Значення основних поживних речовин та енергії у життєдіяльності риб (Частина 1)
Для нормального зростання та розвитку риб, як і вищим тваринам, потрібен певний набір поживних речовин, що включає білки, вуглеводи, ліпіди, мінеральні речовини, вітаміни. Ці речовини організм риб використовує на підтримуючий обмін та побудову нових тканин.
Перші три групи речовин при своїх перетвореннях виділяють енергію, необхідну для процесів синтезу та розпаду, діяльності всіх систем організму та руху. У практиці годівлі вищих хребетних при складанні рецептів комбікормів оперують даними про потреби тварин більш ніж 40 видів поживних речовин. Для риб, що живуть у різко різних гідрологічних та гідрохімічних умовах, зокрема за температурою, киснем та солоністю, сучасні рекомендації щодо потреб в окремих поживних речовинах обмежені та в більшості випадків засновані на даних щодо окремих видів риб при вирощуванні в умовах інтенсивного культивування (наприклад, райдужна форель, короп, канальний сом).
При визначенні потреб риб у поживних речовинах, як правило, використовувалися і використовуються тепер дві групи способів прямі та опосередковані:
– перші засновані на тривалому вивченні ростового та продукційного ефекту при виключенні з дієти різних кількостей певних нутрієнтів, та подальшому їх введенні;
– непрямі – численні та розрізняються за методичними підходами. Одні з них базуються на гіпотезі, що відображенням потреб риб у поживних речовинах може бути хімічний склад їх ікри, м’язів та природної їжі. В основі інших лежать розрахунки витрат організму на підтримуючий обмін та визначення кількості речовин та енергії, необхідних для забезпечення активного зростання. Однак наявні відомості далеко не повні не тільки за окремими поживними речовинами, а й навіть за їх основними групами. Тим більше, що дані, отримані за окремими видами риб на певній стадії розвитку (в основному початкової), поширені на інші стадії та види риб, яких вирощували в інших умовах.
При цьому часто змішують поняття “чистої” та “рекомендованої” потреби в поживних речовинах. Якщо під “чистою” потребою мається на увазі мінімальна кількість речовини, що забезпечує нормальне зростання риб в оптимальних умовах середовища, то “рекомендована” потреба збільшується на певний запас. Цей запас необхідний через можливі варіації у складі сировини, взаємодії поживних речовин при змішуванні компонентів у процесі виготовлення кормів, їх втрат при зберіганні, стану здоров’я риб, частоти та сили стресових ситуацій.
Потреби риб, як та інших тварин, у поживних речовинах обумовлені генетично заданим рівнем обміну та зростання. Вони схильні до змін залежно від біотичних (виду, віку, маси, фізіологічного стану, здоров’я та ін.) та абіотичних факторів (температури, газового та гідрохімічного режимів, проточності води тощо).
Потребу тварин в елементах харчування виражають або у відсотках від маси риб на добу, або у відсотках до сухої речовини корму (білки, ліпіди). Для того щоб відповісти на питання, якими повинні бути корми, необхідні знання про поживні речовини, їх якісний і кількісний склад у сировині, біохімічній ролі та взаємодії цих речовин в організмі.
Потреба риб у поживних речовинах.
Білки є одним із головних елементів клітин та тканин і виконують широкий діапазон функцій. Вони входять до складу клітинних мембран і забезпечують структурну еластичність та жорсткість м’язів, еластичність скелета та тканин інших органів. Усередині клітин, у міжклітинних рідинах та крові білки беруть участь у транспортних та каталітичних процесах, входячи до складу ферментів. Вони забезпечують захисну функцію, будучи основою антитіл, та беруть участь у процесах регуляції обміну речовин у складі гормонів. У процесі зростання білки є головною складовою синтезованої органічної речовини. При організації годівлі риб, як та інших тварин, кількості та якості білка в кормі як основним фактором, що забезпечує зростання, приділяється особлива увага.
