به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور و آبزیان»؛ انواع مختلفی از ترکیبات ضد تغذیه ای ویا سمی‌در دانه‌های غلات، لگومینه‌ها 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 می‌توانند 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 می‌شوند. هنگام حرارت دادن باید دقت کرد که این فرایند نه آن قدر ضعیف باشد که موجب باقی ماندن مواد سمی‌فعال 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 سمی‌دیگری می‌شود . علاوه بر ترکیبا سمی‌موجود در برخی اجزای خوراکی،آلودگی اجزای خوراکی به علفهای هرز سمی‌هنگام برداشت، نقل و انتقال و انبار هم منبع بالقوه دیگری برای وجود برخی مواد سمی‌در لگومینه‌هاست.
ساپونینها
خواص و ساختار شیمیایی: از لحاظ شیمیایی ساپونینها به دو گروه استروئید‌ها و تری ترپنو یید‌ها تقسیم می‌شوند.
تری تر پنو یید‌ها به نوبه خود بر اساس محتویات به اوراسان اولئا نان و لوپان تقسیم پذیر هستند پیچیدگی زیادی از ساختار ساپونینها ناشی از تنوع ساختار آگلیکون است.
ساپونینها مختلف دارای ساختار شیمیایی متفاوتی هستند هر چند تعداد زیادی از ساپونینها شناسائی و یا ایزوله نشده اند لیکن این یک حقیقت کاملا محرز است که بعضی از گیاهان می‌توانند حاوی چند نوع ساپونین باشند.
لیکن به خاطر خاصیت مشابه کف زایی آنها، در اصل از لغت انگلیسی Soap گرفته شده است که همان صابون است، تماماً در یک گروه قرار گرفته اند.چغندر قندهمچنین حاوی ساپونین‌هایی از نوع تری ترپنو یید است.
مسمومیت به ساپونین در دام‌های چراکننده از گیاهان چغندر قند گزارش شده است.
عوارض ناشی از مصرف منابع ساپونین‌دار
در نشخوار کنندگان تولید مقادیر بسیار بالایی حباب‌های گازی حاصل از تخمیر مواد غذائی که نهایتا منجر به نفخ می‌گردد .
طیور حساسیت زیادی به ساپونینهاl دارند . حضور 20% یونجه در جیره طیور میتواند معادل 3/0% ساپونین داشته باشد موجب کاهش شدید رشد می‌گردد در حالی که همین مقدار در خوراک خوک تاثیر بسزایی ندارد .
کاهش تولید تخم مرغ در مرغ‌های تخمگذار، موجب عدم ترشح آنزیم‌های دستگاه گوارش می‌شود. کاهش فعالیت آنزیم‌هایی مثل آلفا- کیموتریپسین را موجب می‌گردد. توانایی تشکیل ترکیبات با کلسترول داشته موجب کاهش بی رویه کلسترول خون می‌شوند.
در مرغها و خروسهای بالغی که ساپونین خورانده شده بود کاهش کلسترول در پلاسمای خون آنهادیده شده بود اختلال در موکوس‌های سلول دیواره روده کوچک که باعث جلوگیری از تحرک تبادل و انتقال مواد مغذی از دیواره روده می‌شود .تنفس تشدید و غیر منظم می‌گردد. قابلیت نفوذ پذیری سلول‌ها را تغییر داده و منجر به مسمومیت زایی می‌شود . افزایش ترشح بزاق، باعث استفراغ و اسهال می‌گردد .در عملکرد کبد و کلیه اختلال ایجاد می‌کند .
تأخیر انداختن جذب چربی رژیم غذایی در روده با مهار فعالیت‌های لیپاز پانکراس،کاهش تخمیر میکروبی وهضم مواد مغذی در شکمبه:
کاهش قابل توجهی در تعداد پروتوزوا در شکمبه ممکن است به دلیل کاهش تجزیه پروتئین مشترک باشد. اثرات مضر ساپونینها بر روی پروتوزوا از طریق اتصال ساپونینها با استرول موجود در سطح پروتوزواست. این استرول‌ها در غشای باکتریهاوجود ندارد.
تزریق زیر جلدی ساپونین باعث کاهش در اسید اسکوربیک آدرنال می‌شود . ساپونین با مواد چرب در روده‌ها ترکیب می‌شود و باعث دفع آنها می‌شود .مکانیزم تداخل در ساپونین یونجه و جذب کلسترول در غیر نشخوارکنندگان مشخص نشده. هر چند که مشاهدات نشان می‌دهند که ساپونین با کلسترول در روده ترکیب می‌شود نفوذپذیری ان را در روده کوچک تغییر می‌دهند. گزارش نشان از توانایی ساپونینها برای جلوگیری از غشاء و فرآیندهای غشایی یون درکانال‌های نورون می‌دهند. مخاط اپیتلیوم در معرض ساپونین به خصوص پرزها دوچار آسیب می‌شوند .برخی ساپونینها باعث کاهش جذب برخی مواد معدنی می‌شوند، ساپونینها باعث کاهش میانگین غلظت آهن در کبد و در مجموع کاهش جذب آهن می‌شوند. ساپونین یونجه موجود در رژیم غذایی موش باعث افزایش دفع آهن و منیزیم می‌شود.
ساپونین یونجه موجود در رژیم غذایی خوک باعث کاهش کلسیم و روی در پلاسما می‌شوند.
ساپونینها میتواند 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 می‌شود و اثرات سمی‌بسیاری از ساپونینها توسط بزاق گوسفند خنثی می‌شود.
گزارش شده که برخی از اثرات رژیم غذایی دارای ساپونین در بره‌ها 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 ماده‌هاکمتر بود، ساپونین‌های رژیم غذایی باعث کاهش ذخیره چربی اطراف کلیه در ماده‌ها می‌شوند در حالی که درنرها افزایش می‌دهند.
