При безперервно протікають в організмі процесах обміну
речовин і енергії потрібне постійне витрачання поживних
речовин. Оскільки внутрішні ресурси організму обмежені,
для підтримки. життєдіяльності, здоров'я і продуктивних
якостей тварин необхідне надходження поживних речовин в
складі корму.
Основні компопенти корми - білки, жири, вуглеводи, вітаміни,
мінеральні речовини, вода. У нативної (незмінному) вигляді тваринами,
можуть бигь засвоєні тільки вода, розчинні мінеральні солі і
вітаміни.
Білки, жири і вуглеводи (полісахариди), що є високо-
молекулярні з'єднання, не проникають через пори тварин
мембран, попередньо повинні бути перероблені до відносно
простих молекул. Нерозчинні мінеральні солі й вітаміни в
процесі травлення превращавтся у розчинні форми.
Травлення - це сукупність механічних, фізико-хімічна-
ких і біологічних продессов, що забезпечують розщеплення
надійшли з кормом скласти поживних речовин на
відносно прості з'єднання (блоки), які можуть бути
асимільовані організмом.
Травлення - початковий етап асиміляції поживних речовин,
за яким слідує проміжний обмін речовин і виділення
продуктів метаболізму нирками.
Процес травлення відбувається в системі органів травлення, або
травному тракті, який умовно поділяють на три відділи:
передній, середній і задній. До переднього відділу відносять ротову
порожнину з допоміжними органами, глотку і стравохід, до середнього -
шлунок і відділ тонких кишок, до заднього - відділ товстих кишок.
Травний тракт включає також Застеньє піщеварітель-
ные залози - слинні, підшлункову і печінка, секрети яких
виливаються в лросвет желу-дочно-кишкового тракту.
Передній відділ травного тракту служить для захоплення,
пережовування, змочування і проковтування корми, середній відділ
є основним місцем хімічної переробки корму і
всмоктування продуктів гідролізу, в задньому відділі відбувається
обробка непереваренцих залишків корму, всмоктування води і
формування фекалій.
Стінка травного каналу на всьому протязі від
стравоходу до прямої кишки представлена чотирма шарами:
слизовою оболонкою, шаром гладких м'язів, подалізістой і серозної
оболонкою, яка утворена в основному очеревиною. Компоненти
травних соків синтезуються секреторними клітинами залоз,
розташованих у слизовій оболонці порожнини рота, стравоходу, шлунка
і кишечника, а також клітинами Застеньє травних залоз.
Хоча загальні принципи травлення однакові для всіх видів
домашніх тварин, структура і форма відділів їх піщеварітель-
ного тракту істотно розрізняються, що зумовлено характером
харчування. Це підтверджується даними таблиці, де наведено
відомості про розміри шлунка, відділів тонких і товстих кишок у
м'ясоїдних, всеїдних і травоїдних тварин.
У межах кожного виду абсолютні показники
(л) можуть сушественно варіювати в залежності від маси
тварин, віку, типу годівлі, однак співвідношення відділів
досить постійне.
У рослиноїдних тварин (корів, овець, коней, кроликів)
добре розвинені відділи, в яких відбувається переробка
клітковини за участю мікроорганізмів - преджелудкі і товстий
кишечник (в основному сліпа кишка). Хижі мають шлунково-
кишковий тип травлення. Споживана ними білкова і жирова
їжа перетравлюється в основному в шлунку і відділі тонких кишок,
відносний обсяг шлунка великий. У всеїдних (свиня) всі відділи
шлунково-кишкового тракту розвинені більш-менш рівномірно, але
основна роль в переварюванні корми належить кишечнику,
має великі обсяг і протяжність, ніж у м'ясоїдних.
Поряд з функціями тимчасового зберігання корму, його розщеплення
(перетравлення), абсорбції поживних речовин, переміщення і
викидання неперетравлених залишків травний тракт
виконує екскреторну, обмінну, синтетичну (за участю
мікроорганізмів) і інкретoрную функції.
Спеціальними ендокринними клітинами слизової оболонки і тонкого
кишечника секретуються біологічно активні поліпептиди,
регулюють виділення травних секретів. Деякі з
цих пептидів (гастрин, секретин, холецистокінін) відносять до
Справжнім гормонів, інші - до «кандидатам у гормони». Число
амінокислотних залишків у їх структурі - від 17 до 43, молекулярна
маса від 2000 до 5ООО.
