Πρόλογος...7 Αρκτικόλεξα και σύμβολα...21 1 Συστατικά του Σώματος των Ζώων και των Ζωοτροφών 1.1 Εισαγωγή...27 1.2 Νερό...29 1.3 Ξηρή Ουσία...30 1.4 Ανάλυση του Σώματος των Ζώων και των Ζωοτροφών...32 1.4.1 Αναλυτική τακτική Weende...32 1.4.2 Σύγχρονες αναλυτικές μέθοδοι...34 1.4.2.1 Άμυλο και σάκχαρα...36 1.4.2.2 Κυτταρικά τοιχώματα...36 1.4.2.3 Ανόργανα στοιχεία...39 1.4.2.4 Αμινοξέα, λιπαρά οξέα και σάκχαρα...39 1.4.2.5 Προσδιορισμός πρωτεϊνών για μηρυκαστικά ζώα...40 9
1.4.2.6 Φασματοφωτομετρία...40 1.5 Οργανική Ουσία...41 1.5.1 Υδατάνθρακες...41 1.5.2 Λίπη...45 1.6 Αζωτούχες Ουσίες...54 1.7 Βιταμίνες...57 1.7.1 Λιποδιαλυτές βιταμίνες...60 1.7.1.1 Βιταμίνη Α...60 1.7.1.2 Βιταμίνη D...68 1.7.1.3 Βιταμίνη Ε...72 1.7.1.4 Βιταμίνη Κ...76 1.7.2 Υδατοδιαλυτές βιταμίνες: βιταμίνες συμπλέγματος Β...78 1.7.2.1 Θειαμίνη (Β 1 )...78 1.7.2.2 Ριβοφλαβίνη (Β 2 )...82 1.7.2.3 Νικοτιναμίδη...84 1.7.2.4 Βιταμίνη Β 6...86 1.7.2.5 Παντοθενικό οξύ...88 1.7.2.6 Φυλλικό Οξύ...90 1.7.2.7 Βιοτίνη...91 1.7.2.8 Βιταμίνη Β 12...93 1.7.2.9 Χολίνη...95 1.7.2.10 Βιταμίνη C...97 1.7.3 Υπερβιταμίνωση...99 1.8 Ανόργανα Στοιχεία...99 1.8.1 Πλαστικά στοιχεία...101 1.8.1.1 Ασβέστιο (Ca-Calcium)...101 1.8.1.2 Φωσφόρος (Ρ-phosphorous)...103 1.8.1.3 Μαγνήσιο (Mg-magnesium)...107 1.8.1.4 Κάλιο (Κ-potassium)...108 1.8.1.5 Νάτριο (Na-sodium)...110 1.8.1.6 Χλώριο (Cl-chloride)...111 1.8.1.7 Θείο (S-sulphur)...112 10
1.8.2 Ιχνοστοιχεία...112 1.8.2.1 Σίδηρος (Fe-iron)...112 1.8.2.2 Χαλκός (Cu-copper)...115 1.8.2.3 Ψευδάργυρος (Zn-zinc)...121 1.8.2.4 Κοβάλτιο (Co-cobalt)...125 1.8.2.5 Σελήνιο (Se-selenium)...128 1.8.2.6 Μαγγάνιο (Μn - manganese)...138 1.8.2.7 Ιώδιο (Ι - iodine)...141 1.8.2.8 Μολυβδαίνιο (Μο-molybdenum)...146 1.8.2.9 Φθόριο (F-fluorine)...147 1.8.2.10 Νικέλιο (Ni-nickel)...149 1.8.2.11 Χρώμιο (Cr-chromium)...150 1.8.3 Τοξικά ιχνοστοιχεία...150 1.8.3.1 Μόλυβδος (Pb-lead)...151 1.8.3.2 Αρσενικό (As-arsenic)...152 1.8.3.3 Κάδμιο (Cd - cadmium)...152 1.8.3.4 Αλουμίνιο (Αl-aluminum)...153 1.8.3.5 Υδράργυρος (Hg-mercury)...154 2 Ένζυμα 2.1 Εισαγωγή...155 2.2 Ταξινόμηση Ενζύμων...157 2.3 Συμπαράγοντες...159 2.4 Μηχανισμός ράσης των Ενζύμων...161 2.5 Εξειδίκευση των Ενζύμων...163 2.6 Παράγοντες που Επηρεάζουν την Ενεργότητα των Ενζύμων...165 2.6.1 Συγκέντρωση υποστρώματος...165 2.6.2 Συγκέντρωση ενζύμου...166 11
