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:

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.

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:

где Wt — масса за время t; W0 — первоначальная масса; e — основание натурального логарифма; g — коэффициент роста.
Коэффициент роста выражается следующим образом:

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

---