Тут же виробляються деякі регуляторні
гіпоталамічні пептиди, наприклад соматостатин, нейротензін,
речовина Р, травна функція яких залишається
недостатньо ясною.
Сутність травлення. Механічні процеси призводять до
зміни структури і фізичних свойетв корми - щільності,
консистенції, розмірів часток і т. п. Це є наслідком
пережовування, cокращенія м'язів шлунково-кишкового тракту,
впливу рідкої частини травних соків.
Фізико-хімічні процеси (наприклад, дія соляної
кислоти в шлунку або поверхнево-активних речовин жовчі в
кишечнику) сприяють набухання частинок корми, збільшенню їх
поверхноетногo натягу, активації ферментів, підвищенню
розчинності солей.
Біологічні процеси - це процеси послідовного
ферментативного гідролізу харчових полімерів спочатку до
проміжних продуктів, а потім до мономерів при поступовому
переміщенні корми по відділах шлунково-кишкового тракту.
Ферментативна система травного тракту включає в
себе:
а) ферменти травних секретів, що виділяються
внутристенной або Застеньє травними залозами;
б) ферменти, що утворюються мікроорганізмами травного
тракту;
в) ферменти, що містяться в рослинних кормах.
Основну роль у тварин з однокамерним шлунком виконують
гідролази травних секретів. Вони характеризуються
специфічністю субстратної і дії, оптимумом темпера-
Тури і рН. Каталітичне дію цих гідролаз засноване на
приєднання до складного субстрату молекули води за типом:
АВ + Н * ОН A * ОН + НВ
Рівновага в цій реакції постійно зсувається в праву сторону,
оскільки одночасно з гідролізом йде процес всмоктування образо-
вавшіхся продуктів.
У переварюванні білків беруть участь протеази (ендо-і екзопептідази),
вуглеводів - карбогідрази (амілаза, глюкозидази, інвертаза, галакто-
зідаза), нуклеїнових кислот - Нуклеази (рибонуклеазу, дезоксірібону-
клеаза), жирів - карбоксілестерази (ліпаза, фосфоліпаза, холінесте-
рази). Кінцевими продуктами гідролізу поживних речовин
є мономери: при гідролізі білків - амінокислоти, жирів
- Жирні кислоти і гліцерин, вуглеводів - прості гексози,
головним чином глюкози. Нуклеїнові кислоти розщеплюються до
пуринів, піірімідііов, араб, дезоксирибози і фосфату. У
жуйних тварин кінцеві метаболіти можуть бути іншими.
Встановлена тісна залежність спектру та активності
травних ферментів від характеру харчування тварин.
Так, у м'ясоїдних і хижих переважають протеази, у
рослиноїдних - карбогідрази. Спектр ферментів змінюється і з
віком тварин, що зумовлено зміною умов харчування.
У цілому для моногастричних тварин характерні
початковий ферментативний гідроліз корму в кислому середовищі
(шлунок) і наступний гідроліз з всмоктуванням в нейтральній
або слабокислою середовищі (відділ тонких кишок).
Мікробіальная переробка корми (теж ферментативна)
здійснюється бактеріями і найпростішими, які населяють різні
відділи шлунково-кишкового тракту.
Ці процеси особливо інтенсивно протікають у жуйних
тварин у преджелудках, меншою мірою у коней та кролів в
сліпий та ободової кишках. Тип травлення з активною участю
мікроорганізмів називається сімбіонтним. При цьому мікроорганіз-
ми з допомогою ферментів розщеплюють і утилізують поглошаемие
господарем харчові компоненти корму, а сам господар використовує
продукти життєдіяльності мікроорганізмів, а також дру-
ковий їжу, що складається з структур симбіонтів. Остання
відноситься в основному до жуйних тварин.
Ж вачние значно краще переварюють живильні речовини,
корму, особливо клітковину, ніж свині і кролі. Відмінності між
вівцею і конем незначні, але вони сушественно зростають
при використанні низькоякісного рослинного корму з високим
вмістом клітковини (грубого сіна, соломи).
