ال کارنیتین
مقدمه
وجود ویتامینها برای بقا،رشد وتولید مثل حیوانات ضروری است. مواد غذایی طبیعی ممکن است در تراکم پایین وشرایط پرورش غیرمتراکم بتوانند نسبتهای مناسب ویا تمامی ویتامینهای موردنیاز ماهی ومیگوها را تأ مین نمایند.با این وجود؛درتراکمهای بالا مانند مواردپرورش نیمه متراکم ومتراکم که مواد غذایی طبیعی فقط برای حفظ حیات جمعیت کفایت می کند ،افزودن ویتامین به جیره ها ازاهمیت برخوردار می گردد.نیازهای مربوط به ویتامینها درجیره تحت تأثیر اندازه ،سن ،میزان رشد،شرایط فیزیولوژیک ،وضعیت سلامتی ،ترکیب غذایی جیره ،پایداری جیره درآب ،شرایط محیطی وهمچنین دسترسی به ویتامینها ازطریق مصرف موادغذایی طبیعی ودخالت فلورمیکروبی دستگاه گوارش قرار دارد.نیازهای مربوط به ویتامینها درجیره تحت تاثیراندازه ،سن،میزان رشد،شرایط فیزیولوژیک ،وضعیت سلامتی ،ترکیب غذایی جیره ،پایداری جیره درآب ، شرایط محیطی وهمچنین دسترسی به ویتامینها ازطریق مصرف موادغذایی طبیعی ودخالت فلورمیکروبی دستگاه گوارش قرار دارد.
کارنتین نوعی پروویتامین است که قبلا تحت عنوان ویتامین BT ویا B۱۱ شناخته می شد. کارنتین گرفت.
کارنتین با فرمول شیمیایی C۷H۱۵NO۳ به صورت محلول در آب می باشدو دارای وزن مولکولی ۱۶۱.۲می باشد (Baumgartner and Blum,۱۹۹۷).
وجود کارنتین برای متابولیسم وحرکت اسیدهای چرب درداخل سلولها ضروری است.مشخص شده است که این ماده در ساختمان آنزیمی به نام کارنتین استیل ترانسفراز شرکت می کند که بخشی از مکانیسم کوآنزیم A واستیل کوآنزیم A را تشکیل می دهد.به نظر می رسد که تأثیر کارنتین برمتابولیسم اسیدهای چربی باشد که زنجیره کربنی آنها بیش از ۸کربن دارد.به نظر می رسد که این ماده تمایل زیادی به اسید پالمتیک داشته باشد وکارکرد آن انتقال این مولکولهای با زنجیره D طویل ازجدارمیتوکندری باشد.لازم به ذکر است که کارنتین در۲ فرم یافت می شود که ال کارنتین تنها فرم فعال آن از لحاظ بیولوژیک است واصولاً فرم دی درسیستمهای بیولوژیک یافت نمی شود.همچنین کارنتین تنها ترکیب ویتامینی است که برخلاف سایر ویتامینها فرم ال آن فعال است ومصرف فرم D وDL تأثیرات منفی به همراه دارد. همچنین رابطه ای که میان تریپتوفان ونیاسین وجود دارد ،بین لیزین وکارنتین هم وجود دارد ؛به این شکل که هر یک ازاین اسیدهای آمینه B۶ می توانند به ویتامینهای فوق تبدیل شوند.اصولاًبیوسنتز داخلی کارنتین مستلزم وجود آسیدهای آمینه متیونین ،لیزین ،ویتامینهای نیاسین واسید اسکوربیک می باشد.
کارنتین در حیوانات وگیاهان یافت می شود که منابع آن عمدتا منشا حیوانی دارند. علاوه بر دخالت کارنتین در متابولیسم اسیدهای چرب ،این ماده در متعادل کردن نسبت میان کوانزیم A واستیل کوانزیم A نیز دخالت دارد.درمواردی که تقاضای زیادی برای انرژی وجود داردفچرخه کربس تشدید می گردد ومقادیری از استیل کوانزیم A درمیتوکندریها تجمع می یابد که خود موجب تجمع لاکتات وکاهش PH سلول شده وسرانجام به آسیب سلولی ،افزایش تلفات وکاهش کارایی منجر می گردد. سومین کارکرد این ویتامین غیر سمی سازی و چهارمین کارکرد آن در متابولیسم چربیها در کبد است(لیپوتروفیک). پنجمین کارکرد این ویتامین تحریک دستگاه ایمنی باتاثیر گذاری برایمنی سلولی وایمنی هومورال است.
مهمترین نقش ال کارنتین به عنوان یک مولکول حامل درانتقال اسیدهای چرب بلند زنجیره به داخل میتوکندری می باشد) (Baumgartner and Blum,۱۹۹۷،بنابراین می تواند نقش حیاتی رادر متابولیسم چربی ایفا کند ودرنتیجه با افزایش قابلیت جذب پروتئین باعث افزایش رشد گردد(Torreel et al.,۱۹۹۳).
