كيف يستخدم مصنعو أغذية الحيوانات الأليفة مادة DL-ميثيونين لتحقيق تغذية كاملة ومتوازنة

يُعدّ ابتكار أغذية متوازنة تلبي احتياجات الأحماض الأمينية الأساسية من أهم التحديات التي تواجه مصنّعي أغذية المجترات. ومن بين هذه الأحماض، حمض DL-ميثيونين، وهو حمض أميني كبريتي يدعم النمو والتمثيل الغذائي والصحة العامة. كما يُساهم في المسار الأيضي المؤدي إلى التورين، وهو حمض أميني لا تستطيع الخنازير والدواجن والمجترات إنتاجه بكميات كافية بمفردها.

سنشرح في هذه المدونة كيف يستخدم المصنّعون مادة DL-ميثيونين في الدواجن والخنازير، ولماذا تُستخدم إلى جانب مكملات التورين لتحقيق تغذية متوازنة. تابع القراءة لمعرفة المزيد.

استقلاب التورين وحدوده

للخنازير والدواجن والمجترات احتياجات غذائية فريدة، مثل استقلاب التورين. فهي لا تستطيع إنتاج التورين بنفسها، لذا تقوم بتخليقه داخليًا عبر سلسلة من العمليات الأيضية، والتي سنناقشها بالتفصيل لاحقًا في هذا المقال. لكن العملية الأساسية تتضمن تحويل الميثيونين إلى سيستين، ثم تحويل السيستين إلى تورين.

في الظروف الطبيعية، توفر عملية التحويل هذه كمية كافية من التورين لدعم عملية الهضم ووظائف الجسم بشكل عام. ولكن لماذا لا تستطيع الخنازير والدواجن إنتاج كمية كافية من التورين بنفسها؟ إليكم بعض الأسباب:

• انخفاض نشاط الإنزيمات: تختلف الخنازير والدواجن في عمليات الأيض. فهي تتمتع بنشاط محدود للإنزيمات الرئيسية اللازمة لتخليق التورين.

• فقدان التورين بكثرة: تُنتج الخنازير والدواجن الأحماض الصفراوية حصراً من التورين، مما يؤدي إلى فقدان طبيعي كبير للتورين عبر البراز. لذلك، تعتمد هذه الحيوانات على نظام غذائي غني بالتورين لتلبية احتياجاتها اليومية.

• زيادة الطلب الأيضي: يُعد التورين ضروريًا لصحة القلب والعينين والجهاز التناسلي ووظائف المناعة واستقرار الجهاز العصبي. بعبارة أخرى، تستخدم أجسام الخنازير التورين بسرعة، مما يزيد من اعتمادها عليه.

عندما تكون مستويات التورين منخفضة للغاية، يمكن أن يؤدي ذلك إلى الحالات الخطيرة التالية: (1) ضعف عضلة القلب، (2) فقدان البصر التدريجي، (3) ضعف نمو الجنين، و (4) ضعف الهضم بسبب ضعف امتصاص الدهون.

عملية تحويل DL-ميثيونين إلى تورين

صحيح أن الخنازير والدواجن لا تستطيع إنتاج كمية كافية من التورين بمفردها. مع ذلك، تظل عملية التحويل (المسار الأيضي) ضرورية لمساعدتها في الحصول على ما تحتاجه لصحة مثالية. إليك الخطوات التفصيلية لتحويل DL-ميثيونين إلى تورين:

الخطوة 1: ميثيونين → إس-أدينوسيل ميثيونين (SAMe)

DL-ميثيونين هو شكل اصطناعي من الميثيونين مع اثنين من المتماثلات: (1) المتماثل D، الذي يتم تحويله إلى L-ميثيونين، و (2) المتماثل L، وهو المتماثل النشط المستخدم كسلائف للتورين.

عندما تتناول الخنازير والدواجن طعامًا يحتوي على الحمض الأميني DL-ميثيونين، يُمتص هذا الحمض عبر الأمعاء الدقيقة ويدخل مسارات استقلاب الأحماض الأمينية الأساسية. في هذه العملية، يُفعّل الميثيونين ليتحول إلى SAMe، وهو مانح للميثيل يُستخدم في إزالة السموم من الكبد، ودعم وظائف المناعة، وتنظيم الجهاز العصبي. توضح هذه الخطوة أن DL-ميثيونين يؤدي أدوارًا حيوية أخرى إلى جانب تخليق التورين.

