-
Охарактеризуйте развитие желудочно-кишечного тракта у разных видов сельскохозяйственных животных.
-
Назовите основные факторы, влияющие на переваримость питательных веществ кормов, и пути ее повышения.
5. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНОГО 5.1. Понятие обмена веществ
Обменом веществ называется последовательность химических процессов, которые происходят в живом организме.
Обмен веществ складывается из двух процессов: катаболизм (или диссимиляция) и анаболизм (или ассимиляция).
Катаболизм – это ферментативное расщепление крупных молекул углеводов, протеинов и жиров, осуществляющееся за счет реакций окисления с образованием более мелких молекул. Катаболизм сопровождается выделением свободной энергии, заключенной в сложных структурах крупных органических молекул, и запасанием ее в форме энергии фосфатных связей аденозинтрифосфата.
Анаболизм – это ферментативный синтез сравнительно крупных клеточных компонентов (белка, нуклеиновых кислот, жира и т.д.) из простых предшественников. Данный процесс связан с потреблением энергии, которая поставляется в форме фосфатных связей аденозинтрифосфата.
Катаболизм и анаболизм слагаются из двух одновременно происходящих и взаимосвязанных процессов.
Один из них – это та последовательность ферментативных реакций, в результате которых происходит разрушение или синтез молекул – это промежуточный метаболизм, т.е. обмен веществ в организме или его еще называют межуточный обмен.
Другой процесс – это превращение энергии, сопутствующее каждой из ферментативных реакций промежуточного метаболизма.
На некоторых этапах метаболизма химическая энергия запасается, а на определенных этапа анаболизма расходуется.
Всосавшиеся из пищеварительной системы питательные вещества включаются в промежуточный обмен и используются в качестве структурного материала для синтеза белков, жиров и углеводов собственных тканей и продукции, а также являются источниками энергии.
Содержание и кормление животных только тогда отвечают поставленным целям, когда большая часть питательных веществ используется для получения продукции, и как можно меньшая – для удовлетворения потребностей в энергии и структурах материала, необходимых для поддержания жизни.
Обмен веществ – это основа развития живого организма.
В процессе жизни ни одна клетка тела не остается все время постоянной. Вещество ее непрерывно разрушается и восстанавливается или же раз-
рушается вся клетка полностью, а на ее месте образуется новая, таким же образом идет обновление ткани или органа.
И.П. Павлов, рассматривая обмен веществ, указывал, что в организме всегда наблюдается физиологическая регенерация, состоящая либо из восстановления веществ клетки, либо из возникновения новых клеток и регенерирующей ткани.
Процесс восстановления вещества клетки или ткани – это не простое повторение ранее существующего, он сопровождается количественными и качественными изменениями.
Следовательно, восстановление вещества клетки или самой клетки в процессе обмена представляет собой простейшую форму развития.
Нет такого момента в жизни организма, когда метаболический процесс и, следовательно, развитие прекращаются совершенно. Он может усиливаться или ослабляться, синтез – превалировать над распадом или наоборот, но движение живой материи ни на миг не прекращается. Это одна из главных сущностей развития.
В течение жизни животного все клетки тела сменяются много раз.
5.2. Обмен углеводов
В организме животных с однокамерным желудком углеводы всасываются из кишечника в виде глюкозы и с кровью воротной вены приносятся в печень, где значительная часть ее откладывается в виде гликогена.
Остальная часть глюкозы кровью разносится по клеткам организма. В клетки глюкоза попадает из крови и также частично превращается в гликоген.
По мере использования глюкозы, находящейся в крови, запасной углевод – гликоген – под действием внутриклеточных амилаз начинает расщепляться до глюкозы, благодаря чему в крови поддерживается ее постоянная концентрация.
К процессам, требующим затрат глюкозы, относятся: генерация энергии, синтез глицерина, синтез жира, синтез лимонной кислоты, синтез лактозы, синтез аминокислот, питание плода.
У всех сельскохозяйственных животных наибольшая часть энергии, расходуемой для поддержания жизни, приходится на долю энергии в липидах. С одной стороны, моцион, необходимый для сохранения здоровья животного, требует затрат энергии в мышцах двигательного аппарата.
С другой стороны, такие мышцы, как сердечная, диафрагмы, кишечника, жевательные, также нуждаются в энергии.
Энергия необходима и для поддержания постоянной температуры и осуществления синтетических реакций.
Для покрытия энергетических нужд организма глюкоза служит наиболее мобильным источником. За счет ее окисления в организме жвачных по-
крывается 30-35% затрат энергии, у моногастричных животных – до 50%. Наибольшая потребность в глюкозе отличается у лактирующих животных.
Это связано с тем, что глюкоза является главным предшественником лактозы, и в молочной железе из нее синтезируется глицерин. Суточная потребность в глюкозе у коровы с удоем 12,5 кг равна 1140 г, из которых 700 г выводится с молоком.
Глюкоза – основной источник энергии для плода, используется для синтеза фруктозы, гликогена и жира. Потребность плода в глюкозе к концу беременности высокая – 8-9 г на 1 кг массы плода в сутки (80% всей поступающей глюкозы).
При достаточном запасе в клетках организма в печени, а также при избыточном поступлении глюкозы в организм она превращается в жир. Значительное количество глюкозы при ее избыточном поступлении и достаточном запасе гликогена превращается в жир.
Глюкоза может использоваться для построения углеродного скелета некоторых аминокислот.
Источником глюкозы, кроме той, которая всосалась из желудочнокишечного тракта, является глюкоза эндогенного происхождения, т.е. она синтезирована из изопропионовой кислоты или образована в результате глюкогенеза из глюкогеннных аминокислот.
Превращение жира в глюкозу в организме не доказано.
Небольшое ее количество может образоваться из глицерина.
У жвачных животных, для кормления которых используют преимущественно богатые сырой клетчаткой корма, из желудочно-кишечного тракта всасывается лишь незначительное количество глюкозы.
Основная масса углеводов сбраживается в рубце, продукты брожения (уксусная, изопионовая и масляная кислоты) всасываются в кровь и являются начальными метаболитами углеводно-жирового обмена.
У лактирующей коровы массой 550 кг с суточным удоем 30 кг при содержании в молоке 3,7% жира,4,8% лактозы и 3,3% белка поступление уксусной кислоты составляет 4014 г в сутки. Из этого количества 50-60%, т.е. более 2 кг, продуцируются в рубце, остальное количество синтезируется из свободных жирных кислот крови.
Пропионовая кислота в организме жвачных играет роль главного предшественника глюкозы.
Масляная кислота, всасываясь в рубец, в клетках рубцового эпителия на 80-90% превращается в кетоновые тела. Синтез глюкозы из масляной кислоты невозможен, поэтому она используется для энергетических нужд организма и синтеза жира.
5.3. Обмен жиров
В желудочно-кишечном тракте жиры корма подвергаются гидролитическому расщеплению до глицерина и жирных кислот, в результате чего об-
