خدمات و مشاوره کبک،بلدرچین و قرقاول

برخی بازدارنده‌ها(تانن ها،ساپونین ها،کاناوانین ) در تغذیه دام و طیور

مقدمه

انواع مختلفی از ترکیبات ضد تغذیه ای ویا سمی در دانه های غلات ، لگومینه ها وسایر منابع گیاهی مورد استفاده در تغذیه دام و طیور وجود دارند . اغلب این مواد اجزای طبیعی مواد خوراکی هستند که ترکیب شیمیایی متغیری نیز دارند و می توانند در سرتاسر یا بخش خاصی از گیاه پراکنده شوند . برخی از ترکیبات بر اثر فرایندهای مختلفی نظیر شستشو ، خیساندن و یا حرارت دادن غیر فعال می شوند. هنگام حرارت دادن باید دقت کرد که این فرایند نه آن قدر ضعیف باشد که موجب باقی ماندن مواد سمی فعال از بیولوژیکی شود و نه آن قدر قوی باشد که منجر به تغییر کیفیت غذایی اجزای خوراکی گردد . در برخی مواد حرارت بیش از حد ، خود باعث تشکیل ترکیبات سمی دیگری می شود . علاوه بر ترکیبا سمی موجود در برخی اجزای خوراکی ،آلودگی اجزای خوراکی به علف های هرز سمی هنگام برداشت ، نقل و انتقال و انبار هم منبع بالقوه دیگری برای وجود برخی مواد سمی در لگومینه هاست

ساپونین ها

   خواص و ساختار شیمیایی: از لحاظ شیمیایی ساپونین ها به دو گروه استروئید ها و تری ترپنو یید ها تقسیم می شوند که درشکل زیر ( 4 -1) نشان داده شده است.

تری تر پنو یید ها به نوبه خود بر اساس محتویات به اوراسان اولئا نان و لوپان تقسیم پذیر هستند  پیچیدگی زیادی از ساختار ساپونین ها ناشی از تنوع ساختار آگلیکون است
ساپونین ها مختلف دارای ساختار شیمیایی متفاوتی هستند هر چند تعداد زیادی از ساپونین ها شناسائی و یا ایزوله نشده اند لیکن این یک حقیقت کاملا محرز است که بعضی از گیاهان می توانند حاوی چند نوع ساپونین باشند که درجدول زیر(12-1) نشان داده شده است

ليكن به خاطر خاصيت مشابه كف زايي آنها،  در اصل از لغت انگليسي Soap   گرفته شده است كه همان صابون است، تماماً در يك گروه قرار گرفته اند.چغندر قندهمچنین حاوی ساپونین هایی از نوع تری ترپنو یید است

مسمومیت به ساپونین در دام های چراکننده از گیاهان چغندر قند گزارش شده است

عوارض ناشی از مصرف منابع ساپونین دار
   در نشخوار کنندگان تولید مقادیر بسیار بالایی حباب های گازی حاصل از تخمیر مواد غذائی که نهایتا منجر به نفخ می گردد .
 طیور حساسیت زیادی به ساپونین هاl دارند . حضور 20% یونجه در جیره طیور میتواند معادل 3/0% ساپونین داشته باشد موجب کاهش شدید رشد می گردد در حالی که همین مقدار در خوراک خوک تاثیر بسزایی ندارد .

كاهش توليد تخم مرغ در مرغ هاي تخم‌گذار، موجب عدم ترشح آنزیم های دستگاه گوارش می شود.
کاهش فعالیت آنزیم هایی مثل آلفا- کیموتریپسین را موجب می گردد. توانایی تشکیل ترکیبات با کلسترول داشته موجب کاهش بی رویه کلسترول خون می شوند.

جدول12-2 :تاثیر ساپونین چای با کلسترول و بدون کلسترول در خوراک مصرفی طیور

در مرغها و خروسهای  بالغی که ساپونین خورانده شده بود کاهش کلسترول در پلاسمای خون آنهادیده شده بود

اختلال در موکوس های سلول دیواره روده کوچک که باعث جلوگیری از تحرک تبادل و انتقال مواد مغذی از دیواره روده می شود .تنفس تشدید و غیر منظم می گردد. قابلیت نفوذ پذیری سلول ها را تغییر داده و منجر به مسمومیت زایی می شود . افزایش ترشح بزاق،

 استفراغ و اسهال می گردد .در عملکرد کبد و کلیه اختلال ایجاد می کند . تأخیر انداختن جذب چربی رژیم غذایی در روده با مهار فعالیت های لیپاز پانکراس ،کاهش تخمیر میکروبی وهضم مواد مغذی در شکمبه

جدول 12-3 : اثرساپونین بر هضم و سرعت عبور مواد مغذی

کاهش قابل توجهی در تعداد پروتوزوا در شکمبه ممکن است به دلیل کاهش تجزیه پروتئین مشترک باشد. اثرات مضر ساپونین ها بر روی پروتوزوا از طریق اتصال ساپونین ها با استرول موجود در سطح پروتوزواست. این استرول ها در غشای باکتریهاوجود ندارد.

جدول 12-4 : تاثیر سطوح مختلف ساپونین و خوراک مختلف بر پارامترهای تخمیری در شرایط آزمایشگاهی

تزریق زیر جلدی ساپونین باعث کاهش در اسید اسکوربیک آدرنال می شود . ساپونین با مواد چرب در روده ها ترکیب می شود و باعث دفع آنها می شود .مکانیزم تداخل در ساپونین یونجه و جذب کلسترول در غیر نشخوارکنندگان مشخص نشده.
هر چند که مشاهدات نشان می دهند که ساپونین با کلسترول در روده ترکیب می شود نفوذپذیری ان را در روده کوچک تغییر می دهند.

گزارش نشان از توانایی ساپونین ها برای جلوگیری از غشاء و فرآیندهای غشایی یون درکانال های نورون می دهند

مخاط اپیتلیوم در معرض ساپونین به خصوص پرزها دوچار آسیب می شوند .برخی ساپونین ها باعث کاهش جذب برخی  مواد معدنی می شوند ، ساپونین ها باعث کاهش میانگین غلظت آهن در کبد و در مجموع کاهش جذب آهن می شوند. ساپونین یونجه موجود در رژیم غذایی موش باعث افزایش دفع آهن و منیزیم می شود.
 ساپونین یونجه موجود در رژیم غذایی خوک باعث کاهش کلسیم و روی در پلاسما می شوند.
ساپونین ها می تواند با آهن و روی در شرایط آزمایشگاهی ترکیب شود و این ترکیب ممکن است مانع از جذب آنهاشود. درگوسفند تغذیه غذاهای غنی از ساپونین برای مدت طولانی ساپونین ممکن است توسط بزاق تجزیه  می شود و اثرات سمی بسیاری از ساپونینها توسط بزاق گوسفند خنثی می شود

گزارش شده که  برخی از اثرات رژیم غذایی دارای ساپونین در بره ها وابسته به جنس است ،نشان دادن که هر دو بره نر و ماده تا 40 میلی گرم در  کیلوگرم ساپونین مخلوط با جیره ی پایه کردند که به طور متوسط وزن روزانه ​​ بطور قابل توجهی بالاتر ی از گروه شاهد بود اما این تفاوت در وزن در ماده هاکمتر بود، ساپونین های رژیم غذایی باعث کاهش ذخیره چربی اطراف کلیه در ماده ها می شوند در حالی که درنرها افزایش می دهند.

اثرات منفی ساپونین ها در تولید مثل حیوانات مدت طولانی است که شناخته شده اند و سقط جنین ، ضدزایگوت و خاصیت ضد جای گزینی به آنها نسبت داداند. ساپونین ها باعث سقط جنین یا مرگ یا هر دو در خرگوش می شود. باعث نازایی در موش ها می شود. ساپونین ها باعث تحریک رشد رحم ، کاهش ترشح هورمون از جسم زرد می شوند.

ساپونین ها اثرات مثبت و منفی بر درصد زنده مانی اسپرمها انسان دارند در آزمایشگاه ساپونین ها باعث افزایش تحرک اسپرم شده اما برخی ساپونینها خاصیت اسپرم کشی دارند.

