Atwater system
வில்பர் ஒலின் அட்வாட்டரின் பெயரால் பெயரிடப்பட்ட அட்வாட்டர் அமைப்பு அல்லது இந்த அமைப்பின் வழித்தோன்றல்கள் உணவுகளின் கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றலைக் கணக்கிட பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த அமைப்பு பெரும்பாலும் 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியிலும், கனெக்டிகட்டின் மிடில்டவுனில் உள்ள வெஸ்லியன் பல்கலைக்கழகத்தில் 20 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியிலும் அட்வாட்டர் மற்றும் அவரது சகாக்களின் சோதனை ஆய்வுகளிலிருந்து உருவாக்கப்பட்டது. அதன் பயன்பாடு அடிக்கடி சர்ச்சைக்கு காரணமாக உள்ளது, ஆனால் சில மாற்று வழிகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. மொத்த நைட்ரஜனில் இருந்து புரதத்தின் கணக்கீட்டைப் போலவே, அட்வாட்டர் அமைப்பு ஒரு மரபு மற்றும் அதன் வரம்புகளை அதன் வழித்தோன்றலில் காணலாம். கிடைக்கும் ஆற்றல் (அட்வாட்டரால் பயன்படுத்தப்படுவது போல) என்பது வளர்சிதை மாற்ற ஆற்றல் (எம். இ.) என்ற வார்த்தையின் நவீன பயன்பாட்டிற்கு சமம். மனிதர்களைப் பற்றிய பெரும்பாலான ஆய்வுகளில், சுரப்புகள் மற்றும் வாயுக்களில் ஏற்படும் இழப்புகள் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன. குண்டு கலோரிமீட்டரி மூலம் அளவிடப்படும் ஒரு உணவின் மொத்த ஆற்றல் (ஜிஇ), அருகிலுள்ள அமைப்பில் உள்ள புரதங்கள் (ஜிஇபி), கொழுப்பு (ஜிஇஎஃப்) மற்றும் கார்போஹைட்ரேட்டுகள் (ஜிஇசோ) (வித்தியாசத்தால்) ஆகிய கூறுகளின் எரிப்பின் வெப்பங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். அட்வாட்டர் மலத்தின் ஆற்றல் மதிப்பை அதே வழியில் கருதுகிறது. கிடைக்கும் தன்மையின் குணகங்களை அளவிடுவதன் மூலம் அல்லது நவீன சொற்களில் வெளிப்படையான செரிமானத்தை அளவிடுவதன் மூலம், அட்வாட்டர் மல ஆற்றல் இழப்புகளைக் கணக்கிடுவதற்கான ஒரு அமைப்பைப் பெற்றது. இங்கு டி. பி, டி. எஃப் மற்றும் டிசோ ஆகியவை முறையே புரதம், கொழுப்பு மற்றும் கார்போஹைட்ரேட்டின் செரிமான குணகங்கள் ஆகும். சிறுநீரில் உள்ள ஆற்றல் மற்றும் நைட்ரஜன் விகிதத்திலிருந்து சிறுநீர் இழப்புகள் கணக்கிடப்பட்டன. சோதனை ரீதியாக இது 7.9 கிலோகலோரி/கிராம் (33 கிலோகலோரி/கிராம்) சிறுநீர் நைட்ரஜனாக இருந்தது, இதனால் வளர்சிதை மாற்ற ஆற்றலுக்கான அவரது சமன்பாடு மொத்த ஆற்றல் மதிப்புகளாக மாறியது. அவரது காலத்தின் வழக்கமான கலப்பு உணவில் புரதம், கொழுப்பு மற்றும் கார்போஹைட்ரேட் ஆகியவற்றின் எரிப்பின் மொத்த வெப்பத்திற்கான ஆதாரங்கள் மற்றும் அட்வாட்டர் பெறப்பட்ட எடையுள்ள மதிப்புகளைப் பொறுத்து இவை சற்று மாறுபடும். இந்த எடையுள்ள மதிப்புகள் தனிப்பட்ட உணவுகளுக்கும், உணவுப் பொருட்களின் அடிப்படையில் கலவை 20 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் அமெரிக்காவில் சாப்பிடப்பட்டவற்றிலிருந்து வேறுபட்ட