دور الكالسيوم في تغذية أمهات اللاحم
إعداد: د. خالد عكاشة - مصر
نتيجة للتحسينات الوراثية في سلالات الأمّهات خلال سنوات، فإنّه من الضروري إجراء مراجعات مستمرّة للاحتياجات الغذائية. فإنّ الكالسيوم (Ca)، والفوسفور (P) هما المعدنان الرئيسيّان المسؤولان عن النمو وتكوين العظام وصلابتها وقوّتها. لذلك، فإن التقدير الدقيق لاحتياجات الكالسيوم والفوسفور ضروري لزيادة الإنتاجية.
على عكس الفوسفور (P)، فإن مصادر الكالسيوم غير مكلفة بشكل عام؛ لذلك أظهرت الدراسات أنّ الكالسيوم الزائد عن الحاجة قد يؤثّر سلباً على عملية الهضم بسبب تكوين أملاح غير قابلة للذوبان مع الأحماض الدهنية الغذائية في تجويف الأمعاء، ممّا قد يؤدّي إلى تقليل توافر العناصر الغذائية، وتقليل استخدام الطاقة الغذائية، وتقليل في النمو وكفاءة الأعلاف. بالإضافة إلى ذلك، فإنّ الكالسيوم الزائد يتداخل في هضم المعادن الدقيقة وامتصاصها، والتفاعل مع الفوسفور غير العضوي في القناة الهضمية، لذلك فإنّ انخفاض مستوى الكالسيوم الغذائي لديه القدرة على تحسين الفوسفور.
دور الكالسيوم في تغذية أمّهات اللاحم
الكالسيوم هو من أكثر العناصر المعدنية التي تتواجد في جسم الطائر، ونجده بنسبة 99٪ في الجهاز الهيكلي. تحتاج الدواجن البياضة إلى كمّيات زائدة من الكالسيوم لاستخدامها في تكوين البيض، وتقوم بسحب الكالسيوم من الهيكل العظمي. فالبيضة الواحدة تحتاج إلى 2,5 جم كالسيوم، و0,7 جم فوسفور.
للكالسيوم دور مهمّ في كثير من العمليات الحيوية في الجسم، وله أيضاً العديد من الوظائف؛ نجد الكالسيوم في صورتين:
1. صورة متأينة تنفذ خلال الأغشية (Diffusible) وتوجد في صورة فوسفات وبيكربونات.
2. صورة متّحدة مع البروتين، ولا تنفذ خلال الأغشية (Non-diffusible).
أهم وظائف الكالسيوم
1. يدخل في تكوين الهيكل العظمي والأسنان.
2. له أهمّية في انقباض وانبساط العضلات.
3. له أهمّية في تنشيط بعض الأنزيمات، ويشترك في إفراز عدد من الهرمونات.
4. مهمّ جدًّا لتكوين قشرة البيضة.
5. ضروري لكفاءة النمو.
بعض المشاكل الناجمة من نقص الكالسيوم
1. الكساح (Ricket).
2. تشنّج أو إجهاد العضلات (Calcium Tetany).
3. إنخفاض إنتاج البيض وجودة القشرة.
4. ضعف نمو الصيصان، وضعف العظام، وإصابة الدجاج بمرض (Osteomalacia) وذلك نتيجة لسحب الكالسيوم من العظام، وعدم تعويضه في العليقة، ويحدث غالباً في قمّة وضع البيض (Peak of the production).
مصادر الكالسيوم
نسبة الكالسيوم في مواد العلف الأولية من 2 إلى 30٪؛ وهو موجود في صورة مرتبطة بالأوكسالات (غير متوفر نسبيًّا).
