دانلود مقاله سوخت و ساز انرژی در طیور

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله سوخت و ساز انرژی در طیور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

انرژی مورد نیاز طیور برای رشد بافت های بدن ، تولید تخم مرغ ، انجام فعالیت های فیزیکی حیاتی و حفظ دمای طبیعی بدن از کربوهیدرات ها ، چربی ها و پروتئین های موجود در جیره به دست می آید. انرژی مصرف شده توسط طیور به سه شیوه مورد استفاده قرار می گیرد : تأمین انرژی فعالیت های حیوان ، تبدیل به حرارت و یا ذخیره در بافت های بدن. وقتی میزان انرژی جیرۀ طیور ، بیش از حد مورد نیاز برای سوخت و ساز و رشد طبیعی حیوان باشد ، این انرژی اضافی معمولاً به صورت چربی در بدن ذخیره می شود. این انرژی اضافی را نمی توان به آسانی از بدن حیوان دفع کرد ، وقتی تغذیۀ طیور به صورت مطلوب و بهینه است که جیره حاوی مواد مغذی لازم برای رشد ، تولید تخم مرغ یا گوشت متناسب با انرژی موجود در جیره باشد .
کلیبر هم انرژی را سوخت زندگی توصیف کرده است . بخش عمدۀ همۀ مواد خوراکی مصرف شده توسط حیوانات ، برای تأمین انرژی جهت واکنش های آنابولیک و کاتابولیک به کار می رود . در کوتاه مدت ، اتساع دستگاه گوارش بر میزان مصرف غذا مؤثر است ، در حالی که در درازمدت (روزهای متمادی) مقدار گلوکز خون ، عامل تعیین کنندۀ میزان مصرف غذاست . در واقع ، هیپوتالاموس تحت تأثیر هر دو سطح کم یا زیاد گلوکز قرار می گیرد که این عامل در تنظیم میزان مصرف غذا دخالت دارد . در مدت زمان های طولانی (هفته های متمادی) هم میزان بافت چربی مهم بوده ، مقدار برخی اسیدهای آمینه خاص در خون نیز بر میزان مصرف خوراک تأثیرگذار است . طیور به طور کلی ، توانایی قابل ملاحظه ای در کنترل میزان مصرف انرژی خود دارند که این امر هنگام تغذیۀ آنها با جیره هایی با سطوح مختلف انرژی بوضوح مشاهده می شود . این مکانیسم مهم ، پایه و اساس بسیاری از تصمیمات هنگام جیره نویسی است .
علی رغم اینکه در انسان و برخی پستانداران دیگر ، مزۀ غذا تأثیر زیادی در مقدار مصرف دارد ، لیکن این طعم و مزه مواد غذایی نقش نسبتاً ناچیزی در مصرف خوراک طیور برعهده دارد . سطح انرژی جیره عامل بسیار مهمی در تعیین میزان مصرف خوراک طیور است . وقتی حیواناتی نظیر جوجه های در حال رشد یا مرغ های تخم گذار جیره ای دریافت می کنند که از لحاظ همۀ مواد مغذی متعادل است ، این حیوانات به اندازه ای غذا می خورند که هر روز مقدار ثابت و معینی انرژی دریافت کنند . مقدار مطلق غذای مصرفی بستگی به نیاز حیوان به انرژی دارد که بر حسب اندازه ، فعالیت ، دمای محیط و در حال رشد یا تولید بودن حیوان متغیر است . بنابراین ، شناخت احتیاجات انرژی طیور در طی هر مرحله از رشد و نمو آنها و نیز در اختیار داشتن اطلاعات مربوط به مقدار انرژی قابل دسترس مواد خوراکی جیره ها امری مهم و ضروری است. با در اختیار داشتن این اطلاعات ، تخمین میزان مصرف غذای هر گله در یک محیط خاص امکان پذیر می شود و بر این اساس می توان مقدار پروتئین ، اسیدهای آمینه ، ویتامین ها و مواد معدنی مورد نیاز را نیز به دقت تعیین کرد تا رشد و عملکرد روزانۀ متعادلی در گله به دست آید . تولیدکنندگان صنعت طیور اغلب فکر می کنند که انرژی از مواد خوراکی و بویژه منابع پُر انرژی نظیر ذرت ، گندم ، دانه های سورگوم و روغن و چربی های گیاهی و حیوانی به دست می آید ، اما باید به خاطر داشت که همۀ اجزای آلی یک جیره تأمین کننده انرژی اند و اجزای پُر پروتئین جیره نظیر کنجالۀ سویا هم می توانند بخش های مهمی از کل انرژی مورد نیاز حیوان را تأمین کنند .
متخصصان تغذیه از نشاسته ، قند ، چربی و پروتئین های قابل هضم در مواد خوراکی برای تأمین انرژی مورد نیاز حیوانات استفاده می کنند . این افراد از چگونگی فرآوری اجزای خوراکی ، نحوۀ حفظ توازن مواد مغذی در جیره و چگونگی افزودن مکمل هایی چون آنتی اکسیدانت ها یا آنزیم ها برای افزایش انرژی قابل دسترس طیور مطلع اند . این امر در جیره های حاوی مقادیر وافری که از همۀ مواد مغذی مورد نیاز از اهمیت خاصی برخوردار است . علت این امر آن است که کارآیی قابلیت استفادۀ مواد خوراکی به میزان انرژی قابل دسترس جیره بستگی دارد .
انرژی در کربوهیدرات ، چربی و پروتئین های اجزای خوراکی ذخیره می شود . منشأ اولیۀ این انرژی ، نور خورشید است و سپس در نتیجۀ فتوسنتز در منابع گیاهی ذخیره می شود . همۀ مواد حاوی کربن و هیدروژن با اکسیده شدن به دی اکسید کربن و آب ، انرژی پتانسیلی در اختیار حیوانات قرار می دهند . وقتی غذا در حضور اکسیژن به طور کامل در بمب کالری متر می سوزد ، مقدار حرارت تولید شده را می توان محاسبه کرد و انرژی خام غذا را نشان داد . درصدی از انرژی خام مواد غذایی که می تواند جذب بدن حیوان شده ، و برای فرآیندهای متابولیکی بدن به کار رود ، به توانایی حیوان در هضم مواد خوراکی بستگی دارد . فرآیند هضم ، بیانگر مراحل متعدد فیزیکی و شیمیایی در دستگاه گوارش و تجزیۀ ترکیبات شیمیایی پیچیدۀ موجود در مواد خوراکی به مولکولهای کوچکتر قابل جذب و استفادۀ توسط حیوان می باشد . این انرژی جذب شده به انرژی قابل هضم موسوم است . مقداری از انرژی از طریق ادرار به شکل ضایعات ازتی و سایر ترکیبات اکسید نشده به وسیلۀ بدن حیوان هم تلف می شود . وقتی انرژی قابل هضم برای این اُفت انرژی هم تصحیح شود ، انرژی باقی مانده به انرژی قابل سوخت و ساز غذا یا مواد خوراکی موسوم خواهد شد . در طی سوخت و ساز مواد مغذی نیز ، مقداری انرژی افت می کند (اتلاف حرارت) . انرژی باقی ماندۀ مواد غذایی که قابل دسترس حیوان جهت نگهداری و تولید است به انرژی خالص موسوم است .

شیوه های مختلف سنجش انرژی
انرژی خام
همان طوری که پیش از این توضیح داده شد ، انرژی خام به وسیلۀ بمب کالری متر تعیین می شود که تنها شیوۀ سادۀ سنجش آزمایشگاهی مقدار انرژی مواد خوراکی است . در مطالعات تغذیه ای ، انرژی خام اهمیت زیادی ندارد و بیشتر به عنوان نقطۀ آغازینی برای استفاده از سایر سیستم های ارزیابی انرژی در طیور به کار می رود . تعیین انرژی خام یک مادۀ خوراکی کاری عبث و بیهوده است . در بهترین شرایط ، انرژی خام توازن اجزای آلی و غیرآلی جیره را نشان می دهد . بقیۀ سیستم های ارزیابی انرژی در طیور ، مستلزم استفاده از حیوانات زنده و به کارگیری شیوه های مختلف و کلاسیک سنجش های زیستی است . استفاده از پرندگان زنده در چنین سنجش های طولانی ای (4 ـ 3 روزه) ، به مفهوم هزینۀ زیاد و امکانات گسترده ای است که باید در این رابطه صرف شود .