2.6.3 Παρεμποδιστές...166 2.6.4 Αλλοστερικές επιδράσεις...167 2.6.5 Περιβαλλοντικοί παράγοντες...168 3 Κατανάλωση Τροφής 3.1 Εισαγωγή...171 3.2 Πείνα και Λήψη Τροφής...174 3.3 Κατανάλωση Τροφής από τα Μονογαστρικά Ζώα...175 3.4 Κατανάλωση Τροφής από τα Μηρυκαστικά Ζώα...181 3.5 Περιβαλλοντικοί Παράγοντες που Επηρεάζουν την Κατανάλωση Τροφής...185 3.6 Προσδιορισμός της Καταναλισκόμενης Τροφής...186 4 Πέψη της Τροφής 4.1 Eισαγωγή...189 4.2 Μικροβιακή ή Συμβιωτική Πέψη στα Μηρυκαστικά Ζώα...191 4.2.1 Ανατομία του στομάχου και φυσιολογία της πέψης στα μηρυκαστικά...192 4.2.2 Μικροοργανισμοί της μεγάλης κοιλίας...194 4.2.3 Πέψη υδατανθράκων...197 4.2.4 Πέψη Ν-χων ουσιών...205 4.2.5 Χρησιμοποίηση του ΜΠΦΝ από τα μηρυκαστικά...209 4.2.6 Πέψη λιπιδίων...211 4.2.7 Σύνθεση βιταμινών και άλλες βιοχημικές δραστηριότητες των μικροοργανισμών...213 12
4.2.8 υναμική της πέψης στα μηρυκαστικά ζώα...214 4.2.9 Έλεγχος και τροποποίηση των ζυμωτικών φαινομένων στους προστομάχους...216 4.2.10 Άλλες θέσεις μικροβιακής πέψης...219 4.3 Πέψη στα Μονογαστρικά...222 4.3.1 Ο γαστρεντερικός σωλήνας...222 4.3.2 Η πέψη στη στοματική κοιλότητα...223 4.3.3 Η πέψη στο στόμαχο...223 4.3.4 Η πέψη στο λεπτό έντερο...225 4.3.5 Η πέψη στο παχύ έντερο...227 4.3.6 Η πέψη στα νεαρά χοιρίδια...229 4.3.7 Η πέψη στα πτηνά...230 4.3.8 Απορρόφηση των πεφθέντων συστατικών...231 4.3.9 Τελικά προϊόντα της πέψης...231 4.4 Απορρόφηση Θρεπτικών Συστατικών...234 4.4.1 Απορρόφηση υδατανθράκων...234 4.4.2 Απορρόφηση πρωτεϊνών...234 4.4.3 Απορρόφηση λιπών...235 4.4.4 Απορρόφηση ανόργανων στοιχείων...236 4.4.5 Απορρόφηση βιταμινών...237 4.5 Εξουδετέρωση Αντιδιαιτητικών Παραγόντων...237 5 Πεπτικότητα της Τροφής 5.1 Προσδιορισμός Πεπτικότητας...240 5.2 Μέθοδοι Προσδιορισμού της Πεπτικότητας...246 5.2.1 Συμβατική μέθοδος...247 5.2.2 Μέθοδος δείκτη...247 5.2.3 Προσδιορισμός ΣΦΠ μη πλήρων ζωοτροφών...250 5.2.4 Εργαστηριακές μέθοδοι προσδιορισμού πεπτικότητας...253 13