التمثيل الغذائي للكالسيوم
هناك اعتقاد راسخ بين خبراء التغذية أنّ العلائق العالية في مستوى الكالسيوم التي تُقدّم للأّمّهات الصغيرة في العمر، والتي لم تنتج أو لم تبدأ في الإنتاج، لها تأثير سلبي على نظام التمثيل الغذائي المرتبط بامتصاص الكالسيوم وانتقاله لتكوين قشرة البيضة. فمن المفترض أنّه في حالة وجود الكالسيوم بمستوى زائد قبل إنتاج البيض، من الممكن أن تبدأ الاستجابة الفيسيولوجية لإزاحة الكمّيات الزائدة من الكالسيوم. لذلك، عند بداية الإنتاج وزيادة احتياج الطائر للكالسيوم، لا يستطيع أن يعكس هذه العملية فيحدث نقص حادّ في الكالسيوم في الوقت الذي يزداد الاحتياج إليه.
إحتياج 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 إلى: 1.8 × 100/60 = 3 جم كالسيوم
4. فعندما تتناول الدجاجة 150 جم علف يوميًّا فنسبة الكالسيوم تكون 3.5٪، والمأكول من الكالسيوم يكون 5.25 جم منها 3 جم لإنتاج البيض.
إمتصاص الكالسيوم
يحدث امتصاص الكالسيوم عن طريق الأمعاء، من خلال خاصية الـ (Passive diffusion)، وذلك عندما يكون الاحتياج منخفضاً، ونسبة الكالسيوم عالية في العليقة. أو بالانتقال النشط (Active transport ) زائد فيتامين (D) عندما يكون الاحتياج مرتفعاً والعليقة منخفضة في الكالسيوم.
ومن المعروف أنّ الكثير من العناصر الغذائية تتداخل مع الكالسيوم، لذا من المهمّ المحافظة على مستواه في العلائق. وقد لوحظ أنّ المستوى العالي من الكالسيوم من الممكن أن يتداخل مع التمثيل الغذائي للعناصر المعدنية الأخرى، بالإضافة إلى أنّ الكالسيوم الزائد قد يفرز في صورة مركّب من كالسيوم وفوسفور (Ca- P) ممّا قد يسبّب نقصاً في الفوسفور إذا زاد إفراز هذا المركّب. كما أنّ إفراز المركب (Ca-P) بنسبة عالية يمكن أن يعيق تكوين النخاع العظمي (Cortial- Model Bone)، كما أنّ نقص الفوسفور قد يتداخل مع تمثيل الكالسيوم، ووجد أنّ ارتفاع نسبة ملح الطعام (Na Cl) في العليقة أو ماء الشرب قد يتداخل مع تمثيل الكالسيوم. من جهة أخرى، فالصوديوم الناتج من ماء الشرب له تأثير كبير حيث أنّ إيون الصوديوم يتّحد مع إيون البيكربونات (اللازم لتكوين القشرة) وذلك في غدد القشرة.
دور فيتامين (D3)
تعمل الصورة النشطة من فيتامين (D3) على نقل الكالسيوم من العظام إلى بلازما الدم، وتزداد هذه الصورة النشطة من فيتامين (D3) في الدم خلال فترة التبويض، خاصّة 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) أو ما يعرف باسم (Calbindin)، ويحافظ عليه في صورة ذائبة حتى يمرّ من خلايا القناة الهضمية ليصل إلى الخلايا. الأخرى.
يساعد فيتامين (D) على توجيه الكالسيوم إلى أجزاء الجسم التي تحتاجه.
دور الفوسفور
الفوسفور هو عنصر مهم يلعب دوراً رئيسيًّا في حياة الكائنات الحيّة، وذلك نظراً لدوره في بناء الجهاز الهيكلي وارتباطه الوثيق بعنصر الكالسيوم وفيتامين (D). لا يمكن فصل العلاقة بين الكالسيوم والفوسفور وفيتامين (D)، حيث يؤثّر كلّ منهم على الآخر.
هناك العديد من العوامل التي تؤثّر في الإستفادة من تمثيل الكالسيوم والفوسفور في الجسم منها:
¬ النسبة بين الكالسيوم والفوسفور.
¬ كمية فيتامين (D3).
¬ الإتاحة البيولوجية لمصادر للكالسيوم والفوسفور.
¬ عمر الطائر.
