Transcript บทที่ 4
Slide 1
วิชา สศ 402
โภชนศาสตร์ และการให้ อาหารโค
Slide 2
บทที่ 4
โปรตีนและการใช้ ประโยชน์
ในบทนีจ้ ะกล่าวถึงโครงสร้ างทางเคมี การแบ่ งประเภทและ
ความสาคัญของโปรตีนในร่ างกาย การย่ อย และ การใช้ ประโยชน์
ของโปรตีนในส่ วนต่ างๆของระบบทางเดินอาหารในสั ตว์ เคีย้ วเอือ้ ง
เนื่องจากโปรตีนเป็ นส่ วนประกอบทีส่ าคัญของเซลล์ต่างๆในร่ างกายและ
เป็ นแหล่งพลังงานทีส่ าคัญของร่ างกายอีกแหล่งหนึ่ง
Slide 3
โปรตีน
เป็ นสารประกอบทีส
่ าคัญในเซลล์ พชื และสั ตว์ ในพืชพบมาก
ขณะเจริญเติบโต คือใบและเมล็ด
พืชสั งเคราะห์ โปรตีนจากสารประกอบไนโตรเจน และซัลเฟอร์
ในดิน (ในรู ปของไนเตรทและ ซัลเฟต)
จุลน
ิ ทรีย์สังเคราะห์ โปรตีนจากสารประกอบทีไ่ ม่ ใช่ โปรตีนได้
พืชและจุลน
ิ ทรีย์จงึ เป็ นแหล่ งโปรตีนของสั ตว์
Slide 4
โปรตีนเป็ นโภชนะที่สาคัญ
: เป็ นส่ วนประกอบของเซลล์ ทุกเซลล์ ในร่ างกายเช่ นกล้ ามเนือ้
กระดูก ขน ผม และผิวหนัง
: เกีย่ วข้ องกับการยืดและหดตัวของกล้ ามเนือ้
: ทาหน้ าทีเ่ ป็ นภูมิค้ ุมกันของร่ างกาย
: เป็ นส่ วนประกอบของฮอร์ โมน
: เป็ นส่ วนประกอบของเอนไซม์ ที่เกีย่ วกับการเมตาบอลิซึม
Slide 5
โปรตีนคืออะไร
เป็ นสารประกอบอินทรีย์ที่มี C, H และ O
แต่ มี N ประมาณ 16 %
นอกจากนีม้ ี S, P และ Fe
ส่ วนประกอบของโปรตีน คือ กรดอะมิโน (Amion acid)
กรดอะมิโนจะเชื่อมต่ อกันโดยใช้ พน
ั ธะเปปไทด์ (Peptide bond)
ซึ่งเกิดจากการรวมกันระหว่ างกลุ่มคาร์ บอกซิล (Carboxyl
group, -COOH) ของกรดอะมิโนตัวหนึ่งและหมู่อะมิโน (Amino
group, -NH2) ของกรดอะมิโนอีกตัวหนึ่ง
Slide 6
กรดอะมิโน
ที่เกิดขึน
้ ตามธรรมชาติทุกชนิดเป็ นแบบ L-configuration
เป็ นรู ปที่ร่างกายนาไปใช้ ประโยชน์ ได้
กรดอะมิโนสั งเคราะห์ มีท้ ัง D& L form
ในทางการค้ าจึงมักผลิตในรู ป L เพือ
่ ให้ ร่างกายสั ตว์ใช้ ได้
ยกเว้ นเมทไธโอนีน ในสั ตว์ ปีกใช้ ได้ ท้ งั รู ป D&L ในทาง
การค้ าจึงผลิตในรู ป DL-methionine
Slide 7
ประเภทของกรดอะมิโน
1.
2.
3.
4.
5.
กลุ่มทีม่ ีโครงสร้ างเป็ นเส้ นตรง (aliphatic amino acid) glycine,
alanine, valine, leucine, serine, threonine, isoleucine
กลุ่มทีม่ ีกามะถันเป็ นองค์ ประกอบ ( methionine, cystine, cysteine)
กลุ่มทีม่ ีสมบัติเป็ นกรด(glutamine, aspartine)
กลุ่มทีม่ ีสมบัติเป็ นเบส(arginine, lysine, histidine)
กลุ่มทีม่ ีโครงสร้ างเป็ นวงแหวน(phenyalanine, tyrosine,
trytophane, proline)
Slide 8
ประเภทของกรดอะมิโน
Essential amino acid
Arginine
Histinine
Isoleucine
Leucine
Methionine
Lysine
Phenylalanine
Threonine
Trytophane
valine
Non essential amino acid
Alanine
Aspartine
Asparagine
Cysteine
Glutamic acid
Glutamine
Glycine
Proline
Serine
tyrosine
Slide 9
โครงสร้ างของกรดอะมิโน
HOOC-CH2-NH2
HOOC-CH(NH2)CH2
glycine
alanine
HOOC-CH(NH2)CH2-SH
cysteine
HOOC-CH(NH2)CH2-
HOOC
N
H
proline
phenylalanine
Slide 10
แบ่ งโปรตีนในทางเคมี
- Simple protein : ประกอบด้ วยกรดอะมิโนต่ อกันโดยพันธะเปปไทด์
- Conjugated protein :ที่มีสารอืน่ รวมตัวกันแยกออกได้ ยาก เช่ น
ไกลโคโปรตีน (glycoprotein) คือ โปรตีนที่มีคาร์ โบไฮเดรต
- Derived protein :โปรตีนที่เกิดจากการเปลีย่ นแปลงของโปรตีน
ธรรมดาและโปรตีนรวม โดยปฏิกริ ิยาทางเคมีหรือการ
เปลีย่ นแปลงทางฟิ สิ กส์
Slide 11
คุณสมบัตขิ องโปรตีน
-
การละลาย ละลายนา้ ได้ น้อย มีลกั ษณะเป็ น colloid
ตกตะกอนในเกลือ
การเป็ นบัฟเฟอร์ มีกลุ่มคาร์ บอกซิล(ใบกระถิน)
การเสี ยสภาพ โดยความร้ อน กรด ด่ าง เกลือ แอลกอฮอล
คุณภาพขึน้ กับกรดอะมิโนที่เป็ นองค์ ประกอบ กรดอะมิโนที่
ขาดเสมอในอาหาร Limiting amino acid เช่ นมนสั ตว์ ปีก
ขาด Methionine, Lysine ในสุ กรขาด Lysine
Slide 12
โปรตีนในอาหารจากพืช
ส่ วนใหญ่ อยู่ในรู ปของ nitrogen ที่มีอยู่ในพืช โปรตีนบางส่ วน
ละลายได้ บางส่ วนไม่ ละลายและบางส่ วนอยู่ในผนังเซลล์
แบ่ งตามการละลายได้ (solubility) คือ
True protein(70%) : prolamine, globulin, glutelins
NPN= non protein nitrogen: free amino acid, volatile
amine, alkaloids, ammonium salt, nitrate, nitrite
Slide 13
การย่ อยโปรตีนในสั ตว์ เคีย้ วเอือ้ ง
- ใช้ เอนไซม์ จากจุลนิ ทรีย์ เอนไซม์ จากระบบทางเดินอาหาร
และเอนไซม์ จากตับอ่ อนในการย่ อยอาหาร
