دور الكالسيوم في تغذية أمهات اللاحم
إعداد: د. خالد عكاشة - دكتوراه تغذية الدواجن
المدير الفني الإقليمي للشرق الأوسط شركة دانيسكو لتغذية و صحة الحيوان IFF
مقدمة:
نتيجة للتحسينات الوراثية في سلالات الامهات في السنوات, فانه من الضروري اجراء مراجعات مستمرة للاحتياجات الغذائية. و يعتبر كل من الكالسيوم (Ca) والفوسفور (P) من المعادن للنمو وتكوين العظام وهما مسؤولان عن صلابتها وقوتها.. لذلك ، فإن التقدير الدقيق لاحتيلحات الكالسيوم والفوسفور ضروري لزيادة الإنتاجية.
على عكس الفوسفور P ، فإن مصادر الكالسيوم غير مكلفة بشكل عام ؛ لذلك أظهرت الدراسات أن الكالسيوم الزائد عن الحاجة قد يؤثر سلبًا على عملية الهضم بسبب تكوين أملاح غير قابلة للذوبان مع الأحماض الدهنية الغذائية في تجويف الأمعاء ، مما قد يؤدي إلى تقليل توافر العناصر الغذائية ، وتقليل استخدام الطاقة الغذائية وتقليل في النمو وكفاءة الأعلاف بالإضافة إلى ذلك ، فإن الكالسيوم الزائد يتداخل في هضم وامتصاص المعادن الدقيقة والتفاعل مع الفوسفور غير العضوي في القناة الهضمية ، لذلك فإن انخفاض مستوى الكالسيوم الغذائي لديه القدرة على تحسين الفوسفور.
دور الكالسيوم في تغذية أمهات اللاحم:
من أكثر العناصر المعدنية التي تتواجد في جسم الطائر, و يوجد 99% منه في الجهاز الهيكلي. الدواجن البياضة تحتاج كميات زائدة من الكالسيوم لاستخدامها في تكوين البيض, و تقوم بسحب الكالسيوم من الهيكل العظمي. و تحتاج البيضة الواحدة إلي 2,5 جم كالسيوم و 0,7 جم فوسفور.
للكالسيوم دور هام في كثير من العمليات الحيوية في الجسم و له العديد من الوظائف, و يوجد الكالسيوم في صورتين:
1. صورة متأينة تنفذ خلال الأغشية Diffusible و توجد في صورة فوسفات و بيكربونات.
2. صورة متحدة مع البروتين و لا تنفذ خلال الاغشية Non-diffusible .
أهم وظائف الكالسيوم:
1. يدخل في تكوين الهيكل العظمي و الأسنان.
2. له أهمية في انقباض و انبساط العضلات.
3. له أهميه في تنشيط بعض الإنزيمات و يشترك في افراز عدد من الهرمونات.
4. مهم جدا لتكوين قشرة البيضة.
5. ضروري لكفاءة النمو.
بعض المشاكل الناجمة من نقص الكالسيوم:
1. الكساح Ricket
2. تشنج أو إجهاد العضلات Calcium Tetany
3. انخفاض إنتاج البيض و جودة القشرة.
4. ضعف نمو الصيصان و ضعف العظام و تصاب الدجاج بمرض Osteomalacia الذي ينشا نتيجة سحب الكالسيوم من العظام و عدم تعويضه في العليقة و يحدث غالبا في قمة وضع البيض Peak of the production
مصادر الكالسيوم:
نسبة الكالسيوم في مواد العلف الأوليه 2-30% موجود في صوره مرتبطة بالاوكسالات (غير متوفر نسبيا).