روش های تعیین کمی ساپونین ها
تعیین خاصیت فعالیت همولیتیک
     از عدم رسوب پذیری سلول های قرمز خون میتوان به شدت قابلیت همولیتیک کردن پی برد از شاخص همولیتیک کردن می توان  یک نسبت عددی بین وزن محلول معرف و پائین ترین وزن ساپونین که هنوز توانائی همولیز کردن دارد به عنوان فعالیت همولیتیکی استفاده می شود .
مخلوط و تکان دادن محلول حاوی 5 میلی لیتر1 0/0 – 1%ساپونین در M/15 از K2 HPO4 به مدت یک دقیقه در استوانه مدرج و میزان کف تولید شده اندازه گیری می شود .
اندازه گیری ساپونین با روش های کروماتو گرافی کاغذی در جوار روش گراویمتری کاربرد وسیعی در تعیین کمیت ساپونین ها دارد . تا كنون 6 گليكوزيد ساپونيني متصلل به گروه A ساپونين ها  و 5 گليكوزيد ساپونيني متعلق به گروه B آنها شناخته شده است. علاوه بر اينها، ساپونين‌هاي غير طبيعي نيز مي توانند در تغيير شرايط عصاره گيري توليد شوند.

عملكرد ساپونين ها در گياهان

ساپونين‌ها در گياهان ، در سيستم دفاعي گياه، در برابر حملات مهاجمين شركت دارند . بسياري از آنها داراي چندين اثر مضر بر روي سلامتي حيوانات مهاجم و رشد قارچها و باكتريها و كپك ها دارند .سابقا نزدیک کارگاههای پشم کاشته می‌شد تا از کف صابون تهیه شده با جوشاندن برگها و ریشه‌های آن برای شستن پشم استفاده شود. صدها گیاه صابونی دیگر وجود دارد و در برخی از آنها ، ساپونین به میزان 30‌درصد وزن خشک گیاه موجود است.

ساپونین در گیاه میزبان

    ساپونین‌ها برای گیاه میزبان مفیدند. آنها یولاف را که یک گیاه غیرعادی و شاید بی‌نظیر در میان غلات باشد، مطالعه کرده اند، زیرا مقدار ساپونین آن بالاست. این گروه حدس می‌زدند که ترکیبات ساپونین ممکن است به یولاف کمک کند تا در مقابل بیماریهای قارچی حفاظت شود، زیرا یولاف نسبت به گندم که ساپونین ندارد، حساسیت کمتری به بیماریهای قارچی دارد.  برای آزمون این نظریه ، پژوهشگران ژنهای گیاه یولاف را تغییر داند تا دیگر ساپونین تولید نکند و دریافتند که گیاه ، مقاومت طبیعی خود را به تیک-آل (نام رایج توصیفی یکی از جدیترین بیماری قارچی غلات) از دست داده است. پژوهشهای بیشتر ، آشکار کرد که ساپونین‌ها از طریق واکنش با استرول‌ها که جزء اصلی غشای اطراف رشته های هاگ‌قارچ است، مقابله می‌کند. این واکنش موجب می‌شود تا مولکولهای استرول دور هم جمع شوند. به این ترتیب ، سوراخهایی در غشا ایجاد می‌شود که از طریق آن ، سیتوپلاسم به بیرون نشت می‌کند و قارچ می‌میرد.

گونه مقاوم گندم در مقابل قارچ

    گندم ، ساپونین ندارد و بدین ترتیب نیست؛ قارچ کشها موثر نیستند، زیرا قارچها در خاک زندگی می‌کنند و مواد شیمیایی آن قدر به عمق خاک نفوذ نمی‌کند تا ریشه‌ها را در مقابل عفونت حفاظت کند. با وجود این ، پژوهشگران عقیده دارند در عرض یک یا دو سال امکان دارد بتوانند ژنهای مورد نیاز را برای تولید ساپونین‌ها از یولاف به گندم منتقل کنند، بدین ترتیب انواع جدیدی از غلات با مقاومت طبیعی در مقابل تیک-آل بیماریهای قارچ ایجاد می‌شود.
انتقال ژنها به درون گندم به روشی که اولا مقدار ساپونین قابل توجه باشد و دوم اینکه به نسلهای بعد منتقل شود ممکن است چند سال طول بکشد. با وجود این ، فن‌آوری مورد نیاز برای وارد کردن ژنها به درون گیاه تک لپه‌ای‌ها (طبقه ای از گیاهان که غلات به آن تعلق دارند)، هم‌اکنون فراهم است و به نظر می‌رسد که گندم صابونی مقاوم به تیک-آل در چند سال آینده در دسترس خواهد بود.
با عرضه گندم سازنده ساپونین ، نباید هیچ خطری برای سلامت بشر وجود داشته باشد، زیرا ما یولاف سازنده ساپونین را بی‌آنکه هیچ اثر زیانباری برای سلامت ما ساخته باشد مدتهاست که می‌خوریم. حتی امکان اینکه نان ساخته شده از گندم حاوی ساپونین مزه صابون داشته باشد، می‌توان با افزودن توالی DNA به ژنهایی که تنها در ریشه‌ها، ساقه‌ها و برگهای گیاه عمل می‌کنند (نه در دانه) منتفی کرد .

حالت خاصی از فعالیت ضد باکتری ساپونین در برابر هر دو باکتری گرم منفی و گرم مثبت است که هنوز روشن نیست.  گزارش داد که ساپونینها توسط آنزیم ها باکتری به آگلیکون هیدرولیز می شود و آن منجر به کاهش فعالیت ضد باکتریایی می شود . فعالیت همولیتیک و فعالیت ضد باکتری ساپونینها به احتمال زیاد بسیاری تحت تاثیر موقعیت عواملی مانند آگلیکون ، تعداد ، موقعیت و ساختار شیمیایی قندهای  اطراف زنجیره است . مقدار ساپونین در یونجه تحت تاثیر نوع گونه ،مرحله رشد و تعداد برگ هاست دانه و برگ ساپونین بیشتری نسبت به ساقه و گل دارند فعالیت همولیتیک ساپونین ها به شدت وابسته به ساختار انهاست .

اثرات مثبت بعضی ساپونینهابر عملکرد تولیدی
   بهبود تولید تخم مرغ در مرغ تخمگذار ، بهبود قابلیت زنده ماندن ، افزایش سرعت رشد و بازده خوراک در جوجه -های گوشتی و افزایش مصرف غذا و آب در نتیجه کاهش مصرف O2 ، بهبود سرعت سوخت و ساز و بهره برداری مواد غذایی ،پژوهشگران دیگر گزارش کاهش غلظت NH3 در شکمبه و پلاسما  ، محرک اشتها  و القا پرواربندی بره و گوساله ، اثرات مفید ساپونین زمانی خواهد بود که آنها به جای ارسال به خوراک به طور مستقیم در شکمبه مورد استفاده قرار بگیرند . ساپونین ها دارای قابلیت منحصر به فرد برای تحریک سیستم دفاعی سلول و افزایش ایمنی می شود، و همچنین باعث افزایش تولید آنتی بادی می شود، شواهد وجود دارد که ساپونین ها ممکن است افزایش پاسخ ایمنی به دلیل افزایش جذب آنتی ژن از روده و غشاهای دیگرباشند.

ساپونین ها جدا شده از گیاهان و حیوانات مختلف نشان داده است که به طور خاص مانع از رشد سرطان سلول ها در شرایط آزمایشگاهی شده .

ساپونین ها همچنین ممکن است خاصیت ضد سرطان در اثر اعمال سطح روده باشد ،اسیدهای صفراوی توسط میکروب ها روده متابولیزه و به فرم اسیدهای صفراوی ثانویه تبدیل می شود که دلالت بر آن است که به عنوان عوامل سرطان روده بزرگ است. اتصال ساپونین هابه اسیدهای صفراوی در روده می تواند در دسترسی اسیدهای صفراوی را کاهش دهدبنابراین باعث کاهش تشکیل مواد سرطان زا در روده بزرگ می شود. برخی ساپونین ها قادر به غیرفعال کردن ویروس ها هستند. بافت های خاص نیز توسط ساپونین تحت تاثیر قرار می گیرد. وزن برخی از اندام های داخلی مثل غدد فوق کلیوی افزایش یافته است در حالی که هستند ساپونین های دیگرباعث کاهش وزن تیموس در موش صحرایی می شوند. گوسفند به نظر می رسد حساسیت کمتر تر از گاو به نسبت طعم تلخ ساپونین داشته باشند.

اضافه کردن ساپونین درخت یوکای امریکایی به رژیم های غذایی ممکن است به نفع نشخوارکنندگان و طیور می باشد باعث کاهش انتشار آمونیاک از فضولات حیوانی می شود.