มีการหมุนเวียนของไนโตรเจนในร่ างกายดีกว่ า
ใช้ ไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน (NPN) เป็ นแหล่ งโปรตีนได้
จุลน
ิ ทรีย์ในกระเพาะรู เมนสั งเคราะห์ โปรตีนได้ เพียงพอต่ อ
ความต้ องการและเซลล์ถูกใช้ เป็ นประโยชน์ ต่อสั ตว์ ได้
Slide 14
การย่ อยโปรตีนในกระเพาะรูเมน
โดยจุลนิ ทรีย์ การย่ อยสามารถแบ่ งออกเป็ น 2 ขั้นตอน คือ
(1) Hydrolysis (enzyme proteolysis) ที่ peptide bond
(2) Deamination อาจมี Decarboxylation และการ
Transamination
- ขึน้ กับ pH (6-7) ไม่ เหมาะคือ pH 4.5, 7.2
ได้ ผลผลิต คือ กรดอะมิโน แอมโมเนีย และกรดอินทรีย์
Slide 15
โปรตีนทีเ่ ข้ ามาในกระเพาะรูเมน
-
คือ Dietary protein + Dietary nitrogenous organic
compound + Mucoprotein
จุลนิ ทรีย์ที่เกีย่ วข้ องคือ
Gram negative Bacteroides, Selenomonas,
Butyrivibrio
Protozoa : Entodonium, Eudiplodium, Ospryocolex
Slide 16
การย่ อยโปรตีนในกระเพาะรูเมน
โปรตีนในอาหารและนา้ ลายถูกย่ อยได้ เป็ นกรดอะมิโนโดย
Peptidase (ขบวนการไฮโดรไลซีส)และเกิดการดึงกลุ่มอะมิโนออก
ได้ แอมโมเนีย
ใช้ Endopeptidase และ Exopeptidaseหลัง่ ออกนอกเซลล์ ดึงมา
ไฮโดรไลซีสต่ อภายในเซลล์
ไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีนในอาหารและนา้ ลายถูกย่ อยโดย urease
ได้ แอมโมเนีย และ ATP
Slide 17
ผลผลิตในกระเพาะรูเมน
กรดอะมิโนทีเ่ กิดจากการย่ อยโปรตีน
: บางส่ วนถูกเปลีย่ นเป็ น Short chain fatty acid ซึ่งอาจถูกใช้ ไปในการ
สั งเคราะห์ เซลล์ของแบคทีเรียโดยตรง
: ถูกดูดซึมผ่ านผนังกระเพาะรูเมนไปใช้ ประโยชน์
แอมโมเนียทีเ่ กิดขึน
้
: บางส่ วนถูกจุลนิ ทรีย์ดึง N ไปสั งเคราะห์ เป็ น Microbial protein
: ดูดซึมผ่ านผนังกระเพาะรูเมนเข้ าเส้ นเลือดไปทีต่ ับ
Slide 18
ส่ วนประกอบภายในกระเพาะรูเมน
Protein in feed
NPN
hydrolysis
peptides+ amino acids
deamination
NH3
+ short chain fatty acids
+ microbial cells (protein)
To small intestine
Absorbed
to liver
Slide 19
ปัจจัยที่มีผลต่ อการย่ อย
1.
2.
3.
คุณสมบัตขิ องโปรตีนหรือการละลายได้ ของโปรตีนใน
อาหาร(protein solubility)
วิธีการให้ อาหาร มีผลต่ อ retention time และ rate of
passage ขนาดของชิ้นอาหารมีผลเช่ นกัน
ปัจจัยที่เกิดจากตัวสั ตว์ เช่ นชนิดของจุลนิ ทรีย์ในรู เมน โคมี
retention time สู งกว่ าแกะ (แกะมีการเคีย้ วมากครั้งกว่ า)
Slide 20
เกิดอะไรขึน้ กับแอมโมเนียที่ตบั
แอมโมเนียจัดเป็ นสารพิษชนิดหนึ่งถ้ ามีปริมาณมากเกินไปใน
เลือด ร่ างกายต้ องมีกลไกในการกาจัด หรือทาให้ มีความเป็ นพิษ
ลดลง
จึงเกิดการเปลีย่ น NH3
urea เกิดขึน้ ที่
เซลล์ ตับ
ยูเรี ยทีเ่ กิดขึน
้ จะถูกกาจัดออกจากร่ างกายทางปัสสาวะ
แต่ บางส่ วนสามารถนามาใช้ ประโยชน์ ได้
Slide 21
วัฏจักรของยูเรีย (Urea cycle) คืออะไร
คือ วงจรการสั งเคราะห์ และการหมุนเวียนของ urea ในร่ างกาย
Urea in saliva
NH3 in rumen
Urea in
urine
NH3
urea
liver
Urea in
blood
Slide 22
การใช้ ประโยชน์ ของ Urea เป็ นอย่ างไร
บางส่ วนจะดูดซึมกลับเข้ ากระแสเลือด เพือ่ นาไปใช้ ประโยชน์
ทีผ
่ นังกระเพาะรู เมน Urea จะถูกดูดซึมกลับเข้ าในกระเพาะ
จุลนิ ทรีย์มี Urease ได้ แอมโมเนีย
ทีต
่ ่ อมนา้ ลาย urea จะถูกเก็บสะสมไว้ และกลับเข้ าสู่ กระเพาะอีก
ครั้งเมื่อมีการกินอาหารหรือเคีย้ วเอือ้ ง
จุลนิ ทรีย์จะใช้ ประโยชน์ จาก N ที่เป็ นส่ วนประกอบใน urea ได้ ดี
Slide 23
ข้ อดีของการมีวฏั จักรของยูเรีย
มีแหล่ งไนโตรเจนสารองให้ จุลนิ ทรีย์ในการสั งเคราะห์ โปรตีน
โดยไม่ ต้องใช้ ไนโตรเจนจากอาหารเพียงอย่ างเดียว
แหล่ งของไนโตรเจนในร่ างกายได้ แก่
ไนโตรเจนจากอาหาร
ไนโตรเจนจาก Urea ทีก
่ ลับเข้ ากระเพาะรู เมน 95 % N- recycle
ไนโตรเจนจาก NPN (urea) ในนา้ ลาย 60-70 % N ในนา้ ลาย
ไนโตรเจนจากเซลล์ ในระบบทางเดินอาหาร
Slide 24
แบคทีเรียและ โปรโตซัว ใช้ ประโยชน์ จากโปรตีนต่ างกัน
- แบคทีเรีย หลัง่ เอนไซม์ ออกจากเซลล์ hydrolysis จึงเกิดภายนอก
เซลล์ amino acids + peptides ถูกนาเข้ าในเซลล์ deamination
เกิดภายในเซลล์
Amino acid เป็ นโปรตีนของจุลนิ ทรีย์ บางส่ วน amino acid เป็ น
straight or branch chain VFA, fatty acids, NH3, CO2, CH4 +
heat
- โปรโตซัว hydrolysis และ deamination เกิดขึน้ ภายในเซลล์
เนื่องจากลักษณะการกินอาหารเป็ นแบบเขมือบ (engulfment)
