Питание для аквариумных рыбок – жиры, углеводы, белки и ферменты

Метаболизм представляет собой сумму процессов, посредством которых ткани тела строятся и разрушаются. Происходящие химические изменения обеспечивают энергию для жизненных функций и позволяют организму преобразовывать питание в новую ткань тела. Ограниченность места не позволяет подробно остановиться на этих процессах. Однако для наших целей достаточно следующего общего обсуждения метаболизма и питания рыб.

Рыбам, как и всем другим живым существам, для выполнения метаболических функций требуется надлежащая пища. Углеводы, белки и жиры, а также минералы и витамины должны присутствовать и в правильной пропорции в рационе, чтобы метаболизм протекал правильно.

К сожалению, о питании аквариумных рыбок известно пока мало; это связано с тем, что исследования до сих пор ограничивались в основном рыбой, выращиваемой для потребления человеком. Тем не менее, правильное питание необходимо, если наши рыбы хотят полностью раскрыть свой потенциал.

Жиры

Энергетический потенциал пищи измеряется в калориях, а по весу жиры в два раза богаче калориями, чем углеводы и белки. Жиры расщепляются в кишечнике на моноглицериды, триглицериды и жирные кислоты.

Их конечным пунктом назначения является печень, где они хранятся до тех пор, пока не потребуются для производства энергии. Ткани естественной добычи диких рыб содержат всего один-два процента жира. Рыбу в неволе нельзя кормить диетой, содержащей более пяти процентов жира, иначе она будет страдать от таких побочных эффектов, как жировая дегенерация печени, снижение яйценоскости, снижение шансов на успешное вылупление и скопление жира вокруг внутренних органов. Также аквариумист должен знать, что жиры в готовых кормах могут прогоркнуть и вызвать серьезные нарушения обмена веществ.

Углеводы

Рыбы получают углеводы – сахара и крахмалы – поедая растительную пищу, а также добычу животного происхождения, питавшуюся растительной пищей. (Животное тело не может производить углеводы.) После того, как углеводы проглочены, организм превращает их в жиры и в гликоген, крахмалоподобное вещество, хранящееся в печени и мышцах.

Гликоген преобразуется организмом в сахар, а затем используется в качестве топлива для физических нагрузок. Хотя углеводы являются неотъемлемой частью питания, слишком богатая углеводами диета оказывается вредной. Рыбам, которые не питаются овощами, не следует давать более шести граммов углеводов на килограмм массы тела в день.

Исследования, проведенные в американских рыболовных хозяйствах, показали, что форель не справляется с рационом, содержащим более девяти-двенадцати процентов углеводов. Было показано, что сардины, питающиеся в основном углеводами, страдают от накопления жира вокруг органов; кормившиеся белками лучше росли и не набирали лишнего веса.

Белки

Белок состоит из аминокислот, необходимых для построения, поддержания и замены тканей организма. Некоторые аминокислоты могут быть синтезированы организмом. Те, которые не могут – их примерно десять – должны попадать в рацион.

Белок, содержащий все десять из этих «незаменимых» аминокислот, называется «полным» белком. Некоторые функции организма могут быть серьезно нарушены, если отсутствует одна или несколько из этих аминокислот. Неполноценные белки — те, которые не содержат всех незаменимых аминокислот, можно комбинировать с рационом, чтобы получить все необходимое.

Эксперименты показали, что форели требуется около 28 процентов чистого белка для обеспечения здоровья и нормального роста. Кроме того, однолетние белки более питательны, чем растительные. У интактных длительное питание растительными белками привело к нарушению обмена веществ, иногда сопровождающемуся слепотой и анемией.

Ферменты

Без ферментов (также называемых биокатализаторами) организм не может переваривать пищу. Ферменты, которые вырабатывает сам организм, расщепляют сырье съеденной пищи на компоненты, способные пройти через стенку кишечника в кровь. Чтобы лучше понять их функцию, давайте посмотрим на пищеварительный тракт рыбы.

В отличие от большинства других позвоночных, у рыб во рту нет желез, вырабатывающих ферменты. Ротом и пищеводом он механически перерабатывает пищу, разрезая ее и перемешивая путем пережевывания. Процесс пищеварения начинается в желудке, где вырабатываются соляная кислота и пепсиноген.

Соляная кислота поддерживает рН в желудке большинства рыб между 4,0 и 7,0, разрушая все кальцийсодержащие вещества в пище (например, кости и другие части скелета животных-жертв) и подавляя рост бактерий, которые в противном случае могли бы иметь место в желудке. .

Измерения показали, что поверхностный слой рыбы, проглоченной хищником, гораздо более кислый (рН 1,2-3,0), чем сам желудок хищника. Однако в нескольких миллиметрах внутри добычи рН составляет 3,4-5,0. Поскольку соляная кислота проникает в добычу довольно постепенно, скорость пищеварения соответственно медленная; это отчасти объясняет, почему хищник (например, щука) берет крупную добычу только раз в три-пять дней.

