ENERJİ METABOLİZMASI Doç.Dr. Ali Vaiz GARİPOĞLU Ondokuzmayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü, SAMSUN-2013 Tüm enerji formları ısı enerjisine dönüşebildiğinden besleme çalışmalarında temel enerji birimi olarak ISI ENERJİSİ kullanılmaktadır. Isı enerjisi birimi olarak kullanılan KALORİ (cal) 1 g suyun sıcaklığını 14.5 C' den 15.5 C' ye çıkarmak için gerekli enerji miktarı olarak kabul edilmektedir. 1000 cal= 1 kcal, 1000 kcal= Therm veya megakalori 1 kcal: 4.18 joule Hayvanlar enerji kaynağı olarak vücuda alınan besin maddelerinin molekülleri arasında depo edilen “kimyasal enerji” ya da “moleküler enerji”den faydalanır. Bu enerji molekülleri tutan bağların parçalanmasıyla serbest kalır ve bu arda bir miktar ısı açığa çıkar. Ortaya çıkan bu ısı biyolojik olaylarda kullanılmamakta,sadece vücut sıcaklığının korunmasında yararlanılmaktadır. Vücutta kullanılan enerji her basamağı özel enzimlerle denetlenen bir dizi reaksiyonlar sonucunda yavaş bir şekilde açığa çıkar. Canlılar yemlerden açığa çıkartılan enerjinin ısıya dönüşerek büyük ölçüde kaybolmasını önleyen bir mekanizmaya ihtiyaç duyar.. Bu mekanizma: AT-P-P-P ATP (2 yüksek enerjili fosfat bağı) AD-P-P ADP (1 yüksek enerjili fosfat bağı) AM-P AMP (1 düşük enerjili fosfat bağı) ENERJİ DAĞILIMI Dışkı ile atılan enerji Gazla ve idrarla atılan enerji ISI ARTIŞI BİR SIĞIRDA ENERJİNİN KULLANIM ORANLARI • Yemdeki TE 100 kabul edilirse DIŞKI ENERJİSİ %30 ISI ENERJİSİ %20 GAZLARDAKİ ENERJİ %5 İDRARDAKİ ENERJİ %5 YAŞAMA PAYI ENERJİSİ %20 VERİM PAYI ENERJİSİ %20 TOPLAM (BRÜT) ENERJİ Yemlerin tam oksidasyonları sonucu açığa çıkan ısının toplamı olarak tanımlanan Toplam Enerji (TE) bomb kalorimetresinde ölçülür. Karbonhidratlar 4.10 kcal/g Proteinler 5.65 kcal/g Yağlar 9.45 kcal/g BOMB KALORİMETRESİ Otomatik karıştırıcı Yakma kabloları Termometre İzole edilmiş kap Bomba Isı ￖÖrnek kabı Su TOPLAM (BRÜT) ENERJİ • TE içerikleri sindirim ve metabolizma sırasındaki MISIR kayıpları vermediği için yemlerin gerçek enerji değerlerini göstermez. SAMA N Çok iyi TE= 4.4 bir kcal/g enerji yemi Kötü kaliteli yem TE=4.5 kcal/g SİNDİRİLEBİLİR ENERJİ (SE) SE= TE-Dışkı enerjisi Dışkı ile kaybolan enerji Sütle beslenen hayvanlarda % 10 Kalitesiz kaba yemle beslenen hayvanlarda % 60 1. Görünen SE 2. Gerçek SE (Endojen kaynaklı kayıplar dikkate alınır) ENDOJEN KAYIPLAR=???????? SE klasik sindirim denemeleri veya naylon torba tekniği gibi daha gelişmiş metotlarla belirlenebilir. PROBLEM Bir koyun 1.5 kg kuru ot tüketiyor Otun enerji değeri: 4.5 kcal/g KM Dışkı miktarı: 0.5 kg Dışkının enerji değeri: 4 kcal/g KM Otun KM içeriği: %90 Dışkının KM içeriği: % 60 Hayvanın aldığı