همچنین  افزایش ساپونین  quillaja باعث بازده سنتز پروتئین میکروبی در شکمبه در شرایط آزمایشگاهی می شود.به طور کلی ، فعالیت ساپونین در نفوذ پذیری به سلول وابسته به غلظت و تعداد زنجیره جانبی قند در آگلیکون ساپونینها باعث مهار تخلیه معده آسیب به پرزهای روده کاهش اسید چرب فرار و سنتز پروتئین میکروبی می شود. از سوی دیگر ، گزارش شده است که بسیاری از ساپونینها باعث افزایش جذب مواد مغذی می شود. پخت و پز یا گرما می توانند میزان ساپونین را کاهش دهند به عنوان مثال ، گرما باعث کاهش محتوای ساپونینهابه  7-17 ٪ در نخود ، 40 درصد در لوبیا می شود.

وقتی ساپونین با آب مخلوط می شود می توانندبرای ماهی های سمی باشد باعث آسیب به اپیتلیوم از طریق آبشش به وسیله مواد شوینده شود.   در شرایط آزمایشگاهی متوجه شداند که برخی ساپونین ها باعث افزایش نفوذ پذیری سلول های مخاط روده می شود هضم ظاهری مواد آلی ،همی سلولز ، سلولز توسط بعضی ساپونین افزایش می یابند.

 جدول12-5 : اثر ساپونین بر pH شکمبه ، جمعیت پروتوزوا و غلظت اسید چرب فرار

تانن ها

     اصطلاح تانن براي اولين بار در سال 1796 توسط سيگوين در تشريح مواد استخراج شده از بعضي از گياهان كه مي توانستند در روند تبديل پوست حيوانات به چرم نقش بسز ايي داشته باشند به كار گرفته شد.
تاننها (فلاوانولها) كه به اسم هاي ديگري چون اسيد تانيك، گالوتانن و اسيد گالوتانيك نيز شناخته شده اند، تركيبات پيچيده طبيعي هستند كه از مواد شيميايي پلي فنلي تشكيل شده اند و در پوست، برگ و ريشة اكثر گياهان از جمله چاي، سيب، هلو، غلات و خصوصاً سورگوم به وفور يافت مي شود . اين مواد با وزن مولكولي بالا (500 تا 3000 دالتون) و داراي تعداد قابل ملاحظه اي گروه هيدروكسيل فنليك (1 تا 2 درصد وزن مولكولي ) هستند كه امكان تشكيل ارتباطات تقاطعي بين پروتئين و ساير ماكرومولكولها را ميسر مي سازد. اين مواد همچنين شامل گروهي از فنل هاي غير پروتئيني سمي هستند كه گاهي خاصيت قابض بودن دارند . همچنين تانن ها مواد پلي فنوليك با وزن مولكولي بالايي بوده كه مسئول رنگ پوسته بذور و در بعضي از لگومها ميباشند.
علت تغيير رنگ برگ درختان در پاييز نيز ناشي از وجود تانن هاست. تانن ها باز دارنده فعاليت برخي آنزيم ها بخصوص تريپسين و آميلاز بوده كه نتيجاً قابليت هضم غذا را كاهش مي دهند.
دسته بندي تاننها
  تانن ها را بسته به حلاليت آنها به دو گروه قابل هيدروليز و متراكم تقسيم مي كنند.

خواص فيزيكي و شيميايي تانن ها
   تانن ها متبلور نبوده، فاقد ازت ولي داراي عوامل فنول و گلوكز در ساختمان خود هستند . در حالت خالص توده اي بي شكل، بي رنگ، با مز ه اي تلخ و گس مي باشند. در واقع مزه گس و تلخي موجود در تانن ها موجب مقبوليت بعضي از مواد غذايي مثل چاي، آبجو، كاكائو و شكلات مي گردد.
گاهي مزه گس موجود در بعضي ميوه هاي نارس بدليل وجود تانن است ولي چون بر اثر رسيدن ميوه تركيب تانن منعقد شده و بصورت نا محلول در مي آيد نتيجاً خاصيت گسي و قابضي خود را از دست مي دهد. تانن ها همچنين بازدارنده هاي آنزيم هاي موثر و مهم هستند . گوناگوني آ نها و فعاليتشان بدين معناست كه برخي تانن ها اكثراً(با برخي پروتئين هاي خاص واكنش مي دهند) نه با همه پروتئين ها . در نتيجه اين پرسش پيش مي آيد كه آيا آنها تفكيك و غير فعال كننده عمومي هستند يا باز دارنده هاي خاص آنزيم ها.
به نظر مي رسد، كه تانن ها جزو عوامل حفاظتي گياه باشند كه عموماً به منظور حفاظت و حمايت از گياهان در برابر علفخواران و غيره بوجود آمده اند تا جايي كه بسياري از گياهان محتوي تانن يا آنتوسيانين خود را در پاسخ به تنش يا مرگ بافت گياهي افزايش مي دهند. تانن با پروتئين و ژلاتين تركيب شده و موجب ته نشين شدن ژلاتين گشته و روي پوست جانوران تثبيت شده و از فساد آن جلوگيري مي كند به همين خاطر در دباغي از آن استفاده مي شود. تانن ها همچنين در واكنش هاي قهو ه اي شدن بعضي ميوه ها شركت دارند . اين تركيبات فنلي، در مجاورت هوا تحت تاثير آنزيم فنلاز ياپلي اكسيداز به كينون كه خرمايي رنگ بوده تبديل شده يا پس از واكنش هاي متعدد و توليد تركيبات حد واسط و پليمريزاسيون به تركيبات قهوه اي تا سياه رنگ تبديل مي شوند.
در بعضي از فرآور ي ها جهت جلوگيري از واكنش تانن ها، بايد محصولات را در خلاء نگهداري نمود يا عوامل متوقف كننده از جمله دي اكسيد گوگرد در محيط نگهداري بكار گرفت.

تانن ها خاصیتی مشترک دارند و آن این است که توانایی انعقاد آلبومین‌ها، فلزات سنگین و آلکالوئیدها را دارند. آن‌ها در آب محلول هستند و استفاده طبی از آن‌ها اساساً به سبب خاصیت قابض بودنشان است.
رسوب قهوه اي تا قرمز كه بر اثر جوشاندن قهوه يا چاي در آب سخت (سنگين ) تشكيل مي شود ، به علت واكنش تانن هاي موجود در چاي و قهوه با يون كلسيم و منيزيم آب است . چنانچه آهن نيز وجود داشته باشد كمپلكس سياه رنگي تشكيل مي شود.
تانن ها و يا به طور كلي مواد ضد تغذيه اي و بازدارنده بر تك معده اي ها بيشتر تاثير دارند تا نشخوار كنندگان، زيرا ميكرو ارگانيسم هاي شكمبه تا اندازه زيادي آنها را از بين برده يا غير فعال مي كند. بدين صورت كه بيشتر تانن ها با پروتئين هاي موجود در بزاق يا محتواي شكمبه تركيب مي شوند. تانن هاي قابل هيدروليز در اسيديته معدي اطراف شكمبه هيدروليز شده و پروتئين، اسيدهاي آمينه و واحدهاي كوچك فنلي آزاد مي كنند.
ساختمان شيميايي تانن
     همانطور كه قبلاً اشاره شد تانن ها به دو دسته تقسيم مي شوند.
 تانن هاي قابل هيدروليز : اين گروه از تانن ها از تركيبات فنلي اسيدگاليك مشتق مي شوند و مي توانند با گلوكز ايجاد گلوكوزيد كنند . اين گروه از تانن ها تحت شرايط قليايي يا اسيدهاي ضعيف به اسيدهاي كربوكسي فنول و قند تفكيك مي شوند. يك مولكول اسيد گاليك با دو مولكول ديگر خود استريفيه شده و تشكيل متا- دي اسيد گاليك مي دهد.
همچنين اسيد گاليك ممكن است بر اثر گرما بر روي آنتوسيانيدين هايي كه داراي گروههاي 3 هيدروكسيل بر روي حلقه فنلي هستند ايجاد گردد.
اسيد گاليك در گياهان بصورت گليكوزيد نيز وجود دارد كه ساده ترين شكل آن بصورت بتا -گلوكوگالين است كه در گياه ريوند قابل شناسايي است . ممكن است تانن هايي از استريفيه شدن يك مولكول گلوكوپيرانوز با متا- دي اسيد گاليك بوجود آيند.
در مجموع چهار دسته از تانن هاي قابل هيدروليز وجود دارند
1- گالوتانن ها شامل اسيد تانيك معمول )گلوكز و اسيد گاليك(
2- الاجيتانن ها شامل اسيد الاجيك و گلوكز
3- تاراگالوتانن ها شامل اسيد گاليك و اسيد كونيك بعنوان هسته
4- كافه تانن ها شامل اسيد كافئيك و اسيد كونيك
تانن هاي قابل هيدروليز يا اجزاء هيدروليز شده آنها ممكن است جذب شده و سبب اثرات سيستيميكي بر روي بعضي از اندامهاي متابوليكي مثل كبد و كليه ها شود . بعضي از محققين عقيده دارند كه تانن ها سبب تغييرات مورفولوژي يا هيستولوژي در ديواره داخلي دستگاه گوارش مي شود. همچنين به علت تلخ مزه بودن تانن ها مصرف غذايي حيوانات كاهش مي يابد. تانن ها قادرند به پروتئين ها متصل شده و مانع دي آميناسيون توسط باكتريها در شكمبه نشخوار كنندگان شوند . بدين ترتيب از پروتئين در شكمبه حفاظت شده و پروتئين ممكن است به طور موثري در بخش هاي داخلي دستگاه گوارش حيوان جذب شود . افزودن تانن ها به جيرة نشخوار كنندگان ممكن است بر اثر افزايش بهره برداري، اثر مفيدي داشته باشد.
تانن هاي غير قابل هيدروليز يا متراكم : اين تانن ها در واقع لكوآنتوسيانيدين هايي هستند كه وقتي- تحت تاثير حرارت و محيط اسيدي قرار مي گيرند آنتوسيانين توليد مي كنند. همچنين فلاوان 3 و 4ديول در اثر حرارت و تاثير اسيد به سيانيدين تبديل مي شود. اين لكوآنتوسيانيدين ها مسئول بروز طعم تلخي و گسي در ارتباط با ميوه هاي نارس مي باشند.
البته بايد ياد آور شد كه اگر لكوآنتوسيانيدين ها وزن مولكولي كمتري داشته باشد . طعم تلخي و گسي بروز نمي كند. مثل فلاوان 3 و 4- ديول، ليكن شكل پليمري آنها مثل فلاونال طعم گسي دارد .

