میزان اثر فاکتورهای اقتصادی تغذیه در لبنیات سازی

گرفتن پیام خانگی
تکرار های مداوم و زیاد می تواند مواد زائد را کاهش دهد و مصرف نیتروژن را در لبنیات سازی گسترش دهد.مشارکت تغذیه و مدیریت در کاهش مواد زائد نیتروژن دار در حین نگهداری همه فرآورده های ملی شیر می تواند روی یک یا چند تا از ۵ راه زیر متمرکز شود:

• بواسطه یک تعریف بهتر و هدف گیری تخصیص بهینه ورودی ها(به معنی عملکرد بهینه)

• بواسطه افزایش قابلیت تولید حیوانی ( کاهش ۸% مواد زائد نیتروژن N از یک افزایش ۲۵ درصدی تولید شیر گاو)

• بواسطه توسعه علم زیست شناسی ( کاهش ۸% در مواد زائد N نیتروژن)

 

• بواسطه تغذیه بیشتر گله ها با آغل های بزرگتر و بیشمار ( کاهش ۸% در مواد زائد نیتروژن از تغذیه ۶ گروه vs. و یک تک گروه TMR )

• بواسطه تغییر مکان های تکنیکی (به معنی اسید های آمینه حفاظت شده)

مقدمه
طی ۲۰ یا ۳۰ سال اخیر ، نقطه منبع آلودگی به طور گستاخانه معین شده است. کاهش آلودگی برای منابع غیر نقطه ای ، به منظور جهت دار شدن اخیرا، به وجود آمده است. بسیاری عقیده دارند که کشاورزی منبع عمده صدمه به رودخانه ها و دریاچه های کشور است. در کشاورزی افزایش تمرکز واحدهای تولیدات حیوانی یک مقیاس اثر اقتصادی بزرگ مشاهده شده در تولیدات حیوانی است که یک مرکز اصلی قانونگذاری بوده است چونکه مقدمه پیدایش ان است.
(pelley ,1996). در این دیدگاه روی ا رزش ها و مزیت های تنظیم محیطی برای صنایع تولید شده حیوانی بسیار بحث شده است.(boyd , 1997 ; van vuuren et al., 1997)

همیت رشته‌های «میان-رشته‌ای» روز به روز، زیاد و زیادتر می‌شود و در این میان برای رشته ریاضی نیز میان-رشته‌هایی در ترکیب با سایر رشته‌ها ایجاد شده است. از جمله آنها رشته Biomathematics است…
وقتی برای اولین بار کلمه Biomathemtics به گوشم خورد، فکر کردم اشتباه می‌شنوم. تا حالا بیوشیمی و بیوفیزیک شنیده بودم اما بیومتمتیکس نه…
حاصل جستجوی من در دیکشنری‌های آنلاین برای معنای این لغت، این بود:
The application of mathematical principles to biological processes
یا
the principles of mathematics that are of special use in biology and medicine
آنقدر این کاربرد ریاضی در علوم زیستی برایم جالب بود که به جستجوی صفحات مربوط به آن در اینترنت از طریق جستجو در گوگل پرداختم و با نهایت تعجب دیدم که دانشگاه ایالتی کالیفرنیا حتی در این زمینه، دارای دپارتمان بوده و تعدادی از اساتید و پرفسورهای بیومتمتیکس در این زمینه به تربیت دانشجو مشغولند.
شاید عنوان یکی از سمینارهایی که قرار بود در این زمینه برگزار شود، برایتان جالب باشد:
A mathematical approach to an emergency and a non-emergency situation

نتيجه جستجوهای بیشتر من در این زمینه (حتی تا حد بررسی سوالات پایان ترم دانشگاه مربوطه) اين بود که بیومتمتیکس در واقع حاصل ترکیب شاخه‌ای از احتمال با زیست شناسی است و گاهی این ترکیب به «آمار ریاضی» هم می‌رسد بطوریکه شاخه Biostatistics هم وجود دارد…

به نظر من ایجاد این میان-رشته‌های جدید، چیزی نیست به جز خلاقیت و نگرش عمیق یک متخصص ریاضی علاقمند به علوم زیستی یا یک فیزیولوژیست متمایل به ریاضیات.
فکر می‌کنم اگر ما هم بخواهیم در دنیای جدید حرفی برای گفتن داشته باشیم راهی جز خلاقیت و ابتکار نداریم وگرنه تقلید کننده ابرقدرتهای علمی و صنعتي؛ الی ماشاالله در دنیا وجود دارد…

و شاید اگر درست تر بنگریم بیان تواناییهای ریاضیات (تا حد نشان دادن ارتباط این علم با تمامی علوم همانند زیست شناسی و …) وظیفه ای ملی برای دانشجویان این رشته باشد… شاید…

***

کاربرد روش علمي در علوم زيستي

مثالي از کاربرد روش علمي:

تاريخ علوم زيستي پر از مثالهايي از کاربرد روش علمي توسط پژوهشگران و دانشمندانه.

