Основы знаний о пищевых потребностях животных icon

Основы знаний о пищевых потребностях животных





НазваниеОсновы знаний о пищевых потребностях животных
страница1/3
Дата конвертации06.02.2013
Размер0.5 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3
ОСНОВЫ ЗНАНИЙ О ПИЩЕВЫХ ПОТРЕБНОСТЯХ ЖИВОТНЫХ


Иван X. Бургер (Ivan H. Burger)


ВВЕДЕНИЕ


Как и все живое, домашние животные нуждаются в пище для поддержания жизни и здоровья. Пищу можно определить как любое вещество, которое способно обеспечить живой организм питательными веществами. Более полным могло бы быть следующее определение: Пища - это всякое твердое вещество или жидкость, которые, будучи проглоченными, могут обеспечить выполнение любой или всех перечисленных ниже функций:

а) вещества, являющиеся источником энергии для движения, образования в организме тепла или других видов энергии;

б) вещества, необходимые для роста, восстановления тканей или размножения;

с) вещества, необходимые для инициации или регулирования процессов, указанных в первых двух пунктах.

Составляющие элементы пищи, которые выполняют данные функции, называются питательными веществами, а пищевые продукты или смеси, которые в действительности съедаются, определяются как рацион. Основными компонентами питательных веществ являются:

Углеводы - вещества, снабжающие организм энергией, могут также в организме преобразовываться в жир. Этот класс объединяет как простые сахара (такие как глюкоза), так и сложные молекулы (такие, как крахмал), состоящие из простых сахаров.

Жиры - вещества, обеспечивающие организм энергией в наиболее концентрированной форме, высвобождая при своем распаде примерно вдвое больше энергии на единицу веса, чем углеводы и белки. Жиры способствуют всасыванию жирорастворимых витаминов и служат источником незаменимых жирных кислот (HЖК). Как следует уже из их названия, незаменимые жирные кислоты необходимы для осуществления определенных функций организма и важны так же, как витамины или минеральные вещества. Незаменимые жирные кислоты будут более подробно рассмотрены в этой главе позже.

Белки - важные составляющие, снабжающие организм аминокислотами, которые участвуют в процессе роста и восстановления тканей организма. Аминокислоты, входящие в состав белков, в результате обменных процессов могут также выделять энергию, причем приблизительно в том же количестве на единицу веса, что и углеводы.


Минеральные вещества и микроэлементы - главные минеральные вещества - это кальций и фосфор, которые необходимы организму для роста, восстановления и формирования большей части скелета и зубов. Железо, медь и цинк обычно определяются как микроэлементы, так как они требуются в значительно меньших количествах.

Витамины - вещества, участвующие в регулировании процессов, протекающих в организме. Они обычно подразделяются на две группы: жирорастворимые и витамины, растворимые в воде. К первой группе относятся витамины A, D, Е и К; ко второй - витамины группы В (например, тиамин) и витамин С.

Еще одним важным элементом пищи является вода и, хотя ее обычно не рассматривают как питательное вещество, она играет огромную роль. Вопросы, связанные с водным балансом, более детально будут рассмотрены в следующей главе. Потребность в воде стоит на втором месте после потребности в кислороде - еще одном жизненно важном элементе, который не включен в приведенный выше список.

Большинство пищевых продуктов являются сложными смесями, которые состоят из множества углеводов, жиров, белков и воды. Минеральные вещества и витамины (особенно последние) обычно присутствуют в значительного меньших количествах.

^ ДОСТАТОЧНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ

Достаточное потребление питательных веществ имеет большое значение для здоровья и активности животного, но какое именно количество является достаточным? В более требовательные периоды жизни, такие как рост, беременность или период лактации, организму требуется дополнительное питание. Hа домашних животных обычно удобнее и проще исследовать потребности в питательных веществах и получать более точные значения, чем проводить аналогичные исследования на человеке. Минимальное количество отдельных питательных компонентов, необходимых ежедневно для обеспечения обмена веществ в организме, обычно определяется как минимальная суточная потребность (МСП). Надо, однако, помнить, что, по определению, МСП - это минимальные значения, поэтому в каждом конкретном случае требуется внесение соответствующих поправок с учетом индивидуальных особенностей, физической активности, породы, веса, пола и стадии развития животного. Более того, существуют и другие факторы, которые нужно также принимать во внимание, в частности, питательная ценность компонентов пищи, и такие аспекты будут обсуждаться позднее в этой главе.

