วิชา สศ 4 02 โภชนศาสตร์และการให้อาหารโค

1. วิชา สศ 402โภชนศาสตร์และการให้อาหารโค

2. บทที่ 3น้ำ ไขมันและการใช้ประโยชน์ ในบทนี้นักศึกษาจะได้เรียนรู้ถึงความสำคัญของน้ำ โครงสร้างของไขมัน การแบ่งประเภทและ ความสำคัญของไขมันในร่างกาย การย่อย และ การใช้ประโยชน์ของไขมันในส่วนต่างๆของระบบทางเดินอาหารในสัตว์เคี้ยวเอื้อง เนื่องจากไขมันเป็นแหล่งพลังงานส่วนหนึ่งของร่างกาย

3. น้ำสำคัญอย่างไร • จำเป็นต่อเซลล์และสิ่งมีชีวิต • ในแต่ละวันควรได้กินน้ำเพื่อใช้ดำรงชีพ เจริญเติบโต ให้ผลผลิต • ปริมาณน้ำในร่างกายขึ้นกับ อายุ สภาพร่างกายหรือไขมัน • เสียน้ำร้อยละ 10 สัตว์อาจตายได้ • Deuterium oxide , tritium isotopeของธาตุ H • %ไขมัน= 100 - %น้ำในร่างกาย/0.732

4. หน้าที่ของน้ำ -รักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ นำความร้อนจากเมตาโบลิซึมไปที่ปอด และผิวหนังผ่านระบบเลือด น้ำ1กรัมนำความร้อนได้ 580 Cal • เป็นตัวกลางในการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีของร่างกาย • เป็นส่วนประกอบของของเหลวในร่างกาย • นำพาโภชนะและขับถ่ายของเสีย • ทำให้อาหารอ่อนนุ่ม

5. น้ำได้มาอย่างไร • การกินน้ำโดยตรง • ในอาหาร • น้ำจากเมตาโบลิซึม(metabolic water) แป้ง 1 กรัมเมตาโบลิซึมได้น้ำ 0.56 กรัม ไขมัน 1 กรัมเมตาโบลิซึมได้น้ำ 1.07 กรัม โปรตีน 1 กรัมเมตาโบลิซึมได้น้ำ 0.40 กรัม ดูดซึมได้ในกระเพาะรูเมน โอมาซัม ลำไส้เล็กส่วนกลาง และส่วนปลาย ลำไส้ใหญ่ ไส้ติ่ง ท่อไต

6. อะไรมีผลต่อการกินน้ำ • ปริมาณวัตถุแห้งในอาหาร • ส่วนประกอบของอาหาร มีโปรตีน เกลือ ต้องการน้ำมากขึ้น • สิ่งแวดล้อม • สายพันธุ์และอายุสัตว์ • สภาพทางสรีรวิทยาของร่างกาย ความต้องการน้ำระบุ - ต่อหน่วยน้ำหนักสัตว์,ปริมาณที่กินต่อวัน,metabolic body sizeต่อหน่วยอาหารแห้งที่กิน

7. สัตว์แต่ละชนิดกินน้ำต่างกันสัตว์แต่ละชนิดกินน้ำต่างกัน ชนิดของสัตว์ปริมาณน้ำ(ลิตร/วัน) • โคเนื้อ 22-66 • โคนม 38-110 • แพะ แกะ 4-15 • ม้า 30-45

8. ไขมัน คือะไร • ไขมันเป็นกลุ่มโภชนะที่ให้พลังงานแก่ร่างกาย เช่นเดียวกับคาร์โบไฮเดรต แต่ใช้ในปริมาณน้อยมากในอาหารโค • ทางโภชนศาสตร์เรียก ลิพิดว่าไขมัน ซึ่งไม่ค่อยถูกต้อง เพราะไขมันคือไตรกลีเซอรอลที่เป็นลิพิดเชิงเดี่ยว(simple lipid) • ลิพิดจะรวมถึงฮอร์โมน ไวตามินที่ละลายในไขมัน หรือสารประกอบของคาร์โบไฮเดรตหรือไขมันด้วย