اثرات منفی ساپونینها در تولید مثل حیوانات مدت طولانی است که شناخته شده اند و سقط جنین، ضدزایگوت و خاصیت ضد جای گزینی به آنها نسبت داداند. ساپونینها باعث سقط جنین یا مرگ یا هر دو در خرگوش می‌شود. باعث نازایی در موش‌ها می‌شود. ساپونینها باعث تحریک رشد رحم، کاهش ترشح هورمون از جسم زرد می‌شوند. ساپونینها اثرات مثبت و منفی بر درصد زنده مانی اسپرمها انسان دارند در آزمایشگاه ساپونینها باعث افزایش تحرک اسپرم شده اما برخی ساپونینها خاصیت اسپرم کشی دارند.
روش‌های تعیین کمی‌ساپونین‌ها
تعیین خاصیت فعالیت همولیتیک:
از عدم رسوب پذیری سلولهای قرمز خون میتوان به شدت قابلیت همولیتیک کردن پی برد از شاخص همولیتیک کردن میتوان یک نسبت عددی بین وزن محلول معرف و پائین ترین وزن ساپونین که هنوز توانائی همولیز کردن دارد به عنوان فعالیت همولیتیکی استفاده می‌شود .
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 می‌شود .
اندازه گیری ساپونین با روش‌های کروماتو گرافی کاغذی در جوار روش گراویمتری کاربرد وسیعی در تعیین کمیت ساپونینها دارد . تا کنون 6 گلیکوزید ساپونینی متصلل به گروه A ساپونینها و 5 گلیکوزید ساپونینی متعلق به گروه B آنها شناخته شده است. علاوه بر اینها، ساپونین‌های غیر طبیعی نیز می‌توانند در تغییر شرایط عصاره گیری تولید شوند.
عملکرد ساپونینها در گیاهان
ساپونینها در گیاهان، در سیستم دفاعی گیاه، در برابر حملات مهاجمین شرکت دارند . بسیاری از آنها دارای چندین اثر مضر بر روی سلامتی حیوانات مهاجم و رشد قارچها و باکتریها و کپک‌ها 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 رشته‌های هاگ قارچ 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 صابونداشته 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 آنزیم‌ها باکتری به آگلیکون هیدرولیز می‌شود و آن منجر به کاهش فعالیت ضد باکتریایی می‌شود . 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 برگ‌هاست دانه و برگ ساپونین بیشتری نسبت به ساقه و گل دارند فعالیت همولیتیک ساپونینها به شدت وابسته به ساختار انهاست .
اثرات مثبت بعضی ساپونینها بر عملکرد تولیدی
بهبود تولید تخم مرغ در مرغ تخمگذار، بهبود قابلیت زنده ماندن، افزایش سرعت رشد و بازده خوراک در جوجه‌های 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 . ساپونینها دارای قابلیت منحصر به فرد برای تحریک سیستم دفاعی سلول و افزایش ایمنی می‌شود، و همچنین باعث افزایش تولید آنتی بادی می‌شود، شواهد وجود دارد که ساپونینها ممکن است افزایش پاسخ ایمنی به دلیل افزایش جذب آنتی ژن از روده و غشاهای دیگرباشند.
ساپونینها جدا شده از گیاهان و حیوانات مختلف نشان داده است که به طور خاص مانع از رشد سرطان سلول‌ها در شرایط آزمایشگاهی شده .
ساپونینها همچنین ممکن است خاصیت ضد سرطان در اثر اعمال سطح روده باشد،اسیدهای صفراوی توسط میکروب‌ها روده متابولیزه و به فرم اسیدهای صفراوی ثانویه تبدیل می‌شود که دلالت بر آن است که به عنوان عوامل سرطان روده بزرگ است. اتصال ساپونین‌هابه اسیدهای صفراوی در روده میتواند در دسترسی اسیدهای صفراوی را کاهش دهد بنابراین باعث کاهش تشکیل مواد سرطان زا در روده بزرگ می‌شود. برخی ساپونینها قادر به غیرفعال کردن ویروس‌ها هستند. بافت‌های خاص نیز توسط ساپونین تحت تاثیر قرار می‌گیرد. وزن برخی از اندامهای داخلی مثل غدد فوق کلیوی افزایش یافته است در حالی که هستند ساپونین‌های دیگرباعث کاهش وزن تیموس در موش صحرایی می‌شوند. گوسفند به نظر می‌رسد حساسیت کمتر تر از گاو به نسبت طعم تلخ ساپونین داشته باشند.
اضافه کردن ساپونین درخت یوکای امریکایی به رژیم‌های غذایی ممکن است به نفع نشخوارکنندگان و طیور می‌باشد باعث کاهش انتشار آمونیاک از فضولات حیوانی می‌شود.
همچنین افزایش ساپونین quillaja باعث بازده سنتز پروتئین میکروبی در شکمبه در شرایط آزمایشگاهی می‌شود.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 می‌شود. از سوی دیگر، گزارش شده است که بسیاری از ساپونینها باعث افزایش جذب مواد مغذی می‌شود. پخت و پز یا گرما می‌توانند میزان ساپونین را کاهش دهند به عنوان مثال، گرما باعث کاهش محتوای ساپونینها به 7-17 ٪ در نخود، 40 درصد در لوبیا می‌شود.
وقتی ساپونین با آب مخلوط می‌شود می‌توانندبرای ماهی‌های سمی‌باشد باعث آسیب به اپیتلیوم از طریق آبشش به وسیله مواد شوینده شود. در شرایط آزمایشگاهی متوجه شداند که برخی ساپونینها باعث افزایش نفوذ پذیری سلولهای مخاط روده می‌شود هضم ظاهری مواد آلی،همی‌سلولز، سلولز توسط بعضی ساپونین افزایش می‌یابند.