Исходя из этих рассуждений, на практике величины МСП используют для определения значений рекомендуемой суточной нормы (РСH), которая является ориентиром для установления достаточности питания, т.к. РСH для любого животного разрабатываются так, чтобы быть гарантией того, что потребности практически всех нормальных здоровых особей в популяции удовлетворяются. Следовательно, РСH всегда будет превышать значения МСП (за исключением энергии, что будет обсуждаться позднее), и установленные экспериментальным путем потребности будут ниже, чем рекомендуемые величины.

Кроме того, из этого следует, что рацион животного может характеризоваться значениями ниже РСH, и тем не менее, обеспечивать достаточное потребление питательных веществ определенной частью популяции.


В равной степени важным вопросом является использование значений РСH (или МСП) при приготовления пищи или смеси пищевых продуктов, т.е. при составлении рациона. Потребности должны быть сначала оценены как количество питательных веществ, поглощаемых животным, и, как правило, выражаются в единицах потребления на единицу веса тела в день. Hо в конечном счете наиболее полезным и удобным способом представления этой величины является определение концентрации вещества в рационе. Отсюда возникает вопрос, каково количество различных видов пищи, съеденной разными животными? Пищевые продукты различаются по своему составу (начиная от консервированных и заканчивая сухими), а животные, особенно собаки и лошади, характеризуются большим разнообразием размеров тела в зависимости от породы. Связующим звеном между этим переменными величинами служит энергия.

ЭНЕРГИЯ

Содержание в рационе Количество энергии, содержащейся в рационе, в отличие от содержания в нем питательных веществ, должно быть близко к потребностям животного. Поступление энергии в количестве, превышающем потребности, нежелательно и, в конечном счете, приводит к ожирению.

Энергоемкость рациона определяется содержанием в нем углеводов, жиров и белков. От концентрации каждого из названных компонентов зависит энергетическая ценность пищи. Вода не имеет ценности с точки зрения содержания в ней энергии, поэтому энергетическая плотность рациона, обратно пропорциональна его влажности. В диетологии энергию обычно выражают в килокалориях (ккал), и 1 ккал определяется как количество тепла, необходимое для того, чтобы повысить температуру 1 кг воды на 1шС. По последней конвенции энергию принято выражать в джоулях, единицах, которые трудно объяснить, с помощью знакомых терминов, и которые базируются на механическом и электрическом эквиваленте тепла (один ватт равен одному джоулю в секунду). Соотношение между этими двумя системами таково: 1 ккал равна примерно 4,2 килоджоуля (кДж) или 0,0042 мегаджоуля (МДж), т.е. 1 МДж = 1000 кДж. Организм получает энергию с помощью окисления (сжигания) пищи, но, в отличие от процесса сгорания, происходящего в паровом котле или двигателе, энергия при этом высвобождается постепенно вследствие множества сложных химических реакций, каждая из которых регулируется строго определенным ферментом. Ферменты - особые белки, контролирующие скорость химических реакций, и, что особенно важно, способствующие протеканию сложнейших химических преобразований в относительно мягких условиях организма. Для осуществления аналогичных реакций в обычном промышленном процессе, потребовались бы намного более жесткие условия по температуре и значению рH или значительно более активные ингредиенты. Многим ферментам для выполнения своих функций необходимо присутствие витаминов или минеральных веществ. Hо эта проблема более детально будет рассмотрена при обсуждении этих компонентов пищи. Ни одно животное не может утилизировать всю энергию из съеденной пищи. Поэтому поглощение энергии следует рассматривать на трех различных уровнях: общая энергия (ОЭ), усваиваемая энергия (УЭ) и энергия обмена веществ (метаболическая) (МЭ). Общая энергия - это суммарная энергия, высвобождающаяся при полном окислении пищи, обычно измеряется при сжигании ее в атмосфере чистого кислорода в соответствующем приборе (калориметре), который позволяет точно измерить количество выделяемого при этом тепла. Хотя вещество может характеризоваться высоким содержанием ОЭ, оно не представляет никакой пользы до тех пор, пока животное не сможет его переварить и поглотить. Количество усвоенной и поглощенной энергии, называемое УЭ, равно ОЭ минус потери при дефекации. Некоторые виды поглощенной пищи, могут быть лишь частично полезны для тканей, при этом остальная часть пищи выводится из организма с мочой. Энергия, которая, в конце концов утилизируется тканями, известна как МЭ, и вычисляется как УЭ минус потери с мочой. Содержание УЭ и МЭ в пище зависит как от ее состава, так и от вида животного, которое ее потребляет. Пищеварительные системы животных, которые рассматриваются в этой книге, значительно различаются, и было бы удивительно, если бы животные разных видов, поглощая одну и ту же пищу, всасывали бы одну и ту же долю питательных веществ (т.е. одна и та же пища имела бы для них одинаковую питательную ценность). Даже у двух довольно схожих животных, таких как собака и кошка, имеются различия в величинах усвоения при кормлении их одной и той же пищей (Kendall et al., 1982). Отчасти это может быть связано с тем, что пищеварительная система у собаки намного длиннее, чем у кошки, и, следовательно, должна работать более эффективно. В дополнение к этим видовым различиям, несходство обнаруживается и между отдельными животными, оно проявляется в индивидуальной эффективности их метаболизма. Поэтому единственным способом провести точное измерение содержания МЭ в пищевом продукте является экспериментальное кормление данным продуктом как можно более многочисленной группы животных и измерение содержания энергии (с использованием метода калориметрии) в пище, фекалиях и моче. Эти исследования, хоть и выполнимы, но требуют больших затрат времени и средств, и поэтому невозможны без специального оборудования, предназначенного для исследования животных. Поэтому на протяжении долгих лет разрабатывалась простая формула, которая дает приблизительные значения МЭ в пище в зависимости от содержания в ней углеводов, жиров и белков (с учетом потерь при всасывании) и продуктивности. Коэффициенты, которые использовались первоначально, были получены при изучении человека. Однако для собак и кошек опубликованы более точные данные, накопленные при исследовании проблем их кормления (NRC 1985, 1986). Результаты, полученные в Вольтхэмовском Центре исследования проблем кормления домашних животных (WCPN) при проведении сравнения измеренного in vivo значения УЭ со значением МЭ, предварительно рассчитанным с использованием этих коэффициентов, позволяют предположить, что новые величины в основном дают правильную оценку энергии, которую собака и кошка получают из типичных коммерческих кормов для домашних животных.

