PowerPoint Sunusu

HAYVAN BESLEMEDE
KARBONHİDRATLAR VE ÖNEMİ
Prof. Dr. Gültekin YILDIZ
Karbonhidratlar bitkilerde kuru maddede %70 (50-80)
civarında olup, hücre duvarı maddesinde ham
selüloz; tane, kök ve yumrularda yoğun enerji
kaynağı olan hücre içeriği maddeleri nişasta ve
şekerdir.
Karbonhidratlar hayvan vücudunda basit şekerler ve
glikojen halindedir.
Hücre duvarı bakımından zengin yemler daha çok
ruminant beslenmesinde, şeker ve nişasta (azotsuz
öz madde) bakımından zengin yemler ise tek
midelilerin beslenmesinde önemli yer tutarlar.
Karbonhidratlar temel enerji kaynağıdır.
Hayvansal organizmada glikojen, tek depo
karbonhidratdır.
Karbonhidratlar ayrıca kemik, kıkırdak, mukus zarı,
kan grubu maddeleri ve pıhtılaşmayı önleyen
maddelerde önemli görev alırlar.
Karbonhidratlar esansiyel olmayan aminoasitler,
laktik asit ve yağ sentezinde önemlidir.
Yeşil bitkilerde güneş ışınları ve klorofil eşliğinde su
ve karbondioksitten fotosentez ile formaldehit,
bundan da nişasta ve selüloz gibi karbonhidratlar
sentezlenir.
KARBONHIDRATLARIN
SINIFLANDRILMASI
Molekül sayısı 10 dan az olan karbonhidratlara şeker
denir.
Bir molekül içerenlere monosakkarit, çok molekül
kapsayanlara Oligosakkarit denir.
Aynı tür monosakkaritlerden oluşanlar
Homopolisakkarit, farklı tür monosakkarit
molekülllerinden oluşanlarda Heteropolisakkarit
olarak adlandırılır.
MONOSAKKARİTLER
Yapılarında bulunan C-atomu sayısına
göre monosakkaritler biyoz, triyoz,
tetroz, pentoz ve heksoz gibi isimler
alırlar.
Beslenme
açısından
en
önemli
monosakkaritler pentoz ve hekzozlardır.
Pentozlar:
Arabinoz (Arap zamkı): Pancar ve
şeker pancarı posasında araban olarak
yer alır.
Ksiloz (Odun şekeri): Saman, kuru ot,
kepek, yulaf kavusu, mısır koçanında
ksilan şeklinde bulunur.
Riboz: DNA, RNA, riboflavin ve
enzimlerin yapısına katılır.
Hekzozlar:
Glikoz (Dekstroz, üzüm şekeri, kan şekeri): Tatlı
meyva ve balda serbest halde bulunur. Nişasta, selüloz
ve glikojenin oluşumuna katılır.
Fruktoz (Meyva şekeri, levüloz): Yeşil yapraklar,
meyva ve balda serbest halde bulunur. Sperm enerji
deposudur. Fötal kanda yüksek yoğunlukta bulunur.
Plezantada glikoz redüksiyonu vasıtasıyla sorbite
döner.
Birçok fruktoz molekülünün birleşmesinden oluşan
inulin yer elmasında yoğun olarak bulunur. Fruktoz
glikozdan daha iyi değerlendirildiğinden, diabet
hastalarının beslenmesinde önem kazanır.
Galaktoz: Laktoz, galaktolipit, galakturonik asit, zamk
ve müsinlerin yapısında yer alır.
Mannoz: Çeşitli bitkilerde mannan olarak bulunur. Bazı
proteinlerin (glukoprotein) yapı taşıdır.
DiSAKKARiTLER:
İki molekül hekzozun su vererek birleşmesi sonu oluşurlar.
Sakkaroz (Sükroz): 1 mol glikoz ve fruktozun birleşmesinden oluşur.
Şeker kamışı (%20) ve pancarında (%15-20) bulunur.
Laktoz (Süt şekeri): 1 mol glikoz ve galaktozun birleşmesinden oluşur.
İnek sütü %4.6-4.8; koyun sütü %4, keçi sütü%4.6, kadın %7, kısrak
%5.87 oranındalaktoz içerir. S. laktis ile fermente olunca laktik asit
oluşur ve süt kesilir. Sindirim kanalında asititeyi artırarak, kokuşma
yapan mikroorganizmaların yaşama şansını azaltır. Ca ve P emilimini
artırır.
