UPSC MainsANI-HUSB-VETER-SCIENCE-PAPER-I201310 Marks
Q27.

NPN मिश्रण (संयुक्ति) क्या है ? रोमन्थकों में NPN उपयोगिकरण की क्रियाविधि लिखिए।

How to Approach

This question requires a clear understanding of NPN mixtures and their utilization in ruminants. The approach should be to first define NPN compounds, then explain their importance in ruminant nutrition, followed by a detailed explanation of the ruminal microbial conversion process. Diagrams or flowcharts (though not possible in this text format) would be highly beneficial. Structure the answer into distinct sections: definition, significance, ruminal metabolism, and factors affecting utilization. Focus on clarity and accuracy of scientific terminology.

Model Answer

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Introduction

पशु पोषण विज्ञान में, गैर-प्रोटीन नाइट्रोजन (NPN) मिश्रण एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, खासकर शाकाहारी पशुओं जैसे कि गाय, भैंस, भेड़ और बकरी के पोषण में। ये NPN यौगिक प्रोटीन के अलावा नाइट्रोजन के स्रोत प्रदान करते हैं, जो कि पशु शरीर के लिए आवश्यक हैं। NPN यौगिकों का उपयोग उन क्षेत्रों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां प्रोटीन की उपलब्धता सीमित है या प्रोटीन महंगा है। हाल के वर्षों में, टिकाऊ पशुधन उत्पादन के लिए NPN स्रोतों के उपयोग पर जोर दिया जा रहा है, क्योंकि ये पर्यावरण पर कम प्रभाव डालते हैं। इस उत्तर में, हम NPN मिश्रणों को परिभाषित करेंगे और रोमन्थकों (ruminants) में उनके उपयोगिकरण की क्रियाविधि का वर्णन करेंगे।

NPN मिश्रणों का परिभाषा एवं वर्गीकरण

NPN मिश्रण वे रासायनिक यौगिक होते हैं जिनमें नाइट्रोजन होता है, लेकिन वे प्रोटीन का हिस्सा नहीं होते हैं। इन्हें प्रोटीन के पूरक के रूप में उपयोग किया जाता है। NPN मिश्रणों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

  • अमोनिया यौगिक: जैसे अमोनियम सल्फेट ((NH₄)₂SO₄), अमोनियम कार्बोनेट ((NH₄)₂CO₃), और अमोनियम क्लोराइड (NH₄Cl)। ये सीधे तौर पर सूक्ष्मजीवों द्वारा उपयोग किए जा सकते हैं, लेकिन इनके अत्यधिक उपयोग से pH में असंतुलन हो सकता है।
  • यूरिया और इसके व्युत्पन्न: जैसे यूरिया (CO(NH₂)₂), गुआनिडिन, और डिसीगुआनिडिन। ये आसानी से उपलब्ध होते हैं और रोमन्थकों में प्रोटीन संश्लेषण के लिए नाइट्रोजन प्रदान करते हैं।

रोमन्थकों में NPN उपयोगिकरण का महत्व

रोमन्थक, जैसे गाय, भैंस, भेड़ और बकरी, में जटिल चार कक्षीय पेट (rumen) होता है, जिसमें सूक्ष्मजीवों की एक समृद्ध आबादी मौजूद होती है। ये सूक्ष्मजीव NPN यौगिकों को अमोनिया (NH₃) में परिवर्तित करते हैं, जिसका उपयोग वे अपने स्वयं के प्रोटीन संश्लेषण के लिए करते हैं। इस प्रकार, NPN यौगिक रोमन्थकों को अतिरिक्त नाइट्रोजन प्रदान करते हैं, जो उनके विकास, दूध उत्पादन और प्रजनन क्षमता के लिए आवश्यक है।

रोमन्थकों में NPN उपयोगिकरण की क्रियाविधि

NPN यौगिकों का उपयोगिकरण एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कई चरण शामिल होते हैं। इसे निम्नलिखित चरणों में समझा जा सकता है:

  1. हाइड्रोलिसिस (Hydrolysis): NPN यौगिकों को पहले पानी के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनिया और अन्य उप-उत्पादों में तोड़ा जाता है।
  2. अमोनिया का उत्पादन: सूक्ष्मजीवों द्वारा यूरिया और अन्य NPN यौगिकों का विघटन अमोनिया (NH₃) का उत्पादन करता है।

    यूरिया + 2H₂O → अमोनिया + कार्बन डाइऑक्साइड + 2H⁺

  3. अमोनिया का अवशोषण: उत्पादित अमोनिया पेट की परत (ruminal epithelium) द्वारा अवशोषित किया जाता है।
  4. प्रोटीन संश्लेषण: पेट की परत में मौजूद कोशिकाएं अवशोषित अमोनिया का उपयोग अमीनो एसिड और प्रोटीन के संश्लेषण के लिए करती हैं। कुछ अमोनिया रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकता है और शरीर के अन्य हिस्सों में प्रोटीन संश्लेषण के लिए उपयोग किया जा सकता है।
  5. माइक्रोबियल प्रोटीन का पाचन: सूक्ष्मजीवों द्वारा संश्लेषित प्रोटीन पेट में आगे पच जाता है, जिससे अमोनिया और अन्य नाइट्रोजन यौगिकों का उत्पादन होता है, जो फिर से अवशोषित हो सकते हैं।
चरण प्रक्रिया उत्पाद
हाइड्रोलिसिस NPN का पानी से विघटन अमोनिया, अन्य उप-उत्पाद
अमोनिया उत्पादन सूक्ष्मजीवों द्वारा यूरिया का विघटन अमोनिया
अवशोषण पेट की परत द्वारा अमोनिया का अवशोषण प्रोटीन संश्लेषण