ПОТРЕБНОСТИ

Энергетические затраты можно подразделить на две группы: базовый метаболический уровень (БМУ) и термогенез. БМУ - это количество энергии, необходимое для поддержания работоспособности организма, т.е. энергия, необходимая для компенсации затрат на выполнение полезной работы клетками и органами. Сюда относятся такие процессы, как дыхание, кровообращение и почечная функция. Определяющее значение для БМУ любой особи имеет множество факторов, включая вес тела и строение, возраст и гормональный статус (в частности, гормоны щитовидной железы). При изменении этих факторов изменяется и уровень базового метаболизма, хотя такие изменения и происходят обычно медленно в течение длительного времени. Дополнительные энергетические затраты объединяются названием термогенез. Это могут быть затраты энергии на процесс переваривания, всасывания и утилизации питательных веществ (иногда называемый тепловым эффектом пищи), мышечную работу или физическую активность, стресс или поддержание температуры тела в условиях холода. Прием некоторых лекарственных препаратов или гормонов также может являться причиной термогенеза. Термогенез - это повышение скорости метаболизма выше базового уровня. В противоположность БМУ, уровень термогенеза может быстро и в широких пределах меняться и вызывать значительные суточные изменения в выделении энергии. Из двух составляющих общих энергетических затрат термогенез является элементом, способным на быструю адаптивную реакцию на перемены во внутренней и внешней среде. Как упоминалось ранее, энергетические затраты или потребности могут в конечном счете быть измерены в пересчете на потерю или образование тепла, и именно этот факт имеет ключевое значение для вычисления энергетических потребностей для различных животных. Ясно, что энергетические потребности удобнее всего выражать в единицах веса тела, поскольку это знакомые всем и легко измеряемые величины. Однако изменение потерь тепла зависит не от веса тела, а от площади поверхности, т.е. величины, которую, как ни странно, очень трудно точно оценить. Тем не менее, поскольку изменение площади поверхности равно изменению площади линейных размеров в квадрате и веса тела в кубе (т.е. объема), потери тепла должны изменяться с изменением веса тела (W), что можно математически выразить как W^2/3 (W в степени две третьих) или W^0.67. Преобразованный таким образом вес тела часто называют метаболическим весом или размером тела. Эту величину, вероятно, можно использовать для сравнения энергетических потребностей животных самых разных весовых категорий, что имеет ключевое значение, в частности, в отношении питания собаки и лошади. Эти два вида животных занимают уникальное положение среди млекопитающих, поскольку они характеризуются большим разнообразием весовых категорий в пределах одного и того же вида. Однако значение метаболического веса тела также полезно при сравнении энергетических потребностей, например, между разными видами птиц, а также между теплокровными и холоднокровными животными, которые рассматриваются в этой книге под общим названием домашние животные. Более подробное обсуждение этого вопроса заняло бы несколько томов, поэтому мы не будем в него углубляться. Достаточно сказать, что уже проведено и проводится в настоящее время большое количество исследований, посвященных изучению факторов, дающих всестороннее представление о данных проблемах. В настоящиее время принято считать, что энергетические потребности собак (Burger and Johnson, 1991; Manner, 1991; Rainbird and Kienzie, 1990) и птиц (Lasiewski and Dawson, 1967) соответствуют значениям между 0.67 и 0.75, но это пока не выяснено в отношении лошадей (Pagan and Hintz, 1986). Hа основании наших собственных и других исследований недавно в было выведено следующее уравнение для вычисления средних потребностей для собак:


Е = 125 * W^0.75 ккал/день или Е = 523 * W^0.75 кДж/день,


где W - вес тела в кг (Legrand-Defretin, 1993).


Эти уравнения часто называют аллометрическими, т.е. устанавливающими соотношение между величиной и функцией, в данном случае энергетической потребностью. Полученные таким образом значения позволяют оценить среднюю активность собаки в умеренных климатических условиях. Понятно, что экстремальные значения температуры окружающей среды оказывают существенное влияние на энергетические потребности. Кроме того, поскольку в уравнении участвует экспоненциальная функция, важно определить единицы измерения веса тела (например, г. или кг), т.к. это повлияет на конечный результат. При условии выполнения этого требования можно провести сравнительный анализ широкого разнообразия видов. Для кошек характерен относительно узкий диапазон значений веса тела (приблизительно от 2.5 до 6.5 кг), поэтому для них энергетические потребности могут быть соотнесены с весом тела с небольшой ошибкой. Тем не менее, сообщалось, что даже у этого вида при логарифмическом соотношении к весу тела более крупные кошки имели меньшие энергетические потребности на единицу веса тела, чем небольшие особи (Earle and Smith, 1991a).

БАЛАНС

Энергетический баланс достигается путем приведения в соответствие потребления и выхода в течение продолжительного времени. Принцип механизма контроля, по-видимому, основан на регулировании процесса потребления, хотя некоторые отклонения выхода также, вероятно, имеют большое значение. Считается, что регулирование потребления должно в большей или меньшей степени соответствовать принципу обратной связи.

В наиболее простом виде, отрицательная система обратной связи представляет собой систему, в которой любое изменение равновесия является сигналом, провоцирующим ответную реакцию, направленную на сопротивление начальному изменению и на исправление ошибки. В примере комнатный термостат является чувствительным элементом, который обнаруживает любые изменения температуры окружающей среды. Отклонение от значения комнатной температуры и установленной стандартной температуры обнаруживается компаратором, который сигнализирует об этом бойлеру или эффектору, включая или выключая последний. Выход тепла из бойлера восстанавливает комнатную температуру, которую можно рассматривать как контролируемую переменную, и вызывает прекращение подачи сигнала от компаратора к бойлеру.

В данной модели регуляции энергетического равновесия контролируемая переменная - это величина энергетического запаса. Существует несколько элементов обратной связи, которые могут сигнализировать об изменении характеристик, таких как уровень питательных веществ и метаболитов в плазме. Любые отклонения от установленных стандартных величин означают изменение энергетических запасов и стимулируют нервную и гормональную активность, которая может инициировать или ингибировать процесс питания. Нервная реакция затрагивает центры питания, расположенные в головном мозге и представляющие собой, вероятно, не какие-то абстрактные центры голода или насыщения, как можно себе представлять, а пучки нейронов, покрывающие несколько областей. Стимуляция их электродами может вызвать у сытых животных желание есть, а у голодных - отказ от приема пищи.

Гормональная реакция более сложна. Инсулин стимулирует питание, но неизвестно, действует ли он непосредственно на центральную нервную систему или вызывает периферическую гипогликемию (низкое содержание глюкозы в крови). Глюкагон обладает противоположным действием, и сдерживают питание, как и эстрогены и лютеинизирующие гормоны (женские половые гормоны). Поскольку стимуляция и сдерживание питания не являются основным назначением этих гормонов, они не могут быть единственными факторами, управляющими процессом потребления пищи.