انرژی قابل سوخت و ساز
جدا کردن مدفوع و ادرار طیور بدون عمل جراحی و خارج ساختن میزنای پرندگان مشکل است . به نظر می رسد با توجه به اینکه با جمع آوری توأم ادرار و مدفوع (به عنوان مواد دفعی ) می توان مستقیماً انرژی قابل سوخت و ساز را محاسبه کرد ، نیازی به جراحی و جداسازی ادرار و مدفوع پرندگان نباشد . انرژی قابل سوخت و ساز به عنوان برآوردی استاندارد از قابلیت دسترسی انرژی در طیور و اغلب حیوانات مزرعه پذیرفته شده است . در سنجش انرژی قابل سوخت و ساز ، همۀ انرژی مواد دفعی پرندگان منشأ خوراکی ندارند . در واقع ، حتی در پرندگانی که هیچ نوع غذایی به آنها داده نشود نیز مقداری مواد دفعی وجود دارد که می تواند شامل انرژی اندوژنوس ادرار ، سلول های مردۀ روده ، هورمون ها و آنزیم ها باشد . در صورتی که این اُفت انرژی حاصل از مواد غیرخوراکی هم برآورد شود و از مقدار AME کم گردد ، انرژی قابل سوخت و ساز واقعی به دست می آید . رابطۀ بین AME و TME پیش از این به وسیلۀ گوئیلائوم و سامرس (1970) توضیح داده شده بود . TME تحت تأثیر میزان مصرف غذا قرار نمی گیرد ، در حالی که AME وقتی میزان مصرف غذا خیلی کم باشد ، به طور ناگهانی اُفت می کند . وقتی مقدار مصرف غذا کم باشد (تقریباً در حد 50% نگهداری حیوان) ، فرض می شود اُفت انرژی اندوژنوس ادرار و مدفوع ، بخش عمده ای از انرژی مواد دفعی را تشکیل دهد . در هنگام تغذیه حیوان در حد نگهداری و بالاتر (پنجاه گرم در روز برای خروس های بالغ ) ، میزان تصحیح بسیار کم و در حدود 5 ـ2 درصد است .
در اغلب موارد ، تصحیح همۀ برآوردهای انرژی قابل سوخت و ساز برای توازن ازت ضروری است . هنگام سنجش زیستی انرژی مواد خوراکی ، این امکان وجود ندارد که همۀ حیوانات به یک اندازه رشد کنند یا مثلاً به میزان مشابه تخم مرغ تولید نمایند ، به همین دلیل است که در سنجش های زیستی از خروس های بالغ استفاده می شود که رشد چندانی نمی کنند و به این ترتیب پنین واریانس هایی کاهش می یابد . اما حتی با تغذیه پرندگان بالغ در حد نگهداری ، باز هم در توازن ازت (پروتئین و اسید آمینه) حیوانات اختلافاتی وجود دارد ، به عنوان مثال در صورتی که از دو پرنده در سنجش های زیستی استفاده می شود که یکی 5 گرم و دیگری 10 گرم ازت در طی دورۀ آزمایش ذخیره کنند ، این اختلافات بر AME و TMEتأثیرگذار است . سرانجام همۀ این پروتئین ذخیره شده به عنوان بخشی از چرخۀ طبیعی پروتئین بدن کاتابولیز می شود ، و ازت (انرژی) باقی مانده دفع می شود . البته بعید است که چنین چرخه ای در یک دورۀ سنجشی زیستی کوتاه مدت (4ـ3 روزه) به طور کامل طی شود . در مثال فوق ، پرنده ای که ده گرم ازت را حفظ می کند، ME بیشتری دارد . علت این امر آن است که انرژی ادراری این پرنده کمتر است . از نظر ریاضی می توان برای هر پرنده مقدار یکسانی ازت باقی مانده در بدن در نظر گرفت ، به گونه ای که میزان ابقای انرژی استاندارد شود . معمولاً با تصحیح مقدار حاصل ، میزان ابقای ازت به صفر می رسد . مقدار تصحیح شده را انرژی قابل سوخت و ساز تصحیح شده براساس نیتروژن (AMEn یا TMEn) گویند . تصحیح متداول معادل 22/8 کیلو کالری انرژی خام به ازای هر گرم ازت باقی مانده یا دفع شده است که در واقع مقدار انرژی اسید اوریک می باشد . با فرض اینکه پرندگان در سنجش های زیستی ازت را باقی نگه می دارند ، این مقدار تصحیح شده باید به انرژی مواد دفعی اضافه شود که در نتیجه AMEn کمتر از AME خواهد بود . اما در صورتی که حیوانات در طول دورۀ سنجش زیستی دارای توازن منفی ازت باشند ، در این صورت عامل تصحیح از انرژی مواد دفعی کم می شود که در این حالت مقدار AMEn بزرگتر از AME خواهد بود . همین توضیحات در مورد TME هم به کار می رود .
انرژی خالص
انرژی قابل سوخت و ساز برآورد مناسبی از انرژی خام قابل دسترس برای تولید است ، اما این انرژی در مورد رشد ، تولید تخم مرغ و نظایر آن از کارایی 100% برخوردار نیست . در طی این فرآیندهای متابولیکی ، حدود 15% انرژی به صورت حرارت تلف می شود که معمولاً از آن به اتلاف حرارتی یاد می شود . مواد مغذی مختلف که برای تغذیۀ طیور مورد استفاده قرار می گیرند ، از کارایی های متفاوتی برخوردارند ، لذا انرژی خالص هم به مرحلۀ رشد ، تولید یا نمو حیوان بستگی دارد . برآورد NE کاری بسیار مشکل است ، زیرا تعیین مقدار عامل تصحیح یعنی اتلاف حرارتی بسیار سخت است. می توان میزان حرارت ایجاد شده را براساس برآوردهای نسبت یا کسر تنفسی به دست آورد که خود برآوردی از نسبت CO2 دفع شده به مقدار اکسیژن مصرف شده است . نسبت تنفسی معمولاً بین 0/1- 7/0 می باشد . وقتی چربی ها اکسید می شوند . نسبت تنفسی 7/0 و زمانی که کربوهیدرات ها در بدن اکسیده می گردند ، این نسبت معادل 0/1 می باشد . از آنجایی که هیچ مادۀ مغذی مستقل از سایر مواد مغذی کاتابولیز نمی شود ، بنابراین نسبت تنفسی بین این دو مقدار قرار دارد . گاهی اوقات نسبت تنفسی خارج از این حدود برآورد می شود که در این صورت ، مقادیر بالاتر از این حد ، ناشی از سنتز چربی از کربوهیدرات و مقادیر پایین تر از این حد هم به خاطر سنتز کربوهیدرات از چربی و نیز کاتابولیسم پروتئین هاست . وقتی پروتئین ها کاتابولیز شوند ، نسبت تنفسی در طیور کمتر از پستانداران خواهد بود که علت این امر تشکیل اسید اوریک به جای اوره در پرندگان است ، به عنوان مثال هنگام کاتابولیسم آلانین خواهیم داشت :
در پستانداران :

در پرندگان :

با محاسبۀ نسبت تنفسی برای مقادیر مختلف خوراک می توان اتلاف حرارت را برآورد کرد . با کم کردن این مقدار از AMEn ، برآوردی از کل انرژی خالص به دست می آید . این مقدار را نیز می توان به انرژی خالص مورد نیاز حیوان برای تولید و نگهداری تفکیک کرد . گاهی اوقات انرژی خالص مورد استفاده برای تولید را انرژی تولیدی هم گویند .
انرژی خالص (NE) تولید و نگهداری را می توان با برآورد مستقیم انرژی ذخیره شده در محصولات هم به دست آورد . فراپرز و همکارانش تلاش هایی در زمینه برآورد «انرژی تولیدی» مواد خوراکی با استفاده از شیوه های کشتار مقایسه ای انجام دادند . به طور کلی ، سیستم انرژی خالص از بیشترین صحت و کاربرد برای برآورد قابلیت استفاده انرژی در حیوانات برخوردار است ، لیکن برآورد مستقیم آن بسیار مشکل است و تنها می توان میزان تولید انرژی مواد خوراکی را برای ردۀ خاصی از پرندگان با مقدار مشخصی تولید گوشت ، تخم مرغ و غیره به دست آورد . در عمل ، مقدار NE بر حسب سن پرنده ، گونه و سطح تولید آن متفاوت است که این امر هنگام جیر نویسی باید مدنظر قرار گیرد . NE امروزه مورد توجه متخصصان تغذیه طیور قرار دارد ، لیکن بسیاری از این مقادیر ارائه شده بر پایۀ AMEn اند که تصحیحات یا تغییرات لازم روی آنها اعمال شده است . در جیره نویسی هم عموماً از مقادیر AMEn و TMEn استفاده می شود .