¬ الحالة الفيسيولوجية للطائر.
النمـو الهيكلي
للعظام وظيفتين:
1- تكون الهيكل الصلب الذي يدعم العضلات.
2- مخزن احتياطي لعنصري الكالسيوم والفسفور في الجسم. تتكوّن العظام من نسيج شبكي (matrix) من ألياف عضوية يتخلّله بلورات معدنية من الكالسيوم والفسفور.
تنمو العظام في الطول عند منطقة طرفية مفلطحة (الغضاريف) وتسمّى قرص النمو (growth plate)، حيث يوجد في هذه الأقراص خلايا تسمّى (Osteoblasts) تقوم بإفراز مادة تسمّى (Osteoid)، وهي غنية بمادة الكولاجين البروتينية (Collagen). فمادة الـ (Osteoid) هي النسيج الشبكي الذي تتجمّع عليه (adsorb) إيونات الكالسيوم والفوسفات لتتكوّن البلّورات. في الحقيقة أنّ خلايا الـ (Osteoblasts) توجد أيضاً في القطاع العرضي للعظام، وبالتالي يمكن للعظام أن تزيد في السمك.
نجد أيضاً خلايا أكبر تسمّى (Osteoclasts)، وتوجد في أماكن على طول العظام وتكون مسؤولة عن إعادة امتصاص العناصر المعدنية (Resorbtion) والمادة العضوية الموجودة في العظام. يتمّ ذلك لتوسيع المساحة الداخلية للعظام (كما في حالة العظام النخاعية)، ولإمداد الجسم بالكالسيوم التمثيلي النشط، وهذا له أهمّية كبيرة في الطيور البيّاضة.
فنمو العظام محكوم، إلى حدّ كبير، بالوراثة؛ ولكنّه أيضاً يتأثّر بالهرمونات (مثل هرمون باراثرومون من جار الدرقية) والفيتامينات مثل (D & A).
أمّا العظام الضعيفة والمشوّهة تشكّل مشكلة كبيرة في السلالات الحديثة سريعة النمو المتخصصة في إنتاج اللحم. فحوالي 8٪ من القطيع في كتاكيت اللحم معرّضة للمعاناة من تشوّهات في العظام.
تكوين قشرة البيض (Egg Shell Formation)
يستغرق وضع البيضة حوالي 25 ساعة من بداية التبويض (Ovulation) حتى وضع البيضة. وتشمل الساعات الستة الأولى إحاطة الصفار بالبياض وأغشية القشرة (Shell membranes)، وذلك بمجرد أن تنتقل إلى قناة المبيض (Oviduct). أمّا باقي الوقت تبقى البيضة في غدد القشرة حيث يترسّب الكالسيوم على الغشاء الداخلي للقشرة. تبدأ معظم الدجاجات وضع البيض في الصباح، وبعضها في الظهر؛ لذا فإنّ الاحتياج الأعظم من الكالسيوم لتكوين القشرة يكون أثناء الليل، عندما تكون القناة الهضمية للطائر فارغة لأنّ معظم برامج التغذية تبدأ في الصباح الباكر.
من جهة أخرى، نجد جودة القشرة عالية عندما يكون معظم الكالسيوم قادماً من العليقة، أي أنّه كلّما قلّ الاحتياج إلى كالسيوم العظم كلّما زادت جودة القشرة، وذلك لأنّ كفاءة كالسيوم العليقة تكون أكثر كفاءة من كالسيوم العظم.
الاحتياج إلى الكالسيوم في مرحلة التربية
قبل مرحلة النضج الجنسي، فإنّ معدّل نمو الطائر يكون بطيئاً، ويكون قد اكتمل نمو الهيكل العظمي، ولا يقوم بإنتاج البيض؛ لذا فإنّ الاحتياج من الكالسيوم يكون منخفضاً.