உணவுகளுக்கும் செல்லுபடியாகாது என்று வாதிடப்பட்டுள்ளது. வெளிப்படையான செரிமான குணகங்கள் அட்வாட்டர் எளிய கலவைகளுக்கு அதிக எண்ணிக்கையிலான செரிமான குணகங்களை அளவிடுகிறது, மேலும் மாற்று சோதனைகளில் தனிப்பட்ட உணவுகளுக்கான பெறப்பட்ட மதிப்புகள் அளவிடப்படுகின்றன. கலப்பு உணவுகளுக்கான மதிப்புகளைப் பெறுவதற்காக இவை ஒரு எடையுள்ள பாணியில் இணைக்கப்பட்டன. கலப்பு உணவுகளுடன் இவை சோதனை ரீதியாக சோதிக்கப்பட்டபோது அவை ஒரு நல்ல கணிப்பைக் கொடுக்கவில்லை, மேலும் கலப்பு உணவுகளுக்கான குணகங்களை அட்வாட்டர் சரிசெய்தது. சிறுநீரில் உள்ள ஆற்றல்/நைட்ரஜன் விகிதம் கணிசமான மாறுபாட்டைக் காட்டுகிறது மற்றும் ஆற்றல்/கரிமப் பொருள் குறைவாக மாறுபடுகிறது, ஆனால் ஆற்றல்/நைட்ரஜன் மதிப்பு அட்வாட்டருக்கு ஒரு நடைமுறை அணுகுமுறையை வழங்கியது, இருப்பினும் இது சில குழப்பங்களை ஏற்படுத்தியுள்ளது மற்றும் நைட்ரஜன் சமநிலையில் உள்ள பாடங்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும். மாற்றியமைக்கப்பட்ட அமைப்பு அட்வாட்டரின் செயல்பாட்டின் அடிப்படையில், கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மற்றும் புரதங்களுக்கு 4 கிலோகலோரி/கிராம் மற்றும் கொழுப்புகளுக்கு 9 கிலோகலோரி/கிராம் பயன்படுத்தி உணவுகளின் ஆற்றல் உள்ளடக்கத்தை கணக்கிடுவது பொதுவான நடைமுறையாக மாறியது. இந்த அமைப்பு பின்னர் யு. எஸ். டி. ஏவின் அன்னாபெல் மெரில் மற்றும் பெர்னிஸ் வாட் ஆகியோரால் மேம்படுத்தப்பட்டது, அவர்கள் வெவ்வேறு உணவுகளுக்கான குறிப்பிட்ட கலோரி மாற்று காரணிகள் முன்மொழியப்பட்ட ஒரு அமைப்பை உருவாக்கினர். முதலில் வெவ்வேறு உணவு மூலங்களிலிருந்து புரதங்கள், கொழுப்புகள் மற்றும் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் மொத்த ஆற்றல் மதிப்புகள் வேறுபட்டவை, இரண்டாவதாக, வெவ்வேறு உணவுகளின் கூறுகளின் வெளிப்படையான செரிமானம் வேறுபட்டது என்ற உண்மையை இது அறிந்துகொள்கிறது. இந்த அமைப்பு பரந்த அளவிலான தனிமைப்படுத்தப்பட்ட புரதங்கள், கொழுப்புகள் மற்றும் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் எரிப்பின் அளவிடப்பட்ட வெப்பங்களைக் கொண்டிருப்பதை நம்பியுள்ளது. இது செரிமான ஆய்வுகளின் தரவுகளையும் சார்ந்துள்ளது, அங்கு அந்த உணவுகளுக்கான வெளிப்படையான செரிமான குணகங்களை அளவிடுவதற்காக தனிப்பட்ட உணவுகள் அடிப்படை உணவுகளுக்கு மாற்றப்பட்டுள்ளன. இந்த அணுகுமுறை குடலில் உள்ள கலவையில் உள்ள உணவுகளுக்கு இடையே எந்த தொடர்பும் இல்லை என்ற அனுமானத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது, மேலும் ஒரு நடைமுறைக் கண்ணோட்டத்தில், மனிதர்களுடனான இத்தகைய ஆய்வுகள் தேவையான துல்லியத்துடன் கட்டுப்படுத்துவது கடினம். கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் வேறுபாடு மற்றும் உணவு நார்களின் விளைவுகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அனுமானங்கள் கார்போஹைட்ரேட் வேறுபட்ட