تقریباً همه سیستم های NE از AMEn به عنوان نقطۀ آغاز برآوردهای خود استفاده کرده و فرض بر خطی بودن کارایی تبدیل AMEn به NE می باشد . در عمل ، تفکیک انرژی سوخت و ساز به نگهداری ، فعالیت و تولید چربی و پروتئین بر حسب سن پرندگان متفاوت است و لذا نیاز به ضرایب پیش بینی است تا ترکیب پیچیده قابل برآورد شود . پیرگوزلیف و رز (1999) در این زمینه ، رابطه ای خطی بین AMEn و NEP با کارایی تبدیل معادل 69% پیشنهاد کردند. اگر چه در این شیوۀ تخمین ، حدود 93% واریانس محاسبه می شود، لیکن AMEn در مورد مواد خوراکی پُر پروتئین با منشأ گیاهی ، مقدار NEP را بیش از حد معمول برآورد می کند . عاملی که باعث بروز اشتباه در تخمین NEP می شود، هزینۀ انرژی برای ذخیرۀ پروتئین است . سال ها قبل کیلانووسکی (1965) نشان داد که هزینۀ تعیین شده برای ذخیرۀ پروتئین ، 5 ـ 6 برابر برآوردها براساس استفاده از ATP است . از آنجایی که در بیشتر پرندگان ، مقدار سنتز پروتئین بیش از میزان ذخیرۀ آن است ، لذا این امر توجیه منطقی برای وجود اختلاف در هزینه های انرژی می باشد . در حالی که نوع چرخۀ پروتئین در طیور ، حدود 50% تفاوت هزینه های تعیین شده با هزینه های محاسبه شده برای ذخیرۀ پروتئین را توجیه می کند ، توجیه دیگر این پدیده ، تعداد زیادی مسیر بیوشیمیایی نیازمند ATP است که هنگام ذخیرۀ پروتئین فعال می شوند .
بنابراین ، سیستم های NE از پیچیدگی های خاصی برخوردارند ، بویژه با توجه به محدودۀ وسیع اجزای خوراکی و حالات مختلف تغذیه که امروزه در دانش تغذیۀ طیور با آن مواجه ایم ، اما به هر حال نمی توان به این مفهوم مهم بی توجه بود . در واقع ، امروزه در صنعت طیور ، سیستم های NE هر روزه از کاربردی وسیع تر برخوردار می شوند ، به عنوان مثال در آمریکای شمالی متخصصان تغذیه عموماً با تعداد بسیار محدودی اجزای غذایی و نیز چند نوع پرندۀ خاص سر و کار دارند . همچنین به نظر می رسد سیستم NE برای متخصصان تغذیۀ جوجه های گوشتی که معمولاً تا 56 روزگی آنها را تغذیه می کنند از کارایی بالایی برخوردار باشد . همین وضعیت در مورد تغذیۀ مرغ های تخم گذاری که میزان تولید گلۀ آنها در حد 95ـ80 درصد می باشد نیز صادق است .
انرژی مؤثر
امانس (1994) «انرژی مؤثر» را به عنوان سیستمی برای ارزیابی اجزای غذایی و جیره های طیور معرفی نمود . این سیستم همانند سیستم های انرژی تولیدی و خالص است که در آن تلاش می شود حرارت تلف نشود اتلاف حرارتی مورد توجه قرار گیرد . سیستم انرژی مؤثر برخلاف نظریه های کلاسیک آرمبسی و همکارانش ، اتلاف حرارتی متفاوت مربوط به کاتابولیسم پروتئین و لیپیدها در بدن را به طور مجزا برآورد می کند . این سیستم ، برحسب اینکه لیپیدها از جیرۀ طیور مشتق شوند یا آنکه در بدن طیور از مواد غیرلیپیدی سنتز گردند ، کارایی متفاوتی جهت تعیین قابلیت استفاده و ذخیرۀ لیپیدهای بدن دارد . امانس (1994) عنوان کرد که اتلاف حرارتی تغذیه ، رابطه ای خطی با پنج صفت قابل محاسبه زیر دارد :
ـ ازت ادرار
ـ مادۀ آلی مدفوع
ـ ابقای مثبت ازت
ـ ابقای مثبت لیپید مشتق شده از لیپید جیره
ـ ابقای مثبت لیپید مشتق شده از اجزای غیرلیپیدی جیره
با توجه به برآورد این متغیرها برای تعیین اتلاف حرارتی ، چگونگی توزیع انرژی را می توان دوباره تعریف کرد.
با توجه به امکان تعیین اجزای اتلاف حرارتی ، می توان پیش بینی صحیح تری در مورد برخی حالات تغذیه ای انجام داد . به عنوان مثال مقدار انرژی مؤثر در تجمع چربی بدن ، وقتی منشأ آن چربی جیره باشد در مقایسه با وقتی که چربی از طریق سنتز از کربوهیدرات ها حاصل می شود ، افزایش می یابد . امانس (1994) با استفاده از این مؤلفه ها ، معادلۀ ساده ای برای برآورد انرژی مؤثر در تک معده ای ها توسعه داد:
580 – (درصد پروتئین خام × 10 ) – AMEn 17/1 = انرژی مؤثر (kcal/kg)

معادلۀ پیچیده تری که برای برآورد انرژی مؤثر به کار می رود ، چنین است :
- AMEn = انرژی مؤثر (kcal/kg)
که در آن FOM = مادۀ آلی مدفوع (گرم) ،
DCP = پروتئین خام قابل هضم ،
DCL = چربی خام قابل هضم ،
Z = نسبت بخشی از چربی بدن که مستقیماً از چربی جیره حاصل شده است و
184/4 = عامل تبدیل ژول به کالری است .
بنابراین ، سیستم انرژی مؤثر ، شکل تکمیل شده ای از سیستم های موجود است که در آن به ناکارایی پیش بینیِ ناشی از کاتابولیسم پروتئین نیز توجه شده است . از آنجایی که این سیستم براساس AMEn می باشد ، اشتباهات برآورد AMEn مستقیماً در مقادیر انرژی مؤثر هم منعکس می شوند .
توازن انرژی
با افزایش انرژی ، میزان ابقای نسبی انرژی در بدن ـ عموماً به صورت چربی و پروتئین ـ نیز افزایش می یابد . وقتی میزان دریافت انرژی قابل سوخت و ساز (ME) به اندازۀ Z باشد ، مقدار ابقای انرژی صفر است که این نقطه همان حد احتیاجات نگهداری طیور به انرژی است . وقتی MEI بزرگتر از Z باشد ، پرنده تا حداکثر میزان ذخیرۀ چربی در بدن تقریباً به صورت خطی این انرژی را ابقا خواهد نمود .
قابلیت استفاده و توازن انرژی قابل سوخت و ساز مصرف شده تا حدودی تحت تأثیر سطح انرژی جیره قرار می گیرد. در این زمینه ، می توان به جوجه های گوشتی اشاره کرد که میزان دریافت انرژی آنها هنگام تغذیه با جیره های پُر انرژی افزایش می یابد . در صورتی که سطح پروتئین یا اسید آمینه در چنین شرایطی ثابت بماند ، در این صورت انرژی اضافی به صورت چربی ذخیره می شود ، همچنین جیره های پُر انرژی با افزودن چربی بیشتر به جیره با سهولت بیشتری فرموله می شوند . اتلاف حرارتی نیز با افزایش سطح انرژی جیره به نسبه کاهش می یابد.
هزینۀ انرژی برای ذخیرۀ پروتئین در مقایسه با هزینۀ آن برای ذخیره به صورت چربی بسیار بالاست. در این رابطه ، ترکیب لاشۀ پرندگان در حال رشد ، تأثیر بسزایی بر کارایی قابلیت استفاده از انرژی دارد . هم انرژی و هم پروتئین به مقادیر مشابهی انرژی خالص برای ذخیره در بدن پرندگان نیاز دارند . اما در مورد چربی ها ، بخش عمدۀ این انرژی با توجه به مقدار زیاد انرژی حاصل از چربی ها تأمین می شود . این در حالی است که هر گرم پروتئین معادل 5/5 کیلو کالری انرژی خام تولید می کند که تنها معادل 48% از مقدار 5/11 کیلو کالری انرژی مورد نیاز برای ذخیرۀ یک گرم پروتئین در بدن پرندگان است . اما چربی ها دارای 1/9 کیلو کالری انرژی به ازای هر گرم اند که این انرژی 82 % هزینۀ انرژی 2/11 کیلو کالری مورد نیاز برای ذخیرۀ یک گرم چربی در بدن پرنده را تأمین می کند . بنابراین کارایی ذخیرۀ پروتئین (kp) و چربی (kt) به ترتیب در حدود 48 و 82 درصد است .
توازن انرژی در در مرغ های تخم گذار تا حدودی شبیه جوجه های گوشتی است که البته باید اندازۀ متابولیکی بدن و میزان تولید تخم مرغ را نیز در نظر گرفت . شواهدی وجود دارد که بر مبنای آن میزان نیاز به انرژی در مرغ های تخم گذار ، رابطه ای خطی با وزن بدن در محدودۀ 2/1 ـ 5/2 کیلوگرم دارد .
علت این امر آن است که با افزایش اندازۀ تخم مرغ ، میزان انرژی موجود در آنها نیز افزایش می یابد . به طور کلی ، تخم مرغ های کوچک ، متوسط ، بزرگ و فوق العاده بزرگ به ترتیب حاوی حدود 0/1، 3/1، 6/1 و 8/1 کیلوکالری انرژی خام در هر گرم هستند . به نظر نمی رسد تولید تخم مرغ فرآیندی نیازمند انرژی باشد . در واقع ، شواهدی مبنی بر نیاز به انرژی جهت سنتز تخم مرغ همانند آنچه در مورد ذخیرۀ چربی یا پروتئین در بدن طیور وجود دارد مشاهده نمی شود . در واقع ، وقتی تخم مرغ از بدن پرندگان دفع می شود یا حتی پیش از آن و زمانی که در داخل پوسته قرار می گیرد ، می توان اذعان داشت که احتیاجات نگهداری پرنده به خاطر کاهش شصت گرم از تودۀ بدن به همان میزان کاهش می یابد .
