Atwater system
উইলবার ওলিন অ্যাটওয়াটারের নামে নামকরণ করা অ্যাটওয়াটার সিস্টেম বা এই সিস্টেমের ডেরিভেটিভগুলি খাবারের উপলব্ধ শক্তি গণনার জন্য ব্যবহৃত হয়। 19 শতকের শেষের দিকে এবং 20 শতকের গোড়ার দিকে কানেকটিকাটের মিডলটাউনের ওয়েসলিয়ান বিশ্ববিদ্যালয়ে অ্যাটওয়াটার এবং তাঁর সহকর্মীদের পরীক্ষামূলক গবেষণা থেকে এই ব্যবস্থাটি মূলত বিকশিত হয়েছিল। এর ব্যবহার প্রায়শই বিতর্কের কারণ হয়ে দাঁড়িয়েছে, তবে খুব কম বিকল্প প্রস্তাব করা হয়েছে। মোট নাইট্রোজেন থেকে প্রোটিনের গণনার মতো, অ্যাটওয়াটার সিস্টেমটি একটি প্রচলিত পদ্ধতি এবং এর সীমাবদ্ধতাগুলি এর উৎপত্তির মধ্যে দেখা যায়। উদ্ভূত উপলব্ধ শক্তি (অ্যাটওয়াটার দ্বারা ব্যবহৃত) বিপাকীয় শক্তি (এমই) শব্দটির আধুনিক ব্যবহারের সমতুল্য। মানুষের উপর বেশিরভাগ গবেষণায়, নিঃসরণ এবং গ্যাসের ক্ষতি উপেক্ষা করা হয়। বোমা ক্যালোরিমেট্রি দ্বারা পরিমাপ করা একটি খাবারের মোট শক্তি (জিই) প্রক্সিমেট সিস্টেমে প্রোটিন (জিইপি), ফ্যাট (জিইএফ) এবং কার্বোহাইড্রেট (জিইকো) (পার্থক্য দ্বারা) উপাদানগুলির জ্বলন তাপের যোগফলের সমান। অ্যাটওয়াটার একইভাবে মলের শক্তির মান বিবেচনা করে। উপলব্ধতার সহগগুলি পরিমাপ করে বা আধুনিক পরিভাষায় আপাত পরিপাকযোগ্যতা পরিমাপ করে, অ্যাটওয়াটার মল শক্তি হ্রাস গণনা করার জন্য একটি ব্যবস্থা তৈরি করেছে। যেখানে ডিপি, ডিএফ এবং ডিচো যথাক্রমে প্রোটিন, ফ্যাট এবং কার্বোহাইড্রেটের পরিপাকযোগ্যতা সহগ যা সংশ্লিষ্ট উপাদানের জন্য গণনা করা হয়। প্রস্রাবে শক্তি এবং নাইট্রোজেনের অনুপাত থেকে প্রস্রাবের ক্ষতি গণনা করা হয়েছিল। পরীক্ষামূলকভাবে এটি ছিল 7.9 কিলোক্যালরি/গ্রাম (33 কিলোক্যালরি/গ্রাম) মূত্রের নাইট্রোজেন এবং এইভাবে বিপাকীয় শক্তির জন্য তাঁর সমীকরণটি মোট শক্তির মান হয়ে ওঠে অ্যাটওয়াটার সাহিত্য থেকে সংগৃহীত মান এবং প্রোটিন, ফ্যাট এবং কার্বোহাইড্রেটের জ্বলন তাপও পরিমাপ করে। এগুলি তাঁর সময়ের সাধারণ মিশ্র ডায়েটে প্রোটিন, ফ্যাট এবং কার্বোহাইড্রেটের জ্বলন মোট তাপের জন্য উৎস এবং অ্যাটওয়াটার থেকে প্রাপ্ত ওজনযুক্ত মানগুলির উপর নির্ভর করে সামান্য পরিবর্তিত হয়। এটি যুক্তি দেওয়া হয়েছে যে এই ওজনযুক্ত মানগুলি পৃথক খাবার এবং ডায়েটের জন্য অবৈধ যার খাদ্যদ্রব্যের ক্ষেত্রে গঠন 20 শতকের গোড়ার দিকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে খাওয়া থেকে আলাদা। আপাত পরিপাকযোগ্যতা সহগ অ্যাটওয়াটার সহজ মিশ্রণের জন্য প্রচুর পরিমাণে পরিপাকযোগ্যতা সহগ পরিমাপ করে এবং বিকল্প পরীক্ষায় পৃথক খাবারের জন্য প্রাপ্ত মানগুলি পরিমাপ করে। এগুলি তিনি মিশ্র খাদ্যের জন্য মান অর্জনের জন্য একটি ওজনযুক্ত পদ্ধতিতে একত্রিত করেছিলেন। যখন এগুলি মিশ্র ডায়েটের সাথে পরীক্ষামূলকভাবে পরীক্ষা করা হয়েছিল তখন তারা একটি ভাল ভবিষ্যদ্বাণী দেয়নি এবং অ্যাটওয়াটার মিশ্র ডায়েটের জন্য সহগগুলিকে সামঞ্জস্য করেছিল। প্রস্রাবের সংশোধন প্রস্রাবে শক্তি/নাইট্রোজেন অনুপাত যথেষ্ট বৈচিত্র্য দেখায় এবং শক্তি/জৈব পদার্থ কম পরিবর্তনশীল, তবে শক্তি/নাইট্রোজেন মান অ্যাটওয়াটারকে একটি কার্যকর পদ্ধতির সাথে সরবরাহ করে যদিও এটি কিছু বিভ্রান্তি সৃষ্টি করেছে এবং শুধুমাত্র নাইট্রোজেন ভারসাম্যের বিষয়গুলির জন্য প্রযোজ্য। অ্যাটওয়াটারের কাজের উপর ভিত্তি করে, কার্বোহাইড্রেট এবং প্রোটিনের জন্য 4 কিলোক্যালরি/গ্রাম এবং লিপিডের জন্য 9 কিলোক্যালরি/গ্রাম ব্যবহার করে খাবারের শক্তির পরিমাণ গণনা করা সাধারণ অভ্যাসে পরিণত হয়। পরে ইউ. এস. ডি. এ-র আনাবেল মেরিল এবং বার্নিস ওয়াট এই ব্যবস্থার উন্নতি করেন, যারা এমন একটি ব্যবস্থা উদ্ভাবন করেন যার মাধ্যমে বিভিন্ন খাবারের জন্য নির্দিষ্ট ক্যালোরি রূপান্তরকারী উপাদানের প্রস্তাব দেওয়া হয়। প্রথমত, বিভিন্ন খাদ্য উৎস থেকে প্রাপ্ত প্রোটিন, চর্বি এবং কার্বোহাইড্রেটের মোট শক্তির মান ভিন্ন এবং দ্বিতীয়ত, বিভিন্ন খাবারের উপাদানগুলির আপাত পরিপাকযোগ্যতা ভিন্ন। এই ব্যবস্থাটি বিচ্ছিন্ন প্রোটিন, চর্বি এবং কার্বোহাইড্রেটের বিস্তৃত পরিসরের জ্বলন পরিমাপ তাপের উপর নির্ভর করে। এটি পরিপাকযোগ্যতা অধ্যয়নের তথ্যের উপরও নির্ভর করে, যেখানে সেই খাবারগুলির আপাত পরিপাকযোগ্যতা সহগগুলি পরিমাপ করার জন্য পৃথক খাবারগুলিকে বেসাল ডায়েটের জন্য প্রতিস্থাপন করা হয়েছে। এই পদ্ধতিটি এই ধারণার উপর ভিত্তি করে যে অন্ত্রের মিশ্রণে খাবারের মধ্যে কোনও মিথস্ক্রিয়া নেই এবং ব্যবহারিক দৃষ্টিকোণ থেকে, মানুষের সাথে এই ধরনের গবেষণাগুলি প্রয়োজনীয় নির্ভুলতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। পার্থক্য দ্বারা কার্বোহাইড্রেটের ব্যবহার এবং ডায়েটরি ফাইবারের প্রভাবের উপর ভিত্তি করে অনুমান কার্বোহাইড্রেট