அணுகுமுறையால் பல சிக்கல்களை முன்வைக்கிறது. முதலாவதாக, இது சர்க்கரைகள், ஸ்டார்ச் மற்றும் கிடைக்காத கார்போஹைட்ரேட்டுகள் (ரஃபேஜ் அல்லது "உணவு நார்ச்சத்து") ஆகியவற்றை வேறுபடுத்துவதில்லை. இது முதலில் கார்போஹைட்ரேட்டுக்கு ஒதுக்கப்பட்ட மொத்த ஆற்றலை பாதிக்கிறது-சுக்ரோஸ் 3.95 கிலோகலோரி/கிராம் (16.53 கேஜே/கிராம்) மற்றும் ஸ்டார்ச் 4.15 கிலோகலோரி/கிராம் (17.36 கேஜே/கிராம்) எரிப்பு வெப்பத்தைக் கொண்டுள்ளது. இரண்டாவதாக, சர்க்கரைகள் மற்றும் மாவுச்சத்து கிட்டத்தட்ட முழுமையாக செரிக்கப்பட்டு உறிஞ்சப்படுகின்றன என்ற உண்மையை இது வழங்காது, இதனால் அவற்றின் எரிப்பு வெப்பத்திற்கு சமமான வளர்சிதை மாற்ற ஆற்றலை வழங்குகிறது. கிடைக்காத கார்போஹைட்ரேட்டுகள் (உணவு நார்ச்சத்து) பெரிய குடலில் மாறுபட்ட அளவிற்கு சிதைக்கப்படுகின்றன. இந்த நுண்ணுயிர் செரிமானத்தின் தயாரிப்புகள் கொழுப்பு அமிலங்கள், CO2 (கார்பன் டை ஆக்சைடு), மீத்தேன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆகும். கொழுப்பு அமிலங்கள் (அசிட்டேட், பியூட்டிரேட் மற்றும் புரோபியோனேட்) பெருங்குடலில் உறிஞ்சப்பட்டு சில வளர்சிதை மாற்ற ஆற்றலை வழங்குகின்றன. சீரழிவின் அளவு உணவு நார்ச்சத்தின் ஆதாரம் (அதன் கலவை மற்றும் பிரிவின் நிலை) மற்றும் உணவு நார்ச்சத்தை உட்கொள்ளும் நபரைப் பொறுத்தது. இந்த மூலத்திலிருந்து கிடைக்கும் ஆற்றல் குறித்து உறுதியான வழிகாட்டுதல்களை வழங்க போதுமான தரவு இல்லை. இறுதியாக உணவு நார்ச்சத்து நைட்ரஜன் மற்றும் கொழுப்பின் மல இழப்புகளை பாதிக்கிறது. அதிகரித்த கொழுப்பு இழப்பு சிறுகுடல் உறிஞ்சுதலில் ஏற்படும் விளைவு காரணமாக உள்ளதா என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. அதிக நார்ச்சத்து உணவுகளில் அதிகரித்த மல நைட்ரஜன் இழப்புகள் மலத்தின் அதிகரித்த பாக்டீரியா நைட்ரஜன் உள்ளடக்கம் காரணமாக இருக்கலாம். இருப்பினும் இந்த இரண்டு விளைவுகளும் வெளிப்படையான செரிமானக் குறைப்புக்கு வழிவகுக்கின்றன, எனவே அட் வாட்டர் அமைப்பு அந்த உணவுகளுக்கான சரியான ஆற்றல் மாற்ற காரணிகளில் சிறிய மாற்றங்களை உத்தரவாதம் செய்கிறது. ஆற்றல் மதிப்புகளின் கணக்கீடு தொடர்பான கோட்பாட்டு மற்றும் நடைமுறைக் கருத்தாய்வுகள் உணவுக் கூறுகளின் எரிப்பு வெப்பங்களில் உள்ள மாறுபாடுகள் புரதங்கள் இந்த மாறுபாட்டின் அளவிற்கான சோதனை சான்றுகள் மிகவும் குறைவாகவே உள்ளன, ஆனால் தனிப்பட்ட அமினோ அமிலங்களின் எரிப்பு வெப்பங்கள் வேறுபட்டிருப்பதால் வெவ்வேறு புரதங்களுக்கிடையே மாறுபாடுகளை எதிர்பார்ப்பது நியாயமானது. காங்க்லுடினுக்கு (நீல லூபினிலிருந்து) 5.48 முதல் ஹோர்டினுக்கு (பார்லி) 5.92 வரையிலான கவனிக்கப்பட்ட வரம்பு பதிவாகியுள்ளது, இது அட்வாட்டர்ஸ் வரம்பான ஜெலட்டினுக்கு 5.27 முதல் கோதுமை பசையம் 5.95 வரை ஒப்பிடுகிறது. அமினோ அமிலத் தரவுகளிலிருந்து ஒரு புரதத்திற்கான எதிர்பார்க்கப்படும் மதிப்புகளைக் கணக்கிடுவது