Білковий мінімум сільськогосподарських тварин в г на кг живої маси

Вид тварини	Стан спокою	При роботі і лактації, откормі
Вівці	1	4
Свині	1	4
Коні	0,7 – 0,8	1,4
Корови	0,6 – 0,7	1

 

(Людина в день повинна одержувати 70 - 80 г білка, при розумовій діяльності - 100 г, при важкій роботі - 4500 - 5000 кал і 160 г білка).

За М.Рубнером коефіцієнт зношування – найменша для організму, що знаходиться в стані спокою, кількість втрати білка, яка виражається в кількості азоту, що екскретується за добу на 1 кг живої маси. Для людини – 0,028 - 0,065 г N на 1 кг живої маси.

Корова в стані спокою (156,25 г білка).

Регуляція білкового обміну

Центр регуляції білкового обміну знаходиться в гіпоталамічній області проміжного мозку. Гіпоталамус через парасимпатичні нерви регулює синтез білків, а через симпатичні – розщеплення білків. На білковий обмін впливає також і кора великих півкуль і таламус. Крім нервового впливу центр регуляції здійснює свій вплив також через ендокринну систему: гіпофіз, щитоподібні, надниркові, статеві. Соматотропін і андрогени стимулюють синтез білків. При посиленні функції щитоподібної залози білковий обмін посилюється, а при ії послаблені – знижується. Глюкокортикоїди стимулюють синтез вуглеводів з білків.

Вуглеводи

Вуглеводи виконують в організмі пластичні й енергетичні функції, входять до складу до нуклеїнових кислот (рибоза і дезоксирибоза) та глюкопротеїдів, забезпечують імунологічну специфічність клітин.

Основниім джерелом вуглеводів для сільськогосподарських тварин є клітковина. Вона в основному розщеплюється в рубці жуйних і товстому кишечнику моногастричних тварин. Вуглеводи всмоктуються в шлунково-кишковому тракті у вигляді моносахаридів, у печінці з них утворюється глікоген, який накопичується в печінці, і в подальшому забезпечує безперервне утворення глюкози, яка є основною сполукою, що забезпечує енергетичний обмін тварин Частково глюкоза служить живленням для мікроорганізмів, що розщеплюють її до летучих жирних кислот.

Регуляція обміну вуглеводів забезпечується нейрогуморально. Центром, що регулює вуглеводний обмін, є скупчення гангліозних клітин в гіпоталомічної частині проміжного мозку. Основна регуляція вуглеводного обміну забезпечується ендокринною системою, і в першу чергу інсуліном, глюкагоном, а також глюкокортикоїдами та тироксином.

Обмін жирів

Ліпіди являють собою різнорідну за складом і будовою групу хімічних сполук, що присутні у всіх рослинних і тваринних тканинах, мають такі властивості: а) гідрофобність, обумовлена наявністю в їхніх молекулах вищих алкільних радикалів; б) висока розчинність у різних органічних розчинниках; в) тісний взаємозв'язок метаболізму, у центрі якого знаходиться єдиний універсальний попередник - Ацетил-Ко.

Фізіологічна роль ліпідів надзвичайно велика і різноманітна:

1. структурні компоненти мембран;

2. складають основу нервової тканини;

3. акумулюють найбільшу кількість енергії;

4. виконують захисні функції (зовнішні покрови);

5. є основою ряду біологічних активних речовин (гормони, вітаміни, ферменти);

6. слугують джерелом незамінних жирних кислот (лінолева, ліноленова, арахідонова);

7. транспортують жиророзчинні вітаміни (А, Д, К, Е);

8. є джерелом води (100 г жиру при розщепленні дає 107 г води).

Визначальними функціями ліпідів визнані енергетична і структурна. Звідси й умовний поділ ліпідів на дві великі гетерогенні за хімічною природою групи: запасні і структурні.

До запасних ліпідів відносять неполярні ліпіди, активні функціональні групи яких нейтралізовані в складі простих і складноефірних зв'язків. Ця особливість і робить їх накопичення у великих кількостях без порушення структури і функції клітин. Депоновані в спеціальних тканинах і органах запасні ліпіди витрачаються в такі періоди життєвого циклу тварини, коли енергетичні потреби організму не покриваються енергією, що надходить із їжею. Так, у високопродуктивних корів потреби в енергії в першу третину лактації не можуть покриватися енергією, що міститься у кормі, тому у сухостійний період їх треба годувати з урахуванням майбутніх витрат енергії в період лактації.

