كيفيه مزج المكونات الفردية للبن البقرى

يتم افراز اللبن فى الفترة بين حلبتين و المكونات الأولية للبن هى :- الماء و الدهن و جوامد لا دهنية ( SNF) التى تنتج من البروتينات واللاكتوز والمعادن والفيتامينات و انواع مختلفة من الخلايا…. الخ. اى البكتريا وكرات الدم البيضاء وخلايا الغدة اللبنية المفرزة. والمعدل الذى تنقل به الغدة اللبنية المواد الغذائية من الدم لتحولها الى مكونات اللبن وترزهم فى فراغ الحويصلة هو عامل فسيولوجى هام يتحكم فى معدلانتاج اللبن والنقطة التى سيتم شرحها من خلال هذا الفصل هى:

1-شرح كيفيه مزج المكونات الفردية للبن البقرى

2-تقييم بعض العوامل التى توثر على هذه الطرق

1-     خصائص اللبن

------------

فى بداية الحليب الحادث بعد الولادة تبدا الأبقار علية الأدرار سحب منتظم من اللبن ليحسن من شكل الضرع وتبدا اولا فى افراز السرسوب الذى يكون عالى الدهن والبروتين وimmunoglobuline والمخفض فى اللاكتوز جدول (1-14) وبعد الأربعة ايام الاولى فى الأبقار يتحول هذا الأفراز من السرسوب الى اللبن الطبيعى. ومحصول اللبن فى الأبقار تحت الرعاية المستمرة تزيد المثابرة لتصل الى القمة فى الأسبوع الثامن او التاسع وعندها تنحرف الى ان تصل الى نهاية الحليب. ويحافظ الحيوان على مستواه لفترة طويلة ثم ينخفض مستواه مثل الأبقار الجلد التى تاكل الغذاء الكافى وتظل بصحة جيدة وتحلب بانتظام ومع ذلك تلقح البقرة بعد الشياع الأول اوالثانى بعد الولادة (8-12 اسبوع) واذاحدث حمل يتم تجفيفها بعد 82 اسبوعمن الحمل (40 اسبوع من الولادة) وعندها يكون محصول الحليب منخفض وتبقى جافة حتى الولادة التالية وفترة الجفاف ضرورية لنصل على محصول حليب عالى فى الموسم التالى.

وتغير مكونات اللبن يكون طفيفا اثناء فترة الحليب . اولا التغير من السرسوب الى الحلب الطبيعى يكون صغير فيحدث تغير طفيف فى البروتين والدهن واللاكتوز و بعد قمة الحليب يحدث زيادة طفيفة فى الجوامد الكلية حتى يتوقف الحليب . وبكلمات اخرى هناك علاقة عكسية بين محصول اللبن والمكونات وهناك عوامل توثر على الزيادة اليومية الى ان تصل الى القمة فى الأسبوع الثامن او التاسع مثل العوامل الوراثية و الآمراض والرعاية العالية او المنخفضة سوف توثر فى المحصول اليومىلبقية موسم الحليب.

وفى العائلات الحيوانية هناك تخصص فى الدورة التناسلية فمثلا فى الغنام والماعز الحليب يكون موسمى لان هذه طبيعة دورة التربية على عكس الأبقار وفى الخنازير ترضع الصغار مرة كل ساعة اثناء اليوم ويزيد المحصول اليومى للقمة فى الاسبوع الرابع بعد الولادة وبعد هذا ينخفض  والخنزيرة تكون عقيمة طول فترة الحليب ودورة التبويض تستعاد بعد نقل الصغار.

2-     ستولوجى وهستولوجى الخلية المفرزة

------------------------

التغير الحاصل فى الأفراز فى الغدة اللبنية ضرورى وهو نفس الشئ فى كل الحيوانات المزرعية وكل الأنواع المدروسة حتى الأن . فى الغدة اللبنية الحدبثة الخلايا المفرزة تكون مستطيلة وجدار الحويصلة متجعد وفراغ الحويلة على شكل فلقات والحاجز بين الفصوص واضح و فى الغدة الثابتة عندما تكون ممتلئة باللبن وتتمدد جدران الحويصلات وتتفلطح الخلايا و الفراغ يصبح عريض و الحاجز بين الفصيصات غير واح ورفيع (شكل 14-7).