கடினம், ஏனெனில் எரிப்பின் சில வெப்பங்கள் துல்லியமாக அறியப்படவில்லை. பசுவின் பால் பற்றிய ஆரம்ப கணக்கீடுகள் சுமார் 5,5 கிலோகலோரி/கிராம் (23.0 கிலோகலோரி/கிராம்) மதிப்பைக் குறிக்கின்றன. கொழுப்புகள் இதேபோல் சோதனை சான்றுகள் குறைவாகவே உள்ளன, ஆனால் கொழுப்பு அமிலங்கள் அவற்றின் எரிப்பு வெப்பங்களில் வேறுபடுவதால், கொழுப்புகள் எரிப்பு வெப்பங்களில் மாறுபடும் என்று ஒருவர் எதிர்பார்க்க வேண்டும். இருப்பினும், இந்த வேறுபாடுகள் ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை-எடுத்துக்காட்டாக, தாய்ப்பால் கொழுப்பு 9.37 கிலோகலோரி/கிராம் (39.2 கிலோகலோரி/கிராம்) என்ற கணக்கிடப்பட்ட எரிப்பு வெப்பத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது பசு பால் கொழுப்பு 9.19 கிலோகலோரி/கிராம் (38.5 கிலோகலோரி/கிராம்) உடன் ஒப்பிடும்போது. கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மோனோசாக்கரைடுகள் சுமார் 3.75 கிலோகலோரி/கிராம் (15.7 கிலோகலோரி/கிராம்), டிஸ்கரைடுகள் 3.95 கிலோகலோரி/கிராம் (16.5 கிலோகலோரி/கிராம்) மற்றும் பாலிசாக்கரைடுகள் 4.15 முதல் 4.20 கிலோகலோரி/கிராம் (17.4 முதல் 17.6 கிலோகலோரி/கிராம்) வரை எரியும் வெப்பத்தைக் கொண்டுள்ளன. நீராற்பகுப்பின் வெப்பம் மிகவும் சிறியது மற்றும் மோனோசாக்கரைடு அடிப்படையில் கணக்கிடும்போது இந்த மதிப்புகள் அடிப்படையில் சமமானவை. இவ்வாறு 100 கிராம் சுக்ரோஸ் நீராற்பகுப்பில் 105.6 கிராம் மோனோசாக்கரைடையும், 100 கிராம் ஸ்டார்ச் நீராற்பகுப்பில் 110 கிராம் குளுக்கோஸையும் தருகிறது. வெளிப்படையான செரிமான குணகங்கள் மனித செரிமானப் பாதை மிகவும் திறமையான உறுப்பு, மேலும் நைட்ரஜன் பொருள் மற்றும் கொழுப்புகளின் மலம் வெளியேற்றம் உட்கொள்ளும் ஒரு சிறிய விகிதத்தில் (பொதுவாக 10 சதவீதத்திற்கும் குறைவாக) உள்ளது. மலம் வெளியேற்றம் என்பது உறிஞ்சப்படாத குடல் சுரப்புகள், பாக்டீரியா பொருள் மற்றும் வளர்சிதை மாற்றங்கள், மெதுவான சளி செல்கள், சளி மற்றும் ஒரு சிறிய அளவிற்கு மட்டுமே, உறிஞ்சப்படாத உணவு கூறுகளின் சிக்கலான கலவையாகும் என்பதை அட்வாட்டர் அங்கீகரித்தார். செரிமானத்தை விட கிடைக்கும் தன்மையைப் பயன்படுத்த அவர் தேர்வு செய்ததற்கு இதுவும் ஒரு காரணமாக இருக்கலாம். அவரது பார்வை என்னவென்றால், இந்த மலக் கூறுகள் உண்மையிலேயே கிடைக்கவில்லை என்றும், மலம் வெளியேற்றத்தின் தன்மையை அவர் வெளிப்படையாக புறக்கணிப்பது ஒரு நடைமுறை சூழலில் நியாயமானது என்றும் இருந்தது. மலம் வெளியேறும் விகிதம் சிறியதாக இருக்கும் இடங்களில், ஒற்றுமைக்கு தோராயமாக இருக்கும், இதனால் இந்த குணகங்கள் குறைந்த மாறுபாட்டைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் மாறிலிகளின் தோற்றத்தைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு நிலையான உணவில் கூட மலம் வெளியேற்றம் மாறுபடும் என்பதால் இது