вышение продукции тепла является, таким образом, приращением тепла от сверх заданного корма.
В примере на рисунке 15.2 корм, давали при уровнях 40 и 100 МДж ОЭ. Повышение на 60 МДж (BD) привело в результате к увеличению продукции тепла на отрезке CD, в 24 МДж. Приращение тепла от дополнительной ОЭ составило CD/BD, или 24/60=0,4, или 40%.
Приращение тела можно определить как разницу в продукции тепла между основным (голодным) обменом, когда потребление энергии на нулевом уровне и продукцией тепла, полученной на кормящемся животном. Например, на рисунке 15.2 этот метод дает приращение тепла на отрезке ВЕ 16МДж, коофициент равен 16/40=0,4
Если изучается один корм, то его дают как единственный источник в двух уровнях. Более низкий уровень теплопродукции может быть получен при даче основного корма и более высокий уровень с тем же основным кормом плюс некоторое количество изучаемого корма. На-
пример, прирост тепла от съеденного овцами ячменя можно измерить путем кормления сначала сеном и затем на равном количестве того же сена плюс некоторое количество ячменя.
Прямая калориметрия животных остается дорогим методом. Сейчас, чаще всего, проводят калориметрию непрямым методом.
Потребление обменной энергии, МДж/д
Продукция тепла, МДж/д
Рисунок 15.2 – Метод разного кормления для определения энергии приращения тепла корма. А – является уровнем основного обмена, В и С – представляют продукцию тепла при потребленной энергии в 40 и 100 ДМж. Зависимость между продукцией тепла и потреблением энергии здесь показана в линиях, т. е. АВС – прямая линия, однако как объясняется ниже, это не является абсолютным правилом (Mc Donald et al.,2002)
Тепло теряется из тела путем радиации, проведения, конвекции с поверхности тела и путем испарения воды с кожи и из легких. Калориметр для животного, по сути, является герметичной изолированной камерой. Потери тепла с паром измеряют путем учета объема воздуха, протекающего через камеру, и количеств воды на входе и выходе. Тепло с радиацией, проведением и конвекцией оценивает по циркулирующей через змеевик воды внутри камеры; количество тепла, удаленного из камеры, может быть рассчитано по скорости потока воды и разнице между температурой воды на входе и выходе из камеры. В новых калориметрах, количество тепла измеряют электрически, поскольку оно проходит через стенку камеры. Этот тип калориметра дает возможность потери тепла записывать автоматически. Большинство новых калориметров включают аппаратуру для измерения респираторного обмена и поэтому могут быть использованы так же для непрямой калориметрии.
15.2. Непрямая калориметрия
Вещества, которые окисляются в теле, и чья энергия поэтому превращается в тепло, представляют три класса питательных веществ – углеводы, жиры и белки.
Окисление моля глюкозы в качестве общей реакции для углево-
дов:
С6Н12О6 + 6О2 => 6СО2 + 6Н2О + 2,82МДж
и для окисления моля типичного жира – трипальмитата: С3Н5(ООС.С15Н31)3 + 72,5О2 => 51СО2 + 49Н2О + 32,02МДж
Одна грам–молекула кислорода занимает объем 22,4 литра при нормальной температуре и давлении. Таким образом, у животного, получившего всю свою энергию в результате оксидации глюкозы, использование одного литра кислорода должно привести к продукции 2820/(6×22,4)=20,98 кДж тепла; для смесей из углеводов средняя величина является 21,12 кДж/литр О2. Эта величина известна как термальный (тепловой) эквивалент кислорода и используется в непрямой калориметрии, чтобы определить теплопродукцию на основе потребления человеком и животными кислорода.