دهن اللبن يعتقد انه يفزر من الشبكة الأندوبلازمية الخشنة وتتحرك حبيبات الدهن الى قمة الخلية لتخرج عن طريق غشاء الخلية .

وعن طريق  تمدد غشاء الخلية تتغلف حبيبة الدهن و عن طريق الأنقباضات  يتكون العنق الضيق و تنصهر جدران العنق  وحبيبات الدهن المغلفة للغشاء تصبح حرة فى الفراغ شكل(14-8) واخراج القطرات ربما يكون سهلا من الحويصلات العديدة لعضو جولجى الذى يتحول لفقاعة تتقدم على السطح هذا وتنصهر عند قمة غشاء الخلية (Wooding1977). وبروتين اللبن يظهر كحبيبات دقيقة فى حويصلات اجسام جولجى وهذه الحويصلات تتحرك لقمة الخلية وتنصهر مع غشاء الخلية الذى يتمزقمما يودى الى انطلاق الحبيبات داخل الفراغ.

رسم يواضح الشكل المثالى للخلايا المفرزة فى الأبقار فى الشكل (21-1) خلايا الغدة اللبنية مصنع عالى التنظيم ومعدل التمثيل لهم عالى و فى الحقيقة ينفع بحوالى 80%من الجلوكوز و الأسيتات و الأحماض الأمينية المتاحة بالدم لانتاج اللبن وكنتيجة للطلب العالى للضرع من الواد الغذائية وجسم البقرة يفقد جزء كبير من وزنه طول فترة  الحليب شكل (21-1) وهناك اقتراح طريف يقول ان جسم البقرة الحلابة هو زائدة فقط للضرع.

3-1-النواه Nucleus

-------------------

 وظيفة نواه خلية الضرع توصيل المعلومات الجينية الموجودة على الجينات لتركيب بروتين اللبن وبعض الأنزيمات التى تحفز التفاعلات الكمائية فى خلاياالغدة اللبنية وهذا يختلف عن وظيفة نواه الأسبرم او نواه البويضة التى تنقل المعلومات الجينية للحيوان الكاملو الجزى الكبير فى كرموسوم النواه هوDNA و نسخ المعلومات على جزئ اخر هو RNA وRNA  يعبر من خلال مسام صغيرة بغشاء النواه الذى يصل النواه بendoplasmic reticulum

3-2- Endoplasmic Reticulum

-----------------------

 هذا العضو يتكون من مجموعة من القنوات التىتستقر فى السيتوبلازم لخلية الغدة اللبنية و RNA يتحرك من النواه الى Endoplasmic Reticulum التى تحدد اى من الأحماض الأمينية ترتبط ببعضها لتصنع انزيمات اللبن و انزيمات خلية الغدة اللبنية والأسطح الداخلية لبعض قنوات Endoplasmic Reticulum  ترصع بالريبوسومات وهذه الريبوسومات هى مواقع تركيب البروتين و باقى اجزاء Endoplasmic Reticulum 0خلية من الذرات وتستخدم كقنوات للنقل بين الخلايا القنوات الملساء تتصل باجسام جولجى الذى تخزن به بروتينات اللبن فى حويصلات تفرزه فى فراغ الحويصلة.

3-3- الميتوكوندريا Mitochondria           

---------=-

   الميتوكوندريا ذات انسجة متعددة النشاط اليضى وهكذا خلايا الغدة اللبنية فى الأبقار الحلابة تحتوى على العديد من  الميتوكوندريا

ويلاحظ انخفاض عددها فى الأبقار غير الحلابة و الميتوكوندريا عادة يطلق عليها منزل طاقة الخلية تحدثطاقة التخليق لمختلف انواع الخلايا المنجة مثل دهن اللبن والبروتين.