الاحتياج إلى الكالسيوم في مرحلة الإنتاج
تحتاج كلّ بيضة إلى 1,7 جم من الكالسيوم، حتى ولو كان الكالسيوم في العليقة كافياً فإنّ الدجاج يقوم بتحريك الكالسيوم من نخاع العظم العميق لتعويض أيّ نقص في كالسيوم العليقة، وتتمّ هذه العملية بصورة طبيعية حيث أنّ فيسيولوجية الطائر مصمّمة على ذلك. يُعتبر نخاع العظم كمخزن للكالسيوم. ولكن يجب تجديده عندما لا يتمّ تكوين القشرة للمحافظة على جودة القشرة، وللمحافظة على الحالة الصحية للدجاجة. لذا، فإن لم يتم إحلال الكالسيوم في نخاع العظم فسيتمّ أخذ الكالسيوم من مكوّنات العظم السطحي، وينتج عن ذلك تشنّجات، وإجهاد الكالسيوم (Calcium Tetany)، نتيجة نقص الكالسيوم عن احتياجات الجسم، لذا فإنّ تأمين احتياج الطائر من الكالسيوم في العليقة هامّ جدًّا.
تحمي قشرة البيضة الهياكل الداخلية اللينة وتدعمه. حيث أنّها شبه منفذ للهواء والماء وحتى أنّها تساعد على منع العدوى البكتيرية. فحوالي 94 إلى 95٪ من قشر البيض الجافّ عبارة عن كربونات الكالسيوم (CaCO3) ويزن 5.5-6.0 جم.
قشور بيض ذات نوعية جيّدة تحتوي على حوالي 2.0 إلى 2.2 جم من الكالسيوم على شكل بلّورات كربونات الكالسيوم (CaCO3). تحتوي قشرة البيضة النموذجية على حوالي 0.3٪ فوسفور، و0.3٪ ماجنسيوم، وآثار من الصوديوم والبوتاسيوم والزنك والمنجانيز والحديد والنحاس. يتكوّن باقي قشر البيض الجافّ من مادّة مصفوفة عضوية لها خصائص ارتباط بالكالسيوم، ويلعب تنظيمها أثناء تكوين القشرة دوراً حيويًّا في قوّة قشرة البيضة.
مصادر الكالسيوم
يعتبر كلّ من الحجر الجيري (Limestone)، ومسحوق الصدف (Oyster shell)
من أهمّ المصادر للكالسيوم في أعلاف الدواجن وأرخصها.
ولا بد من أن يؤخذ في الاعتبار ما يلي :
مسحوق الصدف: لا بدّ من التأكّد من خلوّه من السالمونيلا و(E.coli).
الحجر الجيري: عادةً ما يحتوي على نسبة مؤثّرة من الماجنسيوم لا بدّ من التخلّص منها (حيث تسبّب حالات إسهال).
يلعب حجم حبيبات مصدر الكالسيوم المقدَّم للطائر دوراً هامًّا؛ فالحبيبات الصغيرة الحجم، مثل الحجر الجيري (Ca CO3) الناعم يمرّ بسرعة في القناة الهضمية للطائر، فلا يستطيع الطائر أن يستخلص الكالسيوم بكفاءة عالية تلبّي احتياجاته من الكالسيوم. بينما الجزيئات الكبيرة الحجم من الحجر الجيري أو من مسحوق الصدف فإنها تبقى في المعدة الغدية لفترة أطول؛ لذا فإنّ مرور الكالسيوم من القونصة إلى الأمعاء الدقيقة للتمكّن من امتصاصه سيتمّ بصورة تدريجية، ممّا يزيد من الوقت الذي تستقبل فيه الدجاجة الكالسيوم.
تأثير حجم حبيبات مصدر الكالسيوم والذوبان
يؤثّر مصدر الكالسيوم، وحجم الحبيبات على ارتباط الفيتات بالكالسيوم. عند مقارنة تأثير أحجام الحبيبات المختلفة من نفس المصدر، فكلّما كان حجم الحبيبات أصغر كلّما زاد ذوبانها. وكلّما زاد ذوبان الحجر الجيري، كلّما زاد الكالسيوم المتاح للربط مع فيتات.
