روش‌های پیشرفته برای تعیین ارزش غذایی خوراک دام و طیور

با توجه به سهم ۶۵ تا ۷۰ درصدی هزینه خوراک از کل هزینه‌های تولید در دامپروری، فرمولاسیون دقیق خوراک سنگ بنای این صنعت محسوب می‌شود. کوچکترین خطا در برآورد ارزش غذایی مواد اولیه می‌تواند به زیان اقتصادی چشمگیر و کاهش عملکرد حیوانات منجر گردد. از این رو، تجزیه و تحلیل دقیق اجزای اصلی خوراک شامل پروتئین، چربی، فیبر و انرژی، برای تهیه جیره‌های متعادل که نیازهای فیزیولوژیک حیوانات را پاسخگو باشد و در عین حال توجیه اقتصادی داشته باشد، امری ضروری است(۱).

این مقاله به بررسی روش‌های تحلیلی مرسوم و نوین برای ارزیابی این ترکیبات حیاتی می‌پردازد و بر پیوند بین دقت علمی و کاربرد عملی در تغذیه دام تمرکز دارد. هدف نهایی، استفاده از داده‌های تحلیلی برای بهینه‌سازی جیره‌هاست تا از طریق پشتیبانی از رشد، سلامت و بهره‌وری حیوانات، و همچنین افزایش کارایی استفاده از مواد مغذی، تأثیرات منفی زیست‌محیطی این صنعت نیز کاهش یابد(۱).

روند ارزیابی خوراک از روش‌های ساده بصری به سمت تکنیک‌های پیچیده آزمایشگاهی تکامل یافته که قادرند با دقت بالا قابلیت دسترسی مواد مغذی را پیش‌بینی کنند. امروزه، داده‌های حاصل از این تجزیه‌وتحلیل‌های پیشرفته، پایه و اساس فرمولاسیون دقیق جیره‌ها را تشکیل می‌دهند و امکان تنظیم خوراک را برای گونه‌های مختلف، نژادهای گوناگون و مراحل تولید متفاوت (از نگهداری تا اوج تولید) فراهم می‌کنند. افزون بر این، با افزایش آگاهی مصرف‌کنندگان در زمینه رفاه حیوانات و کیفیت محصولات دامی، دستیابی به اطلاعات معتبر درباره ارزش غذایی خوراک، برای تولید محصولاتی مطابق با انتظارات بازار و در عین حال حفظ سودآوری و پایداری زیست‌محیطی، بیش از پیش اهمیت یافته است(۱)(۲).

 ۲ روش‌های تعیین پروتئین

سنجش دقیق پروتئین در مواد خوراکی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا پروتئین به عنوان منبع اصلی اسیدهای آمینه برای رشد، تولید مثل و عملکرد حیوانات عمل می‌کند. انتخاب روش تحلیلی تأثیر مستقیمی بر مقدار گزارش‌شده پروتئین دارد؛ بنابراین آگاهی از اصول هر روش برای تفسیر و مقایسه صحیح نتایج ضروری است. به طور کلی، روش‌های سنجش پروتئین به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: روش‌هایی که نیتروژن کل را اندازه‌گیری کرده و آن را به پروتئین تبدیل می‌کنند، و روش‌هایی که مستقیماً ترکیب اسید آمینه را تجزیه و تحلیل می‌کنند(۳)(۴).

برای مشاهده محصولات تخصصی خوراک دام و طیور ابزیان کلیک کنید

 ۲.۱ روش‌های مبتنی بر نیتروژن

روش کجلدال (Kjeldahl Method) به مدت بیش از یک قرن، روش استاندارد برای تعیین پروتئین بوده است. این روش در سه مرحله انجام می‌شود:

1. هضم نمونه در اسید سولفوریک غلیظ همراه با کاتالیزور برای تبدیل نیتروژن آلی به آمونیوم،
2. تقطیر برای آزادسازی آمونیاک،
3. تیتراسیون برای اندازه‌گیری مقدار نیتروژن.

سپس مقدار نیتروژن کل در یک ضریب تبدیل ضرب می‌شود تا میزان پروتئین خام محاسبه گردد. اگرچه این روش به‌طور گسترده مورد پذیرش است و برای اغلب نمونه‌های خوراک قابل اجرا می‌باشد، اما دارای محدودیت‌هایی از جمله استفاده از مواد شیمیایی خطرناک، زمان طولانی تحلیل (۱ تا ۲ ساعت) و ناتوانی در تمایز بین پروتئین واقعی و ترکیبات غیرپروتئینی نیتروژن‌دار (NPN) مانند اوره، آمونیاک و اسیدهای نوکلئیک است(۲)(۳)(۴).