3-4- الليسوسومات Lysosomes

--------------

الذرات المرتبطة بالغشاء تحتوى انزيمات محللة التى لو اطلقت تسبب انهيار الخلية وواحد من الطرق التى تحافظ بها الخلية اثناء الحليب لتحافظ على غشاء الليسوسوم مستقر لمنع ترشيح انزيماته فى السيتوبلازم وعندما تموت الخلية تزيد هذة الانزيمات وهكذا تساعد على هضم و ازالة الخلية من الجسم والليسوسومات توثر على انكماش الغشائى فى فترة الحليب المبكر او فى اثناء التهاب الضرع

3-5- الغشاء الخلوى Cellular Membranes

-------------

و الاغشية تغطى جميع العضاء بغشاء واحد هو الغشاء البلازمى وهو الذى يحصر الخلية اللبنية بالكامل وهذه الغشية لها تخصص كبير فى انتقال و مرور المواد الكميائية لأاجزاء الخلية لمتنوعة كمثال بعض المواد الغذائية الدقيقة تنتقل للخلية بسهولة عبر الغشاء الخلوى ولكن فى الحقيقة ربما يتم تركيزها عدة مرات وباقى المواد الغذائية فى الدم تطرد. بينما اللبن متسوى التوتر مع الدم و المكونات الفردية لكل متن اللبن والدم ليست فى توازن كمثال اللبن به 9امثال اكثر من الدهن و90 من السكر و5 من Kو10Pو13 Caو 1/7 Naو ½ بروتين عن الدم.

3-6-السيتوبلازم Cytoplasm

----------

والستوبلازم او دم الخلية هو سائل خلوى يختص بجزء كبير من الخلية اللبنية  وهو يحتوى على انزيمات غذائية ومنتجات متحللة جزئيا من التحلل اللاهوائى للجلوكوز ضروى قبل اكسدته فى الميتوكوندريا لانتاج الطاقة ووظائف تمثيلية اخرى تاخذ مكان فى السيتوبلازم.

3-     تفريغ اللبن فى فراغ الحويصلة

--------------------

عملية تفريغ اللبن فى فراغ الحويصلة و المكونات الأولية للبن تفصل داخل الخلية اللبنية وهكذا اللبن حتى يصل الى فراغ الحويصلة  وعندما تمزج المكونات الفردية معا  قطرات الليبد والبروتين يتم افرازها داخل الخلية كماذكر سابقا.

5-تكوين مكونات اللبن

----------------

تركيز مكونات اللبن فى الأبقار و الأغنام والماعز والخنازير والفرسة كما فى الجدول (14-2)

و المكون الئيسى للبن هو الماء و المكونات الصلبة تكون ذائبة او على هيئة معلق وهى البروتينات والدهون واللاكتوز يتم تكوينها فى نفس نوع الخلايا و جميع مكونات اللبن تمتص من الدم وبعضها له نفس التركيب الكيماوى وبعضها يختلف عنه مثل ال Precursors وعموما المكون الرئيسى البروتين والدهن واللاكتوز تتكون داخل الخلية من Precursors والمكون الأصغر هو الفيتامينات والأملاح Immunoglobulin تفرز بالمرور الأختيارى للمعادن بدون التغير التركيب الكيماوىوتخلط بالماء فى فراغ الحويصلة  ولهذا النشاط تحتاج الغدة المفرزة لعمل التمثيل الغذائى الخاص بها. والخلايا المحتوية على اللبنتستعمل كدليل على صحة الغدة والخلايا وعندما تزيد الملاح يزيد احتواء الخلية عن المستوى الطبيعى من10 4الى10 5 خلية /مل لكل ربع على حدا.

6-التخليق الحيوى لبروتينات اللبن

--------------------

معظم البروتينات الهامة للانسان تتكون من احماض امينية اساسية وغير اساسية  والأحماض الامنية الأساسية يتم امداد الجسم بها اما

 الأحماض الامنية غير الأساسية يمكن للجسم تخليها وبروتينات اللبن تحتوى على الأحماض الامنية الأساسية عن اى غذاء اخر ولذلك نقول ان اللبن مادة طبيعية قربية من الغذاء المثالى.