تاننها
اصطلاح تانن برای اولین بار در سال 1796 توسط سیگوین در تشریح مواد استخراج شده از بعضی از گیاهان که می‌توانستند در روند تبدیل پوست حیوانات به چرم نقش بسز ایی داشته باشند به کار گرفته شد.
تاننها (فلاوانولها) که به اسم‌های دیگری چون اسید تانیک، گالوتانن و اسید گالوتانیک نیز شناخته شده‌اند، ترکیبات پیچیده طبیعی هستند که از مواد شیمیایی پلی فنلی تشکیل شده اند و در پوست، برگ و ریشة اکثر گیاهان از جمله چای، سیب، هلو، غلات و خصوصاً سورگوم به وفور یافت می‌شود . این مواد با وزن مولکولی بالا (500 تا 3000 دالتون) و دارای تعداد قابل ملاحظه ای گروه هیدروکسیل فنلیک (1 تا 2 درصد وزن مولکولی ) هستند که امکان تشکیل ارتباطات تقاطعی بین پروتئین و سایر ماکرومولکولها را میسر می‌سازد. این مواد همچنین شامل گروهی از فنل‌های غیر پروتئینی سمی‌هستند که گاهی خاصیت قابض بودن دارند . همچنین تاننها مواد پلی فنولیک با وزن مولکولی بالایی بوده که مسئول رنگ پوسته بذور و در بعضی از لگومها میباشند.
علت تغییر رنگ برگ درختان در پاییز نیز ناشی از وجود تانن‌هاست. تاننها باز دارنده فعالیت برخی آنزیم‌ها بخصوص تریپسین و آمیلاز بوده که نتیجاً قابلیت هضم غذا را کاهش می‌دهند.
دسته‌بندی تاننها
تاننها را بسته به حلالیت آنها به دو گروه قابل هیدرولیز و متراکم تقسیم می‌کنند.
خواص فیزیکی و شیمیایی تاننها:
تاننها متبلور نبوده، فاقد ازت ولی دارای عوامل فنول و گلوکز در ساختمان خود هستند . در حالت خالص توده ای بی شکل، بی رنگ، با مز ه ای تلخ و گس میباشند. در واقع مزه گس و تلخی موجود در تاننها موجب مقبولیت بعضی از مواد غذایی مثل چای، آبجو، کاکائو و شکلات می‌گردد.
گاهی مزه گس موجود در بعضی میوه‌های نارس بدلیل وجود تانن است ولی چون بر اثر رسیدن میوه ترکیب تانن منعقد شده و بصورت نا محلول در می‌آید نتیجاً خاصیت گسی و قابضی خود را از دست می‌دهد. تاننها همچنین بازدارنده‌های آنزیم‌های موثر و مهم هستند . گوناگونی آ نها و فعالیتشان بدین معناست که برخی تاننها اکثراً(با برخی پروتئین‌های خاص واکنش می‌دهند) نه با همه پروتئین‌ها . در نتیجه این پرسش پیش می‌آید که آیا آنها تفکیک و غیر فعال کننده عمومی‌هستند یا باز دارنده‌های خاص آنزیم‌ها.
به نظر می‌رسد، که تاننها جزو عوامل حفاظتی گیاه باشند که عموماً به منظور حفاظت و حمایت از گیاهان در برابر علفخواران و غیره بوجود آمده اند تا جایی که بسیاری از گیاهان محتوی تانن یا آنتوسیانین خود را در پاسخ به تنش یا مرگ بافت گیاهی افزایش می‌دهند. تانن با پروتئین و ژلاتین ترکیب شده و موجب ته نشین شدن ژلاتین گشته و روی پوست جانوران تثبیت شده و از فساد آن جلوگیری می‌کند به همین خاطر در دباغی از آن استفاده می‌شود. تاننها همچنین در واکنش‌های قهو ه ای شدن بعضی میوه‌ها شرکت دارند . این ترکیبات فنلی، در مجاورت هوا تحت تاثیر آنزیم فنلاز یاپلی اکسیداز به کینون که خرمایی رنگ بوده تبدیل شده یا پس از واکنش‌های متعدد و تولید ترکیبات حد واسط و پلیمریزاسیون به ترکیبات قهوه ای تا سیاه رنگ تبدیل می‌شوند.
در بعضی از فرآور ی‌ها جهت جلوگیری از واکنش تاننها، باید محصولات را در خلاء نگهداری نمود یا عوامل متوقف کننده از جمله دی اکسید گوگرد در محیط نگهداری بکار گرفت.
تاننها 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 ای تا قرمز که بر اثر جوشاندن قهوه یا چای در آب سخت (سنگین) تشکیل می‌شود، به علت واکنش تاننهای موجود در چای و قهوه با یون کلسیم و منیزیم آب است . چنانچه آهن نیز وجود داشته باشد کمپلکس سیاه رنگی تشکیل می‌شود.
تاننها و یا به طور کلی مواد ضد تغذیه ای و بازدارنده بر تک معده ای‌ها بیشتر تاثیر دارند تا نشخوار کنندگان، زیرا میکرو ارگانیسم‌های شکمبه تا اندازه زیادی آنها را از بین برده یا غیر فعال می‌کند. بدین صورت که بیشتر تاننها با پروتئین‌های موجود در بزاق یا محتوای شکمبه ترکیب می‌شوند. تاننهای قابل هیدرولیز در اسیدیته معدی اطراف شکمبه هیدرولیز شده و پروتئین، اسیدهای آمینه و واحدهای کوچک فنلی آزاد می‌کنند.
ساختمان شیمیایی تانن
همانطور که قبلاً اشاره شد تاننها به دو دسته تقسیم می‌شوند.
