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.