همچنین کارنتین می تواند بر بهبود ضریب تبدیل غذایی وافزایش مقاومت درمقابله با شرایط تنش زای محیطی((Becker and Focken,۱۹۹۵ ویا تحرک بیشتر اسپرم تاثیر مثبت داشته باشد(هارپر،۱۹۱۱).
در چند سال اخیر کاربرد این ماده در پرورش گونه های مختلفی از آبزیان پرورشی مورد توجه قرار گرفته است که از جمله می توان به باس دریایی Dicentrachus labrax ،گربه ماهی آفریقایی Clarias gariepinus ؛سیم قرمز دریایی Pagrus major ؛قزل آلای رنگین کمان Oncorhynchus mykiss ،کپورمعمولی Cyprinus carpio؛میگوی مونودون Penaeus monodon ودرایران برروی قزل آلای رنگین کمان Oncorhynchus mykiss ،فیل ماهی Huso huso وماهی سفیدRutilus frisii kutum اشاره نمود.
استفاده از مکمل L carnitine درجیره های ماهی درآبزی پروری حمایت می شود برای چندین هدف:
۱) به عنوان یک افزاینده رشد عمل می کند، مخصوصاً دراستفاده از مقادیر بالای چربی درجیره کمک می کند وباعث صرفه جویی درمصرف پروتئین می شود.
۲) از ماهی در مقابل مقادیر سمی آمونیاک ناشی از تراکم زیاد ماهیان دراستخرحمایت می کند.
۳) مقابله با شرایط استرس زای محیطی مانند تغییرات زیاد وناگهانی دمای آب را در ماهی تسهیل می نماید.
۴) اسپرماتوژنزرابهبودمی بخشد(تعداداسپرمهاوبلوغ وحرکت اسپرمها).
۵) میزان زادوولدراافزایش می دهد.
۶) به کارگیری چربی رادرجیره آبزیان بهبود می بخشد.
۷) موجب بهبودوزن گیری درآبزیان می گردد.
۱ ۱) تعریف کلی از ال کارنتین:
l Carnitine (l h hydroxy g N,N,N trimethylaminobutyricacid)یک ماده مغذی آلی غیر ضروری است. ال کارنتین یک کوفاکتور (Co factor )ضروری در متابولیسم انرژی جانوران است که بدن آنها بدون ال کارنتین نمی تواند اسیدهای چرب بلند زنجیره را بشکند ویا از آنها برای تولید نیرو وانرژی استفاده کند.
کارنتین با فرمول شیمیایی C۷H۱۵NO۳ به صورت محلول در آب می باشدو دارای وزن مولکولی ۱۶۱.۲می باشد.
چون ابتدا در حدود ۱۰۰ سال قبل از گوشت جدا شده بود (canus) به این نام نامیده شد.
از آنجایی که ال کارنتین به عنوان یک ویتامین در کرم خوراکی عمل می کند،ویتامین BT نامیده شده بود.
۲ ۱) سنتز ال کارنتین:
اصولا بیوسنتز داخلی کارنتین مستلزم وجود آسیدهای آمینه متیونین ،لیزین ،ویتامینهای نیاسین واسید اسکوربیک می باشد.
برای سنتز آن گروههای متیل از متیونین می آیند و y butyrobetaine تبدیل به کارنتین می شود. همچنین ثابت شده است که لیزین به واسطه ۶ N trimethyllysineبه کارنتین تبدیل می شود.
تشکیل داخلی کارنتین در مهره داران به طر ابتدایی درکبد است وهمچنین در کلیه ها ومغز صورت می گیرد وبرای سنتز آن نیاز به آنزیم ۴ butyrobetaine hydroxylas می باشد.
سنتز ال کارنتین توسط عمل همزمان ۵ آنزیم مختلف کاتالیز می شود.این واکنش نیازمند دواسیدآمینه ضروری (لیزین ومتیونین )،آهن (Fe+۲ )،ویتامین C ،ویتامین B۶ ونیاسین درشکل nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) می باشد
یکی از اثرات کمبود ویتامینC خستگی است که مربوط به کاهش سنتز ال کارنتین است.
۳ ۱) اثر کارنتین روی متابولیسم چربی:
بعد از سنتز ؛ال کارنتین باید به بافتهایی مانند ماهیچه های اسکلتی وقلبی که اسیدهای چرب را به عنوان سوخت اولیه استفاده می کنند ،انتقال یابد.دراین بافتها ال کارنتین بواسطه حمایت از اسیدهای چرب فعال شده (acyl CoA) درداخل ماتریکس نقش مهمی درتولید انرژی بازی می کند.درواقع کارنتین یک جزءاصلی دربافتها وپلاسمای موجودات بوده وبرای انتقال اسیدهای چرب با زنجیره بلند به محل اکسیداسیون نیاز است.