تاننهای قابل هیدرولیز: این گروه از تاننها از ترکیبات فنلی اسیدگالیک مشتق می‌شوند و می‌توانند با گلوکز ایجاد گلوکوزید کنند . این گروه از تاننها تحت شرایط قلیایی یا اسیدهای ضعیف به اسیدهای کربوکسی فنول و قند تفکیک می‌شوند. یک مولکول اسید گالیک با دو مولکول دیگر خود استریفیه شده و تشکیل متا- دی اسید گالیک می‌دهد.
همچنین اسید گالیک ممکن است بر اثر گرما بر روی آنتوسیانیدین‌هایی که دارای گروههای 3 هیدروکسیل بر روی حلقه فنلی هستند ایجاد گردد.
اسید گالیک در گیاهان بصورت گلیکوزید نیز وجود دارد که ساده ترین شکل آن بصورت بتا -گلوکوگالین است که در گیاه ریوند قابل شناسایی است . ممکن است تانن‌هایی از استریفیه شدن یک مولکول گلوکوپیرانوز با متا- دی اسید گالیک بوجود آیند.
در مجموع چهار دسته از تاننهای قابل هیدرولیز وجود دارند
1- گالوتانن‌ها شامل اسید تانیک معمول (گلوکز و اسید گالیک)
2- الاجیتانن‌ها شامل اسید الاجیک و گلوکز
3- تاراگالوتانن‌ها شامل اسید گالیک و اسید کونیک بعنوان هسته
4- کافه تاننها شامل اسید کافئیک و اسید کونیک
تاننهای قابل هیدرولیز یا اجزاء هیدرولیز شده آنها ممکن است جذب شده و سبب اثرات سیستیمیکی بر روی بعضی از اندامهای متابولیکی مثل کبد و کلیه‌ها شود . بعضی از محققین عقیده دارند که تاننها سبب تغییرات مورفولوژی یا هیستولوژی در دیواره داخلی دستگاه گوارش می‌شود. همچنین به علت تلخ مزه بودن تاننها مصرف غذایی حیوانات کاهش می‌یابد. تاننها قادرند به پروتئین‌ها متصل شده و مانع دی آمیناسیون توسط باکتریها در شکمبه نشخوار کنندگان شوند . بدین ترتیب از پروتئین در شکمبه حفاظت شده و پروتئین ممکن است به طور موثری در بخش‌های داخلی دستگاه گوارش حیوان جذب شود . افزودن تاننها به جیرة نشخوار کنندگان ممکن است بر اثر افزایش بهره برداری، اثر مفیدی داشته باشد.
تاننهای غیر قابل هیدرولیز یا متراکم : این تاننها در واقع لکوآنتوسیانیدین‌هایی هستند که وقتی- تحت تاثیر حرارت و محیط اسیدی قرار می‌گیرند آنتوسیانین تولید می‌کنند. همچنین فلاوان 3 و 4دیول در اثر حرارت و تاثیر اسید به سیانیدین تبدیل می‌شود. این لکوآنتوسیانیدین‌ها مسئول بروز طعم تلخی و گسی در ارتباط با میوه‌های نارس میباشند.
البته باید یاد آور شد که اگر لکوآنتوسیانیدین‌ها وزن مولکولی کمتری داشته باشد . طعم تلخی و گسی بروز نمی‌کند. مثل فلاوان 3 و 4- دیول، لیکن شکل پلیمری آنها مثل فلاونال طعم گسی دارد .
لکو آنتوسیانیدین‌ها بر اساس منومرفلاونال موجود در تانن طبقه بندی می‌شوند. تمام لکو آنتوسیانیدین‌ها از هسته‌های دی یا تری هیدروکسی بنریل ترکیب یافته اند که از طریق زنجیره‌ها یا اتمهای کربن و یا ساختارهای هتر و حلقوی (آلیفاتیک) بهم پیوسته اند. واحد اصلی هسته، فلاونائید است که مرکب از یک واحد فنیل پروپانوئید و یک حلقه فنیل متصل دیگر می‌باشد. تشکیل گروه اکسونیم با اسید تسریع می‌شود و در نتیجه با ماده حلال اسیدی در فرآیند قابل باز یافت است و در صورت وجود تاننهای غیر قابل هیدرولیز رنگ قرمز یا صورتی در adf محلول پدید می‌آید. اما تانن متراکم از طریق دستگاه گوارش جذب نمی‌شوند ولی به طور غیر مستقیم با تاثیر بر روی دیواره ی دستگاه گوارش باعث کاهش جذب سایر مواد مغذی می‌شوند . همین طور وی گزارش کرد سطوح بالای مصرف تانن متراکم باعث کاهش جذب اسیدهای آمینه ضروری مثل متیونین و لیزین می‌شوند به طور مثال کاهش قابلیت دسترسی میتواند باعث افزایش مسمومیت گلیکوزیدهای سیانوژیک شود . زیرا متیونین نقش اصلی را در سم زدایی سیانیدن دارد . تاننها در بیشتر غلات و لگومینه‌ها به صورت تاننهای متراکم وجود دارند وعموما در طعم و رنگ این دانه‌ها 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 نمی‌باشد .