Швидкість синтезу білків різних органів риб так само, як і у вищих хребетних, неоднакова, що пов’язано зі специфічними функціями систем органів. Білки порожнинних органів унаслідок їх високої метаболічної активності синтезуються та оновлюються значно швидше, Найбільш активно обмінні процеси йдуть у тканинах зябер, печінки та шлунка, найменше — щодо пасивних білих м’язів, за рахунок яких, однак, забезпечується основний приріст маси риб. При цьому слід зазначити, що хімічний склад тіла риб і, зокрема, кількісний вміст білка, відображаючи видові відмінності та вікові особливості, зазнає коливань у зв’язку із сезонними змінами умов середовища та харчування.
У кількісному відношенні переважна більшість білка відкладається у білих м’язах. У м’язах райдужної форелі відкладається і використовується на приріст маси 76% синтезованого цією тканиною білка, а в зябрах – лише 4%. У тріски (при максимальному зростанні 2%/добу) на приріст використовується 60% білка, синтезованого в м’язах, і лише 10-30% білка зябер, кишечника та шлунка.
Потреба риб у поживних речовинах. Жири та жирні кислоти. Жири, або ліпіди, як поживні речовини є висококонцентрованими джерелами енергії, в той же час вони містять у своєму складі багато життєво важливих речовин, такі як незамінні жирні кислоти, жиророзчинні вітаміни і т.д.
Фізіологічне значення жирів їжі для риб не обмежується їхньою роллю як постачальників енергії. За своїми функціями в організмі вони є структурними та рецепторними компонентами клітинних оболонок, а також є передавачами біологічних сигналів. У живому організмі процеси синтезу та розпаду жирів відбуваються безперервно. Синтез здійснюється в цитоплазмі клітин, розпад – у мітохондріях зі звільненням енергії. Жири, що містяться в кормах, впливають на їх хімічні властивості і структуру, включаючи міцність і водостійкість, на смак і аромат, а також привабливість для риб.
Жири є складною сумішшю органічних сполук, різних за своєю хімічною природою, але мають загальну специфічну властивість — нерозчинність у воді та розчинність в органічних розчинниках (етанолі, ацетоні, ефірі, гексані, хлороформі тощо). За прийнятою в зоотехнії схемою хімічних аналізів, ці сполуки об’єднуються в групу “сирий жир”.
За хімічним складом жири відносяться до класу ефірів і поділяються на прості (ліпіди) та складні (ліпоїди). Прості ліпіди – це ефіри триатомного спирту гліцерину (а також ряду інших високомолекулярних спиртів) та різноманітних жирних кислот. Залежно від того, скільки гідроксильних груп гліцерину заміщено жирними кислотами, вони звуться моно-, ді- та триацилгліцеринів.
До цієї групи належать ще воски та стериди. Складну суміш тригліцеридів (або триацилгліцеринів) зазвичай називають нейтральними ліпідами, нейтральними жирами або просто жирами.
Тригліцериди – головний енергетичний резерв організму. Вони концентруються в підшкірній жировій тканині, тканинах, що оточують внутрішні органи – кишечнику, гонадах, селезінці, кістках, а також в органах, що беруть активну участь у життєдіяльності організму – печінці, мозку, м’язах. У клітинах тканин вони дуже тонко дисперговані, внаслідок чого на великій поверхні стикаються з багатьма речовинами, що входять до складу клітинних структур. Будучи поганими провідниками тепла, вони оберігають внутрішні органи від охолодження, беручи участь у процесах теплорегуляції. Крім того, пружний жировий прошарок, що облягає окремі органи, одночасно грає роль амортизатора. Як запасні ліпіди вони є рухомою складовою частин тканин, і рівень їх накопичення знаходиться в прямій залежності від вгодованості.
У однойменних тканинах різних видів риб ліпіди накопичуються вибірково. Їх вміст у м’язах знаходиться в межах 0,2-28%, печінки – 0,5-80%, кісткової тканини – 0,5-2%, крові, слизу – 0,01-0,05%, жирової тканини – 42 -92% .