போலியானது, மேலும் மலம் வெளியேற்றம் உண்மையில் இந்த குணகங்களால் குறிக்கப்படும் வழியில் உட்கொள்வது தொடர்பானது என்பதற்கு எந்த ஆதாரமும் இல்லை. உணவுகள் மற்றும் உணவுகளின் ஆற்றல் மதிப்பின் கணக்கீடுகளில் நடைமுறைக் கருத்தாய்வுகள் ஆற்றல் மதிப்புகளின் கணக்கீடு நேரடி அளவீட்டிற்கு மாற்றாக கருதப்பட வேண்டும், எனவே நேரடி மதிப்பீட்டுடன் ஒப்பிடும்போது சில தவறுகளுடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம். இந்த பிழைகள் பல காரணங்களுக்காக எழுகின்றனஃ உணவுகள் உயிரியல் கலவைகள் மற்றும் கலவையில் கணிசமான மாறுபாட்டைக் காட்டுகின்றன, குறிப்பாக நீர் மற்றும் கொழுப்பு உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்தவரை. இதன் பொருள் என்னவென்றால், உணவு கலவை அட்டவணையில் உள்ள உணவுகளின் பிரதிநிதி மாதிரிகளுக்கு மேற்கோள் காட்டப்பட்ட கலவை மதிப்புகள் உணவுகளின் தனிப்பட்ட மாதிரிகளுக்கு பொருந்தாது. அதிக துல்லியம் தேவைப்படும் ஆய்வுகளில், நுகரப்படும் உணவின் மாதிரிகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட வேண்டும். உணவு உட்கொள்ளலின் அளவீடுகள்ஃ ஆற்றல் உட்கொள்ளலை மதிப்பிடுவதில், உணவு உட்கொள்ளலின் அளவீடுகள் செய்யப்படுகின்றன, மேலும் இவை கணிசமான நிச்சயமற்ற தன்மைக்கு உட்பட்டவை என்று அறியப்படுகிறது. மிகவும் நெருக்கமான மேற்பார்வையின் கீழ் ஆய்வுகளில் கூட தனிப்பட்ட உணவுப் பொருட்களின் எடையில் பிழைகள் அரிதாகவே ± 5 சதவீதத்திற்கும் குறைவாக இருக்கும். எனவே ஆற்றல் உட்கொள்ளல்களைக் கணக்கிடுவதற்கான நடைமுறைகளை மதிப்பிடும் போது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான நடைமுறைவாதம் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் பல ஆசிரியர்கள் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட கணக்கிடப்பட்ட ஆற்றல் உட்கொள்ளலுக்கு நியாயமானதை விட அதிக துல்லியத்தைக் குறிப்பிடுகின்றனர். தனிப்பட்ட மாறுபாடுஃ தனிநபர்களின் மாறுபாடுகள் அனைத்து மனித ஆய்வுகளிலும் காணப்படுகின்றன, மேலும் இந்த மாறுபாடுகள் பெரும்பாலான கணக்கீடுகளில் அனுமதிக்கப்படுவதில்லை. அட்வாட்டர் அமைப்பில் உள்ளார்ந்த அனுமானங்களுக்கான கோட்பாட்டு மற்றும் உடலியல் ஆட்சேபனைகள் இந்த நடைமுறை விஷயங்களை விட மிகவும் சிறிய பிழைகளை ஏற்படுத்தக்கூடும். மாற்றும் காரணிகள் இளம் குழந்தைகளுடனான சோதனை ஆய்வுகளிலிருந்து பெறப்பட்டன, ஆனால் இவை வளர்சிதை மாற்ற ஆற்றல் உட்கொள்ளலுக்கான மதிப்புகளை உற்பத்தி செய்தன, அவை மாற்றியமைக்கப்பட்ட அட்வாட்டர் காரணிகளின் நேரடி பயன்பாட்டின் மூலம் பெறப்பட்டவற்றிலிருந்து குறிப்பிடத்தக்க வகையில் வேறுபட்டன. மேலும் காண்க உணவு ஆற்றல் கலோரிமீட்டர் குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு அமெரிக்க விவசாயத் துறை-வேளாண் ஆராய்ச்சி சேவைஃ அமெரிக்க ஊட்டச்சத்து அறிவியலை நிறுவுதல்-வில்பர் ஒலின் அட்வாட்டர் ஊட்டச்சத்து உணவு அறிவியல்