پاسخ: نیاز به پروتئین در رژیم غذایی، در اصل یک نیاز «نیتروژنی» و «اسیدهای آمینه ضروری» است. بدن ما مدام در حال ترمیم و بازسازی بافتهاست (پوست، مو، آنزیمها، عضلات). به این فرآیند، چرخش پروتئین بدن (Whole-body protein turnover) میگویند. در حیوانات بالغ، پروتئین فقط برای جبران این فرسایش روزانه مصرف میشود، ولی در تولهها و بچهگربهها، علاوه بر این، برای رشد (Growth) بافت جدید هم نیاز است.
برای سنجش این نیاز، از تعادل نیتروژن (Nitrogen Balance) استفاده میکنیم (چون پروتئین به طور میانگین ۱۶٪ نیتروژن دارد):
فرمول: تعادل نیتروژن = نیتروژن دریافتی از غذا - (نیتروژن دفع شده در ادرار + مدفوع)
📌 نکته تستی: در مطالعات، معمولاً از تعادل صفر برای تعیین نیاز حداقلی (Minimum requirement) حیوان بالغ استفاده میکنند، اما این عدد برای سلامت مطلوب کافی نیست!
پاسخ: روش کلاسیک، استفاده از آزمایش کجلدال (Kjeldahl) یا دستگاه Leco برای اندازهگیری نیتروژن غذا، مدفوع و ادرار است. اما این روش دو محدودیت بزرگ دارد: 1. اطلاعی از اسیدهای آمینه نمیدهد: تعادل نیتروژن نمیگوید کدام اسید آمینه کم یا زیاد است (برای همین مطالعات اسیدهای آمینه جداگانه انجام شده است). 2. حداقل نیاز را نشان میدهد، نه نیاز مطلوب: تحقیقات قدیمی نشان داد سگهایی که دقیقاً به اندازه تعادل صفر پروتئین میخوردند، نسبت به مسمومیت با برخی داروها حساستر بودند.
متن انگلیسی قابل استناد برای پاسخ به این سوال (چون مبهم است):
“the minimum level of protein needed to maintain zero nitrogen balance may not be adequate to promote optimal performance and health. For example, in an early study, when adult dogs were fed diets containing just enough protein to attain zero nitrogen balance, they were found to be more susceptible to the toxicity of certain drugs.”
بنابراین، اعداد به دست آمده، حداقل نیاز (Minimum) هستند و برای بدست آوردن مصرف کافی (Adequate Intake - AI) باید کمی بالاتر رفت تا پاسخگوی استرسهای فیزیولوژیک و تنوع جمعیتی باشد.
پاسخ: چهار عامل کلیدی اینجا نقش دارند (حتماً حفظ کنید):
مثال تستی از متن: در یک مطالعه، جیرهای با ۲۵٪ پروتئین و ۲۰٪ چربی برای بیشینه رشد تولهسگ کافی بود، اما وقتی چربی به ۳۰٪ رسید، برای بیشینه رشد به ۲۹٪ پروتئین نیاز شد (چون تولهسگ کمتر غذا خورد).
پاسخ: خیلی مهم است که تفاوت بین NRC (نیاز حداقلی علمی با پروتئین ایدهآل) و AAFCO (نیاز عملی برای فرمولاسیون غذای تجاری با پروتئینهای معمولی) را بدانید.
| گروه | NRC (حداقل/توصیه شده) | AAFCO (مقدار عملی برای تولید) |
|---|---|---|
| سگ بالغ (نگهداری) | حداقل ۷٪ انرژی (ME) / توصیه شده ۸.۷۵٪ ME | ۱۸٪ از کالری انرژی (ME) |
| تولهسگ (رشد) | زیر ۱۴ هفته: ۲۱٪ ME / بالای ۱۴ هفته: ۱۷.۵٪ ME | ۲۲٪ از کالری انرژی (ME) |
| گربه بالغ (نگهداری) | حداقل ۱۴٪ ME / توصیه شده ۱۷.۵٪ ME | ۲۲.۷۵٪ از کالری انرژی (ME) |
| بچهگربه (رشد) | حدود ۲۰٪ ME | ۲۶.۲۵٪ از کالری انرژی (ME) |
📌 نکته طلایی: عدد AAFCO برای گربهها خیلی بالاتر است چون آنها در طبیعت نمیتوانند با پروتئینهای گیاهی و بیکیفیت خود را تطبیق دهند.
“AAFCO Nutrient Profiles provide nutrient estimates for use in the actual formulation of pet foods.”
پاسخ: این مهمترین سوال فیزیولوژی گربههاست. گربهها برای نگهداری بافتهای خود (نه فقط رشد) پروتئین بیشتری نیاز دارند. در گربههای در حال رشد، ۶۰٪ پروتئین صرف نگهداری و فقط ۴۰٪ صرف رشد میشود، در حالی که در سگها این نسبت برعکس است (۳۳٪ نگهداری، ۶۶٪ رشد).