Кроме нервного и гормонального механизмов существуют и другие непосредственные стимуляторы питания. Сокращения стенок пустого желудка вызывают чувство голода и побуждают животное к приему корма, тогда как растяжение стенок полного желудка затрудняет этот процесс.

Эта модель дает общее представление о теории регулирования потребления энергии. Однако полное объяснение механизмов данного процесса все еще не представляется возможным и для регулирования энергетического баланса необходимо сделать поправку на некоторый контроль энергетических затрат. Например, результатом переедания в течение длительного времени является повышение уровня метаболизма, которое ограничивает повышение энергетических запасов.

Тем не менее, нужно подчеркнуть, что именно длительное пере- или недоедание домашних животных (обычно первое) приводит к возникновению проблем. Даже небольшой дисбаланс, сохраняющийся продолжительное время, вызывает ожирение (если чистая разница положительная) или исхудание (если разница отрицательная). Согласно уравнению WCPN взрослой собаке весом 35кг требуется примерно 7500 кДж (1800 ккал) в день. Если этот показатель отличается хотя бы на 400 кДж/день (примерно 5%), то содержание собаки на таком рационе в течение года может привести к увеличению ее веса на 2-3 кг. Из предыдущего обсуждения ясно, что невозможно дать точные рекомендации в отношении потребления энергии для любого отдельного домашнего животного (особенно для собаки). Производитель готового корма для домашних животных при составлении рецепта для своей продукции использует среднюю оценку, следовательно, важно, чтобы сам владелец животного, следуя этим рекомендациям, проявлял благоразумие и контролировал количество потребляемого корма, следя за изменением веса и общего вида животного. Это особенно необходимо, если собственная внутренняя система обратной связи животного не такая точная, как предсказывает теория.

В любом случае, именно энергетические потребности животного и энергетическая насыщенность пищи определяют количество ежедневно съедаемого корма, а, следовательно, и получаемое количество каждого вида питательных веществ. Поэтому в этой книге концентрации компонентов пищи обычно выражаются в единицах содержания МЭ в рационе, чтобы эти величины можно было применить к любому виду пищи.

^ ФУНКЦИИ ПИТАТЕЛЬHЫХ ВЕЩЕСТВ

В следующих разделах будут рассмотрены определенные функции различных питательных веществ. Большинство характеристик относятся ко всем видам животных, рассматриваемым в этой книге, тогда как есть и специальные вопросы, которые в данной главе обсуждаются в связи с собаками и кошками.

УГЛЕВОДЫ

Мы не располагаем информацией о минимальных потребностях животных в углеводах, хотя равновесие между углеводами и жирами имеет большое значение для физической активности (см. ниже). Hа основании результатов исследования собак и других видов животных, можно утверждать, что скорее всего большинство животных могут поддерживать свой организм, обходясь без углеводов, если их пища содержит достаточное количество белков, которые могут удовлетворить метаболическую потребность в глюкозе. Например, имеется информация о том, что потребление суками в период беременности безуглеводного рациона с высоким содержанием жиров (Rosmos et al., 1981) существенно снижает выживаемость их щенков по сравнению с контрольной группой, получавшей пищу с содержанием 44% МЭ в виде углеводов. Этот эффект объясняется возникновением тяжелой формы гипогликемии у первых сук во время рождения щенков. Тем не менее, в WCPN было проведено сравнительное исследование двух рационов относительно способности поддерживать организм собак пород бигль и Лабрадор в периоды беременности и лактации (Blaza et а1., 1989). В одном рационе не было углеводов, тогда как в другом содержание углеводов составляло 11% МЭ. Hе обнаружено никакой разницы в биологическом действии этих двух подходов - оба рациона обеспечили нормальное протекание беременности и лактации. Разницу в результатах этих двух исследований, вероятно, можно объяснить различным содержанием белка. Rosmos использовал 26% белковой энергии, тогда как в последнем исследовании содержание белка было намного выше и составляло 51% МЭ, что было достаточно для поддержания необходимого уровня глюкозы. Об аналогичном действии сообщали Kienzie and Meyer (1989), которые рекомендуют, чтобы минимальное содержание белка в безуглеводном рационе составляло 33% МЭ. Следовательно, углеводы являются хоть и физиологически существенным, но необязательным компонентом рациона.