در سال ۱۸۲۲ يه جوان کانادايي به اسم الکسيس سنت مارتين که قايقراني سرسخت و قدرتمند بود، بر حسب تصادف، توسط گلوله اي زخمي شد.

زخم پهلوي سنت مارتين به اندازه يه کف دست بود و از اونجا مي شد قسمتي از معده سوراخ شده اش رو ديد.

دکتر بومن پزشک ارتش آمريکا بعد از ديدن زخم سنت مارتين مطمئن شد که بيمار تا چند دقيقه ديگه خواهد مرد. اما در کمال تعجب سنت مارتين زنده موند و بعد از چند ماه ديواره معده ش با بافتهاي سطحي بدن يا همون پوست، جوش خورد و مجراي باريکي به اسم فيستول معدي بوجود اومد که به معده ختم مي شد.وسط اين مجرا پرده اي بوجود اومد که مانع خروج مواد از معده مي شد. اما دکتر بومون مي تونست از طريق اين مجرا مستقيما” توي معده رو مي بينه.

دکتر بومون ديد که ديواره معده بيمار، حالت مخملي داره و چينهاي پرشماري سطح اونو، مايع مخاطي مي پوشونه.

وقتي تيکه هاي نون وارد معده مي شد، ديواره بيرنگ معده به رنگ صورتي تند تغيير مي کرد و مايع مخاطي زيادي ترشح مي شد و يه خورده بعدش ديگه اثري از تيکه هاي نون نبود.

دکتر بومون يه مقداري از اين مايع رو که بويي مثل اسيدکلريدريک داشت از معده خارج کرد و يه تيکه گوشت گاو توي اون انداخت. بعد از گذشت ۴۰ دقيقه سطح گوشت کاملا” هضم شده بود. دو ساعت بعد هم تارهاي ماهيچه اي بصورت نخهاي نازک در اومدن و بعد از ده ساعت همه گوشت هضم شده بود. دکتر بومون بعد از جمع آوري مشاهدات خود به اين نتيجه رسيد که معده، غذاي بلع شده رو با ترشح شيره معده که اسيدي هم هست هضم مي کنه.

دکتر بومون براي آزمايش فرضيه ش، غذاهاي خيلي متنوعي به سنت مارتين مي داد و واکنش معده اونو مشاهده مي کرد و به اين ترتيب پايه هاي فرضيه خودشو محکم تر مي کرد.

حالا اين مثال رو با مراحل روش علمي منطبق مي کنيم.
۱- مشاهده:

مشاهده ساختمان معده بيمار و ترشح مايع از اون و بعد ناپديد شدن نون و گوشت.

۲- تعريف مسئله:

علت هضم و نابودي غذا در معده و اثر شيره معده بر اون.

۳- جمع آوري اطلاعات:

بررسي اثر شيره معده بر غذاها در خارج از بدن و اثر اين شيره بر غذاهاي مختلف و انجام آزمايشات.

۴- ساختن نظريه يا تئوري:

بر مبناي آزمايشات انجام شده و نتايج بدست اومده، دکتر بومون نظريه چگونگي هضم غذا در معده به وسيله شيره معده که حاوي اسيد کلريدريک هست رو ارائه کرد. پژوهشگر براي درست بودن آزمايش بايد سعي کنه که همه عوامل موثر بر نتيجه آزمايش رو کنترل کنه و همچنين مراقب باشه که عقايد او قبل از آزمايش،بر نتيجه گيري او از آزمايش تاثير نذاره.

به مجموعه علومي که منجر به شناخت علمي موجودات زنده و عوامل موثر بر اونها مي شه، علوم زيستي مي گن.

در واقع اين دانش مجموعه آگاهيهاييه که پژوهشگران علوم زيستي در آزمايشگاه يا در محيط زيست با استفاده از روش علمي بدست آوردن.