التمثيل الغذائي للكالسيوم:
يوجد اعتقاد راسخ بين خبراء التغذية أن العلائق العالية في مستوي الكالسيوم و المقدمة للأمهات الصغيرة في العمر و التي لم تنتج أو لم تبدأ في الإنتاج لها تأثير سلبي علي نظام التمثيل الغذائي المرتبط بعد ذلك بامتصاص و انتقال الكالسيوم لتكوين قشرة البيضة, فمن المفترض انه في حالة وجود مستوي الكالسيوم الزائد قبل إنتاج البيض من الممكن أن تبدأ الاستجابة الفسيولوجية لإزاحة الكميات الزائدة من الكالسيوم, لذلك فعند بداية الإنتاج و زيادة احتياج الطائر للكالسيوم لا يستطيع أن يعكس هذه العملية فيحدث نقص حادh في الكالسيوم في الوقت الذي يزداد الاحتياج إليه.
احتياج الدجاجة إثناء فترة إنتاج البيض من الكالسيوم:
1. مقدار الكالسيوم في البيضة = 1.8 جم
2. معامل هضم الكالسيوم = 60-70%
3. لذلك الدجاجة تحتاج إلي = 1.8 × 100/60 = 3 جم كالسيوم
4. فعندما تتناول الدجاجة 150 جم علف يوميا نسبة الكالسيوم بها 3.5% , فان المأكول من الكالسيوم يكون 5.25 جم منها 3 جم لإنتاج البيض.
امتصاص الكالسيوم:
يحدث امتصاص الكالسيوم عن طريق الأمعاء من خلال خاصية ال Passive diffusion و ذلك عندما يكون الاحتياج منخفض و العليقة عالية في نسبة الكالسيوم, أو بالانتقال النشط Active transport مع فيتامين D عندما يكون الاحتياج مرتفع و العليقة منخفضة في الكالسيوم.
و من المعروف أن الكثير من العناصر الغذائية تتداخل مع الكالسيوم لذا من المهم المحافظة علي مستواه في العلائق. و قد وجد أن المستوي العالي من الكالسيوم من الممكن أن يتداخل مع التمثيل الغذائي للعناصر المعدنية الاخري, بالإضافة إلى أن الكالسيوم الزائد قد يفرز في صورة مركب من كالسيوم و فوسفور (Ca- P) مما قد يسبب في نقص الفوسفور إذا زاد إفراز هذا المركب , كما أن إفراز مستوي عالي من المركب (Ca-P) من الممكن أن يعيق تكوين النخاع العظمي Cortial- Model Bone كما أن نقص الفوسفور قد يتداخل مع تمثيل الكالسيوم , ووجد أن ارتفاع نسبة ملح الطعام Na Cl في العليقة أو ماء الشرب قد يتداخل مع تمثيل الكالسيوم. و وجد أن الصوديوم الناتج من ماء الشرب له تأثير كبير حيث أن ايون الصوديوم يتحد مع ايون البيكربونات (اللازم لتكوين القشرة) و ذلك في غدد القشرة.
دور فيتامين D3 :
تعمل الصورة النشطة من فيتامين د3 على نقل الكالسيوم من العظام إلى بلازما الدم، وتزداد هذه الصورة النشطة من فيتامين D3 في الدم خلال فترة التبويض، خاصة بعد 4 ساعات من التبويض وتستمر لمدة 10 ساعات بعد التبويض وبعد بداية تكوين قشرة البيض.
يزداد امتصاص الكالسيوم من القناة الهضمية خلال فترة التبويض وتكوين القشرة، حيث تساعد الصورة النشطة من فيتامين D3 على تكوين بروتين يرتبط بالكالسيوم في القناة الهضمية Calcium binding protein أوما يعرف بإسم Calbindin ويحافظ عليه في صورة ذائبة حتى يمر من خلايا القناة الهضمية ليصل إلى الخلايا.
يساعد فيتامين D على توجيه الكالسيوم إلى أجزاء الجسم التي تحتاجه.
دور الفوسفور:
الفوسفور هو عنصر مهم يلعب دورًا رئيسيًا في حياة الكائنات الحية، نظرًا لدوره في بناء الجهاز الهيكلي وارتباطه الوثيق بعنصر الكالسيوم وفيتامين D. لا يمكن فصل العلاقة بين الكالسيوم والفوسفور وفيتامين D، حيث يؤثر كل منهما على الآخر.