Соляная кислота также необходима для активации пепсиногена, который превращается в фермент пепсин. Пепсин частично расщепляет белки до пептонов и усиливает действие фермента трипсина (действующего также на белки). Он попадает в кишечник через проток поджелудочной железы в виде трипсиногена, где изменяется и активируется энтерокиназой, ферментом, секретируемым в кишечнике.

Фермент амилаза восстанавливает углеводы до простых сахаров, таких как глюкоза. Они проходят через стенку кишечника и попадают в кровь. Избыток сахара откладывается в печени в виде гликогена. Сама печень постоянно вырабатывает соли желчи и хранит их в желчном пузыре.

Эти соли действуют на жиры как эмульгаторы, разбивая их на более мелкие частицы почти так же, как мыло расщепляет масло или жир. (В экспериментах на рыбах, у которых были перерезаны желчные протоки, более пятидесяти процентов жиров оставались непереваренными в организме.) Эти шарики перевариваются ферментом липазой, который расщепляет их на простые жирные кислоты, такие как глицерин.

По-видимому, у некоторых рыб клетки стенки желудка сами поглощают и далее расщепляют некоторую часть частично переваренных белков и жиров. Это называется внутриклеточным пищеварением. Кислая среда желудка отделена от щелочной среды кишечника привратником или пилорическим клапаном.

Когда этот сфинктер расслабляется, в кишечник поступает порция химуса (полупереваренная пища, смешанная с соляной кислотой). Привратник закрывается, когда кислота вступает в реакцию с просекретином, неактивной формой гормона, вырабатываемого в стенке кишечника. (Гормоны — это вещества, которые передают химические «сообщения» через кровоток.) ​​Реакция превращает просекретин в секретин, активную форму, которая затем всасывается в кровь, достигая органа поджелудочной железы за несколько секунд и стимулируя секрецию его ферментов в пищеварительный тракт. Эти ферменты содержат бикарбонат натрия, который нейтрализует соляную кислоту в кишечнике, после чего привратник снова открывается, и процесс повторяется.

Орган поджелудочной железы расположен рядом с привратником и производит ферменты способом, сравнимым с поджелудочной железой млекопитающих. Однако у рыб железы «диффузные»; часть его может проникать в печень и желчный пузырь. По этой причине его не обязательно рассматривать как отдельный орган.

Любопытно, что некоторые виды возвращают часть пищи, уже прошедшей через привратник, обратно в желудок. Это можно рассматривать как своего рода размышление, и оно напоминает еще один любопытный аспект пищеварения травоядных рыб.

В кишечнике травоядных млекопитающих, таких как коровы и олени, имеется обширная бактериальная фауна, играющая важную роль в переваривании некоторых частей растительной пищи (целлюлоза, лигнин), не расщепляемых собственными ферментами животных. Когда антибиотики назначают травоядным, их пищеварение часто сильно нарушается, потому что антибиотик уничтожает некоторые или все кишечные бактерии.

Примечательно, что ни растительноядные, ни плотоядные рыбы не обладают такими характерными бактериями. Некоторые бактерии могут быть найдены в кишечнике, это правда, но набор видов полностью зависит от приема пищи и воды.

Это все виды, которые не имеют ничего общего с пищеварением, а просто поглощаются из окружающей среды. Обследование рыбки, которая несколько недель обходилась без пищи, покажет, что в ее кишечном тракте практически отсутствуют бактерии. Поэтому рыбы, по-видимому, переваривают очень большую часть своей растительной пищи без помощи других организмов.

Определенные ферменты, обнаруженные у многих беспозвоночных (в основном у морских животных, питающихся растительной пищей, такой как водоросли), специально помогают перевариванию такой пищи. У этих беспозвоночных также нет симбиотических бактерий; сами ферменты позволяют им переваривать пищу.

Казалось бы, растительноядные рыбы вырабатывают как минимум три фермента — лихеназу, салициназу и амигдалазу, которые, по-видимому, облегчают эту задачу. Травоядные рыбы — единственные позвоночные, обладающие этими ферментами, ни один из которых никогда не был обнаружен у млекопитающих.

Интересно также отметить, что прохождение пищи через кишечник рыбы, вероятно, является самым медленным во всем животном мире. Как и у других пойкилотермных животных, на скорость пищеварения влияет температура окружающей среды.

Повышение температуры на 18°F (10°C) ускоряет пищеварение в два-четыре раза; падение на 18 ° F (10 ° C) снижает скорость в два-четыре раза. Поэтому аквариумист захочет держать своих рыб при низкой температуре, например, когда он в отпуске.