Slide 25
ข้ อดีของการมีจุลนิ ทรีย์
ทาให้ สัตว์ เคีย้ วเอือ้ งใช้ ประโยชน์ จากอาหารทีม่ ีโปรตีนต่าได้
จุลน
ิ ทรีย์สามารถสั งเคราะห์ กรดอะมิโน ได้ เพียงพอกับความ
ต้ องการ โดยเฉพาะ lysine และ methionine
เมื่อจุลน
ิ ทรีย์ถูกย่ อยในกระเพาะแท้ และลาไส้ เล็กได้ กรดอะมิโน
ซึ่งจะถูกนาไปใช้ ประโยชน์ ได้ โดยตรง
เนื่องจากโปรตีนในจุลนิ ทรีย์เป็ นโปรตีนทีม่ ีคุณภาพใกล้ เคียงกับ
โปรตีนที่ร่างกายของสั ตว์ ต้องการ
Slide 26
ข้ อเสี ยของการมีจุลนิ ทรีย์
ในการสั งเคราะห์ โปรตีนโดยจุลนิ ทรีย์จาเป็ นต้ องใช้ แหล่ง
พลังงานด้ วย เช่ น คาร์ โบไฮเดรตทีย่ ่ อยได้ ง่าย
ถ้ ามีพลังงานไม่ เพียงพอจุลน
ิ ทรีย์จะไม่ สามารถใช้
ประโยชน์ จากโปรตีนในอาหารได้ หมด โปรตีนบางส่ วนจึง
ถูกขับออกทางปัสสาวะ
โปรตีนทีก
่ นิ ถูกใช้ โดยจุลนิ ทรีย์ก่อน
Slide 27
โปรตีนไหลผ่ าน (Bypass protein) คืออะไร
คือ โปรตีนทีไ่ ม่ ถูกย่ อยโดยเอนไซม์ จากจุลนิ ทรีย์หรือไม่ ถูกย่ อยใน
กระเพาะรู เมน แต่ สามารถถูกย่ อยเมื่อไหลผ่ านเข้ าไปในกระเพาะ
แท้ หรือลาไส้ เล็ก
โปรตีนไหลผ่ านจะถูกย่ อยโดยเอนไซม์ จาก กระเพาะแท้ ,
ลาไส้ เล็ก และตับอ่ อน
ได้ ผลผลิตคือ amino acids ซึ่งดูดซึมไปใช้ ประโยชน์ ได้ ใน
ร่ างกายโดยตรง
Slide 28
โปรตีนไหลผ่ านใช้ ประโยชน์ อย่ างไร
ต้ องไม่ ให้ จุลนิ ทรีย์เข้ าใช้ ประโยชน์
วิธีการป้องกันไม่ ให้ โปรตีนถูกย่ อยสลายในกระเพาะรูเมน
(protected protein และ protected amino acids) เช่ น การ
เปลีย่ นแปลงลักษณะทางกายภาพของอาหาร
- ใช้ ความร้ อน หรือ ใช้ สารเคมีในการลดอัตราการย่ อยสลายของ
โปรตีน
Slide 29
การใช้ ความร้ อนและสารเคมี
- การใช้ ความร้ อน เช่ นการสกัดนา้ มันจากเมล็ดพืช การอัดเม็ดอาหาร
ด้ วยความร้ อน ทาให้ เกิด protein denature จึงทาให้ Nsolubility ลดลง หรือ ทาให้ เกิดขบวนการ maillard reaction
(carbohydrate+ protein)
- การใช้ สารเคมี ทาให้ เกิด linkage between protein molecule
Formaldehyde, Tannin , Glutaraldehyde, Glyxal
และ Hexa methelene tetranine
Slide 30
โปรตีนทีเ่ ข้ าสู่ กระเพาะแท้ ประกอบด้ วย
โปรตีนในอาหารที่ไม่ ถูกย่ อยโดยจุลนิ ทรีย์
เซลล์ ของจุลน
ิ ทรีย์
เซลล์ ของเยือ
่ บุทางเดินอาหารที่หลุดลอกออกมา
การย่ อยโปรตีนในกระเพาะจะใช้ เอนไซม์ จากตัวสั ตว์
เช่ น pepsin + HCl ได้ กรดอะมิโนที่สามารถดูดซึมผ่ านผนัง
กระเพาะแท้ ได้
Slide 31
โปรตีนที่เข้ ามาในลาไส้ เล็ก
: โปรตีนในอาหารที่ไม่ ถูกย่ อยโดยจุลน
ิ ทรีย์
: เซลล์ ของจุลน
ิ ทรีย์
: เซลล์ ของเยือ
่ บุทางเดินอาหารที่หลุดลอกออกมา
: เอนไซม์ จากกระเพาะแท้
เอนไซม์ ที่ใช้ ย่อยผลิตจากตับอ่อนและลาไส้ เล็กเท่ านั้น
เอนไซม์ ที่สาคัญ : trypsin, chymotrypsin, carboxypeptidase,
nuclease และ phosphodiesterase
Slide 32
การย่ อยโปรตีนในลาไส้ เล็ก
Abomasum
undigested protein+ microbial protein
+endogenous protein+ enzyme
proteolytic enzyme
amino acids
Small intestine
To large intestine
Absorbed amino acids
to portal vein
Slide 33
ผลผลิตจากการย่ อยในลาไส้ เล็ก
คือ กรดอะมิโนชนิดต่ าง ๆ ซึ่งจะถูกดูดซึมไปใช้ ประโยชน์ ตามส่ วน
ต่ างๆของร่ างกาย มีการใช้ ประโยชน์ คือ
: สั งเคราะห์ เป็ นโปรตีนในร่ างกาย
: เปลีย่ นรู ปไปเพือ่ ใช้ เป็ นแหล่ งพลังงาน
: สั งเคราะห์ เป็ นกรดอะมิโนชนิดอืน่ ๆผ่ านขบวนการ
transamination
: สั งเคราะห์ เป็ นกลูโคส หรือไขมัน
Slide 34
การใช้ ประโยชน์ จากกรดอะมิโน
: เริ่มจากดึงกลุ่มอะมิโน (deamination)ออกจากกรดอะมิโน โดยการ
oxidative, non oxidative deamination , transamonation
N ที่เป็ นองค์ ประกอบของ amino group จะถูกกาจัดออกจากร่ างกายโดย
การ deamination แล้วเปลีย่ นให้ เป็ นurea
ร่ างกายขับ urea ออกทางปัสสาวะ
โครงสร้ างอืน
่ ทีเ่ ป็ นองค์ ประกอบจะถูกนาไปใช้ ประโยชน์ เช่ น นาไป
สั งเคราะห์ เป็ นคาร์ โบไฮเดรต เปลีย่ นเป็ นไขมัน หรือ เปลีย่ นเป็ นนา้
คาร์ บอนไดออกไซด์ และพลังงาน เป็ นต้ น
Slide 35
ประเภทของกรดอะมิโน
1. Glucogenic amino acids : กรดอะมิโนที่สามารถเปลีย่ นเป็ น
pyruvate, alpha ketoglutarate, succinyl CoA, fumarate
oxaloacetate ซึ่งเป็ นตัวกลางในวิถีไกลโคไลซีส และ
วัฏจักรเครบส์ ได้
2. Ketogenic amino acids : กรดอะมิโนที่สามารถเปลีย่ นเป็ น
