ضمن الموسم الثقافي لقسم علوم الحياة في كلية التربيةللعلوم الصرفة ابن الهيثم اقيمت على قاعة السمنار في يوم الاحد المصادف 2014/3/23 محاضرة بعنوان (( اختزال المثبطات التغذوية في علائق اسماك الكارب الشائع Cyprinus carpio )) القاها الباحث العلمي الاقدم في وزارة العلوم و التكنولوجيا – دائرة البحوث الزراعية / مركز الثروة الحيوانية و السمكية
د . مهند حباس الأشعب بحضور السيد معاون العميد للشؤون العلمية ا.م.د. كريم علي جاسم ورئيس قسم علوم الحياة ا.د نهلة عبد الرضا وعدد كبير من التدريسيين والطلبة .
تطرق الباحث للزيادة الحاصلة في أعداد السكان يوم بعد يوم وما يترتب عليهامن زيادة الاستهلاك الغذائي فقد أدى ذلك إلى وجود فجوة غذائية كبيرة خاصة فيالمصادر البروتينية الحيوانية وأصبحت هناك حاجة ملحة لاستخدام مصادر بروتينية من أصل نباتي والتييعتقد أنها سوف تشكل المصدر الرئيسي لبروتين الغذاء في المستقبل خاصة في بلادالعالم التي تعاني من الفقر وزيادة السكان . أن التكاليف الكبيرة التي تشكلهاالتغذية في تربية وأستزراع الأسماك تبلغ (70% – 80%) لاعتمادها على مواد علفيةتتصف بكونها ذات قيمة غذائية عالية وبعضها مستوردة تعرف بالأعلاف التقليدية، لذايلجأ الباحثون إلى إدخال مواد علفية بديلة رخيصة الثمن ومتيسرة، فالذرة البيضاءوبعض الكسب (كسبة زهرة الشمس وكسبة بذور القطن والكتان وكسبة أجنة الذرة الصفراء)والبقوليات المختلفة وبعض المصادر العلفية جميعها مواد علفية متاحة ورخيصة الثمنوممكن إن تحل محل المواد العلفية التقليدية في علائق الأسماك. وبالرغم من فوائدهذه المصادر النباتية نجد أنها تحتوي على مواد ذات خصائص سامة أو مثبطة للنمووالتي تحد أو تعيق من استخدام هذه المصادر في التغذية (و هي علي صورتها الخام).
وتحتل المركزات البروتينية والأكساب وفي مقدمتها كسبة فول الصويا المرتبة الأولى بينالمصادر البروتينية النباتية المستوردة ومسحوق السمكوالمركز البروتيني الداخلة فيعلائق الأسماك، ومن البدائل المحلية المستخدمة في العلائق كسبة زهرة الشمسوكسبة أجنة الذرة الصفراء وكسبةالقطن والسمسم والسلجم والباقلاء العلفية، والحمص والعدس والفاصولياء وبذور الهرطمان Lathyrus من الممكن استخدامها كمصدر بروتيني نباتي بنسبة (27%-33%) . أن تناولَ كميات كبيرة منبذور الهرطمان قد يشكل خطراً على الصحة، ورغم بذورها لذيذة المذاق وغنية بالبروتينإلا أن استهلاكه المفرط يسبب السميةالعصبية وهو شلل الأطراف السفلى
وقد تمَ تحـديد العامل المسبب لهـذا المرض وهيمادة سميـة (N-Oxaly)L-2,3-Diaminopropionic (ODAP) إضافة إلى وجود مثبط إنزيم التربسين والذيلهُ دور كبير في تثبيطعمل أنزيم التربسين الخاص بتحليل البروتين مكوناً مركب معقد لا يُهضم .بالأضافةإلى حامض الفايتك الذي يعد مصدرا للفسفور وضروري لنمو جنين البذرة ويكونعلى شكل أملاح الفايتيت، ولهُ القابلية على الارتباط مع الأيونات , Ca Mg , Zn , Fe مكونامعها مركب مُعقد لا يمكنْ هضمهُ،أن هذهِالعوامل تُسببْ خفض جاهزية العناصر الغذائية والأستفادة منها. أن تخفيضَ مستوىالسمية وبعض المثبطات التغذوية سيسمح بأستخدام أكثر أماناً لهذا النوع منالبقوليات من قبل الإنسان والحيوان وذلك بأستخدام طرائق متعددة من الممكن أن تُسهم في خفض الفعالية السمية العصبية وبعض المثبطات التغذوية الأُخرى
وفيما يلي سرد مبسط للتعرف على بعض مثبطات النمو في المصادر البروتينية النباتية وكيفية التغلب على التأثير المثبط أو السام لها:
1 . مثبطات إنزيمات البروتيز Proteaseinhibitors :
وهي عبارة عن بروتين أو خليط من البروتينات لها القدرة على تثبيط الإنزيمات المحللةللبروتين، وفي حالة البقوليات وجد أنهاتنقسم إلى مجموعتين أساسيتين:
( 1 ) مثبط انزيم التربسين TrypsinInhibitor ويعد من أقدم وأشهرالمثبطات المكتشفة في البقوليات (ويتواجد في الحمص والفاصوليا وفول الصوياواللوبيا والفول السوداني والعدس والباقلاء وبذور الهرطمان) .