هنگام تعیین کمّی توازن انرژی در مرغ های تخم گذار ، گاهی اوقات تا 30% پراکندگی در مصرف خوراک وجود دارد که نمی تواند براساس وزن بدن ، رشد یا میزان تولید تخم مرغ برآورد شود . این تفاوت معادل 10ـ12 گرم خوراک در روز است که اغلب به عنوان مصرف خوراک باقی مانده از آن یاد می شود . این مصرفِ خوراک باقی مانده یا غیرقابل محاسبه ، ناشی از اتلاف جیره ، تفاوت در توانایی سوخت و ساز انرژی یا ترکیب متفاوت بدن طیور نیست . منطقی ترین توجیه این اختلاف به فعالیت های مربوط به سوخت و ساز پایه بر می گردد . گریرت و همکاران (1999) با بررسی ویژگی های جوجه خروس های بالغی که با توجه به وزن بدن انتخاب شده بودند ، نشان دادند که میزان مصرف غذا در این خروس ها بسیار متفاوت است.
میزان نیاز به انرژی نگهداری هنگامی که مصرف غذای باقی ماندۀ پرندگان زیاد است ، به طور معنی داری افزایش می یابد که حدود نیمی از این افزایش می تواند برای سوخت و ساز پایه هنگام گرسنگی کامل برآورد شود. در طیور فعالیت حیوان ، 13% حرارت تولید شده هنگام گرسنگی کامل یا 4ـ5 درصد کل مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهد . پرندگان فعالیت زیادی می کنند که به منظور تأمین انرژی مورد نیاز جهت همین فعالیت ها ، باید روزانه 10ـ12 گرم خوراک مصرف کنند .
اثر محیط بر سوخت و ساز انرژی
اکثر پارامترهای محیطی ، بر سوخت و ساز انرژی در پرندگان تأثیرگذار است و از آنجایی که پرندگان حیواناتی خونگرمند ، حرارت بیشترین تأثیر قابل پیش بینی را در این زمینه دارد . اکثر حیوانات در محدودۀ خاصی از دمای محیطی ، آسایش دارند که به این محدوده ، منطقۀ حرارتی خنثی گویند . حیوانات در این محدودۀ حرارتی ، کمترین مصرف انرژی به صورت سوخت و ساز پایه را دارند . در طیور ، این منطقۀ آسایش بر حسب سن حیوان تغییر می کند که علت آن نیز کاهش سطح برن پرندگان به ازای واحد تودۀ بدن می باشد . همچنین علت دیگر این امر ، وجود پوشش پرهاست که همانند عایق در پرندگان عمل می کند . این پوشش ، در 4ـ3 هفتۀ اول زندگی تکمیل می گردد . منطقۀ آسایش طیور در حد فاصل حرارت بحرانی بالا(UCT) و حرارت بحرانی پایین (LCT)
توازن انرژی و عملکرد پرندگان در منطقۀ آسایش حرارتی ، در همۀ سنین در حد متعادل و بهینه خواهد بود ، اما در دماهای بالاتر یا پایین تر ، احتیاجات نگهداری حیوان افزایش می یابد که ناشی از نیاز حیوان به سرد و گرم کردن بدن خود است . وقتی دما حدفاصل UCT و LCT باشد ، تولید تخم مرغ حداکثر بوده ، و در خارج از این محدوده نیز به خاطر کاهش انرژی بدن طیور ، میزان تولید اُفت می کند. در دماهای بسیار کم یا زیاد هم انرژی کافی برای رشد وجود نداشته ، و پرندگان کاهش وزن می یابند تا انرژی مورد نیاز آنها تا حدودی تأمین گردد .

یکی از چالش های اصلی در تغذیۀ کاربردی طیور ، اطمینان از مصرف کافی انرژی در حرارت های بالاست . در حرارت های بالا برخلاف تصور عموم ، تولید تخم مرغ به خاطر کمبود انرژی است که کاهش می یابد . این امر نشان می دهد مرغ های تخم گذار در دماهای بالاتر ، انرژی بیشتری مصرف می کنند تا به افزایش AMEn جیره پاسخ دهند .
به طور کلی ، مرغ های تخم گذار ، میزان مصرف انرژی خود را در محدودۀ حرارتی 10-30 درجۀ سانتی گراد تا حد kcalAMEn/°C 5/3 تنظیم می کنند . این امر ، بیانگر بیش از 1% تغییر در میزان مصرف غذا به ازای هر درجه سانتی گراد تغییر دمای محیط است . بعد از اولین دورۀ کرچی ، پاسخ رشد پرندگان در حال رشد در برابر تغییرات دمای محیط تا حدودی قابل مقایسه با تغییرات روی داده در مرغ های تخم گذار می باشد . طول مدت نوردهی و نیز شدت نور هم با تأثیر روی فعالیت حیوان بر متابولیسم انرژی آنها مؤثر است
برنامه های نوردهی متناوب و نظایر آن که در آن دوره های تاریکی نیز بین فاز روشنایی اعمال می شود ، با کاهش فعالیت طیور ، منجر به کاهش انرژی نگهداری مورد نیاز حیوانات می شود . استفاده از برنامۀ شانزده دورۀ 15دقیقه نوردهی و 45 دقیقه تاریکی ، در مقایسه با برنامۀ شانزده ساعت نوردهی مداوم ، میزان انرژی نگهداری مورد نیاز مرغ های تخم گذار را حدود 10% کاهش می دهد . کاهش شدت نور نیز می تواند اثرات مشابهی بر فعالیت مرغ های تخم گذار داشته باشد و همانند طول دورۀ نوردهی ، شدت آن هم بر چرخۀ تخم گذاری تأثیر گذار است .
استفاده از برنامۀ نوردهی متناوب در جوجه های گوشتی ، نظیر یک ساعت نوردهی ـ سه ساعت تاریکی که شش بار در شبانه روز تکرار می شود ، منجر به افزایش کارایی تغذیه می گردد .
این افزایش کارایی تغذیه ، ناشی از کاهش فعالیت حیوان هنگام تاریکی است .. در جوجه خروس ها و پولت های مادری که در معرض محدودیت تعذیه ای قرار می گیرند ، هنگام تغذیه نقاط اوج تولید حرارت ایجاد می شود . این وضعیت را می توان بسهولت هنگام حذف یک روز از برنامۀ تغذیه روزانۀ پرندگان مشاهده کرد. اوج تولید حرارت در پرندگانی که به طور روزانه تغذیه می شوند ، زمانی است که خوراک در اختیار آنها قرار داده می شود . با حذف یک روز از برنامۀ تغذیۀ روزانه ، میزان تولید حرارت در روز بعد ، هنگام قرار دادن خوراک در اختیار طیور ، افزایش زیادی می یابد . لذا توجه به این نکته حایز اهمیت است که زمان این تنش های گرمایی منطبق با حداکثر دمای روزانه محیط نشود .
پیش بینی میزان مصرف انرژی
در سالیان اخیر ، چند معادلۀ رگرسیونی ، جهت پیش بینی میزان مصرف انرژی بویژه در مورد مرغ های تخم گذار توسعه یافته است . اغلب این معادلات ، میزان نیاز به انرژی را بر حسب ژول پیش بینی می کنند ، لذا همیشه باید ضرایبی تعیین شود تا احتیاجات انرژی طیور بر حسب کالری برآورد گردد . اما یک روش ساده تر ، استفاده از شکل اولیۀ این معادلات و برآورد میزان نیاز به انرژی برحسب ژول و سپس تبدیل آن به کالری است . اغلب این معادلات ، براساس اندازه متابولیکی حیوان بنا شده اند.
پارامترهای دیگری که برای پیش بینی میزان مصرف غذا به کار می روند ، شامل رشد ، وزن تخم مرغ و گاهی اوقات دمای محیط است . کیرچگسنر و همکاران (1991) نیز معادلۀ زیر را برای جوجه های گوشتی با وزن زنده ای حدود دو کیلو گرم ارائه کردند :
(ذخیرۀ چربی در روز) 46+ (ذخیره پروتئین در روز) 48 + 753 = میزان مصرف AME (برحسب کیلوژول در روز)

منابع انرژی
منبع انرژی برای طیور از اتصالات پُر انرژی فسفات به دست می آید . وقتی آدنوزین تری فسفات (ATP) با از دست دادن یک گروه فسفات به آدنوزین دی فسفات (ADP) تبدیل می شود ، حدود kcal/mol8 انرژی آزاد می گردد . یک پرندۀ 5/2 کیلو گرمی ، در روز تا یک کیلو گرم ATP استفاده می کند . سنتز مجدد ATP از ADP هم در نتیجۀ اکسیداسیون سوبستراهای مختلف جیره بویژه کربوهیدرات ها ، پروتئین ها و چربی ها رخ می دهد . کربوهیدرات ها در اغلب جیره های طیور منبع اصلی انرژی اند .