acetate, acetyl CoA เพือ่ ให้ พลังงานหรืออาจเปลีย่ นเป็ นกรด
ไขมัน และ สารคีโตนได้
Slide 36
โปรตีนที่เข้ ามาในลาไส้ ใหญ่ ประกอบด้ วย
โปรตีนจากอาหารทีไ่ ม่ ถูกย่ อยในกระเพาะรู เมนและ
ลาไส้ เล็ก
เซลล์ ของจุลน
ิ ทรีย์ทไี่ ม่ ได้ ถูกย่ อยในลาไส้ เล็ก
เซลล์ เยือ
่ บุของระบบทางเดินอาหาร
นา้ ย่ อยจากลาไส้ เล็ก ตับอ่ อน และนา้ ดีบางส่ วน
Slide 37
ผลผลิตจากการย่ อยโปรตีนในลาไส้ ใหญ่
คือ NH3 , volatile fatty acid, microbial cell
NH3 : ดูดซึมกลับไปใช้ ประโยชน์ ในร่ างกายได้ บางส่ วน
: บางส่ วนถูกนาไปสร้ างเป็ น urea
: บางส่ วนนาไปสั งเคราะห์ เป็ นจุลนิ ทรีย์
volatile fatty acid : ดูดซึมกลับไปใช้ ได้ บางส่ วน
microbial cell
: ไม่ สามารถนาไปใช้ ประโยชน์ ได้
Slide 38
กรดอะมิโนนาไปใช้ ประโยชน์ อย่ างไร
เมื่อดูดซึมเข้ าไปในเลือด จากนั้นจะถูกนาไปส่ วนต่ างๆของร่ างกาย
ใช้ ประโยชน์ คอื
: สั งเคราะห์ โปรตีน
: ใช้ เป็ นพลังงาน
: ใช้ สังเคราะห์ กลูโคส
: ใช้ สังเคราะห์ ไขมัน
Slide 39
กรดอะมิโนที่ร่างกายต้ องการ
กรดอะมิโนทีไ่ ม่ จาเป็ นที่ร่างกายสามารถสั งเคราะห์ ได้ จาก
สารประกอบอืน่ และสารตัวกลาง (intermediate)ใน
ขบวนการ glycolysis และ kreb’s cycle เช่ น กลูตาเมท
ออกซาโลอะเซทเตทและไพรูเวท
การสร้ างกรดอะมิโนที่จาเป็ น ใช้ ขบวนการ
transamination
Slide 40
NPN= non protein nitrogen
สารประกอบที่มธ
ี าตุ C,H,O,N เช่ นเดียวกับโปรตีน แต่ ไม่ ใช่
โปรตีน เป็ นสารประกอบที่พบได้ ท้งั ในพืชและสั ตว์ เช่ น
amides, nitrate, alkaloids, ammonium salts
ปกติใช้ สารประกอบนีใ้ นอาหารสั ตว์ เคีย้ วเอือ้ งได้
สารประกอบ amides ในพืชที่พบมากคือ glutamine,
asparagines
Slide 41
สารที่นิยมใช้ มาก
คือ ยูเรีย(urea) ไบยูเรท ( biuret) เกลือแอมโมเนีย (ammonium
salts=(NH4)2HPO4) และมูลสั ตว์
- starea(ธัญพืชบดละเอียดผสมยูเรียแบบextrude)
ยูเรี ย(urea) เป็ น diamides เป็ นผลผลิตที่ได้ จากขบวนการ
catabolism ของร่ างกาย มีไนโตรเจน 46 % คิดเป็ นโปรตีน 288%
ไม่ ควรใช้ ในสั ตว์ กระเพาะเดีย่ ว เพราะย่ อยได้ แอมโมเนียอย่างเร็ ว
จะเป็ นพิษ จุลนิ ทรีย์ที่ไส้ ติ่งใช้ ได้ แต่ โปรตีนทีเ่ กิดขึน้ ใช้ ประโยชน์
ไม่ ได้ ในตัวสั ตว์
Slide 42
การใช้ สารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน
Urea
เมื่อเข้ ากระเพาะถูกย่ อยโดยเอนไซม์ urease ได้ เป็ น
ammonia (มีการสลายตัวอย่ างรวดเร็ว)
Ammonia จะถูกจุลน
ิ ทรีย์นาไปทาปฏิกริ ิยากับ keto-acidที่ผลิตได้
จากคาร์ โบไฮเดรต ได้ เป็ นกรดอะมิโน นาไปสร้ างเป็ นโปรตีนใน
เซลของจุลนิ ทรีย์ จะสร้ างได้ มากหรือน้ อยขึน้ กับพลังงานที่มีอยู่ใน
อาหาร(NFE) โดยเฉพาะคาร์ โบไฮเดรตที่ย่อยง่ าย (ready
fermentable carbohydrate, RFC)
Slide 43
การสลายตัวของ NPN ในกระเพาะรูเมน
Urea + H2O
urease 2NH3 + CO2
CHO enz จุลนิ ทรีย์
VFA+ keto acids
amino acids
microbial protein
free amino acids
absorbed
Slide 44
การใช้ สารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน
ยูเรี ยสลายตัวเป็ นแอมโมเนียได้ เร็ ว ถ้ าจุลน
ิ ทรีย์ใช้ ไม่ ทัน จะมี
ความเข้ มข้ นสู งในกระเพาะรู เมน
การดูดซึมแอมโมเนียไปที่ตับ เพือ
่ ลดความเป็ นพิษโดยเปลีย่ นเป็ น
ยูเรีย กระเพาะที่มีค่าความเป็ นด่ างสู งจะดูดซึมได้ เร็ว
ดังนั้นจึงทาให้ ยูเรียสลายตัวให้ ช้าลง โดยเปลีย่ นเป็ นไบยูเรท เพือ่
ความปลอดภัยของสั ตว์
Slide 45
วิธีการใช้ สารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน
Urea molasses liquid
Urea molasses block
ใส่ ในอาหารข้ น ไม่ ควรเกิน
3% หรือ คิดเป็ น 30%
ของไนโตรเจนในอาหาร
ทาฟางอบยูเรีย หรือฟางหมักยูเรีย 4-6 %
Slide 46
ข้ อควรระวังในการใช้ ยูเรีย
-
ใช้ กบั สั ตว์ที่กระเพาะพัฒนาแล้วเท่ านั้น
รสชาติยูเรียไม่ ดคี วรใส่ อาหารที่มีรสชาติผสมเช่ น กากนา้ ตาล
จุลนิ ทรีย์จะต้ องใช้ เวลาในการปรับตัว
ไม่ ควรให้ ยูเรียที่เป็ นก้ อน ใช้ ไม่ ควรเกิน 3% ของอาหารข้ นหรือ
1%ของวัตถุแห้ งที่กนิ (30g:100kgBW) ไม่ เกิน 30%total N
ไม่ มีฟอสฟอรัส กามะถัน พลังงาน ควรเสริม
ให้ มีสัดส่ วน N:S=12-15:1 ในโค 10:1 ในแกะ
Slide 47
การคิดเทียบหน่ วยของโปรตีนเพือ่ ต้ นทุนค่ าอาหาร
วัตถุดิบ
ราคา(บาท/กก)
โปรตีน%
ยูเรีย
10
288
กากถั่วเหลือง
14
44
ปลาป่ น
32
60
บาท/100กรัม
โปรตีน
0.34
10x100/288
3.18
14x100/44
5.33