পার্থক্য পদ্ধতির দ্বারা বেশ কয়েকটি সমস্যা উপস্থাপন করে। প্রথমত, এটি চিনি, শ্বেতসার এবং অনুপলব্ধ কার্বোহাইড্রেট (রুফেজ বা "ডায়েটরি ফাইবার")-এর মধ্যে পার্থক্য করে না। এটি প্রথমে কার্বোহাইড্রেটের জন্য নির্ধারিত মোট শক্তিকে প্রভাবিত করে-সুক্রোজে 3.95 কিলোক্যালরি/গ্রাম (16.53 কেজে/গ্রাম) এবং শ্বেতসার 4.15 কিলোক্যালরি/গ্রাম (17.36 কেজে/গ্রাম) জ্বলন তাপ থাকে। দ্বিতীয়ত, এটি এই সত্যটি সরবরাহ করে না যে চিনি এবং শ্বেতসার কার্যত সম্পূর্ণরূপে হজম এবং শোষিত হয় এবং এইভাবে তাদের জ্বলন তাপের সমতুল্য বিপাকীয় শক্তি সরবরাহ করে। অনুপলব্ধ কার্বোহাইড্রেট (ডায়েটরি ফাইবার) বড় অন্ত্রে পরিবর্তনশীল পরিমাণে অবনমিত হয়। এই মাইক্রোবিয়াল পরিপাকের পণ্যগুলি হল ফ্যাটি অ্যাসিড, সিও2 (কার্বন ডাই অক্সাইড), মিথেন এবং হাইড্রোজেন। ফ্যাটি অ্যাসিড (অ্যাসিটেট, বিউটাইরেট এবং প্রোপিওনেট) বড় অন্ত্রে শোষিত হয় এবং কিছু বিপাকীয় শক্তি প্রদান করে। অবক্ষয়ের পরিমাণ নির্ভর করে খাদ্যতালিকাগত তন্তুগুলির উৎস (এর গঠন এবং বিভাজনের অবস্থা) এবং খাদ্যতালিকাগত তন্তু গ্রহণকারী ব্যক্তির উপর। এই উৎস থেকে প্রাপ্ত শক্তির বিষয়ে দৃঢ় নির্দেশনা দেওয়ার জন্য অপর্যাপ্ত তথ্য রয়েছে। পরিশেষে খাদ্যতালিকাগত তন্তু নাইট্রোজেন এবং চর্বির মলত্যাগ হ্রাসকে প্রভাবিত করে। বর্ধিত চর্বি হ্রাস ছোট অন্ত্রের শোষণের উপর প্রভাবের কারণে হয়েছে কিনা তা স্পষ্ট নয়। উচ্চ ফাইবারযুক্ত খাবারে মলের নাইট্রোজেন হ্রাসের বৃদ্ধি সম্ভবত মলের ব্যাকটেরিয়াল নাইট্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধির কারণে হয়। তবে এই উভয় প্রভাবই আপাত পরিপাকযোগ্যতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে এবং তাই অ্যাটওয়াটার সিস্টেম সেই ডায়েটগুলির জন্য সঠিক শক্তি রূপান্তরকারী কারণগুলিতে ছোটখাটো পরিবর্তনের নিশ্চয়তা দেয়। শক্তির মান গণনা সম্পর্কিত তাত্ত্বিক এবং ব্যবহারিক বিবেচনাগুলি খাদ্য উপাদানগুলির প্রোটিনের জ্বলন তাপমাত্রার তারতম্য এই বৈচিত্র্যের মাত্রার জন্য পরীক্ষামূলক প্রমাণ খুব সীমিত, তবে পৃথক অ্যামিনো-অ্যাসিডের জ্বলন তাপ ভিন্ন হওয়ায় বিভিন্ন প্রোটিনের মধ্যে বৈচিত্র্য আশা করা যুক্তিসঙ্গত। কঙ্গ্লুটিনের (নীল লুপিন থেকে) 5.48 থেকে হর্ডেইনের (বার্লি) 5.92 পর্যন্ত একটি পর্যবেক্ষিত পরিসীমা রিপোর্ট করা