موضوعات علوم زيستي خيلي گسترده و متنوع شده. شاخه هاي مختلف علوم زيستي رو مي شه به دو گروه تقسيم کرد:

علوم زيستي پايه و کاربردي.

علوم زيستي پايه به منظور شناخت قوانين حاکم بر پديده هاي زيستي. مثلا” مثل اينکه چطوري صفات از والدين به فرزندان منتقل مي شه. يا شناخت نحوه هضم و جذب مواد غذايي در بدن و متابوليسم اونها. و اما علوم زيستي کاربردي به استفاده انسان از پديده هاي زيستي اختصاص داره. مثل چگونگي استفاده از قوانين وراثت براي بدست آوردن گياهان يا جانوران با مشخصات مطلوب. يا چگونگي استفاده از شناخت متابوليسم غذاها در بدن براي فراهم آوردن يک رژيم غذايي خوب و مناسب.

در واقع علوم زيستي کاربردي وابسته به علوم پايه ست.

نسبت طلايي
دنياي اعداد بسيار زيباست و شما مي توانيد در آن شگفتيهاي بسياري را بيابيد. در ميان اعداد برخي از آنها اهميت فوق العاده اي دارند، يکي از اين اعداد که سابقه آشنايي بشر با آن به هزاران سال پيش از ميلاد ميرسد عددي است بنام “نسبت طلايي” يا Golden Ratio.

پاره خطي را در نظر بگيريد و فرض کنيد که آنرا بگونه اي تقسيم کنيد که نسبت بزرگ به کوچک معادل نسبت کل پاره خط به قسمت بزرگ باشد. به شکل توجه کنيد. اگر اين معادله ساده يعني a2=a*b b2 را حل کنيم (کافي است بجاي b عدد يک قرار دهيم بعد a را بدست آوريم) به نسبتي معادل تقريبا” ۱٫۶۱۸۰۳۳۹۹ يا ۱٫۶۱۸ خواهيم رسيد.

شايد باور نکنيد اما بسياري از طراحان و معماران بزرگ براي طراحي محصولات خود امروز از اين نسبت طلايي استفاده مي کنند. چرا که بنظر ميرسد ذهن انسان با اين نسبت انس دارد و راحت تر آنرا مي پذيرد. اين نسبت نه تنها توسط معماران و مهندسان براي طراحي استفاده مي شود بلکه در طبيعت نيز کاربردهاي بسياري دارد که به تدريج راجع به آن صحبت خواهيم کرد.

يک بناي يونان باستان که نسبت طلايي در ساختار آن مشاهده مي شود.
اهرام مصر يکي از قديمي ترين ساخته هاي بشري است که در آن هندسه و رياضيات بکار رفته شده است. مجموعه اهرام Giza در مصر که قدمت آنها به بيش از ۲۵۰۰ سال پيش از ميلاد مي رسد يکي از شاهکارهاي بشري است که در آن نسبت طلايي بکار رفته است. به اين شکل نگاه کنيد که در آن بزرگترين هرم از مجموعه اهرام Giza خيلي ساده کشيده شده است.

مثلث قائم الزاويه اي که با نسبت هاي اين هرم شکل گرفته شده باشد به مثلث قائم مصري يا Egyptian Triangle معروف هست و جالب اينجاست که بدانيد نسبت وتر به ضلع هم کف هرم معادل با نسبت طلايي يعني دقيقا” ۱٫۶۱۸۰۴ مي باشد. اين نسبت با عدد طلايي تنها در رقم پنجم اعشار اختلاف دارد يعني چيزي حدود يک صد هزارم. باز توجه شما را به اين نکته جلب مي کنيم که اگر معادله فيثاغورث را براي اين مثلث قائم الزاويه بنويسم به معادله اي مانند phi2=phi b2 خواهيم رسيد که حاصل جواب آن همان عدد معروف طلايي خواهد بود. (معمولا” عدد طلايي را با phi نمايش مي دهند(

طول وتر براي هرم واقعي حدود ۳۵۶ متر و طول ضلع مربع قاعده حدودا” معادل ۴۴۰ متر مي باشد بنابر اين نسبت ۳۵۶ بر ۲۲۰ (معادل نيم ضلع مربع) برابر با عدد ۱٫۶۱۸ خواهد شد.

