تقدير المركبات الغذائية في مواد العلف

تقدير الكربوهيدرات الخام في مواد العلف

تمثل الكربوهيدرات الخام نسبة كبيرة من مكونات المادة الغذائية كما تعد المصدر الأساسي للطاقة اللازمة في تغذية الحيوان والدواجن لذلك وجهت إليها الانظار لدراستها دراسة دقيقة وتفصيلية وقد وجد آن الكربوهيدرات تشمل مركبات عديدة. وهي تتباين بوضوح في درجة قابليتها للهضم بوساطة الحيوانات المختلفة – كالسكريات والسليولوز والنشا والبنتوزان والبكتين والشموع وربما بعض المواد المرتبطة بالهيميسليولوز. كما انه لا يمكن تجاهل اللجنين والذي يعد ذا طبيعة عضوية.

وتقسم الكربوهيدات الخام عدة تقسيمات منها:

1) تقسيم Weende Method إلى ألياف خام ومستخلص خالي الآزوت وقد وجد أن مكونات الألياف الخام تتباين بين النباتات المختلفة كما أنها تتباين بين المواد الخشنة والمواد المركزة وكذلك بين الغذاء والروث كما وجد أن هناك تبايناً في مكونات المستخلص خالي الآزوت أيضاً باختلاف الغذاء كما أنه يختلف في الغذاء عنه في الروث.

لذلك كان من الضروري متابعة كل مركب على حدة من المركبات المكونة لكل من الألياف الخام والمستخلص خالي الآزوت.

۲) Conventional method: وفيه تقسم الكربوهيدرات الخام الي لجنين وسليولوز وبنتوزان وجزء غير مقدر بالطريقة التفصيلية إلى الجنين وسليولوز وبنتوزان والكربوهيدرات الأخرى.

3) الطريقة المقترحة Suggested Crude Carbohydrate: وفيه تقسم الكربوهيدرات الخام الي لجنين وكربوهيدات.

وفيما يلي فكرة مختصرة عن الاساس في تقدير كل مكون من مكونات الكربوهيدات الخام.

1- تقدير الالياف الخام

نعني بالألياف الخام الخشبية أو السليلوز الخام تلك المواد التي لا تذوب عند معاملتها بحوامض وقلويات معينة ذات قوة تركيز مخصوصة.

وهذه المواد غير الذائبة لا تحتوي على سليلوز نقي بل تحتوي أيضاً على بنتوزان (Pentosan) وعلي مركبات من جدران خلايا النباتات منها ال- Lighnin والGutin (الكيتين).

وطريقة تعيين السليلوز هذه تتوقف على معاملة المادة بمحلول 1.25% من حمض الكبريت ثم غليها ثانية في محلول 1.25% صودا فبذلك تذوب المواد القابلة للذوبان. وبعد التخلص من المواد التي تذوب من الأثير يوزن الراسب ثم يجفف ويحوق ويعين وزن المواد المعدنية.

- اجراء التقدير عمليا:

– يوزن بدقة من 1.5–2 جرام من المادة الغذائية المجففة بالهواء والتي يجب أن تنفذ من منخل قطر ثقوبه ۱ ميليمتر وتنقل كميا الى كاس سعته 400 سم3 به علامة الى حجم ۰ ۲۰ سم3.

– يضاف إلى المادة التي بالكأس محلول ساخن قرب الغليان من حامض الكبريت 1.25 % (يؤخذ بالأخبار 50 سم3 حمض كبريت 5% ويضاف اليها 150 سم2 ماء لينتج محلول ۲۰۰ سم3 من حامض كبريت 1.25%) ويضاف ماء ساخن أثناء الغليان لإبقاء حجم المحلول ثابت حتى لا يتغير تركيز الحامض عن 1.25 % أثناء الغليان، يغلى المحلول لمدة نصف ساعة.

– ترشح محتويات الكأس والمحلول ساخن تحت ضغط مستعيناً بالأسبستوس المتبقي بالكأس إلى القمع كمياً، بل يلحظ فقط غسله جيداً بالماء الساخن ثم يعاد المتخلف والاسبوستوس ثانيا، الى الكاس مع الاستعانة بالقليل من الماء الساخن.

- يضاف إلى المادة في الكأس محلول صودا 1.25% في حجم ٢٠٠ سم3 (يضاف أولا 50 سم صودا 5% ويكمل بالماء الساخن حتى العلامة) ثم يغلى المحلول لمدة نصف ساعة ويضاف الماء الساخن للمحافظة على التركيز 1.25% تابت.

– ترشح محتويات الكأس والمحلول ساخن تحت ضغط مستعيناً بالأسبستوس والقمع ويستعان في نقل المتبقي بقليل من الماء الساخن ثم ينقل المتبقي نقلاً كمياً إلى القمع ويغسل بمقدار 50سم3 NaOH 5% ثم الماء الساخن 3 مرات ثم مرة بالكحول ومرة بالأثير.