Ліпоїди, чи складні ліпіди. Численна група жироподібних речовин. У тому числі дуже важливу фізіологічну роль грають фосфоліпіди. Фосфоліпіди (або фосфатиди) представлені різноманітною групою речовин різного складу та структури. Це складні ефіри багатоатомних спиртів та високомолекулярних жирних кислот, з’єднаних з фосфорною кислотою та азотистими основами.
Радикали фосфорної кислоти несуть негативний заряд, тому група має ще одну назву – полярні ліпіди. До найбільш поширених азотистих сполук входять холін, етаноламін, серії.
Корми для риб. Потреба риб у поживних речовинах – вуглеводи.
В організмі риб вуглеводи входять до складу клітин, плазми крові та міжклітинних рідин усіх тканин. Вони знаходяться у вигляді вільних цукрів, оліго- або полісахаридів, а також у поєднанні з білками, мінеральними елементами та іншими речовинами. Їхня кількість в організмі невелика і в розрахунку на суху речовину в середньому становить 2,5-5,0%. Основна маса знаходиться у м’язах та печінці у вигляді полісахариду глікогену, багато їх у сполучних тканинах, зокрема скелетній.
У життєдіяльності риб глюкоза та глікоген відіграють важливу роль як речовини, що легко піддаються розпаду в тканинах зі звільненням енергії. Основна біохімічна роль вуглеводів – постачання органічних кислот, необхідні здійснення пластичного і енергетичного обміну. Відомо, що частина енергетичних потреб тваринного організму, навіть за наявності інших джерел, обов’язково повинна покриватися за рахунок розщеплення вуглеводів. Існує відомий вислів – “жири згоряють в полум’ї вуглеводів”. У зв’язку з цим організму небайдуже, які енергетичні джерела надходять з їжею. Поживна цінність вуглеводів їжі тісно пов’язана з їхньою хімічною будовою та співвідношенням у них окремих структурних груп. Важливе значення має їхня зручність, тобто можливість травної системи здійснювати розщеплення та всмоктування цих сполук. При нестачі вуглеводів та у разі малого надходження жирів організм змушений покривати енергетичні потреби за рахунок розщеплення білкової частини кормів. Таким чином, від кількості та якості вуглеводів у раціоні та ступеня їх перетравності багато в чому залежить ефективність використання білка на зростання риб.
З практичної точки зору забезпечення риб енергією у формі вуглеводів дозволяє зберігати білки і, отже, уникнути перевитрати дорогої тваринної сировини, а також скоротити викид у воду токсичних продуктів її розпаду (аміаку, нітритів та ін.).
До вуглеводів відносять велику кількість сполук, різних за хімічним складом. За своєю природою є альдегідами чи кетонами багатоатомних спиртів, чи продуктами їх конденсації. Виходячи з поживної цінності, їх прийнято ділити на великі групи.
До першої групи відносять вуглеводи, що входять до складу оболонок клітин, до другої – ув’язнені всередині клітин (в основному це різні цукру, а також такі полісахариди, як крохмаль у рослин та глікоген у тварин).
За способом хімічного визначення у процесі аналізу їх називають легкогідролізованими вуглеводами. Кінцеві продукти розпаду легкогідролізованих вуглеводів – моносахариди. Моносахариди ділять на дві підгрупи залежно від числа атомів вуглецю в молекулі: пентози (С5Н10О5) та гексози (С6Н12O6). До пентоз відносяться арабінозу, ксилозу, рибозу; до гексоз – глюкоза, галактоза, манноза, фруктоза.
У вуглеводному обміні риб, чільну роль належить глюкозі. У результаті всі цукру, що надходять в організм із травного тракту, у печінці перетворюються на глюкозу або частково відкладаються в ній та інших тканинах у вигляді її похідного – глікогену.
(Дивись далі Частину 2)