کارنتین همچنین برداشت اسیدهای آلی بازنجیره کوتاه را ازمیتوکندری آسان می کندوازاین طریق کوآنزیم A دردرون میتوکندری را برای شرکت دادن در مسیرهای B oxidation وtricarboxylic acid آزادمی کند.
کارنتین همچنین یک سوبسترا برای آنزیمهای I II carnitine palmitoyltransferases وcarnitine acetyltransferase که مصرف اسیدچرب راتنظیم می کنند می باشد.
۴ ۱) منبع کارنتین:
گوشت های قرمز بهترین منبع کارنتین (۱۲۰۰ ۵۰۰mg/kg ) می باشندودر ماهی ،جوجه ولبنیات کمتر وحدود mg/kg ۶۴ ۱۶می باشدوسبزیجات ؛میوه ها ،حبوبات ومواد غذایی بدست آمده ازگیاهان دارای مقادیر خیلی کمی از کارنتین ( mg/kg۵/۰> )می باشند.
درمراحل ا ولیه زندگی نیاز به کارنتین از حساسیت بالایی برخوردار است چون بافت برای رشد سریع نیاز بالایی به کارنتین داشته واز توانایی بدن برای سنتز کارنتین فراتر است.
دراثر کمبود کارنتین اکسیداسیون اسیدچرب کاهش می یابد واسیدهای چرب به سمت سنتز تری آسیل گلیسرول منحرف می شوند که این امر مخصوصا در کبد اتفاق می افتد.
همچنین درکمبود کارنتین بافتها نمی توانند سم متابولیت های آسیل کوآنزیم A را به اندازه کافی خنثی کرده ومقادیر سمی آسیل کوآنزیم A در چرخه سیترات ،گلوکونئوژنزیز واکسیداسیون اسید چرب شرکت می کنند.
این پروسه ها با افزودن مقدار کافی کارنتین به جیره برگشت پذیرند.
۲) نقش ال کارنتین درمیگو:
کارشناسان بخش زیست شناسی آبزیان دانشگاه هند ،تحقیقات گسترده ای در مورد استفاده از ال کارنتین در جیره های غذایی واثرات آن بر رشد میگوی سفید هندی انجام داده اندکه به شرح زیر می باشد:
این تحقیقات در مرحله جوانی (Juveniles)میگوی هندی انجام گرفته است و جیره های غذایی حاوی مقادیر متفاوت ال کارنتین ونیز یک جیره شاهد به آنها داده شدوبعد از ۱۲۰ روز پرورش نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت:
استفاده از جیره های غذایی ،که در ترکیب آنها ماده ال کارنتین وجود داشته است رشد بالاتری را نسبت به جیره شاهد نشان دادند.به عبارت دیگر جیره حاوی ال کارنتین نسبت به جیره شاهد افزایش رشدی به میزان ۵ گرم باعث شده است.
استفاده از جیره غذایی حاوی ال کارنتین باعث بالا رفتن بازده غذایی وافزایش قابلیت جذب پروتئین می شود.
فعالیت آنزیم های هضم از جمله آمیلاز ،پروتئاز ولیپاز در روده میانی میگو که با جیره های حاوی ال کارنتین تغذیه شده بودند بیشتر بوده است.
بنابراین استفاده از جیره غذایی حاوی ال کارنتین درمیگوها باعث بالارفتن بازده غذایی ویاراندمان آسیمیلاسیون،کاهش مقدارچربی وافزایش قابلیت جذب پروتئین می گردد.
۳) نقش ال کارنتین درماهی
استفاده از مکمل L carnitine درجیره های ماهی درآبزی پروری حمایت می شود برای چندین هدف:
۱)به عنوان یک افزاینده رشد عمل می کند، مخصوصاً دراستفاده از مقادیر بالای چربی درجیره کمک می کند وباعث صرفه جویی درمصرف پروتئین می شود.
۲) از ماهی در مقابل مقادیر سمی آمونیاک ناشی از تراکم زیاد ماهیان دراستخرحمایت می کند.
۳) مقابله با شرایط استرس زای محیطی مانند تغییرات زیاد وناگهانی دمای آب را در ماهی تسهیل می نماید.
۴) اسپرماتوژنزرابهبودمی بخشد(تعداداسپرمهاوبلوغ وحرکت اسپرمها).
۵) میزان زادوولدراافزایش می دهد.
۶) به کارگیری چربی رادرجیره آبزیان بهبود می بخشد.
۷) موجب بهبودوزن گیری درآبزیان می گردد.