ملحوظة:

– يجب مراعاة عدم وجود لهب يجانب الكحول والأثير.

– تنقل المادة المتبقية والأسبستوس إلى بوتقة نظيفة.

– توضع البوتقة في فرن التجفيف على درجة 105 مئوية وتترك لمدة 3 ساعات ثم تؤخذ بعد ذلك وتوضع في المجفف وبعد أن تبرد يعين وزنها.

– تحرق محتويات البوتقة بالطريقة المعروفة في حرق الرواسب أي يجب قبل كل شيء التسخين باحتراس على لهب خفيف ويستمر التسخين حتى تصير المادة بيضاء، كلما كان الحرق بتؤده سهل التخلص من الكربون.

ملحوظة:

يستحسن بعد أن تبيض محتويات البوتقة أن تقلب هذه المحتويات بوساطة محرك زجاجي وينظف المحرك الزجاجي كمياً، بفرشاة، بهدف أن جميع ما يعلق به يقع ثانية في البوتقة. لأنه قد يحدث أن يبيض السطح العلوي بينما لم تزل المواد المتكربنة موجودة أسفل منه لم تبيض. وترطب محتويات البوتقة بقليل من الماء ثم يعاد التسخين.

توضع البوتقة من المجفف لتبرد ثم توزن ويكرر التسخين والوزن حتى يصير الوزن ثابتا.

– حساب النتيجة:

وزن البوتقة + الراسب بعد تسخينها في الفرن لمدة 4 ساعات مطروحاً منه وزن البوتقة مع الرماد بعد الحرق يعطي وزن السليلوز الخام.

والنتيجة تحسب بالنسبة إلى المادة الجافة في الهواء والمادة الجافة تماما والفرق بين كل من التقدير في كل حالة يجب أن لا يزيد على ±1%.

- تنبيهات:

الألياف الخام ليست عديمة الهضم ولكن صعوبة هضمها وقضمها وكذلك المجهود المبذول لنقلها طول القناة الهضمية والتخمرات الناتجة بسببها كل ذلك يسبب فقد كمية الغذاء المنتج للحيوان.

وعلى ذلك فتعد قيمتها الغذائية صغيرة جداً وقد تكون سلبية.

والألياف تكون في المواد الخشنة كثيرة ففي الأتبان يبلغ مقدارها 20– 45% وفي الدريس تبلغ 35% وفي الحشيش الأخضر تبلغ 4– 6%.

وفي الكسب يتعلق مقدار الألياف على كمية القشور الموجدة بها.

ووجد كميات عالية من الالياف في الدريس يدل على تدني نوعه.

والدريس الرديء محتوي علي 33.5% والتوسط علي 32% والجيد علي 21.9 % والجيد جداً علي ۱۱٫۳ % الياف.

مثال:

تقدير الألياف الخام في مادة العلف:

النتائج:

1– وزن زجاجة الساعة فارغة               =      جم

2 – وزن زجاجة + العينة                     =      جم

3– وزن العينة                                   =      جم

4– وزن البوتقة ومحتوياتها قبل الحرق     =      جم

5– وزن البوتقة ومحتوياتها بعد الحرق     =      جم

6– وزن الألياف                                =      جم

7- % للألياف                                   = وزن الالياف×100 وزن العينة

                                                     =      ×100

                                                     =      %

2- حساب المواد الذائبة الخالية من الآزوت

يقصد بالكربوهيدرات الذائبة (المواد الغذائية الخالية من الأزوت) تلك المواد التي تبقي بعد آن يخصم بطريق الحساب من المادة الغذائية مقدار البروتين الخام والدهن الخام والألياف الخام والمواد المعدنية.

– حساب النتيجة:

ذكر عند البدء في شرح على تحليلات المواد الغذائية: إنه يجري لكل تقدير من المركبات التكون عليها الغذاء تحليلان. وعليه فيحسب مقدار الكربوهيدرات الذائبة لكل تقدير على حدة ثم يؤخذ متوسط النتيجتين.

والحطا في تقدير الكربوهيدرات الذائبة جداً ويبلغ ±3%.

– ملاحظات:

احتواء مواد العلف على المواد الغذائية الخالية من الآزوت:

بلغ مقدار المواد الذائبة الخالية من الآزوت والتي على حالة سكريات ١٦ – ۱۸ %في سكر الشوندر المستعمل لاستخراج السكر، 6-10% في الشوندر المستعمل لعلف المواشي ويبلغ مقدار هذه المواد الذائبة الخالية من الأزوت والتي على حالة نشويات 60 - 70 % نشاً في البطاطا. وأما حبوب القمح فهي تحتوي 60 - 70 % نشا. وتبلغ المواد الذائبة الخالية من الآزوت في التين من 15–25% وهذه أغلبها.

