التداخلات الغذائية في علائق الاسماك Nutritional Interactions

تتداخل المغذيات المختلفة معاً في الوظائف الميتابوليزيمة مما يستلزم توفير الاتزان الغذائي في علائق الأسماك لمنع سوء التغذية التي قد تسببها التداخلات المضطربة مع المغذيات الأخرى.

ومن العوامل المؤثرة على التداخل بين المغذيات

۱- تركيب العليقة.

٢- تجهيز العليقة.

3- عمر ونوع السمك.

4- العوامل البيئية.

ويمكن تقسيم هذه التداخلات الغذائية في ميتابوليزم السمك إلى:

1- تداخلات فيتامينات / فيتامينات.

٢- تداخلات فيتامينات / معادن.

۳- تداخلات معادن / معادن.

4- تداخلات مغذيات دقيقة / مغذيات كبيرة أو مكونات غذائية أخرى.

أولاً: تداخلات الفيتامينات مع الفيتامينات:

مثل تداخل فيتامين (B12) وحمض الفوليك، فنقص أي منها يؤدى إلى أنيميا تكون فيها خلايا الدم شاذة منكسرة fragmented ومتجعدة Wrinkled وغير ناضجة immature وتسمى هذه الحالة Indistinguishable macrocytic megaloblastic anemia اذ يؤدي نقص فيتامين B12 إلى خفض مستوى نشاط إنزيم تخليق الميثيونين وبالتالي نقص وظيفي للفولات. والنقص المركب في كلا الفيتامينين في السمك تأثيره متضاعف في إظهار الأنيميا بسرعة وشدة. كذلك تداخل حمض الأسكوربيك وفيتامين (E) ، إذ بينهما فعل تعاوني Synergistic في منع أكسدة الليبيدات في الأسماك. فيمكن أن يكون لفيتامين (C) فعل أدخاري لفيتامين (E) في الأنسجة والاحتياجات، كما لوحظ نقص مستوى فيتامين (E) في الأنسجة والبلازما في حالة نقص فيتامين (C) ، إذ يعمل حمض الأسكوربيك على حماية فيتامين (E) في الغذاء وفي أنسجة السمك. وإن نفت نتائج الأبحاث الحديثة هذا التداخل بين الفيتامينين في القراميط والتر أوت.

ثانياً: تداخلات الفيتامينات والمعادن:

ترتبط بروتينات بكل من الدي هيدروكسي كوليكالسيفيرول والكالسيوم في خياشيم السمك مما يدعو للإشارة لوجود علاقة لهذا المشتق الفيتاميني في امتصاصه كالسيوم الماء في السمك. ودلت الأبحاث الحديثة على أن الأسماك تحتوى على نفس مشتقات فيتامين (D) كما في الحيوانات الأرضية، وأن فيتامين (D3) و ۱, ۲۵- دي هيدروكسي كوليكالسيفيرول تشجيع امتصاص الكالسيوم في اسماك الثعبان والسمك الذهبي، وأنها تزيد كالسيوم الدم عند حقنها في السمك، وتؤثر كذلك في غدة Ultimobranchial (المفرزة لهرمون الكالسيتونين) وجسيمات Stannius ( المفرزة لهرمون الهيبوكالسين) بما يدعو إلى خفض امتصاص الكالسيوم بواسطة الخياشيم وربما كذلك من الأمعاء. ويؤدي حقن البلطي الموزمبيقي بالدي هيدروكسي كوليكالسيفيرول الي معدنه العظام، كما لوحظ ضعف عضلات التراوت بنقص فيتامين (D).

وبين فيتامين (E) والسلنيوم فعل مشترك في تغذية الأسماك ، فكلاهما يعملان على حماية الأغشية البيولوجية من أكسدة الليبيدات من خلال إنزيم الجلوتاثيون بيروكسيداز ( بفعل السلنيوم ) وإزالة الأصول الحرة ( بفعل فيتامين E) في علائق التراب ت والقرموط. ويؤثر نوع السمك وعمره على هذا التداخل، ونظراً لارتباط احتياجات السمك من فيتامين (E) بمستوى دهن العليقة وحالته (أكسدته) ودرجة حرارة الماء، فهذه العوامل بالتالي تؤثر على تداخل فيتامين (E) والسلنيوم في السمك.