9. ไขมันกับสัตว์เคี้ยวเอื้องไขมันกับสัตว์เคี้ยวเอื้อง • กินหญ้า หรือพืชอาหารสัตว์เป็นอาหารหลักจะได้ไขมันจากอาหารน้อย • จุลินทรีย์บางชนิดในกระเพาะรูเมนสามารถใช้ไขมันเป็นแหล่งพลังงานได้และถูกใช้เป็นพลังงานสำหรับตัวสัตว์ด้วย • ในสัตว์ ไขมันคือแหล่งสะสมพลังงาน ไขมันให้พลังงานมากกว่า ไกลโคเจนหรือคาร์โบไฮเดรต 2.25เท่า (39:17 MJ/kgDM)

10. ไขมันหรือลิปิด(lipid) คืออะไร • สารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายได้ดีในอีเทอร์ หรือตัวทำละลายอินทรีย์(organic solvent) เช่นเบนซินและคลอโรฟอร์มประกอบด้วยธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจนและออกซิเจน • ไขมันในใบพืช เป็น galactolipid, waxes, phospholipid และ sterol • ไขมันในเมล็ดธัญพืชและนอาหารข้นคือ triglyceride ประกอบด้วยกรดไขมัน 3 โมเลกุลและกลีเซอรอล

11. ลิพิดในพืชมี 2 ส่วน • ส่วนที่เป็นโครงสร้าง (structural lipid) ส่วนใหญ่เป็นไขมันที่เป็นโครงสร้างของผนังเซลล์เช่น sphingolipid, cholesterol หรือทำหน้าที่เคลือบผิว อยู่ในรูปของ wax • ส่วนที่สะสมภายในเซลล์ (storage lipid) คือtriglycerideมีในผลไม้และเมล็ดพืช ลิพิดที่อยู่ในรูปของน้ำมัน (oil or essential oil)

12. หน้าที่ของลิพิด • เป็นแหล่งสะสมพลังงาน และสามารถดึงมาใช้ในยามขาดแคลน • เป็นฉนวนเก็บความร้อน • ช่วยดูดซึมไวตามินและเก็บไวตามิน • ให้กรดไขมันที่จำเป็น • เป็นองค์ประกอบของเซลล์และผนังเซลล์ • ถ่ายทอดสัญญาณประสาท

13. ในทางเคมีแบ่งไขมันเป็นกี่ประเภทในทางเคมีแบ่งไขมันเป็นกี่ประเภท • 1.simple lipid : เป็นเอสเทอร์ของกรดไขมัน(fatty acid) และ แอลกอฮอล์ (alcohol) ชนิดอื่นๆ เช่นไตรกลีเซอไรด์(triglyceride) • 2.compound lipid : เป็นเอสเทอร์ของกลีเซอรอลที่มีกรดไขมันเป็นส่วนประกอบอยู่ 2 ตัวและมีสารกลุ่มอื่นรวมอยู่ด้วย เช่น ฟอสโฟไลปิด

14. ในทางเคมีแบ่งไขมันเป็นกี่ประเภทในทางเคมีแบ่งไขมันเป็นกี่ประเภท • 3. derived lipid : ส่วนที่ได้จากการแตกตัวของไลปิดชนิดต่างๆ ได้แก่ กรดไขมัน (fatty acid), แอลกอฮอล์ (alcohol)และ สเตอรอล (sterols) Miscellaneous lipid : สารที่มีคุณสมบัติคล้ายไขมันคือละลายได้ในอีเทอร์ เช่น แคโรทีนอยด์ซึ่งเป็นสารให้สี วิตามินอี สเตอรอยด์