والدريس يبلغ مقدار المواد الذائبة الخالية من الآزوت من 30–35% والحشيش الاخضر من 10-15%.

تقدير المستخلص الخالي من الآزوت (الكربوهيدرات الذائبة) في المادة الجافة هوائياً والمادة الجافة تماماً.

- النتائج:

3– تقدير مكونات جدر الخلايا النباتية:

إن تقدير محتوى الألياف الخام بالطرائق الكلاسيكية يشمل ما تحويه المادة العلفية من السيللوز واللغنين ونسبة من الهيميسللوز والمواد الآزوتية، ومن ثم فالألياف الخام ليست مركباً غذائيا ذا تركيب موحد بل تتألف من عدة مركبات تختلف نسبة كل منها من مادة لأخرى.

إن تقدير محتوى الكربوهيدرات الجدارية (سيللوز - هيمسيللوز) فضلاً عن اللغنين مهم لمعرفة القيمة الغذائية ومن أهم الطرائق المتبعة في فصل مكونات الجدر الخلوية وتحديدها طريقة فان سوست عام 1963 والتعديلات التي طرأت عليها والتي تعتمد على مبدأ استعمال منظفات الألياف التي يتم فيها فصل محتويات جدر الخليق إلى قسمين أساسيين:

1– القسم الأول ويشمل جدر الخلايا ويقدر بهضم العينة بمحلول متعادل لتنظيف الألياف من بقية المكونات Neutral detergent fiber (NDF).

2– القسم الثاني يشمل مكونات الخلية مطروحاً منها جدر الخلية.

1- تقدير جدر الخلايا النباتية (NDF):

تحضير محلول تنظيف الألياف المتعادل (Neutral detergent solution (NDS، يحضر عادة 1 ليتر من هذا المحلول ويلزم لذلك المواد التالية:

- 30 غ CH3(CH2) OSO3Na) Sodium Louryl Sulfat (SLS).

- 18.61 غ Ethylen Disodium Diamine tetraacitic acid (EDTA)

- 6.81 غ Sodium Boraet decahydrate (بورات الصوديوم).

4.56 غ (Na₂HPO₄) Disodium hydrogen phosphte anhydrous

- 10 غ (C2H5OCH2CH2OH)² –ethoxyvethanol مج بدون تغير.

وتذاب هذه المواد في كأس كبير ويكمل الحجم الي ۱ ليتر كما يلي:

– تؤخذ الكمية المحددة من (EDTA) وبورات الصوديوم في كأس زجاجي ويضاف إليها قليل من الماء المقطر وتسخن حتى الذوبات ثم يضاف إليها الكمية المحددة من (SLS).

– وفي كأس آخر تذاب كمية فوسفات هيدروجين ثنائي الصوديوم في قليل من الماء المقطر وتسخن الكأس حتى الذوبان.

– بعد ذوبان المواد تضاف محتويات الكأسين في كأس ثالث وترج جيداً حتى التجانس ثم يضاف2- ethoxy ethanal  الي المزيج ويكمل محتوي الكاس حتى ۱ ليتر بدقة. يفصل اختبار درجة pH المحلول قبل استعماله ويجب أن تكون 7 ± 0.1 وإذا لم تكن ضمن هذا المجال فيجب معادلته حتى الدرجة المطلوبة.

– طريقة التقدير:

1– يوزن حوالي 1 غ من العينة المطحونة (نعومة 1 مم) بميزان حساس وتوضع في كاس استخلاص سعة 600 مل، (يفضل آخذ عينة مكررين).

2– يضاف للكأس 100 مل من محلول (NDS) (وفي حال استعمال أنزيم الأميلاز يضاف 50 مل فقط) ثم يوضع الكاس على جهاز تسخين مزود بجهاز تكثيف. وفي حال استعمال الأميلاز يضاف المحلول بعد بدء الغليان مع الأنزيم أو نصف غرام من كبريتيت الصوديوم اللامائية (SO₃ Na₂) إذا لم يُضف الأنزيم وذلك للعينات الحاوية على الكيراتين مثل الروث.

– ملاحظة:

يستخدم انزيم الاميلاز بمعدل ۲ غ تذاب مع الماء المقطر ثم يضاف اليها كمية ۱۰غ Ethoxy ethanal ويكمل الحجم حيق ۱۰۰ مل ويحفظ هذا المحلول علي درجة +5 م، وأثناء التحليل يحضر محلول التنظيف المتعادل وذلك بإضافة 4 مل من محلول الاميلاز لكل ۱۰۰ مل من محلول NDS ويستخدم الاميلاز للعينات الغنية بالنشا الذي يعيق عملية الترشيح مما يسبب أخطاء في النتائج.