لكو آنتوسيانيدين ها بر اساس منومرفلاونال موجود در تانن طبقه بندي مي شوند. تمام لكو آنتوسيانيدين ها از هسته هاي دي يا تري هيدروكسي بنريل تركيب يافته اند كه از طريق زنجيره ها يا اتمهاي كربن و يا ساختارهاي هتر و حلقوي (آليفاتيك) بهم پيوسته اند. واحد اصلي هسته، فلاونائيد است كه مركب از يك واحد فنيل پروپانوئيد و يك حلقه فنيل متصل ديگر مي باشد. تشكيل گروه اكسونيم با اسيد تسريع مي شود و در نتيجه با ماده حلال اسيدي در فرآيند قابل باز يافت است و در صورت وجود تانن هاي غير قابل هيدروليز رنگ قرمز يا صورتي در  adf  محلول پديد مي آيد. اما تانن متراكم از طريق دستگاه گوارش جذب نمي شوند ولي به طور غير مستقيم با تاثير بر روي ديواره ي دستگاه گوارش باعث کاهش جذب ساير مواد مغذي مي شوند . همين طور وي گزارش کرد سطوح بالاي مصرف تانن متراكم باعث کاهش جذب اسيدهاي آمينه ضروري مثل متيونين و ليزين مي شوند به طور مثال کاهش قابليت دسترسي مي تواند باعث افزايش مسموميت گليکوزيدهاي سيانوژيک شود . زيرا متيونين نقش اصلي را در سم زدايي سيانيدن دارد . تانن ها در بیشتر غلات و لگومینه ها به صورت تاننهای متراکم وجود دارند وعموما در طعم و رنگ این دانه ها نقش دارند. کنجاله پنبه دانه حاوی مقادیر قابل توجهی تانن متراکم است (1.6%ماده خشک ) در حالی که جو،تریتیکاله و کنجاله سویا مقادیر غیر قابل تشخیصی تانن دارند(1/.% ماده خشک ) رنگ دانه شاخص مناسبی برای شناخت تانن نمی باشد .

خاصيت گسي تانن ها

     گس شدن به خاطر اتصال عرضي گليكو پروتئين ها و پروتئين هاي موجود در بزاق توسط تانن ها صورت مي گيرد. همانطور كه گفته شد اگر تانن وزن مولكولي كمتري داشته باشد گسي احساس نمي شود، بدليل اينكه زنجيره آن كوتاه بوده و نمي تواند اتصال عرضي ايجاد كند . از طرفي اگر تانن ها داراي درجه پليمريزاسيون بالائي باشند نيز قادر به ايجاد تركيب و نتيجاً طعم گسي نيستند، چون اتصالات عرضي بيشتر از حد بزرگ بوده و حلاليت آنها كم است.
اكثر ميوه هاي نارس داراي فلاوان 3 و 4- ديول و فلاو نهاي بصورت اليگومروپليمر مي باشند كه با رسيدن ميوه به تدريج بخش پليمري لكوآنتوسيانين ها تا حد زيادي افزايش يافته و در نتيجه به صورت جامد رسوب مي كنند و به اين ترتيب از دسترس ايجاد اتصالات عرضي خارج مي شوند و در نتيجه طعم گسي ندارند.  در صورتيكه در ميوه هاي نارس تانن هاي با حلاليت بالا فراونتر بوده و گسي ايجاد مي شود.

خواص ضد تغذيه اي تانن ها
      با توجه به اينكه مهمترين خاصيت تانن ها قابليت آنها در تركيب با پروتئين است، بنابر اين موجب باز دارندگي عمل آنزيم ها مي شوند.
با استناد به اينكه تانن ها فعاليت آنزيم ها را مختل مي كنند، موجب اختلال در فعاليت آنزيم هاي مورد استفاده در امر هضم نشاسته شده كه در نتيجه انرژي مصرفي نيز كاهش مي يابد.

جدول 12-6  : تاثیر استفاده خلر که حاوی تانن است بر عملکرد جوجه ها

هر اختلال در عملكرد آنزيم ها موجب فعال شدن بي رويه پانكراس و نهايتاً بزرگ شدن غير طبيعي آن مي شود.
تانن ها موجب اختلال در كارسلولاز شده و در نتيجه جذب سلولز را مختل مي كند.
موجب خشك شدن دهان، از دست رفتن موكوس، ادم اپيتليال، خارش، صدمه به مجراي دستگاه گوارش، جذب بيشتر تانن و نهايتاً ايجاد مسموميت مي گردد.
در طيور تاثير تانن ها بيشتر بر دستگاه گوارش است كه منجر به ضخيم شدن چنيه دان، زخمي شدن دئودنوم و سائيدگي جداره هاي داخلي دستگاه گوارش مي شود كه در نتيجه باعث كاهش هضم مواد خوراكي مي گردد.
كاهش اشتها. تانن ها در بهره وري از محتويات معدني، خصوصاً كلسيم و آهن مواد خوراكي اختلالاتي را پديد مي آورند. وجود تانن در جير ه غذايي طيور گوشتي اسكلتي حاصله از هر گونه عدم توازن بين محتويات مغذي خوراك مصرفي را تشديد مي كند.

وجود 2% تا 4% تانن در جيره غذايي مرغ هاي تخم گذار موجب بروز اختلالات گسترده اي چه در امر كميت و چه كيفيت تخم هاي توليدي مي گردد. توليد و وزن تخم مرغ كاهش يافته، پوسته تخم مرغ نازكتر شده و زرده حالت اسفنجي پيدا مي كند.
در جيره هاي طيوري كه بيش از 5% تانن استفاده شده است بايد انتظار تلفات وجود داشته باشد. همچنين اثر تانن ها در جيره هايي كه از نظر پروتئيني فقير هستند بيشتر ملموس است . از طرف ديگر متيونين و كولين مي تواند از تاثير منفي تانن ها جلوگيري كنند . مكانيسم اين عمل بدين صورت است كه كولين و ميتونين مي توانند گروه متيل خود را به تانن عاريه داده تا تاثير منفي تانن ها مهار شود.