الخطوة الثانية: SAMe → هوموسيستين

بعد الخطوة الأولى، يتحول SAMe إلى هوموسيستين. في هذه المرحلة، يجب على الجسم اختيار أحد المسارين: إما إعادة الميثيل، التي تُعيد تحويله إلى ميثيونين، أو مسار نقل الكبريت، الذي يؤدي إلى السيستين. ولإنتاج التورين، يجب على الجسم اختيار مسار نقل الكبريت.

الخطوة 3: الهوموسيستين ← السيستين

في المرحلة التالية، يتحد الهوموسيستين مع السيرين لتكوين السيستاثيونين. ثم يتحول السيستاثيونين إلى سيستين. وتتم السيطرة على هذه الخطوة بواسطة إنزيم يُعرف باسم سيستاثيونين بيتا-سينثاز (CBS).

الخطوة 4: السيستين → حمض السيستين السلفينيك (CSA)

يُؤكسد السيستين بواسطة إنزيم ثنائي أوكسيجيناز السيستين (CDO) إلى حمض السيستين السلفينيك. بعد ذلك، تُحوّل إنزيمات مثل ديكاربوكسيلاز حمض السيستين السلفينيك (CSAD) حمض السيستين السلفينيك إلى هيبوتورين. ثم يُؤكسد الهيبوتورين تلقائيًا إلى تورين، والذي يُستخدم بدوره في تصنيع الأحماض الصفراوية. كما يُخزّن التورين في الأنسجة ويُطرح بكميات كبيرة نسبيًا.

لا يمكن أن يعمل DL-ميثيونين كسلائف للتورين في غذاء الحيوانات إلا بعد تحقيق هذه الخطوات.

9 أدوار لمركب DL-ميثيونين في تركيبات أغذية الخنازير والدواجن

1. دعم تخليق التورين: نظرًا لأن الخنازير والدواجن لا تستطيع إنتاج كمية كافية من التورين بمفردها، يُضاف إليها عادةً DL-ميثيونين لدعم التوازن العام للأحماض الأمينية الكبريتية. وبهذه الطريقة، يمكن أن يحدث تخليق التورين بأقصى طاقته. يُضاف DL-ميثيونين إلى علفها لمنع نقص الميثيونين الذي قد يُعيق إنتاج التورين. وبالتالي، يُكمّل DL-ميثيونين التغذية المباشرة بالتورين من خلال ضمان توافر السلائف اللازمة للوظائف الأيضية الأخرى.

2. تخليق البروتين: يُعدّ DL-ميثيونين مصدرًا أساسيًا للأحماض الأمينية اللازمة لتخليق البروتين. في تركيبات الأغذية، يُعدّ الميثيونين ضروريًا لتخليق البروتين والحفاظ على العضلات، كما يُساعد في النمو وإصلاح الأنسجة. بالإضافة إلى ذلك، يُساعد في الحفاظ على صحة الجلد والفرو، ويدعم عملية إزالة السموم واستقلاب الطاقة. علاوة على ذلك، يُعزز تخليق الجلوتاثيون لدعم وظائف الجهاز المناعي.

3. فعال من حيث التكلفة: يُعدّ حمض DL-ميثيونين، كونه حمضًا أمينيًا أساسيًا، فعالًا من حيث التكلفة، ومتسقًا، وسهل الإضافة إلى أنواع مختلفة من تركيبات الأغذية. يستخدمه المصنّعون لأن مصادر البروتين الطبيعية غالبًا ما تكون باهظة الثمن. لذلك، يسمح حمض DL-ميثيونين بالتحكم في العناصر الغذائية دون الاعتماد كليًا على وجبات البروتين باهظة الثمن. وهذا ما يجعله مناسبًا لأغذية الحيوانات ذات الأسعار المعقولة.