کربوهیدرات ها
الف) مونوساکاریدها
چهار مونوساکارید شش کربنۀ مهم شامل D- گلوکز ، D- فروکتوز ، D- گالاکتوز و D- مانوز D- گلوکز وجود دارد. D- گلوکز که قند اصلی خون را تشکیل می دهد ، مهم ترین مونوساکارید جهت تغذیه و سوخت و ساز طیور است . میزان این قند ، در خون حیوانات به وسیلۀ ساز و کارهای فیزیولوژیکی پیچیده ای کنترل می شود . این قند ، منبع اصلی انرژی در حیوانات است . انواع واکنش های شیمیایی که در آنها گلوکز تجزیه شده ، و انرژی تولید خواهد کرد ، به تفصیل در این فصل بررسی خواهد شد . در شیرۀ گیاهان مقداری D- گلوکز یافت می شود ، اما مقدار مونوساکاریدهای آزاد در طبیعت در مقایسه با حالت پلی مری آنها بسیار کم است . D- گلوکز (دکستروز) در مقیاس تجاری با هیدرولیز اسیدی نشاستۀ ذرت برای تولید شربت ذرت یا کریستال های خشک دکستروز به دست می آید .
ب) نشاسته
این کربوهیدرات ، در گیاهان و عمدتاً در غلات و دانه های دیگر ذخیره می شود . نشاسته نیز همانند سلولز ، پلی مر گلوکز است . تنها تفاوت این دو این است که در نشاسته ، مولکول های گلوکز به جای اتصالات بتا 1 و 4 که در سلولز وجود دارد ، با اتصالات آلفا 1 و 4 به هم متصل می باشند . نشاسته در دانه های غلات و سایر مواد خوراکی به صورت گرانول (دانه) های کوچک وجود دارند که برحسب منبع آن می تواند کُروی ، بیضوی ، عدسی شکل یا نامنظم باشد . نشاستۀ موجود در غلات ، در لایه های متحدالمرکز و نشاستۀ سیب زمینی در لایه های غیر متحد المرکز قرار گرفته اند . با استفاده از میکروسکوپ می توان نشاسته را از روی شکل و نحوۀ قرار گرفتن دانه های نشاسته تشخیص داد . در مواد خوراکی طبیعی ، نشاسته به صورت هیدراته بوده و حالت پلی مری آن هم به صورت شبکۀ بلوری است . این تکریب ، دارای فرمول (C6H10O5.H2O)n می باشد . وقتی بر اثر حرارت ، آب موجود در این ترکیب جدا می شود ، حالت بی شکل و غیرمتبلوری می یابد .
دانه های جدا شدۀ نشاسته تا 05/0% ازت ، مقداری اسیدهای چرب و فسفات به همراه دارند . مواد ازت دار را می توان به وسیلۀ اسید هیدروکلریک جدا کرده و اسیدهای چرب و بخشی از فسفر فسفاتید را نیز می توان با مواد قلیایی خارج نمود . هنگامی که از نشاسته در جیره های پایۀ خالص به عنوان منبع کربوهیدرات استفاده می شود ، این مواد ازت دار و فسفولیپیدی موجود در نشاسته ، تفسیر نتایج آزمایش های انجام شده روی طیور را مشکل و پیچیده می سازند. لذا گلوکز (سرولوز) و ساکارزی که به شکل تجاری و به صورت خالص تهیه می شوند ، منابع بهتری برای کربوهیدرات های مورد نیاز در این نوع آزمایش هایند .
وقتی نشاسته با آب گرم مخلوط شود ، به دو بخش تفکیک می گردد : بخش محلول تر آن ـ آمیلوز ـ حل می شود ، در حالی که آمیلوپکتین به صورت نامحلول باقی می ماند . در مواد خوراکی طبیعی ، آمیلوز معمولاً حدود 20ـ10 درصد و آمیلو پکتین 90ـ80 درصد کل نشاسته را تشکیل می دهند . آمیلوز با افزودن یُد به رنگ آبی در می آید ، در حالی که آمیلوپکتین به رنگ بنفش یا بنفش مایل به قرمز در می آید . آمیلوز نیز ، همانند سلولز ، دارای ساختار مولکولی زنجیره بلند و بدون انشعاب (مستقیم) است . آمیلوپکتین نیز مثل آمیلوز از واحدهای گلوکز تشکیل شده است ، با این تفاوت که به خاطر داشتن یک ساختار مولکولی شاخه دار ، از نظر فیزیکی با آمیلوز متفاوت است . بخش های اصلی زنجیرۀ آمیلوپکتین با اتصالات آلفا 1 و 4 گلوکز به هم متصل اند که در نتیجه هنگام هضم در دستگاه گوارش ، مالتوز اولین محصول هضم آن خواهد بود . شاخه های جانبی آمیلوپکتین نیز با اتصالات آلفا 1 و 6 متصل شده اند که پیش از تجزیۀ نهایی به D- گلوکز ، ایزومالتوز تولید می کنند
نشاسته در حیوانات به شکل گلیکوژن ذخیره می شود که ساختاری مشابه آمیلوپکتین دارد . آنزیم بتا ـ آمیلاز که در گیاهان وجود دارد ، تنها اتصالات آلفا 1و4 را تجزیه می کند . این آنزیم اگرچه آمیلوز را به طور کامل تجزیه می کند ، لیکن تنها 60% ساختار آمیلوپکتین را می تواند تجزیه نماید . ساختار پلی مری باقی مانده که به دکسترین موسوم است ، دارای تعداد زیادی اتصالات آلفا 1 و 6 می باشد . آنزیم تجزیه کنندة نشاسته یعنی آلفا ـ آمیلاز در دستگاه گوارش حیوانات ، اتصالات 1 و 4 را از هر دو طرف شاخه 1 و 6 تجزیه کرده ، و الیگوساکاریدهای شاخه دار بسیار کوچکی تولید می کند . این الیگوساکاریدها بعداً توسط آنزیم الیگو 1 و 6 گلوکوزیداز که از مخاط روده ترشح می شود به گلوکز تجزیه می گردند . این آنزیم با تجزیۀ اتصالات 1 و 6 دکسترین ، ایزومالتوز حاصل را به واحدهای –D گلوکز تجزیه می کند . آنزیم آلفا ـ گلوکوزیداز که به مالتاز موسوم است نیز مالتوز را به واحدهای گلوکز تجزیه می نماید .
همۀ حیوانات مقادیر زیادی آلفا ـ آمیلاز دارند . این آنزیم در پستانداران از طریق ترشحات لوزالمعده و بزاق وارد دستگاه و بزاق وارد دستگاه گوارش می شود . اگرچه بزاق و چینه دان طیور حاوی مقادیری آلفا ـ آمیلازاند ، اما تحقیقات ثابت کرده است که مقدار کمی نشاسته در چینه دان هضم می گردد . بر اثر فعالیت آمیلازهای لوزالمعده ، در رودۀ کوچک طیور نشاستۀ خامِ ذرت ، گندم و سیب زمینی بخوبی هضم می شوند . نشاسته در حالت طبیعی به صورت دانه های نامحلولی وجود دارد که از نظر فیزیکی به هضم مقاومند . پختن مواد غذایی حاوی نشاسته ، باعث تجزیه و حل دانه های نشاسته می شود که کمک زیادی به هضم آن می کند . خیساندن دانه های نشاسته در آب ، باعث شکستن این نوع دانه ها به صورت فیزیکی و افزایش میزان تجزیۀ آنها می گردد . بنابراین ، با توجه به خیس خوردن اولیۀ مواد خوراکی در چینه دان و خرد شدن آن به وسیلۀ سنگدان و سپس تأثیر گذاری آمیلازهای لوزالمعده ، نشاسته در طیور از قابلیت هضم خوبی برخوردار است . پخت مواد خوراکی و پلت سازی آنها تحت فشار و بخار آب نیز منجر به افزایش مقدار انرژی قابل سوخت و ساز آنها می شود .
قابلیت استفادۀ جو را که در نواحی خشک تولید شده است ، می توانبا خیساندن آن در آب یا تغذیۀ آن به همراه آمیلازهای قارچی افزایش داد . این پدیده ، ناشی از عدم توانایی طیور در هضم نشاستۀ جو توسط آمیلازهایشان است ، لیکن افزودن آنزیم های قارچی یا خیساندن دانه های جو با تأثیر بر همی سلولز یا الیگوساکارید موجود در جو منجر به افزایش قابلیت هضم این ماده خوراکی می شود .
