają LKT zaś kwasy tłuszczowe wchodzą w cykl przemian energetycznych)

- w żwaczu następuje wodorownie nienasyconych kwasów tłuszczowych - powstałe kwasy nasycone z treścią przechodzą do dalszych odcinków przewodu pokarmowego, gdzie są wchłaniane.

4. Witaminy:

- bakterie żwaczowe produkują witaminy: B1, B2, B6, B12, PP, biotynę, kwas foliowy, witaminę K.

ROZMIAR I ENERGETYCZNA WYDAJNOŚĆ BIAŁEK MIKROORGANIZMÓW W ŻAWCZU

Synteza białka w przedżołądkach jest procesem ciągłym i polega na przyroście biomasy namnażających się bakterii, pierwotniaków i grzybów.

Populacja drobnoustrojów żwacza stanowi ok. 10% treści żwacza (u bydła ciała bakterii stanowią 6-7,5kg) w ciągu doby namnaża się100% populacji i podobna ilość przechodzi do trawieńca.

Część bakterii żwaczowych (12-38%) posiada właściwości proteolityczne; proteoliza białka zależy od ich rozpuszczalności w treści żwacza, najszybciej przebiega przy pH = 6,5. Bakterie żwaczowe mają także zdolność rozkładu pobieranych z paszą związków azotowych niebiałkowych (NPN). Bakterie ureolityczny rozkładają mocznik, który także może pochodzić z przemian zachodzących w wątrobie. Procesy syntezy białka w przedżołądkach są ściśle związane z procesami rozkład u białka pokarmowego i NPN, gdyż produkty tego enzymatycznego rozkładu (amoniak , AA, peptydy) są wykorzystywane przez bakterie żwaczowe, do budowy własnych białek.

Procesy konwersji - procesy prowadzące do przekształcenia białka paszy i NPN w białko bakterii pierwotniaków i grzybów. Pierwotniaki odżywiają się bakteriami i organicznymi składnikami pokarmowymi: w ten sposób część białka bakterii ulega przekształceniu w białko pierwotniaków (bakterie zwierzęce).

• Proces uszlachetniania białka w żwaczu.

Białko drobnoustrojów syntetyzowane do Novo w przedżołądkach składa się z:

- białka bakterii (70%)

- białka pierwotniaków (30%)

Frakcje te można odróżnić stosując odpowiednie markery:

- białka bakterii -> DAPA (kwas dwuaminopimelinowy)

- białka pierwotniaków -> AEPA (kwas aminoetylofosforanowy)

Syntetyzowane w żwaczu białko drobnoustrojów w trawieńcu i jelitach jest trawione enzymatycznie przez enzymy soku trzustkowego i jelitowego.

Aminokwasy powstałe w wyniku tego trawienia są zazwyczaj zużywane na pokrycie potrzeb bytowych i produkcyjność zwierząt. Białko drobnoustrojów może pokryć w 100% zapotrzebowanie na AA u zwierząt opasowych. Drobnoustroje przedżołądkowe mają odpowiednie warunki do wzrostu (dostępność substratów).

Czynniki wpływające na skład drobnoustrojów:

- gatunek

- tempo wzrostu

- rodzaj i dostępność substratów (azotu, energii)

- rozgałęzione szkielety węglowe

- siarka i składniki mineralne np. P

Głównym źródłem azotu dla większości (90%) bakterii żwaczowych jest amoniak.

Niezbędnym warunkiem do syntezy białek drobnoustrojów jest też energia (ATP) uwalniana podczas fermentacji węglowodanów w żwaczu do LKT (źródło węgla).

Dla procesów syntezy białka w żwaczu istotna jest szybkość rozkładu związku azotowych i cukrowców; synteza ta jest optymalna, gdy rozkład tych związków jest zsynchronizowana w czasie: produkty rozkładu (NH3, LKT) uwalniane w podobnym czasie zabezpieczają tkanki przez toksycznym działaniem każdego z nich, gdy jest go w żwaczu w nadmiarze.

