VET354B Ernæring og metabolisme

Ernæring og metabolisme

Emnet består av én blokk:

Emnet skal gi studentene kunnskap om grunnleggende ernæring (særtrekk og behov) og metabolisme (energiomseting), med vekt på metabolsk regulering.

Arter som det forventes kunnskap om er sports- og familiedyr inkl. hund, katt, hest og exotics og produksjonsdyr som drøytryggere, gris, fjørfe og laksefisk

Det undervises komparativt pattedyr, fugl og fisk

Læringsmål med leseveiledning

VET354B Metabolisme og ernæring

Dette dokumentet beskriver læringsmålene i VET354B Metabolisme og ernæring, med henvisning til lærebøker og annet undervisningsmateriell.

Forkunnskaper:

VET354B etterfølger kursene VET351 («Virveldyret», anatomi, embryologi, vevslære, cellebiologi og molekylærbiologi) og VET354A (Anatomi & Fysiologi, bevegelsesapparatet, fordøyelse, sirkulasjon, respirasjon og urinorganer).

VET354B forutsetter derfor at studentene har grundige kunnskaper om den molekylære oppbygningen til biologiske makromolekyler, som proteiner, karbohydrater, lipider og nukleinsyrer. Organeller og deres funksjoner, celler, vev og organer, og det overordnede samspillet mellom disse. Det forventes også meget gode anatomiske og fysiologiske kunnskaper om de ulike husdyrarters fordøyelse og opptak av næringsstoffer. Man skal kjenne til mikrobiota, spesielt med tanke på fermentering i vom, tykktarm og blindtarm og hovedproduktene av disse prosessene. Eksamensoppgaver i VET354B kan i enkelte tilfeller bygge på/ta utgangspunkt i forkunnskaper fra kursene VET351 og VET354A.

Kravene til forkunnskaper gjør at det kun unntaksvis gis fritak for ett eller begge temaene i VET354B.

I beskrivelsen av læringsmålene antydes ønsket dybdeforståelse med begrepene;

1. «Gjøre rede for og anvende» - studenten kan gi en detaljertforklaring/beskrivelse av et tema med egne ord, og sette det inn i en faglig/medisinsk kontekst, for eksempel knyttet til en sykdomstilstand. Det forventes evne til å anvende kunnskapen i nye faglige situasjoner, vurdere case-oppgaver og/eller gjøre ulike beregninger som for eksempel av fôrbehov og gjennomføre en holdvurdering av gitte dyreslag.
2. «Kjenne til, skissere» - studenten kan gi en overordnet beskrivelse/forklaring av et tema, uten detaljer. For eksempel «kjenne til» syntesen av nukleotider.
3. «Gjengi, gjenkjenne» - studenten kan gjengi og/eller gjenkjenne enkelte strukturformler og reaksjonssekvenser, samt gi navn på noen regulerte enzymer og forklare hvordan de reguleres. I VET354B vektlegges det å gjengi strukturformler relativt lite, men formler for svært sentrale metabolitter i karbohydrat-, protein og fettstoffskiftet kreves.
4. «Definere» - studenten skal kunne gjengi definisjoner og ligninger, som for eksempel: pH = -log[H+].

Leseveiledning, pensum og studieteknikk: I VET354B etterstreber vi samsvar mellom forelesninger (og annen undervisning) og det som vektlegges til eksamen. Forelesningene legges ut på Canvas (pdfs). Og til forelesningene angis det hvilke kapitler i lærebøker som er relevante og/eller det vil gis henvisning til litteratur som er gjort tilgjengelig på Canvas, vitenskapelige artikler eller andre relevante kilder. Kollokvieoppgaver er også knyttet til spesifikke kapitler i lærebøker, eller annet utdelt materiell, som for eksempel kasuistikker. Vi anbefaler sterkt å jobbe sammen i grupper med kollokvieoppgavene (se nedenfor).

Forelesningene utgjør en sentral del av undervisningsmaterialet, men må brukes sammen med litteratur gitt i leseveiledningen under innlæring. Det er ikke tilstrekkelig å kun benytte forelesningsnotater. Enkelte oppgaver og eksamensspørsmål omfatter stoff som kan være lite eller ikke behandlet i forelesninger, kasusoppgaver, gruppeoppgaver eller kurs, men som er dekket i litteraturen.