جدول 12-7 : اثر سطوح مختلف تانن متراکم بر گاز های تولیدی شکمبه

از آنجايي كه تانن با غير فعال سازي آنزيم هاي منابع انرژي زا چون نشاسته نيز غير قابل استفاده مي شود، لذا براي رفع اين مشكل بايد در جيره غذايي حيواناتي چون طيور 5% چربي اضافه نمود .
گزارش هاي مختلف حاكي از آن است كه اثر متقابلي بين آفلاتوكسين و تانن موجود در مواد خوراكي وجود دارد . به طوريكه اثرات آفلاتوكسين با حضور تانن در خوراك افزايش مي يابد بنابراين توصيه مي شود هنگامي كه با مشكل آفلاتوكسين روبرو هستيم از مواد خوراكي نظير سورگوم كه تانن بالايي دارند كمتر استفاده شود.

تانن می تواند به کبد و کلیه آسیب برساند، به خصوص تانن قابل هیدرولیز صدمه می زنند. تانن نیز در ایجاد کننده ی سرطان نقش دارد.

جدول 12-8 : اثر تانن بر قابلیت هضم مواد مغذی در گاو های گوشتی

پیشنهاد کرده اند که تانن و یا محصولات تجزیه شداش  می تواند از روده جذب شود و مانع سوخت و سازدر بدن به طور مستقیم شود و این می تواند اثر عمده ای تانن باشد. سرنوشت تانن در بدن به نظر می رسدبه نوع حیوان  مصرف کننده آن بستگی دارد. گوسفند 40 ٪ از تانن رادفع می کند در حالی که  گوزن تمامی تانن را دفع می کنند.

وقتی مقدار تانن جیره به 40 تا80 میلی گرم در کیلوگرم ماده خشک برسد رشد حیوان می تواند به دلیل کاهش مصرف خوراک کم شود , اما مرگ زمانی اتفاق می افتد که علوفه حاوی تانن بالاتر از 100 گرم در کیلوگرم ماده خشک به مدت طولانی مصرف شود . میکروارگانیسمهای ناشناخته ای در بز وحشی وجود دارد که باعث  مقاومت در برابر اثرات سمی تانن می شود.

میزان کاهش در نیتروژن (ازت) قابل هضم و افزایش در ازت مدفوع از شاخص قابل اعتماد از میزان فعالیت تانن متراکم است. ترکیبات شیمایی چون استن هر چندهم که بسیار موثر است لیکن به دلیل هزینه بالای آن مقرون به صرفه نمی باشد

پراكندگي تانن ها
     هر دو نوع تانن ها، هيدروليز شونده و متراكم به وفور در طبيعت وجود دارند . در بسياري منابع اين دو با هم وجود داشته و همواره يكي از اين دو غالب است . نوع هيدروليز شونده تان ن ها بيشتر از برگ و گل استخراج مي شود در حاليكه نوع متراكم آن بيشتر از ساقه و ريشه اخذ مي گردد. تانن هاي متراكم در بيشتر مناطق گرمسيري و مناطق معتدل وجود دارند. مانند: كاساوا.
تانن هاي موجود در گياهان
     همه گياهان داراي تانن نيستند . تانن ها در غذاهاي گياهي معمول و متداول نظير ذرت هيبريد، يونجه و بسياري از علفهاي بومي كه در آنها بر عليه تانن سلكسيون انجام گرفته وجود ندارند . غذاهاي گياهي حاوي تانن، شامل گندم قرمز (در سبوس تانن ها ايجاد رنگ مي كنند)، دانه جو و دانه سورگوم مقاوم به پرندگان مي باشند. مقاومت دانه در برابر پرنده با وجود تانن در ارتباط است و تانن به عنوان يك وسيله حفاظتي از گياه انتخاب شده است . تانن ها كيفيت پروتئين را بر اي استفاده انسان و حيوان كاهش مي دهند. بيشتر بقولات و گياهان چريدني فصل گرما داراي تانن هستند، كه احتمالاً مهمترين عامل ضد تغذيه اي و ضد كيفيتي در اين گونه گياهي مي باشند. بيشتر دانه هاي بقولات شامل لوبياي فاوا، لوبياي قرمز و غلاف (پوست) بادام زميني داراي تانن بوده و پوسته هاي رنگي انگورها اغلب نشانه اي از وجود تانن مي باشد. بلوط نيز داراي مقادير زيادي از تانن هاي قابل هيدروليز هستند . تانن هاي موجود در انگور قرمز بيشتر در پوست يافت مي شود.

بزها تحمل بیشتریبه تانن های جیره نسبت به گوسفند دارند . این تفاوت ممکن است به دلیل تفاوتهای شکمبه یا تفاوت خصوصیات پس از جذب در گونه های مختلف باشد . اثر مضر تانن های متراکم در چمنزارهای اصلاح شده مناطق معتدله کم است به جز آن که شرایط رشد نامناسب باشد که سبب تراکم زیاد تانن در ماده خشک می شود و قدرت انتخاب حیوانات چراگر را کم می کند .

تانن های متراکم به طور عمده در گیاهان دولپه ای به خصوص در گونه های نیلوفر آبی وجود دارد . آنها در 100 گرم در هر کیلو گرم ماده خشک در علوفه ی مناطق معتدله وجود دارند اما ممکن است که تا 300 گرم در هر گرم در هر کیلو گرم ماده خشک در علوفه ی مناطق و بوته زارها افزایش یابند .این مواد اغلب در بخش های گوشتی وآبدار گیاه (برگها) فراوان تر هستند که نشخوار کنند گان چراگر تمایل بیشتری به مصرف آنها به خصوص وقتی که کیفیت علوفه پایین باشد دارند

روشهای کاهش و مهار اثر تانن در منابع خوراکی
روش فیزیکی
   خیساندن و پختن
  انبار داری غیر هوازی سورگم در 25 درجه سانتی گراد به مدت 10 روز موجب کاهش 70% تانن می شود .از آنجایی که بیشتر تانن در پوست سخت منبع خوراکی فرار دارد پاکسازی پوست سخت از منبع خوراکی یکی از روش هایی است که میتوان تا حد زیادی از حضور تانن کاست .تانن متراکم در واکوئولهای سلول گیاه قرار گرفته است .

جدول 12-9 : میزان کاهش مواد ضد تغذیه ای (تانن وانتی تریپسین ) در اثر خیساندن و اتوکلاو

کاهش حدود 50 ٪ تانن در 4 پس از ذخیره سازی بدست می اید. این برگها ذخیره شده در حضور اوره 4 ٪. پس از ذخیره سازی در حضور اوره تنها در 2 روز میزان تانن به 50 ٪کاهش  یافت .

در 10 - 20 روز پس از تخمیر مقدار تانن در حدود 60 ٪ کاهش می یابد .
روش شیمیایی
   ازجمله محلول های شیمیای متداول برای پاک نمودن مواد خوراکی از تانن خیساندن آنها در محلول نمک طعام NAOH است .

مقدار تانن برگ بلوط می تواند تا 90 ٪ با استفاده ازمواد قلیایی کاهش یابد . خاکستر چوب ، منبع قلیایی به طور بالقوه در دسترس کشاورزان ، در کاهش تانن موثر بوده است .
با استفاده از اکسید کلسیم یا آهک (CAO) میتوان تا 100% تانن موجود در سویا را خنثی نمود . به نظر می رسد به کار گیری NH4OH نه تنها موجب کاهش تانن می گردد بلکه ازت غیر پروتئنیی مواد خوراکی را نیز افزایش می دهد .
از فرمالدئید نیز برای خنثی سازی تانن در سورگم استفاده شده که نتایج خوبی بدست آمده است .
جوشاندن کنجاله دانه سال در اسید کلریدریک 1/0 نرمال میتواند موجب حذف 61%تانن موجود گردد .
ترکیبات شیمایی چون استن هر چندهم که بسیار موثر است لیکن به دلیل هزینه بالای آن مقرون به صرفه نمی باشد .عوامل متصل شوند به تانن ، پلی اتیلن گلیکول (پلی اتیلن) ​​و پلی ونیل پیرولیدون((PVP و ژلاتین، DL-متیونین پلی اتیلن در اتصال به تانن از PVP موثرتر بود

به میزان 2.4 گرم در هر گرم پلیاتیلن برای غلبه بر اثرات تانن متراکم محلول پاشیده شد. که باعث شد هضم نیتروژن 0.26 افزایش یافته و نیز باعث افزایش نسبتا کمی در هضم سلولز و همی سلولز شد.پلیاتیلن تا به حال هیچ اثر سازگار در گوسفند چراکننده از مراتع حاوی تانن نداشته ، پلی اتیلن درانداز های  12.5 ، 25 ، 32 و 50 گرم در روز به عنوان مکمل رژیم غذایی در گوسفند چراکننده از مراتع حاوی تانن مورد استفاده قرارمی کیرد .