علت اصلی این موضوع، ناتوانی کبد گربه در کاهش فعالیت آنزیمهای کاتابولیک (Down-regulation) در پاسخ به کاهش پروتئین دریافتی است. در پستانداران دیگر، وقتی پروتئین کم میخورند، آنزیمهای چرخه اوره کاهش فعالیت میدهند تا نیتروژن حفظ شود. اما در گربه، فعالیت این آنزیمها همواره بالاست.
متن انگلیسی قابل استناد برای اثبات این ادعا:
“When most mammals are fed diets high in protein, the enzymes involved in amino acid catabolism… increase in activity… Conversely, when low-protein diets are fed, the activity of these enzymes declines. This adaptive mechanism is a distinct advantage… However, in cats, with the exception of one transaminase enzyme, no significant differences in enzyme activity were found between the cats fed the low-protein diet and the cats fed the high-protein diet.”
همچنین، گربهها توانایی حفظ نیتروژن از منبع عمومی بدن را ندارند و دفع اجباری نیتروژن ادراری (Urinary obligatory nitrogen loss) در آنها بالاست. به همین دلیل، گربههای بیمار و بیاشتها خیلی سریعتر از سگها دچار تحلیل عضلانی میشوند.
پاسخ: ۱۰ اسید آمینه ضروری برای سگ و گربه شامل: آرژنین، هیستیدین، ایزولوسین، لوسین، لیزین، متیونین، فنیلآلانین، ترئونین، تریپتوفان و والین هستند. اما چند مورد بسیار خاص وجود دارد:
الف) آرژنین (Arginine) - بحرانیترین برای گربه: گربهها به شدت به کمبود آرژنین حساس هستند. چون نمیتوانند اورنیتین (Ornithine) و سپس سیترولین (Citrulline) را در روده بسازند (کمبود آنزیم Pyrroline-5-carboxylate synthase). در سایر پستانداران، سیترولین از روده به کلیه رفته و به آرژنین تبدیل میشود، ولی در گربه این چرخه وجود ندارد (به جدول ۱۲-۳ در کتاب مراجعه کنید). کمبود آرژنین در گربه باعث هیپرآمونمی (Hyperammonemia) شدید، استفراغ، اسپاسم عضلانی، آتاکسی و حتی مرگ در عرض چند ساعت میشود.
ب) لیزین (Lysine): در غذاهای بر پایه غلات، اولین اسید آمینه محدودکننده است. همچنین حرارت بالا باعث ایجاد محصولات میلارد (Maillard products) شده و با اتصال به لیزین، قابلیت دسترسی زیستی (Bioavailability) آن را کاهش میدهد.
ج) اسیدهای آمینه گوگرددار (SAA: متیونین و سیستئین): نیاز گربهها حدود ۲۵٪ بیشتر از سگهاست. دلیلش تولید فِلینین (Felineine) در ادرار گربههای نر بالغ (که به عنوان فرومون بوی تند ادرار را ایجاد میکند) و همچنین نیاز بالا برای ساخت فسفولیپیدها (به خاطر رژیم پرچرب) و تولید تورین است.
د) تورین (Taurine) - مهمترین اسید آمینه سولفونیک: تصویر ۱۲-۱ (شکل مسیر سنتز تورین) را ببینید.
ه) تریپتوفان به نیاسین: گربهها به دلیل فعالیت بسیار بالای آنزیم پیکولینات کربوکسیلاز (Picolinate carboxylase) (۳۰ تا ۵۰ برابر موش!) نمیتوانند تریپتوفان را به نیاسین تبدیل کنند (تصویر ۱۲-۲ را ببینید). ولی در عمل خطری ندارد چون بافتهای حیوانی منبع غنی نیاسین هستند.
پاسخ: - کمبود (Protein Deficiency): در حیوانات جوان باعث توقف رشد و در بالغین باعث کاهش توده عضلانی (Lean body mass)، ادم یا آسیت (کاهش آلبومین سرم)، ریزش مو، کاهش ایمنی و سوءتغذیه پروتئین-انرژی (PCM - Protein-Calorie Malnutrition) میشود. در گربهها، اگر غذای سگ (بر پایه غلات) بخورند، به شدت در معرض کمبود پروتئین و تورین قرار میگیرند. - زیادی (Excess): پروتئین اضافی در بدن ذخیره نمیشود (بر خلاف چربی). اگر انرژی کافی باشد، به چربی تبدیل شده و نیتروژن آن به صورت اوره دفع میشود.
🔥 افسانه کلیه (بخش بسیار مهم آزمون): برخلاف باور عمومی، هیچ مدرک قطعی مبنی بر اینکه پروتئین بالا باعث شروع یا پیشرفت نارسایی کلیه در حیوانات سالم میشود، وجود ندارد.
متن انگلیسی قابل استناد: “there is no evidence showing that protein intake initiates or contributes to the progression of kidney dysfunction.”
کلیهها تا وقتی ۷۵٪ از نفرونهای خود را از دست ندهند، علائم بالینی نشان نمیدهند. در حیوانات پیر (Geriatric)، به جای کاهش پروتئین، حتی به کمی پروتئین بیشتر (با کیفیت بالا) برای جلوگیری از تحلیل عضلات مرتبط با افزایش سن نیاز دارند.
نکته نهایی: “protein in the diets of geriatric pets should not be restricted simply because of advancing age.”