Precursors-1-6

-----------

معظم البروتينات الأولية باللبن هى a,b,k Casein وa,b –Lactalbumin هذه البروتينات تكون 90% من البروتينات الكلية للبن وجميعها يتم تخلقها فى الخلية اللبنة المفرزة من مجموعة من الأحماض الأمينية جدول(21-1) وهذه البروتينات لا توجد الا فى

اللبن ولا توجد فى اى مكان اخر فى الطبيعة . فى اللبن بروتبنات الكازين و ى تركيب خاص يسمى Micelles ومع ذلك التركيب الولى للكازين يمد العجل بالأحماض الامنية  و B- Lactalbumin تعطى النكهة والرائحة المميزة للبن المغلى.والتى تكون ضرورية لتصنيع الجبنة و المجموعة الثانية من بروتينات اللبن  تحتوى على جلوبيولين المناعة و البيومين سيرم الدم وy-Ccasein

والمركب اتضح انه مكون من مكونات الدم التى تدخل الخلية اللبنية بدون تغير و التخليق الحيوى لهذه البروتينات لا يحتاج الخلية اللبنية و الأحماض الأمينية تمتص بواسطة الخلية وتجميعهافى سلاسل قصيرة بواسطة الريبوسومات الحرة او المرتبطة بالخلية.

6-2 رد الفعل البيوكميائى

---------------

العداد الكلية لبروتينات اللبن صغيرة نسبيا و تعطى البروتين الذى يتكون دائما من نفس الأحماض الأمبنية الرئيسية فى نفس التتابع  وهناك بعض الأبقار التى تفزر بروتينات مميزة لها عن باقى القطيع  و هناك بعض البروتينات اللبنية النادرة التى توجد فى ابقار معينة اوفى عائلات او سلالاس بقرية معروفة. و افراز هذه البروتينات الفريدة ترجع الى الجينات الوراثية و الرسائل الجينية من DNA فى نواة الخلية تنتقل الى m-RNA   الذى يتحرك من الرييوسوم الى الشبكة الندوبلازمية وترجمة m-RNA للرسالة فى تتابع الحماض المينية المتخصصة فى اللبن و التتابع نتيجة للخليق الحيوى لبروتين اللبن يعطى فى الشكل 21-3 و هناك نشاط للاحماض الأمينية فى السيتوبلازم فى الخلية المفرزة بالأنزيمات وATP الخطوة(1) فى الشكل (12-3) و الأحماض الأمينية النشطة ترتبط بنوع اخر من RNA هو t-RNA فى الخطوة (2) كل واحد من الاحماض الأمينية الموجودة فى بروتينات اللبن لها نشاط انزيمى خاص بها و

t-RNA ترتبط وتنتقل من السيتوبلازم الى الريبوسماتن التى تحتوى على الرسائل الالجنية فى  m-RNA والنوع الثالث منRNAهو r-RNA خطوة (3) وهذه الأحماض الأمينية الفردية ترتبط وتزيد من تتابع الأحماض الأمينية لبروتينات اللبن فى الريبوسومات لخلية اللبن المفرزة .

8- ايض الكربوهيدرات Carbohydrte metabolism

--------------

الكربوهيدرات الأولية فى دم الأبقار هى الجلوكوز المشروح فى الفصل(11) و معظم الكربوهيدرات تخمر الى احماض دهنية طيارة فى كرش الابقار الحلابة واحد من هذه الأحماض هو البروبيونيك الذى يتحول الى جلوكوز فى الكبد ولكن مستوى الجلوكوز فى دم المجترات حوالى 1.5 عن الموجود فى الحيوانات غير المجترة والمتاح من الجلوكوز ربما يكون عامل هام لزيادة انتج اللبن فى المجترات. مثال : نسبة الجلوكوز فى سيرم دم الماعز عالى الأنتاج زاد خلال موسم الحليب حوالى 62%.