پلی اتیلن هر روز صبح مخلوط با مقدار کمی از کنسانتره به گوسفندان قبل از چرا داده می شود.

 مکمل کردن با 25 گرم پلی اتیلن در روز قابلیت هضم ماده آلی به دو برابر افزایش یافته به علت افزایش مصرف و هضم. 32 گرم پلی اتیلن در روز منجر به افزایش بیشتر می شود.اما این تفاوت آماری معنی داری نبوده ؛

هیچ پیشرفت های بیشتر با افزایش 50گرم در روز در مکمل وجود نداشت. حذف  پلی اتیلن  منجر به بازگشت سریع بازگشت به حالت اول(کاهش مصرف ،کاهش قابلیت هضم) می شود PVP بطور قابل توجهی گران تر از پلی اتیلن است .

نمودار 1-1 : کاهش تانن در اثر استفاده از PEG

خوراک مخلوط
آزاد گذاشتن حیوانات تا بتوانند رژیم غذایی خود را انتخاب کنند راهی برای جلوگیری از اثرات سمی تانن است. گفته شده است که از بروز تلفات تانن در حیوانات بسیار گرسنه هستند و قادر به انتخاب نیستند بیشتردیده می شود

انتخاب و اصلاح نباتات
مربوط به تکنیک های مدرن و مهندسی ژنتیک ، می تواند برای بهینه سازی مقدار تانن مواد غذا ، مورد استفاده قرار گیرد از این رو باعث افزایش ارزش غذایی می شود .

جدول 12-10 :استفاده از پرتوها منجر به ​​کاهش قابل توجهی در تانن در تمام دانه ها شده است

شاید درمان میکروبی یا آنزیمی از خوراک به تنزل تانن ممکن است در دراز مدت توسعه یابد

اثرات مفيد تانن ها در نشخوارکنندگان

   در سال 1997 ماکار و همکاران پيشنهاد کردند که وجود 2 ـ 3 درصد تانن متراکم در جيره نشخوارکنندگان مي تواند مفيد باشد اين اثرات مفيد مي تواند به غلظت تانن ، نوع و ساختار آن و شرايط دامي بستگي داشته باشد . تانن ها با کاهش پروتئولیز؛ قادر به کاهش اتلاف بیش از حد پروتئین ها با تجزیه بالای میکروبهای شکمبه می باشد . اين اثرات که شامل افزايش پروتئين عبوري ، راندمان سنتز پروتئين ميکروبي و باز چرخ اوره است را مي توان مورد مطالعه بيشتري قرار داد. همبستگی بالایی بین  فعالیت تانن با میزان رسوب  پروتئين وجود دارد.

تانن در غلظت هاي کم تا متوسط سبب ممانعت از نفخ با ممانعت از تولید یک کف پایدار در شکمبه می شود، افزايش جريان نيتروژن غير آمونياکي ( NAN) و اسيدهاي آمينه ضروري ( EAA ) به ويژه متيونين از شکمبه به روده باريک  مي شوند . اثرات مثبت تانن ها بر بهره وري پروتئين از نظر علمي مهم است ، زيرا هزينه پروتئوليز و ياد دآميناسيون در شکمبه را محدود مي کند .

شواهد فزاینده ای در دست است که گوسفندان آلوده با نماتودهای دستگاه گوارش می توانند تعداد تخم انگل در مدفوع را کاهش داده یا بار انگلی را بکاهند و یا هر دو مورد ؛ وهنگامی که گوسفندان از علوفه هایی از قبیل Sulla یا شبدر 3برگی حاوی تانن متراکم بالا درطی چرا استفاده کنند انعطاف پذیری در انها افزایش یافته است . به هر حال این اثرات ممکن است بستگی به گونه نماتود موجود و تاثیر علوفه بر مقدار خوراک مصرفی و قابلیت هضم آن داشته باشد . مطالعات درباری گوسفندان نگهداری شده در آغل که به صورت تقریبی با لارو T.Colubiformis  آلوده شده بودند نشان داده است که اگر تانن متراکم استخراج شده در داخل جیره استفاده شود ؛ میزان کرم های انگل و لارو تعداد تخم انگل در مدفوع در مقایسه با گوسفندان تغذیه شده با مقادیر قابل مقایسه با سطوح کم  یا متوسط پروتئین بدون تانن متراکم کاهش یافته است . به علاوه ؛ درباره عملکرد مستقیم تانن متراکم مدارکی که اخیرآ به دست آمدن مشخص می کنند که آن ها ممکن است مستقیما تاثیرات کرم کشی روی انگل های دستگاه گوارش داشته باشند تانن متراکم خالص شده باعث کاهش 50 ٪ در دفع تخم لارو و 30 ٪کاهش بار انگلی نسبت به گوسفند دیگر شد.

جدول 12-11 : گیاهان علو فه ای مفید که دارای تانن متراکم هستند که باعث مقاومت گوسفند در برابر انگل ها می شود

تانن دانه ها را در برابر حمله های حشرات ، باکترها ، قارچها و پرندگان وحشی حفاظت می کند . حداقل غلظت از تانن متراکم  برای جلوگیری از نفخ در گاو به عنوان 5 گرم در کیلوگرم ماده خشک تعریف شده است

تانن ممکن است با مداخله‌ كردن‌ از آزاد شدن HCN حاصل از هیدرولیز سیانوژجلوگیری و در نتیجه کاهش از اثرات مضر آنها در شرایط خاص زیست محیطی شوند

کاناوانین

L   -کاناوانین یا 2- آمینو4- گوانیدوکسی بوتیریک اسید یک اسید آمینه غیر پروتئنی است که بیشتر در­دانه گیاهان لگومینه  خانواده Lotoidea و جنس های Sesbania ، Robinia وCanavalia وجود دارند.کاناوانین در سال 1929 توسط کیتاگاوا در لوبیای جک کشف شد و­در سال 1935گالند و موریس به  ساختار آن پی بردند. شکل ساختاری کاناوانین شباهت زیادی به اسید آمینه ضروری آرژنین دارد و به خاطر این شباهت زیاد باعث تداخل در سوخت و ساز اسید آمینه آرژنین می شود. شکل ساختمانی آرژنین مشابه شکل زیر است که در ساختمان آن به جای اتم کربن، اکسیژن قرار می گیرد.

شکل 4-3 : شکل ساختمانی آرژنین ، کاناوانین و ایندوسپیسین

اکسیژن موجود در ترکیب ساختمانی کاناوانین نسبت  به کربن به  طور معنی داری الکترونگاتیوتر است و درنتیجه بازگیری الکترون را زیاد کرده و موجب تسهیل در رها سازی هیدروژن می شود و به دنبال آن موجب کاهش  ارزش PKa گروه گوانیدوکسی به 04/7 می شود،  در حالیکه PKa گروه گوانیدوکسی در آرژنین 48/12 است (روسنتال 2001).

شکل 4-4 : شباهت ساختمانی آرژنین و کاناوانین

لوبیای جک یک منبع خوب پروتئین و انرژی برای جوجه های جوان است. ولی حضور لکتین مقاوم در برابر حرارت، کونکاناوالین و دو اسید آمینه سمی (کاناوانین و کانالین ) استفاده از این دانه  را محدود کرده است( دملو و همکاران 1990). مقدار کاناوانین موجود در لوبیای جک  در دامنه ی 2/1 تا 7/3 درصد می باشد. کاناوانین ذخیره شده  در دانه گیاهان  لگومینه تقریباً  بیش از 10درصد ماده خشک دانه و 90 درصد نیتروزن به صورت اسید آمینه های آزاد آنها را تشکیل می دهند.