۱ ۳) اثر ال کارنتین روی رشد ماهی
رشد(افزایش وزن )،اهمیت زیادی برای آبزی پروران دارد وبنابراین سزاوار توجه ویژه به مکمل کارنتین می باشد.
اثر افزاینده رشد مکمل کارنتین درجیره ماهی به افزایش در مصرف انرژی دراثر افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب درمیتوکندری نسبت داده می شود.
این پروسه ها درمیتوکندری های جداشده از قزل آلای رنگین کمان Oncorhynchus mykiss شرح داده شده است.اثر افزاینده رشد مکمل ال کارنتین در باس دریایی اروپایی European sea bass،باس راه راه هیبرید bass hybrid striped،گربه ماهی آفریقایی African catfish،سیم قرمز دریایی red sea bream ،تیلاپیا موزامبیکا Mossambique tilapiaودرتیلاپیا هیبرید hybrid tilapiaبدست آمده است.
ماهی درمقایسه با دیگر موجودات پرورشی نیاز بالایی به پروتئین درجیره دارد.هزینه پروتئین بالاست وگاهی به جای اینکه صرف رشد گردد به مصرف انرژی می رسد.
بیش از دودهه استه که فشار زیادی برای کاهش مقدار آرد ماهی درجیره های ماهی بوجودآمده است .دربسیاری ازماهیان گوشتخوار غذاههایی باانرژی بالا استفاده می شود ومقدار چربی درجیره بالاتر از ۳۵% می باشدکه این امر جهت صرفه جویی در مصرف آرد ماهی وپس انداز پروتئین صورت می گیرد.
این مقادیر بالای چربی باعث افزایش قابلیت ماهی در استفاده کامل از غذاهای پرانرژی می شود.
از آنجا که کارنتین مرتبط با متابولیسم چربی است ،بسیاری ازمحققان سعی کرده اند ارتباطی بین مقادیر بالای کارنتین درجیره های غذایی ماهی ومتابولیسم چربی برقرار کنند.اکسیداسیون چربی بالاترین میزان انرژی را درهر واحد وزن از اجزای جیره تولید می کند.
کارنتین اکسیداسیون چربی راافزایش می دهد وبنابراین فرض شده بود که اضافه کردن کارنتین به جیره ماهی موجب افزایش ذخیره پروتئین شده وبنابراین منتهی به رشد بهتر در جیره های حاوی پروتئین کمتر می شود.
درموارد زیادی نتایج متفاوت بود واگرچه بالابودن میزان کارنتین تغییرات در متابولیسم چربی را تسهیل می کند اما لزوماً باعث رشد بهتر ماهی نمی شود.
برای جلوگیری ازتجمع لیپید ها،کارنتین افزودنی به جیره ممکن است جهت تحریک اکسیداسیون اسیدچرب استفاده شود ولیپولیز راتنظیم کند.
افزایش سرعت رشد وکاهش چربی بدن درتعدادی از گونه های ماهی مانند بس دریایی اروپایی وگربه ماهی آفریقایی که به جیره آنها ال کارنتین اضافه شده بود مشاهده گردید.
با این وجود در آزمایشی که درآن به جیره بچه ماهیان گربه ماهی در مقادیر مختلف لیزین ،ال کارنتین به مقدارmg/kg ۱۰۰۰ اضافه شده بود ،مشاهده گشت که کارنتین هیچ اثری روی رشد ندارد اما مقدار چربی کبد وماهیچه را به میزان کافی کاهش می دهد.همچنین با اضافه شدن کارنتین ،لیزین وترکیب آنها ؛پروتئین بدن افزایش یافت.
همچنین درسال ۱۹۸۹ Ballantyne وهمکارانش اثر ال کارنتین راروی اکسیداسیون چربی دردرجه حرارت های مختلف درمیتوکندری کبد.Salvelinus namaycuch بررسی کردند.نتایج نشان داد که افزایش درجه حرارت باعث افزوده شدن واکنش اکسیداسیون وابسته به ال کارنتین اسیدهای چرب می شود.
درسال ۱۹۹۶ ؛Ji وهمکارانش پیشنهادکردند ال کارنتین می تواند چربی غذایی واحشایی کبدرا درماهی آزاد کاهش دهد.
درسال ۱۹۹۸ ، Alonso وBaumgartner اعلام کردند مقادیر (۵۰۰تا۱۵۰۰میلی گرم )ال کارنتین دریک کیلوگرم غذا می تواند بررشد قزل آلا موثرباشد.
درسال ۱۹۹۸ ،Sambhu و Jayaprakas اثر ال کارنتین را برروی رشد ومتابولیسم لیپید برروی ماهی نقطه مرواریدیEtroplus suratensis بررسی نمودند .نتایج نشان داد گروهی که درجیره غذایی خود ال کارنتین دریافت کردند درمقایسه باگروه شاهد افزایش رشد بهتری داشتند.همچنین کارنتین دراین گروه باعث افزایش فعالیت لیپاز روده ای وکاهش اسیدهای چرب دراحشاءوکبد شده بود.