5.3 Αξιολόγηση των Συντελεστών Πεπτικότητας...258 5.4 Πέψη και Πεπτικότητα στα ιάφορα Τμήματα του Πεπτικού Σωλήνα...259 5.5 Παράγοντες που Επηρεάζουν την Πεπτικότητα...261 5.5.1 Χημική σύσταση τροφής...262 5.5.2 Χημική σύσταση σιτηρεσίου...262 5.5.3 Ποσότητα τροφής και συχνότητα χορήγησής της...263 5.5.4 Η δομή ορισμένων συστατικών...264 5.5.5 Η προσθήκη ενζύμων...265 5.5.6 Η προετοιμασία των ζωοτροφών...265 5.5.7 Παράγοντες που απορρέουν από το ζώο...267 6 Διάμεσος Μεταβολισμός 6.1 Εισαγωγή...269 6.2 Βασικές Μεταβολικές Ακολουθίες...274 6.2.1 Μεταβολισμός υδατανθράκων...274 6.2.1.1 Καταβολισμός υδατανθράκων...276 6.2.1.2 Αναβολισμός υδατανθράκων...280 6.2.2 Μεταβολισμός λίπους...280 6.2.2.1 Καταβολισμός λίπους...281 6.2.2.2 Αναβολισμός λίπους...283 6.2.3 Μεταβολισμός πρωτεϊνών...284 6.2.3.1 Καταβολισμός πρωτεϊνών...285 6.2.3.2 Αναβολισμός πρωτεϊνών...288 6.2.3.3 υναμική κατάσταση του μεταβολισμού των πρωτεϊνών...292 6.2.3.4 υνατότητες της γενετικής μηχανικής...294 14
6.2.3.5 Περαιτέρω καταβολισμός των κύριων θρεπτικών συστατικών...295 6.2.3.6 Σχέση μεταξύ των κύριων θρεπτικών συστατικών κατά τον μεταβολισμό...296 6.3 Ενεργειακός Μεταβολισμός...298 6.3.1 Η γλυκόζη ως πηγή ενέργειας...302 6.3.2 Το γλυκογόνο ως πηγή ενέργειας...303 6.3.3 Τα ΠΛΟ ως πηγή ενέργειας...303 6.3.4 Το λίπος ως πηγή ενέργειας...304 6.3.5 Τα αμινοξέα ως πηγή ενέργειας...306 6.4 Έλεγχος Μεταβολισμού στο Σύνολό του...307 6.5 Θρεπτικά Συστατικά και Έκφραση Γονιδίων...314 7 Ισολογισμός Ύλης και Ενέργειας στον Ζωικό Οργανισμό 7.1 Εισαγωγή...319 7.2 Ισολογισμός της Ύλης...321 7.3 Καθαρές Ανάγκες Συντήρησης...326 7.3.1 Καθαρές ανάγκες συντήρησης σε Ν...326 7.3.2 Καθαρές ανάγκες συντήρησης σε ανόργανα στοιχεία...327 7.3.3 Καθαρές ανάγκες συντήρησης σε βιταμίνες...328 7.4 Καθαρές Ανάγκες Παραγωγής...328 7.4.1 Προσδιορισμός των μικτών αναγκών...328 7.5 Ανάγκες σε Ενέργεια...334 7.6 Εφοδιασμός του Οργανισμού με Ενέργεια...336 7.6.1 Συνολική ενέργεια (ΣΕ)...339 7.6.2 Πεπτή Ενέργεια...343 7.6.3 Μεταβολιστέα ενέργεια...343 7.6.3.1 Προσδιορισμός της ΜΕ...345 15
7.6.3.2 Παράγοντες που επηρεάζουν τη ΜΕ της τροφής...346 7.6.3.3 Θερμικό αύξημα των τροφών...348 7.6.4 Καθαρή και κατακρατηθείσα ενέργεια...350 7.7 Θερμιδομετρία: Μέθοδοι Μέτρησης της Παραγόμενης Θερμότητας και της Κατακρατηθείσας Ενέργειας...351 7.7.1 Άμεση θερμιδομετρία...352 7.7.2 Αναπνευστικοί θάλαμοι ζώων (θερμιδόμετρα)...354 7.7.3 Έμμεση θερμιδομετρία...358 7.7.4 