Feed and Feeding (04804461)

Classification of nutrients Feed and Feeding (04804461) โดย อาจารย์วัชรวิทย์ มีหนองใหญ่

classification of nutrients • Substances that provide energy • carbohydrates • proteins • Fats • Substances that support metabolism • vitamins • Minerals • Water

Substances that provide energy • Carbohydrates = 4 Kcal/g • Proteins = 4 Kcal/g • Fats = 9 Kcal/g

การจัดจำแนกคาร์โบไฮเดรตทางโภชนศาสตร์สัตว์การจัดจำแนกคาร์โบไฮเดรตทางโภชนศาสตร์สัตว์ • คาร์โบไฮเดรตประเภทที่เป็นโครงสร้าง (Structural carbohydrate) ได้แก่ cellulose และ hemicellulos • คาร์โบไฮเดรตประเภทที่ไม่เป็นโครงสร้าง (Non structural carbohydrate) ได้แก่ แป้งและน้ำตาล

1. Carbohydrates • monosaccharide • oligosaccharides • Polysaccharides • Homopolysaccharides • Heterpolysaccharides

1.1 Monosaccharide • glucose • galactose • fructose

Glucose • พบมากในผักและผลไม้สุก และเป็นแหล่งพลังงานเพียงชนิดเดียวของสมอง • เป็นแหล่งพลังงานของเซลล์ในขบวนการเมทาบอลิซึม • คนปกติจะมีกลูโคสประมาณ 100 mg ในเลือด 100 cm3

Galactose • เป็นน้ำตาลที่พบในผลิตภัณฑ์นม ไม่เกิดอิสระในธรรมชาติ . • ในร่างกายได้จากการย่อยแล็กโทส • กาแล็กโทสในน้ำนมมีความสำคัญ โดยรวมกับไขมันเป็นส่วนประกอบของเซลล์ประสาท • กาแล็กโทสถูกเปลี่ยนไปเป็นกลูโคสที่ตับ และสร้างได้ที่ต่อมน้ำนมโดยเปลี่ยนจากกลูโคส.

Fructose • ฟรุกโทส เป็นน้ำตาลตามธรรมชาติที่มีความหวานมากที่สุด • พบมากในน้ำผึ้ง ผลไม้ น้ำตาลทราย และกากน้ำตาล • ในธรรมชาติมักปนอยู่กับกลูโคส • ในร่างกายได้จากการย่อยน้ำตาลทราย

1.2 Oligosaccharides • เป็นน้ำตาลที่มีองค์ประกอบของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวจับกัน2-10 หน่วย ด้วยพันธะ glycosydic bond • Disaccharides เป็นชนิดที่พบมากที่สุด

Disaccharides • maltose • lactose • sucrose

Maltose • C12H22O11 • ได้จาก กลูโคส+กลูโคส ด้วยพันธะ α1,4 –glycosydic bond • พบในข้าวบาร์เลย์หรือข้าวมอลท์ ที่กำลังงอก • ใช้ทำเบียร์ ทำเครื่องดื่ม และอาหารเด็ก

Lactose • ผลิตจากต่อมน้ำนมของสัตว์ โดยใช้ กลูโคส+กาแล็กโทส ด้วยพันธะ C1-4 glycosidic bond. • น้ำตาลแล็กโทสถูกย่อยได้ด้วยเอนไซม์ lactase (β1-4 disaccharidase) ซึ่งหลั่งจากวิลไลของผนังลำไส้เล็ก • น้ำตาลแล็กโทสใช้ทำขนมปัง อาหารเด็กอ่อน

Sucrose • ได้จาก กลูโคส+ฟรุกโทส ด้วยพันธะ α1, β2 –glycosydic bond • รู้จักกันดีคือน้ำตาลทราย

Fructo-oligosaccharide • มีคุณสมบัติเป็นสารเส้นใยละลายน้ำได้ ร่างกายไม่สามารถย่อยและดูดซึมได้ และทำหน้าที่เป็น Prebiotic • Jerusalem Artichoke เป็นพืชที่มี fructo-oligosaccharide สูงมาก • มีการทดลองใช้ฟรุกโต-โอลิโกแซคคาไรด์ ผสมในอาหารสุกรเพื่อลดกลิ่นเหม็นและแอมโมเนียของมูลสุกร