درسال ۱۹۹۶،Jayaprakas وهمکاران اثرال کارنتین رابرروی رشد تیلاپیای نر Orechromis mossambicus درمدت ۲۵۲ روز با سطوح ال کارنتین ۰،۱۵۰،۳۰۰،۵۰۰،۷۰۰و۹۰۰ mg/kg بررسی نمودند.نتایج نشان داد افزودن ال کارنتین به جیره غذایی باعث بهبود ضریب تبدیل غذایی وافزایش فعالیت آنزیمی وتوانایی هضم غذا وراندمان پروتئین می شود.
درسال ۱۳۷۹،شاکری اثرال کارنتین رابرروی رشد وترکیبات بدن بچه ماهی قزل آلای رنگین کمان با میانگین وزن ۲۴گرم به مدت ۵۳روز باسطوح ال کارنتین ۰،۳۰۰،۸۰۰و۱۳۰۰mg/kg غذای خشک بررسی نمود.نتایج نشان داد ال کارنتین رابرروی افزایش وزن بدن ،بازده تبدیل غذایی ،ضریب رشد ویژه وضریب چاقی اثرمثبت داشت واین اثردرتیمار ۸۰۰میلی گرم ازهمه بیشتر بود.همچنین در ترکیبات بدن این ماهیان ،تغییری نسبت به گروه شاهد مشاهده نگردید.
درسال ۱۳۸۰ ،غفاری اثرال کارنتین رابرروی رشد وترکیبات بدن فیل ماهی با میانگین وزنی ۹۶گرم به مدت ۶۰ روز درسطوح ۰،۳۰۰،۶۰۰و۹۰۰ بررسی نمود.نتایج نشان داد ال کارنتین برروی افزایش وزن بدن ،بازده تبدیل غذایی ،ضریب رشد ویژه وضریب چاقی اثرمثبت داشت واین اثر درتیمار ۶۰۰ میلی گرم ازهمه بیشتر بود.همچنین درترکیبات بدن این ماهیان ،تغییری نسبت به گروه شاهد مشاهده نگردید.
درسال۱۳۸۰ ،جرجانی اثر ال کارنیتین در مقادیر ۰ ۴۰۰ و ۸۰۰ میلیگرم در هر کیلوگرم غذای خشک بر روی رشد ترکیبات چربی و پروتئین کل بدن بچه ماهیان قرهبرون Acipenser persicus با میانگین وزنی ۵/۲۸ گرم در مدت ۹۰ روز بررسی نمود. این تحقیق در سه تکرار به تعداد ۱۰ عدد بچه ماهی در هر تکرار (مجموعا ۹۰ عدد بچه ماهی) در حوضچه های فایبرگلاسی به ابعاد m ۲۲ انجام شد . غذادهی به مقدار ۲ تا ۶ درصد زی توده بدن بچه ماهیان گروه شاهد صورت گرفت. در پایان دوره پرورش بچه ماهیان تیمار حاوی ۸۰۰ میلیگرم ال کارنیتین رشد بهتری از دو گروه دیگر نشان دادند اگرچه این اختلاف از لحاظ آماری معنیدار نبود (P>۰.۰۵) در هیچ یک از مقادیر ال کارنیتین اختلاف معنیداری در مقدار چربی و پروتئین کل نسبت به گروه شاهد یافت نشد .
قیمت عامل مهمی است که باید بحث شود وحتی درمواردی که ال کارنتین اثرات مثبتی نشان داده است ومقادیری از این ماده نسبتا گران مورد نیاز است ،ممکن است از نظر اقتصادی موجه نباشد.
Becker وهمکاران درسال ۱۹۹۹ گفتند که با اضافه کردن ۱۵۰mg/kg کارنتین به جیره تیلاپیای هیبرید رشد بهتر بدست می آیدوضریب تبدیل غذایی بهتر شده وجهت رسیده به همان وزن حدود ۱۳% غذای کمتری موردنیازاست.
بنابراین باوجود قیمت بالای کارنتین ،پرورش دهنده از اضافه کردن ال کارنتین به جیره سود می برد.اما بیشتر مطالعات صورت گرفته درخصوص اثرات مثبت مکمل ال کارنتین درجیره های ماهی نشان دادند که مقدار مکمل موردنیاز بالاتراز ۱۵۰mg/kg است ودراین مقادیر بالا ،حیات اقتصادی این امر باید به دقت ارزیابی گردد.
۲ ۳) حمایت از ماهی در مقابل مقادیر سمی آمونیاک وعوامل غیرزنده:
مسمومیت با آمونیاک به عنوان یکی از استرسهای رایج درپرورش ماهی شناخته شده است. نتایج آزمایشی با ماهی نشان داد که مقادیر بالای کارنتین در سیستم گردش خون ماهی می تواند ماهی را درمقابل مقادیر بالای آمونیاک حمایت کند.