Αναπνευστικό πείραμα ανταλλαγής...363 7.7.5 Μέτρηση της κατακρατηθείσας ενέργειας (RE)...364 7.7.6 Μέτρηση της RE με την τεχνική της συγκριτικής σφαγής...366 7.8 Μεταβολισμός Ασιτίας...368 7.9 Χρησιμοποίηση της ΜΕ...373 7.9.1 Χρησιμοποίηση της ΜΕ για συντήρηση...375 7.9.2 Χρησιμοποίηση της ΜΕ για παραγωγικούς σκοπούς...377 7.9.3 Χρησιμοποίηση της ΜΕ για ανάπτυξη...379 7.9.4 Χρησιμοποίηση της ΜΕ για γαλακτοπαραγωγή και αυγοπαραγωγή...384 7.9.5 Λοιποί παράγοντες που επηρεάζουν τη χρησιμοποίηση της ΜΕ...385 8 Διαιτητική και Βιολογική Αξία Αζωτούχων Ουσιών 8.1 Εισαγωγή...387 8.2 Ολικές Ν-χες Ουσίες...388 8.3 Πεπτές Ν-χες Ουσίες...389 8.4 Ενδογενούς Προέλευσης Ν...391 8.5 Ποιότητα Ν-χων Ουσιών...393 8.5.1 Ο ρόλος των απαραίτητων αμινοξέων...393 16
8.5.2 Ικανότητα χρησιμοποίησης του ΜΠΦΝ...396 8.6 Μέθοδοι Προσδιορισμού της Ποιότητας των Πρωτεϊνών στα Μονογαστρικά Ζώα...397 8.6.1 Συντελεστής απόδοσης πρωτεΐνης (ΣΑΠ)...397 8.6.2 Καθαρή κατακράτηση πρωτεΐνης (ΚΚΠ)...398 8.6.3 Σύνολη αξία πρωτεΐνης (ΣΑΠΡ)...398 8.6.4 Ισολογισμός Ν...398 8.6.5 Βιολογική αξία πρωτεϊνών...399 8.6.6 Χημικός βαθμός...403 8.6.7 είκτης απαραίτητων αμινοξέων ( ΑΑ)...404 8.6.8 Βιολογική δοκιμή διαθέσιμων αμινοξέων...405 8.6.9 Μικροβιολογική δοκιμή απαραίτητων αμινοξέων...405 8.6.10 Χημικές μέθοδοι...406 8.7 Αξιολόγηση των Μεθόδων Εκτίμησης της Ποιότητας των Πρωτεϊνών...407 8.8 Προσδιορισμός της Ποσότητας των Πρωτεϊνών που Χρησιμοποιείται στην Πράξη από τους Χοίρους και τα Πτηνά...408 8.9 Βελτίωση της ΒΑ των Πρωτεϊνών...410 8.10 Προσδιορισμός της Ποιότητας των Πρωτεϊνών στα Μηρυκαστικά Ζώα...411 8.10.1 Ζυμωτικότητα των Ν-χων κλασμάτων της τροφής...414 8.10.1.1 Μέτρηση της ζυμωτικότητας in vivo...415 8.10.1.2 Προσδιορισμός ζυμωτικότητας in sacco (ή in situ)...416 8.10.1.3 Εργαστηριακές μέθοδοι προσδιορισμού της ζυμωτικότητας των Ν-χων ουσιών...418 8.10.1.4 Ρυθμός διόδου...420 8.10.1.5 Αποτελεσματικότητα δέσμευσης Ν...422 8.10.1.6 Παραγωγή μικροβιακής πρωτεΐνης...424 8.10.1.7 Αληθής πεπτικότητα πρωτεϊνών...425 8.10.1.8 Αποτελεσματικότητα χρησιμοποίησης των απορροφηθέντων αμινοξέων...427 8.11 Το Σύστημα της Μεταβολιστέας Πρωτεΐνης...431 17