4. تلبية الحد الأدنى من متطلبات الأحماض الأمينية الكبريتية: وفقًا للمعايير الغذائية، يوجد مستوى محدد من متطلبات الأحماض الأمينية الكبريتية (الميثيونين والسيستين) التي يجب أن تستوفيها أغذية الحيوانات المجترة. يساعد DL-ميثيونين على تحقيق المستويات المطلوبة، خاصةً عندما تكون مصادر البروتين نباتية، أو عندما تحتوي المكونات على تركيبات مختلفة من الأحماض الأمينية، أو عندما تقلل عمليات التصنيع من محتوى الميثيونين الطبيعي، أو عندما تهدف التركيبات إلى تقليل محتوى الفوسفور. في هذه الحالات، يلزم موازنة الأحماض الأمينية المعزولة بشكل أكبر.

5. يعزز إنتاج الكيراتين في الجلد: يُعد الميثيونين أحد المكونات الأساسية للكيراتين، وهو نوع من البروتين يُشكل طبقات حاجز الجلد. يُساهم إضافة DL-ميثيونين في دعم صحة ولمعان الفراء، والحد من تساقطه وتقصفه، وتعزيز وظيفة حاجز الجلد، مما يُقلل من الجفاف والتهيج.

6. إزالة السموم الأيضية: عندما يتحول DL-ميثيونين إلى SAMe، فإنه يشارك في عملية المثيلة وإزالة السموم. يدعم هذا الحمض الأميني الأساسي تخليق الهرمونات، وإزالة السموم من الكبد، وتنظيم الحمض النووي، والدفاع المضاد للأكسدة. كما أنه يُعزز صحة الجهاز العصبي، مما يُساهم في الصحة العامة وطول عمر الخنازير والدواجن والحيوانات المجترة.

7. تحمض البول: يستخدم المصنّعون مادة DL-ميثيونين لتعزيز صحة الجهاز البولي لدى المجترات. تعمل هذه المادة على تحمض البول، مما يساعد على الحفاظ على مستويات الرقم الهيدروجيني المثلى، ضمن نطاق 6.0 إلى 6.5. كما تمنع تكوّن بلورات الستروفيت، مما يساهم في خفض مستوى الرقم الهيدروجيني للبول. علاوة على ذلك، تُعالج هذه المادة التهابات المسالك البولية. ونتيجة لذلك، تعتمد الحيوانات التي لديها تاريخ من أمراض المسالك البولية على الأنظمة الغذائية التي تحتوي على DL-ميثيونين.

8. تحسين الاستقرار الغذائي: يُضاف DL-ميثيونين إلى الطعام لتحسين استقراره ومذاقه. من المعروف أن الأحماض الأمينية الأساسية تُعزز الإحساس بالنكهة. كما يضمن ثبات مستويات الأحماض الأمينية بعد عدة عمليات. إضافةً إلى ذلك، فهو مستقر في ظروف الحرارة، ويتمتع بمقاومة حرارية أعلى من الأحماض الأمينية الطبيعية الأخرى.

9. مرونة أكبر: غالبًا ما يتكون الطعام الحيواني من مزيج من البروتينات النباتية والحيوانية، ومخلفات اللحوم، ومركزات البروتين المُصنّعة. ولذلك، يُضاف DL-ميثيونين لتحقيق التوازن في تركيبة الأحماض الأمينية الطبيعية. كما أنه يدعم الوصفات الصحية مع الحفاظ على التكلفة والاستدامة. ويُضاف إلى الأنظمة الغذائية الخاصة، مثل الأنظمة الغذائية محدودة المكونات أو الأنظمة الغذائية النباتية، عند الضرورة.

كيف يقوم مصنعو أغذية المجترات بتركيب أغذية كاملة ومتوازنة

1. ابدأ بالمعايير الغذائية

يبدأ مصنّعو أعلاف الخنازير والدواجن والمجترات بمطابقة منتجاتهم مع الإرشادات الغذائية المعتمدة. فعلى سبيل المثال، تتضمن معايير جمعية مسؤولي مراقبة الأعلاف الأمريكية (AAFCO) معايير غذائية للحد الأدنى من مستويات الميثيونين والسيستين. كما تفرض كل من AAFCO والاتحاد الأوروبي لصناعات الأعلاف (FEDIAF) متطلبات خاصة بالتورين للأعلاف الجافة والمعلبة وشبه الرطبة. وتوجد أيضًا متطلبات خاصة بفئات محددة، مثل القطط الصغيرة، والحيوانات التي تتكاثر، والحيوانات المسنة، والحيوانات البالغة.