روش احتراق (Dumas) به عنوان یک روش مدرن‌تر برای سنجش نیتروژن معرفی شده است. در این تکنیک، نمونه در دمای بسیار بالا (۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد) و در محیطی غنی از اکسیژن سوزانده می‌شود و گازهای نیتروژن حاصل اندازه‌گیری می‌شوند. در مقایسه با روش کجلدال، این روش سریع‌تر (۳ تا ۵ دقیقه) است، نیاز به مواد شیمیایی خطرناک ندارد و همبستگی بالایی با نتایج کجلدال نشان می‌دهد. با این حال، به تجهیزات تخصصی نیازمند است و همانند روش کجلدال، قادر به تفکیک نیتروژن پروتئینی از غیرپروتئینی نیست(۴).

یکی از نکات مهم در روش‌های مبتنی بر نیتروژن، انتخاب ضریب تبدیل مناسب برای تبدیل نیتروژن به پروتئین است. ضریب سنتی ۶٫۲۵ (بر اساس فرض ۱۶ درصد نیتروژن در پروتئین) امروزه با ضرایب خاص‌تری مانند ضرایب جونز جایگزین شده است که محتوای نیتروژنی منابع مختلف پروتئینی را در نظر می‌گیرند. به عنوان مثال، این ضرایب از ۵٫۶ برای ماهی و میگو تا ۵٫۴ برای غلات و ۴٫۵۹ برای جلبک‌های دریایی متغیر است. استفاده از ضریب نامناسب می‌تواند منجر به بیش‌برآورد تا ۹ درصدی پروتئین در مواد گیاهی شود(۴).

 ۲.۲ تحلیل اسیدهای آمینه

این روش دقیق‌ترین راه برای تعیین پروتئین واقعی محسوب می‌شود، زیرا مستقیماً اسیدهای آمینه تشکیل‌دهنده پروتئین را اندازه‌گیری می‌کند. مراحل کار شامل:

1. هیدرولیز اسیدی نمونه (معمولاً با HCl 6M به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۱۱۰ درجه) برای تجزیه پروتئین به اسیدهای آمینه،
2. جداسازی و سنجش اسیدهای آمینه با استفاده از تکنیک‌های کروماتوگرافی مانند کروماتوگرافی تبادل یونی (IEC) یا کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)(3)(4).

در نهایت، مقدار پروتئین از جمع مقادیر تمام اسیدهای آمینه محاسبه می‌شود. این روش به ویژه برای ارزیابی کیفیت پروتئین، شناسایی اسیدهای آمینه محدودکننده و محاسبه امتیاز اسید آمینه مواد خوراکی بسیار ارزشمند است. با این حال، نیاز به تجهیزات پیچیده، تخصص فنی بالا و استانداردسازی دقیق برای جبران تخریب برخی اسیدهای آمینه (مانند تریپتوفان، سیستئین و متیونین) در طول هیدرولیز دارد. با وجود این چالش‌ها، از این روش در موارد حساس مانند تولید شیر خشک نوزاد، خوراک‌های رژیمی ویژه و مواد اولیه نوین خوراک که نیاز به مشخص‌سازی دقیق پروتئین دارند، استفاده می‌شود(۳)(۴).

 ۲.۳ روش‌های رنگ‌سنجی و طیف‌سنجی

روش‌های رنگ‌سنجی مانند تست‌های بیوره، لوری و برادفورد، به عنوان جایگزین‌های سریع برای سنجش پروتئین به ویژه در محیط‌های کنترل کیفیت کاربرد دارند. این روش‌ها بر اساس واکنش‌های شیمیایی هستند که کمپلکس‌های رنگی متناسب با غلظت پروتئین ایجاد می‌کنند. روش برادفورد که مبتنی بر اتصال رنگ کوماسی بلو Brilliant Blue G-250 به پروتئین است، به دلیل سرعت و سادگی بسیار پرکاربرد است، اگرچه حساسیت آن در برابر انواع مختلف پروتئین‌ها متغیر می‌باشد(۵).

طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک (NIR) نیز به طور گسترده در صنعت خوراک برای پیش‌بینی سریع و همزمان چندین پارامتر غذایی از جمله پروتئین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تکنیک غیرمخرب، جذب نور مادون قرمز نزدیک توسط مولکول‌های آلی را اندازه‌گیری کرده و با استفاده از مدل‌های کالیبراسیون، آن را به مقادیر کمی مرتبط می‌سازد. از مزایای NIR می‌توان به سرعت بالا (چند ثانیه)، نیاز حداقلی به آماده‌سازی نمونه و انجام آزمون به صورت غیرمخرب اشاره کرد. با این حال، توسعه و نگهداری مدل‌های کالیبراسیون دقیق که مبتنی بر داده‌های روش‌های استاندارد شیمیایی هستند، برای اطمینان از دقت نتایج ضروری است(۲).

جدول ۱: مقایسه روش‌های اصلی تحلیل پروتئین

روش	اصل	حد تشخیص	مزایا	محدودیت‌ها
کجلدال	هضم اسیدی و اندازه‌گیری نیتروژن	~۰.۱ mg N	کاربرد جهانی؛ روش مرجع	از مواد شیمیایی خطرناک استفاده می‌کند؛ وقت‌گیر
دما	احتراق و اندازه‌گیری گاز نیتروژن	~۰.۰۱ mg N	سریع؛ بدون مواد شیمیایی؛ اتوماتیک	هزینه بالای تجهیزات؛ نیتروژن کل را اندازه می‌گیرد
تحلیل اسید آمینه	هیدرولیز و جداسازی کروماتوگرافی	~۰.۱ μg	دقیق‌ترین؛ پروفایل اسید آمینه را ارائه می‌دهد	پیچیده؛ گران؛ نیاز به تخصص فنی
برادفورد	اتصال پروتئین-رنگ	~۱ μg	سریع؛ ساده؛ کم هزینه	پاسخ متغیر؛ تداخل دترجنت

 ۳ روش‌های تحلیل چربی

چربی به عنوان یک منبع انرژی متراکم در خوراک دام عمل می‌کند و علاوه بر تأمین انرژی، اسیدهای چرب ضروری مورد نیاز برای عملکردهای فیزیولوژیکی مختلف را فراهم می‌نماید. اندازه‌گیری دقیق محتوای چربی برای فرمولاسیون جیره‌های پرانرژی و پیش‌بینی ارزش متابولیکی مواد خوراکی ضروری است. روش‌های مختلفی برای استخراج چربی وجود دارد که هر کدام با توجه به نوع چربی و ساختار ماده خوراکی، کاربردها و محدودیت‌های خاص خود را دارند(۶).

۳.۱ تکنیک‌های استخراج چربی

روش وایبول-شتولت (Weibull-Stoldt Method) به عنوان روش استاندارد و مرجع برای تعیین چربی کل شناخته می‌شود. این روش وزنسنجی شامل دو مرحله اصلی است:

1. هیدرولیز نمونه با اسید هیدروکلریک برای شکستن پیوندهای بین چربی و سایر اجزای خوراک
2. استخراج چربی با استفاده از حلال‌های آلی(۶)

هیدرولیز اولیه به ویژه برای خوراک‌های فرآوری شده ضروری است، زیرا در این مواد چربی ممکن است توسط کربوهیدرات‌ها یا پروتئین‌ها احاطه شده باشد. بدون انجام هیدرولیز، تنها چربی‌های آزاد استخراج می‌شوند که می‌تواند منجر به دست کم گرفتن محتوای چربی کل تا ۵۰٪ در برخی مواد خوراکی شود(۶).

استخراج سوکسله روش دیگری است که به طور گسترده برای مواد با محتوای چربی بالا استفاده می‌شود. در این روش، حلال به طور مداوم از طریق نمونه گردش کرده و چربی را در خود حل می‌کند. سیستم‌های خودکار مدرن مانند SOXTHERM کارایی و ایمنی این فرآیند را با کاهش مصرف حلال، زمان تحلیل و فضای مورد نیاز، بهبود بخشیده‌اند در حالی که دقت روش سنتی را حفظ می‌کنند(۶).