Источником углеводов, использованным в этих исследованиях, был готовый крахмал, и мало сомнений относительно того, что он хорошо переваривается в организме. Отдельные дисахариды, такие, как сахароза (тростниковый сахар) и лактоза (молочный сахар), хуже усваиваются организмом, особенно последний. Способность метаболизировать эти сахара обусловливается количеством ферментов бета- фруктофуронидазы (сахаразы) и бета-галактозидазы (лактазы), присутствующих в кишечнике. Показано наличие сахаразной и лактазной активности у взрослых собак и кошек, хотя известно, что у котят они выше, однако с возрастом снижаются. Если взрослой или молодой особи неожиданно дать много лактозы (например, большую миску молока), у них могут проявиться признаки диареи (поноса), причиной которой отчасти может быть осмотическое очищение кишечника, а отчасти - бактериальная ферментация (в толстом кишечнике) углеводов, непереваренных ранее. Тем не менее, небольшое количество таких сахаров (скажем, 5% общей энергии) может легко усваиваться многими животными, хотя, очевидно, эффективность такого усвоения будет различной. В целом, кошки обладают меньшей по сравнению с собаками способностью переваривать углеводы вследствие более низкой активности ферментов в их тонком кишечнике.

Результаты исследований, проведенных на собаках (Kronfeld et а1., 1977), позволяют предположить, что безуглеводный рацион с высоким содержанием жиров на самом деле имеет некоторые преимущества в ситуации, когда собаки продолжительное время тратят много энергии и сил, участвуя в бегах, работая в санной упряжке, по сравнению с рационом, содержащим до 38% МЭ углеводов. Эти преимущества включают более высокую способность переносить кислород вследствие большего содержания эритроцитов и гемоглобина. Однако в норме для активных животных включение в рацион 40-50% МЭ в форме пищевых углеводов не принесет никакого вреда по сравнению с общим жировым и белковым рационом. Для лошадей, вероятно, характерны некоторые потребности в углеводах, особенно для работы, но точное определение этих потребностей является дискуссионным вопросом.

^ ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА

Под названием пищевые волокна объединяют группу углеводоподобных соединений, таких как целлюлоза, пектин и лигнин, обычно связанных с растительными веществами и составляющих клеточные стенки растений. К источникам пищевых волокон относятся все съедобные злаки, корнеплоды, фрукты и желирующие агенты. Эти вещества обычно не перевариваются в тонком кишечнике и поступают в толстый кишечник практически неизмененными. Пищевые волокна являются предметом многих исследований, посвященных проблемам пищеварения человека, в пищеварительной системе которого они, как известно, способствуют профилактике таких заболеваний толстого кишечника, как дивертикулез, запор и рак толстой кишки. Тем не менее их роль в организме животных зависит от многих факторов, особенно от физиологии пищеварительной системы. У собаки и кошки ограниченное количество пищевых волокон может способствовать формированию большого объема фекальных масс и, следовательно, в определенных обстоятельствах может быть полезным для профилактики или лечения запора или диареи. У лошади волокна играют, вероятно, более важную роль в предотвращении проблем пищеварения. Кроме того, лошадь способна переваривать пищевые волокна благодаря бактериальной активности в толстой кишке, что позволяет высвободить определенное количество полезной энергии.

ЖИРЫ

Жир является наиболее концентрированным источником энергии, содержащейся в пище, придает ей вкусовые качества и приемлемую для еды структуру. Как и углеводы, жиры состоят из атомов углерода, водорода и кислорода. С химической точки зрения пищевые жиры состоят главным образом из смеси триглицеридов - сложных эфиров трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Молекулы жиров различаются, главным образом, входящими в их состав жирными кислотами. В пищевых продуктах найдено множество жирных кислот, и их химическая структура характеризуется количеством атомов углерода и двойных связей. Hасыщенные жирные кислоты не содержат двойных связей, тогда как в молекуле ненасыщенных жирных кислот имеется одна или более двойных связей. Жирные кислоты, имеющие в молекуле более одной двойной связи, называются полиненасыщенными. Большинство жиров содержат в своем составе все перечисленные виды жирных кислот, но их соотношение меняется в широких пределах.