Rozmiar syntezy białka mikroorganizmów:

- określa się na podstawie ilości kwasów nukleinowych (NA) dopływających z treścią do dwunastnicy; w ciele bakterii zawartość azotu kwasów nukleinowych (N - NA) wynosi 13-19% zaś azotu białka (N - MP) od 75 do 85%; w ciele pierwotniaków stosunek N-NA: N- MP wynosi 10:90%

- model badawczy: zwierzę kaniulowane (kaniula mostkowa lub prosta) + odpowiednie markery dla fazy stałej treści np. tlenek chromowy.

- określa się na podstawie wydalenia w moczu allantoiny (pochodzącej z rozkładu NA mikroorganizmów); wydalanie allantoiny jest skorelowane dodatnio z ilością kwasów nukleinowych dopływających do dwunastnicy

- model badawczy: zwierzę nienaruszone adaptacja _ doświadczenia bilansowe z korelacją moczu.

Wydajność syntezy białka mikroorganizmów:

- ilość azotu wbudowana w drobnoustroje (N - MP) na 1 kg substancji organicznej rozkładanej pozornie w żwaczu

- ilość ta wynosi 30-32g N, co odpowiada 188-200g białka ogólnego

System francuski PDI

System umożliwia ocenę ilości AA (N - AA x 6,25) wchłanianych w jelicie cienkim, pochodzących z frakcji PDIA i frakcji białka endogennego, trawionych przez enzymy proteolityczne soku trzustkowego i jelitowego.

Fizjologia wykład 6

PDIM - białko drobnoustrojów

PDIA - białko oporne (alimentarne)

Czynniki zmieniające rozmiar syntezy białka mikroorganizmów w żwaczu:

- PDIME energia fermentacji

- PDIMN - podaż N łatwo rozpuszczalnego w żwaczu

- PDIE - białko strawne w jelicie cienkim obrazujące przemiany energetyczne w żwaczu

- PDIN - białko strawne w jelicie cienkim pochodzące z N pasz.

Wyliczanie zawartości białka PDI wg Jarrige'a (1978r.)

PDIA = CP (1-dg) x ddp

- CP - zawartość białka ogólnego

- dg - stopień rozkładu białka w żwaczu

- ddp - rzeczywista strawność w jelicie cienki białka nierozkładanego w żwaczu (0,6 - 0,9)

- dg = 0,65 S + 0,35

S- rozpuszczalność

Rozpad białka % w żwaczu:

- 55075: susz z traw, śruta sojowa, suszone wysłodki buraczane, ziarno kukurydzy, śruta z nasion bawełny

- 65 - 85: kiszonka z kukurydzy, makuch z nasion, śruta rzepakowa, preparowany gluten z kukurydzy, drożdże

- 75 - 95: świeża trawa, kiszonka z traw i słonecznika, siano, zboża => mała zawartość PDIA

Wyliczenie zawartości białka mikroorganizmów wg Jarrige'a

PDIME = 0,135 DOM x 0,8 x 0,7

0,135 - energetyczna wydajność syntezy białka mikroorganizmów w g/g strawnej masy organicznej (DOM)

0,8 - współczynnik odpowiadający zawartości AA w białku ogólnym drobnoustrojów

0,7 - współczynnik odpowiadający zawartości AA pochodzących z drobnoustrojów

PDIMN = CP (1-dg) x 0,8 x 0,7 = CP (0,196 + 0,3645)

CP - białko ogólne

S - rozpuszczalność białka

W prawidłowo zbilnasowanj dawce pokarmowej PDIN = PDIE

Niewielki deficyt PDIN jest dopuszczalny z uwagi na recyrkulację azotu (N endogenny)

Niedobór PDIN (przy nadmiarze PDIE) w dawce może być pokryty przez wprowadzenie w skład dawki pokarmowej N niebiałkowego np. mocznika (np. granulowanego)

PDIE - PDIN

NPN [g] = ------------------------------

PDIN dla NPN

(PDIN dla 1g mocznika wynosi 1,61g)

