مقدمه
عنصرکروم نقش مهمی در متابولیسم کربوهیدرات ها و لیپید ها دارد که از مهم ترین عناصر معدنی کم مصرف درتغذیه انسان و دام ها می باشد.تغذیه مکمل کروم به حیوانات اهلی ممکن است باعث بهبود سلامتی و افزایش پاسخ ایمنی، تقویت رشد گوساله ها، افزایش تولید شیر در گاوهای شیری و بهبود صفات لاشه شود . پژوهش های دیگری نشان دادند که کروم بعنوان قوی کننده عمل انسولین انجام وظیفه میکند . کروم سه ظرفیتی بیشترین پایداری را دارد و کمتر سمی است و به دلیل نقش آن در فعالیتهای متابولیکی بعنوان مکمل به حیوانات تغذیه میشود.کروم میتواند تا سطح 0.5میلیگرم در کیلوگرم ماده خشک اضافه شود. شکلهای آلی کروم (کروم پروپیونات و کروم پیکولینات) نسبت به شکلهای غیرآلی (کروم کلراید یا کروم نیکوتینیک اسید) در روده قابل دسترسترند.
جذب کروم و مکانیسم عمل
کروم عملکرد انسولین را بهبود می بخشد. بعضی از محققان پیشبینی میکنند که کروم از طریق افزایش حساسیت باعث افزایش پاسخ گیرنده های انسولین میشود در حالیکه تعدادی دیگر از محققین معتقدند که کروم باعث افزایش تعداد گیرنده های انسولینی میشود .همچنین نشان داده شده است که کروم باعث افزایش حساسیت سلولهای بتای پانکراسی میشود بنابراین افزایش ترشح انسولین را خواهیم داشت . زمانی که کروم جذب میشود از خون به داخل سلولهای وابسته به انسولین در بافتهای ماهیچه و چربی حرکت میکند. ترانسفرین به کروم باند میشود و به انتقال آن کمک میکند.
گیرنده های ترانسفرین به انسولین نیز حساس هستند و زمانیکه انسولین افزایش مییابد ترانسفرین به سمت غشا حرکت میکند.
دلیل اصلی استفاده از کروم در جیره
گاوهای دوره انتقال (21 روز پیش از زایمان تا 21 روز پس از زایمان) و گاوهای پرتولید راحت تر در معرض مقاومت انسولینی هستند. زیرا این دسته از گاوها در توازن منفی انرژی قرار می گیرند و بدنشان با کاهش سطح گلوکز موجود در خود روبرو می شود. گلوکز موجود در جیره به شکل نشاسته، قند و فیبر در اثر تخمیر میکروبی شکمبه به اسید چرب فرار (VFA) تبدیل می شود. بعلاوه اسید پروپیونیک توسط کبد به گلوکز تبدیل می شود.
افزودن مکمل کروم می تواند موجب کاهش ابتلا به مقاومت انسولینی در گاوهای تحت بالانس منفی انرژی شده و احتمال ابتلا به کتوزیس را کاهش دهد. دامداران و متخصصین تغذیه به همین جهت افزودن کروم را در جیره پیشنهاد می کنند.
کروم ونقش آن در تولید شیر
در مطالعاتی که افزایش تولید شیر مشاهده شده بود افزایش در مصرف ماده خشک قبل از زایش نیز مشاهده گردید.با مکمل ساختن کروم میزان اسیدهای چرب آزاد خون( NEFA) نیزکاهش یافت .محققان پیشنهاد کردند که با تأثیر کروم بر افزایش جریان گلوکز در بافت چربی می توان لیپولیز را کاهش داد که این باعث افزایش مصرف خوراک و کاهش استفاده از ذخایر بدنی دراوایل شیردهی میشود در نتیجه مواد اولیه بیشتری در دسترس غده پستان قرار خواهد گرفت که باعث افزایش تولید شیر میشود. مکمل کروم تولید پروتئین شیر را نیز افزایش داد. کروم در متابولیسم پروتئین درگیر است و اثر مثبت خود را از طریق افزایش آلبومین سرم و نسبت آلبومین به گلوبولین میگذارد.افزایش آلبومین سرم ممکن است به واسطه سنتز افزایش یافته آمینواسیدها در کبد باشد که آن خود نیز تأثیرش را از افزایش انسولین توسط کروم گرفته است.