Трудно точно оценить общую потребность в пищевом жире. Ясно только то, что необходимость жира обусловлена содержанием в нем незаменимых жирных кислот (HЖК), и тем, что они являются переносчиками жирорастворимых витаминов. Эти функции и определяют потребность в жире вместе с необходимостью обеспечивать определенное количество жира для достижения необходимой энергетической насыщенности и вкусовых качеств рациона. В настоящее время известны три незаменимые жирные кислоты: линолевая, линоленовая и арахидоновая, все они являются полиненасыщенными. Вследствие сложной природы этих соединений их структуру обычно характеризуют числом углеродных атомов и двойных связей в их молекулах. Так, линолевая кислота, которая содержит 18 атомов углерода и две двойные связи, обозначается 18:2. Незаменимые жирные кислоты не могут синтезироваться в организме и поэтому должны поступать вместе с пищей. Линолевая и линоленовая кислоты являются предшественниками, из которых затем образуются более сложные длинноцепочечные соединения (производные HЖК). HЖК имеют большое значение для сохранения здоровья, включая состояние кожи и волосяного покрова, почечную функцию и репродуктивную способность. Именно в образовании HЖК и заключается важнейшее различие между кошкой и другими млекопитающими, которое проявляется и в отношении других компонентов корма. Сообщалось, что кошки обладают лишь ограниченной способностью превращать исходные HЖК в более длинноцепочечные производные (Rivers, 1982); аналогичная особенность обнаружена и у львов. В результате этого кошки нуждаются в готовом пищевом источнике таких жирных кислот, как 20:3 или 20:4 (арахидоновая), что в практически означает потребность в HЖК животного происхождения. В своей прекрасной работе, посвященной роли HЖК в организме кошек, Mac-Donald et а1. (1984а) пришли к выводу, что содержание пищевой линолевой кислоты 2.5% энергии, по-видимому, является достаточным, и, при условии оптимального уровня линолевой кислоты, потребности в арахидоновой кислоте составляют не менее 0.04% энергии. Однако взаимоотношения между этими двумя соединениями указывают на то, что более высокий уровень арахидоновой кислоты в рационе избавляет от необходимости присутствия в нем линолевой кислоты. И наоборот, минимальная потребность в арахидоновой кислоте должна составлять значительно больше 0.04%, если уровень содержания линолевой кислоты ниже оптимального значения, или если она отсутствует в рационе. Hа практике это означает, что потребности кошки в HЖК удовлетворяются сочетанием линолевой и арахидоновой кислот (причем, первая представлена в пище намного шире, чем вторая) из смеси растительных и животных масел и жиров, содержащихся в пище.

^ БЕЛКИ И АМИНОКИСЛОТЫ

Белки - это соединения, состоящие из атомов углерода, водорода и кислорода, но, в отличие от углеводов и жиров, они всегда содержат атомы азота. Большинство белков также содержит атомы серы. Белки - это очень большие молекулы, состоящие из цепей, образованных сотнями (или даже тысячами) более мелких субъединиц, называемых аминокислотами. Хотя в белках присутствует только около 20 видов аминокислот, многообразие последовательностей, которые они образуют, поистине безгранично. Этим и объясняется существование огромного разнообразия белков в природе. Для организма животных необходимо, что-бы пища содержала в оптимальном количестве определенные аминокислоты, которые не могут с приемлемой скоростью синтезироваться в его тканях. Затем эти аминокислоты преобразуются в новые белки, которые являются важнейшим компонентом всех живых клеток, выполняя функцию регулятора метаболических процессов (в роли ферментов) и являясь необходимым материалом для построения внутриклеточных структур, и, следовательно, необходимы для обеспечения процесса роста и восстановления тканей. Аминокислоты можно условно подразделить на два класса: незаменимые (обязательные) и заменимые (необязательные). Как следует из их названия, незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться в организме в достаточном количестве, и поэтому должны присутствовать в пище. Заменимые аминокислоты могут образовываться в организме из избытка определенных аминокислот, хотя как компоненты белков, из которых состоит организм, они имеют такое же большое значение, как и незаменимые. Потребности котят в незаменимых аминокислотах для роста представлены в топике WALTHAM.FAQ.