15. ไขมัน • ประกอบด้วย กรดไขมัน และกลีเซอรอล • เรียกว่า triglycerides หรือ triacylglyceral • Oil น้ำมัน และ Fat ไขมัน เรียกว่าไขมันก็ได้มีคุณสมบัติและโครงสร้างคล้ายกัน แต่มีสมบัติทางกายภาพต่างกัน

16. โครงสร้างทางเคมีของไขมันโครงสร้างทางเคมีของไขมัน • ไขมันในอาหารสัตว์ส่วนใหญ่คือไตรกลีเซอไรด์ ประกอบด้วย กลีเซอรอล และกรดไขมันชนิดต่างๆ โครงสร้างของไตรกลีเซอไรด์ R = กรดไขมัน

17. ประเภทของกรดไขมัน • Saturated fatty acid เรียกว่ากรดไขมันที่อิ่มตัว เป็นกรดไขมันที่มีพันธะเดี่ยว ไม่สามารถเติม H+ได้อีก • Unsaturated fatty acid เรียกว่ากรดไขมันที่ไม่อิ่มตัว เป็นกรดไขมันที่ยังมีพันธะคู่เหลืออยู่ สามารถเติม H+ ได้อีก ไขมันจากพืชมีกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัวสูง linolenic acid, linoleic acid, arachidonic acid ไขมันจากสัตว์มีกรดไขมันที่อิ่มตัวสูง

18. การย่อยไขมันในโคต่างจากสุกรหรือไม่การย่อยไขมันในโคต่างจากสุกรหรือไม่ - สัตว์เคี้ยวเอื้องใช้เอนไซม์จากจุลินทรีย์ , เอนไซม์จากระบบทางเดินอาหาร และเอนไซม์จากตับอ่อนในการย่อยอาหาร • - ในลูกสัตว์สามารถย่อยไขมันนมในปากได้โดย pregastic esterase • ในสุกรใช้เอนไซม์จากลำไส้เล็กและตับอ่อน

19. ไขมันที่สำคัญในร่างกายไขมันที่สำคัญในร่างกาย กรดไขมันที่สำคัญในร่างกายคือ Volatile fatty acid • กรดอะเซทติก (acetic acid) CH3-COOH • กรดโพรพิโอนิก (propionic acid) CH3-CH2-COOH • กรดบิวทีริก (butyric acid) CH3-CH2-CH2-COOH

20. ไขมันที่โคกิน • ในทางอาหารสัตว์แบ่งเป็น3 กลุ่มคือ • ส่วนที่สะสมในเมล็ด triglycerides • ส่วนที่สะสมที่ใบ galactolipids • ส่วนอื่นๆของพืช waxes, essential oil, carotenoids, chlorophyll

21. การย่อยจะเกิดขึ้นที่กระเพาะรูเมนเป็นส่วนแรกการย่อยจะเกิดขึ้นที่กระเพาะรูเมนเป็นส่วนแรก • โดยจุลินทรีย์หลั่งเอนไซม์การย่อยสามารถแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน คือ (1) hydrolysis (2)hydrogenation (3)isomerization • ในลูกโคการย่อยเกิดขึ้นในปากโดยเอนไซม์ pregastic esterase

22. Hydrolysis • เกิดขึ้นในแบคทีเรีย โดยหลั่งเอนไซม์ lipase ออกมา ไขมันในพืชอาหารสัตว์พวก galactolipid +waxes + phospholipid และไขมันจากเมล็ดธัญพืชพวก triglyceride • volatile fatty acid + free fatty acid + microbial cell • VFA + free fatty acid (short chain) ดูดซึมผ่านผนังกระเพาะรูเมนได้

23. การย่อยไขมันในกระเพาะรูเมนการย่อยไขมันในกระเพาะรูเมน • แบคทีเรีย กลุ่ม lipolitic bacteria จะหลั่งเอนไซม์ออกมาย่อยไขมันในพืช • : galactolipid galactose+ glycerol • : triglyceride glycerol + fatty acids • กลีเซอรอลและกาแลคโตสจะถูกหมักต่อไปได้เป็นกรดไขมันที่ระเหยง่าย เช่น acetic acid และ propionic acid • ไขมันแต่ละชนิดถูกhydrolysis ในอัตราที่แตกต่างกัน