Maltoz: Alfa glikozidik bağlı 2 mol glikozdan oluşur. Arpa çimlendiğinde
enzim etkisi ile nişastadan oluşur ve malt şekeri denir.
Sellobiyoz: ß-glikozidik bağlı 2 mol glikozdan oluşur. Selülozun
yıkılması ile açığa çıkar.
Trehaloz: Mantar ve deniz yosununda bulunur
HOMOPOLiSAKKARiTLER:
Bitkide yedek
maddesidir.
besin
deposu
ve
yapı
HEKZOZAN:
1. Glukanlar: Çok sayıda glikoz molekülünün çeşitli
şekillerde bağlanmaları ile meydana gelirler. Arpa (%
8) ve buğdayda (% 3) yer alan ß-glukanlar besin
madde sindirimini düşürürler.
a- Nişasta: Hidrolizde sırasıyla dekstrin, maltoz ve
glikoz (alfa-glikozidik bağlı) oluşur. Nişasta amiloz ve
amilopektin'den oluşur. Tane yemlerde iç kısımda
amiloz (% 20-28), dış kısımda ise amilopektin (% 7280) yer alır. Nişasta miktarı taze patateste % 15-20
iken tahıl tanelerinde % 65-70 arasındadır.
b- Glikojen: Hayvan vücudunda ve
mikoorganizmalarda yer alır. Kimyasal yapısı
amilopektine benzer. Hayvanlarda depo
edilebilen
tek
karbonhidrattır.
Enerji
metabolizmasında görev alan glikojen,
hayvansal bir nişastadır.
Monogastrik hayvanların yoğun kolay
sindirilebilir karbonhidrat alımına paralel
olarak karaciğer glikojen miktarı % 10
olurken, bu düzey açlık durumunda % 1'e
düşer.
Kaslardaki
seviyesi
%
0.5-1
arasındadır. Atlar ahırda sakin durumda
bulunurken bazı kas gruplarında glikojen
seviyesi % 4'e yükselir. Vücuttaki toplam
glikojenin % 45'i kaslarda, % 40'ı karaciğerde
bulunur.
d- Selüloz: ß-glikozidik bağlı glikoz moleküllerinden
oluşur. Saf olarak körpe bitkilerde, pamuk liflerinde
rastlanır. Kuru madde de; pamuk lifi % 95, çavdar
samanı % 32, şeker pancarı % 7 selüloz içerir. Bitki
hücre duvarı yapı taşıdır. Bakteri, mantar, çimlenmiş
tohumda selülaz enzimi ile sellobiyoz ve glikoza
parçalanır. Rumen ve kör barsak mikroorganizmaları
ile UYA'ya, metan, karbondioksit ve hidrojene
yıkımlanır.
2. Fruktanlar: Fruktoz moleküllerinden oluşur. Yer
elması, tapioka ve çayır otunda inulin formundadır.
3. Galaktan ve Mannanlar: Bitki hücre duvarında yer
alır.
HETEROPOLiSAKKARiTLER
Hemiselüloz: Bitki hücre duvarını meydana
getirir. Hekzoz, pentoz, üronik asitten
(gliküronik ve galakturonik asit gibi) oluşur.
Hemiselülozu D-Ksiloz, L-Arabinoz, DGlukuronik asit, 4-O-Metil-Glukuronik, D ve LGalaktoz, D-Mannoz, L-Ramnoz ve L-Fruktoz
oluşturur.
(Heksozların alkol grubunun
oksidasyonu ile uronik asit oluşur).
Pektin: Şeker pancarı KM’sinde % 15-30,
elma kabuğu ve hücreler arası dokuda ?,
yeşil yapraklarda ? bulunur.
LiGNiN:
Karbonhidrat olmamasına karşın daha çok selüloz ve
hemiselüloz
ile
bir
arada
bulunduğundan
karbonhidratlar içinde incelenir.
Kuru ot ve samanda (% 13-17) yüksek oranda Lignoselüloz kompleksi halinde bulunur.
Lignin hayvanlar tarafından sindirilemez.
Tek midelilerde karbonhidrat
sindirimi ve metabolizması
Azotsuz öz madde (N-suz ÖM) sindirimi ağızda
başlar.
Tükrük bezlerinin salgısı olan tükürüğün %99'u su ve
%1'i müsin, inorganik tuz ve alfa-amilaz ile lizozim
enzimidir.
At, kedi ve köpekte bu bezler alfa-amilaz salgılamaz.
Diğer tek midelilerde alfa-amilaz enzim nişasta,
glikojen, dekstrin gibi oligo ve polisakkaritlere etkir.