خاصیت گسی تاننها
گس شدن به خاطر اتصال عرضی گلیکو پروتئین‌ها و پروتئین‌های موجود در بزاق توسط تاننها صورت می‌گیرد. همانطور که گفته شد اگر تانن وزن مولکولی کمتری داشته باشد گسی احساس نمی‌شود، بدلیل اینکه زنجیره آن کوتاه بوده و نمی‌تواند اتصال عرضی ایجاد کند . از طرفی اگر تاننها دارای درجه پلیمریزاسیون بالائی باشند نیز قادر به ایجاد ترکیب و نتیجاً طعم گسی نیستند، چون اتصالات عرضی بیشتر از حد بزرگ بوده و حلالیت آنها کم است. اکثر میوه‌های نارس دارای فلاوان 3 و 4- دیول و فلاو نهای بصورت الیگومروپلیمر میباشند که با رسیدن میوه به تدریج بخش پلیمری لکوآنتوسیانین‌ها تا حد زیادی افزایش یافته و در نتیجه به صورت جامد رسوب می‌کنند و به این ترتیب از دسترس ایجاد اتصالات عرضی خارج می‌شوند و در نتیجه طعم گسی ندارند. در صورتیکه در میوه‌های نارس تاننهای با حلالیت بالا فراونتر بوده و گسی ایجاد می‌شود.
خواص ضد تغذیه‌ای تاننها
با توجه به اینکه مهمترین خاصیت تاننها قابلیت آنها در ترکیب با پروتئین است، بنابر این موجب باز دارندگی عمل آنزیم‌ها می‌شوند.
با استناد به اینکه تاننها فعالیت آنزیم‌ها را مختل می‌کنند، موجب اختلال در فعالیت آنزیم‌های مورد استفاده در امر هضم نشاسته شده که در نتیجه انرژی مصرفی نیز کاهش می‌یابد.
هر اختلال در عملکرد آنزیم‌ها موجب فعال شدن بی رویه پانکراس و نهایتاً بزرگ شدن غیر طبیعی آن می‌شود.
تاننها موجب اختلال در کارسلولاز شده و در نتیجه جذب سلولز را مختل می‌کند.
موجب خشک شدن دهان، از دست رفتن موکوس، ادم اپیتلیال، خارش، صدمه به مجرای دستگاه گوارش، جذب بیشتر تانن و نهایتاً ایجاد مسمومیت می‌گردد.
در طیور تاثیر تاننها بیشتر بر دستگاه گوارش است که منجر به ضخیم شدن چنیه دان، زخمی‌شدن دئودنوم و سائیدگی جداره‌های داخلی دستگاه گوارش می‌شود که در نتیجه باعث کاهش هضم مواد خوراکی می‌گردد.
کاهش اشتها. تاننها در بهره وری از محتویات معدنی، خصوصاً کلسیم و آهن مواد خوراکی اختلالاتی را پدید می‌آورند.
وجود تانن در جیره غذایی طیور گوشتی اسکلتی حاصله از هرگونه عدم توازن بین:
وجود 2% تا 4% تانن در جیره غذایی مرغ‌های تخم گذار موجب بروز اختلالات گسترده ای چه در امر کمیت و چه کیفیت تخم‌های تولیدی می‌گردد. تولید و وزن تخم مرغ کاهش یافته، پوسته تخم مرغ نازکتر شده و زرده حالت اسفنجی پیدا می‌کند.
در جیره‌های طیوری که بیش از 5% تانن استفاده شده است باید انتظار تلفات وجود داشته باشد. همچنین اثر تاننها در جیره‌هایی که از نظر پروتئینی فقیر هستند بیشتر ملموس است . از طرف دیگر متیونین و کولین میتواند از تاثیر منفی تاننها جلوگیری کنند . مکانیسم این عمل بدین صورت است که کولین و میتونین می‌توانند گروه متیل خود را به تانن عاریه داده تا تاثیر منفی تاننها مهار شود.
از آنجایی که تانن با غیر فعال سازی آنزیم‌های منابع انرژی زا چون نشاسته نیز غیر قابل استفاده می‌شود، لذا برای رفع این مشکل باید در جیره غذایی حیواناتی چون طیور 5% چربی اضافه نمود .
گزارش‌های مختلف حاکی از آن است که اثر متقابلی بین آفلاتوکسین و تانن موجود در مواد خوراکی وجود دارد . به طوریکه اثرات آفلاتوکسین با حضور تانن در خوراک افزایش می‌یابد بنابراین توصیه می‌شود هنگامی‌که با مشکل آفلاتوکسین روبرو هستیم از مواد خوراکی نظیر سورگوم که تانن بالایی دارند کمتر استفاده شود.
تانن میتواند به کبد و کلیه آسیب برساند، به خصوص تانن قابل هیدرولیز صدمه می‌زنند. تانن نیز در ایجاد کننده ی سرطان نقش دارد.
پیشنهاد کرده اند که تانن و یا محصولات تجزیه شداش میتواند از روده جذب شود و مانع سوخت و سازدر بدن به طور مستقیم شود و این میتواند اثر عمده ای تانن باشد. سرنوشت تانن در بدن به نظر می‌رسدبه نوع حیوان مصرف کننده آن بستگی دارد. گوسفند 40 ٪ از تانن رادفع می‌کند در حالی که گوزن تمامی تانن را دفع می‌کنند.
وقتی مقدار تانن جیره به 40 تا80 میلی گرم در کیلوگرم ماده خشک برسد رشد حیوان میتواند به دلیل کاهش مصرف خوراک کم شود , اما مرگ زمانی اتفاق می‌افتد 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 سمی‌تانن می‌شود.
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 نمی‌باشد.
پراکندگی تاننها
هر دو نوع تاننها، هیدرولیز شونده و متراکم به وفور در طبیعت وجود دارند . در بسیاری منابع این دو با هم وجود داشته و همواره یکی از این دو غالب است . نوع هیدرولیز شونده تان نها بیشتر از برگ و گل استخراج می‌شود در حالیکه نوع متراکم آن بیشتر از ساقه و ریشه اخذ می‌گردد. تاننهای متراکم در بیشتر مناطق گرمسیری و مناطق معتدل وجود دارند. مانند: کاساوا.