روش‌های موژونیر و رزه-گاتلیب (Mojonnier & Rose-Gottlieb Methods) از تکنیک‌های استخراج مایع-مایع استفاده می‌کنند و بیشتر برای محصولات لبنی و سایر مواد خوراکی با رطوبت بالا مناسب هستند. روش گربر نیز یک روش حجمی سریع است که عمدتاً برای تجزیه چربی شیر طراحی شده و کاربرد محدودی در سایر مواد خوراکی دارد(۶).

۳.۲ ملاحظات عملی در تحلیل چربی

آماده‌سازی نمونه نقش تعیین‌کننده‌ای در دقت اندازه‌گیری چربی دارد. همگن‌سازی نمونه برای اطمینان از نماینده بودن آن ضروری است، اما روش آماده‌سازی با توجه به نوع ماده خوراکی متفاوت است:

• شیر نیاز به حرارت دادن و همزدن برای ایجاد همگنی دارد
• مواد جامد مانند غلات باید آسیاب شوند
• مواد چرب مانند شکلات ممکن است به آسیاب در دمای پایین (cryogrinding) نیاز داشته باشند(۶)

تمایز بین چربی کل و چربی آزاد از اهمیت ویژه‌ای در ارزیابی خوراک برخوردار است. اندازه‌گیری چربی آزاد که بدون هیدرولیز اولیه انجام می‌شود، اگرچه سریع‌تر است، اما چربی‌های متصل شده‌ای را که از نظر زیستی برای حیوان قابل استفاده هستند، شامل نمی‌شود. از این رو، تعیین چربی کل به ویژه برای مواد خوراکی فرآوری شده که در طی تولید، چربی به ماتریس خوراک متصل می‌شود، روش ارجح محسوب می‌شود(۶).

جدول ۲: مقایسه روش‌های تحلیل چربی

روش	اصل	کاربردها	مزایا	محدودیت‌ها
وایبول-شتولت	هیدرولیز اسیدی + استخراج با حلال	جهانی برای چربی کل	استخراج کامل چربی؛ روش مرجع	وقت‌گیر؛ از اسید خورنده استفاده می‌کند
سوکسله	استخراج مداوم با حلال	مواد اولیه با چربی بالا	کارآمد؛ روش ثابت شده	نیاز به نمونه خشک؛ زمان استخراج طولانی
موژونیر	استخراج مایع-مایع	محصولات لبنی؛ خوراک‌های با رطوبت بالا	خاص برای چربی شیر	محدود به ماتریس‌های خاص

 ۴ روش‌های ارزیابی فیبر

فیبر به عنوان بخش غیرقابل هضم کربوهیدرات‌های گیاهی، تأثیر قابل توجهی بر فیزیولوژی گوارش، مصرف خوراک و قابلیت دسترسی انرژی در دام دارد. ارزیابی دقیق فیبر برای پیش‌بینی مصرف اختیاری خوراک، بهینه‌سازی عملکرد شکمبه در نشخوارکنندگان و حفظ سلامت دستگاه گوارش در حیوانات تک‌معده‌ای ضروری است. روش‌های تحلیل فیبر از روش اولیه تعیین فیبر خام تا سیستم‌های پیشرفته‌تر که اجزای مختلف فیبر را تفکیک می‌کنند، تکامل یافته‌اند(۲)(۷).

۴.۱ فیبر خام در مقابل سیستم‌های فیبر دترجنت

روش سنتی فیبر خام مبتنی بر هضم متوالی نمونه در محلول‌های اسیدی و قلیایی برای حذف اجزای محلول است. با وجود سابقه طولانی، این روش محدودیت‌های مهمی دارد چرا که بخش‌های عمده‌ای از همی‌سلولز و لیگنین را اندازه‌گیری نمی‌کند و در نتیجه تصویر ناقصی از محتوای فیبر کل ارائه داده و همبستگی ضعیفی با قابلیت هضم واقعی نشان می‌دهد(۷).

سیستم ون سوست (Van Soest System) که در دهه ۱۹۶۰ توسعه یافت، با ارائه روشی معنادار برای تفکیک دیواره سلولی گیاه، تحول بزرگی در تحلیل فیبر ایجاد کرد. این سیستم مبتنی بر دترجنت، فیبر را به اجزای تحلیلی متمایز تقسیم می‌کند:

فیبر دترجنت خنثی (NDF): همی‌سلولز، سلولز و لیگنین را اندازه‌گیری می‌کند و نشان‌دهنده کل دیواره سلولی است. این شاخص با پتانسیل مصرف خوراک همبستگی مستقیم دارد، زیرا از نظر فیزیکی مقدار ماده خشک مصرفی توسط حیوان را محدود می‌کند.

