Atwater system
ایٹ واٹر سسٹم، جس کا نام ولبر اولن ایٹ واٹر کے نام پر رکھا گیا ہے، یا اس نظام کے مشتقات کھانے کی دستیاب توانائی کے حساب کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ نظام بڑی حد تک 19 ویں صدی کے آخر میں ایٹ واٹر اور اس کے ساتھیوں کے تجرباتی مطالعات اور کنیکٹیکٹ کے مڈل ٹاؤن میں ویسلین یونیورسٹی میں 20 ویں کے ابتدائی سالوں سے تیار کیا گیا تھا۔ اس کا استعمال اکثر تنازعہ کی وجہ رہا ہے، لیکن بہت کم متبادل تجویز کیے گئے ہیں۔ جیسا کہ کل نائٹروجن سے پروٹین کے حساب کے ساتھ، اٹ واٹر سسٹم ایک روایت ہے اور اس کی حدود کو اس کی مشتق میں دیکھا جا سکتا ہے۔ مشتق دستیاب توانائی (جیسا کہ ایٹ واٹر استعمال کرتا ہے) میٹابولزیبل انرجی (ایم ای) کی اصطلاح کے جدید استعمال کے مساوی ہے۔ انسانوں کے بارے میں زیادہ تر مطالعات میں، سراو اور گیسوں میں ہونے والے نقصانات کو نظر انداز کیا جاتا ہے۔ کسی کھانے کی مجموعی توانائی (جی ای)، جیسا کہ بم کیلوریمیٹری کے ذریعے ماپا جاتا ہے، اجزاء-پروٹین (جی ای پی)، چربی (جی ای ایف) اور کاربوہائیڈریٹ (جی ایچو) (فرق کے لحاظ سے) کے دہن کی گرمی کے مجموعے کے برابر ہوتی ہے۔ اٹ واٹر کو اسی طرح مل کی توانائی کی قدر سمجھا جاتا ہے۔ دستیابی کے کوفیشنٹس کی پیمائش کرکے یا جدید اصطلاحات میں ظاہری ہاضمہ کی پیمائش کرکے، ایٹ واٹر نے فضلہ توانائی کے نقصانات کا حساب لگانے کے لیے ایک نظام تیار کیا۔ جہاں ڈی پی، ڈی ایف، اور ڈی چو بالترتیب پروٹین، چربی اور کاربوہائیڈریٹ کے ہضم ہونے کے گتانک ہیں جن کا حساب زیر بحث جزو کے لیے کیا جاتا ہے۔ پیشاب میں توانائی اور نائٹروجن کے تناسب سے پیشاب کے نقصانات کا حساب لگایا گیا۔ تجرباتی طور پر یہ 7.9 کیلوری/گرام (33 کے جے/گرام) پیشاب کی نائٹروجن تھی اور اس طرح میٹابولزیبل توانائی کے لیے اس کی مساوات مجموعی توانائی کی اقدار بن گئی۔ ادب سے پانی کی جمع کردہ اقدار اور پروٹین، چربی اور کاربوہائیڈریٹ کے دہن کی حرارت کی بھی پیمائش کی گئی۔ یہ ان کے وقت کی عام مخلوط غذا میں پروٹین، چربی اور کاربوہائیڈریٹ کے دہن کی مجموعی گرمی کے لیے ذرائع اور اٹ واٹر سے حاصل کردہ وزن کی اقدار کے لحاظ سے قدرے مختلف ہوتے ہیں۔ یہ استدلال کیا گیا ہے کہ یہ وزن والی اقدار انفرادی کھانوں اور ان غذاؤں کے لیے غلط ہیں جن کی ساخت کھانے کی چیزوں کے لحاظ سے 20 ویں صدی کے اوائل میں امریکہ میں کھائے جانے والے کھانوں سے مختلف ہے۔ بظاہر ہاضمہ کے گتانک ایٹ واٹر نے سادہ مرکب کے لیے بڑی تعداد میں ہاضمہ کے گتانک کی پیمائش کی، اور متبادل تجربات میں انفرادی کھانوں کے لیے اقدار حاصل کیں۔ انہوں نے مخلوط غذا کے لیے اقدار حاصل کرنے کے لیے انہیں وزن والے انداز میں ملایا۔ جب ان کی مخلوط غذا کے ساتھ تجرباتی طور پر جانچ کی گئی تو انہوں نے اچھی پیش گوئی نہیں کی، اور ایٹ واٹر نے مخلوط غذا کے لیے کوفیشنٹس کو ایڈجسٹ کیا۔ پیشاب میں توانائی/نائٹروجن کا تناسب کافی تغیر ظاہر کرتا ہے اور توانائی/نامیاتی مادے میں کم تغیر ہوتا ہے، لیکن توانائی/نائٹروجن کی قدر نے اٹ واٹر کو قابل عمل نقطہ نظر فراہم کیا ہے حالانکہ اس سے کچھ الجھن پیدا ہوئی ہے اور یہ صرف نائٹروجن کے توازن میں مضامین پر لاگو ہوتا ہے۔ ترمیم شدہ نظام ایٹ واٹر کے کام کی بنیاد پر، کاربوہائیڈریٹ اور پروٹین کے لیے 4 کیلوری/گرام اور لپڈ کے لیے 9 کیلوری/گرام کا استعمال کرتے ہوئے کھانے کی توانائی کے مواد کا حساب لگانا عام عمل بن گیا۔ اس نظام کو بعد میں یو ایس ڈی اے کے اینابیل میرل اور برنیس واٹ نے بہتر بنایا، جنہوں نے ایک ایسا نظام تیار کیا جس کے تحت مختلف کھانوں کے لیے مخصوص کیلوری کے تبادلے کے عوامل تجویز کیے گئے تھے۔ اس سے اس حقیقت کا ادراک ہوتا ہے کہ پہلے کھانے کے مختلف ذرائع سے حاصل ہونے والے پروٹین، چربی اور کاربوہائیڈریٹ کی مجموعی توانائی کی اقدار مختلف ہوتی ہیں، اور دوسرا، کہ مختلف کھانوں کے اجزاء کی ظاہری ہضمیت مختلف ہوتی ہے۔ یہ نظام الگ تھلگ پروٹین، چربی اور کاربوہائیڈریٹ کی ایک وسیع رینج کے دہن کی پیمائش شدہ حرارت پر انحصار کرتا ہے۔ یہ ہاضمہ کے مطالعے کے اعداد و شمار پر بھی منحصر ہے، جہاں انفرادی کھانے کی اشیاء کو بنیادی غذا کے لیے تبدیل کیا گیا ہے تاکہ ان کھانے کی اشیاء کے لیے ظاہری ہاضمہ کے گتانک کی پیمائش کی جا سکے۔ یہ نقطہ نظر اس مفروضے پر مبنی ہے کہ آنتوں میں مرکب میں کھانے کی اشیاء کے درمیان کوئی تعامل نہیں ہے، اور عملی نقطہ نظر سے، انسانوں کے ساتھ اس طرح کے مطالعات کو مطلوبہ درستگی کے ساتھ کنٹرول کرنا مشکل ہے۔ فرق کے لحاظ سے کاربوہائیڈریٹ کے استعمال اور غذائی ریشے کے اثرات پر مبنی مفروضے کاربوہائیڈریٹ فرق کے نقطہ نظر سے کئی مسائل پیش کرتا ہے۔ سب سے پہلے، یہ شکر، نشاستہ اور غیر دستیاب کاربوہائیڈریٹ (روفیج، یا "غذائی ریشہ") کے درمیان فرق نہیں کرتا ہے۔ یہ سب سے پہلے کاربوہائیڈریٹ کو تفویض کردہ مجموعی توانائی کو متاثر کرتا ہے-شکر میں 3.95 کیلوری/گرام (16.53 کے جے/گرام) اور اسٹارچ 4.15 کیلوری/گرام (17.36 کے جے/گرام) کی دہن کی حرارت ہوتی ہے۔ دوم یہ اس حقیقت کو فراہم نہیں کرتا ہے کہ شکر اور نشاستہ عملی طور پر مکمل طور پر ہضم اور جذب ہوتے ہیں، اور اس طرح ان کی دہن کی گرمی کے برابر میٹابولزیبل توانائی فراہم کرتے ہیں۔ غیر دستیاب کاربوہائیڈریٹ (غذائی ریشہ) بڑی آنت میں متغیر حد تک خراب ہو جاتے ہیں۔ اس مائکروبیل ہاضمے کی مصنوعات فیٹی ایسڈ، CO2 (کاربن ڈائی آکسائیڈ)، میتھین اور ہائیڈروجن ہیں۔ فیٹی ایسڈ (ایسیٹیٹ، بیوٹیریٹ اور پروپیونیٹ) بڑی آنت میں جذب ہوتے ہیں اور کچھ میٹابولزیبل توانائی فراہم کرتے ہیں۔ انحطاط کی حد کا انحصار غذائی ریشے کے منبع (اس کی ساخت اور تقسیم کی حالت) اور غذائی ریشے کا استعمال کرنے والے فرد پر ہوتا ہے۔ اس ماخذ سے دستیاب توانائی کے بارے میں ٹھوس رہنمائی دینے کے لیے ناکافی اعداد و شمار موجود ہیں۔ آخر میں غذائی ریشہ نائٹروجن اور چربی کے فضلے کے نقصان کو متاثر کرتا ہے۔ چربی کی کمی میں اضافہ چھوٹی آنتوں کے جذب پر اثر کی وجہ سے ہے یا نہیں یہ واضح نہیں ہے۔ زیادہ فائبر والی غذاؤں پر فضلہ نائٹروجن کے بڑھتے ہوئے نقصانات شاید فضلے کے بیکٹیریل نائٹروجن کے مواد میں اضافے کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ تاہم یہ دونوں اثرات بظاہر ہاضمہ میں کمی کا باعث بنتے ہیں، اور اس لیے ایٹ واٹر سسٹم ان غذاؤں کے لیے مناسب توانائی کے تبادلے کے عوامل میں چھوٹی تبدیلیوں کی ضمانت دیتا ہے۔ توانائی کی اقدار کے حساب سے متعلق نظریاتی اور عملی غور و فکر کھانے کے اجزاء پروٹین کے دہن کی حرارت میں تغیرات اس تغیر کی شدت کے تجرباتی ثبوت بہت محدود ہیں، لیکن چونکہ انفرادی امینو ایسڈ کے دہن کی گرمی مختلف ہوتی ہے اس لیے مختلف پروٹین کے درمیان تغیرات کی توقع کرنا مناسب ہے۔ کانگلوٹین (نیلے لوپین سے) کے لیے 5.48 سے لے کر ہورڈین (جو) کے لیے 5.92 تک کی ایک مشاہدہ شدہ رینج رپورٹ کی گئی، جس کا موازنہ ایٹ واٹرس کی جیلیٹن کے لیے 5.27 سے گندم کے گلوٹین کے لیے 5.95 تک ہے۔ امینو ایسڈ کے اعداد و شمار سے پروٹین کے لیے متوقع اقدار کا حساب لگانا مشکل ہے، کیونکہ دہن کی کچھ حرارت درست طریقے سے معلوم نہیں ہیں۔ گائے کے دودھ کے ابتدائی حساب سے تقریبا 5.5 کیلوری/گرام (23.0 کے جے/گرام) کی قیمت معلوم ہوتی ہے۔ چربی اسی طرح تجرباتی ثبوت محدود ہیں، لیکن چونکہ فیٹی ایسڈ دہن کی گرمی میں مختلف ہوتے ہیں اس لیے کسی کو توقع کرنی چاہیے کہ چربی دہن کی گرمی میں مختلف ہوگی۔ تاہم، یہ فرق نسبتا کم ہیں-مثال کے طور پر، ماں کے دودھ کی چربی میں 9.37 کیلوری/گرام (39.2 کے جے/گرام) کی دہن کی حساب شدہ حرارت ہوتی ہے جبکہ گائے کے دودھ کی چربی 9.19 کیلوری/گرام (38.5 کے جے/گرام) ہوتی ہے۔ کاربوہائیڈریٹ مونوسیکرائڈز میں تقریبا 3.75 کلو کیلوری/گرام (15.7 کلو کیلوری/گرام)، ڈائیسیکرائڈز 3.95 کلو کیلوری/گرام (16.5 کلو کیلوری/گرام) اور پولیسیکرائڈز 4.15 سے 4.20 کلو کیلوری/گرام (17.4 سے 17.6 کلو کیلوری/گرام) دہن کی حرارت ہوتی ہے۔ ہائیڈرولیسس کی حرارت بہت کم ہوتی ہے اور جب مونوسیکرائڈ کی بنیاد پر حساب لگایا جائے تو یہ اقدار بنیادی طور پر مساوی ہوتی ہیں۔ اس طرح 100 گرام شکر ہائیڈرولیسس 105.6 گرام مونوسیکرائڈ پر دیتا ہے اور 100 گرام نشاستہ ہائیڈرولیسس 110 گرام گلوکوز پر دیتا ہے۔ ظاہری ہاضمہ کے گتانک انسانی ہاضمہ کی نالی ایک بہت ہی موثر اعضاء ہے، اور نائٹروجن مواد اور چربی کا فضلہ اخراج انٹیک کا ایک چھوٹا تناسب (عام طور پر 10 فیصد سے کم) ہوتا ہے۔ ایٹ واٹر نے تسلیم کیا کہ فضلہ کا اخراج غیر جذب شدہ آنتوں کے سراو، بیکٹیریل مواد اور میٹابولائٹس، سست میوکوسل خلیات، میوکس، اور صرف تھوڑی حد تک، غیر جذب شدہ غذائی اجزاء کا ایک پیچیدہ مرکب تھا۔ یہ ایک وجہ ہو سکتی ہے کہ اس نے ہضم ہونے کے بجائے دستیابی کو استعمال کرنے کا انتخاب کیا۔ ان کا نظریہ یہ تھا کہ یہ فضلہ کے اجزاء واقعی دستیاب نہیں تھے اور یہ کہ فضلہ کے اخراج کی نوعیت کو بظاہر نظر انداز کرنا عملی تناظر میں جائز تھا۔ جہاں بھی فضلہ کا اخراج کم ہوتا ہے، وہ تناسب اتحاد کے قریب ہوگا اور اس طرح ان گتانک میں کم تغیر ہوتا ہے اور مستقل کی ظاہری شکل ہوتی ہے۔ یہ جعلی ہے کیونکہ مستقل غذا پر بھی فضلہ کا اخراج متغیر ہوتا ہے، اور اس بات کا کوئی ثبوت نہیں ہے کہ فضلہ کا اخراج حقیقت میں ان کوفیشنٹس کے ذریعہ مضمر طریقے سے انٹیک سے متعلق ہے۔ کھانے کی اشیاء اور غذا کی توانائی کی قیمت کے حساب میں عملی غور توانائی کی اقدار کے حساب کو براہ راست پیمائش کے متبادل کے طور پر سمجھا جانا چاہیے، اور اس وجہ سے براہ راست تشخیص کے مقابلے میں کچھ غلطی سے منسلک ہونے کا امکان ہے۔ یہ غلطیاں متعدد وجوہات کی بناء پر پیدا ہوتی ہیں: کھانے کی ساخت میں تغیرات حیاتیاتی مرکب ہیں اور اس طرح ساخت میں کافی تغیر ظاہر ہوتا ہے، خاص طور پر پانی اور چربی کے مواد کے حوالے سے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کھانے کی ساخت کی میزیں میں کھانے کے نمائشی نمونوں کے لیے حوالہ کردہ ساختیاتی اقدار ضروری نہیں کہ کھانے کے انفرادی نمونوں پر لاگو ہوں۔ ان مطالعات میں جہاں بڑی درستگی کی ضرورت ہوتی ہے، کھائے گئے کھانے کے نمونوں کا تجزیہ کیا جانا چاہیے۔ کھانے کی مقدار کی پیمائش: توانائی کی مقدار کا اندازہ لگانے میں، کھانے کی مقدار کی پیمائش کی جاتی ہے، اور یہ کافی غیر یقینی صورتحال کے تابع ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ بہت قریبی نگرانی کے تحت مطالعات میں بھی انفرادی کھانے کی اشیاء کے وزن میں غلطیاں شاذ و نادر ہی ± 5 ٪ سے کم ہوتی ہیں۔ لہذا توانائی کی مقدار کا حساب لگانے کے طریقہ کار کا جائزہ لیتے وقت ایک خاص حد تک عملیت پسندی کا استعمال کیا جانا چاہیے، اور بہت سے مصنفین حوالہ شدہ حساب شدہ توانائی کی مقدار میں اس سے کہیں زیادہ درستگی کا اظہار کرتے ہیں جو جائز ہے۔ انفرادی تغیرات: افراد میں تغیرات تمام انسانی مطالعات میں دیکھے جاتے ہیں، اور زیادہ تر حسابات میں ان تغیرات کی اجازت نہیں ہے۔ اٹ واٹر سسٹم میں موجود مفروضوں پر نظریاتی اور جسمانی اعتراضات کے نتیجے میں ان عملی معاملات کے مقابلے میں بہت کم غلطیاں ہونے کا امکان ہے۔ تبدیلی کے عوامل چھوٹے بچوں کے ساتھ تجرباتی مطالعات سے اخذ کیے گئے تھے، لیکن یہ میٹابولزیبل توانائی کی مقدار کے لیے پیدا کردہ اقدار جو ترمیم شدہ ایٹ واٹر عوامل کے براہ راست استعمال سے حاصل کردہ اقدار سے معمولی طور پر مختلف تھیں۔ فوڈ انرجی کیلوری میٹر حوالہ جات مزید پڑھیں امریکی محکمہ زراعت-زرعی تحقیقی خدمات: امریکی غذائیت سائنس کی بنیاد-ولبر اولن ایٹ واٹر نیوٹریشن فوڈ سائنس