24. ผลผลิตที่ได้จากการหมักย่อยไขมันในกระเพาะรูเมนผลผลิตที่ได้จากการหมักย่อยไขมันในกระเพาะรูเมน คือ - กรดไขมันที่ระเหยง่าย (Volatile fatty acid) เช่น acetic acid และ propionic acid ถูกร่างกายนำไปใช้ประโยชน์ (ATP, glucose, milk fat , body fat) - free fatty acid ถูกนำไปใช้สร้างเป็นเซลล์ของแบคทีเรียและ โปรโตซัว VFA บางส่วนถูกนำไปใช้เป็นพลังงานได้

25. การย่อยไขมันในกระเพาะรูเมนการย่อยไขมันในกระเพาะรูเมน ในปาก อาหารหยาบ และอาหารข้น Galactolipid Triglyceride Glycerol + galactose glycerol + free fatty acids fermentation VFA, free fatty acids (sat+unsat) microbial cell absorbed short chain fatty acid absorbed VFA, short chain fatty acid rumen ลำไส้เล็ก

26. การใช้ประโยชน์ VFA และ free fatty acid • Acetic acid - นำไปใช้เป็นพลังงาน - นำไปสร้างไขมันในนม • Propionic acid - นำไปสร้างกลูโคสและไขมันในร่างกาย • Free fatty acid - นำไปสร้างเป็น Microbial cell - เป็นพลังงานผ่านขบวนการเบต้าออกซิเดชั่น

27. Hydrogenation คืออะไร • คือการเติม H+ให้กับกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัว(Unsaturated fatty acid) ที่เกิดขึ้นในกระเพาะรูเมน โดยใช้ H+ ที่เกิดจาก Fermentation • เป็นวิธีสังเคราะห์กรดไขมันที่อิ่มตัว กรดไขมันที่อิ่มตัวที่พบมากในกระเพาะรูเมนคือ Stearic acid อาหารที่กินส่วนใหญ่เป็นกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัวพวก Olelic acid และLinoleic acid • เกิดทั้งในแบคทีเรียและโปรโตซัว ที่อยู่ใน Rumen, Caecum

28. ขบวนการ Isomerization ต่อจากขั้นตอน Hydrogenation เพื่อเปลี่ยนตำแหน่งของพันธะคู่ในกรดไขมัน • โดยพันธะคู่ของกรดไขมันที่ไม่อิ่มตัวที่เป็นแบบซีส (cis) จะถูกเปลี่ยนเป็นแบบทรานส์ (trans) • กรดไขมันที่มีพันธะคู่แบบทรานส์ เมื่อถูกนำไปสร้างเป็นไขมันในร่างกาย ไขมันที่ได้จึงมีสภาพเป็นของแข็ง เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวสูงขึ้น

29. กระเพาะรูเมนย่อยไขมันหมดหรือไม่กระเพาะรูเมนย่อยไขมันหมดหรือไม่ • บางส่วนของไขมันในอาหารไม่สามารถถูกย่อยได้ • ดังนั้นไขมันที่เข้าสู่ลำไส้เล็กจะประกอบด้วย : ไขมันในอาหารที่ไม่ถูกย่อยโดยจุลินทรีย์ : ไขมันที่เป็นโครงสร้างของเซลล์ในจุลินทรีย์ : กรดไขมันอิสระที่มีสายยาว (long chain fatty acid)

30. การย่อยไขมันในลำไส้เล็กการย่อยไขมันในลำไส้เล็ก การย่อยจะคล้ายกับการย่อยไขมันในสัตว์กระเพาะเดี่ยว • เนื่องจากเป็นการย่อยโดยใช้ Pancreatic lipaseและ Intestinal juice • โดยใช้น้ำดีช่วยทำให้โมเลกุลของไขมันแตกกระจายเป็นโมเลกุลเล็กๆ • ผลผลิตจากการย่อย คือ : กรดไขมันอิสระชนิดต่างๆ : กลีเซอรอล