فیبر دترجنت اسیدی (ADF): سلولز و لیگنین را اندازه‌گیری کرده و بخش کمتر قابل هضم دیواره سلولی را نشان می‌دهد. این شاخص رابطه معکوس با قابلیت هضم کلی دارد – با افزایش ADF، قابلیت هضم کاهش می‌یابد.

لیگنین دترجنت اسیدی (ADL): جزء غیرقابل هضم لیگنین را با استفاده از تیمار اسیدی قوی اندازه‌گیری می‌کند. لیگنین با ایجاد موانع فیزیکی که دسترسی میکروارگانیسم‌ها به سلولز و همی‌سلولز را محدود می‌کند، تأثیر منفی بر قابلیت هضم دیواره سلولی دارد(۲)(۷).

با استفاده از تفاوت‌های ریاضی بین این اجزا، می‌توان مقادیر همی‌سلولز (NDF – ADF) و سلولز (ADF – ADL) را محاسبه کرد که بینش دقیقی از ترکیب ساختاری مواد خوراکی و ارزش غذایی بالقوه آنها ارائه می‌دهد(۷).

۴.۲ اندازه‌گیری قابلیت هضم فیبر

در ارزیابی‌های مدرن خوراک، تأکید فزاینده‌ای بر قابلیت هضم فیبر به عنوان شاخص دقیق‌تری از ارزش غذایی وجود دارد. قابلیت هضم فیبر دترجنت خنثی (NDFD) درصد NDF هضم‌شده پس از دوره انکوباسیون مشخص (معمولاً ۲۴، ۳۰ یا ۴۸ ساعت) را با استفاده از تکنیک‌های in vitro (شکمبه مصنوعی) یا in situ (کیسه نایلونی در حیوان زنده) اندازه‌گیری می‌کند. مقادیر بالاتر NDFD نشان‌دهنده هضم سریع‌تر و کامل‌تر فیبر است که منجر به دسترسی بیشتر به انرژی و افزایش بالقوه مصرف خوراک می‌شود(۲). عوامل متعددی بر NDFD تأثیر می‌گذارند از جمله:

• مرحله بلوغ گیاه (گیاهان جوانتر قابلیت هضم بالاتری دارند)
• محتوای لیگنین (مقادیر بالاتر لیگنین قابلیت هضم را کاهش می‌دهد)
• روش‌های پردازش (تیمارهای فیزیکی و شیمیایی می‌توانند قابلیت هضم را بهبود بخشند)

برای گاوهای شیری پرتولید، NDFD به یک پارامتر حیاتی در فرمولاسیون جیره تبدیل شده است، به طوری که بهبود در NDFD مستقیماً با افزایش تولید شیر مرتبط است(۲).

۴.۳ پیشرفت‌های تحلیلی در تحلیل فیبر

سیستم‌های خودکار مدرن مانند FIBRETHERM فرآیند تحلیل فیبر را استاندارد و ساده کرده‌اند. این سیستم‌ها مراحل جوشاندن، شستشو و فیلتراسیون را خودکار کرده و از فناوری FIBREBAG با اندازه منافذ یکنواخت برای به حداقل رساندن تغییرپذیری نتایج استفاده می‌کنند. چنین پیشرفت‌هایی قابلیت تکرارپذیری را بهبود بخشیده و در عین حال زمان کار و مواجهه با مواد شیمیایی خطرناک را کاهش می‌دهند(۷).

استانداردسازی روش‌های تحلیلی در اندازه‌گیری فیبر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا عواملی مانند اندازه ذرات، زمان استخراج، کنترل دما و بازده فیلتراسیون می‌توانند تأثیر قابل توجهی بر نتایج داشته باشند. معرفی NDF تیمار شده با آمیلاز (aNDF) و NDF تصحیح شده با خاکستر (aNDFom) با حذف تداخل نشاسته باقیمانده و آلودگی خاکستر، دقت و قابلیت تفسیر مقادیر فیبر را بیشتر بهبود بخشیده است(۲)(۷).