32x100/60
วิชา สศ 402
โภชนศาสตร์ และการให้ อาหารโค
Slide 2
บทที่ 4
โปรตีนและการใช้ ประโยชน์
ในบทนีจ้ ะกล่าวถึงโครงสร้ างทางเคมี การแบ่ งประเภทและ
ความสาคัญของโปรตีนในร่ างกาย การย่ อย และ การใช้ ประโยชน์
ของโปรตีนในส่ วนต่ างๆของระบบทางเดินอาหารในสั ตว์ เคีย้ วเอือ้ ง
เนื่องจากโปรตีนเป็ นส่ วนประกอบทีส่ าคัญของเซลล์ต่างๆในร่ างกายและ
เป็ นแหล่งพลังงานทีส่ าคัญของร่ างกายอีกแหล่งหนึ่ง
Slide 3
โปรตีน
เป็ นสารประกอบทีส
่ าคัญในเซลล์ พชื และสั ตว์ ในพืชพบมาก
ขณะเจริญเติบโต คือใบและเมล็ด
พืชสั งเคราะห์ โปรตีนจากสารประกอบไนโตรเจน และซัลเฟอร์
ในดิน (ในรู ปของไนเตรทและ ซัลเฟต)
จุลน
ิ ทรีย์สังเคราะห์ โปรตีนจากสารประกอบทีไ่ ม่ ใช่ โปรตีนได้
พืชและจุลน
ิ ทรีย์จงึ เป็ นแหล่ งโปรตีนของสั ตว์
Slide 4
โปรตีนเป็ นโภชนะที่สาคัญ
: เป็ นส่ วนประกอบของเซลล์ ทุกเซลล์ ในร่ างกายเช่ นกล้ ามเนือ้
กระดูก ขน ผม และผิวหนัง
: เกีย่ วข้ องกับการยืดและหดตัวของกล้ ามเนือ้
: ทาหน้ าทีเ่ ป็ นภูมิค้ ุมกันของร่ างกาย
: เป็ นส่ วนประกอบของฮอร์ โมน
: เป็ นส่ วนประกอบของเอนไซม์ ที่เกีย่ วกับการเมตาบอลิซึม
Slide 5
โปรตีนคืออะไร
เป็ นสารประกอบอินทรีย์ที่มี C, H และ O
แต่ มี N ประมาณ 16 %
นอกจากนีม้ ี S, P และ Fe
ส่ วนประกอบของโปรตีน คือ กรดอะมิโน (Amion acid)
กรดอะมิโนจะเชื่อมต่ อกันโดยใช้ พน
ั ธะเปปไทด์ (Peptide bond)
ซึ่งเกิดจากการรวมกันระหว่ างกลุ่มคาร์ บอกซิล (Carboxyl
group, -COOH) ของกรดอะมิโนตัวหนึ่งและหมู่อะมิโน (Amino
group, -NH2) ของกรดอะมิโนอีกตัวหนึ่ง
Slide 6
กรดอะมิโน
ที่เกิดขึน
้ ตามธรรมชาติทุกชนิดเป็ นแบบ L-configuration
เป็ นรู ปที่ร่างกายนาไปใช้ ประโยชน์ ได้
กรดอะมิโนสั งเคราะห์ มีท้ ัง D& L form
ในทางการค้ าจึงมักผลิตในรู ป L เพือ
่ ให้ ร่างกายสั ตว์ใช้ ได้
ยกเว้ นเมทไธโอนีน ในสั ตว์ ปีกใช้ ได้ ท้ งั รู ป D&L ในทาง
การค้ าจึงผลิตในรู ป DL-methionine
Slide 7
ประเภทของกรดอะมิโน
1.
2.
3.
4.
5.
กลุ่มทีม่ ีโครงสร้ างเป็ นเส้ นตรง (aliphatic amino acid) glycine,
alanine, valine, leucine, serine, threonine, isoleucine
กลุ่มทีม่ ีกามะถันเป็ นองค์ ประกอบ ( methionine, cystine, cysteine)
กลุ่มทีม่ ีสมบัติเป็ นกรด(glutamine, aspartine)
กลุ่มทีม่ ีสมบัติเป็ นเบส(arginine, lysine, histidine)
กลุ่มทีม่ ีโครงสร้ างเป็ นวงแหวน(phenyalanine, tyrosine,
trytophane, proline)
Slide 8
ประเภทของกรดอะมิโน
Essential amino acid
Arginine
Histinine
Isoleucine
Leucine
Methionine
Lysine
Phenylalanine
Threonine
Trytophane
valine
Non essential amino acid
Alanine
Aspartine
Asparagine
Cysteine
Glutamic acid
Glutamine
Glycine
Proline
Serine
tyrosine
Slide 9
โครงสร้ างของกรดอะมิโน
HOOC-CH2-NH2
HOOC-CH(NH2)CH2
glycine
alanine
HOOC-CH(NH2)CH2-SH
cysteine
HOOC-CH(NH2)CH2-
HOOC
N
H
proline
phenylalanine
Slide 10
แบ่ งโปรตีนในทางเคมี
- Simple protein : ประกอบด้ วยกรดอะมิโนต่ อกันโดยพันธะเปปไทด์
- Conjugated protein :ที่มีสารอืน่ รวมตัวกันแยกออกได้ ยาก เช่ น
ไกลโคโปรตีน (glycoprotein) คือ โปรตีนที่มีคาร์ โบไฮเดรต
- Derived protein :โปรตีนที่เกิดจากการเปลีย่ นแปลงของโปรตีน
ธรรมดาและโปรตีนรวม โดยปฏิกริ ิยาทางเคมีหรือการ
เปลีย่ นแปลงทางฟิ สิ กส์
Slide 11
คุณสมบัตขิ องโปรตีน
-
การละลาย ละลายนา้ ได้ น้อย มีลกั ษณะเป็ น colloid
ตกตะกอนในเกลือ
การเป็ นบัฟเฟอร์ มีกลุ่มคาร์ บอกซิล(ใบกระถิน)
การเสี ยสภาพ โดยความร้ อน กรด ด่ าง เกลือ แอลกอฮอล
คุณภาพขึน้ กับกรดอะมิโนที่เป็ นองค์ ประกอบ กรดอะมิโนที่
ขาดเสมอในอาหาร Limiting amino acid เช่ นมนสั ตว์ ปีก
ขาด Methionine, Lysine ในสุ กรขาด Lysine
Slide 12
โปรตีนในอาหารจากพืช
ส่ วนใหญ่ อยู่ในรู ปของ nitrogen ที่มีอยู่ในพืช โปรตีนบางส่ วน
ละลายได้ บางส่ วนไม่ ละลายและบางส่ วนอยู่ในผนังเซลล์
แบ่ งตามการละลายได้ (solubility) คือ
True protein(70%) : prolamine, globulin, glutelins
NPN= non protein nitrogen: free amino acid, volatile
amine, alkaloids, ammonium salt, nitrate, nitrite
Slide 13
การย่ อยโปรตีนในสั ตว์ เคีย้ วเอือ้ ง
- ใช้ เอนไซม์ จากจุลนิ ทรีย์ เอนไซม์ จากระบบทางเดินอาหาร
และเอนไซม์ จากตับอ่ อนในการย่ อยอาหาร