پ) الیگوساکاریدها
اصطلاح الیگوساکارید ، برای ترکیباتی به کار می رود که از دو یا چند مونوساکارید ساده تشکیل شده باشند ، لیکن الیگوساکاریدها کوچکتر از واحدهای پیچیده ای موسوم به پلی ساکاریدها هستند . الیگوساکاریدهایی که در تغذیۀ طیور اهمیت زیادی دارند شامل ساکارز و مالتوز هستند . سایر دی ساکارید و الیگوساکاریدهای با سه یا چهار واحد قندی از اهمیت تغذیه ای کمی برخوردارند . کنجالۀ سویا در اغلب جیره های طیور، منبع اصلی الیگوساکاریدهاست که برخی از آنها قابلیت هضم کمی دارند.
ساکارز از یک واحد گلوکز و یک واحد فروکتوز تشکیل شده که در آن بنیان هیدروکسیل کربنِ 1ـD گلوکز به بنیان هیدروکسیل کربنِ 2 –D فروکتوز متصل است ، لذا با اتصال بنیان های احیا کننده در هر دو مونوساکارید ، قندی غیراحیا کننده تشکیل می شود . هیدرولیز ساکارز با محلول ملایم اسیدی یا فرآوری آن با ساکاراز (آنزیم هیدرولیز کننده ساکارز) باعث آزادسازی مونوساکاریدهایی می شود که هر دو نیز می توانند محلول فهلینگ (قلیایی سولفات مس و تارترات سدیم پتاسیم که هنگام احیا ، اکسید مس قرمز رنگ ایجاد می کند) را احیا کنند . مالتوز نیز که از دو واحد گلوکز با اتصالات 1 و 4 تشکیل شده است ، عمدتاً از هیدرولیز نشاسته به دست می آید . مالتوز در اثر عملکرد آنزیم مالتاز در سلول های مخاطی دستگاه گوارش بسهولت تبدیل به واحدهای سازندۀ خود یعنی گلوکز می شود .
ت) انرژی حاصل از سوخت و ساز کربوهیدارت ها
بخش عمده ای از انرژی در طیور ، صرف فعالیت و انجام واکنش های شیمیایی متعددی می شود که برای سوخت و ساز و رشد حیوان لازم است . این انرژی از ترکیبات پُر انرژی فسفاته ، پادنوزین فسفات ها و کراتین فسفات به دست می آید که در مراحل مختلف سوخت و ساز گلوکز ایجاد شده اند . این ترکیبات ، انرژی خود را دوباره با اکسیداسیون گلوکز در سلول ها به دست آورده و به حالت پُرانرژی خود باز می گردند
چرخۀ اسید نیتریک مسیری مشترک برای اکسیداسیون نهایی و تجزیۀ کربوهیدرات ها ، چربی ها و پروتئین هاست.
ث) اهمیت ATP
آدنوزین تری فسفات در همۀ سلول های بدن وجود دارد . این ماده با ترکیب یک مولکول اسید فسفریک با یک مولکول آدنوزین دی فسفات (ADP) تشکیل می شود . ترکیب این دو ماده نیاز به حدود kcal / mole8 انرژی آزاد دارد ، بنابراین جذب انرژی حاصل از تجزیۀ گلوکز و چربی ها ، نه تنها از اتلاف انرژی به صورت حرارت می کاهد ، بلکه منجر به تأمین انرژی آماده ای در همۀ سلول ها می شود . وقتی یک واکنش شیمیایی در یک سلول نیاز به انرژی داشته باشد ، انرژی مورد نیاز خود را می تواند از تجزیۀ ATP یعنی kcal / mole8 ATP  ADP + Pi + به دست آورد که در آن Pi فسفات پُر انرژی است .
چربی
اصطلاح چربی و روغن معمولاً به تری گلیسریدهای انواع اسیدهای چرب گفته می شود . چربی ها در واقع استرهای گلیسرول اند که در دمای اطاق جامدند ، در حالی که روغن ها در این دما به صورت مایع می باشند . اصطلاح لیپیدها نیز برای همۀ مواد محلول در اتر به کار می رود .
پروتئین ها و اسیدهای آمینه
بخش مهمی از پروتئین جیره با تبدیل به مشتقات کربوهیدرات یا متابولیت های اسید چرب ، گلوکز مورد نیاز جهت حفظ قند خون را تأمین می کند . وقتی اسیدهای آمینۀ مختلف به طور جداگانه به طیور داده شوند ، برخی از آنها به عنوان مواد گلیکوژنیک عمل می کنند ؛ به عبارت دیگر ، این اسیدهای آمینه به گلوکز و گلیکوژن تبدیل می شوند در حالی که سایر اسیدهای آمینه کتوژنیک بوده ، و به استن و سایر کتون ها تبدیل می شوند .
همۀ اسیدهای آمینۀ غیرضروری ، گلوکوژنیک اند که نشان می دهد فرآیند سنتز این اسیدهای آمینه از کربوهیدرات ها برگشت پذیر است . اسیدهای آمینۀ کتوژنیک نیز همگی اسیدهای آمینه ضروری اند . چربی ها و متابولیت های چربی سهم کمی در سنتز اسیدهای آمینه دارند .
حرارت حاصل از احتراق آلانین ، معادل 7/387 کیلو کالری ، به ازای هر مولکول گرم از این اسید آمینه است . از آنجایی که وزن مولکولی آلانین 90/89 است ، این مقدار معادل kcal / gm35/4 می باشد . اسید گلوتامیک که کربن و هیدروژن کمتری نسبت به اکسیژن دارد ، دارای حرارت احتراقی معادل 4/542 کیلو کالری به ازای هر مولکول گرم است . با توجه به وزن مولکولی 13/147 در اسید گلوتامیک ، انرژی حاصل از هر گرم اسید گلوتامیک در فرآیند گلوکوژنز ، معادل 69/3 کیلو کالری می باشد . مقدار 1/4 کیلو کالری انرژی که معمولاً برای بیان انرژی قابل سوخت و ساز پروتئین ها بیان می شود ، در واقع میانگین انرژی اسیدهای آمینۀ مختلفی است که با اتصال پپتیدی به هم چسبیده اند و یک پروتئین را می سازند . همچنین در مورد این مقدار ، باید توجه داشت که ازت موجود در پروتئین ها تحت شرایط فیزیولوژیکی اکسید نمی شود .
مقدار انرژی اجزای جیره
مقدار انرژی مواد خوراکی برای طیور و سایر حیوانات به روش های مختلف بیان می شود . رایج ترین روش های تشخیص انرژی مواد خوراکی ، بیان آنها برحسب انرژی خام ، انرژی قابل سوخت و ساز و یا انرژی خالص است . پیش از این ، روابط بین این انرژی ها تشریح شد . هنگام تعیین مجدد مقدار انرژی قابل سوخت و ساز مواد خوراکی ، اعداد حاصله 3ـ2± درصد نوسان دارند ، در حالی که این مقدار برای انرژی تولیدی یک مادۀ خوراکی خاص تا 20± درصد متغیر است که عمدتاً به خاطر اشتباهاتی است که در تعیین مقدار این نوع انرژی رخ می دهد . تنوع گستردۀ مقدار انرژی تولیدی یک مادۀ خوراکی خاص می تواند ناشی از این امر باشد که میزان اُفت حرارتی حیوانات مصرف کنندۀ مواد خوراکی، به توازن مواد مغذی جیره هم بستگی دارد . جیره هایی که در آنها همۀ مواد مغذی به صورت متعادل تأمین می شوند ، از حداقل اُفت حرارتی برخوردارند ، در حالی که جیره های غیرمتعادل بویژه جیره هایی که کمبود یا ازدیاد بیش از حد پروتئین دارند ، مقدار زیادی از انرژی را به صورت اُفت حرارتی از دست می دهند . این دفع حرارت که پس از مصرف جیره روی می دهد ، به اثر دینامیک خاص غذا معروف است .
در فرمولاسیون جیره های طیور ، عموماً از انرژی قابل سوخت و ساز مواد خوراکی برای محاسبۀ مقدار انرژی جیره استفاده می شود ، اما نکته مهم این است که جیره باید به طور کامل متعادل باشد ، به گونه ای که اتلاف انرژی به صورت حرارت توسط حیوان به حداقل برسد . وجود انرژی قابل سوخت و ساز بیشتر در روغن های گیاهی در مقایسه با چربی های حیوانی ، به خاطر قابلیت جذب بیشتر این روغن هاست که مقادیر بیشتری اولئیک و سایر اسیدهای چرب غیراشباع دارند .
طیور تقریباً فاقد قدرت هضم الیاف خام اند که عمدتاً شامل سلولز و لیگنین می باشد . مواد خوراکیِ حاوی مقادیر زیادی الیاف خام ، انرژی نسبتاً کمی برای طیور فراهم می کنند ، مگر اینکه اینکه حاوی مقدار زیادی چربی نیز باشند . دانه های غلات که حاوی مقادیر نسبتاً زیادی کربوهیدرات های قابل هضم اند ، به عنوان منابع اصلی تأمین انرژی طیور در نظر گرفته می شوند . در اغلب نواحی دنیا ، از ذرت به عنوان غلّه انتخابی برای تغذیۀ طیور استفاده می شود که علت این امر وجود مقدار زیادی انرژی و نیز گزانتوفیل هایی است که باعث رنگ زرد پوست و زردۀ تخم مرغ می شود .