হয়েছিল, যা অ্যাটওয়াটার্সের জেলাটিনের জন্য 5.27 থেকে গমের গ্লুটেনের জন্য 5.95 এর সাথে তুলনা করে। অ্যামিনো-অ্যাসিড তথ্য থেকে একটি প্রোটিনের জন্য প্রত্যাশিত মান গণনা করা কঠিন, কারণ দাহের কিছু তাপ সঠিকভাবে জানা যায় না। গরুর দুধের প্রাথমিক হিসেব অনুযায়ী এর মান প্রায় 5.5 কিলোক্যালরি/গ্রাম (23 কিলোক্যালরি/গ্রাম)। চর্বি অনুরূপভাবে পরীক্ষামূলক প্রমাণ সীমিত, তবে যেহেতু ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি তাদের জ্বলন তাপমাত্রায় পৃথক হয়, তাই চর্বিগুলি জ্বলন তাপমাত্রায় পরিবর্তিত হবে বলে আশা করা উচিত। যাইহোক, এই পার্থক্যগুলি তুলনামূলকভাবে ছোট-উদাহরণস্বরূপ, বুকের দুধের চর্বিতে 9.37 কিলোক্যালরি/গ্রাম (39.2 কিলোক্যালরি/গ্রাম) জ্বলন তাপ থাকে যা গরুর দুধের চর্বির 9.19 কিলোক্যালরি/গ্রাম (38.5 কিলোক্যালরি/গ্রাম)-এর তুলনায়। কার্বোহাইড্রেট মনোস্যাকারাইডের জ্বলন ক্ষমতা প্রায় 3.75 কিলোক্যালরি/গ্রাম (15.7 কিলোক্যালরি/গ্রাম), ডিস্যাকারাইড 3.95 কিলোক্যালরি/গ্রাম (16.5 কিলোক্যালরি/গ্রাম) এবং পলিস্যাকারাইড 4.15 থেকে 4.20 কিলোক্যালরি/গ্রাম (17.4 থেকে 17.6 কিলোক্যালরি/গ্রাম)। হাইড্রোলাইসিসের তাপ খুব কম এবং মনোস্যাকারাইড ভিত্তিতে গণনা করা হলে এই মানগুলি মূলত সমতুল্য। এইভাবে 100 গ্রাম সুক্রোজ হাইড্রোলাইসিস 105.6 গ্রাম মনোস্যাকারাইড দেয় এবং 100 গ্রাম স্টার্চ হাইড্রোলাইসিস 110 গ্রাম গ্লুকোজ দেয়। আপাত পরিপাকযোগ্যতা সহগ মানুষের পরিপাকতন্ত্র একটি অত্যন্ত কার্যকরী অঙ্গ, এবং নাইট্রোজেনযুক্ত উপাদান এবং চর্বির মল নিঃসরণ গ্রহণের একটি ছোট অনুপাত (সাধারণত 10 শতাংশেরও কম)। অ্যাটওয়াটার স্বীকার করেছে যে, মল নিঃসরণ হল অবশোষিত অন্ত্রের স্রাব, ব্যাকটেরিয়া উপাদান এবং বিপাক, শিথিল শ্লেষ্মা কোষ, শ্লেষ্মা এবং শুধুমাত্র সামান্য পরিমাণে, অবশোষিত খাদ্য উপাদানগুলির একটি জটিল মিশ্রণ। এটি একটি কারণ হতে পারে যে তিনি হজমের পরিবর্তে প্রাপ্যতা ব্যবহার করতে বেছে নিয়েছিলেন। তাঁর দৃষ্টিভঙ্গি ছিল যে এই মলের উপাদানগুলি সত্যই অনুপলব্ধ ছিল এবং মল নিঃসরণের প্রকৃতির প্রতি তাঁর আপাত অবজ্ঞা ব্যবহারিক প্রেক্ষাপটে ন্যায়সঙ্গত ছিল। যেখানেই মলের নিঃসরণ কম হয়, সেই অনুপাতটি এককের সাথে আনুমানিক হবে এবং এইভাবে এই সহগগুলির পার্থক্য কম থাকে এবং স্থিরতার চেহারা থাকে। এটি জাল কারণ মল