کپلر (Johannes Kepler 1571-1630) منجم معروف نيز علاقه بسياري به نسبت طلايي داشت بگونه اي که در يکي از کتابهاي خود اينگونه نوشت : “هندسه داراي دو گنج بسيار با اهميت مي باشد که يکي از آنها قضيه فيثاغورث و دومي رابطه تقسيم يک پاره خط با نسبت طلايي مي باشد. اولين گنج را مي توان به طلا و دومي را به جواهر تشبيه کرد”.

تحقيقاتي که کپلر راجع به مثلثي که اضلاع آن به نسبت اضلاع مثلث مصري باشد به حدي بود که امروزه اين مثلث به مثلث کپلر نيز معروف مي باشد. کپلر پي به روابط بسيار زيبايي ميان اجرام آسماني و اين نسبت طلايي پيدا کرد. براي اطلاع بيشتر از نحوه محاسبه نسبت طلايي به اين سايت سري بزنيد.
________________________________________
آشنايي با سري فيبوناچي

باورکردني نيست اما در سال ۱۲۰۲ لئونارد فيبوناچي (Leonardo Fibonacci) توانست به يک سري از اعداد دست پيدا کند که بعدها بعنوان پايه براي بسياري از رابطه هاي فيزيک و رياضي استفاده شد، کافي است از عدد صفر و يک شروع کنيد. آنها را کنار هم بگذاريد و عدد بعدي را از جمع کردن دو عدد قبل بدست آوريد، بسادگي به اين رشته از اعداد خواهيد رسيد :
۰,۱,۱,۲,۳,۵,۸,۱۳,۲۱,۳۴,۵۵,۸۹,۱۴۴, …

البته برخي از رياضي دانان عدد صفر را جزو رشته فيبوناچي نمي دانند و يا حداقل آنرا جمله صفرم سري مي دانند. نکته اي که تعجب برانگيز است آنکه اگر از عدد سوم نسبت اعداد اين سري را به عدد قبلي حساب کنيم خواهيم داشت :
۱/۱, ۲/۱, ۳/۲, ۵/۳, ۸/۵, ۱۳/۸, ۲۱/۱۳, ۳۴/۲۱, ۵۵/۳۴, ۸۹/۵۵, ۱۴۴/۸۹, …
و يا :
۱, ۲, ۱٫۵, ۱,۶۶۶, ۱٫۶, ۱,۶۲۵, ۱٫۶۱۵۳, ۱٫۶۱۹۰, ۱٫۶۱۷۶, ۱٫۶۱۸۱, ۱٫۶۱۷۹و …
بله بنظر مي رسد که اين رشته به سمت همان عدد طلايي معروف ميل ميکند. بگونه اي که اگر نرخ عدد چهلم اين رشته را به عدد قبلي حساب کنيم به عدد ۱٫۶۱۸۰۳۳۹۸۸۷۴۹۸۹۵ مي رسيم که با تقريب ۱۴ رقم اعشار نسبت طلايي را نشان مي دهد.

بعدها محاسبات و استدلال هاي رياضي نشان داد که اين سري همگرا به سمت نسبت طلايي مي باشد و جمله عمومي آنرا با بتقريب مي توان اينگونه نمايش داد :
fn = Phi n / 5½
که در آن Phi عدد طلايي ميباشد. البته فرمول هاي دقيق ديگري وجود دارند که اعداد سري و يا اعداد بعدي (Successor) اين سري را نمايش مي دهند که دراين مطلب به آن نخواهيم پرداخت.
معماي زاد و ولد خرگوش!
در واقع فيبوناچي در سال ۱۲۰۲ به مسئله عجيبي علاقمند شد. او مي خواست بداند اگر يک جفت خرگوش نر و ماده داشته باشد و رفتاري براي زاد و ولد آنها تعريف کند در نهايت نتيجه چگونه خواهد شد. فرضيات اينگونه بود :

– شما يک جفت خرگوش نر و ماده داريد که همين الآن بدنيا آمده اند.
– خرگوشها پس از يک ماه بالغ مي شوند.
– دوران بارداري خرگوشها يک ماه است.
– هنگامي که خرگوش ماده به سن بلوغ مي رسد حتما” باردار مي شود.
– در هر بار بارداري خرگوش ماده يک خرگوش نر و يک ماده بدنيا مي آورد.
– خرگوش ها هرگز نمي ميرند.