کروم و تولیدمثل
همانطور که اشاره شد مکمل کروم سبب بهبود عملکرد ایمنی و کاهش بسیج بافتی میشود که ممکن است بهبود باروری گاو را در پی داشته باشد. گاوهای با عملکرد ضعیف سیستم ایمنی بیشتر دچار جفت ماندگی میشوند و جفت باقیمانده باروری گاو را کاهش میدهد. نتایج نشان میدهد که کروم به کاهش اثرات آنستروس بر باروری کمک میکند. حساسیت افزایش یافته انسولینی از طریق کروم باعث کاهش تحلیل فولیکولی شد که مربوط به اثرات تحریکی این هورمون بر تکثیر سلولی است .بعلاوه انسولین باعث افزایش نرخ تخمک گزاری میشود که ناشی از تأثیر آن بر آزادسازی LH است .
تاثیر کروم بر سیستم ایمنی
انتقال گاو و به ویژه گوساله های در حال رشد در هر فاصله ای میتواند باعث ایجاد تنش شود. تنش ها اغلب سبب افزایش متابولیسم گلوکز میشوند. افزایش استفاده از گلوکز منجر به افزایش بسیج کروم و بعد از آن کروم بسیج شده بازجذب نشده و در ادرار دفع میشود و چون در شرایط تنش دفع ادرارزیاد است در نتیجه کمبود کروم در بدن را خواهیم داشت. همچنین تنش باعث افزایش سطح کورتیزول میشود. کورتیزول از دسته گلوکوکورتیکوئیدها بوده که ممانعت کننده رشد است. محققان گزارش کردند زمانی که سطوح گلوکوکورتیکوئیدهای خون افزایش می یابد ساخت پروتئین نیز کاهش می یابد. همچنین گلوکوکروتیکوئید ها سبب سرکوب سیستم ایمنی بدن میشوند.
کروم باعث کاهش سطوح کورتیزول میشود در نتیجه باعث بهبود عملکرد و افزایش پاسخ ایمنی در شرایط تحت تنش خواهد شد. مکانیسم کاهش کورتیزول توسط کروم بخوبی مشخص نشده است. در طول زمان تنش(برای مثال اوایل شیردهی) سیستم ایمنی به چالش کشیده می شود و نیاز به ساخت پروتئین های ضروری مثل آلبومین و گلوبولینها به ترتیب جهت انتقال مواد مغذی و سیستم دفاعی افزایش مییابد.
بنابراین کروم در حفظ سنتز پروتئین شرکت میکند و سیستم ایمنی را در حالی که پیک تولید شیر را حفظ میکند افزایش می دهد.گاوهای شیری و گوشتی که مکمل کروم دریافت کرده بودند غلظتهای ایمینوگلوبولین بیشتری داشتند.
در دسترس بودن گلوکز برای سیستم ایمنی هم موثر است. زیرا سیستم ایمنی از گلوکز بعنوان منبع انرژی خود استفاده می کند. دانشمندان دانشگاه کرنل در تحقیقی نشان دادند که استفاده از مکمل کروم سبب افزایش پاسخ ایمنی به آلودگی های باکتریایی رحم در اوایل دوران شیردهی می گردد.
در گاوهای پرواری، افزودن مکمل کروم (1000-400 ppb) با کاهش کورتیزول خون، موجب کاهش استرس دام ها در هنگام ورود به دامداری می شود.
استرس و افزایش عملکرد سیستم ایمنی نیازمند انرژی و گلوکز بیشتری هستند.
کروم و ناهنجاریهای متابولیکی
کروم ممکن است از طریق افزایش حساسیت انسولینی از وقوع کتوز و کبد چرب جلوگیری کند. انسولین هورمونی آنابولیکی هست که ساخت لیپید را افزایش و تجزیه آن را کاهش میدهد. مکمل ساختن جیره گاوهای شیری با کروم- متیونین غلظت اسیدهای چرب آزاد پلاسما (NEFA )را 7 تا 10 روز قبل از زایش کاهش می دهد.گاوهای شیری تغذیه شده با جیره های حاوی کروم پیکولینات غلظت های پلاسمایی کمتری از بتا هیدروکسی بوتیرات نسبت به گروه کنترل در دوره پس از زایش دارند همچنین غلظت تریگلیسریدهای کبدی نیز کمتر است .
تاثیر کروم بر کتوزیس
بیماری کتوزیس در اثر کاهش قند خون رخ می دهد و موجب آزاد شدن چربی بدن در خون می گردد. در صورتی که گیرنده های انسولینی بخوبی عمل نکنند، شرایطی تحت عنوان مقاومت انسولینی ایجاد شده و می تواند روی گاو اثر منفی بگذارد. محققان نشان داده اند که مقاومت انسولینی در گاوهایی که در close-up، ابتدای شیردهی و اواسط شیردهی هستند بیشتر از گاوهایی که در انتهای شیردهی و far-off رخ می دهد.