Разом з тим показано, що бактеріальна переробка корми
в преджелудках жуйних не дає жодних переваг у порівнянні
з ферментативним переварюванням при використанні
нізкоклетчатого високобілкові раціону.
Проміжний обмін речовин - це сукупність хімічних
перетворень, яким піддаються поживні речовини після
їх всмоктування з травного каналу і до виділення продуктів
обміну з організму.
Ці перетворення здійснюються головним чином всередині
клітин, за участю ферментів, контрольованих генами. У результаті
організм отримує необхідні вещесгва і енергію для процесів
життєдіяльності, росту і освіти продукції (молока, м'яса, яєць).
Певна послідовність хімічних реакцій, що забезпечують
щих перетворення тих чи інших поживних речовин в необхідні
організму компоненти, називається метаболічним шляхом, а
утворюються проміжні чи кінцеві продукти - метаболітами.
Розрізняють два боку проміжного обміну: анаболізм і
катаболізм. Анаболізм (від грец. Anabole - підйом) - це
сукупність процесів синтезу порівняно великих клітинних
компонентів, а також біологічно активних сполук з
простих попередників.
Метаболізм
Анаболізм Катаболізм
Біосинтез Розпад
Невеликі ~> Великі молекули Великі -> Невеликі молекули
Енергія поглинається Енергія звільнення
Невпорядкованість зменшується невпорядкованість зростає
Часто має відновлювальний Часто має окислювальний характе-
характер тер
Приклади
Глюконеогенез гліколіз
Синтез жирів ліполізу
Синтез білків протеолізу
Ці процеси ведуть до ускладнення структури клітин і пов'язані з
витратами вільної енергії (ендергоніческіе процеси). Катаболізм
- Сукупність процесів ферментативного розщеплення складних
молекул, як надійшли з кормом, так і утворилися в
організмі до простих компонентів. Ці процеси зазвичай
здійснюються за рахунок реакцій окислення, із звільненням
вільної енергії (екзергоніческіе процеси). Обидві сторони
проміжного метаболізму тісно взаємопов'язані
в часі і просторі, хоча і не є повторенням
один одного.
Процеси проміжного обміну суворо слеціфічни і
диференціювання. Вони специфічні не лише в різних тканинах і
клітинах, а й у cубклеточних структурах, що обумовлене наявністю в
останніх спеціальних ферментних систем. Так, ферменти,
каталізують освіта матричної РНК, локалізовані в ядрі,
ферменти тканинного дихання, окисного фосфорилювання,
циклу трикарбонових кислот - в мітохондріях, ферменти білкового
синтезу - в рибосомах, гідролітичні ферменти - у лізосомах і т. д.
Така «прив'язка» ферментних систем до певних структур
клітини (компартменталізація) забезпечує як відособленість
внутрішньоклітинних реакцій, так і їх інтеграцію.
У продессе проміжного обміну відбувається, з одного боку,
дальнейішее розщеплення всмоктатися в травному тракті
блоків - амінокислот, глюкози, гліцерину і жирних кислот, а з
іншого боку - синтез властивих організму білків, вуглеводів,
жирів і їх комплексів - нуклеопротеїдів, фосфоліпідів і т. д.
Вивчення динаміки хімічних перетворень, oсуществляемих на
клітинному і молекулярному рівнях, є завданням біологічної
хімії. Фізіологія ж обміну речовин розглядає загальні
закономірності і регуляцію обміну білків, вуглеводів, ліпідів,
неорганічних сполук, пластичні і знергетіческіе витрати
організму при різному фізіологічному стані і способи
відшкодування цих витрат.
Для вивчення проміжного обміну використовують як загальні
фізіологічні методи, описані в розділі (метод ізольованих
органів, ангіостомію, біопсію), так і спеціальні методи. Серед
останніх заслуговує на увагу метод мічених атомів, заснований
на використанні сполук, молекули яких включені атоми
тяжких або радіоактивних ізотопів біоелементов. Вводячи в організм
сполуки, мічені такими ізотопами, і використовуючи
радіометричні або мас-спектрометричні методи аналізу
проб тканин і екскретів, можіо простежити за долею елемента або
з'єднання в організмі, його участю в метаболічних процесах.