Inulin • เป็นพอลิเมอร์ของน้ำตาลฟรุกโทสที่เชื่อมต่อกันเป็นเส้นตรงที่ตำแหน่ง β - 2, 1 linked polyfructan • เป็นคาร์โบไฮเดรตสะสมในหัวและรากพืชหลายชนิดเช่น Jerusalem artichoke,

Mannan-oligosaccharides • มีการใช้เป็น Prebiotic เพื่อช่วยในการทำงานของระบบทางเดินอาหาร • ผลิตจากผนังเซลล์ของยีสต์ (Saccharomyces cerevisiae)

Galacto-oligosaccharides • เกิดขึ้นโดยธรรมชาติ • ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำตาล galactose • พบได้ในน้ำนมแม่ • จัดเป็น Prebiotic

1.3.1 Homopolysaccharides • Starch • Cellulose • Chitin • Glycogen

Starches • เป็นคาร์โบไฮเดรตที่พืชสังเคราะห์และเก็บสะสมไว้เป็นพลังงานสำรอง เมื่อสลายให้ glucose อย่างเดียว • พบมากในธัญพืช มันฝรั่ง และพืชตระกูลถั่ว • มีส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วน คือ amylose และamylopectin

Amylose • มีปริมาณ 15-20 % • ประกอบด้วยกลูโคส ตั้งแต่ 100-1000 โมเลกุล ต่อกันด้วย -1, 4 glycosidic bond • ลักษณะโครงสร้าง ขดเป็นเกลียวยาว ไม่แตกกิ่ง • ถูกย่อยด้วยเอนไซม์ -amylase

Amylopectin • มีประมาณ 80-85% • ประกอบด้วยกลูโคสตั้งแต่ 300-6000 โมเลกุลมาต่อกันด้วย -1, 4 linkages และแตกแขนงด้วย -1, 6 linkages • พบการแตกแขนงทุก ๆ 25-30 glucose residues

Glycogen • เป็นแหล่งพลังงานสำรองในสัตว์ พบมากในตับและกล้ามเนื้อ • มีลักษณะโครงสร้างเหมือน amylopectin แต่แขนงที่แตกออกมามากกว่า

Cellulose • เป็นสารประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์พืช • เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีมากที่สุดในโลก • เป็น glucan ที่มี glucose มาเชื่อมต่อกันด้วย -1, 4 linkage เป็นสายยาวและตรงไม่แตกกิ่ง • ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ไม่สามารถใช้เซลลูโลสเป็นแหล่งของพลังงาน เพราะไม่มีเอนไซม์ cellulase

Chitin • เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างเช่นเดียวกับเซลลูโลส • พบในเปลือกของสัตว์พวกหอย แมลงและผนังเซลล์ของรา • ประกอบด้วยอนุพันธ์ของน้ำตาลกลูโคส คือ N-acetylglucosamine ต่อกันด้วย -1, 4 linkage

1.3.2 Heteropolysaccharides • Glycosaminoglycan ประกอบด้วย โมโนแซคคาไรด์หลายๆ ชนิดมาต่อกัน และมักจะพบน้ำตาลอะมิโนรวมอยู่ด้วย • Glycoproteinเป็นสารประกอบระหว่าง polysaccharide และโปรตีน • Glycolipidเป็นสารประกอบระหว่าง polysaccharide และ lipid พบเป็นส่วนประกอบของ cell membrane และผนังเซลล์ของแบคทีเรีย

การวิเคราะห์คาร์โบไฮเดรตด้วยวิธี proximate analysis • Crude fiber (CF) หมายถึง คาร์โบไฮเดรตประเภทโครงสร้าง รวมทั้งลิกนินซึ่งไม่ใช่คาร์โบไฮเดรต แต่มักอยู่รวมกับคาร์โบไฮเดรตประเภทนี้ในผนังเซลล์พืช • Nitrogen free extract ( NFE) หมายถึงคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยได้ง่าย คือแป้งและน้ำตาล

