Jak wygląda ogólny zarys procesu odżywiania zwierząt składnikami pokarmowymi w postaci diety? | Leonzoo.pl
Marcin Jankowski | Leonzoo.pl → 31/10/2024 (22:07) → 11/11/2024 (16:59)Zanim przejdziemy do omówienia konkretnych sposobów odżywiania psów i kotów, chciałbym omówić ogólny zarys procesu odżywiania zwierząt bez podziału na konkretne gatunki. Proces pobierania z zewnątrz przez organizmy zwierząt składników pokarmowych niezbędnych do budowy własnego ciała, wewnętrznych przemian chemicznych i energetycznych nazywamy ogólnie odżywianiem.
Ogólny zarys procesu odżywiania zwierząt składnikami pokarmowymi
Dietą organizmów zwierząt są związki chemiczne, które w sumie tworzą to, co powszechnie nazywamy pokarmem. W pojęciu fizjologicznym - chleb, jabłko, rozkładające się inne zwierzę czy rośliny, nektar kwiatów, zielony liść, zmurszały pień, czy w końcu gotowe karmy dla zwierząt domowych, są to pokarmy różnych zwierząt zawierające różne związki chemiczne. Można by tu uogólnić, że chyba nie ma takiej naturalnej substancji organicznej, której nie spożywałyby zwierzęta. Mimo tak wielkiego zróżnicowania diety, istnieje u zwierząt specjalizacja w wyborze pokarmu, która stała się podstawą ogólnej ich klasyfikacji pod tym względem na: mięsożerne, roślinożerne i wszystkożerne.
Wszystkie organizmy zwierząt - niezależnie od tego, czy będzie to pierwotniak, pies, kot czy człowiek - mają jedną wspólną właściwość: brak zdolności syntezy białek - tych podstawowych składników żywej materii - ze związków azotowych pochodzenia mineralnego. Jest to zasadnicza różnica między roślinami, a zwierzętami. Z tego względu organizmy zwierząt otrzymały nazwę heterotrofów czyli cudzożywnych.
Tego rodzaju heterotrofia ma swoją przyczynę w braku odpowiednich układów enzymatrycznych, przy udziale których organizm zwierząt mógłby syntetyzować białko ze związków azotowych mineralnych. Brak tego typu układów enzymatrycznych powoduje, że organizmy zwierząt muszą odżywiać się białkiem zsyntetyzowanym przez organizmy roślinne lub też białkiem innych zwierząt (ten sam łańcuch zależności).
Każde białko proste zbudowane jest z aminokwasów, których układ przestrzenny w cząsteczce białka, ich wzajemne stosunki ilościowe oraz różna budowa samych aminokwasów powoduje, że białka różnią się między sobą nie tylko składem chemicznym, ale i wielkością cząsteczki i właściwościami fizyko chemicznymi. Układ przestrzenny aminokwasów i różna liczba aminokwasów w cząsteczce białka sprawia, że liczba białek może być co najmniej taka jak liczba organizmów, pomnożona przez liczbę różnych tkanek i komórek. Ten fakt komplikuje zagadnienie, a jednocześnie jest pewną wskazówką, że zwierzę żyjące na wolności wybiera ten pokarm, w którym zawarte białko czyni zadość jego potrzebom fizjologicznym w danej chwili, a to znów wiąże się ze wzrostem zwierzęcia, rozwojem, stanem fizjologicznym i warunkami zewnętrznymi, w jaki żyje zwierzę.
W diecie zwierząt istnieje pojęcie białek pełnowartościowych i niepełnowartościowych. Do pierwszych należą białka, których ilościowy skład aminokwasów czyni zadość w danym okresie rozwoju i wzrostu wymaganiom fizjologicznym organizmu zwierzęcia, do drugich - nie czyniące zadość wymaganiom, chociażby zawierały wszystkie aminokwasy. Tak np. białka mleka czynią zadość organizmowi oseska i są dla niego pełnowartościowe, ale są niepełnowartościowe dla starszego organizmu. Zmiana żywicieli u pasożytów i umiejscowienie ich w różnych narządach u różnych żywicieli jest wynikiem zapotrzebowania w danym okresie rozwoju na określone związki.