Триацилгліцерини є найбільше поширеним у природі компактним запасним джерелом енергії, що визволяє на одиницю маси в 2,5 раза більше енергії, ніж вуглеводи. Гідрофобність триацилгліцеринів, відсутність у складі жирових депо пов'язаної води робить цю перевагу ще більш значною.

Основними тканинами й органами, що виконують функцію запасання ліпідів, є мезентеральна тканина кишечника, м'язи, печінка, підшкірна жирова клітковина, рідше - кісткова тканина.

Структурні ліпіди - фосфоліпіди, стерини, гліколіпіди, сульфоліпіди і деякі інші сполуки є основними компонентами всіх типів біологічних мембран. Вони утворюють високо упорядкований білково-ліпідний матрикс мембран, визначають їхню оптимальну текучість, беруть участь у транспорті метаболітів через біологічні мембрани і регуляції активності мембранопов'язаних ферментів.

Основними структурними ліпідами у тварин є фосфоліпіди і стерини. Окремі класи фосфоліпідів і співвідношення фосфоліпідів до холестерину важливі для функціонування клітинних мембран.

Фізіологічне значення окремих класів ліпідів неоднозначно. Так, триацилгліцерини, крім своєї резервної функції, можуть виконувати при фосфорелюванні роль попередників фосфоліпідів, бути джерелом субстратів для глюконеогенезу і синтезу холестерину. Стерини і їхні ефіри беруть участь в обміні стероїдних гормонів, жовчних кислот і вітаміну Д, грають важливу роль в утворенні мембран.

При мобілізації енергетичних резервів ліпідів порожнинного жиру гідролізуються гормоночутливою триацилгліцеридліпазою. Вільні жирні кислоти, що утворилися, у комплексі з транспортними білками надходить у печінку, звідки після трансформації – у тканини - споживачі.

Функціональні особливості ліпідів багато в чому визначаються їхнім жирнокислотним складом. Жирні кислоти зі складі ліпідів діляться на трьох групи: насичені, моноенові і полиенові. (Будова жирних кислот позначаються 3 числами: 1) довжина углеводородного ланцюга (число атомів вуглецю); 2) число подвійних зв'язків; 3) порядний номер подвійного зв'язку від метильного кінця молекули жирної кислоти (n або сімейство).

Поліненасичені жирні кислоти порівняно мало використовуються на енергетичні цілі. Можуть перетворюватися у простаноїди (клас речовин, що включає простагландини, тромбоксани, ейкозаноїди, простацикліни, лейкотриєни). Всі ці речовини мають високу фізіологічну активність, грають важливу роль у регуляції репродуктивних процесів, модулюють зяброві функції (транспорт іонів), регулюють кров'яний тиск, забезпечують агрегацію тромбоцитів, хемотаксис лейкоцитів і т.д. Інші механізми зв'язані з розподілом полиненасичених жирних кислот у ліпідних структурах, їхньою роллю у формуванні клітинних мембран, взаємодією з білками - ферментами.

Фосфоліпіди, які є основними структурними компонентами клітинних мембран, відіграють важливу роль в адаптаціях тварин. Мембрани універсальні за своїм якісним складом, але мають високу функціональну специфічність. Вона пояснюється в основному співвідношенням компонентів, що складають мембрану й у значній мірі жирнокислотним складом вхідних у її структуру ліпідів.

Розрізняють дві основні функції мембран - каталітичну і бар'єрну. Каталітична функція пов'язана безпосередньо з білками - ферментами, багато з яких, наприклад, сукцинатдегидрогеназа або глюкозо-6-фосфотаза є протеоліпідами, інші Na⁺, K⁺-ATФ-аза, Mg⁺⁺-АТФ - аза, аденілатциклаза, родопсин потребують для утворення активних коформаціонних структур ліпідного оточення.

У бар'єрну функцію мембрани входить обмежування клітин від навколишнього середовища або окремих органел, пасивний і активний транспорт іонів і молекул через мембрану і, таким чином бар'єрна функція пов'язана з проникністю. Проникність у свою чергу залежить від таких властивостей мембран, як жидкістність, ступінь рихлостости, грузькість. Грузькість визначає легкість дифузії речовин у мембрані до активних центрів ферментів і латеральну дифузію самих ферментів і, таким чином, теж має відношення до каталітичної функції.