การวิเคราะห์คาร์โบไฮเดรตด้วยวิธี Detergent method • Neutral detergent fiber (NDF) หมายถึงส่วนของผนังเซลล์ทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน • Acid detergent fiber (ADF) หมายถึงส่วนที่มีลิกนินและเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบหลัก • Acid detergent lignin (ADL) หมายถึงส่วนที่มีลิกนินเป็นหลัก ซึ่งเอนไซม์จากสัตว์และจุลินทรีย์ไม่สามารถย่อยได้

2. Protein • โปรตีน เป็นสารอินทรีย์ซึ่งมีโครงสร้างซับซ้อนและมีหน่วยย่อยคือ กรดอะมิโน เรียงต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ • ประกอบด้วยอะตอมของธาตุ C H O N นอกจากนี้บางชนิด อาจประกอบด้วยอะตอมของธาตุอื่นๆ อีก เช่น S, P เป็นต้น • โปรตีนเกิดจากกรดอะมิโนตั้งแต่ 100 โมเลกุลขึ้นไป เรียกว่า พอลิเพปไทด์

กรดอะมิโน ( amino acid )

ชนิดของโปรตีน 1. โปรตีนเชิงเดี่ยว (simple protein) • Fibrous protein = Collagen, Elastin, Keratin • Globular protein = Globulin, Albumin, myoglobin, casein 2.โปรตีนเชิงซ้อน (conjugated protein) • Nucleoprotein (Protein+DNA) • Lipoprotein (Protein+Fat) • Glycoprotein(Protein+CHO)

หน้าที่ของโปรตีน • ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์เพื่อเร่งปฏิกิริยาในสิ่งมีชีวิต • ทำหน้าที่เป็น peptide hormone • ทำหน้าที่เป็นสารพิษป้องกันตัว • ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างส่วนต่างๆในร่างกาย • ทำหน้าที่เป็นภูมิป้องกันสิ่งแปลกปลอมที่จะเข้ามาในร่างกาย • ฯลฯ

โปรตีนในอาหาร % ไนโตรเจน ตัวคูณที่ถูกต้อง ถั่วลิสง 18.32 5.46 ถั่วเหลือง 17.51 5.30 ข้าว 16.80 5.95 ข้าวโพด 16.00 6.25 ไข่ 16.00 6.25 เนื้อ 16.00 6.25 นม 15.68 6.38 การประเมินคุณภาพโปรตีนเบื้องต้น • % Crude Protein (CP) = % ไนโตรเจน x 6.25(100/N )

Biological value (BV) • เป็นค่าที่บ่งว่าไนโตรเจนที่ถูกดูดซึมเข้าไปจะถูกสะสมไว้ในร่างกายร้อยละเท่าใดเป็นการประเมินคุณภาพโปรตีนโดยพิจารณาถึงไนโตรเจนที่ย่อยและดูดซึมไปใช้ประโยชน์ได้ในร่างกาย • BV = (ไนโตรเจนที่ถูกสะสมไว้/ไนโตรเจนที่ถูกดูดซึมได้) x 100 หรือ = N ที่กิน– (N ในอุจจาระ + N ในปัสสาวะ) x 100 N ที่กิน– N ในอุจจาระ

การประเมินคุณภาพโปรตีนโดยการวิเคราะห์เคมีการประเมินคุณภาพโปรตีนโดยการวิเคราะห์เคมี • Chemical scoreเป็นวิธีการประเมินคุณภาพโปรตีนโดยทำการเปรียบเทียบปริมาณหรือความเข้มข้นของกรดอะมิโนที่จำเป็นในวัตถุดิบอาหารสัตว์ กับโปรตีนมาตรฐานโดยใช้กรดอะมิโนจากไข่เป็นโปรตีนมาตรฐาน โดยกรดอะมิโนที่มีปริมาณร้อยละต่ำสุดจะเป็นค่าเคมีคอล สกอร์ของโปรตีนนั้น • Chemical score= มก.ของกรดอะมิโนในอาหารทดสอบ 1 กรัม x 100 มก.ของกรดอะมิโนในโปรตีนมาตรฐาน