از منابع دیگر کاناوانین می توان  به ماشک تلخ (Bitter vetch ) و Sword bean  اشاره کرد. ماشک تلخ گیاهی از جنس باقلا است که از دانه آن در تغذیه طیور استفاده می شود.  دانه این گیاه حاوی 24 درصد پروتئین ، 57/13 مگاژول بر کیلوگرم انرژی و مقادیر بالایی مواد معدنی (P,Cl,K,Fe,Ca) می باشد. پروفیل اسید آمینه این دانه  شباهت زیادی با کنجاله سویا دارد. از جمله مشکلات استفاده از دانه ماشک تلخ درتغذیه طیور، وجود مواد ضد تغذیه در آنها  می باشد که یکی از مهمترین این مواد، کاناوانین است و مقدار آن به طور متوسط 76/0 درصد است

 اثرات سمی کاناوانین در عملکرد طیور

    کاناوانین یک آنتی متابولیک قوی بجای آرژنین است و دارای اثرات سمی برعملکرد طیور است. در صورت عمل آوری  مواد خوراکی حاوی کاناوانین می توان از آنها در جیره  طیور استفاده کرد. تاثیر کاناوانین بر عملکرد طیور در جدول زیر (12-12) نشان داده شده است

کاناوانین باعث کاهش کوتاه مدت مصرف خوراک، کاهش وزن بدن و جلوگیری از رشد می­شود. تغذیه جوجه های گوشتی با  جیره حاوی یک  درصد کاناوانین موجب کاهش 50  درصدی در مصرف خوراک در طول 12 ساعت اولیه خوراک دهی می شود

مکانیسم اینکه چگونه کاناوانین موجب کاهش مصرف خوراک می شود دقیقاً مشخص نشده است ولی دلایل احتمالی آن عبارت اند از:

 1- تداخل در غلظت اسید آمینه های پایه پلاسما (هیستیدین، لیزین و آرژنین)

2-  جلوگیری ازتشکیل نیتریک اکساید از آرژنین

3- تغییر غلظت نوروترانسمیترهای مغز که از اسید آمینه های ضروری منشا می گیرند(صادقی و همکاران 2004).

گیاهان لگومینه حاوی کاناوانین علاوه  بر کاناوانین دارای مواد  ضد تغذیه ای دیگری  هم  هستند و تفکیک اثرات سمی این مواد از کاناوانین( مخصوصاً تشخیص کونکاناوالین از کاناوانین ) مشکل است و برای بدست آوردن اثرات  منحصر به فرد کاناوانین باید از فرم آزاد و یا سولفات کاناوانین در جیره استفاده کنیم. غلظت اسید آمینه های پایه پلاسما بعد از مصرف خوراک های حاوی کاناوانین کاهش می یابد و دلیل این امر وجود رقابتی است که کاناوانین در جذب آرژنین و لیزین از روده دارد. سلولهای مخاطی قسمت ابتدایی روده باریک حاوی پوشش بیرونی هستند که توسط این سلول ها ساخته و ترشح می شوند. این سطح پوششی در نوک میکروویلی ها هستند و حاوی تعدادی از آنزیم های گوارشی و سایر آنزیم ها هستند. وجود تعدادی از آنزیم های گوارشی (مالتازها، آلکالین فسفاتازها و آمینوپپتیدازها)  نقش پرزهای غشا را به عنوان یک سطح هضمی- جذبی تقویت می کند و اجزای مربوط به هضم و جذب در کنار همدیگر قرار می گیرند. کاناوانین از جذب آرژنین توسط انتقال دهنده های وابسته به سدیم در غشای نوک آنتروسیت ها جلوگیری می کند.  طیور از جمله حیواناتی هستند که به تعادل اسید آمینه ها خیلی حساس هستند و با تغییر در تعادل اسید آمینه ها علائمی به مرکز کنترل کننده اشتها در مغز می فرستند و موجب کاهش مصرف خوراک و مواد مغذی و در نتیجه کاهش رشد می شوند. هنگامی که از لوبیای جک حاوی کاناوانین در جیره طیور استفاده می شود با اضافه کردن لیزین و آرژنین به جیره اثرات مضر کاناوانین ا زبین نمی رود (میچلانگلی 1994).

آرزنین در بدن حیوانات پیش ساز چندین مسیرمتابولیکی می باشد که شکل شماتیک آن در زیر نشان داده شده است(موریس و همکاران 2006)

  یکی ازمسیرهای متابولیکی آرژنین، تبدیل آن به نیتریک اکساید است. آرژنین طی دو مرحله به کمک آنزیم نیتریک اکساید سنتاز وکوفاکتور BH4 وبا مصرف اکسیزن و NADPH  به نیتریک اکساید و سیترولین تبدیل می شود.  نیتریک اکسایدیک گاز موقتی است که بصورت آندوژنوس تولید می شود و وظایف بیوشیمیایی مهمی در بدن دارد کاناوانین به خاطر شباهتی که با آرژنین دارد،  به عنوان یک بازدارنده ی انتخابی از فعالیت نیتریک اکساید سنتاز ممانعت می کند و مانع تشکیل نیتریک اکساید می شود(نولز و همکاران 1994).  بازدارنده های آنزیم نیتریک اکساید سنتاز باعث کاهش کوتاه مدت خوراک مصرفی می شوند . نیتریک اکساید در انسان با نقشی که در تحرک دستگاه گوارش و انتقال عصبی و ترشح هورمون های انسولین و ACTH دارد موجب کنترل کوتاه مدت مصرف غذا و اشتها می شوند(ووزو و همکاران 1999). کاناوانین به دلیل شباهت ساختمانی که با آرژنین دارد با tRNA آرژنیل سنتاز ترکیب می شود و تولید پروتئین کاناوانیل می کند (روسنتال 2000) این پروتئین ها با همان سرعتی که تولید می شوند، تجزیه شده و به این ترتیب موجب کوتاه شدن و تداخل در متابولیسم RNA و DNA می شوند.

اثرات متقابل کاناوانین- آرژنین با اثرات متقابل لیزین –آرژنین یکسان است و استفاده از برخی مکمل های جیره ای، اثرات آنتاگونیست لیزین و آرژنین را در جوجه های تغذیه شده  با  لوبیای جک کاهش می دهد از جمله این مکمل ها  می توان به آمینوایزوبوتیریک اسید ، کراتین و پتاسیم استات اشاره کرد. استفاده ازاین مکمل ها در جیره جوجه ها باعث افزایش بازدهی غذا و استفاده از نیتروژن می شود. کاناوانین از فعالیت آنزیم ترانس آمیدیناز در کبد جلوگیری می کند  و باعث کاهش سنتز آندوژنوس کراتین می شود.

آرژنین برای طیور یک اسید آمینه ی ضروری است  چون طیور فاقد چرخه اوره فعال در کبد خود می باشند و در نتیجه قادر به سنتزآرژنین در بدن نیستند و باید آرژنین مورد نیاز از طریق جیره تامین شود. جوجه های تغذیه شده  با  لوبیای جک حاوی کاناوانین  دفع اوره را افزایش می دهند و این به دلیل بالا رفتن غلظت آرژیناز کلیه اتفاق می افتد. بالا رفتن غلظت آرژیناز منجر به تبدیل آرژنین به اوره و اورنیتین می شود و در نتیجه مقدار آرژنین کاهش می یابد و به هم خوردن تعادل لیزین و آرژنین موجب تشدید اثر ضد آنتاگونیستی این دو می شود. در این حالت لیزین باز جذب آرژنین را از کلیه کم می کند. افزایش لیزین منجر به کاهش رشد می شود و برای جلوگیری از کاهش رشد  باید آرژنین به صورت مکمل به جیره اضافه شود تا اثرات زیادی لیزین را کم رنگ تر کند ولی بر طبق نتایج میچلانگی و همکاران (1994) افزودن آرژنین به جیره اثرات منفی کاناوانین را کاهش نمی دهد و در نتیجه کاهش رشد در طیور مشاهده می شود.

از هیدرولیز کاناوانین، کانالین بوجود می آید این ترکیب آنالوگ اورنیتین است و با پیردوکسال فسفات اثر آنتاگونیست دارد و باعث مهار فعالیت آنزیم اورنیتین دکربوکسیلاز می شود. این آنزیم یک آنزیم کلیدی درتولید پلی آمینها است. پلی آمین ها در رشد سلولی و سنتز DNA نقش دارند.