มีการหมุนเวียนของไนโตรเจนในร่ างกายดีกว่ า
ใช้ ไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน (NPN) เป็ นแหล่ งโปรตีนได้
จุลน
ิ ทรีย์ในกระเพาะรู เมนสั งเคราะห์ โปรตีนได้ เพียงพอต่ อ
ความต้ องการและเซลล์ถูกใช้ เป็ นประโยชน์ ต่อสั ตว์ ได้
Slide 14
การย่ อยโปรตีนในกระเพาะรูเมน
โดยจุลนิ ทรีย์ การย่ อยสามารถแบ่ งออกเป็ น 2 ขั้นตอน คือ
(1) Hydrolysis (enzyme proteolysis) ที่ peptide bond
(2) Deamination อาจมี Decarboxylation และการ
Transamination
- ขึน้ กับ pH (6-7) ไม่ เหมาะคือ pH 4.5, 7.2
ได้ ผลผลิต คือ กรดอะมิโน แอมโมเนีย และกรดอินทรีย์
Slide 15
โปรตีนทีเ่ ข้ ามาในกระเพาะรูเมน
-
คือ Dietary protein + Dietary nitrogenous organic
compound + Mucoprotein
จุลนิ ทรีย์ที่เกีย่ วข้ องคือ
Gram negative Bacteroides, Selenomonas,
Butyrivibrio
Protozoa : Entodonium, Eudiplodium, Ospryocolex
Slide 16
การย่ อยโปรตีนในกระเพาะรูเมน
โปรตีนในอาหารและนา้ ลายถูกย่ อยได้ เป็ นกรดอะมิโนโดย
Peptidase (ขบวนการไฮโดรไลซีส)และเกิดการดึงกลุ่มอะมิโนออก
ได้ แอมโมเนีย
ใช้ Endopeptidase และ Exopeptidaseหลัง่ ออกนอกเซลล์ ดึงมา
ไฮโดรไลซีสต่ อภายในเซลล์
ไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีนในอาหารและนา้ ลายถูกย่ อยโดย urease
ได้ แอมโมเนีย และ ATP
Slide 17
ผลผลิตในกระเพาะรูเมน
กรดอะมิโนทีเ่ กิดจากการย่ อยโปรตีน
: บางส่ วนถูกเปลีย่ นเป็ น Short chain fatty acid ซึ่งอาจถูกใช้ ไปในการ
สั งเคราะห์ เซลล์ของแบคทีเรียโดยตรง
: ถูกดูดซึมผ่ านผนังกระเพาะรูเมนไปใช้ ประโยชน์
แอมโมเนียทีเ่ กิดขึน
้
: บางส่ วนถูกจุลนิ ทรีย์ดึง N ไปสั งเคราะห์ เป็ น Microbial protein
: ดูดซึมผ่ านผนังกระเพาะรูเมนเข้ าเส้ นเลือดไปทีต่ ับ
Slide 18
ส่ วนประกอบภายในกระเพาะรูเมน
Protein in feed
NPN
hydrolysis
peptides+ amino acids
deamination
NH3
+ short chain fatty acids
+ microbial cells (protein)
To small intestine
Absorbed
to liver
Slide 19
ปัจจัยที่มีผลต่ อการย่ อย
1.
2.
3.
คุณสมบัตขิ องโปรตีนหรือการละลายได้ ของโปรตีนใน
อาหาร(protein solubility)
วิธีการให้ อาหาร มีผลต่ อ retention time และ rate of
passage ขนาดของชิ้นอาหารมีผลเช่ นกัน
ปัจจัยที่เกิดจากตัวสั ตว์ เช่ นชนิดของจุลนิ ทรีย์ในรู เมน โคมี
retention time สู งกว่ าแกะ (แกะมีการเคีย้ วมากครั้งกว่ า)
Slide 20
เกิดอะไรขึน้ กับแอมโมเนียที่ตบั
แอมโมเนียจัดเป็ นสารพิษชนิดหนึ่งถ้ ามีปริมาณมากเกินไปใน
เลือด ร่ างกายต้ องมีกลไกในการกาจัด หรือทาให้ มีความเป็ นพิษ
ลดลง
จึงเกิดการเปลีย่ น NH3
urea เกิดขึน้ ที่
เซลล์ ตับ
ยูเรี ยทีเ่ กิดขึน
้ จะถูกกาจัดออกจากร่ างกายทางปัสสาวะ
แต่ บางส่ วนสามารถนามาใช้ ประโยชน์ ได้
Slide 21
วัฏจักรของยูเรีย (Urea cycle) คืออะไร
คือ วงจรการสั งเคราะห์ และการหมุนเวียนของ urea ในร่ างกาย
Urea in saliva
NH3 in rumen
Urea in
urine
NH3
urea
liver
Urea in
blood
Slide 22
การใช้ ประโยชน์ ของ Urea เป็ นอย่ างไร
บางส่ วนจะดูดซึมกลับเข้ ากระแสเลือด เพือ่ นาไปใช้ ประโยชน์
ทีผ
่ นังกระเพาะรู เมน Urea จะถูกดูดซึมกลับเข้ าในกระเพาะ
จุลนิ ทรีย์มี Urease ได้ แอมโมเนีย
ทีต
่ ่ อมนา้ ลาย urea จะถูกเก็บสะสมไว้ และกลับเข้ าสู่ กระเพาะอีก
ครั้งเมื่อมีการกินอาหารหรือเคีย้ วเอือ้ ง
จุลนิ ทรีย์จะใช้ ประโยชน์ จาก N ที่เป็ นส่ วนประกอบใน urea ได้ ดี
Slide 23
ข้ อดีของการมีวฏั จักรของยูเรีย
มีแหล่ งไนโตรเจนสารองให้ จุลนิ ทรีย์ในการสั งเคราะห์ โปรตีน
โดยไม่ ต้องใช้ ไนโตรเจนจากอาหารเพียงอย่ างเดียว
แหล่ งของไนโตรเจนในร่ างกายได้ แก่
ไนโตรเจนจากอาหาร
ไนโตรเจนจาก Urea ทีก
่ ลับเข้ ากระเพาะรู เมน 95 % N- recycle
ไนโตรเจนจาก NPN (urea) ในนา้ ลาย 60-70 % N ในนา้ ลาย
ไนโตรเจนจากเซลล์ ในระบบทางเดินอาหาร
Slide 24
แบคทีเรียและ โปรโตซัว ใช้ ประโยชน์ จากโปรตีนต่ างกัน
- แบคทีเรีย หลัง่ เอนไซม์ ออกจากเซลล์ hydrolysis จึงเกิดภายนอก
เซลล์ amino acids + peptides ถูกนาเข้ าในเซลล์ deamination
เกิดภายในเซลล์
Amino acid เป็ นโปรตีนของจุลนิ ทรีย์ บางส่ วน amino acid เป็ น
straight or branch chain VFA, fatty acids, NH3, CO2, CH4 +
heat
- โปรโตซัว hydrolysis และ deamination เกิดขึน้ ภายในเซลล์
เนื่องจากลักษณะการกินอาหารเป็ นแบบเขมือบ (engulfment)