W badaniach bilansowych ustalono równania wykorzystywane przy określaniu zapotrzebowania bytowego na PDI:

- dla bydła PDI = 3,06 + 9,32 NB

- dla owiec PDI = 2,23 + 11,84 NB

NB - retencja azotu

Przy pokryciu potrzeb bytowych NB jest równa bilansowi N i wynika z ilości N:

- zatrzymanego u owiec we włosach

- wydalonego przez skórę u bydła

Zapotrzebowanie na PDI:

1. Bytowe

- 3,25g PDI x W do 0,75 - bydło

- 2,64g PDI x W do 0,75 - owce

2. Produkcyjne

- 50g PDI/kg mleka 4%

- 2250310g PDI/kg przyrostu masy ciała

Inne systemy oceny wartości pokarmowej białka dla przeżuwaczy:

- brytyjski ARC (Roy, 1977)

- skandynawski AAT - PBV (Madsen 1985)

- amerykański NRC (1985)

PROCESY TRAWIENNE W JELITACH:

Jelito cienkie: dwunastnica jelito czcze i jelito biodrowe.

Długość jelita cienkiego i dwunastnicy [m]:

	człowiek	koń	bydło	świnia	pies
Jelito	4-8	16-24	31-48	16-20	2-7
Dwunastnica	0,1-0,25	1	0,9-1,2	0,4-0,9	0,15

Unerwienie i aktywność ruchowa:

- mięśniówka gładka unerwiona włóknami współczulnymi i przywspółczulnymi zazwojowymi: potencjały czynnościowe są przenoszone przez noradrenalinę i acetylocholinę

- błony komórkowe mięśniówki gładkiej mają dużą przepuszczalność dla jonów (pobudzanie jednego włókna przenosi się łatwo na inne powodując skurcz)

- mięśnie gładkie mają swój automatyzm (przecięcie nerwów błędnych nie znosu perystaltyki, izolowane skrawki jelit długo się kurczą); dochodzące nerwy są więc regulatorem ich czynność spontanicznej

- w jelicie cienkim występuje kompleks bioelektryczny (MMC), co świadczy o przesuwaniu się pobudzania elektryczne i jego integracji ze skurczami mięśniówki gładkiej oraz przesuwaniem treści pokarmowej

- zmiany w zapisie MMC: anatomia jelit, zaleganie treści, stany patologiczne

Aktywność skurczotwórcza jelita cienkiego: ©łona mięśniowa wykazuje dwa rodzaje ruchów:

1. skurcze pojedyncze(segmentowe)

- skurcze mięśniówki podłużnej pojawiające się w wielu miejscach w jelicie

- obejmują krótkie odcinki, przebiegają równocześnie ze skurczami kosmków jelitowych

- funkcje: mieszanie Treście z sokami trawiennymi, ułatwianie trawienia i wchłaniania

b. skurcze propulsyjne:

- skurcze mięśniówki okrężnej perystaltyczne (robaczkowe) zsynchronizowane z MMC

- odpowiadają za przesuwanie Treście w kierunku doogonowym oraz antyperystaltyczne - zwracanie Treście żołądka, mogą wywoływać wymioty (przy udziale fali antyperystaltycznej w żołądku i przełyku).

Jelito cienkie jest miejscem intensywnego trawienie złożonych składników pokarmowych: wchłaniania składników prostych. Jest wyścielone błoną śluzową pokrytą nabłonkiem złożonym z różnych komórek:

1. komórki gruczołowe zewnątrz wydzielnicze: wydzielają sok jelitowy

- dwunastnicze - Brunnera (w ścianie jelita)

- jelitowe krypty Liberhuhna (u podstawy kosmków)

b. komórki absorpcyjne (wchłanianie)

c. komórki gruczołowe wewnątrzwydzielnicze: wydzielają hormony np. gastrynę, sekretynę, CCK, GIP, motylicę (regulacja)

W procesach trawiennych w jelicie cienkim biorą udział:

- żółć wytwarzana w wątrobie - gruczoły poza ścienne

- enzymy soku trzustkowego - gruczoły poza ścienne

- enzymy soku jelitowego

SOK TRZUSTKOWY

- wydzielany przez komórki zewnątrz wydzielnicze trzustki (funkcja egzokrynna) jest odprowadzany do dwunastnicy przewodem trzustkowym lub trzustkowo - żółciowym

- komórki gruczołowe (pęcherzykowe) wydzielają wszystkie enzymy (grupa hydrolaz) trawiące składniki pokarmowe

- komórki śród pęcherzykowe (elektrolity - Cl, wodorowęglany) wpływające na odczyn soku (pH alkaliczne)

SOK JELITOWY

- wydzielany przez gruczoły dwunastnicze i jelitowe podczas przechodzenie pokarmu przez jelito, zawiera cytoplazmę złuszczonych nabłonków oraz przesącz krwi

- komórki nabłonka (enterocyty) są źródłem licznych enzymów biorących udział w trawieniu składników pokarmowych i aktywacji proenzymów (enterokinaza)

- sok ma odczyn alkalicznych, zabezpiecza dwunastnicę przed działaniem kwaśnej treści żołądka

ŻÓŁĆ

- wytwarzana przez komórki wątrobowe (hepatocyty) i magazynowana w pęcherzyku żółciowym (prócz konia i szczura) do dwunastnicy wpływa (okresowo po karmieniu lub ciągle) przewodem żółciowym lub wspólnym trzustkowo - żółciowym

- nie zawiera enzymów pełni ważną rolę w trawieniu tłuszczu i wchłanianiu jelitowym produktów jego trawienia

ENZYMY SOKU JELITOWEGO I TRZUSTKOWEGO:

1. rozkładające wiązania peptydowe białek:

- endopeptydazy (trypsyna, chymotrypsyna) rozkładają białka (wiązania środkowe) do peptydów (dwu- lub trój peptydów)

Elastaza: rozkład elastyny (białko ścięgien tkanki łącznej) do polipeptydów

- egzopeptydazy: rozkładają skrajne wiązanie peptydowe

Karboksypeptydazy - powstają AA z wolną grupą COOH

Aminopeptydazy powstają AA z wolną grupą NH2

- wyżej wymienione enzymy produkowane przez trzustkę jako proenzymy (zabezpieczone przed samo strawieniem) aktywowane są dopiero w jelicie cienkim (przez entrokinazę z dwunastnicy lub trypsynę przez autokatalizę)

- krańcowym produktem rozkładu białka w jelicie cienkim są wolne AA wchłaniane do krwi żyły wrotnej

b. rozkładające wiązania glikozydowe węglowodanów

- wielocukry są połączone wiązaniami glikozydowymi: typu alfa (skrobia, glikogen sacharoza) typu beta (celuloza, hemiceluloza)

- enzymy zwierzęce rozkładają w jelicie cienkim tylko wiązania typu alfa

- enzymy mikroorganizmów są zdolne do rozkładania w jelicie grubym wiązań typu beta

- alfa amylaza (trzustkowa) rozkłada skrobię i glikogen, powstaje maltoza, maltotrioza, dekstyny

- maltaza (trzustkowa) rozkłada maltozę do glukozy

- dwucukry (laktoza, sacharoza, maltoza) są rozkładane w świetle jelita przez enzymy rąbka szczoteczkowego do odpowiednich cukrów (glukozy, galaktozy, fruktozy) i natychmiast wchłaniane

c. rozkładające wiązania estrowe lipidów:

- lipaza trzustkowa i jelitowa hydrolizuje wiązania estrowe

- enzym rozkłada ten tłuszcz który został poddany w dwunastnicy działaniu żółci i obecnych w niej kwasów żółciowych (glikocholowego, taurocholowego) i ich soli sodowych

- kwasy te raz obecne w dwunastnicy białko obniżają napięcie powierzchniowe w tych warunkach duże kuleczki tłuszczu ulegają rozbiciu na drobne (emulgacja) dla lepszego dostępu enzymów

- enzym rozkłada trójcylogilicerole na wolne KT i monocyloglicerole; powstałe produkty łączą się z kwasami żółciowymi w micele (łatwiej rozpuszczalne w wodzie) i są łatwiej wchłaniane

d. rozkładają łańcuch kwasów nukleinowych

- rybonukleazy i dezoksyrybonukleazy rozkładają kwasy nukleinowe na nukleotydy

Aktywność amylaz i peptydaz jest mniejsza u przeżuwaczy niż u zwierząt monogastrycznych.