Potrzeby organizmów zwierząt w zakresie poszczególnych aminokwasów są bardzo różne i zmieniają się w zależności od wzrostu, rozwoju, gatunku zwierzęcia i jego stanu fizjologicznego (np. ciąża, laktacja, przemiana pokoleń, przeobrażenie, podział itd.). Ciągłe zmiany, jakim ulega organizm zwierząt w ciągu pewnego indywidualnego życia, są przyczyną zmian diety, co się wyraża w spożywaniu różnych białek, w zmianie żywicieli zwierzęcych lub roślinnych. Wszystkie organizmy zwierząt mają swoje indywidualne, zmieniające się w ciągu życia, zapotrzebowanie na aminokwasy. Niektóre z nich muszą być spożyte w pokarmach i te otrzymały nazwę aminokwasów egzogennych. Te natomiast, które organizmy zwierząt mogą same zsyntetyzować, otrzymały nazwę aminokwasów endogennych. Zakres syntezy aminokwasów jest bardzo różny u różnych organizmów, zależnie od gatunku zwierzęcia, jego wzrostu, rozwoju czy przemian. Aminokwasy endogenne mogą być produkowane tylko wtedy, jeśli organizm ma właściwe ku temu enzymy i produkty wyjściowe. Sprawa wyboru białka przez zwierzę, potrzebnego jego organizmowi, jest o tyle skomplikowana, że spożyte białka mogą być wchłaniane po uprzednim ich rozłożeniu na aminokwasy. Aby ten proces nastąpił, zwierzę musi mieć odpowiednie enzymy zdolne do rozkładu spożytego białka. Wszystkie te czynniki spowodowały, że podane na początku rodzaje spożywanych pokarmów mają swoje głębokie uzasadnienie fizjologiczne i wpływają w znacznej mierze również na zróżnicowanie przewodu pokarmowego.
W diecie zwierząt białko ma zasadnicze znaczenie. Jego najmniejsze cegiełki - aminokwasy, połączone z sobą na nowo w odpowiednich stosunkach i konfiguracjach przestrzennych, tworzą właściwą strukturę każdego żywego organizmu, jego narządów, tkanek i komórek. W tej strukturze białkowej zachodzą wszystkie procesy życiowe a jednym z ich przejawów jest energia cieplna, powstająca między innymi ze metabolizowania węglowodanów. Podstawowym cukrem zwierząt jest glikoza syntetyzowana przez rośliny. Najbogatszym źródłem tego cukru jest skrobia utworzona z dużej ilości połączonych z sobą cząstek glikozy, a syntetyzowana również przez rośliny. Skrobia nie rozpuszcza się w wodzie, przy tym cząsteczka jej jest dosyć duża, aby mogła być wchłonięta, musi ulec w przewodzie pokarmowym rozłożeniu przez odpowiednie enzymy na cukry proste. Aczkolwiek węglowodany są ważnym składnikiem diety organizmów zwierząt, to jednak pewien ich niedobór w pokarmie wyższych zwierząt może być uzupełniony spożyciem większej ilości białek. W pokarmie wielu niższych organizmów brak jest w ogóle węglowodanów. W przypadku niedoboru w diecie węglowodanów organizm potrafi (dzięki odpowiednim układom enzymatycznym) z niektórych aminokwasów wyprodukować cukier (glikozę). Ze względu na swoje pochodzenie otrzymał on nazwę cukru endogenicznego. W przeciwieństwie do białek, które nie są magazynowane, cukier jest odkładany w różnych narządach, a stały poziom cukru w krwi zwierząt stałocieplnych jest cechą normalnie funkcjonującego organizmu. Bardzo rozpowszechnionym cukrem jest celuloza. W przeciwieństwie do skrobi, która łatwo jest hydrolizowana przez enzymy zwierząt, celuloza nie jest rozkładana przez organizm wskutek braku u nich enzymu celulazy. Wynikałoby więc z tego, że ten wielocukier jest bezwartościowy dla organizmów zwierzęcych. W rozwoju ewolucyjnym organizmów zwierzęcych powstało jednak bardzo interesujące ogniwo zależności tych organizmów od flory bakteryjnej, co szczególnie wyraźnie obserwuje się u zwierząt tzw. roślinożernych, a nawet i wszystkożernych. Brak u zwierząt celulazy bywa zastąpiony działalnością odpowiedniej flory bakteryjnej, która ma zdolność rozkładania celulozy. Przez ten rozkład mikrobiologiczny celulozy zwierzęciu udostępniony zostaje nie cukier, lecz niższe kwasy tłuszczowe. Aby flora bakteryjna mogła rozwinąć swoją działalność, musi znaleźć się w odpowiednich warunkach, czemu sprzyjają zmiany anatomiczne i histologiczne przewodu pokarmowego. Dla wielu zwierząt dietą nie są składniki spożywane, lecz te, które przez swoją działalność udostępnia flora bakteryjna. Rozkład bakteryjny celulozy jest tylko jednym z przykładów działalności flory bakteryjnej, która zwłaszcza w zakresie syntezy wielu ważnych związków dla organizmu zwierzęcia jest znacznie szersza, a nawet dla wielu niższych zwierząt stanowi jedyne źródło białka.