در برخی نقاط دنیا ، دانه های سورگوم و گندم فراوان تر است ، و هزینۀ تأمین هر واحد انرژی توسط آنها نیز کمتر از ذرت می باشد . در صورت رعایت توازن مواد مغذی جیره ، می توان از این دانه ها نیز با اطمینان کافی به عنوان منبع اصلی کربوهیدرات جیره استفاده کرد . مایلو و گندم معمولاً انرژی ، اسید لینولئیک ، متیونین و علی الخصوص رنگ دانه های گزانتوفیل کمتری نسبت به ذرت زرد دارند .
امروزه ، استفاده از محصولات فرعی گندم و جو نسبت به ذرت اقتصادی تر است ، لذا می توان بخش عمده ای از کربوهیدرات های جیره را توسط آنها تأمین کرد . در برخی نواحی نیز ، صیقل (سبوس داخلی) برنج منبع بسیار خوبی برای تأمین انرژی جیره است . هر چند جو و سبوس برنج هم منابع خوبی از اسید لینولئیک اند ، لیکن در صورت استفاده از مقادیر محسوسی از این مواد خوراکی ، باید جهت تأمین انرژی مورد نیاز جیره از چربی استفاده شود .
صیقل برنج و نیز سبوس برنج ، معمولاً حاوی حدود 13ـ12 درصد روغن برنج اند ، متأسفانه روغن موجود در این مواد خوراکی مستعد فساد اکسیداسیون می باشد که منجر به کاهش مقدار انرژی آن می شود . پودر ماهی هم ماده ای خوراکی با انرژی نسبتاً زیاد است ، بویژه در صورتی که با افزودن آنتی اکسیدانت ها هنگام عمل آوری آن از فساد روغن های غیراشباع موجود در این مادۀ خوراکی ممانعت به عمل آید .
مقدار کربوهیدرات و چربی مواد خوراکی ، نشان دهندۀ کارایی عملی آنها به عنوان منابع انرژی جیره است . در صورت نیاز به افزایش انرژی جیره ، می توان از چربی ها استفاده کرد . استفاده کرد . استفاده از پروتئین (اسیدهای آمینه) به عنوان منبع انرژی به چند دلیل اسراف است : 1) تأمین هر واحد انرژی توسط پروتئین ، گران تر از چربی یا کربوهیدرات ها می باشد ؛ 2) تولید گلوکز از اسیدهای آمینه در بدن ، مستلزم فعالیت و به تبع آن دفع حرارت بیشتری است که منجر به اتلاف بیشتر انرژی از بدن می شود ؛ 3) استفاده از مقدار زیادی اسید آمینه به عنوان منبع انرژی باعث فشار متابولیکی به حیوان می شود که ناشی از نیاز به سنتز اسید اوریک از مقدار زیادی ازت حاصل از آمین زدایی اسیدهای آمینۀ گلوکوژنیک است . مصرف زیاد پروتئین منجر به مصرف بیش از حد آب و افزایش رطوبت مدفوع و ادرار هم می شود که این وضعیت در حرارت های محیطی بالا حائز اهمیت است .
میزان نیاز به انرژی از لحاظ نظری
نیاز یک حیوان به انرژی به سه بخش اصلی تفکیک می شود : 1ـ انرژی برای نگهداری حیوان که معمولاً از آن به احتیاجات انرژی نگهداری یاد می شود ؛ 2ـ انرژی لازم برای تولید محصولاتی نظیر تخم مرغ یا ماهیچه ؛ و 3- انرژی لازم برای فعالیت . به مجموع احتیاجات انرژی برای حفظ و انجام فعالیت ها و وظایف طبیعی بدن و نیز انجام فعالی

دانلود مقاله شبیه ساز میکروسکوپی

اختصاصی از اینو دیدی دانلود مقاله شبیه ساز میکروسکوپی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

معرفی :
AIMSUN (شبیه ساز میکروسکوپی عملکردی برای شبکه های شهری و غیر شهری) [BAR94] ، شبیه ساز ترافیکی میکروسکوپی می باشد که می تواند شامل شبکه های ترافیکی متفاوتی باشد . شبکه های شهری ، آزادراهها ، بزرگراه ها ، کمربندی ها ، راه های شریانی و ترکیبی از آن ها ، به عنوان یک ابزار برای آنالیز ترافیکی برای کمک به مهندسین ترافیک در سیستم های آنالیز و طراحی ترافیک ، طراحی و ساخته شده است . به اثبات رسیده است که این برنامه برای بسیاری از سیستم های کنترل ترافیک جدید و برنامه های مدیریتی مفید و کارا بوده است که چه بر پایه ی تکنولوژی سنتی و چه بر اساس اجرای سیستم های حمل و نقل هوشمند امتحان شده است .
AIMSUN می تواند سیستم های کنترل ترافیک سازگار مثل SCATS ، VS-PLUS و C-Regelaar را شبیه سازی کند همچنین می تواند در زمینه های حقیقی سازی اتومبیل ها ، سیستم های کنترلی که به حمل و نقل عمومی سرویس می دهد ، سیستم های مدیریتی حمل و نقل پیشرفته (با استفاده از VMS ، استراتژی های کاهش میزان ترافیک ، سیاست های اجرای شبیراهه ها و ... )، سیستم های هدایت و راهنمایی اتومبیل ها ، زمان بندی اتومبیل های حمل ونقل و سیستم های کنترلی و نمایش آن ها بر روی تاثیرات محیطی از لحاظ آلودگی هوا ومنابع انرژی ، مورد استفاده ی گسترده قرار می گیرد .
AIMSUN از شیوه و رویکرد شبیه سازی میکروسکوپی تبعیت می کند . این بدان معناست که رفتار هر وسیله ی نقلیه در شبکه ، به طور پیوسته از دوره ی زمانی شبیه سازی در مدتی که در شبکه ی ترافیکی سفر می کند بر طبق مدل های رفتاری اتومبیل های مختلف مدل سازی شده است (برای مثال ، جریان اتومبیل ها ، تغییرات ردیف ها) . AIMSUN شبیه سازی ترکیبی از مسائل پیوسته و ناپیوسته می باشد . این بدان معناست که تعدادی از عناصر سیستم (اتومبیل ها ، تابلوهای راهنمایی ) که وضعیتشان در طول مدت شبیه سازی به طور پیوسته تغییر می کند به وقفه های زمانی ثابت کوتاه تقسیم بندی می شوند که به آنها سیکل های شبیه سازی می گویند . عناصر دیگری وجود دارند(سیگنال های ترافیکی ، نقاط ورودی) که وضعیتشان در نقاط خاصی از زمان شبیه سازی به طور ناپیوسته تغییر می کند . سیستم به طور گسترده و در سطح بالایی از شبکه های حمل و نقلی ، تشخیص بین انواع مختلف از اتومبیل ها و راننده ها ، ناتوانی های شبکه ، بازه ی گسترده ای از ژئومتری شبکه و ... مدلسازی می کند . بسیاری از تجهیزات ترافیکی که در یک شبکه ی ترافیکی واقعی موجود می باشند در AIMSUN به صورت مجازی مدلسازی شده اند :
چراغ های راهنمایی ، تابلوهای راهنمایی ، تابلوهای پیغام دهنده ی الکترونیکی ،ابزارهای اندازه گیری شیبراهه ها و ... ، دادههای ورودی که به AIMSUN داده می شود یک سناریوی شبیه سازی و یک سری پارامترهای شبیه سازی که آزمایشات را تشریح می کند ، می باشد . سناریو به چهار نوع داده طبقه بندی می گردد :
توزیعات شبکه ، نقشه های کنترل ترافیکی ،داده های نیاز ترافیکی و نقشه های حمل و نقل عمومی ، پارامترهای شبیه سازی ، مقادیر ثابتی می باشند که آزمایش را تشریح می کنند (زمان شبیه سازی ، دوره ی افزایش گرما ، وقفه های آماری و ...) و برخی پارامترهای متغیر برای کالیبره کردن مدل ها به کار برده می شوند (زمان های عکس العمل ، مناطق تغییر صف و ردیف و ...)
خروجی ها که به وسیله ی AIMSUN صادر می گردند بازنمایی گرافیکی پیوسته ای از اجرای شبکه ی ترافیکی به صورت های دو و سه بعدی ، داده های خروجی آماری (جریان ، سرعت ، زمان های سفر ، تاخیرات ، زمان های توقف) و داده هایی که با راهنمایی شبیه سازی شده جمع بندی می شوند (شمارشگر ها ، سکونت ها و سرعت ها ) می باشند .
1-1- AIMSUN و AIMSUN NG :
این اطلاعات به طور عمده AIMSUN را پوشش می دهند ، شبیه ساز ترافیکی که در محیط های حمل و نقلNG AIMSUN جدید به وسیله ی TSS جمع بندی گردیده است . نکته ی قابل توجه این است که هر دو محصول نام یکسانی دارند . محیط اطراف در شبیه سازی همیشه NG AIMSUN خوانده خواهد شد ولی AIMSUN تنها یک شبیه ساز می باشد .