Bona śluzowa jelita cienkiego nie wytwarza sacharozy.

Fizjologia - W7

12.11.2007

CD. poprzedniego wykładu.

Schemat ilość i skład soków trawiennych w jelicie cienkim: sok jelitowy, trzustkowy i żółć.

W żółci nie ma enzymów trawiennych!!!

Jelito grube:

Odcinki: jelito ślepe, okrężnica i prostnica.

Aktywność ruchowa - występujące fale perystaltyczne i antyperystaltyczne powodujące mieszanie treści i przesuwanie do okrężnicy. W końcowym odcinku okrężnicy i prostnicy perystaltyka zanika, skurcze występujące w tym odcinku mają charakter odruchowy.

Procesy trawienne:

Wydzielina gruczołów kubkowych ściany jelita grubego jest płynem surowiczo - śluzowym o odczynie zasadowym. Śluz chroni błony śluzowe przed drażnieniem resztkami pokarmu nie strawionego i ułatwia wydalanie kału. Płyn ten nie ma własnych enzymów (pochodzą one z jelita cienkiego, przechodzą wraz z treścią pokarmową, duże znaczenie enzymów flory bakteryjnej).

Rola enzymów bakteryjnych:

- wywołują procesy gnilne (białek i tłuszczy) - powstają kwasy tłuszczowe, NH3, H2S, aminy (histamina, kadaweryna, putrescyna); z AA (AA - skrót od aminokwasów) aromatycznych - produkty toksyczne: indol, fenol i satol (ich detoksykacja w wątrobie).

- biorą udział w procesach fermentacji węglowodanów (zwłaszcza strukturalnych), powstają LKT (C2, C3, C4) które są wchłaniane do krwi oraz gazy (CH4, CO2, H2) głównie w jelicie ślepym (w mniejszym stopniu w okrężnicy).

Rozmiar procesu fermentacji jest duży zwłaszcza w jelicie ślepym u konia (40-45%) i u świń (30-35%), u przeżuwaczy strawność włókna w całym przewodzie pokarmowym ok. 60-70%, flora bakteryjna w jelicie grubym u zwierząt mięsożernych i człowieka nie jest obfita, trawienie włókna następuje w niewielkim zakresie. W jelicie grubym następuje intensywne wchłanianie wody.

Koniec tego tematu.

WCHŁANIANIE SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH

Głównym miejscem wchłaniania drobnocząsteczkowych produktów trawienia złożonych składników jest jelito cienkie, przygotowane morfologicznie do tej funkcji.

Powierzchnia chłonna jelita cienkiego jest pofałdowana pokryta dobrze unaczynionymi kosmkami i mikrokosmkami.

Mikrokosmki enterocytów (długość 1 mikrometr, szerokość 0,5 mikrometra), pokryte cienką błoną komórkową i tworzą rąbek prążkowany (najbardziej aktywna część), występują tu procesy enzymatycznego rozkładu wielu składników jak wchłanianie.

Wchłanianie jest główną drogą transcelularną (przez komórki nabłonka) mniej drogą intercelularną (przez szpary międzykomórkowe).

Wchłanianie składników odbywa się dzięki trzem procesom:

- transportowi biernemu - przenikanie przez mikrokosmki lub szczeliny międzykomórkowe, następuje poprzez ich dyfuzję zgodnie z gradientem stężeń (wysokie stężenie w świetle jelita a niskie w płynach śródtkankowych lub krwi).

- transportowi aktywnemu - przez błonę komórkową mikrokosmków, przeciw gradientowi stężeń, składniki wchłaniany łączy się z nośnikiem (jonem NA+) wymaga nakładu energii (ATP) tą drogą wchłaniane cukry proste, AA, pierwiastki.