Tremblay and Bradleyدرسال ۱۹۹۲ یافتند که تزریق کارنتین به مقدار۱۰۱۶ mmol/kg وزن بدن به ماهی سالمون اثر حمایت کننده درمقابل تزریق بعدی ۱۰.۷۵ mmol/kgآمونیوم استات درماهی ایجاد کرد.ماهیانی که به آنها کارنتین تزریق شده بودتنها %۴مرگ ومیر نشان دادند در حالیکه ماهیان کنترل۶۹%مرگ ومیرداشتند.
Schreiber وهمکارانش درسال ۱۹۹۷فلورسنت میکروسکوپی را برای تعیین مقدارنفوذفلورسین ازآب ازطریق آبششها یاپوست درماهی گوپی استفاده کردند ونشان دادند که کاربردال کارنتین به میزان ۱۱۰۰mg درکیلوگرم جیره مقدارنفوذاین ماده رادرماهی گوپی کاهش می دهد.
گفته می شود که ال کارنتین با cardiolipin واکنش داده ونفوذپذیری غشا رابهبود می بخشد واعمال میتوکندری راحمایت می کند.این مکانیسم نقش ال کارنتین رادرحمایت از آبشش ها وپوست ماهی گوپی در مقابل عوامل غیرزنده آنیونی آشکار می سازد.
۳ ۳ ) اثر ال کارنتین درکاهش استرس ناشی از تغییرات دمایی درماهی:
دما یکی ازبااهمیت ترین عوامل خارجی می باشد که برروی فعالیتهای بیوشیمیایی ماهی اثرمی گذارد.تغییرات دما ممکن است تعادل بین سنتز وتجزیه ساختارهای بیولوژیکی را دگرگون ونیازهای متابولیکی راتغییر دهد.ماهی جهت مقابله با تغییرات دمایی تنوعی از استراتژی های شیمیایی از خود نشان می دهد.
درمناطق سرد ماهی اغلب سطح توانایی هوازی ماهیچه های اسکلتی خودراتغییرمی دهد،همچنین درآب وهوای سردبافت های ماهی تراکم میتوکندری ونیز فعالیت آنزیمهای میتوکندری ویاتوانایی اکسیداسیون پروتئینهای میتوکندری راافزایش می دهند.
درقزل آلای رنگین کمان جهت تطبیق با آب وهوای سرد ظزفیت میتوکندری ماهیچه برای اکسیدشدن پیروات وآسیل کارنتین افزایش می یابد.
در استخر پرورش ماهیان ما با تغییرات ناگهانی دمایی مواجه هستیم بنابراین استفاده از راهی که توان ماهی رادرمقابل این تغیرات دمایی افزایش دهیم ارزش دارد.
Harpaz وهمکارانش درسال ۱۹۹۹ به غذای ماهی تیلاپیا که تحت شوک سرمایی قرار داشت مکمل ال کارنتین(درمقادیر ۲۰۰۰و۱۰۰۰،۵۰۰،۰mg/kg جیره )اضافه کردند.مشاهده کردند که این ماهیان درمقایسه با ماهیان کنترل که از جیره فاقد ال کارنتین تغذیه کرده بودند ودرمعرض سرما قرار داشتند از حیات بیشتری برخوردار بودند.
گفته می شود که به دلیل شرکت ال کارنتین در متابولیسم چربی،ال کارنتین نقش مهمی درپروسه تطابق دمایی دارد ومی تواند از ماهی درمقابل شرایط آبزی پروری با تغییرات سریع محیطی ونوسانات دمایی بالا محافظت کند.
۴ ۳) اثرال کارنتین در افزایش تولیدمثل ماهی:
Jayaprakas وهمکارانش درسال ۱۹۹۶اثر مکمل ال کارنتین (در ۴ مقدار مختلف mg/kg ۳۰۰،۵۰۰،۷۰۰،۹۰۰( را روی رشد وراندمان تولیدمثل ماهی تیلاپیای نر به وزن g ۲/۲به مدت ۲۵۲روز وبه مقدار۵%بیوماس ماهی بررسی کردند ،نتایج نشان داد که بهترین مقدارال کارنتین درجیره جهت افزایش تولیدمثل ورشد mg/kg ۹۰۰می باشد.بطوریکه وزن گروهی که با این مقدار تغذیه کرده بود ۲۰ g بیشتر ازگروهی بود که ازجیره فاقد ال کارنتین تغذیه کرده بودند.