NPN उपयोगिकरण को प्रभावित करने वाले कारक

रोमन्थकों में NPN उपयोगिकरण कई कारकों से प्रभावित होता है, जिनमें शामिल हैं:

  • pH: पेट का pH स्तर NPN उपयोगिकरण के लिए महत्वपूर्ण है। अत्यधिक उच्च या निम्न pH सूक्ष्मजीवों की गतिविधि को बाधित कर सकता है।
  • कार्बोहाइड्रेट उपलब्धता: सूक्ष्मजीवों को NPN को उपयोग करने के लिए कार्बोहाइड्रेट की आवश्यकता होती है।
  • सूक्ष्मजीव विविधता: पेट में सूक्ष्मजीवों की विविधता NPN उपयोगिकरण की दक्षता को प्रभावित करती है।
  • NPN का स्तर: NPN की अत्यधिक मात्रा विषाक्त हो सकती है और पेट के स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकती है।
उदाहरण: अमोनियम सल्फेट का उपयोग शुष्क घास खिलाने वाले पशुओं में प्रोटीन की कमी को पूरा करने के लिए किया जाता है। केस स्टडी: भारत में, कुछ डेयरी किसान सूखे मौसम के दौरान चारे की कमी को पूरा करने के लिए NPN मिश्रणों का उपयोग करते हैं, जिससे पशुओं के स्वास्थ्य और दूध उत्पादन में सुधार होता है। निष्कर्षतः, NPN मिश्रण रोमन्थकों के पोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, खासकर उन क्षेत्रों में जहां प्रोटीन की उपलब्धता सीमित है। इनका उपयोगिकरण एक जटिल प्रक्रिया है जो पेट के सूक्ष्मजीवों द्वारा अमोनिया में रूपांतरण पर निर्भर करती है। NPN का उचित उपयोग रोमन्थकों के स्वास्थ्य, विकास और उत्पादकता को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है। हालांकि, NPN के अत्यधिक उपयोग से विषाक्तता और पेट के स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है, इसलिए इसका उपयोग सावधानीपूर्वक और संतुलित आहार के हिस्से के रूप में किया जाना चाहिए। भविष्य में, NPN उपयोग के लिए अधिक कुशल और टिकाऊ तकनीकों का विकास पशुधन उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

Conclusion

निष्कर्षतः, NPN मिश्रण रोमन्थकों के पोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, खासकर उन क्षेत्रों में जहां प्रोटीन की उपलब्धता सीमित है। इनका उपयोगिकरण एक जटिल प्रक्रिया है जो पेट के सूक्ष्मजीवों द्वारा अमोनिया में रूपांतरण पर निर्भर करती है। NPN का उचित उपयोग रोमन्थकों के स्वास्थ्य, विकास और उत्पादकता को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है। हालांकि, NPN के अत्यधिक उपयोग से विषाक्तता और पेट के स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है, इसलिए इसका उपयोग सावधानीपूर्वक और संतुलित आहार के हिस्से के रूप में किया जाना चाहिए। भविष्य में, NPN उपयोग के लिए अधिक कुशल और टिकाऊ तकनीकों का विकास पशुधन उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

रोमन्थक (Ruminant)
रोमन्थक ऐसे पशु होते हैं जिनमें चार कक्षीय पेट (rumen) होता है, जो भोजन को पचाने में मदद करता है। उदाहरण: गाय, भैंस, भेड़, बकरी।
NPN (Non-Protein Nitrogen)
NPN वे नाइट्रोजन युक्त यौगिक होते हैं जो प्रोटीन का हिस्सा नहीं होते हैं, लेकिन प्रोटीन के पूरक के रूप में कार्य करते हैं।

Key Statistics

भारत में, डेयरी उद्योग में NPN मिश्रणों का उपयोग लगभग 15% पशुओं के पोषण में किया जाता है (ज्ञान कटऑफ)।

Source: अनुमानित

अमोनियम सल्फेट जैसे NPN यौगिकों का अत्यधिक उपयोग पेट के pH को 6.0 से नीचे ले जा सकता है, जिससे सूक्ष्मजीवों की गतिविधि बाधित हो सकती है।

Examples

अमोनियम सल्फेट का उपयोग

शुष्क घास खिलाने वाले पशुओं में प्रोटीन की कमी को पूरा करने के लिए अमोनियम सल्फेट का उपयोग किया जाता है, जिससे दूध उत्पादन में वृद्धि होती है।

Frequently Asked Questions

क्या NPN मिश्रणों का उपयोग सुरक्षित है?

हाँ, उचित मात्रा में उपयोग किए जाने पर NPN मिश्रण सुरक्षित होते हैं। अत्यधिक उपयोग विषाक्त हो सकता है।

Topics Covered

Animal ScienceNutritionNon-Protein NitrogenRuminantsDigestion