Materiałem energetycznym są również związki objęte ogólną nazwą lipidów. Znaczenie ich dla organizmów zależne jest od grupy związków. Najprostsze z nich, jako estry glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych, mogą być w znacznej mierze uważane za materiał energetyczny, natomiast grupa związków lipidowych, zawierająca ponadto fosfor, jest tak jak białko składową częścią komórki. Różnica w spożywaniu tłuszczów tzw. obojętnych dotyczy wyższych kwasów tłuszczowych związanych z glicerolem.
Spożyty tłuszcz zostaje zemulgowany i może być w tej postaci wchłonięty lub rozłożony na glicerol i kwasy tłuszczowe. Zależne od organizmu kwasy tłuszczowe podlegają przemianie - skróceniu lub wydłużeniu łańcucha i po ponownym związaniu z glicerolem odłożone zostają w różnych tkankach jako tłuszcz zapasowy. Właściwością kwasów tłuszczowych jest stopień wysycenia ich węgli wodorem. Przy niedostatecznym wysyceniu mamy do czynienia z kwasami nienasyconymi, dla których charakterystyczne są wiązania podwójne pomiędzy węglami, w przeciwieństwie do kwasów nasyconych, które mają pojedyncze wiązania między węglami. Zależnie od długości łańcucha węglowego i przewagi kwasów tłuszczowych nienasyconych, mamy tłuszcze różnej konsystencji (stałe, półpłynne i płynne). Tłuszcze płynne (oleje roślinne) mają przewagę kwasów tłuszczowych nienasyconych. Z wchłoniętych kwasów tłuszczowych lub też z powstałych w organizmie wskutek przemian chemicznych, organizm zwierzęcy syntetyzuje swój własny tłuszcz. Tłuszcze zwierząt różnią się między sobą punktem topnienia, o czym decyduje długość łańcuchów węglowych kwasów tłuszczowych i ich stopień wysycenia. Podobnie, jak każdy organizm ma swoje specyficzne białko, tak samo syntetyzuje w pewnym zakresie własny tłuszcz. U wielu zwierząt niższych drobne kuleczki tłuszczu mogą być wychwytywane z przewodu pokarmowego bez uprzedniej jego hydrolizy. Niekiedy spożyte w nadmiarze kwasy tłuszczowe znaleźć można niezmienione w tłuszczu zwierzęcia, które je spożyło. Kwasy tłuszczowe wchodzące w skład tłuszczów obojętnych mogą być w organizmach zwierzęcych wyprodukowane z węglowodanów. Na tym właśnie polega tuczenie trzody chlewnej i bydła. Tłuszcze obojętne mogą być mocno zredukowane w diecie zwierząt wyższych, natomiast niektóre kwasy tłuszczowe, szczególnie nienasycone, o więcej niż dwóch podwójnych wiązaniach, są niezbędne dla wielu zwierząt wyższych i muszą być spożyte w pokarmach. Wynika z tego ważny wniosek, że dieta wielu zwierzą hodowanych i człowieka musi być bardzo urozmaicona, jeśli ma zaspokoić wymagania fizjologiczne nie tylko pod względem energetycznym, ale w zakresie tych składników, których sam organizm wyprodukować nie może.