هناك العديد من العوامل التي تؤثر في الإستفادة من تمثيل الكالسيوم والفوسفور في الجسم منها :
النسبة بين الكالسيوم والفوسفور .
كمية فيتامين D3 .
الإتاحة البيولوجية لمصادر للكالسيوم والفوسفور .
عمر الطائر .
الحالة الفسيولوجية للطائر .
النمــو الهيكلي :
العظام لها وظيفتان :
1- تكون الهيكل الصلب الذي يدعم العضلات .
2- مخزن احتياطي لعنصري الكالسيوم والفسفور في الجسم . والعظام تتكون من نسيج شبكي matrix من ألياف عضوية يتخلله بلورات معدنية من الكالسيوم والفسفور .
وتنمو العظام في الطول عند منطقة طرفية مفلطحة ( الغضاريف ) تسمى قرص النمو growth plate ، حيث يوجد في هذه الأقراص خلايا تسمى Osteoblasts تقوم بإفراز مـادة تسمى Osteoid وهى غنية بمادة الكولاجين البروتينية Collagen . وهذه المادة (Osteoid) هي التي تكون النسيج الشبكي الذي تتجمع عليه adsorb ايونات الكالسيوم والفوسفات لتتكون البلورات . وفي الحقيقة فإن خلايا الـ Osteoblasts توجد أيضا في القطاع العرضي للعظام وبالتالي يمكن للعظام أن تزيد في السمك .
وهناك أيضا خلايا اكبر تسمى Osteoclasts توجد في أماكن على طول العظام وهى مسئولة عن إعادة امتصاص العناصر المعدنية Resorbtion والمادة العضوية الموجودة في العظام ويتم ذلك لتوسيع المساحة الداخلية للعظام ( كما في حالة العظام النخاعية ) ولإمداد الجسم بالكالسيوم التمثيلي النشط وهذا له أهمية كبيرة في الطيور البياضة .
ونمو العظام محكوم إلى قدر كبير بالوراثة ولكنه أيضا يتأثر بالهرمونات ( مثل هرمون باراثرومون من جار الدرقية ) والفيتامينات ( مثل D & A ) .
والعظام الضعيفة والمشوهة تمثل مشكلة كبيرة في السلالات الحديثة سريعة النمو المتخصصة في إنتاج اللحم . وحوالي 8% من القطيع في كتاكيت اللحم معرضة للمعاناة من تشوهات في العظام .
تكوين قشرة البيض Egg Shell Formation
يستغرق زمن وضع البضة حوالي 25 ساعة من بداية التبويض Ovulation حتى وضع البيضة. وتشمل الساعات الستة الأولي إحاطة الصفار بالبياض و أغشية القشرة Shell membranes و ذلك بمجرد أن تنتقل إلى قناة المبيض Oviduct , أما باقي الوقت تبقي البيضة في غدد القشرة حيث يترسب الكالسيوم علي الغشاء الداخلي للقشرة. تبدأ معظم الدجاجات وضع البيض في الصباح و بعضها في الظهر لذا فان الاحتياج الأعظم من الكالسيوم لتكوين القشرة يكون أثناء الليل عندما تكون القناة الهضمية للطائر فارغة نتيجة أن معظم برامج التغذية تبدأ في الصباح الباكر.
وتكون جودة القشرة عالية عندما يكون معظم الكالسيوم قادم من العليقة, أي انه كلما قل الاحتياج أي كالسيوم العظم كلما زادت جودة القشرة و ذلك لان كفاءة كالسيوم العليقة تكون أكثر كفاءة من كالسسيوم العظم.
الاحتياج إلي الكالسيوم في مرحلة التربية:
قبل مرحلة النضج الجنسي فان معدل نمو الطائر يكون بطيئا و يكون قد اكتمل نمو الهيكل العظمي و لا يقوم بإنتاج البيض لذا فان الاحتياج من الكالسيوم يكون منخفضا.