يتمّ تقليل قابلية هضم الفوسفور عند تغذية دجاج اللحم على حجر جيري بحبيبات أصغر حجماً وأكثر قابلية للذوبان (99.1٪ قابل للذوبان بعد 10 دقائق عند درجة حموضة 7) مقارنة بحجم الجسيمات الأكبر حجماً من الحجر الجيري (89.4٪ قابل للذوبان بعد 10 دقائق عند درجة حموضة 7)، وذلك نتيجة توافر الكالسيوم بشكل أكبر يكون متاحاً لربط الفيتات. فالحجر الجيري ذو حجم الحبيبات الأصغر يزيد من معدّل مروره، ويرتبط على الأرجح بالفيتات في الأمعاء الدقيقة، ويترسّب (Zhang and Coon، 1997).
قد تكون هناك حاجة لجرعات أعلى من الفيتاز للتغلّب على التأثير السلبي للكالسيوم شديد الذوبان على هضم المواد الغذائية (Walk et al. 2012). مع زيادة نسبة الكالسيوم شديد الذوبان في العلف، ينخفض هضم الفسفور في المجموعات غير المعاملة. مع زيادة ترسيبات مخلبيات الفيتات في الأعلاف التي تحتوي على مستويات أعلى من الكالسيوم شديد الذوبان، يتمّ تقليل تأثير أنزيم الفيتاز. وبالتالي، فهناك حاجة لجرعات أعلى من الفيتاز عند استخدام الكالسيوم شديد الذوبان للبقاء على معدّل عالٍ من هضم الفوسفور. وبالطبع، فإنّ انخفاض الهضم يمكن أن يؤدّي إلى انخفاض الأداء الإنتاجي.
البيض المشروخ
لا يتمّ تفقيس البيض المشروخ، نظراً لخطورة فقدان الرطوبة، والتلوّث البكتيري. ومع ذلك، فإنّ البيض المشروخ غير المكتمل يكون أقلّ وضوحاً عند الفحص البصري، ويمكن استخدامه عن غير قصد في المفرخات التجارية.
هناك أيضاً مشكلات خارجية تتعلّق بجودة البيض وبعيوب أخرى في القشرة، والتي لا تؤدّي بالضرورة إلى تكسّر البيض. وهذا يشمل البيض المشوّه، والبيض الخالي من القشرة، والبيض الأرضي المتّسخ.
مشاكل جودة قشرة البيض السيّئة
أجرى (Barnett) وآخرون، سنة 2004، بحثاً لتحديد ما إذا كانت الكتاكيت من البيض التي بها شروخ شعرية سوف تفقس وتنمو بشكل طبيعي، مقارنة بالبيض السليم. فوجدوا أنّ البيض ذو تشقّقات شعرية نتج عنه فقس فقير بشكل ملحوظ للخصوبة، وفقدان أكبر لوزن البويضة، ومعدل وفيات جنينية أعلى.
في دراسة أخرى اكتشف (Roque and Soares (1994)) أنّ البيض، ذو القشرة السميكة (الجاذبية النوعية 1.080)، أظهر زيادة في قابلية الفقس، وانخفاض متوسط ونفوق الجنين المتأخّر.
العوامل المؤثّرة على جودة قشرة البيض
يمكن أن تؤثّر مجموعة من العوامل الغذائية وغير الغذائية على جودة قشر البيض وتشمل:
• المدّة الزمنية التي تقضيها البيضة في غدّة القشرة أثناء تكوين القشرة.
• معدّل ترسّب الكالسيوم في غدة القشرة.
• الوقت من اليوم الذي يتمّ فيه وضع البيضة.
• عمر الدجاجة حيث ينخفض السمك مع تقدم العمر، ويزداد حجم البويضة.
• الأمراض المُعدية والتلوّث (مثل إلتهاب الشعب الهوائية المعدية، مرض نيوكاسل، الميكوبلازما، (T-2) و(HT-2) السموم الفطرية؛ السلفوناميدات، ومبيدات حشرية الكلوريد العضوي).