Amiloz alfa-amilaz ile glikoz ve maltoza indirgenir.
alfa-amilaz pankreasta ta yer alır.
Maltaz (maltoz  glikoz),
oligo-1,6 glikozidaz (dekstrin  maltoz),
laktaz (laktoz  glikoz ve galaktoz) ve
sükraz (sakkaroz  glikoz ve früktoza parçalar)
enzimleri ince bağırsak villileri arasından salgılanır.
Monosakkaritler bağırsaktan fosforlu bileşikler
halinde emilir. Emilim hızı galaktoz > glikoz >
früktoz > laktoz düzenindedir.
Ruminantlarda kan şeker düzeyi 40-60
mg/100 ml, monogastrik hayvanlarda 100120 mg/100 ml, kanatlılarda 180 (130-260)
mg/100 ml'dir.
Kesim sonu glikoz laktik asite parçalanır, aynı
durum glikojen için de söz konusudur. Bu
nedenle kesilen hayvanda çok sınırlı düzeyde
glikoz vardır.
Tek midelilerde karbonhidrat
metabolizması ve sindirimi
Glikoz dokularda piruvik asite çevrilerek katabolize olur.
Piruvik asit asetil CoA'ya çevrilerek sitrik asit siklusuna
girer ve son ürün olan karbondioksit ve suya indirgenir.
Su akciğer, idrar ve deri yolu ile atılır.
Hormonal düzenleme İnsülin, adrenalin,
adrenokortikotropik hormon (ACTH=,
glukagon) ile kan glikoz seviyesi stabil tutulur.
Şekerlerin karaciğerde depo edilmesi
hiperglisemiyi, dokularda kullanılarak düşen
kan şekeri yerine kana yeniden glikoz
verilmesi hipoglisemiyi önler. Bu olaylarda
epinefrin rol alır ve kan şekerini yükseltir.
İnsülin ise glikozun karaciğerde glikojene
dönüşümünü hızlandırarak kan şekeri
düzeyini düşürür.
Ham selülozun hayvan türlerine
göre sindirimi
--------------------------------------------------------------------Hayvan türü
Sind. yeri
Sind. derecesi,%
--------------------------------------------------------------------Ruminant
Rumen
50-90
Tavşan
Sekum
65-78
At
Sekum ve kolon
13-40
Tavuk
Sekum
20-30
Köpek
Sekum
10-30
Sıçan
Sekum
34-46
insan
ince ve kalın barsak
25-60
Ruminantlarda
Karbonhidrat
Metabolizması
Ham selüloz bakterilerce parçalandığında
UYA, CO2 ve metan oluşur. Ara ürün olarak
piruvik, süksinik ve laktik asitler oluşur (Şekil
3-2). UYA büyük oranda rumenden emilir.
Asetik asit ve propiyonik asit doğrudan, bütirik
asit rumen duvarından ß-hidroksibütirik asite
çevrilerek emilir.
UYA ruminantda enerji ihtiyacının önemli bir
kısmını (%80 gibi) karşılar ve vücutta yapım
ve süt sentezine katılır. Sığırda günlük
yaklaşık 2000-4000 g UYA sentezlenir, buda
yaklaşık 8400-20000 kcal’ye eşdeğerdir.
Karbonhidratların
rumende
fermentasyonu
kaba/konsantre
yem
oranına,
yani
selüloz,
hemiselüloz, pektin, nişasta ve şeker kapsamına
bağlıdır.
Monosakkarit halinde emilim azdır, Çünkü UYA'ya
yıkılırlar.
Selüloz, hemiselüloz, pektin, nişasta ve şeker
rumende yıkılır.
Kaba yem ağırlıklı beslemede asetik asit, konsantre
yem ağırlıklı beslemede ise propiyonik asit daha fazla
oluşur.
25 kg süt veren inekte yaklaşık 3-3.6 kg asetik asit,
1-1.5 kg propiyonik asit, 1 kg butirik asit oluşur.
Bu nedenle süt ineği rasyonunun % 40-50'si kaba
yemden oluşmalıdır.
Selüloz sindirimini etkileyen faktörler:
-Azot: Bakteriyel protein sentezini, selüloz
parçalanmasını ve diğer mikrobiyel verimleri
de uyarır. Bu durum üre ilavesiyle samanın
sindiriminin uyarılmasını da açıklar.
-Nişasta: HS ve rasyon selüloz sindirimini
azaltır.