وبين حمض الأسكوربيك ونحاس الماء تداخل، فقد لوحظ أن سمية نحاس الماء واحتجازه في الأنسجة يتأثران بحمض أسكوربيك عليقة المبروك والتراوت. وهذا عكس الوضع بالنسبة لنحاس العليقة، إذ لا يوجد اي تأثير ملموس بين حمض الاسكوربيك ونحاس العليقة سواء في امتصاصه او اخراجه.

ونقص حمض الاسكوربيك في العليقة يخفض مستوي الحديد في السيرم و كذلك يخفض من الهيموجلوبين والهيماتوكريت في القراميط والتراوت وأسماك رأس الأفعى، أي هناك تداخل بين فيتامين (C) وميتابوليزم الحديد في السمك (وليس حديد الغذاء). إلا أن زيادة حديد العليقة يخفض بشدة من تركيز فيتامين (C) في الكبد والكلى للتراوت وربما يرجع ذلك إلى تأثير الحديد على تزنخ العليقة وعدم ثبات حمض الأسكوربيك بها وليس لتداخل بين الفيتامين والحديد مباشرة.

ثالثاً: تداخلات المعادن بالمعادن:

أ- كالسيوم - فوسفور:

يمكن لكالسيوم الماء ان يمتص بسهولة عبر طلائية الخياشيم للسمك، فقد قدر ان كلا من المبروك والتراوت يمكنها بسهولة استخلاص الكالسيوم من الماء المحتوى 5-٢٠ جزء / مليون كالسيوم. وقد حسب تركيز كالسيوم العليقة بما لا يزيد عن ٢ – 10 ٪ من إجمالي الكالسيوم المستهلك للسمك، وأنه عموماً لكلا النوعين من السمك أقل كثيرا عن احتياجات الحيوانات المستأنسة الأخرى والتي تتراوح ما بين 0.1 و 0.27 % من العليقة

وعلى عكس الكالسيوم، فإن معدل امتصاص فوسفور الماء 0.001 فقط من ذلك المعدل لكالسيوم الماء في السمك، علاوة على أن مستويات فوسفور الماء منخفضة جداً (أقل من 0.002 جزء / مليون)، وهذا هو أول عامل غذائي محدد في البيئة المائية. لذلك فإن احتياجات السمك من الفوسفور ينبغي أن تشبع كلية من العليقة. وتبلغ احتياجات الفوسفور 0.29 –0.80 ٪ في العليقة حسب نوع السمك.

وهناك حقيقة أن كالسيوم الماء يمكن امتصاصه بسهولة من الماء ربما عند عدم ضبط النسبة المثلى بين كالسيوم وفوسفور العليقة لمعظم أنواع السمك. وإن تعددت التقارير التي تشير إلى عدم تأثير مستوى كالسيوم العليقة على احتياجات الفوسفور للقراميط والمبروك والتراوت. ورغم ذلك فتشير التقارير إلى وجود نسبة مثلى بين الكالسيوم والفوسفور في علائق أسماك معينة كالتراوت (1 : 1 ) ، وفرخ البحر الأحمر ( 1 : 2) (0.34 :0.68 ٪)، والحنشان (۲:۱) (0.34:0.68٪).

ورغم عدم معرفة أسباب الاختلافات هذه بين الأنواع، فإنه يبدو أن نوع السمك وعمره وتركيبة العليقة وكيمياء الماء كلها توثر في الاحتياجات من المعدنين والنسبة بينهما. وفي بحث حديث أشار إلى أن نسبة امتصاص الفوسفور في القناة الهضمية للمبروك تتأثر بمحتوى العليقة من الكالسيوم، فزيادة كالسيوم العليقة (0.1 -2.65 ٪) تخفض نسبة امتصاص الفوسفور (محتوي العليقة من الفوسفور 0.64 ٪) من ۹۸ ٪ الي حوالي ۷۷٪. ولكن عموماً يصعب تقدير معامل امتصاص الفوسفور، كما أن مثل هذا الانخفاض المفروض أن يؤثر في النمو والاستجابة الفسيولوجية للسمك.