SE toplamı=???????? kcal Otun SE değeri: ???????????? kcal/g METABOLİZE EDİLEBİLİR ENERJİ (ME) ME= TE - (DIŞKI+İDRAR+GAZ ENERJİSİ) Rumende üretilen gazların büyük bir ksımını metan oluşturur. Yemin yapısına ve yem tüketimine bağlı olarak gazla (metan) kaybolan enerji TE’nin % 3-10’u arasında değişir. Düşük kaliteli yemlerin kullanılması durumunda gazlarla olan kayıp ARTMAKTADIR. Yem tüketimi arttıkça gazlarla olan kayıp AZALMAKTADIR. Yaşama payı düzeyinde beslemede gazlarla olan kayıp TE’nin % 8’i Yüksek düzeyde beslemede gazlarla olan kayıp TE’nin % 6-7’si METABOLİZE EDİLEBİLİR ENERJİ (ME) İdrarla kaybolan enerji ÜRE, HİPPURİK ASİT, KREATİNİN, ALLANTOYİN gibi N'lu bileşiklerle GLUKORONATLAR ve SİTRİK ASİT gibi N's,z bileşiklerde bulunur. Gazlardaki enerji ise METAN, H2 ve H2S gazlarında bulunur. Gazlarla (özellikle metan) kaybolan enerji yaşama payı düzeyinde TE' nin % 8'i iken besleme düzeyi yükseldikçe % 6-7'ye düşebilmektedir. ME DEĞERLERİ (Ruminantlarda) KABA YEMLER 0.8 X SE DANE YEMLER 0.85 X SE KÜSPELER 0.79 X SE Yem tüketimindeki artışın ME üzerindeki olumsuz etkisi düşük kaliteli yemlerde oldukça belirgin olup, ruminantlarda yem tüketiminin 2 katına çıkması ME değerini % 10 düşürür. YEM TÜKETİMİNİN ARTMASI ME DEĞERİNİ NEDEN DÜŞÜRÜR? ÖNDEN 3. SIRADA DUVAR KENARINDAKİ ÖĞRENCİ Yemin ME Değerlerini Etkileyen Faktörler: 1. Hayvanın türü Ruminantlarda tek midelilere göre ME değeri (aynı yem için) tek midelilere göre DÜŞÜKTÜR. NEDEN?????????? (2. sırada kapı tarafındaki ilk öğrenci) 2. Vücudun N dengesi Yemlerle alınan amino asitlerin protein sentezinde kullanılıp kullanılmamasına veya idrarla atılıp atılmamasına göre yemlerin ME değeri değişir. 3. Yemlerin hazırlanması Kaba yemlerin öğütülmesi dışkı kayıplarını azaltırken, gaz üretimini artırır ve dolayısyla enerji kayıplarında denge sağlar. 4. Yenen yem miktarı Fazla yem tüketimi dışkı kayıplarını artırır, gazlarla olan kaybı azaltır. Yem tüketimindeki artışa bağlı olarak meydana gelen dışkı kayıpları sindirilebilirliği yüksek yemlerde daha DÜŞÜKTÜR. 5. ME'nin vücutta kullanılma amacı 6. Rasyonun dengesi Dengeli rasyonların ME değerleri dengesiz rasyonlara göre YÜKSEKTİR. NEDEN?????? ( Sınıfın en arkasındaki bayan öğrenci) 7. Yemin sindirilebilirlik derecesi Yemlerin SE değerleri düştükçe, ME değerleri de düşer. NEDEN??? BAZI YEMLERİN ME DEĞERLERİ (kcal/kg Kuru Madde) KAYIP KAYNAKLARI YEM HAYVAN TÜRÜ TE MISIR TOSUN ? MISIR TAVUK ? BUĞDAY TAVUK ? ARPA TAVUK ? BUĞDAY KEPEĞİ SIĞIR ? BAKLAGİL KURU OTU SIĞIR ? SAMAN KOYUN ? DIŞKI İDRAR GAZLAR ME BAZI YEMLERİN ME DEĞERLERİ (kcal/kg Kuru Madde) KAYIP KAYNAKLARI YEM HAYVAN TÜRÜ TE DIŞKI İDRAR GAZLAR ME MISIR