 

 ۵ روش‌های ارزیابی انرژی

انرژی به عنوان محدودکننده‌ترین فاکتور تغذیه‌ای در سیستم‌های تولید دام محسوب می‌شود و ارزیابی دقیق آن برای پیش‌بینی عملکرد حیوان و بهینه‌سازی بازده خوراک ضروری است. برخلاف سایر مواد مغذی، انرژی به طور مستقیم اندازه‌گیری نمی‌شود، بلکه از طریق رابطه بین ترکیب شیمیایی خوراک و چگونگی استفاده از آن توسط حیوان محاسبه می‌گردد. سیستم‌های متنوعی برای بیان ارزش انرژی خوراک توسعه یافته که هر یک کاربردها و محدودیت‌های خاص خود را دارند(۲).

۵.۱ کالری سنجی و آزمایش‌های قابلیت هضم

کالری سنجی مستقیم، مقدار گرمای تولید شده هنگام سوزاندن کامل نمونه خوراک در دستگاه کالری سنج (بمب کالری سنج) را اندازه‌گیری کرده و انرژی کل (GE) را مشخص می‌کند. اگر این روش نشان‌دهنده کل انرژی شیمیایی موجود در خوراک است، اما ارزش عملی محدودی دارد، زیرا تلفات انرژی در مدفوع، ادرار و تولید متان طی فرآیند هضم و متابولیسم را در نظر نمی‌گیرد(۲).

آزمایش‌های قابلیت هضم، نسبت انرژی یا مواد مغذی جذب شده توسط حیوان را تعیین می‌کنند. مواد مغذی قابل هضم کل (TDN) یک سیستم انرژی تاریخی است که هنوز هم به طور گسترده استفاده می‌شود و از مجموع اجزای قابل هضم فیبر، پروتئین، چربی و کربوهیدرات‌ها محاسبه می‌شود. با وجود سادگی، این سیستم محدودیت‌هایی دارد از جمله عدم محاسبه تلفات انرژی متابولیکی و فرض ثابت بودن قابلیت هضم برای تمام انواع خوراک(۲).

۵-۲ سیستم انرژی خالص

سیستم انرژی خالص (NE) دقیق‌ترین رویکرد فیزیولوژیکی برای ارزیابی انرژی محسوب می‌شود، زیرا تمام تلفات انرژی در طول هضم و متابولیسم را محاسبه می‌کند. این سیستم انرژی را بر اساس هدف تولیدی به سه بخش تقسیم می‌نماید:

• انرژی خالص نگهداری (NEm): انرژی مورد نیاز برای حفظ عملکردهای پایه بدن
• انرژی خالص رشد (NEg): انرژی مورد نیاز برای افزایش وزن
• انرژی خالص شیردهی (NEl): انرژی مورد نیاز برای تولید شیر

این سیستم به خوبی نشان می‌دهد که حیوانات مختلف با وضعیت تولیدی متفاوت، از یک خوراک واحد با بازده متفاوتی استفاده می‌کنند(۲).

معادله وایس (که به معادله ایالت اوهایو نیز شناخته می‌شود) به عنوان استانداردی برای تخمین مقادیر انرژی در بسیاری از برنامه‌های متعادل‌سازی جیره تبدیل شده است. این معادله جامع، چندین جزء خوراک از جمله NDF، لیگنین، چربی، نشاسته، مواد معدنی و پروتئین متصل را برای محاسبه مقادیر TDN و NE ترکیب کرده و دقت بهتری نسبت به معادلات پیش‌بینی قبلی که تنها بر اساس ADF بودند، ارائه می‌دهد(۲).

جدول ۳: سیستم‌های ارزیابی انرژی برای خوراک‌ها

سیستم	اجزای اندازه‌گیری شده	کاربردها	مزایا	محدودیت‌ها
انرژی کل (GE)	گرمای احتراق	تحقیق پایه	اندازه‌گیری کامل انرژی	پیش‌بین ضعیف انرژی قابل استفاده
انرژی قابل هضم (DE)	GE منهای تلفات مدفوعی	فرمولاسیون‌های ساده	عملی‌تر از GE	تلفات ادراری و گازی را نادیده می‌گیرد
انرژی متابولیزه (ME)	DE منهای تلفات ادراری و متانی	طیور و خوک	ارتباط بیولوژیکی بهتر	تعیین پیچیده
انرژی خالص (NE)	ME منهای افزایش گرمایی	گاو شیری و گوشتی	دقیق‌ترین برای تولید	پیچیده‌ترین برای تعیین

 ۶ کاربرد عملی و فرمولاسیون خوراک

هدف نهایی از تجزیه و تحلیل خوراک، ارائه داده‌های قابل اعتماد برای فرموله کردن جیره‌های متعادل است که نیازهای غذایی خاص حیوانات را برآورده کرده و در عین حال بازده اقتصادی را به حداکثر می‌رسانند. این فرآیند، شیمی تحلیلی را با فیزیولوژی حیوان، ریاضیات و اقتصاد تلفیق می‌کند تا راه‌حل‌های عملی برای سناریوهای مختلف تولید ارائه دهد(۱).