8-1- تحويل الجلوكوز Utilization of Glucose

---------------

جلوكوز الدم فى الأبقار يستخدم بواسطة الخلايا اللبنية بطرق مختلفة لكل خطوة من خطوات تخليق اللبن شكل (21-4) كمثال:

1-     الجلوكوز يستخدم لتخليق السكر فى الدم

2-     مصدر اولى للطاقة ATP

3-     يستخدم للتخليق الحيوى لمكونات الجليكول فى اللبن (التراى جلسرايد)

4-     يستخدم فى تخليق RNA

 وهذا فى الحقيقة يشرح لماذا الجلوكوز يؤثر ثاثير مباشر فى انتاج اللبن .

8-2-التخليق الحيوى لللاكتوز Biosynthesis of Lactose

-----------------

السكر الاولى للبن هو اللاكتوز الذى يتكون من جزئ نمن الجلوكوز وجزئ من الجلاكتوز شكل 21-5 و اللاكتوز ذو مذاق قليل الحلاوة و ايضا هام لنمو البكتريا الاتية من حمض اللاكتل فى الامعاء الدقيقة للعجول وحمض اللاكتيكهام لنجاح امتصاص Ca, P  لتكوين عظام العجل الصغير والجلوكوز بمفرده يمكن يكون اللاكتوز جدول (21-1) جزئين من الجلوكوز يدخلوا الخلايا المفرزة لتكوين كل جزئ من جزيئات اللاكتوز وواحدة من جزيئات الجلوكوز تتحول الى جلاكتوز ودمج جزى الجاوكوز وجزئ الجلاكتوز يتم بواسطة انزيم وهذا الانزيم يتكون من من جزيئين واحد منها هو الفالاكتوالبيومين وهو مكون بروتين من مكونات اللبن وهذا البروتين هام لتغذية العجول و ظهر ايضا ان الفالاكتوالبيومين يعطى فاعلية للانزيم  والجزى الثانى هو Galactosyltronsferase وهو يفرز من اجسام جولجى ثم يتم دمجمهم لنحصل على تاثير الأنزيم.

9- التخليق الحيوى لدهن الللبن Biosynthesis of milk fats

-------------------

الدهن فى اللبن البقرى التى تخص بمزج الجلسريدات الثلاثية شكل (21-6) ونسبة عالية من الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (C4-C14 ) حوالى 50% والنصف الأخر من دهن اللبن يتكون من احماض دهنية طويلة السلسلة من (C16- C20) والفصل 82 يضيف معلومات عن ذلك و تكوين دن اللبن مهم لانه يزيد من سعر اللبن الفصل 30.

9-1 -الأحماض الدهنية طويلة السلسلة

---------------------

الأحماض الدهنية فى الأبقار غالبا ماتكون من النوع طويل السلسلة جدول (21-1) معظم الأحماض الدهنية فى النبات احماض طويلة السلسلة غير مشبعة ويتم تشبيعا عن طريق اضافة ذرة H فى الكرش وبد مرورها من الكرش يتم امتصاصا فى الجهاز الليمفاوى لترتبط بالبروتين  وتمر الى الجهاز الدموى و يتم امتصاصها متن الدم بواسطة الخلايا المفرزة. ونوع الغذاء يؤثر فى طول السلسلة وتفضيل نوع غذاء نعين والالياف تؤثر على نسبة الدهن الفصل 13و التشبع العالى للاحماض الدهنية للبن البقرى يودى الى توصية الأطباء بتقليل الماخوذ من دهن اللبن .لان تشبع الدهن الحيوانىكمقارنة بالدهن النباتى يعطى مستوى عالى من الكوليسترول  مما يودى الى تصلب الشرايين فى الأنسان.