- endocytozie - dotyczy wchłaniania składników (np. białek u osesków) przez błonę mikrokosmków do cytoplazmy enterocytów lub egzocytoza (wydalanie białek z komórki do przestrzeni międzykomórkowej).

Wchłanianie cukrów:

Cukry proste powstają w rąbku prążkowanym w wyniku enzymatycznego rozkładu dwucukrów.

Wchłanianie do krwi (transport aktywny).

Glukoza i galaktoza są wchłaniane aktywnie łącznie z wchłanianym sodem, doprowadza to w komórce nabłonka do niskiego stężenia NA (w stosunku do obecnego stężenia w jelicie) i stymuluje to wchłanianie kolejnych jonów połączonych z glukozą.

Fruktoza + pentoza (mammoza) są wchłaniane biernie, dużo wolniej. Szybkość wchłaniania poszczególnych cukrów związana jest z szybkością ich fosforylacji.

WCHŁANIANIE BIAŁEK I AA.

U noworodków (krowy, konie, świnie, owce) obecne w siarze białko (albuminy i globuliny) jest wchłaniane na drodze endocytozy w ciągu 36 godzin w żołądku noworodków występuje achlorhydria - czyli brak HCl, siara zawiera inhibitor trypsyny.

Dzięki wchłanianym immunoglobulinom (przeciwciałom wytworzonym w organizmie matki) noworodek nabiera odporność bierną.

Poza okresem noworodkowym do wnętrza komórek absorpcyjnych nabłonka są wchłaniane wolna AA i większość peptydów (rozkład w enterocytach do wolnych AA). AA są wchłaniane do krwi na drodze transportu aktywnego.

Wchłanianie produktów rozkładu kwasów tłuszczowych:

Produktami rozkładu lipidów w jelicie cienkim są monoacyloglicerole, kwasy tłuszczowe i inne składniki (cholesterol, Wit. A, D, E, K) które w kwasie żółciowym tworzą micele.

… (nie zdążyłam zapisać bo zasłoniła schematem trawienia i wchłaniania tłuszczy w jelicie cienkim)

Najłatwiej są wchłaniane do krwi kwasy o krótkich łańcuchach (C2 - C8).

Pozostałe składniki tłuszczu są wchłaniane w dalszych częściach jelita cienkiego, przenikają do wnętrza enterocytów gdzie następuje resynteza trójacylogliceroli i fosfolipidów.

W nabłonku śluzówki jelita tworzą one w połączeniu z białkami w kompleksy chylomikrony (1-1000 nanometry) są transportowane tylko do otwartych naczyń chłonnych.

Sole kwasów żółciowych są wchłaniane do krwi w końcowym odcinku jelita biodrowego w całości są wyłapywane przez wątrobe i ponownie wydzielane są z żółcią do dwunastnicy (krążenie kwasów żółciowych).

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach są wchłaniane razem z tłuszczami.

Wchłanianie wody i składników mineralnych.

Woda i elektrolity przechodzą przez ściany jelita drogą transcelularną i intercelularną. Wraz z wodą wchłaniane są drogą pozakomórkową produkty o małej cząsteczce i niezdysocjowane (wchłanianie bierne).

Transport przez pory jest transportem aktywnym (przy użyciu Pompy jonowej). W procesie transportu biernego i aktywnego uczestniczą jony sodowe.

Składniki mineralne są wchłaniane w postaci zjonizowanej wg Bobka (1989) w kolejności:

K+> Na+> Ca 2+> NH4+> Mg 2+

Cl- > Br- > NO2- > SO4 2- > PO4 3-

Wchłanianie z jelit:

• Potasu - transport bierny

• Wapnia na całej długości (najwięcej w dwunastnicy) może być magazynowana w ścianie jelita

• Żelaza (łatwiej Fe 2+ niż Fe 3+) proces ułatwia witamina C

• Kationy dwu i trójwartościowe wymagają transportu aktywnego

• Aniony wchłaniane są na drodze wymiany z anionem węglanowym

• Witaminy z grupy B są wchłaniane do krwi na zasadzie dyfuzji, witamina B12 jest wchłaniana w jelicie czczym w obecności czynnika wewnętrznego w części odźwiernikowej żołądka.