راه های کاهش مقدار کاناوانین مواد خوراکی

   راه های مختلفی برای کاهش دادن مقدار کاناوانین مواد خوراکی گزارش شده است که از آن می توان به گرما دادن (اتوکلاو کردن، جوشاندن و برشته کردن ) و خیساندن در آب و اسید استیک و قلیا اشاره کرد. هر کدام از این راه های فوق باعث کاهش مقدار کاناوانین می شود ولی هنگامی که تلفیقی از همه این روش ها استفاده کنیم مقدار کاناوانین به مقدار بیشتری کاهش می یابد.  برای مثال صادقی و همکاران (2004) گزارش کردند وقتی دانه های ماشک به صورت قطعات درشت شده و به مدت 47 ساعت در آب خیسانده شود و هر12 ساعت آب آن عوض شود و سپس به مدت 75 دقیقه در دمای 95 درجه پخته و خشک شود بیشترین کاهش را در مقدارکاناوانین داریم. ایکانایاک و همکاران(2007) گزارش کردند هنگامی که دانه های Sword Bean آسیاب شده و به مدت 15 ساعت در آب خیسانده شود و به مدت 20دقیقه در دمای 100 درجه حرارت ببیند و درنهایت به مدت 6 ساعت درون اتوکلاو در دمای 50 درجه قرار بگیرند  بیشترین کاهش در مقدار کاناوانین دانه ها دیده می شود.

نتیجه گیری

    ساپونین ها خاصيت مشابه كف زايي آنها،  در اصل از لغت انگليسي Soap   گرفته شده است كه همان صابون است، تماماً در يك گروه قرار گرفته اند .عوارض ناشی از مصرف منابع ساپونین دار در نشخوار کنندگان تولید مقادیر بسیار بالایی حباب های گازی حاصل از تخمیر مواد غذائی که نهایتا منجر به نفخ می گردد .
 طیور حساسیت زیادی به ساپونین هاl دارند . حضور 20% یونجه در جیره طیور میتواند معادل 3/0% ساپونین داشته باشد موجب کاهش شدید رشد می گردد .كاهش توليد تخم مرغ در مرغ هاي تخم‌گذار.موجب عدم ترشح آنزیم های دستگاه گوارش می شود. کاهش فعالیت آنزیم هایی مثل آلفا- کیموتریپسین را موجب می گردد.توانایی تشکیل ترکیبات با کلسترول داشته موجب کاهش بی رویه کلسترول خون می شوند. اثرات مثبت بعضی ساپونینهابر عملکرد تولیدی
   بهبود تولید تخم مرغ در مرغ تخمگذار ، بهبود قابلیت زنده ماندن ، افزایش سرعت رشد و بازده خوراک در جوجه -های گوشتی و افزایش مصرف غذا و آب در نتیجه کاهش مصرف O2 . بهبود سرعت سوخت و ساز و بهره برداری مواد غذایی . پژوهشگران دیگر گزارش کاهش غلظت NH3 در شکمبه و پلاسما  ، محرک اشتها  و القا پرواربندی بره و گوساله .   تانن ها متبلور نبوده، فاقد ازت ولي داراي عوامل فنول و گلوكز در ساختمان خود هستند . در حالت خالص توده اي بي شكل، بي رنگ، با مز ه اي تلخ و گس مي باشند. خواص ضد تغذيه اي تانن ها با توجه به اينكه مهمترين خاصيت تانن ها قابليت آنها در تركيب با پروتئين است، بنابر اين موجب باز دارندگي عمل آنزيم ها مي شوند.
با استناد به اينكه تانن ها فعاليت آنزيم ها را مختل مي كنند، موجب اختلال در فعاليت آنزيم هاي مورد استفاده در امر هضم نشاسته شده كه در نتيجه انرژي مصرفي نيز كاهش مي يابد. اثرات مفيد تانن ها در نشخوارکنندگان وجود 2 ـ 3 درصد تانن متراکم در جيره نشخوارکنندگان مي تواند مفيد باشد اين اثرات مفيد مي تواند به غلظت تانن ، نوع و ساختار آن و شرايط دامي بستگي داشته باشد . تانن ها با کاهش پروتئولیز؛ قادر به کاهش اتلاف بیش از حد پروتئین ها با تجزیه بالای میکروبهای شکمبه می باشد. کاناوانین یک اسید آمینه ی غیرپروتئینی سمی است که در دانه گیاهان لگومینه ی مناطق گرمسیری وجود دارد و به دلیل شباهت ساختاری زیاد آن با آرژنین، مهمترین آنالوگ آن به حساب می آید و باعث تداخل در سوخت و ساز آن می شود. به طور کلی اثرات سمی کاناوانین در جوجه گوشتی به صورت زیراست.

1-     کاهش مصرف خوراک به دلیل جلوگیری از سنتز نیتریک اکساید

2- رقابت با لیزین و آرژنین برای جذب از روده و در نتیجه کاهش غلظت اسید آمینه های پایه پلاسما (لیزین، هیستیدین و آرژنین).

3- افزایش فعالیت آنزیم آرژیناز و تجزیه آرژنین و بروز اثرات آنتاگونیست لیزین- آرژنین.

4- ایجاد تداخل در متابولیسم DNA و RNA و ساخت پروتیئن های غیر طبیعی به دلیل رقابت با tRNA آرژنیل سنتاز.

5-     کاهش ساخت کراتین  به دلیل مهار آنزیم ترانس آمیدیناز در کبد.

6- مهار آنزیم اورنیتین دکربوکسیلاز به دلیل ساخته شدن کانالین ازکاناوانین ودرنتیجه عدم تولید پلی آمین ها.

منابع

      فرید،م.داوو،ه .مترجم تیموری یانسری،ا.(1386)تغذیه گوسفند . 624ص (537-553و527-529)

لیسون،آ. سامرس،ج. د . مترجم شیوازاد،م. صیداوی،ع.(1385).تغذیه طیور.جلد دوم .400 ص.(331-371)

Ekanayake, S., Slog, K., and Asp, N.G. (2007). Canavanine content in sword beans (canavalia Gladiator): Analysis and effect of processing. Food and Chemical Toxicalogy,45:797-803.

Frutos, P. Hervás, G. Giráldez F. J. And Mantecón A. R. (2004).  (Review). Tannins and ruminant nutrition. Journal of Agricultural Research.V.8 (12): 191-202.

George Francis, Zahra Kerem, Harinder P. S. Makkar and Klaus Becker. (2002). The biological action of saponins in animal systems.( review). British Journal of Nutrition.V.13(19): 587–605

Hanim، C. Yusiati ،M . Alim ،S. (2009). EFFECT OF SAPONIN AS DEFAUNATING AGENT ON IN VITRO RUMINAL FERMENTATION OF FORAGE AND CONCENTRATE . Laboratory of Nutritional Biochemistry, Faculty of Animal Science,Gadjah Mada University. V. 4(5):231-235.

Makkar ،H.P.S. (2003). (Review )Effects and fate of tannins in ruminant animals, adaptation to tannins, and strategies to overcome detrimental effects of feeding tannin-rich feeds . Small Ruminant Research.V.13(16): 241–256.

Priolo، A.  Ben Salem، H . (2002).Effects of dietary condensed tannins on small ruminant productions .  Small Ruminant Research. V.4(5):209-213.

Purushotham. B. Radhakrishna. P.M.and, Sherigara .B.S. (2007) Effects of Steam Conditioning and Extrusion Temperature on Some Anti-nutritional Factors of Soyabean (Glycine max) for Pet Food Applications. American Journal of Animal and Veterinary Sciences.V. 4 (5): 1-5.

Ramakrishna. V. Jhansi Rani. P.and. Ramakrishna Rao.P. ( 2006). Anti-Nutritional Factors During Germination in Indian Bean (Dolichos lablab L.) Seeds. World Journal of Dairy & Food Sciences.V.2(6): 6-11.

 Sadegh.i GH,. Mohammadi. L., Ibrahim. S.A. And, Gruber. K.J.  (2008).Use of bitter vetch (Vicia Ervilia ) as a feed ingredient for poultry. World Poultry Science Journal, 65: 51-64.

Sadeghi GH,,. samie .A., Pourreza. J. And Rahmani, H. (2004).  Canavanine content and toxicity of raw and treated Bittre Vetch (Vicia Ervilia(seeds for broiler chicken. Journal of Poultry Science, 3:522-529.

Sharma. A, Kalia .M.and Mallory. S.R.(2003). Effect of antinutritional factors in khesari seeds (Lathyrus sativus) on the biological performance of chicks. Journal of Poultry Science.V.3(3):41-43.