تاننهای موجود در گیاهان
همه گیاهان دارای تانن نیستند. تاننها در غذاهای گیاهی معمول و متداول نظیر ذرت هیبرید، یونجه و بسیاری از علفهای بومی‌که در آنها بر علیه تانن سلکسیون انجام گرفته وجود ندارند. غذاهای گیاهی حاوی تانن، شامل گندم قرمز (در سبوس تاننها ایجاد رنگ می‌کنند)، دانه جو و دانه سورگوم مقاوم به پرندگان میباشند. مقاومت دانه در برابر پرنده با وجود تانن در ارتباط است و تانن به عنوان یک وسیله حفاظتی از گیاه انتخاب شده است . تاننها کیفیت پروتئین را بر ای استفاده انسان و حیوان کاهش می‌دهند. بیشتر بقولات و گیاهان چریدنی فصل گرما دارای تانن هستند، که احتمالاً مهمترین عامل ضد تغذیه ای و ضد کیفیتی در این گونه گیاهی میباشند. بیشتر دانه‌های بقولات شامل لوبیای فاوا، لوبیای قرمز و غلاف (پوست) بادام زمینی دارای تانن بوده و پوسته‌های رنگی انگورها اغلب نشانه ای از وجود تانن می‌باشد. بلوط نیز دارای مقادیر زیادی از تاننهای قابل هیدرولیز هستند . تاننهای موجود در انگور قرمز بیشتر در پوست یافت می‌شود.
بزها تحمل بیشتریبه تاننهای جیره نسبت به گوسفند دارند . این تفاوت ممکن است به دلیل تفاوتهای شکمبه یا تفاوت خصوصیات پس از جذب در گونه‌های مختلف باشد . اثر مضر تاننهای 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 می‌شود و قدرت انتخاب حیوانات چراگر را کم می‌کند .
تاننهای متراکم به طور عمده در گیاهان دولپه ای به خصوص در گونه‌های 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 بخش‌های 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 می‌شود .از آنجایی که بیشتر تانن در پوست سخت منبع خوراکی فرار دارد پاکسازی پوست سخت از منبع خوراکی یکی از روش‌هایی است که میتوان تا حد زیادی از حضور تانن کاست .تانن متراکم در واکوئولهای سلول گیاه قرار گرفته است. کاهش حدود 50 ٪ تانن در 4 پس از ذخیره سازی بدست می‌اید. 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 می‌یابد.
روش شیمیایی:
ازجمله محلول‌های شیمیای متداول برای پاک نمودن مواد خوراکی از تانن خیساندن آنها در محلول نمک طعام NAOH است . مقدار تانن برگ بلوط میتواند 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 می‌رسد به کار گیری NH4OH نه تنها موجب کاهش تانن می‌گردد بلکه ازت غیر پروتئنیی مواد خوراکی را نیز افزایش می‌دهد.
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 نمی‌باشد .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 کمی‌در هضم سلولز و همی‌سلولز شد.پلیاتیلن تا به حال هیچ اثر سازگار در گوسفند چراکننده از مراتع حاوی تانن نداشته، پلی اتیلن درانداز‌های 12.5، 25، 32 و 50 گرم در روز به عنوان مکمل رژیم غذایی در گوسفند چراکننده از مراتع حاوی تانن مورد استفاده قرارمی‌کیرد .
پلی اتیلن هر روز صبح مخلوط با مقدار کمی‌از کنسانتره به گوسفندان قبل از چرا داده می‌شود.
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 می‌شود.اما این تفاوت آماری معنی داری نبوده ؛ هیچ پیشرفت‌های 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) می‌شود PVP بطور قابل توجهی گران تر از پلی اتیلن است .
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 می‌شود.
انتخاب و اصلاح نباتات:
مربوط به تکنیک‌های مدرن و مهندسی ژنتیک، میتواند برای بهینه سازی مقدار تانن مواد غذا، مورد استفاده قرار گیرد از این رو باعث افزایش ارزش غذایی می‌شود .
شاید درمان میکروبی یا آنزیمی‌از خوراک به تنزل تانن ممکن است در دراز مدت توسعه یابد.
اثرات مفید تاننها در نشخوارکنندگان
در سال 1997 ماکار و همکاران پیشنهاد کردند که وجود 2 ـ 3 درصد تانن متراکم در جیره نشخوارکنندگان میتواند مفید باشد این اثرات مفید میتواند به غلظت تانن، نوع و ساختار آن و شرایط دامی‌بستگی داشته باشد . تاننها با کاهش پروتئولیز؛ قادر به کاهش اتلاف بیش از حد پروتئین‌ها با تجزیه بالای میکروبهای شکمبه می‌باشد . این اثرات که شامل افزایش پروتئین عبوری، راندمان سنتز پروتئین میکروبی و باز چرخ اوره است را میتوان مورد مطالعه بیشتری قرار داد. همبستگی بالایی بین فعالیت تانن با میزان رسوب پروتئین وجود دارد.
تانن در غلظت‌های کم تا متوسط سبب ممانعت از نفخ با ممانعت از تولید یک کف پایدار در شکمبه می‌شود، افزایش جریان نیتروژن غیر آمونیاکی ( NAN) و اسیدهای آمینه ضروری (EAA) به ویژه متیونین از شکمبه به روده باریک می‌شوند . اثرات مثبت تاننها بر بهره وری پروتئین از نظر علمی‌مهم است، زیرا هزینه پروتئولیز و یاد دآمیناسیون در شکمبه را محدود می‌کند.
شواهد فزاینده ای در دست است که گوسفندان آلوده با نماتودهای دستگاه گوارش می‌توانند تعداد تخم انگل در مدفوع را کاهش داده یا بار انگلی را بکاهند و یا هر دو مورد ؛ وهنگامی‌که گوسفندان از علوفه‌هایی 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 کرم‌های 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 می‌کنند که آنها ممکن است مستقیما تاثیرات کرم کشی روی انگل‌های 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.