3– بعد بدء الغليان يضبط الوقت وتعير السخانات مع مراعاة أن يكون الغليان هادئا لمدة ساعة ويفضل عدم تكون الرغوة وفي حال تشكل رغوة يفضل بضع نقاط من الاوكتانال Octanal.

4– بعد انتهاء الوقت تنقل محتويات الكأس إلى قمع الترشيح (غوش) تحت التفريغ الموزون سابقا يغسل الراسب جيدا بالماء المقطر الساخن ثم يغسل مرتين بالأسيتون للتخلص من الرطوبة والصبغات.

5– يوضع قمع الترشيح في فرن على درجة حرارة 105 م لمدة 8 ساعات أو حتى اليوم الثاني.

6– نسبة الجدر الخلوية النباتية:

= (%) NDF وزن الراسب الجاف تماماً ÷ وزن العينة الجافة تماما × 100

ويحتوي الراسب الجاف علي السيللوز والهيميسللوز واللغنين ومواد معدنية غير ذائبة.

2- تقدير الليغنوسيللوز او Acid Detergent Fiber (ADF):

تعتمد طريقة تقدير الليغنوسيللوز أو ADF على مبدأ الطريقة السابقة ذاتها، على أساس تغيير محلول NDS واستعمال محلول تنظيف الألياف الحامضي Acid Detergent Solution) ADS) مكانه ويحضر هذا المحلول من المواد التالية لتكوين ليتر واحد:

- 20 غ CTAB) Cetyl trimethyl Ammonium Bromide)

- 49.04 غ حمض كبريت مركز نقي.

تذاب كمية: حمض الكبريت في كمية من الماء المقطر تم تضاف كميةCTAB  ويمزج المحلول جيداً ثم يكمل محتوى الكأس إلى 1 ليتر.

– طريقة التقدير:

تتبع خطوات تقدير NDF السابقة نفسها مع استبدال محلول التنظيف الحامضي ADS بمحلول NDS. وفي تقدير ADF لا يتم اضافة كبريتيت الصوديوم وبعد انتهاء الترشيح يتم استخدام الأسيتون للغسيل كما في طريقة تقدير NDF وبعد ذلك يجري الغسيل باستخدام الهكسان الذي يستخدم مباشرة دون تجفيف. بعد الغسل بالهكسان تنقل الاقماع الخالية من الهكسان إلى فرن التجفيف على درجة 105 م لمدة ثماني ساعات أو حتى اليوم التالي، ثم تنقل من الفرن إلى مجفف زجاجي لمدة ساعة.

ADF (%) = [وزن القمع مع الراسب الجاف – وزن القمع فارغ] ÷ [وزن العينة الجافة تماما] × 100

بعد ذلك يمكن تقدير نسبة الهيميسللوز حسابياً كما يلي:

% الهيمسيللوز = ADF % – NDF %

3- تقدير الليغنين او تقدير Acid Detergent Lignin (ADL):

يحتوي راسب ADF المقدر بالفقرة السابقة على السيللوز والليغنين والرماد غير الذائب. يعامل الراسب بحمض الكبريت تركيز 72% لمدة ثلاث ساعات مع التحريك من وقت لآخر بوساطة قضيب زجاجي رفيع وذلك من أجل تحليل السيللوز. بعد انتهاء المعاملة يغسل الراسب جيدا بالماء المقطر الساخن على قمع غوش ثم يجفف في فرن التجفيف درجة 105 م لمدة لا تقل على ثماني ساعات أو يترك لليوم التالي ثم ينقل إلى مجفف زجاجي لمدة ساعة حتى ثبات الوزن. ويحتوي الراسب المتبقي الجاف وزن الراسب الجاف تماماً على الليغنين والمواد المعدنية غير الذوابة وتحسب نسبة  كما يلي: ADL

 = (%) ADLوزن الراسب الجاف تماما ÷ وزن العينة الجافة تماما × 100

بعد ذلك يمكن تقدير محتوي السيللوز حسابيا:

السيللوز (%) = ADL (%) - ADF (%).

4- تقدير الرماد غير الذواب (السيلكا):

يمكن تقدير نسبة الرماد غير الذواب بوضع راسب ADL (من الفقرة السابقة) المعروف الوزن في المرمدة على درجة حرارة 550–600 م لمدة ثلاث ساعات. يبرد الراسب في مجفف زجاجي ويوزن. إن الفرق الوزني يمثل المواد المعدنية غير الذائبة و تقدر كما يلي:

% للرماد غير الذواب = وزن الرماد ÷ وزن العينة الجافة تماما × 100

ويفيد تقدير الرماد غير الذواب في الحكم على مدى تلوث الأعلاف بالسيلكات ويستخدم في حساب معدل عبور العلف في القناة الهضمية.