( 2 ) مثبط انزيم الكيموتربسين Inhibitor Chemotrypsine وهي بروتينات قادرة على تثبيط كل من انزيم التربسين والكيموتربسين و هي انزيمات بنكرياسية .
تعمل هذهِ المثبطات عموما على الارتباط مع الأنزيمات مكونة مركب معقد غير فعال يطلق عليهِ Kuntiz Trypsin Inhibitor (K TI) مما يسبب تعطيل هضم البروتينات واجهاد البنكرياس وتضخمه بسبب الأفرازات المستمرة للأنزيمات مما يسبب عدم الأستفادة من البروتينات لعدم تحللها وتحولها إلىمركبات بسيطة وبالتالي يؤدي إلى أنخفاض نمو حيوانات المزرعة. لقد بينت الدراساتامكانية تقليل تأثير هذا النوع من المثبطات من خلال أستخدام المعاملات الحراريةالمختلفة .
2 . التانينات Tannins : و هي مركبات فينولية مقاومة للحرارة لها القدرةعلى تكوين معقدات مع كل من البروتينات و الكاربوهيدرات , وقد ترتبط مع بروتينات انزيمية مثل انزيم Trypsine وα-amylase فتثبطها . و نظرا لتمركز هذه المركبات في القشرة النباتية فأنازالتها و النقع يقللها , اما الطهي فيؤدي الى تقليل هذه المركبات بشدة . ومن اشهر النباتات التي تحتوي على هذه المركبات هي بذور الذرة البيضاء و فول الحقل .
3. حامض الفايتيك Phytice acid : وهو مركب حلقي يوجد في جميع انواع البقوليات ,و هو يقلل هضم النشا و فعالية انزيمي الببسين و التربسين , له القابلية على تحمل المعاملات الحرارية و التحلل ببطء . وتؤدي عملية النقع إلى تقليل محتوى البذور من حامض الفايتيك نظراً لتواجده في صورة قابلة للذوبان في الماء. وكذلك فإن عملية الإنبات تنشط من إنزيم الفيتاز Phytase Enzyme الذي يكسر الحامض ويقلل من نسبته في البذور،بينما لا تؤثر عملية الطهي وحدها على محتوى الفايتيك نظراً لثباته الحراري.
4 . الصابونيات Saponine : وهي مادة سامة تكون على شكل مجموعة كليكوسيدات غير متجانسة اكتشف منها ستة أنواعفي فول الصويا , كما تتواجد في بذور السيسبان و الفول و الحمص والعدس و الفاصولياو اللوبيا . ان الجرعات المرتفعة منها تسبب التهابات وأضراراً في الأمعاء وفشلالجهاز التنفسي وتشنجات عضلية وعصبية وغيبوبة . والسابونين يقلل من النمو الطبيعي حيث يقلل من معدل استهلاكللغذاء كما يكون معقدات غير ذائبة من السابونين والمعادن وخاصة الحديد وهذه بدورها يكون لها نشاط تحللي للدم.وتعد عملية الإنبات أفضل العمليات التي تقلل من كمية الصابونين بالبذور حيث يصلالانخفاض إلى 71% بينما طهي البذور المنبتة يزيد الانخفاض إلى 77% . أما النقع فقطيقلل الصابونين في البذور بنسبة قد تصل إلى 13% ، أما المعاملة الحرارية بمفردهادون نقع أدت إلى انخفاض النشاط التحللي للصابونين. ومن الممكن التخفيف من أثارها بوساطة إضافة كبريتاتالحديدوز الذى يعمل على الارتباط بها وسهولة التخلص منها.
5 . Gossypol : هي مادة سامة تكون على شكل مركبفينولي، وتوجد في بذرة القطن سواء المقشور أو غير المقشور وقد تكون معدومة في كسب القطن المستخلص بالإذابة ويتسبب وجود هذه المادة في ضعف الشهية وكذلك ضعف النمو،وتوجد طريقة للتخلص من بعض الاثار السيئة لها عن طريق إضافة كبريتات الحديدوز.ويمثل خطورة واضحة على أغذية الإنسان والحيوان إذ يسبب العقم للذكور والاناث، فهويقلل من الاستفادة من الحديد، ويتسبب في فقد الشهية وضعف وأحياناً فقدان الوزن فيالأسماك وإسهال في الطيور الداجنة ويسبب الأنيميا وخفض للخصوبة واستسقاء الرئة فيالمجترات وهبوط في الدورة الدموية ونزيف في الأمعاء الدقيقة والكبد والمعدة .