Lipidy jako składnik diety ważne są również i z tego względu, że wraz z nimi spożywane są dwa ważne witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, A i D. Wprawdzie do syntezy witamin A zdolne są rośliny zielone i one są głównym źródłem (karoten) tego składnika diety, ale u większości zwierząt związek ten odkładany jest wraz z tłuszczem (stąd często żółty kolor tłuszczów zwierzęcych). Jest to ważny składnik diety, a brak jego w pokarmach hamuje wzrost wielu zwierząt i powoduje chorobę oczu. Wiele zwierząt zawdzięcza swoje ubarwienie karotenom, które po odpowiedniej przemianie chemicznej zostają złożone w utworach takich jak pióra, płytki i specjalne komórki. Tak samo w tłuszczach rozpuszczalne są witaminy grupy D, które mogą być syntetyzowane przez rośliny i zwierzęta. Witaminy te powstają ze związków zwanych sterolami, na które uprzednio muszą działać promienie ultrafioletowe. Są one jednym z czynników regulujących u kręgowców gospodarkę wapniową i na tym polega ich udział w kształtowaniu szkieletu kręgowców. Witamin D występujący na zewnętrznych utworach, takich jak pióra i włosy, powstały ze steroli wydzielanych przez gruczoły skórne, jest dostępny innym zwierzętom (drapieżnikom), mimo iż po spożyciu drapieżnik wypluwa włosy i pióra.
Oprócz witamin A i D, rozpuszczalnych w tłuszczach, organizmom zwierzęcym niezbędna jest również grupa związków należąca do witamin rozpuszczalnych w wodzie, tzw. witamin grupy B. W połączeniu z białkami tworzą one w organizmach ciała czynne zwane enzymami, a ponieważ każdy proces w organizmie jest katalizowany przez enzym - stąd wynika ich ważne znaczenie.
Najbogatszym źródłem witamin grupy B jest pokarm roślinny, szczególnie rośliny zielone i drożdżaki. Specjalne miejsce w syntezie tej grupy związków zajmują bakterie. Biorąc jednak pod uwagę, że wiele zwierząt nie odżywia się roślinami, a tym bardziej drożdżakami, nieliczna zaś grupa żywi się bakteriami, zdecydowaną zatem przewagę stanowiłyby organizmy, których dieta pozbawiona jest tych ważnych związków, gdyż organizmy zwierzęce nie są zdolne do ich syntezy. Brak tej grupy witamin albo ich poważny niedobór w diecie zwierząt uzupełniony zostaje działalnością flory jelitowej, która w wielu przypadkach spełnia podwójne zadanie: jako organizmy zdolne do rozkładu tych związków, których organizm zwierzęcy sam nie może rozłożyć wskutek braku enzymów oraz jako producenci witamin grupy B. Zarówno spożywany przez zwierzęta pokarm jak i utrata wielu enzymów trawiennych oraz ograniczone możliwości syntezy wielu związków biologicznie ważnych, spowodowały wiele zmian morfologicznych w przewodzie pokarmowym wielu zwierząt. Wytworzyła się ścisła zależność fizjologiczna organizmu zwierzęcego od flory bakteryjnej. U wielu zwierząt niższych ta wzajemna zależność jest tak duża, że istnieją mikroorganizmy żyjące wewnątrz komórek ciała zwierzęcia i przekazywane są z pokolenia na pokolenie, a wszelkie próby pozbawienia tych zwierząt symbiontów kończą się ich śmiercią. Z drugiej znów strony próby wyhodowania tych mikroorganizmów poza komórkami zwierząt kończą się najczęściej niepowodzeniem. Nie mniejsze znaczenie mają mikroorganizmy wolno żyjące w przewodzie pokarmowym u zwierząt wyższych. I tutaj również ta zależność fizjologiczna jest tak duża, że próby hodowli ssaków w warunkach aseptycznych (świnki morskie, króliki) nie trwały dłużej niż 60 dni. Obecnie znane są hodowle aseptyczne kilku pokoleń świnek morskich, szczurów. Być może, ta zależność wyższych zwierząt od flory bakteryjnej jest znacznie ściślejsza, niż świadczą o tym dotychczasowe prace. Z tych właśnie względów florę bakteryjną - niezależnie czy to są endosymbionty czy mikroorganizmy wolno żyjące w przewodzie pokarmowym - uważać musimy za ważne ogniwo w diecie zwierzęcej. Produkty przemiany materii tych mikroorganizmów, a niekiedy i same mikroorganizmy są uzupełnieniem diety zwierzęcia.