To koniec wykładów z książki. Pozostałe są autorskie. Pani ew. może udostępnić jakieś materiały do nich.

Termostabilne czynniki antyżywieniowe (ANF) i ich oddziaływanie na organizm.

Czynniki antyżywieniowe: naturalne czynniki znajdujące się w paszach które obniżają efekty produkcyjne przez:

- zmniejszenie pobierania pokarmu

- obniżanie współczynników strawności i wchłaniania

- pogorszenie wykorzystywania w tkankach już pobranych składników pokarmowych w wyniku zakłócania metabolizmu.

W standardowych warunkach nie doprowadzają co śmierci zwierząt i dlatego termin czynniki toksyczne proponowany przez niektórych autorów jest mylący.

Czynniki antyżywieniowe:

- *inhibitory enzymów

- alergeny

- *lektyny

- AA

- kwasy tłuszczowe

- glikozydy: cyjanogenne, saponiny terpenoenowe i steroidowe, *glukozynolany

- alkaloidy

- *antywitaminy

- związki fenolowe

- fityniany

- szczawiany

- węglowodany

* - ANF termo labilne

Alkaloidy

- solanina (kiełki)

- tomatyna (zielone pomidory, i ich liście)

Powodują zakłócenie w neuroprzekaźnictwie poprzez hamowanie esterazy holicznej (synapsy)

- lupamina (łubin gorzki) - nadaje mleku goryczkę, kiszenie zielonki z łubinu nie eliminuje alkaloidów.

Alkaloidy zawierające w resztkach pokarmu (pochodzące z czosnku, cebuli) spożywane przez psy uwalniają szkodliwe związki (dwusiarczki) które u psów i kotów mogą wywołać gorączkę eozynofilię i inne objawy.

Glukozynolany:

Glikozydy cyjanogenne (np. linonazina - siemię lniane, sorgo, koniczyna) źródło kwasu pruskiego (HCN) powoduje:

- hipokalemię i białkomocz (u psów)

- zaburzenia w metabolizmie selenu (ciężarne owce)

- detoksykacja HCN następuje w organizmie w reakcji z AA siarkowymi => tiocyjanek => mocz (celowość dodawania S)

Glikozydy goitrogenne (rzepak rośliny krzyżowe) podczas ich rozkładu powstają związki wolotwórcze:

- zakłócenie czynności tarczycy (przerost)

- obniżają we krwi stężenie hormonów tarczycy

- obniżają smakowitość pokarmu

- hamują wzrost (młodych zwierząt)

- obniżają wydajność i użytkowość rozpłodową

Odmiany rzepaku OO (dwuzerowa odmiana np. cenola w USA) mają niewielkie ich ilości. Ograniczenie szkodliwości działania: toastowanie (???) śruty rzepakowej, suplementacja dawek J, kiszenie z burakami cukrowymi (dla tuczników).

Saponiny:

Glikozydy (soja, strączkowe, motylkowe) o gorzkim smaku

- obniżają napięcie powierzchniowe

- właściwości spieniające - wzdęcia

- powodują hemolizę erytrocytów

- obniżają poziom cholesterolu (wzrost wydalania z kałem kwasów żółciowych)

- spadek pobierania paszy (drób, świnie)

- inaktywacja poprzez selektywną ekstrakcje)

Vicina (wyka) i konvivina (bób, bobik) obecne w mieszankach dla niosek powodują zmniejszanie masy jaj, krwawe ich wybroczyny, spadek lipidów w krwi, anemię. U ludzi są przyczyną fowizmu (ostra hemoliza erytrocytów).

Izoflawony (soja, koniczyny) - substancja o działaniu estrogennym - powoduje zakłócenia w rozrodzie (przedłużone ruje, ropomacicze).

1

---