31. ขั้นตอนการย่อยไขมัน • Emulsification เม็ดไขมันโดยน้ำดี • pancreatic lipase ย่อยไขมันโดยการ hydrolysisได้ง่ายขึ้น • โดยจะย่อยกรดไขมันที่ตำแหน่งที่ 1 และ ตำแหน่งที่ 3 ผลจากการย่อยคือ : กรดไขมันอิสระ 2 โมเลกุล : โมโนกลีเซอไรด์ที่มีกรดไขมันที่ตำแหน่งที่ 2 • โมโนกลีเซอไรด์ที่มีกรดไขมันที่ตำแหน่งที่ 2 จะถูกย่อยโดย lipaseได้ เมื่อผ่านการ Isomerization ก่อน

32. การดูดซึมไขมัน -Free fatty acid (short chain)ดูดซึมไปใช้ประโยชน์ได้ -Glycerol ดูดซึมไปใช้ประโยชน์ได้ -Free fatty acid (long chain)ดูดซึมไม่ได้ต้องเปลี่ยนเป็น Triglyceride ใหม่ก่อน โดยขบวนการ Reesterification ที่ Mucosa cell • ผลผลิตต้องดูดซึมผ่านผนังลำไส้เข้าสู่ท่อน้ำเหลืองฝอยใน วิลไลก่อน แล้วผ่านเข้าในเส้นเลือดที่ไปตับ

33. Reesterification เกิดขึ้นเพื่ออะไร • เพื่อนำกรดไขมันที่มีสายยาวไปใช้ประโยชน์ในร่างกาย Triglyceride ที่เกิดขึ้นใหม่ เกิดจากการรวมตัวกันของ : long chain fatty acid : glycerol : phospholipid : cholesterol เรียกว่าสารที่เกิดขึ้นใหม่ว่า Chylomycron

34. การย่อยในลำไส้เล็ก Undigested lipid Microbial lipid + bile+ lipase • Glycerol + free fatty acids short chains long chains Intestinal lumen Reesterification Glycerol + long chains triglycerides + cholesterol+phospholipid Mucosal cell absorbed chylomycron To lymph or blood

35. การย่อยในลำไส้ใหญ่ มีโอกาสเกิดขึ้นได้น้อย เนื่องจาก • กินอาหารที่มีไขมันน้อย • ส่วนใหญ่ไขมันถูกย่อยในลำไส้เล็กหมด กรณีที่มีการย่อยจะใช้การหมักย่อยโดยจุลินทรีย์เช่นเดียวกับการย่อยไขมันในกระเพาะรูเมน

36. กรดไขมันถูกใช้ประโยชน์คือกรดไขมันถูกใช้ประโยชน์คือ : ใช้สังเคราะห์เป็นไขมันหรือไตรกลีเซอไรด์ โดยรวมตัวกับกลีเซอรอล ไขมันที่สังเคราะห์ได้ เก็บสะสมไว้ ตามส่วนต่างๆของร่างกายสำหรับ : ใช้สังเคราะห์เป็นกรดไขมันในร่างกาย : ใช้เป็นพลังงานโดยผ่านβ-oxidation

37. การใช้ประโยชน์ของกลีเซอรอลการใช้ประโยชน์ของกลีเซอรอล : ใช้เป็นพลังงาน • โดยเปลี่ยนให้เป็นกลูโคส เพื่อนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานเข้า TCA cycle • หรือนำกลีเซอรอลไปใช้เป็นแหล่งพลังงานโดยตรง : ใช้สร้างเป็นไขมัน (lipogenesis) ที่ตับเนื้อเยื่อไขมันและ เต้านม แหล่งของกลีเซอรอล : สังเคราะห์ได้จากกลูโคส : การย่อยไขมัน (lipolysis) or β-oxidation