TOSUN 4510 680 194 304 3333 MISIR TAVUK 4422 528 - 3894 BUĞDAY TAVUK 4334 682 - 3652 ARPA TAVUK 4356 1166 - 3190 BUĞDAY KEPEĞİ SIĞIR 4532 1437 240 339 2517 YONCA KURU OTU SIĞIR 4200 1880 240 290 1790 SAMAN MISIR SİLAJI KOYUN SIĞIR 4345 4340 2676 1380 42 190 229 290 1398 2480 Kullanılma Amaçlarına Göre ME'den Yararlanma Oranları ME'den yararlanma oranı, % ME KAYNAĞI YEM VEYA BESİN MADDESİ YAŞAMA PAYI İÇİN SEMİRME İÇİN GLİKOZ (Rumende) ? ? GLİKOZ (Abomasumda) ? ? ASETİK ASİT PROPİYONİK ASİT BÜTİRİK ASİT KURU ÇAVDAR OTU (körpe) KURU ÇAVDAR OTU (olgun) MISIR Kullanılma Amaçlarına Göre ME'den Yararlanma Oranları ME'den yararlanma oranı, % ME KAYNAĞI YEM VEYA BESİN MADDESİ YAŞAMA PAYI İÇİN SEMİRME İÇİN GLİKOZ (Rumende) 94 54 GLİKOZ (Abomasumda) 100 72 ASETİK ASİT 59 33 PROPİYONİK ASİT 86 56 BÜTİRİK ASİT 76 62 KURU ÇAVDAR OTU (körpe) 78 52 KURU ÇAVDAR OTU (olgun) 74 34 MISIR 78 59 ME SİSTEMİNİN AVANTAJLARI 1. ME değerleri her yem için sabit kalmaktadır. 2. yeni bilgilere rahatlıkla adapte edilebilir. 3. Ölçülebilir parametrelere dayanmaktadır. 4. Diğer sistemlere göre hayavnın verimini daha iyi bir şekilde belirtir. ME Değerinin Belirlenmesinde Kullanılan Yöntemler IN VİVO YÖNTEMLER İN VİTRO YÖNTEMLER İN SACCO YÖNTEMLER Klasik sindirim denemesi Rutin laboratuar analizleri Kanüllü hayvanlarla yürütülen naylon torba tekniği Enzimatik metot Gaz üretim tekniği IN VİVO YÖNTEMLER Klasik Sindirim Denemesi Canlı hayvan üzerinde yapılan sindirim denemeleriyle belirlenen sindirilebilir besin maddeleri temel alınarak yemlerin ME değerleri tespit edilmektedir. ME (MJ/kg KM)= 0.0152 SHP + 0.0342 SHY + 0.0128 SHS + 0.0159 NÖM SHP: Sindirilebilir ham protein SHY: Sindirilebilir ham yağ SHS: Sindirilebilir ham selüloz MJ: Megajoule, KM: Kuru madde IN VİTRO YÖNTEMLER Kimyasal analiz değerlerinden yararlanılarak hesaplama yapılır. Kesif yemlerde ME (kcal/kg OM)= 3260 + 0.455 HP + 0.0128 SHS + 3.517 HY-4.037 HS HP: (g/kg OM), HY: (g/kg OM), HK: (g /kg OM) Not:OM’de hesaplanan ME nin kg yemde belirlenmesi için belirlenen ME değerinin karmanın OM düzeyi ile çarpılması gerekir. Kaba yemlerde: ME (kcal/kg KM)= 3381.9-19.98 NDF ME (kcal/kg KM)= 2764.4-102.73 ADL ME (kcal/kg KM)= 3464.7 – 58.10 ADF + 27.99 Selüloz IN VİTRO YÖNTEMLER Enzimatik Yöntem Yemler önce çeşitli enzimlerle muamele edilip daha sonra organik madde, kuru madde ve ham kül içerikleri kullanılarak ME değerleri tespit edilir. Silajda ME (MJ/ kg KM)= 14.27- (0.00234 HP + 0.0147 HK + 0.012 selüloz) IN VİTRO YÖNTEMLER Gaz üretim yöntemi Yemler laboratuar ortamında rumen sıvısı ile özel tüpler içersinde muamele edilmekte ve belli süre oluşan gaz miktarları ölçülerek çeşitli