۶.۱ انتخاب آزمایشگاه و تفسیر نتایج تحلیلی

انتخاب یک آزمایشگاه معتبر، اولین گام اساسی برای دستیابی به داده‌های قابل اطمینان است. آزمایشگاه‌های مناسب معمولاً:

• در برنامه‌های آزمون مهارت شرکت می‌کنند
• پروتکل‌های تضمین کیفیت را رعایت می‌نمایند
• مستندات واضحی از روش‌های تحلیلی ارائه می‌دهند

انتخاب نوع آزمایش‌ها باید با توجه به کاربرد نهایی خوراک انجام شود. یک تحلیل جامع معمولاً شامل اندازه‌گیری ماده خشک، پروتئین خام، چربی، NDF، ADF، مواد معدنی و در صورت لزوم، مایکوتوکسین‌ها است(۸). در تفسیر نتایج، باید به دو صورت عمل کرد:

• داده‌های بر اساس خوراک تازه (as-fed) برای فرمولاسیون جیره استفاده می‌شوند
• داده‌های بر اساس ماده خشک برای مقایسه دقیق‌تر ارزش غذایی مواد خوراکی به کار می‌روند

تغییرپذیری تحلیلی ۱۵-۲۵ درصد برای اکثر مواد مغذی طبیعی در نظر گرفته می‌شود و نتایج خارج از محدوده انتظار باید با انجام آزمایش مجدد تأیید شوند(۸).

۶.۲ رویکردهای فرمولاسیون خوراک

فرمولاسیون خوراک از روش‌های ساده به سمت الگوریتم‌های پیچیده ریاضی تکامل یافته است:

1. مربع پیرسون: یک روش ساده برای متعادل کردن دو ماده اولیه جهت تأمین یک نیاز غذایی خاص، اما برای فرمولاسیون‌های پیچیده کارایی محدودی دارد.
2. روش سعی و خطا: اگرچه بصری است، اما زمان‌بر و پرهزینه بوده و ممکن است به سلامت حیوان آسیب برساند.

3. فرمولاسیون کامپیوتری: استاندارد فعلی صنعت که از نرم‌افزارهای تخصصی مانند CPM-Dairy، CNCPS، UFFDA و BESTMIX استفاده می‌کند. این برنامه‌ها با بهره‌گیری از الگوریتم‌های برنامه‌ریزی خطی، جیره‌هایی با کمترین هزینه را طراحی می‌کنند که:

• تمام محدودیت‌های غذایی مشخص شده را رعایت می‌کنند
• با نوسانات دسترسی و هزینه مواد اولیه سازگار هستند
• امکان ارزیابی سریع سناریوهای مختلف را فراهم می‌نمایند(۱)

۶.۳ ادغام داده‌های تحلیلی

فرمولاسیون مدرن خوراک، داده‌های تحلیلی را با مدل‌های پیشرفته از نیازهای غذایی حیوان ادغام می‌کند که بر اساس گونه، نژاد، سن، مرحله تولید و شرایط محیطی متفاوت هستند. این رویکرد به خوبی نشان می‌دهد که یک ماده خوراکی ممکن است در سیستم‌های گوارشی مختلف ارزش غذایی متفاوتی داشته باشد. برای مثال:

• پوسته سویا منبع انرژی ارزشمندی برای نشخوارکنندگان است
• اما برای طیور ارزش انرژی محدودی دارد(۱)

فرمولاسیون موفق علاوه بر ترکیب شیمیایی، باید ویژگی‌های فیزیکی زیر را نیز در نظر بگیرد:

• اندازه ذرات
• خوش خوراکی
• قابلیت جریان در سیستم‌های خوراک‌دهی
• وجود فاکتورهای ضد غذایی یا مایکوتوکسین‌ها

این رویکرد جامع تضمین می‌کند که خوراک‌های فرموله شده نه تنها از نظر تئوری کامل هستند، بلکه در شرایط عملی نیز به خوبی عملکرد خواهند داشت(۱)(۲).

