Энергия и рост (часть 1)

Обмен — это результат всех химических и энергетических превращений, происходящих в живом организме. Все фазы обмена требуют энергии, которую животные получают из корма. Энергия необходима для поддержания жизни, роста и размножения. Обмен включает запасание энергии (анаболизм) в виде жира, белков и углеводов и превращение их в свободную энергию (катаболизм).
Энергия пищи измеряется в калориях. В исследованиях по питанию обычно применяются большие калории, или килокалории (ккал), которые эквивалентны количеству энергии, необходимому для повышения температуры 1 кг воды на 1°С, в отличие от малых калорий (кал), которые эквивалентны количеству тепла, необходимому для повышения температуры 1 г воды на 1°С.
Непосредственным источником свободной энергии в биохимических системах является аденозинтрифосфат (АТФ). В процессе анаболизма аденозиндифосфат (АДФ) накапливает энергию в фосфатных связях с образованием АТФ. И наоборот, в процессе катаболизма АТФ снова превращается в АДФ, при этом высвобождается свободная энергия. Поскольку и АДФ, и АТФ присутствуют в тканях водных организмов и функционируют таким же образом, как и у млекопитающих, можно предположить, что процессы обмена у теплокровных и холоднокровных животных сходны.
Количество энергии, необходимое для роста организма, по сравнению с тем, которое требуется для поддержания его жизни, зависит от вида и возраста животного, параметров окружающей среды, состава корма, степени половой зрелости и других факторов (все они влияют на скорость основного обмена). Энергия, необходимая для поддержания жизни организма, расходуется на основной обмен и специфическое динамическое действие (СДД). СДД представляет собой количество теплоты, выделяемое дополнительно к теплоте, образующейся в результате основного обмена, происходящего при переваривании корма (White et al., 1964). СДД для белка значительно выше, чем для углеводов и липидов.
Поскольку скорость обмена у пойкилотермных животных в значительной степени зависит от температуры среды, энергетические потребности должны колебаться в зависимости от времени года и суток в связи с флуктуациями температуры воды. У мелких животных скорость обмена обычно выше, чем у крупных, и темп роста у молоди выше, чем у взрослых особей. Судя по скорости потребления кислорода, интенсивность обмена у канального сомика возрастает вскоре после потребления пищи, что указывает на увеличенное потребления энергии в связи с перевариванием, абсорбций и усвоением корма (Andrews and Matsuda, 1975).
В промысловой ихтиологии возраст и рост водных организмов определяют с помощью соотношения длина — масса. Берут пробы рыб из естественных популяций, измеряют и взвешивают отдельных особей. Если предполагается изометрический рост (все части тела животного увеличиваются с одинаковой скоростью), общую картину роста можно представить следующей зависимостью:

Энергия и рост (часть 1)

где W — масса; L — длина; а и b — константы, определяемые эмпирически (Everhart et al., 1975).
На рис. 5.2 представлена типичная кривая роста белой креветки Penaeus setiferus из природной популяции, обитающей в эстуарии штата Джорджия. Такие кривые роста можно получить на основании данных по одному годовому классу, но чаще их строят по данным для нескольких возрастных групп.
Энергия и рост (часть 1)

Одной из целей аквакультуры является получение товарной продукции в кратчайшие сроки. Для этого необходимо ускорять рост культивируемых объектов путем регулирования качества воды, изменения рациона и другими способами. Соотношение длина — масса в рыбоводстве применяется редко, поскольку оно дает информацию о том, что происходило в прошлом вместо прогнозирования роста. Чаще применяется следующее уравнение для краткосрочного прогнозирования роста:
Энергия и рост (часть 1)

где Wt — масса за время t; W0 — первоначальная масса; e — основание натурального логарифма; g — коэффициент роста.
Коэффициент роста выражается следующим образом:
Энергия и рост (часть 1)

Эта формула достаточно хорошо описывает рост за сезон, но не годится для более длительных периодов.