9 Συστήματα Εκτίμησης της Θρεπτικής Αξίας των Ζωοτροφών 9.1 Η Έννοια της Θρεπτικής Αξίας...437 9.2 Ενεργειακά Συστήματα...438 9.3 Συστήματα Ενέργειας για τα Μηρυκαστικά...441 9.3.1 Τα πρώτα ενεργειακά συστήματα...441 9.3.2 Το σύστημα της ΜΕ...442 9.3.3 Άλλα συστήματα ενέργειας για μηρυκαστικά...447 9.3.3.1 Εκτίμηση της θρεπτικής αξίας των ζωοτροφών για τα μηρυκαστικά ζώα στην Ελλάδα...451 9.4 Συστήματα Eνέργειας για Xοίρους και Πτηνά...452 9.4.1 Χοίροι...452 9.4.2 Πτηνά...453 9.5 Ενεργειακά Συστήματα για Μόνοπλα...454 9.6 Πρόβλεψη της Ενεργειακής Αξίας των Ζωοτροφών...454 10 Ανάγκες των Ζώων σε Διάφορες Φυσιολογικές Καταστάσεις 10.1 Γενικά...461 10.2 Ανάγκες Συντήρησης...463 10.2.1 Ενεργειακές Ανάγκες Συντήρησης...465 10.2.2 Ανάγκες συντήρησης σε Ν-χες ουσίες...468 10.3 Ανάγκες Ανάπτυξης και Εριοπαραγωγής...470 10.3.1 Ενεργειακές ανάγκες ανάπτυξης...474 10.3.2 Ανάγκες ανάπτυξης σε Ν-χες ουσίες...477 10.3.3 Ανάγκες εριοπαραγωγής...479 10.3.4 Ανάγκες συντήρησης και ανάπτυξης σε ανόργανα στοιχεία και βιταμίνες...481 18
10.3.4.1 Ανόργανα στοιχεία...481 10.3.4.2 Βιταμίνες...483 10.3.5 ιατροφικός έλεγχος του ρυθμού ανάπτυξης...484 10.4 Ανάγκες Αναπαραγωγής...486 10.4.1 Επίδραση της διατροφής στην ενήβωση...487 10.4.2 Επίδραση της διατροφής στη γονιμότητα και την πολυδυμία...489 10.4.3 Αυγοπαραγωγή στα πτηνά...492 10.4.3.1 Ενεργειακές ανάγκες αυγοπαραγωγής...492 10.4.3.2 Ανάγκες αυγοπαραγωγής σε πρωτεΐνη...493 10.4.3.3 Ανάγκες αυγοπαραγωγής σε ανόργανα στοιχεία...494 10.4.3.4 Ανάγκες αυγοπαραγωγής σε βιταμίνες...495 10.5 Επίδραση της ιατροφής στην Ανάπτυξη του Εμβρύου...495 10.5.1 Ανάγκες κυοφορίας σε θρεπτικά συστατικά...496 10.5.2 Ενεργειακός μεταβολισμός κατά την κυοφορία...499 10.5.3 Συνέπειες της μη ισόρροπης διατροφής κατά την κυοφορία...499 10.6 Ανάγκες Γαλακτοπαραγωγής...503 10.6.1 Παράγοντες που καθορίζουν τις ανάγκες γαλακτοπαραγωγής των αγελάδων...506 10.6.1.1 Ανάγκες σε ενέργεια...509 10.6.1.2 Ανάγκες σε πρωτεΐνη...517 10.6.1.3 Ανάγκες σε ανόργανα στοιχεία...520 10.6.1.4 Ανάγκες σε βιταμίνες...521 10.6.1.5 Επιπτώσεις της περιορισμένης κατανάλωσης τροφής στη γαλακτοπαραγωγή...522 10.6.2 Ανάγκες γαλακτοπαραγωγών προβάτων...525 10.6.3 Ανάγκες γαλακτοπαραγωγών αιγών...528 10.6.4 Ανάγκες γαλακτοπαραγωγού χοιρομητέρας...531 10.6.5 Ανάγκες φορβάδων...536 Βιβλιογραφία...539 19