নিঃসরণ এমনকি একটি ধ্রুবক ডায়েটে পরিবর্তনশীল, এবং এমন কোনও প্রমাণ নেই যে মল নিঃসরণ আসলে এই সহগগুলির দ্বারা বোঝানো উপায়ে গ্রহণের সাথে সম্পর্কিত। খাদ্য এবং খাদ্যাভ্যাসের শক্তির মান গণনায় ব্যবহারিক বিবেচনা শক্তির মান গণনাকে অবশ্যই সরাসরি পরিমাপের বিকল্প হিসাবে বিবেচনা করা উচিত এবং তাই সরাসরি মূল্যায়নের সাথে তুলনা করার সময় কিছু ভুলের সাথে যুক্ত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এই ভুলগুলি বেশ কয়েকটি কারণে উদ্ভূত হয়ঃ খাবারগুলি জৈবিক মিশ্রণ এবং যেমন গঠনে উল্লেখযোগ্য বৈচিত্র্য দেখায়, বিশেষত জল এবং চর্বির পরিমাণের ক্ষেত্রে। এর মানে হল যে খাদ্য গঠনের সারণিতে খাবারের প্রতিনিধিত্বমূলক নমুনার জন্য উদ্ধৃত গঠনমূলক মানগুলি খাবারের পৃথক নমুনার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়। যেসব গবেষণায় প্রচুর নির্ভুলতার প্রয়োজন হয়, সেখানে খাওয়া খাবারের নমুনা অবশ্যই বিশ্লেষণ করতে হবে। খাদ্য গ্রহণের পরিমাপ-শক্তি গ্রহণের পরিমাপ করার সময়, খাদ্য গ্রহণের পরিমাপ করা হয় এবং এগুলি যথেষ্ট অনিশ্চয়তার বিষয় বলে জানা যায়। এমনকি খুব ঘনিষ্ঠ তত্ত্বাবধানের অধীনে অধ্যয়নগুলিতেও পৃথক খাদ্যদ্রব্যের ওজনের ত্রুটি খুব কমই ±5 শতাংশের কম হয়। সুতরাং শক্তির গ্রহণ গণনা করার পদ্ধতিগুলি মূল্যায়ন করার সময় একটি নির্দিষ্ট মাত্রার বাস্তববাদ অবশ্যই ব্যবহার করা উচিত এবং অনেক লেখক উদ্ধৃত গণনা করা শক্তির গ্রহণকে ন্যায্যতার চেয়ে বেশি নির্ভুল বলে মনে করেন। স্বতন্ত্র বৈচিত্র্যঃ সমস্ত মানব গবেষণায় ব্যক্তিদের মধ্যে বৈচিত্র্য দেখা যায় এবং বেশিরভাগ গণনায় এই বৈচিত্র্যের অনুমতি দেওয়া হয় না। অ্যাটওয়াটার ব্যবস্থায় অন্তর্নিহিত অনুমানগুলির তাত্ত্বিক এবং শারীরবৃত্তীয় আপত্তিগুলির ফলে এই ব্যবহারিক বিষয়গুলির তুলনায় অনেক কম ত্রুটি হতে পারে। রূপান্তরের কারণগুলি অল্পবয়সী শিশুদের সাথে পরীক্ষামূলক গবেষণা থেকে উদ্ভূত হয়েছিল, তবে বিপাকীয় শক্তি গ্রহণের জন্য এই উত্পাদিত মানগুলি পরিবর্তিত অ্যাটওয়াটার ফ্যাক্টরগুলির সরাসরি প্রয়োগ দ্বারা প্রাপ্ত মানগুলির থেকে সামান্য ভিন্ন ছিল। আরও দেখুন খাদ্য শক্তি ক্যালোরিমিটার রেফারেন্স আরও পড়া মার্কিন কৃষি বিভাগ-কৃষি গবেষণা পরিষেবাঃ আমেরিকান পুষ্টি বিজ্ঞানের প্রতিষ্ঠাতা-উইলবার ওলিন অ্যাটওয়াটার পুষ্টি খাদ্য বিজ্ঞান