ب– ماغنسيوم – كالسيوم ، ماغنسيوم – فوسفور:

عرفت نسب الماغنسيوم إلى الكالسيوم، والماغنسيوم إلى الفوسفور في تغذية الطيور والثدييات، وعلى أساس هذه النسب فيبدو أن احتياجات الماغنسيوم للحيوان تتوقف على تركيز الكالسيوم والفوسفور في العليقة. وتتباين احتياجات ماغنسيوم الأسماك (0.04-0.12 ٪) في العليقة على حسب نوع السمك. وكما هو في الحيوانات المستأنسة، فإن نقص الماغنسيوم يؤدي الى تكلس الكلى Nephrocalcinosis or renal calcification.

وعلى أي الحالات لا يوجد ما يشير إلى زيادة احتياجات السمك من الماغنسيوم بزيادة كالسيوم أو فوسفور العليقة، وذلك قد يرجع إلى الحقيقة أن الأسماك يمكنها بسهولة امتصاص بعض معادن الماء. فلربما كان امتصاص ماغنسيوم الماء كافياً لزيادة الاحتياجات من هذا المعدن عند وجود تقلبا في مستويات كالسيوم وفوسفور عليقة السمك.

ج- نحاس - زنك:

يوجد تداخل بينهما في تغذية الطيور والثدييات ويعتقد أنها علاقة تضاد antagonists لتشابه طبيعتهما من حيث التكافؤ، مما يسمح لهما بالتنافس للارتباط بالبروتينات المشتركة في امتصاص المعادن وتخليق الانزيمات المعدنية Metalloenzymes. والمعروف عن هذا التداخل أنه في السمك قليل. فقد اقترح وجود علاقة تضاد بين الزنك والنحاس في التراوت، خاصة في العلائق التي يعاق امتصاص الزنك منها. وهذه العلاقة لم يثبت وجودها عند استخدام علائق محتواها من النحاس تراوح ما بين 15 – 150 مجم /كجم بنسبة 1 : 1 ، 1 : 4 نحاس : زنك ، وأيضاً زيادة نحاس العليقة حتى 664 مجم /كجم لم يؤثر على مستوى زنك الأنسجة في التراوت قوس قزح. وعلى هذا فعلى الأقل لا توجد علاقة التضاد في التراوت قوس قزح بين النحاس والزنك، فلم يتنافس العنصران على نفس الارتباط للامتصاص في القناة الهضمية للسمك، فقد يمكن إثبات أن التراوت ربما ببساطة تأقلم على زيادة نحاس العليقة وتضاده بالزنك بزيادة امتصاص زنك الماء، عموما فإن وجود نقص الزنك في السمك ربما يشير إلى أن امتصاص زنك الماء عبر الخياشيم عادة غير كاف لإشباع احتياجات السمك من الزنك.

د- سلنيوم - نحاس:

أهم دور للسلنيوم أنه أحد مكونات إنزيم الجلوتاثيون بيروكسيداز (GSH - Px ) ومن ثم فيعرف بأنه مضاد أكسدة. وقد أشارت مختلف الدراسات كذلك لوظائف السلنيوم البيولوجية الأخرى. والسلنيوم يتداخل مع عدد من المعادن كالزرنيخ والكبريت والزنك والزئبق والكادميوم. وبعض هذه التداخلات لها فعل مضاد أو معقدة جدا كما في حالة تداخل السلنيوم والزئبق.

