Анализ теплопродукции тканевого метаболизма

Обменную энергию в животном организме можно рассматривать как сумму двух слагаемых: теплопродукции тканевого метаболизма и энергии продукции:

ОЭ = ТП + Эпр.

Энергией теплопродукции при поддерживающем уровне кормления животных представлена вся обменная энергия. При продуктивном обмене часть обменной энергии будет использована на отложение продукции, однако величина теплопродукции всегда превышает уровень энергии, содержащейся в продукции.

Во всех существующих схемах большое значение придается анализу химического состава и содержанию нетто-энергии в продукции (молоко, прирост). В молоке содержание энергии определяли прямой калориметрией, а также на основе анализа химического состава. Прижизненное определение химического состава прироста определяли по балансам энергии, углерода и азота. Химический состав молока в комплексных исследованиях определяли более подробно, в том числе аминокислотный состав, что характеризует потребности в субстратах на синтез компонентов продукции.

Однако до последнего времени не уделялось внимания анализу теплопродукции с точки зрения использования в энергетическом обмене субстратов, их количества и соотношения, от чего в значительной степени зависит эффективность использования энергии для поддержания основных функций и затрат энергии на реакции, связанные с использованием АТФ на биосинтез компонентов продукции.

Анализ теплопродукции тканевого метаболизма проводили по методике, усовершенствованной Демченко.

Методика основана на учете величины суточной теплопродукции и дыхательного коэффициента. Дыхательный коэффициент (ДК) – это отношение выделенного при дыхании углекислого газа к потребленному за тот же отрезок времени количеству кислорода. Еще в конце 19 века Цунтцем установлены величины дыхательных коэффициентов при окислении углеводов, жира и белка. Применительно к жвачным животным установлен дыхательный коэффициент, равный единице при окислении в тканях глюкозы и ацетата. Окисление высших жирных кислот осуществляется с самым низким дыхательным коэффициентом, равным 0,7, так как в молекулах ВЖК кислорода очень мало (только в карбоксильной группе). При окислении многих аминокислот дыхательный коэффициент равен средней величине 0,85.

Поэтому при любом значении дыхательного коэффициента можно рассчитать количество окисленных ацетата и глюкозы – с одной стороны и высших жирных кислот - с другой. Предварительно из теплопродукции тканевого метаболизма необходимо вычесть энергию, полученную в результате окисления белка, используя для этих целей величину суточного выделения азота с мочой и энергетический эквивалент 1г азотсодержащих веществ, приравненный к 18 кДж. Далее, имея величину дыхательного коэффициента, зависящую только от соотношения двух крайних величин, легко представить, что при ДК =1,0 в энергетическом обмене используется преимущественно углеводы и ацетат, про ДК = 0,9 – 67 % ацетат и углеводы и 33 % ВЖК, при ДК = 0,8 – 33 % ацетата и углеводов и 67 % ВЖК и при ДК = 0,7 – в основном используется ВЖК.

На основе систематических измерений легочного газообмена и анализа особенностей теплопродукции у новотельных коров была установлена закономерность, связанная с низким использованием ацетата в энергетическом обмене на фоне мобилизации энергетических резервов организма. Дыхательный коэффициент, очень низкий в самом начале лактации, постепенно возрастает по мере уменьшения мобилизации тканевых энергетических резервов.