الاحتياج إلي الكالسيوم في مرحلة الإنتاج:
تحتاج كل بيضة إلي 1,7 جم من الكالسيوم و حتى أن كان الكالسيوم في العليقة كافي فان الدجاج يقوم بتحريك الكالسيوم من نخاع العظم العميق لتعويض أي نقص في كالسيوم العليقة, و هذه العملية تتم بصورة طبيعية حيث ان فسيولوجية الطائر مصممة علي ذلك. و يعتبر نخاع العظم كمخزن للكالسيوم. و لكن يجب تجديده عندما لا يتم تكوين القشرة للمحافظة علي جودة القشرة و للمحافظة علي الحالة الصحية للدجاجة. لذا فان لم يتم أحلال الكالسيوم في نخاع العظم فان الكالسيوم سيتم آخذه من مكونات العظم السطحي و ينتج عن ذلك تشنجات و إجهاد الكالسيوم Calcium Tetany , نتيجة نقص الكالسيوم عن احتياجات الجسم, لذا فان تأمين احتياج الطائر من الكالسيوم في العليقة هام جدا.
تحمي قشرة البيضة وتدعم الهياكل الداخلية اللينة. حيث أنها إنه شبه منفذه للهواء والماء ويساعد على منع العدوى البكتيرية. حوالي 94-95٪ من قشر البيض الجاف عبارة عن كربونات الكالسيوم (CaCO3) ويزن 5.5-6.0 جم.
قشور بيض ذات نوعية جيدة تحتوي على حوالي 2.0-2.2 جم من الكالسيوم على شكل بلورات كربونات الكالسيوم CaCO3. تحتوي قشرة البيضة النموذجية على حوالي 0.3٪ فوسفور و 0.3٪ مغنيسيوم وآثار من الصوديوم والبوتاسيوم والزنك والمنغنيز والحديد والنحاس. يتكون باقي قشر البيض الجاف من مادة مصفوفة عضوية لها خصائص ارتباط بالكالسيوم ويلعب تنظيمها أثناء تكوين القشرة دورًا حيويًا في قوة قشرة البيضة.
مصادر الكالسيوم: Calcium sources
يعتبر كل من الحجر الجيري Limestone & و مسحوق الصدف Oyster shell
من أهم المصادر للكالسيوم في أعلاف الدواجن وأرخصها .
ولابد من ان يؤخذ في الاعتبار ما يلي :
مسحوق الصدف : لابد من التأكد من خلوه من السالمونيلا و E.coli .
الحجر الجيري : عادة ما يحتوي علي نسبة مؤثرة من الماغنسيوم لابد من التخلص منها ( حيث تسبب حالات إسهال ) .
حجم حبيبات مصدر الكالسيوم المقدم للطائر تلعب دورا هاما, فالحبيبات صغيرة الحجم مثل الحجر الجيري (Ca CO3)الناعم فانه يمر بسرعة في القناة الهضمية للطائر فلا يستطيع الطائر أن يستخلص الكالسيوم بكفاءة عالية تلبي احتياجات الطائر من الكالسيوم. بينما الجزيئات الكبيرة الحجم من الحجر الجيري أو من مسحوق الصدف فإنها تبقي في المعدة الغدية لفترة أطول , لذا فان مرور الكالسيوم من القونصة إلي الأمعاء الدقيقة حتى يتم امتصاصه سيتم بصورة تدريجية مما يزيد من الوقت الذي تستقبل فيه الدجاجة الكالسيوم.
تأثير حجم حبيبات مصدر الكالسيوم والذوبان:
يؤثر مصدر الكالسيوم وحجم الحبيبات على ارتباط الفيتات بالكالسيوم. عند مقارنة تأثير أحجام الحبيبات المختلفة من نفس المصدر ، فأنه كلما كان حجم الحبيبات أصغر كلما زاد ذوبانها. كلما زاد ذوبان الحجر الجيري ، كلما زاد الكالسيوم المتاح للربط مع فيتات.