همچنین ثابت شد که مکمل ال کارنتین اثرمثبتی روی راندمان تولیدمثل ماهی داردوبه طورمعنی داری وزن بیضه(۴۵/۰ g درگروه تغذیه کرده با ۹۰۰mg/kg ال کارنتین و۱/۰g درگروه کنترل)وغلظت سلولهای اسپرمی (۶۶/۳۹ درگروه تغذیه کرده با ۹۰۰mg/kg ال کارنتین و۴۱/۲۴ درگروه کنترل) را درهر میلی لیتر افزایش می دهد.
۵ ۳) اثرال کارنتین روی ماهیان بالغ:
از مهم ترین پیامدهای افزایش سن زوال اجزای تولیدکننده ا نرژی درسلول است که موجب کاهش فعالیت متابولیکی سلول ،تجمع موادزایدسلولی ومرگ ناگهانی سلول می شود.
ال کارنتین نشان داده است ویژگیهای درمانی ضد پیری برای جوان نگهداشتن متابولسم سلولی که چندین مکانیسم برای حمایت سلولها از اثرات پیری نشان داده است.
استیل ال کارنتین بهترازال کارنتین درداخل جریان خون جذب می شود چون به آسانی ازغشای سلولی عبورمی کندوبه یه طورموثری درمیتوکندری مصرف می شود.
این اثرات سودمند ال کارنتین روی ماهی بالغ هنوزشناخته نشده است امااگرچنین رویکردی درماهی باشد اضافه نمودن کارنتین یااستیل کارنتین به جیره ممکن است کمک کند دربقای ذخایر لاروهای ماهی وتولیدمثل بیشتر.
۶) ارتباط بین کارنتین ولیزین/متیونین :
رابطه ای که میان تریپتوفان ونیاسین وجود دارد ،بین لیزین/متیونین وکارنتین هم وجود دارد ؛به این شکل که هر یک ازاین اسیدهای آمینه B۶ می توانند به ویتامینهای فوق تبدیل شوند.
نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که درماهی که جیره هایی حاوی لیزین ومتیونین کم مصرف می کند اضافه نمودن ال کارنتین باعث افزایش ۴% رشد وبهترشدن راندمان غذا تا ۸%می گردد.اما اثرال کارنتین روی وزن بدن ،وزن بدست آمده ومصرف غذا هنوز به طورمعنی داری شناخته نشده است.
اما آزمایش دیگری ثابت کرئ که کارنتین رشد را در ماهی در صورتی افزایش می دهد که جیره شامل لیزین به مقدار ۱۴ گرم درهرکیلوگرم وزن بدن باشد ودرماهی که از جیره با لیزین کم تغذیه کند.۱۰ گر م درهرکیلوگرم اثری ندارد.
Burtle وLiu درسال ۱۹۹۴ اثر ات مکمل ال کارنتین به مقدار۱۰۰۰میلی گرم درکیلوگرم جیره را درجیزه حاوی ۳۰%پروتئین برای ماهیان انگشت قد گربه ماهی در سه سطح لیزین درجیره به مقادیر ۱/۱%،۴/۱%و۷/۱%راطالعه کردند .نتایج آنها نشان دارد که کارنتین روی رشد اثری ندارد اما چربی ماهیچه وکبد را به میزان کافی کاهش داد.
این نواسانات درنتایج بدست آمده با مکمل ال کارنتین صرفاً انعکاسی از مقداردیگر عناصر موجود در جیره وبیشتر به خاطر مقدار آمینواسیدهای ضرروری لیزین ومتیونین است که ماهی می تواند به وسیله آنها نیازهای ال کارنتین موردنیاز خود را تامین کند.
این نتایج اهمیت آمینواسیدهای ضروری متیونین ولیزین رااثبات کردند ،باملاحظه به ورود وبیوسنتز کارنتین مخصوصاًدرجیره های حاوی کارنتین کم.
۷) نقش کارنتین به عنوان یک جلب کننده شیمیایی:
ساختار کارنتین ((۳ hydroxy ۴ N trimethyl ammoniobutanoate شبیه به مواد چهار آمونیومی مانند بتائین وتری متیل آمین است که به عنوان جلب کننده های قوی برای ماهی وسخت پوستان شناخته شده اند.
مقداربالای ال کارنتین در جیره های غذایی ممکن است موجب ترشح مقادیر بالایی از تری متیل آمین TMA وTMAO درمحیط شود و آنها به عنوان تنظیم کننده های شیمیایی عمل کرده ومصرف غذا را توسط ماهی افزایش دهند.
این اثر مخصوصا در جیره هایی با مقادیر کم آرد یا فاقد مقادیر کافی از جلب کننده های طبیعی مشخص شده است.
۸) مقدارمکمل واندازه ماهی:
اثر افزایشی مکمل ال کارنتین درماهی به مقدار موردنیاز آن درماهی بستگی دارد ودرخارج از رنج موردنیاز اثرمثبتی روی رشد ندارد.