وتوجد علاقة موجبة قوية بين سلنيوم ونحاس الكبد في التروت والسالمون كما ثبت وجود علاقة ميتابوليزمية بين سلنيوم العليقة ونحاس الماء في التراوت، حيث كل من العنصرين يبدو تغييره لسمية الأخر، ومازالت كيفية خفض السمية وهذا التداخل غير مفسرين. وتستجيب مستويات ميتالوثيونين الكبد Liver Metallothionine لمستويات نحاس الماء، ولا تتأثر بالمعدلات الغذائية بالسلنيوم في التراوت. وهذا يشير إلى أن زيادة تحمل التراوت للنحاس عند ارتفاع سلنيوم علائقها لم يبد رجوعه إلى زيادة تخليق الميتالوثيونين. ولم تظهر تأثيرات معنوية للمعاملات علي نسبة وزن الكبد (Liver : body Weitht ration (L B W ( وزن الكبد / وزن الجسم × ۱۰۰ ) ، ولا علي محتوي زنك الكبد التراوت. وقد لوحظ تكلس الكلي Renal Calcinosis: في حوالي ۷۷٪ من التراوت المغذي علي عليقة مرتفعة السلنيوم عند مستوي نحاس 0.4 ميكروجرام / لتر ماء، وانخفضت نسبة هذه الاصابات الي 15 ٪ في السمل المغذي نفس العليقة عند ارتفاع نحاس الماء الي ۱۳۷ ميكروجرام / لتر. و لوحظت حبات النحاس في خلايا الكبد للسمك المربي علي مستوي عال من سلنيوم الغذاء علي مستوي نحاس ماء ۱۳۷ ميكرو جرام / التر. اي أن تداخل السلنيوم والنحاس يخفض من وفرة السلنيوم والنحاس (النشط ميتابوليزميا) في السمك. والعلاقة الموجبة بين سلنيوم ونحاس الكبد يعتقد أيضا أنها نتيجة ارتباط المعدنين معا لتكوين معقد سلنيوم - نحاس، وإذا كان هذا الفرض سليما فإن هذا التداخل يكون له أثار أبعد من مجرد التأثير على سمية النحاس والسلنيوم في السمك مثلا إذا كانت مستويات نحاس الماء عالية لكن غير سامة، فينبغي إحداثها نقص سلنيوم في السمك حتى ولو كان مستوى سلنيوم العليقة طبيعيا أو كافيا. وهذا ربما يفسر بعض الاختلافات بين الأنواع الملاحظة نتيجة تداخل فيتامين (E) والسلنيوم في السمك.

رابعا: تداخل المغذيات الصغرى – تركيب العليقة:

أ - الثيامين - كربوهيدرات:

عوامل تركيب العليقة كجودة وكمية البروتين ومصدر ومحتوى الطاقة يمكن أن توثر معنوياً على الاحتياجات والميتابوليزم لمعظم المغذيات . وبالنسبة للثيامين ، فإنه معروف في تغذية الحيوانات الأليفة ، إن الدهن والبروتين يظهران تأثيراً موفراً للثيامين عند إحلالها محل الكربوهيدرات في العليقة بنفس القيمة الحرارية. وعند دراسة تداخل الثيامين بتركيب العليقة (عالية الكربوهيدرات وعالية الدهن) في التراوت ، فلم يلاحظ أي تأثيرات معنوية لتركيب العليقة على احتياجات الثيامين ، ولا على نشاط إنزيمات الترانس كيتولاز في الكلي والكبد ولا علي مستويات بيروفات ولاكتات البلازما. لكن ظهر تأثير مرتبط بنوع ووقت ظهور أعراض نقص الثيامين. فالتراوت المغذى على عليقة خالية من الثيامين وعالية الكربوهيدرات أظهر أعراض النقص والنفوق بسرعة عن المغذاة على عليقة خالية الثيامين مرتفعة الدهن. أي أن ارتفاع كربوهيدرات العليقة أثر وأسرع من ميتابوليزم الثيامين في التروت ، رغم عدم مقدرة قياس ميتابوليزم الثيامين المتزايد بالمقاييس الفسيولوجية المستخدمة لقياس حالة الثيامين في التراوت، وقد لوحظ أخيراً أن مستوى بيروفوسفات الثيامين (TPP) في أنسجة التراوت تعطى تقديراً أدق لحالة الثيامين في التراوت عن المقاييس الأخرى مثل الترانس كيتولاز في الأنسجة.