Отже, можливі механізми адаптації закладені вже в будові мембран, тобто мембрана допускає мінливість параметрів середовища і може адаптуватися до цих змін завдяки зміні ліпідного складу.

Регуляція жирового обміну

У регуляції жирового обміну велике значення відіграє проміжний мозок.

Мінеpальний обмін

Водно-сольовий обмін

Поряд із білками, жирами і вуглеводами важливе значення для організму мають мінеральні речовини і вода. Сольовий обмін найтіснішим образом пов'язаний із водяним обміном. Більшість солей в організмі знаходиться у вигляді водяних розчинів.

Значення води

У тілі тварини біля 65 % води. Вміст води в тканинах коливається від 92 % у плазмі крові, 86 % у сірій речовині мозку до 22 % у кістках і 20 % у жировій тканині.

Вміст води в тілі тварин теж значно варіює і залежить від ряду причин. Так, у тілі теляти міститься 72 % води, у віці півтора років 61 % і в бика 52 %. Чим більше жиру в тілі, тим менше води.

У організмі вода виконує різноманітні функції:

1. Є структурним елементом протоплазми.

2. Розчинником.

3. Середовищем для хімічних реакцій, при котрих достатньо часто приєднується або віддається молекула води.

4. Бере участь у регуляції температури тіла.

У організмі вода знаходиться у вільній і пов'язаній формах. Розрізняють гідраційну, мобільну та вільну воду. Вільна вода знаходиться в плазмі крові, лімфі, спинномозковій рідині, травних соках і сечі. Гідраційна та мобільна вода знаходиться в клітинах, хімічних сполуках крові, лімфі, тканинній рідини і ін. Надходження води відбувається: а) при питті б) із їжею в) при розпаді органічних речовин.

Через травний тракт проходять значні об'єми води. Так, у коней водяний баланс такий:

Прийом	Травний тракт	Виділення
Корм 14 - 18 л	Виділення:	Легені, шкіра
1. Пиття	Слина 40 л
2. Їжа	Шлунковий сік 20 л	6 - 12 л
3.Розпад органічних речовин	Кишкові соки 10 л
	Всмоктування: 80-90 л
		Калові маси 4- 5 л
		Сеча 4 - 8 л

Позбавлення води призводить до смерті, причому чим вища навколишня температура, тим скоріше - голуби за 3 - 4 дні, коні за 17 - 18 днів.

Споживання води на 1 кг сухої речовини:

свині - 7 - 8 л,

корови - 4 - 6 л,

коні - 2 - 3 л,

вівці - 2 - 3 л.

Значення хімічних елементів

У живих організмах знайдено біля 60 хімічних елементів, із них 47 зустрічаються постійно і їхня кількість визначається.

Значення мінеральних речовин.

1. Є структурними елементами клітини.

2. Є головним будівельним матеріалом кісток.

3. Створюють осмотичний тиск крові.

4. Беруть участь у підтримці рН.

5. Беруть участь у регуляції збудливості нервової системи, одновалентні підвищують збудливість, двовалентні зменшують.

6. Є каталізаторами деяких хімічних процесів.

7. Входять до складу біологічно активних речовин. З 700 ферментів 160 є металоензимами.

8. NaCl необхідний для утворення HCl.

 

За значенням для організму хімічні елементи, що зустрічаються в організмі, поділяють на три групи.

Життєво необхідні (15)	Імовірно необхідні (9)	Елементи, роль яких в організмі не встановлена (19)
Ca	Sr	Li
P	Br	Al
K	Cd	Sc
Na	F	і ін.
Cl	V
S	Si
Mg	Cr
Fe	Ni
Zn	As
Cu
Mn
J
Mo
Co
Se

 

За концентрацією в живих організмах їх підрозділяють на макро-, мікро - і ультрамікроелементи

Група	Утримання	Елементи
Макроелементи	n*10-1 - n*10^-3	Ca, P, Na, Cl, K, Mg, S, Fe
Мікроелементи	n*10-3 - n*10^-6	F, Zn, Mn, J, Cu, Mo
Ультрамікроелементи	<n*10-6	Co, Se