Slide 25
ข้ อดีของการมีจุลนิ ทรีย์
ทาให้ สัตว์ เคีย้ วเอือ้ งใช้ ประโยชน์ จากอาหารทีม่ ีโปรตีนต่าได้
จุลน
ิ ทรีย์สามารถสั งเคราะห์ กรดอะมิโน ได้ เพียงพอกับความ
ต้ องการ โดยเฉพาะ lysine และ methionine
เมื่อจุลน
ิ ทรีย์ถูกย่ อยในกระเพาะแท้ และลาไส้ เล็กได้ กรดอะมิโน
ซึ่งจะถูกนาไปใช้ ประโยชน์ ได้ โดยตรง
เนื่องจากโปรตีนในจุลนิ ทรีย์เป็ นโปรตีนทีม่ ีคุณภาพใกล้ เคียงกับ
โปรตีนที่ร่างกายของสั ตว์ ต้องการ
Slide 26
ข้ อเสี ยของการมีจุลนิ ทรีย์
ในการสั งเคราะห์ โปรตีนโดยจุลนิ ทรีย์จาเป็ นต้ องใช้ แหล่ง
พลังงานด้ วย เช่ น คาร์ โบไฮเดรตทีย่ ่ อยได้ ง่าย
ถ้ ามีพลังงานไม่ เพียงพอจุลน
ิ ทรีย์จะไม่ สามารถใช้
ประโยชน์ จากโปรตีนในอาหารได้ หมด โปรตีนบางส่ วนจึง
ถูกขับออกทางปัสสาวะ
โปรตีนทีก
่ นิ ถูกใช้ โดยจุลนิ ทรีย์ก่อน
Slide 27
โปรตีนไหลผ่ าน (Bypass protein) คืออะไร
คือ โปรตีนทีไ่ ม่ ถูกย่ อยโดยเอนไซม์ จากจุลนิ ทรีย์หรือไม่ ถูกย่ อยใน
กระเพาะรู เมน แต่ สามารถถูกย่ อยเมื่อไหลผ่ านเข้ าไปในกระเพาะ
แท้ หรือลาไส้ เล็ก
โปรตีนไหลผ่ านจะถูกย่ อยโดยเอนไซม์ จาก กระเพาะแท้ ,
ลาไส้ เล็ก และตับอ่ อน
ได้ ผลผลิตคือ amino acids ซึ่งดูดซึมไปใช้ ประโยชน์ ได้ ใน
ร่ างกายโดยตรง
Slide 28
โปรตีนไหลผ่ านใช้ ประโยชน์ อย่ างไร
ต้ องไม่ ให้ จุลนิ ทรีย์เข้ าใช้ ประโยชน์
วิธีการป้องกันไม่ ให้ โปรตีนถูกย่ อยสลายในกระเพาะรูเมน
(protected protein และ protected amino acids) เช่ น การ
เปลีย่ นแปลงลักษณะทางกายภาพของอาหาร
- ใช้ ความร้ อน หรือ ใช้ สารเคมีในการลดอัตราการย่ อยสลายของ
โปรตีน
Slide 29
การใช้ ความร้ อนและสารเคมี
- การใช้ ความร้ อน เช่ นการสกัดนา้ มันจากเมล็ดพืช การอัดเม็ดอาหาร
ด้ วยความร้ อน ทาให้ เกิด protein denature จึงทาให้ Nsolubility ลดลง หรือ ทาให้ เกิดขบวนการ maillard reaction
(carbohydrate+ protein)
- การใช้ สารเคมี ทาให้ เกิด linkage between protein molecule
Formaldehyde, Tannin , Glutaraldehyde, Glyxal
และ Hexa methelene tetranine
Slide 30
โปรตีนทีเ่ ข้ าสู่ กระเพาะแท้ ประกอบด้ วย
โปรตีนในอาหารที่ไม่ ถูกย่ อยโดยจุลนิ ทรีย์
เซลล์ ของจุลน
ิ ทรีย์
เซลล์ ของเยือ
่ บุทางเดินอาหารที่หลุดลอกออกมา
การย่ อยโปรตีนในกระเพาะจะใช้ เอนไซม์ จากตัวสั ตว์
เช่ น pepsin + HCl ได้ กรดอะมิโนที่สามารถดูดซึมผ่ านผนัง
กระเพาะแท้ ได้
Slide 31
โปรตีนที่เข้ ามาในลาไส้ เล็ก
: โปรตีนในอาหารที่ไม่ ถูกย่ อยโดยจุลน
ิ ทรีย์
: เซลล์ ของจุลน
ิ ทรีย์
: เซลล์ ของเยือ
่ บุทางเดินอาหารที่หลุดลอกออกมา
: เอนไซม์ จากกระเพาะแท้
เอนไซม์ ที่ใช้ ย่อยผลิตจากตับอ่อนและลาไส้ เล็กเท่ านั้น
เอนไซม์ ที่สาคัญ : trypsin, chymotrypsin, carboxypeptidase,
nuclease และ phosphodiesterase
Slide 32
การย่ อยโปรตีนในลาไส้ เล็ก
Abomasum
undigested protein+ microbial protein
+endogenous protein+ enzyme
proteolytic enzyme
amino acids
Small intestine
To large intestine
Absorbed amino acids
to portal vein
Slide 33
ผลผลิตจากการย่ อยในลาไส้ เล็ก
คือ กรดอะมิโนชนิดต่ าง ๆ ซึ่งจะถูกดูดซึมไปใช้ ประโยชน์ ตามส่ วน
ต่ างๆของร่ างกาย มีการใช้ ประโยชน์ คือ
: สั งเคราะห์ เป็ นโปรตีนในร่ างกาย
: เปลีย่ นรู ปไปเพือ่ ใช้ เป็ นแหล่ งพลังงาน
: สั งเคราะห์ เป็ นกรดอะมิโนชนิดอืน่ ๆผ่ านขบวนการ
transamination
: สั งเคราะห์ เป็ นกลูโคส หรือไขมัน
Slide 34
การใช้ ประโยชน์ จากกรดอะมิโน
: เริ่มจากดึงกลุ่มอะมิโน (deamination)ออกจากกรดอะมิโน โดยการ
oxidative, non oxidative deamination , transamonation
N ที่เป็ นองค์ ประกอบของ amino group จะถูกกาจัดออกจากร่ างกายโดย
การ deamination แล้วเปลีย่ นให้ เป็ นurea
ร่ างกายขับ urea ออกทางปัสสาวะ
โครงสร้ างอืน
่ ทีเ่ ป็ นองค์ ประกอบจะถูกนาไปใช้ ประโยชน์ เช่ น นาไป
สั งเคราะห์ เป็ นคาร์ โบไฮเดรต เปลีย่ นเป็ นไขมัน หรือ เปลีย่ นเป็ นนา้
คาร์ บอนไดออกไซด์ และพลังงาน เป็ นต้ น
Slide 35
ประเภทของกรดอะมิโน
1. Glucogenic amino acids : กรดอะมิโนที่สามารถเปลีย่ นเป็ น
pyruvate, alpha ketoglutarate, succinyl CoA, fumarate
oxaloacetate ซึ่งเป็ นตัวกลางในวิถีไกลโคไลซีส และ
วัฏจักรเครบส์ ได้
2. Ketogenic amino acids : กรดอะมิโนที่สามารถเปลีย่ นเป็ น
acetate, acetyl CoA เพือ่ ให้ พลังงานหรืออาจเปลีย่ นเป็ นกรด