 ۷ نتیجه‌گیری

علم ارزیابی خوراک از روش‌های ساده اولیه به سوی فناوری‌های پیشرفته‌ای تکامل یافته است که می‌توانند با دقت بالا، قابلیت دسترسی مواد مغذی را پیش‌بینی کنند. تکنیک‌های تحلیلی مدرن امروزی، امکان تعیین دقیق کیفیت پروتئین، پروفایل اسیدهای چرب، قابلیت هضم فیبر و ارزش انرژی متابولیکی را فراهم می‌کنند و به متخصصان تغذیه اجازه می‌دهند تا جیره‌هایی با دقت بی‌سابقه فرموله نمایند. این پیشرفت‌ها به تبدیل کارآمد منابع خوراک به محصولات دامی کمک کرده و از طریق بهبود بهره‌وری مواد مغذی، تأثیرات زیست‌محیطی را به حداقل می‌رسانند. آینده ارزیابی خوراک در سه حوزه اصلی شکل خواهد گرفت:

• توسعه روش‌های تحلیل سریع‌تر
• طراحی مدل‌های پیچیده‌تر از سیستم گوارش
• ادغام فناوری‌های نظارت بلادرنگ

با تداوم افزایش تقاضای جهانی برای محصولات دامی و رقابت بر سر منابع خوراکی، ارزیابی دقیق ارزش غذایی خوراک به عاملی کلیدی در پایداری دامپروری تبدیل خواهد شد. از طریق تلفیق روش‌های تحلیلی پیشرفته با راهبردهای عملی فرمولاسیون، متخصصان تغذیه دام می‌توانند به بهینه‌سازی بازده تولید ادامه دهند و در عین حال پاسخگوی انتظارات رو به رشد مصرف‌کنندگان و الزامات اجتماعی باشند.

منابع

1. BahramParvar H, Jahan Kaveh content production team. Feed Formulation: Livestock and Poultry Feed Analysis [Internet]. Jahan Kaveh. 2025 Oct 25 [cited 2025 Nov 16]. Available from: https://jahankaveh.com/blog/feed-formulation-livestock-and-poultry-feed-analysis/
2. Heeg A. Feed analysis reports explained [Internet]. Ontario Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs; 2016 Nov [updated 2022 Nov 28; cited 2025 Nov 16]. Available from: https://www.ontario.ca/page/feed-analysis-reports-explained
3. Mæhre, H. K., Dalheim, L., Edvinsen, G. K., Elvevoll, E. O., & Jensen, I. J. (2018). Protein Determination-Method Matters. Foods (Basel, Switzerland), ۷(۱), ۵. https://doi.org/10.3390/foods7010005
4. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Food analysis methods. In: Food energy – methods of analysis and conversion factors. Rome: FAO; 2003. p. 8-12. Available from: https://www.fao.org/uploads/media/FAO_2003_Food_Energy_02.pdf[Cited 2025 Nov 16].
5. Thermo Fisher Scientific. Overview of protein assays methods [Internet]. Rockford (IL): Thermo Fisher Scientific; 2025 [cited 2025 Nov 16]. Available from: https://www.thermofisher.com/ca/en/home/life-science/protein-biology/protein-assays-analysis/protein-assays/overview-protein-assays-methods.html
6. YSI Team. Modernizing total fat analysis with automation [Internet]. Yellow Springs (OH): YSI/Xylem Inc.; 2023 Nov 29 [cited 2025 Nov 16]. Available from: https://www.ysi.com/ysi-blog/water-blog-blog/2023/11/modernizing-total-fat-analysis-with-automation
7. Kuzio M, Zibula L. A complete guide to fiber analysis [Internet]. YSI; 2023 Aug 1 [cited 2025 Nov 16]. Available from: https://www.ysi.com/ysi-blog/water-blog-blog/2023/08/a-complete-guide-to-fiber-analysis
8. Kansas State University Department of Animal Sciences and Industry. Feed analysis [Internet]. Manhattan (KS): Kansas State University; 2022 Sep 21 [updated 2022 Sep 21; cited 2025 Nov 16]. Available from: https://www.asi.k-state.edu/swine/swinenutritionguide/general-nutrition-principles/feed-analysis.html