يُضاف DL-ميثيونين إلى علف الحيوانات للمساعدة في تلبية الحد الأدنى من الاحتياج اليومي للأحماض الأمينية الكبريتية الكلية. كما أنه يضمن التوازن الغذائي عند وجود مصادر بروتين طبيعية أخرى.

2. تعديل التباين في المكونات

لا تحتوي جميع مصادر البروتين على كمية كافية من الميثيونين الذي يمكن تحويله إلى تورين. فالبروتينات النباتية، مثل بروتين الصويا وبروتين البازلاء، تحتوي على نسبة منخفضة من التورين والميثيونين. ويتم سد هذا النقص بواسطة DL-ميثيونين للحفاظ على المستوى الغذائي للميثيونين، كما أنه يحافظ على السلائف اللازمة لتخليق التورين بشكل كافٍ.

لذلك، فإن هذا الحمض الأميني المهم يمنح الحيوان الكمية الصحيحة من التورين حتى عند دمجه مع مصادر بروتين أخرى للحفاظ على صحته.

3. موازنة إجمالي الأحماض الأمينية الكبريتية

تحتاج الخنازير والدواجن والحيوانات المجترة عادةً إلى نسبة مثالية من الميثيونين والسيستين والتورين. وإذا لم تُلبَّ هذه النسب، فقد يؤدي ذلك إلى نتائج سلبية. وللأسف، فإن قدرتها على تصنيع التورين محدودة. لذا، يجب على المصنّعين إيلاء اهتمام دقيق لنسبة الميثيونين إلى السيستين.

في حالة وجود خلل في الأحماض الأمينية الكبريتية، يتم استخدام DL-ميثيونين لضمان التوازن المناسب.

4. يستخدم لدعم فقدان استقرار التورين

تؤدي الظروف البيئية القاسية، كالحرارة، إلى انخفاض محتوى التورين، خاصة في الأطعمة المعلبة، وكذلك ظروف التخزين المطولة. ويتسبب ذلك أيضاً في تحلل التورين وفقدانه المرتبط بالبروتين.

يُعدّ DL-ميثيونين مفيدًا في تعزيز الأمن الأيضي عن طريق زيادة إمداد SAA، مما يُحسّن كفاءة مسار التورين. كما أنه يعمل كمادة أولية، وبالتالي يقلل من احتمالية حدوث نقص في حالة فقدان التورين.

5. الإضافة إلى الخلطات المسبقة والخلطات الأساسية

تعتمد أعلاف الخنازير والدواجن والمجترات غالبًا على الخلطات الجاهزة من الأحماض الأمينية لتعزيز صحتها. ولتحقيق توزيع متساوٍ للمغذيات، تُضاف مادة DL-ميثيونين في مرحلة الخلطة الجاهزة. كما تُسهم هذه الطريقة في ضمان دقة معدلات دمج العناصر الغذائية، بالإضافة إلى استقرار عملية الخلط والتخزين.

تعتمد مستويات الإضافة عادةً على المحتوى النهائي للبروتين، ومستوى SAA المستهدف، وتركيز التورين المستهدف، والفقد المتوقع. وهذا يساعد في الحفاظ على الاتساق عبر المنتجات ذات الإنتاج الضخم.

6. يدعم التوافر الحيوي للتورين

تستخدم أعلاف الخنازير والدواجن عادةً DL-ميثيونين، لأن البروتينات النباتية الأخرى لا تحتوي على التورين. تحتوي هذه الأعلاف على مستويات منخفضة من الميثيونين، مما قد يقلل من امتصاص الأحماض الأمينية. يُعدّ مُكمّل التورين ضروريًا لضمان مستويات كافية من الميثيونين لدعم أفضل وظائف الجسم، كما أنه يُحسّن من هضم الأحماض الأمينية.