تانن دانه‌ها را در برابر حمله‌های حشرات، باکترها، قارچها و پرندگان وحشی حفاظت می‌کند . 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 کردن 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 در دانه گیاهان لگومینه خانواده Lotoidea و جنس‌های Sesbania، Robinia وCanavalia وجود دارند.کاناوانین در سال 1929 توسط کیتاگاوا در لوبیای جک کشف شد و در 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 می‌شود. شکل ساختمانی آرژنین مشابه شکل زیر است که در ساختمان آن به جای اتم کربن، اکسیژن قرار می‌گیرد.
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 می‌شود و به دنبال آن موجب کاهش ارزش PKa گروه گوانیدوکسی به 04/7 می‌شود، در حالیکه PKa گروه گوانیدوکسی در آرژنین 48/12 است (روسنتال 2001).
لوبیای جک یک منبع خوب پروتئین و انرژی برای جوجه‌های 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 می‌باشد. کاناوانین ذخیره شده در دانه گیاهان لگومینه تقریباً بیش از 10درصد ماده خشک دانه و 90 درصد نیتروزن به صورت اسید آمینه‌های آزاد آنها را تشکیل می‌دهند.
از منابع دیگر کاناوانین میتوان 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 می‌شود. دانه این گیاه حاوی 24 درصد پروتئین، 57/13 مگاژول بر کیلوگرم انرژی و مقادیر بالایی مواد معدنی (P,Cl,K,Fe,Ca) می‌باشد. 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 می‌باشد 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 سمی‌برعملکرد طیور است. در صورت عمل آوری مواد خوراکی حاوی کاناوانین میتوان از آنها در جیره طیور استفاده کرد.
کاناوانین باعث کاهش کوتاه مدت مصرف خوراک، کاهش وزن بدن و جلوگیری از رشد می‌شود. تغذیه جوجه‌های گوشتی با جیره حاوی یک درصد کاناوانین موجب کاهش 50 درصدی در مصرف خوراک در طول 12 ساعت اولیه خوراک دهی می‌شود.
مکانیسم اینکه چگونه کاناوانین موجب کاهش مصرف خوراک می‌شود دقیقاً مشخص نشده است ولی دلایل احتمالی آن عبارت اند از:
1- تداخل در غلظت اسید آمینه‌های پایه پلاسما (هیستیدین، لیزین و آرژنین)
2- جلوگیری ازتشکیل نیتریک اکساید از آرژنین
3- تغییر غلظت نوروترانسمیترهای مغز که از اسید آمینه‌های ضروری منشا می‌گیرند (صادقی و همکاران 2004).
گیاهان لگومینه حاوی کاناوانین علاوه بر کاناوانین دارای مواد ضد تغذیه ای دیگری هم هستند و تفکیک اثرات سمی‌این 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 آمینه‌های پایه پلاسما بعد از مصرف خوراک‌های حاوی کاناوانین کاهش می‌یابد 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 سلول‌ها ساخته و ترشح می‌شوند. این سطح پوششی در نوک میکروویلی‌ها هستند و حاوی تعدادی از آنزیم‌های گوارشی و سایر آنزیم‌ها هستند. وجود تعدادی از آنزیم‌های گوارشی (مالتازها، آلکالین فسفاتازها و آمینوپپتیدازها) نقش پرزهای غشا را به عنوان یک سطح هضمی- جذبی تقویت می‌کند و اجزای مربوط به هضم و جذب در کنار همدیگر قرار می‌گیرند. کاناوانین از جذب آرژنین توسط انتقال دهنده‌های وابسته به سدیم در غشای نوک آنتروسیت‌ها جلوگیری می‌کند. طیور از جمله حیواناتی هستند که به تعادل اسید آمینه‌ها خیلی حساس هستند و با تغییر در تعادل اسید آمینه‌ها علائمی‌به مرکز کنترل کننده اشتها در مغز می‌فرستند و موجب کاهش مصرف خوراک و مواد مغذی و در نتیجه کاهش رشد می‌شوند. هنگامی‌که از لوبیای جک حاوی کاناوانین در جیره طیور استفاده می‌شود با اضافه کردن لیزین و آرژنین به جیره اثرات مضر کاناوانین ا زبین نمی‌رود (میچلانگلی 1994).
آرزنین در بدن حیوانات پیش‌ساز چندین مسیرمتابولیکی می‌باشد 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 می‌شود. نیتریک اکسایدیک گاز موقتی است که بصورت آندوژنوس تولید می‌شود و وظایف بیوشیمیایی مهمی‌در بدن دارد کاناوانین به خاطر شباهتی که با آرژنین دارد، به عنوان یک بازدارنده ی انتخابی از فعالیت نیتریک اکساید سنتاز ممانعت می‌کند و مانع تشکیل نیتریک اکساید می‌شود(نولز و همکاران 1994). بازدارنده‌های آنزیم نیتریک اکساید سنتاز باعث کاهش کوتاه مدت خوراک مصرفی می‌شوند . نیتریک اکساید در انسان با نقشی که در تحرک دستگاه گوارش و انتقال عصبی و ترشح هورمون‌های انسولین و ACTH دارد موجب کنترل کوتاه مدت مصرف غذا و اشتها می‌شوند(ووزو و همکاران 1999). کاناوانین به دلیل شباهت ساختمانی که با آرژنین دارد با tRNA آرژنیل سنتاز ترکیب می‌شود و تولید پروتئین کاناوانیل می‌کند (روسنتال 2000) این پروتئین‌ها با همان سرعتی که تولید می‌شوند، تجزیه شده و به این ترتیب موجب کوتاه شدن و تداخل در متابولیسم RNA و DNA می‌شوند.