حال سئوال اينجاست که پس از گذشت يکسال چه تعداد خرگوش نر و چه تعداد خرگوش ماده خواهيم داشت؟ (پاسخ را شما بدهيد).

به شکل زير نگاه کنيد و ببينيد که به چه زيبايي از کنار هم قرار دادن تعدادي مربع مي توان رشته فيبو ناچي را بصورت هندسي نمايش داد. حال اگر در هر يک از اين مربع ها از نقاط قرمز ربع دايره هايي رسم کنيم در نهايب به نوعي از مارپيچ حلزوني شکل مي رسيم که به مارپيچ فيبوناچي (Fibonacci Spiral) معروف مي باشد. بديهي است که نرخ رشد و باز شدن اين مارپيچ متناسب با نرخ بزرگ شدن اعداد در سري فيبوناچي مي باشد.

سري فيبوناچي چه در رياضيات چه در فيزک و علوم طبيعي کاربردهاي بسيار ديگري دارد، ارتباط زيباي فاصله هاي خوش صدا در موسيقي، چگونگي تولد يک کهکشان و … که کاربرد اين سري جادويي را بيش از پيش نشان مي دهد.
________________________________________
طريقه رسم نسبت طلايي با گونيا و پرگار
پاره خط AB را در نظر بگيريد. مساله ما يافتن نقطه E بر روي اين پاره خط مي باشد به طوري که نسبت AE به EB يک نسبت طلايي باشد.
مرحله ۱ : از نقطه B خط BC را عمود بر آن طوري رسم کنيد که اندازه BC نصف اندازه AB باشد. ( به کمک پرگار مي توانيد اين کار را انجام بدهيد).
مرحله ۲ : نقطه A را به نقطه C وصل کنيد.
مرحله ۳ : از نقطه C دايره اي به شعاع BC رسم کنيد. اين دايره خط AC را در نقطه D قطع مي کند.
مرحله ۴ : از نقطه A يک دايره به شعاع AD رسم کنيد. اين دايره خط AB را در نقطه E قطع مي کند به قوري که نسبت AE به EB همان نسبت طلايي است.

طريقه رسم مستطيل طلايي با گونيا و پرگار
مستطيل CBGD را در نظر بگيريد. مساله ما يافتن مستطيلي است که نسبت اضلاع آن يک نسبت طلايي باشد.
مرحله ۱ : نقطه A را در وسط DG پيدا کنيد.
مرحله ۲ : از نقطه A يک دايره به شعاع AB رسم کنيد.
مرحله ۳ : خط DG را ادامه داده تا دايره به مرکز A را در نقطه E قطع کند. نسبت DE به DC همان نسبت طلايي است و مستطيل CFED يک مستطيل طلايي مي باشد.

نسبت طلايي در خوشنويسي

استاد ميرعماد با پالايش خطوط پيشينيان و زدودن اضافات و ناخالصي‌ها از پيکره نستعليق و نزديک کردن شگرف نسبت‌هاي اجزاي حروف و کلمات، به اعلا درجه زيبايي يعني نسبت طلايي رسيد و قدمي اساسي در اعتلاي هنر نستعليق برداشت. با بررسي اکثريت قاطع حروف و کلمات ميرعماد متوجه مي‌‌شويم که اين نسبت به عنوان يک الگو در تار و پود حروف و واژه‌ها وجود دارد و زاويه ۴۴۸/۶۳ درجه که مبناي ترسيم مستطيل طلايي است، در شروع قلم گذاري و ادامه رانش قلم، حضوري تعيين کننده دارد. اين مهم قطعاً در سايه شعور و حس زيبايي‌شناسي وي حاصل آمده، نه آگاهي از فرمول تقسيم طلايي از ديدگاه هندسي و علوم رياضي. ميرعماد اين نسبت‌ها را نه تنها در اجزاي حروف بلکه در فاصله دو سطر و مجموعه دو سطر چليپاها و کادرهاي کتابت و قطعات رعايت مي‌‌کرده است.

________________________________________
نسبت طلايي در طبيعت
به اشکال شبيه چشم روي بدن پروانه که علامت گذاري شده است،توجه کنيد.نسبت فواصل طولي و عرضي اين علائم يک نسبت طلائي است.

پوسته مارپيچي يک حلزون نمونه اي ساده ودرعين حال زيبا، از نسبت طلائي است.