يتم تقليل قابلية هضم الفسفور عند تغذية دجاج اللحم علي حجر جيري بحجم حبيبات أصغر حجما وأكثر قابلية للذوبان (99.1 ٪ قابل للذوبان بعد 10 دقائق عند درجة الحموضة 7) مقارنة بحجم الجسيمات الأكبر حجما من الحجر الجيري (89.4 ٪ قابل للذوبان بعد 10 دقائق عند درجة الحموضة 7) و ذلك نتيجة توافر كالسيوم اكثر يكون متاح للربط الفيتات. الحجر الجيري ذو حجم الحبيبات الأصغر يزيد من معدل مروره ، ويرتبط على الأرجح بالفيتات في الأمعاء الدقيقة ويترسب (Zhang and Coon، 1997).
قد تكون هناك حاجة لجرعات أعلى من فيتاز للتغلب على التأثير السلبي للكالسيوم شديد الذوبان على هضم المواد الغذائية (Walk et al. 2012). ، مع زيادة نسبة الكالسيوم شديد الذوبان في العلف، تنخفض هضم الفسفور في المجموعات غير معاملة. مع زيادة ترسيبات مخلبياتت الفيتات في الاعلاف التي تحتوي على مستويات أعلى من الكالسيوم شديد الذوبان ، يتم تقليل تأثير انزيم الفيتاز. وبالتالي ، فأن هناك حاجة لجرعات أعلى من فيتاز عند استخدام الكالسيوم شديد الذوبان للبقاء علي معدل عالي من هضم الفوسفور , و بالطبع فان انخفاض الهضم يمكن أن يؤدي إلى انخفاض الأداء الانتاجي.
البيض المشروخ:
البيض المشروخ لا يتم تفقيسه, نظرًا لخطورة فقدان الرطوبة الشديد والتلوث البكتيري. ومع ذلك ، فإن البيض المتشروخ غير المكتمل يكون أقل وضوحًا عند الفحص البصري ويمكن استخدامه عن غير قصد في المفرخات التجارية.
هناك أيضًا مشكلات خارجية تتعلق بجودة البيض تتعلق بعيوب أخرى في القشرة والتي لا تؤدي بالضرورة إلى تكسر البيض. وتشمل هذه البيض المشوه والبيض الخالي من القشرة والبيض الأرضي المتسخ.
مشاكل جودة قشرة البيض السيئة:
أجرى Barnett وآخرون (2004) بحثًا لتحديد ما إذا كانت الكتاكيت من البيض الذي به شروخ شعرية سوف تفقس وتنمو بشكل طبيعي مقارنة بالبيض السليم. ووجدوا أن البيض الذي به تشققات شعرية نتج عنه فقس فقير بشكل ملحوظ للخصوبة ، وفقدان أكبر لوزن البويضة ومعدل وفيات جنينية أعلى.
في دراسة أخرى اكتشف Roque and Soares (1994) أن البيض ذو القشرة السميكة (الجاذبية النوعية 1.080) أظهر زيادة في قابلية الفقس وانخفاض متوسط ونفوق الجنين المتأخر.
العوامل المؤثرة على جودة قشرة البيض:
يمكن أن تؤثر مجموعة من العوامل الغذائية وغير الغذائية على جودة قشر البيض وتشمل هذه:
• المدة الزمنية التي تقضيها البيضة في غدة القشرة أثناء تكوين القشرة
• معدل ترسب الكالسيوم في غدة القشرة
• الوقت من اليوم يتم وضع البيضة
• عمر الدجاجة ينخفض السمك مع تقدم العمر ويزداد حجم البويضة
• الأمراض المعدية والتلوث (مثل التهاب الشعب الهوائية المعدية ، مرض نيوكاسل ، الميكوبلازما ، T-2 و HT-2 السموم الفطرية ؛ السلفوناميدات ، مبيدات حشرية الكلوريد العضوي)
• مياه الشرب: وجود أملاح كلوريد الصوديوم و الحديد
• عوامل أخرى - مثل التركيب الوراثي ، والإسكان أو نظام الإنتاج ، والبيئة (درجة الحرارة ، والإضاءة ، وتوافر المياه وجودتها) ، والإجهاد العام ، وممارسات الإدارة (بما في ذلك تجانس القطيع ومعالجة البيض)
• التغذية المثلى
• نظرًا لأن قشرة البيضة تحتوي في الغالب على CaCO3 ، فمن المفترض عادةً أن الكالسيوم هو العنصر الغذائي الوحيد المسؤول عن جودة القشرة. ومع ذلك ، فإن كلا من الفوسفور وفيتامين D3 مهمان، جنبًا إلى جنب مع عدد من العناصر المعدنية. تلعب الحالة الصحية للأمعاء ووظائف الكلى دورًا مهمًا في امتصاص الكالسيوم ونشاط فيتامين د 3.