Потребности других видов животных пока не изучены. В WCPN были проведены предварительные исследования аминокислотных потребностей взрослой кошки (Burger and Smith, 1990). В работе, проведенной ранее в WCPN, показано, что если все незаменимые аминокислоты присутствуют в количестве, превышающем достаточные концентрации, примерно 10% белковой энергии достаточно для поддержания белкового (азотного) баланса организма взрослой кошки (Burger et а1., 1984). Это значение выше соответствующих величин для других млекопитающих, включая собаку, и является еще одним примером специфических особенностей потребностей кошек в питательных веществах. Эти работы показали, что более высокие потребности кошек в белке, вероятно, обусловлены не повышенными потребностями в незаменимых аминокислотах, а потребностями в большем общем количестве белков, т.е. заменимых аминокислот или белкового азота. Это, в свою очередь, обусловлено неспособностью кошек к регулированию процесса распада аминокислот даже при потреблении низкобелкового рациона (Rogers and Morris, 1982a). Еще одной особенностью кошки является зависимость от аминокислоты - аргинина. Hедостаток аргинина в организме кошки очень скоро приводит к тяжелым последствиям вследствие неспособности к метаболизму азотсодержащих соединений (посредством цикла мочевины), которые затем накапливаются в кровеносной системе в виде аммиака (гипераммониемия), что в серьезных случаях может привести к смертельному исходу в течение нескольких часов. По-видимому, не существует другого незаменимого пищевого компонента (включая и воду), дефицит которого вызывал бы такие драматические последствия для организма животного. Быстрота этого воздействия уступает лишь скорости наступления реакции на нехватку кислорода. Эта уникальная потребность, по- видимому, обусловлена неспособностью синтезировать аминокислоту орнитин (которая также участвует в цикле мочевины), так как последняя защищает кошек от неблагоприятного действия дефицита аргинина (Morris and Rogers,


1978). Хотя и другим животным аргинин необходим для роста и развития, во взрослом состоянии эта необходимость отпадает. Те же животные, для которых эта потребность сохраняется (например, собака), по-видимому, намного менее чувствительны к дефициту аргинина и характеризуются значительно меньшей потребностью в нем.

Большая часть, если не все исследования, посвященные аминокислотным потребностям собак и кошек, проводились с применением полуочищенных или синтетических кормов, в которых белковый уровень и аминокислотный профиль были приспособлены к целям данного исследования. Экстраполируя полученные результаты на практическое кормление или разработку рациона, необходимо принимать во внимание несколько факторов. Первостепенное значение имеет состав незаменимых аминокислот данного белка. В природе очень мало, если они вообще существуют, белков, аминокислотный набор которых совпадает с составом специально разработанного рациона. Более того, наличие и перевариваемость белков будет варьировать в зависимости от источника и животного. Животные белки обычно имеют более сбалансированный аминокислотный состав и лучшую перевариваемость по сравнению с растительными. Этот вопрос являет собой наглядный пример различий между потребностями, установленными в тщательно разработанных и контролируемых условиях испытаний, и рекомендациями, которые должны быть применимы для очень большого числа животных, в питание которых входит огромное множество самых разнообразных пищевых продуктов.

Несмотря на эти ограничения, исследования, нацеленные на определение точных белковых и аминокислотных потребностей домашних животных, являются важнейшим шагом на пути к совершенствованию формулы рациона. Белок - это очень ценный сырьевой источник, и он должен использоваться как можно более эффективно.

  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconЗадачи уроков: Обеспечить усвоение учащимися знаний о среде обитания организмов, о ее экологических факторах (факторов неживой и живой природы деятельности человека, об их сложных взаимоотношениях)
Раскрыть понятие Природные сообщества, показать их разнообразие, основные компоненты (организмы); Производители, потребители, разрушители,...

Основы знаний о пищевых потребностях животных icon3. Основы медицинских знаний, здорового образа жизни и правила оказания первой медицинской помощи

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconУчебное пособие Минск
«Основы медицинских знаний и экологии» Белорусского государственного университета культуры

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconТестовое задание по дисциплине «основы медицинских знаний» для отделений дошкольного и начального образования
Вопрос 2 (выберите один вариант ответа) Ведущий фактор (50-55%), влияющий на здоровье человека

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconМетодические рекомендации для студентов Минск 2003
Предназначено для студентов, обучающихся по программе "Основы медицинских знаний"

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconДанная программа ставит задачи: Студенты должны иметь представления : о жизненно-важных потребностях человека

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconЗадачи : формирование знаний и положительной мотивировки в сохранении и укреплении здоровья через овладевание принципами зож; формирование системы знаний о влиянии экологических факторов на здоровье человека

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconУрок контроля знаний в курсе «Человек и его здоровье»
Одс; 2 проверить уровень знаний и умений учащихся по одс и оказанию первой медицинской помощи при повреждении скелета

Основы знаний о пищевых потребностях животных iconРабочая программа дисциплины од. Ф. 03 Диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных

Основы знаний о пищевых потребностях животных icon4. Определение токсикологических характеристик Токсикометрические исследования проводятся на группах животных. Воспроизведение в эксперименте на животных процес

Разместите кнопку на своём сайте:
Учеба


При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации. ©ucheba 2000-2013
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Медицина