9-2-الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة

----------------------

الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة تكون حوالى 50% من دهن اللبن التى لا تشتق مباشرة من الأحماض الدهنية للعليقة التى فى الخلايا اللبنية المفرزة من الاسيتات والاجسام الكيتونية وبيتاهيدروكسي بيوتريات  (جدول 21-1) والأسيتات ذات ذرتين كربون كما ان بيتاهيدروكسي بيوتريات تتكون من 4 ذرات كربون وكلا الجزئين ينشا من تخمر كربوهيدرت النبات للاحماض دهنية طيارة فى الكرش( الفصل 11 ) الاحماض الدهنية قصيرة السلسلة ذات رائحة وذات طعم و نكهة مميزة لانواع عديدة من الجبن. والأحماض الدهنية قصيرة السلسلة تخلق بالبالاضافة التدريجية لجزى الأسيتات و بكلمات اخرىطول السلسلة يزيد ذرتين كربون فى المرة.

ونفس الميكانيكية تحدث للبيتاهيدروكسي بيوتريات باضافة حمض دهنى ذو اربع ذرات كربون تشتق من حمض دهنى ذو ذرتين كربون مثل الاستيات وطريقة اخرى لتكوين بيتاهيدروكسي بيوتريات يحول من الاحماض الدهنية الطيارة كالبيوتريات داخل الخلايا اللبنية .وبتتابع اضافة ذرتين كربون من الاحماض القصيرة السلسلة للامتداد المتنوع وزيادة الاسيتات عن بيتاهيدروكسي بيوتريات تدخل الى دورة كربس لانتاج الطاقةللخلايا اللبنية و انتاج الاسيتات فى الكرش للبقار الحلابة ضرورى لانتاج اللبن المثالى والأحماض من (c8-c12) لا توجد فى اى نسيج من انسجة الثدييات . والغدة اللبنية لها القدرة على انتاج هذه الاحماض الدهنية متوسطة السلسلة اثناء الفترة المتوسطة للحمل وعند ظهور الانزيم فى نسيج الغدة عندها تخلق الاحماض الدهنية متوسطة السلسلة (Dils,Clark and Knuelsen 1977 )والاحماض الدهنية من (C4-C18)فى الأبقار و الماعز نحصل عليها من التراى جلسرايد الموجودة فى الدم.

10-الفيتامينات والأملاح و الماء

-------------------

الخلايا اللبنية المفرزة لا تخلق الفيتامينات والأملاح ولذلك الفيتامينات والأملاح فى اللبن يتم اخذها من الدم Ca,P,K,Cl,Na,Mn  و المعادن الاساسية للبن  مع ان المعادن الاساسية للبن تشتق من الجهاز الدموى وغير معلوم ايهم يتم امتصاصه بنسبة تركيزه فى الدم وايهم يتم عن طريق الامتصاص الأختيارى وهناك بعض الأدلة ان الخلايا تستطيع ان تفرز المعادن مرة اخرى للدم بالاضافة الى اللبن. وعادة نسبة تركيز اللاكتوز و Na,K فى اللبن وهذا التكوين مع الكلوريد يحافظ على التوازن الأسموزى للبن وهناك علاقة عكسية بين تركيز اللاكتوز وتركيز Na ,K ,Cl,فى اللبن وبين تركيز اللاكتوزوK وحده.

والماء يشتق جزئييا من السائل بين الخلايا  لخلايا الحويصلة والانتقال من الدم الى داخل الخلية ليحافظ على التوازن الاسموزى للبن كنتيجة لتخليق اللاكتوز و البروتين والدهن  و اللاكتوز يعتبر1/3 الضغط الاسموزى للبن و زيادة اللاكتوز من اسباب زيادة تدفق الماء و نقصNa , ,Cl, فى اللبن ولهذه العملية تاثير عميق على انتاج اللبن لان الماء يكون حوالى 87% من اللبن والابقار المصابة بالتهاب الضرع او فى نهاية موسم الحليب تنخفض كمية اللاكتوز والبوتاسيوم وزيادة معدل  , ,Cl, Na وتعطى الطعم الملحى للبن فى موسم الحليب المتقدم.