ไขมัน และ สารคีโตนได้
Slide 36
โปรตีนที่เข้ ามาในลาไส้ ใหญ่ ประกอบด้ วย
โปรตีนจากอาหารทีไ่ ม่ ถูกย่ อยในกระเพาะรู เมนและ
ลาไส้ เล็ก
เซลล์ ของจุลน
ิ ทรีย์ทไี่ ม่ ได้ ถูกย่ อยในลาไส้ เล็ก
เซลล์ เยือ
่ บุของระบบทางเดินอาหาร
นา้ ย่ อยจากลาไส้ เล็ก ตับอ่ อน และนา้ ดีบางส่ วน
Slide 37
ผลผลิตจากการย่ อยโปรตีนในลาไส้ ใหญ่
คือ NH3 , volatile fatty acid, microbial cell
NH3 : ดูดซึมกลับไปใช้ ประโยชน์ ในร่ างกายได้ บางส่ วน
: บางส่ วนถูกนาไปสร้ างเป็ น urea
: บางส่ วนนาไปสั งเคราะห์ เป็ นจุลนิ ทรีย์
volatile fatty acid : ดูดซึมกลับไปใช้ ได้ บางส่ วน
microbial cell
: ไม่ สามารถนาไปใช้ ประโยชน์ ได้
Slide 38
กรดอะมิโนนาไปใช้ ประโยชน์ อย่ างไร
เมื่อดูดซึมเข้ าไปในเลือด จากนั้นจะถูกนาไปส่ วนต่ างๆของร่ างกาย
ใช้ ประโยชน์ คอื
: สั งเคราะห์ โปรตีน
: ใช้ เป็ นพลังงาน
: ใช้ สังเคราะห์ กลูโคส
: ใช้ สังเคราะห์ ไขมัน
Slide 39
กรดอะมิโนที่ร่างกายต้ องการ
กรดอะมิโนทีไ่ ม่ จาเป็ นที่ร่างกายสามารถสั งเคราะห์ ได้ จาก
สารประกอบอืน่ และสารตัวกลาง (intermediate)ใน
ขบวนการ glycolysis และ kreb’s cycle เช่ น กลูตาเมท
ออกซาโลอะเซทเตทและไพรูเวท
การสร้ างกรดอะมิโนที่จาเป็ น ใช้ ขบวนการ
transamination
Slide 40
NPN= non protein nitrogen
สารประกอบที่มธ
ี าตุ C,H,O,N เช่ นเดียวกับโปรตีน แต่ ไม่ ใช่
โปรตีน เป็ นสารประกอบที่พบได้ ท้งั ในพืชและสั ตว์ เช่ น
amides, nitrate, alkaloids, ammonium salts
ปกติใช้ สารประกอบนีใ้ นอาหารสั ตว์ เคีย้ วเอือ้ งได้
สารประกอบ amides ในพืชที่พบมากคือ glutamine,
asparagines
Slide 41
สารที่นิยมใช้ มาก
คือ ยูเรีย(urea) ไบยูเรท ( biuret) เกลือแอมโมเนีย (ammonium
salts=(NH4)2HPO4) และมูลสั ตว์
- starea(ธัญพืชบดละเอียดผสมยูเรียแบบextrude)
ยูเรี ย(urea) เป็ น diamides เป็ นผลผลิตที่ได้ จากขบวนการ
catabolism ของร่ างกาย มีไนโตรเจน 46 % คิดเป็ นโปรตีน 288%
ไม่ ควรใช้ ในสั ตว์ กระเพาะเดีย่ ว เพราะย่ อยได้ แอมโมเนียอย่างเร็ ว
จะเป็ นพิษ จุลนิ ทรีย์ที่ไส้ ติ่งใช้ ได้ แต่ โปรตีนทีเ่ กิดขึน้ ใช้ ประโยชน์
ไม่ ได้ ในตัวสั ตว์
Slide 42
การใช้ สารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน
Urea
เมื่อเข้ ากระเพาะถูกย่ อยโดยเอนไซม์ urease ได้ เป็ น
ammonia (มีการสลายตัวอย่ างรวดเร็ว)
Ammonia จะถูกจุลน
ิ ทรีย์นาไปทาปฏิกริ ิยากับ keto-acidที่ผลิตได้
จากคาร์ โบไฮเดรต ได้ เป็ นกรดอะมิโน นาไปสร้ างเป็ นโปรตีนใน
เซลของจุลนิ ทรีย์ จะสร้ างได้ มากหรือน้ อยขึน้ กับพลังงานที่มีอยู่ใน
อาหาร(NFE) โดยเฉพาะคาร์ โบไฮเดรตที่ย่อยง่ าย (ready
fermentable carbohydrate, RFC)
Slide 43
การสลายตัวของ NPN ในกระเพาะรูเมน
Urea + H2O
urease 2NH3 + CO2
CHO enz จุลนิ ทรีย์
VFA+ keto acids
amino acids
microbial protein
free amino acids
absorbed
Slide 44
การใช้ สารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน
ยูเรี ยสลายตัวเป็ นแอมโมเนียได้ เร็ ว ถ้ าจุลน
ิ ทรีย์ใช้ ไม่ ทัน จะมี
ความเข้ มข้ นสู งในกระเพาะรู เมน
การดูดซึมแอมโมเนียไปที่ตับ เพือ
่ ลดความเป็ นพิษโดยเปลีย่ นเป็ น
ยูเรีย กระเพาะที่มีค่าความเป็ นด่ างสู งจะดูดซึมได้ เร็ว
ดังนั้นจึงทาให้ ยูเรียสลายตัวให้ ช้าลง โดยเปลีย่ นเป็ นไบยูเรท เพือ่
ความปลอดภัยของสั ตว์
Slide 45
วิธีการใช้ สารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ ใช่ โปรตีน
Urea molasses liquid
Urea molasses block
ใส่ ในอาหารข้ น ไม่ ควรเกิน
3% หรือ คิดเป็ น 30%
ของไนโตรเจนในอาหาร
ทาฟางอบยูเรีย หรือฟางหมักยูเรีย 4-6 %
Slide 46
ข้ อควรระวังในการใช้ ยูเรีย
-
ใช้ กบั สั ตว์ที่กระเพาะพัฒนาแล้วเท่ านั้น
รสชาติยูเรียไม่ ดคี วรใส่ อาหารที่มีรสชาติผสมเช่ น กากนา้ ตาล
จุลนิ ทรีย์จะต้ องใช้ เวลาในการปรับตัว
ไม่ ควรให้ ยูเรียที่เป็ นก้ อน ใช้ ไม่ ควรเกิน 3% ของอาหารข้ นหรือ
1%ของวัตถุแห้ งที่กนิ (30g:100kgBW) ไม่ เกิน 30%total N
ไม่ มีฟอสฟอรัส กามะถัน พลังงาน ควรเสริม
ให้ มีสัดส่ วน N:S=12-15:1 ในโค 10:1 ในแกะ
Slide 47
การคิดเทียบหน่ วยของโปรตีนเพือ่ ต้ นทุนค่ าอาหาร
วัตถุดิบ
ราคา(บาท/กก)
โปรตีน%
ยูเรีย
10
288
กากถั่วเหลือง
14
44
ปลาป่ น
32
60
บาท/100กรัม
โปรตีน
0.34
10x100/288
3.18
14x100/44
5.33
32x100/60