eşitlikler yardımıyla ME değerleri hesaplanmaktadır. Karma yem ve ham maddeler için) ME (MJ/kg KM)= 1.06 + 0.157 GÜ + 0.00884 HP + 0.022 HY – 0.008 HK Kaba yemler için: ME (MJ/kg KM)= 2.20 + 0.136 GÜ + 0.0574 HP GÜ: Gaz üretimi (24 saatlik inkübasyon süresince 200 mg yem KM'si başına oluşan gaz hacmi HK: Ham kül IN SACCO YÖNTEMLER Kanül takılmış hayvanlar kullanılarak yemler 48 süreyle rumende inkübe edilmekte (bekletilmekte) ve bu süre sonunda yıkanan ve kurutulan yemlerde bulunan besin madde içeriklerinden faydalanılarak ME değerleri hesaplanmaktadır. ME (MJ/kg KM)= 2.27563 + 0.1073 KM (kaba yemler için) ENZİM TEKNİĞİ, GAZ ÜRETİM TEKNİĞİ İLE HESAPLANAN ME DEĞERLERİNİN NRC VERİLERİ İLE KARŞILAŞTIRILMASI* YEMLER ENZİM TEKNİĞİ ME (Mcal/kg) GAZ ÜRETİM TEKNİĞİ ME NRC 1988 Değerleri ME (Mcal/kg) (Mcal/kg) YULAF 2.08 2.88 2.49-3.02 ARPA 2.39 3.06 3.11-3.29 MISIR 2.39 2.94 3.12-3.51 BUĞDAY 2.30 2.45 3.47-3.51 YONCA 1.60 1.79 2.00-2.49 ÇAYIR OTU 1.88 1.85 1.47-2.85 SOYA KÜSPESİ 1.88 2.25 3.29-3.42 PTK 1.74 2.09 2.71-3.02 AÇK 1.84 2.13 1.51-2.85 * Çerçi ve ark., (2003) ENERJİ FORMÜLLERİ İLE İLGİLİ DAHA GENİŞ BİLGİ İÇİN http://www.muratgorgulu.com.tr/altekran.asp?id=97 NET ENERJİ (NE) SADECE RUMİN İÇİN GEÇE NE = ME – (ISI ARTIŞI+FERMANTASYON ISISI) NE enerjinin yaşama payı ve farklı verim çeşitleri için kullanılan kısmıdır. NET ENERJİ (NE) Yemlerin sindirilip metabolize edilmeleri sırasında dışkı, idrar ve gaz kayıplarından ayrı olarak ısı şeklinde de büyük enerji kayıpları olmaktadır. Bu kayıplara ISI ARTIŞI veya “YEMLERİN SPESİFİK DİNAMİK AKSİYONU” denir. Isı artışının kaynakları - Ruminantların sindirim sistemlerinde bulunan MO faaliyeti -Metabolizma sırasında meydana gelen kayıplar -Yemlerin çiğnenmesi ve sindirim kanalında ileri sürülmesi sırasında meydana gelen ısı artışı. NE YAŞAMA PAYI İHTİYAÇLARININ KARŞILANMASINDA EN YÜKSEK ETKİNLİKLE KULLANILIR. NE süt verimi (üretimi) için yaşama payına yakın etkinlikle kullanılır. NE büyüme için daha az etkinlikle kullanılır. ISI ARTIŞINI ETKİLEYEN BAZI FAKTÖRLER -Kalitesiz proteinlerle ya da dengeli olmayan amino asit karışımları ile beslenen tek midelilerde bir çok amino asit okside olur ve bu durumda ısı artışı yükselir. - Mg ve P gibi metabolizmada gerekli olan esansiyel besin maddesi eksikliğinde metabolizma arzulandığı gibi gelişmediğinden daha fazla ısı açığa çıkar. - Öğün sayısının artması durumunda ısı artışı azalmaktadır. - Ruminantlarda düşük düzeylerde protein ile beslemede veya bitkisel protein yerine üre kullanılması durumunda ısı üretimi azalır. - Rasyonda yağ içeriğinin artması ile yağın ekstra kalorik etkisinden dolayı ısı artışı azalır. - BU DURUMDA