Vi anbefaler en studieteknikk som ble utviklet av den amerikanske fysikeren Richard Feynman. Metoden har fire trinn:

1. Studer temaet grundig (stor overraskelse 😊)
2. Forklar temaet høyt for andre - kollokvier er utrolig viktig!
3. Gå tilbake og les på nytt det du ikke kunne forklare og forsøk å forenkle forklaringene dine - den enkleste korrekte forklaringen vinner!
4. Gjenta punktene ovenfor til du har en enkel og logisk forklaring av temaet - da vil du merke at du også husker det godt.

Videoen nedenfor er én av mange om temaet:

https://www.youtube.com/watch?v=UQ_MXwjouT0

Metabolisme

Hovedmålet med metabolismedelen av VET354B er å gi en forståelse av energistoffskiftet og dets regulering. Etter endt kurs skal studentene kunne redegjøre for:

• Hvordan skaffer dyr energien de trenger og hva består energien av?
• Hvordan kan dyr klare seg i lengre perioder uten mat, slik man ser ved sult forårsaket av faste (for eksempel hibernering), matmangel eller sykdom?
• Hvordan koordineres og reguleres energistoffskiftet i ulike organer og vev?

Vi bruker boken «Lippincotts Illustrated Reviews, Biochemistry, 8. utgave 2022. Tidligere utgaver finnes på nett og kan brukes. Kapitlene er korte og de avsluttes med «Concept maps» hvor sammenhenger vises figurativt (meget bra!).

Boken er mye brukt i medisin og den har gode (humane) kliniske eksempler. Etter hvert kapittel er det oppgaver med fasitsvar på samme side. Bokens svakhet er at den er tettpakket - det gjør at man må lese langsomt og grundig. Boken er ment å gi en oversikt over store temaer og den er derfor overfladisk. For eksempel er evolusjonære og komparative aspekter utelatt. Det samme gjelder reaksjonsmekanismer og temaer som cellers evne til å registrere substrattilgang (nutrient sensing) av fettsyrer (PPARs) og aminosyrer (AMPK vs mTOR signalering).

I VET354B undervises «Units» II, III, IV og V, men også kapittel 28 om vitaminer. I forelesningene brukes figurer fra boken og temaenes vekt blir forklart i forelesninger og gjennom kollokvieoppgaver.

I tillegg til forelesninger og kollokvier vil vi jobbe med noen kasuistikker/kliniske eksempler.

Kapittel 6 Bioenergi og oksidativ fosforylering

• Gjøre rede for begrepet Gibbs frie energi og dets forbindelse med likevektskonstanten.
• Gjøre rede for elektrontransportkjeden og oksidativ fosforylering.

Vi krever ikke at strukturformler for ATP, NAD eller FAD reproduseres, men gjenkjennes og de ulike bestanddelene skal kunne påpekes. Det kreves heller ikke detaljert oppbygning av kompleks 5 (Fig 6.14).

Kapittel 28 Vitaminer (kommer tidlig i kurset)

• Kjenne til de ulike grupper av vitaminer. Deres oppbygning (navn) og kunne beskrive/skissere hovedfunksjoner og nøkkelreaksjoner i stoffskiftet hvor ulike vitaminer inngår.

Strukturformler for vitaminene kreves ikke og detaljer knyttet til mangeltilstander og/eller ernæringsmessige behov hos ulike dyrearter undervises i ernæring.

Karbohydratmetabolisme - kapitlene 7-13

• Kjenne til og gjengi karbohydratenes oppbygning og navn (nomenklatur)
• Redegjøre for cellulært opptak av og regulert nedbrytning av glukose via glykolyse og sitronsyresyklus samt syntese via glukoneogenese.
• Redegjøre for funksjoner og regulert syntese og nedbrytning av glykogen.
• Kjenne til og skissere pentosefosfatveien og dens regulering og funksjoner.