• ارتفاع الفوسفور : يؤدي لانخفاض الPH في الدم فيقل المتاح من الكالسيوم
• انخفاض الفوسفور : يؤدي لانخفاض سمك القشرة لأنة يدخل في تكوين ال ATP
الاجهاد الحراري و جودة القشرة:
زيادة معدل التنفس مما يؤدي الى سرعة فقد ثاني اكسيد الكربون الذي يكون حمض الكربونك الذي يدخل في تكوين كربونات الكالسيوم (وهي الصورة التي يتم عليها ترسيب الكالسيوم على القشرة)
في الأجواء الحارة هناك عدة عوامل تتداخل لتغير من تمثيل الكالسيوم (ميتابوليزم).
أ- تميل الطيور إلي شرب كميات أكثر من الماء لذا فان الغذاء سوف يمر بسرعة اكبر من خلال الأمعاء لذا سيقل الزمن الذي يتم فيه امتصاص الكالسيوم.
ب- الطيور المجهدة حراريا سوف تستهلك علف اقل و بالتالي تقل كمية الكالسيوم الممتصة من الأمعاء.
ت- يحدث للطائر عملية النهجان Panting مما يعمل علي تقليل نسبة ثاني أكسيد الكربون في الدم, حيث أن ثاني أكسيد الكربون يمد ايون البيكربونات الذي يحتاجه الطائر مع ايون الكالسيوم لتكوين القشرة.
بعض توصيات شركة أفياجين بخصوص تغذية سلاله روص 308:
• العناصر المعدنية مثل الكالسيوم و الفوسفور ضروري لتطوير الهيكل العظمي السليملأمهات اللحم و الاداء الانتاجي و جودة القشره و غيرها من العمليات الحيويه.
• يحتاج الدجاج البياض من 4-5 جم من الكالسيوم يوميا, و يتم توفيرهذه المستويات في موعد لا يتجاوز 5% من معدل انتاج البيض.
• للحفاظ علي جودة القشره ينصح باضافة 1 جم من الكالسيوم لكل طائر يوميا في شكل حجر جيري بحجم حبيبات كبيره بقطر 3.2 ملم.
• يتم وضع قشرة البيض في المساء, فعندما يتم تغذية الأمهات في وقت مبكر من اليوم, يتم أمتصاص الحجر الجيري ذو حجم الحبيبات الصغيره بسرعه, و بالتالي فان توفيرمصدر للكالسيوم بحجم جزيئات أكبر خلال فترة الظهر يمكن أن يحسن من جودة القشره من خلال ضمان وجود الكالسيوم في القناه الهضمية أثناء تكوين القشره من خلال نثر مصدر الكالسوم (الحجر الجيري أو مسحوق الصدف), و يراعي عدم السماح بتراكم الكالسيوم علي الفرشه لان زيادة تناول الكالسيوم يؤثر سلبا علي جودة القشره.
English References:
Lessons, S. and J. D. Summers, 1997. Commercial poultry Nutrition. University Books, Guelph, ON.
Korver, D. (1999). Prevention and Treatment of calcium tetany in broiler breeder hens. Ross Tech.
Bradley J Turner (2009). Calcium Tetany in Broiler Breeder Hens: UPDATE
Aviagen Brief
CALCIUM MANAGEMENT IN LAYER CONSIDERATIONS (Hy-line management series)
Ross 308: Management guide.
المراجع العربية:
سامي علام,امراض الدواجن و علاجها, الطبعة العاشرة, مكتبة الانجلو المصرية.
خبرات حقلية للكاتب