ب- بيريدوكسين - بروتين:

يرتبط ميتابوليزم البيريدوكسين (فيتامين B6) ببروتين الغذاء أو ميتابوليزم الأحماض الأمينية في الحيوان، فزيادة بروتين الغذاء تزيد الاحتياجات من فيتامين (B6). ولقد توقع زيادة احتياجات السمك من فيتامين (B6) لزيادة احتياجاتها البروتينية عن معظم الحيوانات الأليفة الأخرى. وكما هو في الحيوانات الأخرى، فنقص فيتامين (B6) يؤدى إلى نقص نشاط الإنزيمات الناقلة لمجاميع الأمين (aminotransferases (GOT & GPT في العضلات والكبد والبلازما في السمك. ورغم زيادة الاحتياجات من البروتين الغذائي للسمك، فإن احتياجات السمك من فيتامين (B6) يبدو أنها ليست أعلى عنها للحيوانات الأليفة الأخرى.

وقد أظهرت اسماك التراوت أعراض نقص البيريدوكسين في فترات قصيرة جداً من الزمن عند تغذيتها على علائق مرتفعة البروتين عنه عند تغذيتها على مستوى بروتين منخفض، مما يشير إلى أن السمك المغذى على علائق مرتفعة البروتين (عن توصيات مجلس البحوث القومي NRC) تتطلب احتياجات أعلى من فيتامين (B6) ، وإن لم تظهر هذه العلاقة في أسماك السالمون. وقد يرجع ذلك الى انخفاض بروتين العلائق المستخدمة (عن NRC ) ، وهذا قد يفسر الاختلاف في النتائج وهذا يتطلب مزيداً من الدراسة، خاصة على الأنواع التي تتطلب مستوى عالياً من بروتين العليقة (خاصة في عليقة البادئ Starter-type diet عنه في علائق النمو والحفظ) و نظراً لارتباط فيتامين (B6) في الحيوانات الأليفة بجودة بروتين العليقة ، فإنه في حالة تغذية السمك على مسحوق سمك أو بروتين نباتي فقد تختلف الاحتياجات من هذا الفيتامين. كما أن تجهيز العلائق ربما أيضاً يؤثر على جودة البروتين مما يرجع تأثير نوع عمليات تجهيز وتصنيع العلائق على احتياجات السمك من هذا الفيتامين.

جـ – فيتامين (E)- الأحماض الدهنية عديدة عدم التشبع:

هناك علاقة ثابتة واضحة بين احتياجات فيتامين (E) والأحماض الدهنية عديدة عدم التشبع في الحيوانات الأليفة ، بينما في تغذية السمك ، فإن احتياجات فيتامين (E) في حالة العليقة منخفضة الدهن أو الأحماض الدهنية عديدة عدم التشبع يبدو أنها تتوقف على نوع السمك. وعموماً فقد لوحظ أن درجة عدم التشبع في الدهن للعليقة تؤثر على مستوى فيتامين (E) في أنسجة التراوت. كما لوحظت أعراض نقص فيتامين (E) بشدة في التراوات المغذى على زيت سمك مقارنة بدهن الخنزير. وعليه فليس غريباً أن يسجل زيادة الاحتياجات من فيتامين (E) (كما لوحظ كذلك من تجارب على الحيوانات الأليفة الأخرى) بزيادة مستوى الأحماض الدهنية عديدة عدم التشبع في العليقة. وقد يرجع ميكانزم هذا التداخل إلى افتراض الفعل الفسيولوجي المضاد للأكسدة لفيتامين (E) بارتباطه بالأغشية ، وهذا الافتراض ثم التأكد منه في التراوت بتغذيته علي علائق بها ۱۰٪ دهن وتحتوي مستويات مختلفة من فيتامين (E) ولوحظت أعراض نقص فيتامين (E) في السمك (سوء تغذية عضلية ، تحلل الدم ، إزالة صبغات الجلد ، وغيرها ) ، وتماثلها مع أعراض نقص الأحماض الدهنية الأساسية في السمك. ولما كان شيتامين (E) يمنع أكسدة الدهن، فليس غريباً أن تتشابه أعراض النقص لكل من الأحماض الدهنية الأساسية والفيتامين (E) في السمك، مما يشير إلى اشتراك فيتامين (E) في ميتابوليزم الدهون، والحديث كذلك أن احتياجات فيتامين (E) تزيد للسمك بانخفاض درجة الحرارة عن درجة الحرارة البيئية القياسية للنوع، كما يمكن لانخفاض درجة الحرارة أن تؤثر على تركيب الأحماض الدهنية والميتابوليزم في السمك، مما يحتمل معه أن تتأثر كذلك تداخلات فيتامين (E) والأحماض الدهنية عديدة عدم التشبع بانخفاض حرارة الماء عن حرارة البيئة القياسية.