SICAK HAVALARDA SICAKLIK STRESİNİN ÖNÜNE GEÇİLMESİ AMACI İLE RASYONDAKİ YAĞ İÇERİĞİNİN ARTIRILMASI VEYA SELÜLOZ İÇERİĞİNİN AZALTILMASI GEREKİR. ISI ARTIŞI HANGİ DURUMLARDA HAYVAN İÇİN YARARLI HANGİ DURUMLARDA ZARARLI OLABİLİR? ÖNDEN 3. SIRANIN KAPIDAN İTİBAREN 3. ÖĞRENCİ ISI ARTIŞI soğuk havalarda hayvanın ısınmasını sağladığından (termogenesis) yararlıdır. Ancak ISI ARTIŞI sıcaklık stresi durumunda zarar verici duruma gelir ve vücuttan atılması gerekir ve bunun için de ilave enerji gerekir. BAZAL METABOLİZMA (BM) Dinlenme durumunda olup iş yapmayan ve verim vermeyen aç bir hayvanın, solunum, dolaşım, bazı salgı maddelerinin yapımı gibi hayatsal faaliyetlerini sürdürmesine yönelik olarak vücudunda meydana gelen metabolik olayların tümüne birden BAZAL METABOLİZMA denir. BAZAL METABOLİZMA TAM DİNLENME HALİNDEKİ BİR HAYVANIN POST ABZORTİF DURUMUNDA VE NÖTR ÇEVRE SICAKLIĞINDA SAÇTIĞI ISI MİKTARI BAZAL METABOLİZMA (BM) Herhangi bir verimi olmayan ve iş yapmayan aç bir hayvanda kalp çalışması ve solunum gibi bazı hayati fonksiyonların yürütülmesi için bir miktar enerjiye ihtiyaç vardır. Hayvanların yaşayabilmesi için kullanılan ve ısıya dönüşerek vücuttan ayrılan enerji miktarına BAZAL METABOLİZMA adı verilir. BAZAL METABOLİZMANIN ÖLÇÜLMESİ İÇİN GEREKLİ ŞARTLAR - Tam bir dinlenme hali Hayvanlarda bunu sağlamak çok zordur. O nedenle ölçümler hem ayakta, hem de yataken yapılır ve 12'şer saate göre standartlaştırılır) (Atlar bu konuda istisnadır. NEDEN???) - Post-abzortif durumun sağlanması BM' nin ölçülebilmesi için hayvana yedirilen tüm yemlerin sindirilip kana geçtiği durumun beklenmesi gerekir. Bu süre kanatlılarda 2 gün sürdüğü halde ruminantlarda 8-10 gün sürebilmektedir. O nedenle ruminantlşarda BM ölçümü oldukça zordur. - Nötr çevre sıcaklığı Ölçümler vücut sıcaklığını korumak için herhangi bir doku parçalanmasının olmayacağı, BM hızını artırmayacak çevre sıcaklıklarında yapılmalıdır. Bu süre tavuklar için 28 C iken, tavşanlarda 27-28 C'dir. - Daha önceki besleme durumu BM ölçümü yapılacak hayvanların özellikle protein ve enerji bakımından dengeli beslenmeleri gerekir. NEDEN????? (Önden 3. sıradaki kapı tarafından 3. öğrenci) BAZAL METABOLİZMA (BM) BM “saatte m2 vücut yüzeyine düşen kilokalori” şeklinde belirtilir. Ancak vücut yüzeyinin ölçülmesi zor olduğundan araştırıcılar vücut yüzeyini vücut ağırlığının kesirli kuvvetlerini kullanarak hesaplamaya yönelmişlerdir. Bu amaçla hayvan türlerine göre 0.62 ile 0.82 arasında değişen farklı üssel sayılar kullanılmaktadır. Ancak bu amaçla genelde 0.75 değeri kullanılmaktadır. Başka bir deyişle vücut yüzeyi canlı ağırlığın 0.75. kuvveti olarak belirlenmektedir. A: Vücut yüzeyi W: Canlı ağırlık (kg) A = W0.75 Bu değere (W0.75 ) aynı zamanda METABOLİK VÜCUT AĞIRLIĞI (MVA) adı verilir. BAZAL METABOLİZMA (BM) Herhangi bir hayvan türü için BM hızı da MVA'nın yine hayvan türlerine göre değişen (tavuklar için 67, koyunlarda 61, et sığırlarında, süt sığırlarında 100) bazı katsayılarla çarpılması suretiyle bulunmaktadır. Genelde tüm hayvan türleri için ortalama bir değer olarak 70 kullanılmaktadır. BM (kcal)= 70 x W0.75 BM'yı Etkileyen Faktörler 1. Yaş Doğumdan sonraki 2 yıl en yüksek düzeyde olup daha sonra azalır. 2. Cinsiyet Erkeklerde BM daha yüksektir. 3. Isı artışı 4. Çevre sıcaklığı 5. Hastalıklar 6. Kas çalışması ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ ME (Mcal/Kg KM) = 1.01 SE - 0.45 (ME=Metabolik enerji) ME (Mcal/Kg KM) = 0.82 SE NEm (Mcal/Kg KM) = 1.37 × ME – 0.138 × ME2+ 0.0105 × ME3– 1.12 (NEm=Net Enerji Yaşama payı) NEg(Mcal/Kg KM) = 1.42 × ME – 0.174 × ME2 + 0.0122 × ME3 – 1.65 (NEg=Net Enerji canlı ağırlık kazancı) NEl (Mcal/Kg KM)= 0.5557 SE – 0.12 1 Mcal=4.184 MJ BAZI YEM KAYNAKLARININ NET ENERJİ LAKTASYON İÇERİKLERİ (Mcal/kg) (NRC (1989) ve NRC (2001) verilerinin karşılaştırılması) YEM NRC, 1989 NRC, 2001 NRC, 1989'UN YÜZDESİ YONCA 0,68 0,62 91,2 MISIR SİLAJI 0,73 0,71 ARPA 0,88 MELAS İÇ YAĞI YEM NRC, 1989 NRC, 2001 NRC, 1989'UN YÜZDESİ BUĞDAY 0,71 0,76 107,0 97,3 SOYA KÜSPESİ-44 0,88 0,96 109,1 0,84 95,5 MISIR (DANE) 0,89 0,91 102,2 0.78 0,81 103.8 MISIR GLUTENİ 0,87 0,78 89,7 2,65 2,45 92,5 BİTKİSEL YAĞ 2,65 2,56 96,6 SÜT SIĞIRLARINDA NET ENERJİ YAŞAMA PAYI İHTİYAÇLARI Yaşama payı NE (Mcal/gün) ihtiyacı= 0.08 * W0,75 W= Vücut ağırlığı (kg) W0,75 = Metabolik vücut ağırlığı Her 1 km yürüme mesafesi için 0,00045 Mcal/kg CA ilave yapılır. Günde 2 km yürüyen 600 kg'lık bir inek günde 0.54 Mcal ilave enerjiye ihtiyaç duyar. Gebeliğin 190-279. günleri arasında bir Holstein ineğin YP enerji ihtiyacı 2.5-3.7 Mcal/gün civarında artar. Gebeliğin diğer dönemlerinde ek bir enerjiye ihtiyaç duyulmaz. ÖRNEK: 600 kg ağırlığındaki bir Holstein ırkı sığırın Yaşama Payı NE ihtiyacı 0,08 x 6000,75 = 9,68 Mcal/gün = 9,68 x 4,18= 40,46 MJ/gün (1Mcal=4,18 MJ) 600 kg CA'taki Süt İneğinin Günlük Enerji İhtiyaçları SÜT VERİMİ (%4 YAĞLI) KM, kg NEL, MJ HP, g g HP/MJ Kuruda 9-10 45-53 1000-1200 22 10 kg 12 67 1260 19 15 kg 14 83 1665 20 20 kg 15-16 99 2070 21 25 kg 17-18 115 2475 22 30 kg 19-20 131 2880 22 35 kg 21 146 3285 23 YUMURTA TAVUKLARININ GÜNLÜK ENERJİ İHTİYAÇLARI YUMURTA VERİMİ,% 50 60 70 80 90 kcal CANLI AĞIRLIK, kg 1 192 205 217 229 242 1.5 239 251 264 276 289 2 280 292 305 317 330 2.5 321 333 346 358 371 3 358 370 383 395 408
© Copyright 2024 Paperzz