Bu etki
1.nişasta sindirim inhibitörleri sentezi,
2.pH azalması,
3.nişasta parçalayan bakterilerin aşırı artması
4.nişasta HS sindiriminde depresyona neden
olması ile açıklanır.
Yem değişikliğine bağlı olarak ruminal
florada gerçekleşen değişimler 10 gün
içinde son bulmaktadır.
GLİKOZİDLER
Glikozun bir alkol veya fenol ile veya diğer
monosakkaritlerle yaptığı bileşiklerdir.
Yem tüketimini sınırlandırırlar.
Evcil hayvanların beslenmesi için herşeyden
önce hidrosiyanik asit (prüssik asit) bağlayan
glikozidler önemlidir, bunlar mide barsak
kanalında parçalanarak hidrosiyanik asit
verirler ve zehirlenmeye sebep olurlar.
HÜCRE DUVARI
UNSURLARI
Van Soest (1971) bitkinin organik madde
bölümünü NDF'de (Neutral detergent fiber)
eriyebilmesine göre, hücre duvarı unsurları ve
hücre içerikleri adı altında iki parçaya ayırmıştır
Hücre içerikleri (lipidler, şekerler, organik
asitler, suda eriyen maddeler, pektin, nişasta,
NPN ve eriyebilen proteinler) hayvanlar
tarafında tamamiyle sindirilir.
NDF de erimeyen kısım ADF çözeltisi ile
muamele edildiğinde hemisellüloz ve hücre
duvarı azotu çözünür.
Asit deterjan fiber metodu kullanılarak bitkilerin
kimyasal bileşiminin analizi, yemlerin
sindirilebilirliği ve net enerji değerini bulmada
yardımcı olur.
Detergent kullanıldığında kaba yem organik
maddelerinin sınıflandırılması
Fraksiyon
1. Hücre ici bileşenler
(neutral detergent'te
eriyebilir)
Bileşenler
Sindirilebilirlik
Lipidler,Şekerler
Eger liğninleşme
organik asitler,
yoksa tamamen
suda eriyebilen
sindirilir
maddeler,pektin,NPN,
nişasta,eriyebilen
proteinler,vitaminler
2. Hücre duvarı bileşenleri:
a. NDF
Hemisellüloz
Hücre duvarı
azotu
……..
b. ADF
Ligninleşme
derecesine göre
kısmen sindirilir
Selüloz ve lignin
NİŞASTA TABİATINDA OLMAYAN
POLİSAKKARİTLER (NOP)
Karbonhidrat bakımından yoğun olan
tahıl tane yemlerinde kuru maddenin
başlıca komponentli nişastadır.
Buğday, arpa, yulaf, mısır, çavdar,
sorgum ve tritikale bu gruba giren tane
yemlerin başlıcalarıdır.
Yapılan sınıflandırma kapsamında enerji
yemleri olarak nitelenen tahıl taneleri
hücre duvarlarının % 70-95'ini nişasta
olmayan polisakkaritler (NOP) oluşturur.
Antibesinsel etki gösteren bu hücre
duvarı polisakkaritlerinin başlıcaları beta
glukanlar, arabinoksilanlar (pentozanlar),
hemiselüloz, selüloz ve pektinlerdir.
Bunlar kanatlılar tarafından yeteri kadar
sindirilememekte ve yemlerin metabolize
olabilir
enerji
değeri
ile
besin
maddelerinin kullanımını sınırlamaktadır.
Kanatlılarda söz konusu bu bileşikleri (NOP'ri)
parçalayan enzimler bulunmamaktadır.
Dolayısıyla gerek kanatlılarda sindirim
kanalının kısa oluşu gerekse sözü edilen
NOP'ri parçalayan enzimlerin bulunmaması
NOP'ca zengin tahıllardan bu hayvanların
yeterince yararlanmasını engellemektedir.
Arpa ve yulafta endosperm hücre duvarlarının
en önemli polisakkaritleri beta-glukanlardır.
Buğday, çavdar ve tritikalede ise bu yapı
arabinoksilanlardır
NOP fiziksel özellik bakımından suda çözünen ve
çözünmeyen şeklinde iki fraksiyona ayrılır. Suda
çözünebilen NOP antibesinsel etkiye sahiptir.
buğday, çavdar ve tritikale gibi tahıllarda bulunan
arabinoksilanlar, mısır ve sorgumun yapısında yer
alanların aksine suda çözünebilen niteliktedir.
Aynı şekilde arpa ve yulafta bulunan suda
çözünebilen nitelikteki ß-glukanlar da antibesinsel
etkiye sahiptir.