Lipidmetabolisme kapitlene 15-18

• Gjengi struktur (generell) og syntese av fettsyrer, fettsyreestere, kolesterol og
• steroidhormoner.
• Kjenne til mekanismer for transport av lipider i blod og opptak av fettsyrer i vev.
• Gjøre rede for regulert syntese og lagring av triglyserider, samt regulert mobilisering ved overgang til sult.
• Gjengi nedbrytning av fettsyrer i mitokondrier med energiutbytte, samt syntese og omsetning av ketonlegemer ved sult.
• Skissere prostaglandinsyntese

Nitrogenmetabolisme kapitlene 19-21

• Kjenne reaksjonene som er involvert i syntese og nedbrytning av aminosyrer.
• Skjematisk gjengi ureasyklus og dens regulering (formler for C5, C6 og C10-forbindelsene i syklusen må ikke kunnes).
• Kjenne til/gjenkjenne/navngi enkelte nitrogenholdige forbindelser med viktige funksjoner.
• Gjengi ligningen med strukturformler for transaminasereaksjonene katalysert av AST (aspartat aminotransferase) og ALT (alanin aminotransferase).

Integrering av metabolismen kapitlene 23-25

• Kjenne til og skissere metabolske prosesser som er karakteristiske for henholdsvis type I diabetes, type II diabetes og ketose hos kyr.
• Kjenne struktur, sekresjonsmekanisme og metabolske effekter av hormonene insulin og glukagon, via regulerte nøkkelenzymer.
• Kjenne til og skissere metabolske prosesser i lever, fettvev, muskel og hjerne i mett tilstand og ved sult.

Ernæring:

• Kunne definere, forklare og anvende terminologi relatert til faget ernæring.
• Gjengi og beskrive kjemiske analyser av fôr og fôrråvarer som danner grunnlaget for en fôrmiddelvurdering.
• Gjøre rede for, og kunne beskrive metoder for bestemmelse et dyrs næringsbehov til vedlikehold og vekst (fôringsforsøk).
• Gjøre rede for og kunne beskrive et dyrs energi- og proteinbehov til vedlikehold og vekst, samt gjengi og forklare bruk av metabolsk kroppsvekt
• Gjøre rede for metoder for bestemmelse av næringsverdien av et fôr (fôrmiddelvurdering), herunder energivurderingssystemer/begreper, proteinverdien av et fôr og karbohydrater i fôr.
• Kjenne til og kunne beskrive metoder for bestemmelse fordøyelighet av et fôr eller fôrråvare (fordøyelighetsforsøk).
• Gjøre rede for effekten av råvarer på fordøyelse, omsetning og passasje hastighet av næringsstoffer hos aktuelle dyreslag samt gjøre komparative vurderinger.
• Kjenne til forskrift om fôrråvarer og gjengi deler av forskriften
• Gjenkjenne og navngi de vanligste norske fôrråvarer (kraftfôr), deres generelle næringsinnhold (karbohydratfôrmidler, proteinfôrmidler, fettfôrmidler), fordøyelighet og biologiske verdi.
• Gjenkjenne og navngi de vanligste grovfôr-råvarer/planter og gjøre rede for betydning av høstetid for grovfôrets næringsverdi.
• Gjøre rede for typer, konservering- og fôrverdi av grovfôr.
• Kjenne til innholdet i en grovfôranalyse, gjøre rede for betydningen av en grovfôranalyse for rasjonsberegning av hest og drøvtygger.
• Gjøre rede for antinæringsstoffer i råvarer og forklare hvordan disse kan påvirke fôrets næringsverdi og fordøyelighet.
• Kjenne til forskrifter om merking av fôr og kunne anvende analyse og ingrediensliste på fôrpakker og innlegg-sedler til å gjennomføre rasjonsberegninger.
• Gjøre rede for hold vurdering av aktuelle dyrearter, og forklare betydningen av hold i beregning av næringsbehovet til et dyr.
• Anvende kunnskap til å løse case-relaterte oppgaver alene og i samarbeide med andre i grupper.
• Gjennomføre enkle beregninger av energi- og næringsinnhold i et fôr på grunnlag av fôrets analyse og ingrediensliste.
• Anvende kunnskapen tilegnet i modulen til å vurdere et dyrs ernæringsmessige status
• Gjennomføre og gjøre rede for hold vurdering av hest og ku og gjøre rede for holdvurdring av de øvrige dyreslag (hund, katt og gris)
• Anvende hold vurdering av hest, hund og katt til å beregne energibehov av det enkelte dyret som utgangspunkt for rasjonsberegninger.
• Gjennomføre enkle rasjonsberegninger på bakgrunn av fôrmiddelvurdering og vurdering av et dyrs næringsbehov.
• Gjennomføre enkle beregninger for evaluering av fordøyelighet av et fôr basert på resultater fra fôringsforsøk.