د- زنك – كالسيوم - فيتات:

يتأثر المتاح بيولوجيا من الزنك Bioavailability of Zinc في علائق الحيوانات بتركيب العليقة ( محتوى الكالسيوم والفيتات ، مصدر البروتين ) ، تجهيز وتصنيع العليقة. بينما في السمك فالمعلومات قليلة لأن إمداد السمك بالزنك في العليقة شيء أساسي؛ لأن امتصاص الزنك من الماء يبدو عدم كفايته لتغطية احتياجات الزنك.

أشهر عرض لنقص الزنك في السمك (تراوات) هو ظهور إظلام عدستي العينين bilateral Cataracts، وتزداد حدة أعراض نقص الزنك بخلط العليقة بمخلوط معادن إضافي (للإمداد بفوسفات كالسيوم، فوسفات صوديوم، بيكربونات صوديوم، كربونات بوتاسيوم). لقد كانت المعادن السائدة في هذا المخلوط هي الكالسيوم والفوسفور ، والتي يقترح مسئوليتهما عن إثارة خفض المتاح بيولوجيا من الزنك، وقد ثبت ذلك بالفعل في التراوت، والميكانزم المقترح لهذا التداخل هو تكوين راسب غير ذائب من الكالسيوم والفوسفور والزنك يعيق امتصاص الزنك. إلا أن زيادة مستوى أي من كالسيوم أو فوسفور العليقة كل على حدة لا يحدث نقص الزنك ولا يكون مياه العين (عتامة عدسة العين). ويبدو أن هناك عوامل غذائية أخرى ينبغي وجودها لإحداث نقص الزنك في السالمونات.

إن وجود الفيتات في علائق التروت بتركيز 0.5 ٪ لا يبدو له تأثير على المتاح من الحديد والزنك، وإن انخفض النمو مقارنة بالتراوت غير المغذى على فيتات.

ولكن الأبحاث الأحدث وجدت أن زيادة مستويات الفيتات تخفض بمعنوية الإتاحة البيولوجية للزنك في السالمون، وإن لم تظهر مياه العينين إلا على المستويات العالية من الفيتات (2.58٪) ، وهى أعلى كثيراً من المستوي الطبيعي (0.5 ٪) في علائق السمك. وزيادة كالسيوم (5.1٪) العليقة يثير تأثيرات فيتات العليقة على إتاحة الزنك بيولوجيا وتكوين مياه العين في السالمون ويبدو تكوين معقد من الكالسيوم والزنك والفيتات في القناة المعوية للأسماك وبهذا تنخفض إتاحة الزنك البيولوجية.

إن علائق السمك العملية المحتوية على 1.1 ٪ فيتات تتطلب إضافات من الزنك 150 مجم /كجم علف، حتى ولو كان زنك الجسم (54 مجم /كجم) أعلى من احتياجات السمك (قراميط) من الزنك (٢٠ مجم /كجم عليقة)، لأن فيتات العليقة (1.1 ٪) يؤثر سلبياً على المتاح بيولوجيا من الزنك في علائق القراميط.