6 . Oxalicacid : وهو حامض عضوي قوي ثنائي مجموعة الكاربوكسيل، يوجد في صورة ذائبة وغير ذائبة معالكالسيوم. أنَ قدرة حامض الأوكزاليك على الارتباط بالكالسيوم وعناصر معدنية أخرىتجعل هذه العناصر غير قابلة للامتصاص وتقلل من استفادة الجسم منها. وأنَ زيادةكمية الأوكسالات المتناولة قد تكون مسؤولة عن بطء نمو العظام وتكوين حصوات فيالكلى. المستويات المرتفعة من الأوكسالات (التسمم الحاد) تسبب تقيئاً وإسهالاً وانخفاضاً في قابلية الدم للتجلط وعدم كفاءة الكلى، ويؤثر على الجهاز العصبي ممايؤدي إلى حدوث تشنجات عضلية وعصبية وإغماء .
7 . الهيماكلوتينات Hemagylutinins : تعرف ايضا باللكتينات وهي من اهم العوامل المضادة للتغذية وتم اكتشاف هذه اللكتينات بصفة خاصة فيالبذور إلا انه يمكن أن توجد أيضا في درنات البطاطا وبذور العدس والأوراق والسيقانلبعض النباتات كما تحتوي بذور الخروع على كميات كبيرة من هذه السموم، وتوجدتقريباً في جميع أقسام المملكة النباتية وخصوصاً في العائلة النجيلية والبقولية،لها القابلية على الارتباط بالكاربوهيدرات الموجودة في كريات الدم الحمر مكونةمركب الكلايكوبروتين Glycoprotein مما يؤدي إلى تكتل كريات الدم الحمر . وقد تبين أن معاملات الطهيوبخاصة باستخدام الحرارة الرطبة تحت ضغط تقضي تماماً على نشاط الـ Hemaggutilen ، كذلك فإن النقع قبيل الطهي كان له أكبر الأثر في تحطيم اللاكتينات . معظم المعاملات المستخدمة في التخلص من مثبطات التربسين أدت أيضا إلى التخلص من سمية اللكتينات إلا أنها مقاومة للمعاملة الحرارية الجافة.
8 . الكلوكوسينولات Glucosinolates : وهي من العوامل المثبطة للتغذية توجد فيالجرجير و بذور الكانولا . وتتسبب هذه المواد في زيادةالهلاكات في صغار الأسماك وأفراخ الدجاج، وكذلك قد تسبب تدمير خلايا الكبد وتضخمالغدة الدرقية . من المنتجات السامة للكلوكوسينولات الجويترين Goitrin والتي تعمل علي خفض معدل النمو وتضخم الغدةالدرقية حيث تعمل هذه المواد علي إعاقة ارتباط اليود لتكوين الثيروكسين .اناستخدام بعض المذيبات كالأسيتون والمعاملات الحرارية تساعد في التخلص منها .
9 . سكريات الرافينوز : وهي سكريات غير مختزلة تحويعلى الفركتوز والكالاكتوز والكلوكوز الذي يوجد على هيئة وحدة واحدة ترتبط بآصرتين β-Frucosidic و α-galactosidic ولا يمكن تحللها في الجهاز الهضمي، وتتميزبثبوتيتها تجاه الحرارة .
10. مواد مضادة للفيتامين Antvitamin factors وأحماض أمينيه سامة Toxic amino acids مثل Mimosine .
11 . الفينولات النباتية : وهي نواتج أيضيةتتراكم في خلايا معينة من النبات وتتحول إلى اللون البني عندَ تعرضها للهواء نتيجةالتأكسد، كما إن عدداً قليلاً من الفينولات لها القدرة على تكوين أورام سرطانيةوذلك بالتراكيز المتناولة مثل السافرول Safrol والكيونارين Counarin التيتكون سامة أو مسرطنة عند أي مستوى، لذلك فقد تم حظر استخدامها كمواد مضافةللأغذية.
هناكطرق معتمدة لاختزال هذه المثبطات التغذوية و بالتالي التقليل من تأثيراتها السلبيةوهي :
- الحرارةالجافة : التحميص والموصدةRoasting& Autoclave
- الحرارةالرطبة : الطبخ Cooking
- نقع فيالماءSoaking
- الإنبات Germination
- التخمير Fermentation
- الغسل Washing
- أستخدامأنزيم الفايتيز Pytase Enzyme
- إزالةالقشور Dehulling
- المعاملاتالكيميائية Chemical Treatment
- التشعيع