Wszystkie procesy fizjologiczne w organizmie zwierzęcym przebiegają przy udziale wody i z tego też względu woda jest równie ważnym składnikiem diety jak i poprzednio omówione składniki. Źródła wody mogą być różne: może to być woda pitna, zawarta w pokarmach i woda pochodzenia endogenicznego, powstała w organizmie w wyniku przemian chemicznych trzech typów związków: tłuszczy, węglowodanów i białek. Funkcja wody w organizmie polega przede wszystkim na tym, że jest ona rozpuszczalnikiem. Organizmy zwierzęce wchłaniają jedynie związki rozpuszczalne w wodzie (z wyjątkiem tych zwierząt, których komórki ameboidalne przewodu pokarmowego wychwytują cząstki nierozpuszczalne). Przy udziale wody (zawartej we krwi, limfie lub hemolimfie) są one rozprowadzone w całym ciele. Przy udziale wody wydalane są toksyczne produkty przemiany materii i wreszcie przy udziale wody może się odbywać wymiana gazów między organizmem a środowiskiem zewnętrznym. Wraz z solami mineralnymi tworzy woda środowisko wewnętrzne, w którym znajduje się każda komórka nawet najbardziej skomplikowanego organizmu. Woda jest pośrednikiem wymiany między każdą komórką a środowiskiem wewnętrznym (ciecz tkankowa). Utrzymanie jej poziomu w cieczy tkankowej i komórkach regulują subtelne i skomplikowane mechanizmy. Wszelkie zaburzenia powodujące stałe zmiany w tych poziomach powodują szereg poważnych zmian funkcjonalnych organizmu, natomiast brak zdolności utrzymania poziomu wody w komórkach jest jednym z przejawów starzenia się organizmu. Organizmy młode zawierają więcej wody niż organizmy starzejące się i stare.
Do diety zwierząt należą również sole mineralne, które wraz z wodą tworzą środowisko wewnętrzne organizmu, a przy tym są niezbędna jako aktywatory wielu procesów rozkładów i syntezy. Wiele z nich tworzy mniej lub więcej trwałe związki z innymi związkami, stając się wówczas ciałami czynnymi biologicznie (niektóre hormony, enzymy, barwniki). Zależnie od organizmu zwierzęcego zapotrzebowanie na sole mineralne może być bardzo różne. Pod tym względem można by sole mineralne podzielić na takie, które muszą być dostarczane stale w dostatecznych ilościach (sole wapnia, sole sodu, potasu, fosforu, magnezu, żelaza) oraz te, które dla normalnie funkcjonującego organizmu potrzebne są w minimalnych ilościach (sole kobaltu, jodu, miedzi, cynku, manganu, fluoru). Ponieważ podstawą odżywiania jest stała wymiana składników między organizmem a środowiskiem zewnętrznym, w różnych procesach są wydalane, a ich miejsce zajmują świeżo wessane. Cechą żywego organizmu jest ustawiczna wymiana, którą charakteryzuje wielka dynamika, nawet bowiem w kościu kręgowców, który uważa się zwykle za ustabilizowany, następuje w ciągu życia ciągła wymiana jonów wapnia i fosforu. Źródłem składników mineralnych są zarówno pokarmy, jak i pobierana woda wraz z rozpuszczonymi w niej solami. Nie zawsze jednak zawartość soli mineralnych w pokarmach czy w wodzie czyni zadość potrzebom organizmu zwierzęcego. Pod tym względem muszą być spełnione dwa warunki: muszą to być sole łatwo rozpuszczalne w wodzie i łatwo przyswajalne, jak to się zwykło określać - muszą być labilne.
Jeżeli w dalszym ciągu będziemy uważali, że podstawą odżywiania jest stała wymiana składników między organizmem a środowiskiem zewnętrznym, to dla zdecydowanej większości organizmów zwierzęcych (aerobów) tlen atmosferyczny jest również składnikiem diety. Tlen atmosferyczny jest niezbędny nie tylko dla organizmów lądowych, ale i dla wodnych (tlen rozpuszczony w wodzie). Ten składnik diety niezbędny jest do wielu przemian chemicznych w organizmie, zależnie od typu zachodzących w nim przemian, ich natężenia, co znów wiąże się z trybem życia zwierzęcia i temperaturą jego ciała oraz z porą roku.
Odkrywaj najlepsze produkty dla psów i kotów, małych zwierząt oraz ptaków!
Z Leonzoo.pl masz możliwość kupić wyselekcjonowane karmy dla psów i kotów oraz suplementy diety, a także witaminy w postaci różnych produktów dla innych zwierząt domowych. Nasza gama produktów to artykuły żywieniowe, akcesoria nie tylko dla psów i kotów, ale również dla ptaków, małych zwierząt oraz wszystko co wiąże się z akwarystyką.