درمورد تیلاپیا هیبرید مقدارکم ۱۵۰ میلی گرم ال کارنتین باعث افزایش رشد گشت اما مقدار بالاتر ۳۰۰ میلی گرم باعث رشد بهتر نشد.
درتیلاپیا موزامبیکا آزمایش با مقادیر mg/kg ۱۵۰،۳۰۰،۵۰۰،۷۰۰و۹۰۰ نشان داد که فقط مقدار mg/kg ۹۰۰ به مقدار کافی باعث افزایش رشد گردید.
در مطالعه روی بچه ماهیان انگشت قد سیم دریایی به وزن ۶/۹ گرم با جیره حاوی ۷۵،۵۴۵،۱۰۸۷،۲۰۸۸ و۴۱۶۲ میلی گرم کارنتین در کیلوگرم جیره نشان داده شد که تنها ۱۰۸۷ و۲۰۸۸ میلی گرم کارنتین درکیلوگرم جیره باعث بهتر شدن رشد به اندازه کافی گردید.
نتابج این مطالعه پیش گویی می کند که سرعت رشد ، می تواند به آرامی بهتر شود با غلظت متوسط کارنتین در جیره .هنگامی که دوز بالاتر مکمل کارنتین درهمان گونه ها استفاده شد حتی در کل آزمایشات هیچ افزایش رشدی مشاهده نشد.
بسیاری از مطالعات روی ال کارنتین افزایش رشد را در ماهیان انگشت قد و ماهیان جوان کوچک نشان دادند.
اندازه اولیه ماهی مورد آزمایش نقش مهمی در رشد نهایی بازی می کند از آمجا که رشد (به صورت درصدی از کل بدن ) با افزایش اندازه کاهش می یابد.
۹) شستشوی کارنتین پایداری پلت:
دربسیاری از موارد ال کارنتین به جیره های ماهی بعد از آماده شدن پلت ها اضافه می شود این امر ممکن اسست به این خاطر باشد که ال کارنتین به آسانی درآب قابل حل بوده ووزن مولکولی نسبتا کمی دارد که باعث می شود نسبت زیادی ازآن در داخل آب شستشو شود وتنها سهم کمی از آن به مصرف ماهی برسد.درنتیجه ماهی نسبت به دیگر حیوانات خشکی به مقدار بیشتری ال کارنتین درجیره نیاز دارد.
۱۰) مقدار مصرف ال کارنتین درجیره ماهی:
باتوجه به تنوع گونه های مختلف آبزیان ،میزان مصرف آن طیف بسیاروسیعی دارد؛به طوری که از ۱۰۰تا۲۵۰میلی گرم درهرکیلوگرم جیره متغیرمی باشد.
درکشورماال کارنتین خالص به مصرف می رسدکه پودرکریستاله سفیدتاسفیدتیره بسیاررطوبت طلب حاوی حداقل ۹۶%ال کارنتین وحداکثر۲%رطوبت می باشد.
۱۱) بحث ونتیجه گیری:
درطی سالهای گذشته پژوهش های زیادی درزمینه رژیم غذایی پرچرب صورت گرفته است که می تواند مبنای تعیین رژیم های غذایی مناسب به منظوردستیابی به رشد بهتر همراه باکاهش هزینه های تولید قرار گیرد.
کارنتین ماده ای است که براکسیداسیون اسیدهای چرب اثرمثبت دارد.درواقع عامل محرک دراکسیداسیون اسیدهای چرب بازنجیره بلند درمیتوکندری به همراه بهبود ضریب تبدیل غذایی وافزایش قابلیت جذب پروتئین می باشد.بنابراین کارنتین می تواند نقش حیاتی رادرمتابولیسم چربی ایفاکندوخطرات ناشی از رژیم های غذایی پرچرب را درزمان طولانی کاهش دهد.
ال کارنتین موجوددربدن ناشی ازموادغذایی مصرفی ویابیوسنتزآن می باشد.میزان کارنتین دربافتهای ماهی به متابولیسم بدن آنها بستگی داردودربین گونه های مختلف ماهی متفاوت است که دراین ارتباط می بایست به عملکردهای فیزیولوژیکی بدن نیز توجه نمود.
شرایط فیزیکی وشمیایی دوره پرورش ویاسن ماهی می تواند درفاکتورهای رشد ماهی وروی اثرات کارنتین بررشدموثرباشد.
همچنین آگاهی ازغذای موردنیاز وچگونگی آماده نمودن غذاهای مصنوعی وبالانس نمودن آنها ،نحوه صحیح غذادهی وجذب کامل موادغذایی نیزمی تواندازعوامل موثرباشد.
کمیت وکیفیت چربی غذیی جیره هم می تواند ازعوامل موثربرکارایی تاثیر کارنتین باشد
دانلود مقاله: کارنیتین-تنش-گرمایی