* Chemical score ของข้าวบาเลย์ = 30

First limiting amino acid • the essential amino acid found in the smallest quantity in the feedstuff

histidine isoleucine leucine lysine methionine phenylalanine threonine tryptophan valine Essential amino acid

3.ไขมัน • คือ สารอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นไข ไม่ละลายน้ำแต่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ ในธรรมชาติส่วนใหญ่จะเป็นพวก triacylglycerals (TAG) • ชนิดของไขมันได้แก่ TAG, waxes, phospholipids, sphingolipids,, sterols. • เมื่อสัตว์กินไขมัน 1 กรัมจะได้รับพลังงาน คือ 9 kcal ซึ่งมากกว่าการได้รับจากการกินคาร์โบไฮเดรท 2.25 เท่า

Fatty acid • กรดไขมันไม่อิ่มตัว (unsaturated fatty acid) คือ กรดไขมันที่มีพันธะคู่อยู่ในโมเลกุล มีจุดหลอมเหลวต่ำ • กรดไขมันอิ่มตัว (saturated fatty acid) คือ กรดไขมันที่ไม่มีพันธะคู่ในโมเลกุล มีจุดหลอมเหลวสูง

Saturated fatty acids • Butyric : C4:0 • Caproic : C6:0 • Caprylic : C8:0 • Capric : C10:0 • Lauric : C12:0 • Myristic : C14:0 • Palmitic : C16:0 • Stearic : C18:0 • Arachidic : C20:0

Unsaturated fatty acids • Myristoleic acid: C14:1 • Palmitoleic acid: C16:1 • Oleic acid: C18:1 • Linoleic acid: C18:2 • linolenic acid: C18:3 • Arachidonic acid C20:4

Essential fatty acids • เป็นกรดไขมันที่ร่างกายขาดไม่ได้ และร่างกายไม่สามารถสังเคราะห์ได้ จำเป็นต้องได้จากอาหารที่รับประทานเข้าไป มีอยู่ 3 ตัวคือ • linoleic acid • linolenic acid • Arachidonic acid

Substances that support metabolism • Minerals • vitamins • Water

Dietary mineral • บทบาททั่วไปของแร่ธาตุ • การรักษาสภาวะความสมดุลของอิออน • การรักษาความดันออสโมซิส • 3. การรักษาความสมดุลกรด-ด่าง

Macro elements • Calcium • Magnesium • Phosphorus • Potassium • Sodium • Sulfur • Chlorine

Calcium • เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของกระดูก • ช่วยในการยืด-หดตัวของกล้ามเนื้อ • หากขาด = Osteoporosis, Milk fever • แหล่งแร่ธาตุ เช่น เปลือกหอยป่น กระดูกป่น ไดแคลเซียมฟอสเฟต • Calcitonin, Paratyroid hormone

Phosphorus • ร่วมกับ วิตามิน D และ calcium ในการสร้างกระดูกและฟัน, เป็นส่วนประกอบของ กรดนิวคลีอิก และ ฟอสโฟไลปิด • แหล่ง ได้แก่ ไดแคลเซียมฟอสเฟต • Ca:P ratio ควรอยู่ที่ 1:1 หรือ 2:1 • อาการขาดคือ ขาเหยียดเกร็งเวลาเดิน อาการอื่นคล้ายกับขาดแคลเซียม

Magnesium • ร่วมกับ calcium ในการสร้างกระดูกและฟัน • มักพบในโคที่ขาดหญ้าหรือกินหญ้าที่ใส่ปุ๋ย N หรือ K มากเกินไป • หากขาดจะเกิดโรค grass tetany

Potassium • หน้าที่ มีส่วนสำคัญในการทำงานของเส้นประสาท กล้ามเนื้อ และควบคุมการเต้นของหัวใจ • ส่วนใหญ่ไม่พบอาการขาด • ขับออกมากับน้ำลายได้เพื่อปรับสมดุลของไออน

Feed and Feeding (04804461)