اثرات متقابل کاناوانین- آرژنین با اثرات متقابل لیزین –آرژنین یکسان است و استفاده از برخی مکمل‌های جیره ای، اثرات آنتاگونیست لیزین و آرژنین را در جوجه‌های تغذیه شده با لوبیای جک کاهش می‌دهد از جمله این مکمل‌ها میتوان به آمینوایزوبوتیریک اسید، کراتین و پتاسیم استات اشاره کرد. استفاده ازاین مکمل‌ها در جیره جوجه‌ها باعث افزایش بازدهی غذا و استفاده از نیتروژن می‌شود. کاناوانین از فعالیت آنزیم ترانس آمیدیناز در کبد جلوگیری می‌کند و باعث کاهش سنتز آندوژنوس کراتین می‌شود.
آرژنین برای طیور یک اسید آمینه ی ضروری است چون طیور فاقد چرخه اوره فعال در کبد خود میباشند و در نتیجه قادر به سنتزآرژنین در بدن نیستند و باید آرژنین مورد نیاز از طریق جیره تامین شود. جوجه‌های تغذیه شده با لوبیای جک حاوی کاناوانین دفع اوره را افزایش می‌دهند و این به دلیل بالا رفتن غلظت آرژیناز کلیه اتفاق می‌افتد. بالا رفتن غلظت آرژیناز منجر به تبدیل آرژنین به اوره و اورنیتین می‌شود و در نتیجه مقدار آرژنین کاهش می‌یابد و به هم خوردن تعادل لیزین و آرژنین موجب تشدید اثر ضد آنتاگونیستی این دو می‌شود. در این حالت لیزین باز جذب آرژنین را از کلیه کم می‌کند. افزایش لیزین منجر به کاهش رشد می‌شود 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 نمی‌دهد و در نتیجه کاهش رشد در طیور مشاهده می‌شود.
از هیدرولیز کاناوانین، کانالین بوجود می‌آید این ترکیب آنالوگ اورنیتین است و با پیردوکسال فسفات اثر آنتاگونیست دارد و باعث مهار فعالیت آنزیم اورنیتین دکربوکسیلاز می‌شود. این آنزیم یک آنزیم کلیدی درتولید پلی آمینها است. پلی آمینها در رشد سلولی و سنتز DNA نقش دارند.
راه‌های کاهش مقدار کاناوانین مواد خوراکی
راه‌های مختلفی برای کاهش دادن مقدار کاناوانین مواد خوراکی گزارش شده است که از آن میتوان به گرما دادن (اتوکلاو کردن، جوشاندن و برشته کردن ) و خیساندن در آب و اسید استیک و قلیا اشاره کرد. هر کدام از این راه‌های فوق باعث کاهش مقدار کاناوانین می‌شود ولی هنگامی‌که تلفیقی از همه این روش‌ها استفاده کنیم مقدار کاناوانین به مقدار بیشتری کاهش می‌یابد. برای مثال صادقی و همکاران (2004) گزارش کردند وقتی دانه‌های 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 هنگامی‌که دانه‌های 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 دانه‌ها دیده می‌شود.
نتیجه گیری
ساپونینها خاصیت مشابه کف زایی آنها، در اصل از لغت انگلیسی Soap گرفته شده است که همان صابون است، تماماً در یک گروه قرار گرفته اند.عوارض ناشی از مصرف منابع ساپونین دار در نشخوار کنندگان تولید مقادیر بسیار بالایی حباب‌های گازی حاصل از تخمیر مواد غذائی که نهایتا منجر به نفخ می‌گردد .
طیور حساسیت زیادی به ساپونینهاl دارند . حضور 20% یونجه در جیره طیور میتواند معادل 3/0% ساپونین داشته باشد موجب کاهش شدید رشد می‌گردد .کاهش تولید تخم مرغ در مرغ‌های تخمگذار.موجب عدم ترشح آنزیم‌های دستگاه گوارش می‌شود. کاهش فعالیت آنزیم‌هایی مثل آلفا- کیموتریپسین را موجب می‌گردد.توانایی تشکیل ترکیبات با کلسترول داشته موجب کاهش بی رویه کلسترول خون می‌شوند.
اثرات مثبت بعضی ساپونینها بر 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 . تاننها متبلور نبوده، فاقد ازت ولی دارای عوامل فنول و گلوکز در ساختمان خود هستند . در حالت خالص توده ای بی شکل، بی رنگ، با مز ه ای تلخ و گس میباشند.خواص ضد تغذیه ای تاننها با توجه به اینکه مهمترین خاصیت تاننها قابلیت آنها در ترکیب با پروتئین است، بنابر این موجب باز دارندگی عمل آنزیم‌ها می‌شوند.
با استناد به اینکه تاننها فعالیت آنزیم‌ها را مختل می‌کنند، موجب اختلال در فعالیت آنزیم‌های مورد استفاده در امر هضم نشاسته شده که در نتیجه انرژی مصرفی نیز کاهش می‌یابد.اثرات مفید تاننها در نشخوارکنندگان وجود 2 ـ 3 درصد تانن متراکم در جیره نشخوارکنندگان میتواند مفید باشد این اثرات مفید میتواند به غلظت تانن، نوع و ساختار آن و شرایط دامی‌بستگی داشته باشد . تاننها با کاهش پروتئولیز؛ قادر به کاهش اتلاف بیش از حد پروتئین‌ها با تجزیه بالای میکروبهای شکمبه می‌باشد. کاناوانین یک اسید آمینه ی غیرپروتئینی سمی‌است که در دانه گیاهان لگومینه ی مناطق گرمسیری وجود دارد و به دلیل شباهت ساختاری زیاد آن با آرژنین، مهمترین آنالوگ آن به حساب می‌آید و باعث تداخل در سوخت و ساز آن می‌شود.
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 آمینه‌های 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 پروتیئن‌های 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 آمینها.
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-