Przemiany energii
Transkrypt
Przemiany energii
Przemiany energii Pasze dostarczają zwierzętom składników pokarmowych niezbędnych do budowy i odnawiania tkanek, są też źródłem energii potrzebnej do przebiegu procesów życiowych. Zwierzęta korzystają z energii związków chemicznych paszy. Energię można zmierzyć na podstawie ciepła powstającego w wyniku spalania paszy. Uwalniana w trakcie spalania próbki paszy energia jest to energia brutto paszy (EB). Można ją zmierzyć, spalając próbkę paszy w bombie kalorymetrycznej. Powstałe podczas spalania ciepło mierzy się w kaloriach (cal) lub dżulach (J). Jednostki te wykorzystywane są również do wyrażania energii paszy. Ze względu na to, że są to bardzo małe jednostki, wartość energetyczną wyraża się najczęściej w megadżulach (MJ) lub kilokaloriach (kcal). 1J = 0,239 cal 1 cal = 4,184 J, 1 kcal = 1000 cal, 1 kcal = 4,184 kJ, 1 Mcal = 1000 kcal, 1 Mcal = 4,184 MJ, Procesy, w wyniku których następuje uwalnianie energii paszy, nazywane są przemianą energii. Energia pobrana wraz z paszą nie jest w całości wykorzystywana przez zwierzę. Cześć energii paszy jest tracona ze związkami chemicznymi znajdującymi się w wydalanym kale, moczu i gazach. Pewna ilość energii jest także tracona wraz w ciepłem powstającym w organizmie zwierzęcia. Etapy przemiany energii przebiegają wg następującego schematu: Energia brutto (EB) – energia kału Energia strawna (ES) – energia moczu i gazów Energia metaboliczna (EM) – energia termiczna Energia netto (EN) Energia brutto paszy zależy od rodzaju paszy, jej składu chemicznego i ciepła spalania poszczególnych składników pokarmowych. Również o ilości energii strawnej (ES), czyli znajdującej się w strawionych składnikach paszy, w znacznej mierze decyduje rodzaj paszy i jej skład chemiczny, który wpływa na strawność składników pokarmowych paszy. W dużym stopniu o ilości energii strawnej decyduje zawartość włókna surowego w paszy, którego wzrost obniża strawność składników pokarmowych. U przeżuwaczy, które otrzymują w dawkach duże ilości pasz włóknistych, straty energii wydalanej w kale wynoszą około 30%, na energię strawną (ES) pozostaje około 70% EB. Świnie otrzymują pasze o niższej zawartości włókna niż przeżuwacze. Straty energii w kale u tych zwierząt sięgają 22%, energia strawna stanowi około 78% EB. Energia składników strawionych nie jest w całości wykorzystywana przez zwierzęta. Pewną ilość energii tracą one wraz ze składnikami zawartymi w moczu i gazach. W moczu głównym źródłem strat energii jest zawarty w nim mocznik. Ilość energii tracona wraz z mocznikiem u świń wynosi około 4%, a u przeżuwaczy około 5%. Straty energii w moczu będą większe, jeżeli zwierzęta otrzymają w dawkach dużo dobrze trawionego białka, ale o złym składzie aminokwasowym, które jest źle wykorzystywane. Przeżuwacze dużą ilość energii tracą wraz z gazami powstającymi w trakcie fermentacji w żwaczu. Głównym źródłem strat energii w gazach jest metan, a w mniejszym stopniu dwutlenek węgla i wodór. Szacowane straty energii w gazach u przeżuwaczy sięgają 8-9%. Obecnie prowadzi się szereg badań, w których poprzez odpowiednie dodatki do pasz, dąży się do ograniczenia powstawania niepożądanych gazów i tym samym zmniejszenia strat energii. Po odjęciu od energii strawnej strat w postaci moczu i gazów wylicza się energię metaboliczną (EM). U przeżuwaczy energia metaboliczna stanowi około 58-59% EB, u świń zaś - około 74% EB. Energia metaboliczna paszy zawarta jest w wchłoniętych do krwi prostych związkach, będących końcowymi produktami trawienia, tj.: glukozie, kwasach tłuszczowych i aminokwasach. Związki te i zawarta w nich energia mogą być użyte do syntezy produktów zwierzęcych (mleka, mięsa i tłuszczu) oraz do zaspokajania potrzeb bytowych zwierzęcia. Potrzeby bytowe to ilość energii (ale również składników pokarmowych) potrzebna do normalnego funkcjonowania organizmu zwierzęcia oraz wszystkich jego układów i narządów. W procesach przetwarzania glukozy, kwasów tłuszczowych i aminokwasów na produkty zwierzęce i zużywania ich na potrzeby bytowe powstaje pewna ilość ciepła. Ciepło powstaje również podczas żucia pokarmu, jego transportu i wchłaniania oraz podczas pracy mięśni wykonywanej w podstawowych procesach życiowych. Powstałe ciepło jest wykorzystywane do ogrzania ciała zwierzęcia i utrzymania jego ciepłoty na stałym poziomie. Nie może być ono zużyte na produkcję, dlatego energię termiczną zalicza się do strat. Produkcja ciepła może znacznie wzrosnąć w złych warunkach utrzymania zwierząt, w zimnych i wilgotnych pomieszczeniach, a także przy zwiększonej aktywności ruchowej, np. w czasie przepędu na pastwisko i korzystaniu z niego. Energia ciepła u przeżuwaczy wynosi 25-27%, u świń - 22%. Jeżeli od energii metabolicznej odejmie się energię cieplną, to w organizmie pozostaje energia netto (EN). Jest ona magazynowana w wytworzonych produktach zwierzęcych, takich jak: mleko, mięso, tłuszcz, jaja, wełna, oraz zużywana na potrzeby bytowe organizmu. Po zsumowaniu wszystkich strat energia netto w organizmie u przeżuwaczy stanowi około 31% EB, a u świń - około 52%. Dla różnych gatunków zwierząt wartość energetyczną pasz i zapotrzebowanie tych zwierząt na energię wyraża się w różnych rodzajach energii.