وبالتالي، يسمح ذلك للمصنعين ومطوري الأغذية بإنشاء نظام غذائي متوازن دون الاعتماد على مصادر البروتين باهظة الثمن.

7. تعزيز الصحة العامة

يُساهم إضافة DL-ميثيونين في دعم النظام الغذائي الشامل الذي يُعزز صحة الحيوان. فهو يدعم تخليق البروتين، وبناء العضلات، والإنزيمات، والهرمونات. كما يُساعد في إنتاج الكيراتين للحفاظ على صحة الجلد والفرو.

إضافةً إلى ذلك، يُعدّ مضادًا قويًا للأكسدة يدعم عملية إزالة السموم، ووظائف المناعة، وصحة الكبد. هذه الفوائد تجعل من DL-ميثيونين مكونًا أساسيًا في العديد من تركيبات أغذية الحيوانات.

8. يستخدم في إدارة صحة المسالك البولية

يستخدم المصنعون مادة DL-ميثيونين للحفاظ على نطاق درجة حموضة البول الأمثل بين 6.0 و 6.5. يقلل نطاق درجة الحموضة هذا من خطر تكوين بلورات الستروفيت، ويدعم صحة المسالك البولية، ويساعد في اتباع نظام غذائي يعتمد على المغنيسيوم.

تساعد حموضة البول مادة DL-ميثيونين على تحقيق التوازن الغذائي والصحة الوظيفية. فلا عجب أنها تُستخدم بكثرة في الحميات الغذائية المتخصصة.

9. الجرعة النهائية من مكملات التورين

حتى عند إضافة DL-ميثيونين إلى علف الحيوانات، فإنها تحتاج إلى التورين مباشرةً لتعويض الفاقد، ودعم صحة القلب، والبصر، والتكاثر، والهضم. لذا، في المرحلة النهائية، يضيف المصنّعون التورين مباشرةً لتعويض انخفاض نشاط الإنزيم.

على الرغم من أن DL-ميثيونين لا يمكنه أن يحل محل التورين بشكل فعال، إلا أنه يتيح الاستخدام الفعال للتورين لتحقيق صورة كاملة ومتوازنة، واحتفاظ أفضل بالتورين، وكفاية غذائية مستقرة.

خاتمة

يستخدم مصنّعو أغذية المجترات مادة DL-ميثيونين كمادة أولية للتورين لدعم تخليق التورين ووظائف الصحة العامة. وعند إضافتها بشكل صحيح، تضمن نظامًا غذائيًا كاملًا ومتوازنًا للحيوانات.

إذا كنت ترغب في شراء مادة DL-ميثيونين عالية الجودة، فاتصل بنا وسنرد عليك على الفور.

الأسئلة الشائعة

كم من الوقت يستغرق DL-ميثيونين ليعمل في الخنازير والدواجن؟

يبدأ DL-ميثيونين بالعمل في غضون ساعات قليلة للمساعدة في إدارة صحة المسالك البولية، ولكن عادة ما تُلاحظ تحسينات كبيرة في غضون بضعة أيام إلى عدة أسابيع.

ما هو الغرض من التورين في علف الحيوانات؟

التورين هو حمض أميني ضروري للرؤية الطبيعية، وصحة القلب، والهضم، وصحة المناعة، والنمو العام.

ما هي النسبة المئوية التي يجب أن يحتوي عليها التورين في تركيبات الأغذية؟

يوصى بإضافة ما لا يقل عن 0.1% من التورين على أساس المادة الجافة للأطعمة الجافة و0.2% للأطعمة المعلبة.

ما الذي يسبب نقص التورين في الحيوانات؟

غالباً ما ينتج نقص التورين عن تناول أغذية رديئة الجودة، أي أغذية تفتقر إلى كمية كافية من التورين. وتشمل العوامل الأخرى ضعف الامتصاص، وزيادة الحاجة إلى التورين، ومشاكل صحية كامنة.

ما هي فوائد DL-ميثيونين؟

يُعدّ DL-ميثيونين مفيدًا لتخليق البروتين ومركبات أخرى في الجسم. فهو يدعم تخليق البروتين، ويساعد على بناء الأنسجة وإصلاحها.