• مياه الشرب: وجود أملاح كلوريد الصوديوم والحديد.
• 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.
• نظراً لقشرة البيضة والتي تحتوي في الغالب على (CaCO3)، فمن المفترض عادةً أنّ الكالسيوم هو العنصر الغذائي الوحيد المسؤول عن جودة القشرة. ومع ذلك، فإنّ كلاًّ من الفوسفور، وفيتامين (D3) مهمّان، جنباً إلى جنب مع عدد من العناصر المعدنية. تلعب الحالة الصحّية للأمعاء، ووظائف الكلى دوراً مهمًّا في امتصاص الكالسيوم، ونشاط فيتامين (D3).
• إرتفاع الفوسفور: يؤدّي إلى إنخفاض الـ (PH) في الدم، فيقلّ المُتاح من الكالسيوم.
• إنخفاض الفوسفور: يؤدّي إلى إنخفاض سمك القشرة لأنّه يدخل في تكوين الـ (ATP).
الإجهاد الحراري وجودة القشرة
تجدر الإشارة إلى إنّ زيادة معدّل التنفّس يؤدّي إلى سرعة فقدان ثاني أُكسيد الكربون الذي يكوّن حمض الكربونيك والذي يدخل في تكوين كربونات الكالسيوم (وهي الصورة التي يتمّ عليها ترسيب الكالسيوم على القشرة).
أمّا في الأجواء الحارة، فهناك عوامل عدّة تتداخل لتغيّر من تمثيل الكالسيوم (ميتابوليزم).
أ- تميل الطيور إلى شرب كمّيات أكثر من الماء، لذا فإنّ الغذاء سوف يمرّ بسرعة أكبر من خلال الأمعاء، لذا سيقلّ الزمن الذي يتمّ فيه امتصاص الكالسيوم.
ب- الطيور المجهدة حراريًّا سوف تستهلك علف أقل؛ وبالتالي تقلّ كمية الكالسيوم الممتصّة من الأمعاء.
ت- يحدث للطائر عملية النهجان (Panting)، ممّا يعمل على تقليل نسبة ثاني أُكسيد الكربون في الدم، حيث أنّ ثاني أُكسيد الكربون يمدّ إيون البيكربونات الذي يحتاجه الطائر مع إيون الكالسيوم لتكوين القشرة.
بعض توصيات شركة أفياجين بخصوص تغذية سلالة روص 308
• العناصر المعدنية، مثل الكالسيوم والفوسفور، ضرورية لتطوير الهيكل العظمي السليم لأمّهات اللحم، والأداء الإنتاجي، وجودة القشرة، وغيرها من العمليات الحيوية.
• يحتاج الدجاج البيّاض من 4 إلى 5 جم من الكالسيوم يوميًّا، ويتمّ توفير هذه المستويات في موعد لا يتجاوز 5٪ من معدّل إنتاج البيض.
• للحفاظ على جودة القشرة، يُنصح بإضافة 1 جم من الكالسيوم لكلّ طائر يوميًّا في شكل حجر جيري بحجم حبيبات كبيرة بقطر 3.2 ملم.
• يتمّ وضع قشرة البيض في المساء، فعندما يتمّ تغذية الأمهات في وقت مبكر من اليوم، يتمّ أيضاً امتصاص الحجر الجيري ذو حجم الحبيبات الصغيرة بشكل سريع. وبالتالي فإنّ توفير مصدر للكالسيوم بحجم جزيئات أكبر خلال فترة الظهر يمكن أن يحسّن من جودة القشرة، وذلك من خلال ضمان وجود الكالسيوم في القناة الهضمية أثناء تكوين القشرة، من خلال نثر مصدر الكالسيوم (الحجر الجيري أو مسحوق الصدف)، ويُراعى عدم السماح بتراكم الكالسيوم على الفرشة، لأنّ زيادة تناول الكالسيوم يؤثّر سلباً على جودة القشرة.