نقش کروم در تغذیه طیور
متابولیسم گلوکز در پرندگان به دلیل سطح پایین تر انسولین و غلظت بسیار بالاتر گلوکز در خون متفاوت از پستانداران است. عنصر کروم موجب افزایش پذیرش انسولین (Insulin Sensitivity) توسط سلول های بدن پرندگان و پستانداران می شود. در مورد جوجه گوشتی، تنش ها به ویژه نوسان دما و بالا یا پایین بودن دمای محیط موجب ترشح کورتیکوسترون شده و بالا رفتن سطح این هورمون در خون سبب کاهش پذیرش انسولین می شود. به همین خاطر تنش در طیوری که در سالن های باز پرده دار با تغییرات دمایی وسیع در کشورهایی مثل اندونزی و هند نگهداری می شوند، به مراتب بالاتر بوده و به همین دلیل نیاز به آنتی اکسیدان ها در آنها افزایش می یابد. از آنجایی که هزینه خنک کردن سالن نگهداری طیور به ویژه در مناطق مرطوب بسیار بالا بوده و بازده آن پایین است، میل بالایی برای افزایش مقاومت طیور به تنش های دمایی از طریق تغذیه احساس می شود.
دمای بالای محیط سبب افزایش نیاز ویتامین ها و مواد معدنی در پرندگان شده و علائم کمبود احتمالی آنها اغلب در زمان تنش دمایی بروز پیدا می کند. این نیاز بالاتر عمدتا به دلیل افزایش دفع و نرخ متابولیسم ویتامین ها و مواد معدنی در بافت ها طی گرما اتفاق می افتد. کروم سه ظرفیتی (کروم پنج ظرفیتی سمی و موتاژن است) برای عملکرد طبیعی انسولین و متابولیسم پروتئین، کربوهیدرات و چربی ضروری بوده و به واسطه همین نقش در تغذیه انسان نیز به صورت مکمل کاربرد دارد. مهم ترین نقش کروم تنظیم نقش متابولیک انسولین در بدن می باشد و به همین دلیل به عنوان عامل تحمل گلوکز (Glucose Tolerance Factor) نامگذاری شده است. در مطالعات مختلف استفاده از نمک معدنی و شکل آلی کروم از نرخ جذب متفاوتی برخوردار بوده و کروم آلی از زیست فراهمی به مراتب بالاتری در جوجه گوشتی برخوردار است. زیست فراهمی منابع معدنی کروم مانند کلرید کروم بسیار پایین بوده و در حدود 0.5 تا 2 درصد برآورد می شود. این عدد برای منابع آلی مانند پیکولینات کروم بالاتر و در حدود 10 تا 25 درصد است. افزودن مکمل کروم به خوراک طیور سبب بهبود سرعت رشد و ضریب تبدیل غذایی شده و از طرفی وزن نسبی اندام های داخلی و بافت ماهیچه افزایش یافته و چربی لاشه کم می شود. در بین مولفه های خونی نیز دریافت کروم در خوراک باعث کاهش سطح کلسترول و افزایش لیپوپروتئین با دانسیته بالا (HDL) می شود.
با افزایش تنش وارده بر طیور، نیاز آنتی اکسیدان ها مانند ویتامین E و C افزایش می یابد و در این میان نقش عنصر کروم می تواند حیاتی باشد.
مسمومیت با کروم
کروم پنج ظرفیتی به عنوان ترکیب سمی می تواند به شدت موجب تسریع فرآیند پیری، کاهش باروری و آسیب جدی کبد گردد. سقط جنین، ناهنجاری های جنینی و مشکلات دستگاه عصبی جنین از دیگر اثرات این عنصر سمی است. کروم پنج ظرفیتی در زمره ترکیبات با قابلیت موتاسیون بالا محسوب می شود. نابودی میکروفلور دستگاه گوارشی از دیگر اثرات کروم پنج ظرفیتی است. مسمومیت های جزئی موجب کاهش عملکرد تولیدی در دام و طیور می شود.
منابع کروم برای دام
تنها منابع مورد تایید سازمان غذاو داروی ایالات متحده آمریکا برای کروم منبع ارگانیک یا کروم پروپیونات است. استفاده از این منبع تا part per billion 500 یا 8-5 میلی گرم در گاوهای close-up، تازه زا و در ایتدای شیردهی بسته به ماده خشک مصرفی است.
بدون نظر