به راهنمای NG AIMSUN برای اطلاعات در مورد محیط اطراف و دیگر ابزارهای موجود در آن بنگرید . شکل شماره ی 1 مجموعه ای از AIMSUN با محیط NG AIMSUN را نشان می دهد .
2-1- 0 . 5 AIMSUN در مقابل 2 . 4 AIMSUN :
تفاوت اساسی در این دوسری از GETRAM محیط نرم افزاری آنها می باشد . گرچه در 0 . 5 AIMSUN ها برخی اصلاحات و تغییرات را برای مدل های ترافیکی نیز به وجود آورده ایم . در بسیاری از سری های عمده ی شبیه سازی ، یک کالیبراسیون مجدد از شبکه ی GETRAM سری 2 . 4 برای دستیابی به نتایج مشابه با سری های پیشین لازم می باشد .
ما پیشنهادی می دهیم که در صورت عدم ایجاد مشکلی در کالیبراسیون مجدد ، از سری جدید AIMSUN استفاده شود (این مشکل می تواند در انتهای پروژه ویا در اولین گام ها از وضعیت های جدید ه وجود آید) .
تغییرات اساسی که در 0 . 5 AIMSUN نسبت به 2 . 4 AIMSUN موجود می باشد به قرار زیر است .
گام های شبیه سازی جدید :
پارامتر گام های شبیه سازی می تواند پارامتر زمان عکس العمل متفاوت باشد . مقادیر دربازه ی 1 .0 تا 0 .1 ثانیه قابل قبول خواهند بود .
زمان عکس العمل متغیرها :
پارامتر زمان عکس العمل می تواند ثابت (مساوی با گام های شبیه سازی در سری 2 . 4) یا متغیر (ترکیبی از گام های شبیه ساز) باشد . در حالت ثابت ، برای تمامی اتومبیل ها مقادیری برابر خواهد داشت . در حالت متغیر ، کاربر می تواند یک تابع آماری ناپیوسته برای هر نوع اتومبیلی تعریف کند . زمان عکس العمل برای هر اتومبیل جداگانه ای از این توزیعات تبعیت خواهند کرد .

زمان عکس العمل توقف در متغیرها :
پارامتر زمان عکس العمل در توقف می تواند در روش مشابه برای پارامتر زمان عکس العمل ثابت یا متغیر باشد . در بررسی یک فاصله ، نه تنها اتومبیل های موافق جریان بلکه اتومبیل های خلاف جریان نیز در مقاطع موجود می باشند ، حتی در حالتی که تقاطعی بین هر دو مقطع نیز وجود داشته باشد چنین چیزی به چشم می خورد . این برای بالا بردن سطح کیفیت شبیه سازها مفید خواهد بود . این عملکرد در سری 1 . 5 AIMSUN تغییر کرده است .
تقاطعات درون منطقه ای :
مناطق مورد بررسی که در میان تقاطعات به وجود آمده اند درمحاسبات مناطق برخورد مسیرها در چهارراه ها به حساب آورده می شوند و بنابراین شبیه سازی در این زمینه نیز اصلاح و سطح آن ارتقاء یافته است . این موضوع در حفاظ های گردش به چپ شبیه سازی شده در AIMSUN مفید واقع شده است .
مدل های برخورد در تقاطعات :
مدلسازی برخورد در تقاطعات به منظور واقعیت بخشیدن به موضوع برخورد اتومبیل ها در تقاطعات اصلاح شده است . این موضوع برای شبیه سازی اتومبیل های بسیار بلند مانند ترامواها و کامیون های بلند مفید می باشد .
استراتژی های جریان :
استراتژی های جریان به عنوان یک میانگین ازداده های آماری بر حسب چرخش در مقاطع محاسبه نمی گردد (مانند سری 2 . 4) بلکه با استفاده از داده هایی که از هر اتومبیل که از مقاطع ورودی به مقاطع خروجی حرکت می کنند جمع آوری شده اند و مورد استفاده قرار می گیرند .

3-1-تغییرات جدید در 1 . 5 AIMSUN :
بعلاوه ی اصلاحاتی که در AIMSUN سری 0 . 5 صورت گرفته است ، اصلاحات و تغییرات زیر نیز در AIMSUN سری 1 . 5 انجام شده است .
ویرایش گره های پیشرفته :
تجسم ، تغییر و اصلاح ورودیها در چرخش ها و مناطق جریان های خلاف گره ها .
رنگ بندی اتومبیل های در حال چرخش :
اتومبیل های در حال چرخش با رنگ های متفاوت نشان داده شده اند ، حتی زمانی که آنها مایل به یافتن مسیرهای جدیدی باشند رنگشان تغییر می کند .
مدل دید از مقابل :
اینک اتومبیل ها قادر به پیش بینی دو چرخش پیش روی خود برای انتخاب رفتاری ردیف ها خواهند بود که این عمل با حدس میزان مسیر همراه خواهد بود .
مسافت دید برای Give way :
بخش مسافت دید اینک نسبت به بخش های پیشین خود با بررسی حرکت اتومبیل هایی که از جانب مخالف نیز در جریان هستند ، گسترش یافته است .
افزایش دید از مقابل درمدل Give way :
در بررسی یک فاصله ، اتومبیل های درجهت جریان نه تنها در بخش های بررسی جریان موافق بلکه در بررسی جریان های حرکت روبرو نیزبا طول دید از مقابل 100 متر بررسی می گردند .
انیمیشن با کیفیت بالاتر :
بااستفاده از ریز وقفه ها و فرکانس های دوره ای –کسری تصویر و انیمیشن ها با کیفیت بالاتری ارائه گردیده اند .

کنترل بهتر بر تولید اتومبیل :
گزینه های مقاصد ورودی بیشتر مثل هر مرکز ثقلی و یا مقطعی با یک مدل توزیع ویژه موجب شده است که ما بتوانیم شرایط ترافیکی بیشتری را شبیه سازی کنیم .
الگوهای تابلوهای آشکار ساز :
الگو تابلوهای آشکار ساز با مهیا کرن شناخت عملکردهای آشکار سازی برای نقشه های کنترل سیگنال ها مفید واقع گردیده اند .
مفاهیم نمایش اتومبیلها :
همینک نمایش انیمیشنی دو بعدی با تابلوهای راهنمایی که در زمان چرخش اتومبیل ها و یا تغییر مسیر آنها فعال می شوند همچنین چراغ های ترمزی که در زمان ترمز اتومبیل ها روشن می گردند ، گسترش یافته اند .
LOS تقاطع ها :
اینک این امکان وجود دارد که سطح سرویس (LOS) در یک تقاطع بر حب متادولوژی ظرفیت بزرگ راه ها نمایش داده شود .
افزایش میزان خطرنماها :
علاوه بر چراغ های راهنمایی ، افزایش تعداد خطر نماها به صورت نمایش سه بعدی صورت گرفته است .
4-1-روند شبیه سازی :
منطق روند شبیه سازی در AIMSUN درشکل شماره ی 2 به نمایش درآمده است . این مساله با روند شبیه سازی دو شاخه ای در ترکیب با جدول زمان بندی با اسکن فعالیت ها قابل توجیه می باشد . درهر وقفه ی زمانی (گام های شبیه سازی) ، دوره ی شبیه سازی لیست جدول زمان بندی اتفاقات غیر شرطی را بازنگری می کند . در فلوچارت موجود ، خانه ی «update control» این گام را اجرا می کند . پس از این روند ، یک سری از حلقه ها شروع به بازنگری ورودی های (مسیرها و تقاطعات)و اتومبیل ها در مدل می کنند . زمانی که آخرین گزینه نیز بازنگری گردید ، شبیه ساز موارد باقیمانده را مانند ورود اتومبیل های جدید ، جمع آوری داده های جدید و ... اجرا خواهد کرد .
بر طبق نوع شبیه سازی ، اتومبیل های جدید بر طبق شیوه ی تولید جریان به درون شبکه وارد می شوند (برای مثال توزیعات بزرگ راهی) . در این حالت ، روند شبیه سازی ، شامل محاسبات اولیه ای از مسیرهای عبوری از هر بخش به هر مقصد بر طبق معیار مقادیر اتصال ارائه شده توسط کاربر خواهد بود .
شکل شماره ی 3 روند شبیه سازی برای مدل پایه ای مسسیر را نشان می دهد . در این حالت ، مولفه ی کوتاهترین مسیر ، کوتاه ترین مسیر برطبق زمان سفر جدید را به وسیله ی شبیه ساز محاسبه می کند و یک مدل فرض مسیر برای اتومبیل ها در این مسیر در طول وقفه های زمانی معین ارائه می گردد . اتومبیل ها این مسیر فرضی را از مقصد تا مبداء در زمان تولید می پیمایند .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  50  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید