Протеинов метаболизъм Какво представляват протеините
Откъс от „Ножица мелница" на Александър-Габриел Декампс (около 1840 г.)
Протеините са сложни молекули, изградени от така наречените аминокиселини. За разлика от мастните киселини в организма, тези киселини обикновено съдържат "придатъци", които съдържат азот ("амино групи"). Протеините са централни компоненти на всички живи организми - те са ключовите вещества в живота с голямо разнообразие от функции. Естеството на тяхната структура се определя в генома. За разлика от всички други клетъчни компоненти, техният синтез се контролира от генома на самото клетъчно ядро. Десет от 20-те аминокиселини, открити при кучета, са от съществено значение за кучетата и не могат да бъдат синтезирани сами. Следователно те трябва да бъдат включени в диетата, защото в противен случай ще има тежки симптоми на дефицит и дефекти. Останалите аминокиселини се синтезират в собствения черен дроб на кучето.
Най-разнообразни функции на протеините
Основни аминокиселини за кучета
Протеините са сред най-важните компоненти на животинската тъкан и компонентите на телесните течности. Кучето се нуждае от тях за поддържане на телесното вещество (трайни процеси на разграждане и ремоделиране в организма), както и за синтез на тъкан (растеж, размножаване, заздравяване), мляко, секрети или ензими. Различните протеини могат да се състоят от няколко хиляди химически свързани аминокиселини.
Пример: Навсякъде в мускулно-скелетната система на кучето има протеини с различни задачи. Така че те са структурни компоненти напр. от меката, неминерална част на костите или от ставите (хрущялен слой). В сухожилията на мускулите, от друга страна, основните елементи, предаващи сила, са изградени от протеини. В мускулите, от своя страна, генериращите сила, контрактилни влакна са изградени от протеини.
Между другото: Протеините могат да се използват и за генериране на енергия в случай на интензивен физически стрес. Или най-общо казано: във всяка ситуация, в която вече няма достатъчно мастни киселини и въглехидрати като енергийни източници. Това обаче обикновено се случва само в малка степен при кучета. Енергийно е много скъпо да се превръщат протеиновите градивни елементи в енергийно даваща захар (глюкоза). Това изпълнение също така подчертава черния дроб, консумира много вода и повишава телесната температура. Освен това тялото няма много свободни запаси от протеини и разграждането на жизненоважни телесни структури бързо би нарушило всички телесни функции и по този начин би довело до спад в производителността и в крайна сметка до заболяване на кучето.
Протеините са излишни в храната?
 |
Разнообразни научни изследвания върху хора и животни показват, че протеините са от голямо значение за храненето на кучетата по-специално поради две причини. От една страна, защото е описаното незаменими аминокиселини съдържа, което не може да бъде синтезирано от самото куче. От друга страна, защото протеините отговарят на физиологичните нужди на организма азот могат да бъдат покрити.
Азотът, от друга страна, е изключително важен количествен елемент. Среща се във всяка телесна клетка и е напр. необходими, за да може кучето да синтезира несъществените аминокиселини. Азотът обаче се съдържа и в много други клетъчни компоненти като ядрени киселини („нуклеинови киселини“) или сигнални вещества в мозъка („невротрансмитери“).
Ако вие - теоретично - осигурявате на куче концентрат от незаменими аминокиселини („астронавтска храна“) и му предлагате и протеинов източник на азот, нуждите му от протеини биха били нула. Той може сам да синтезира несъществените аминокиселини, използвайки азот. Но: Протеинът в храната, независимо дали е от животински или растителни източници, е най-ефективният и естествен начин за снабдяване на кучето както с незаменими аминокиселини, така и с азот.
Храносмилането на протеини започва в стомаха
Смилането на цялата храна се предшества от механично-физическа обработка: Храната се дъвче чрез дъвчене. След това солната киселина на стомаха и ензимът пепсин причиняват денатурация и подуване на протеините в стомаха, което е предпоставка за ензимно разграждане на протеини. Ако фуражът съдържа едностранни количества фуражи, съдържащи съединителна тъкан, храносмилането в стомаха може да достигне своите граници, тъй като има недостатъчна денатурация.
Храносмилането с пепсин и други ензими започва в стомаха. Тези "химически ножове" разбиват големите протеинови молекули малко по малко на техните компоненти. Ако усвоената храна напусне стомаха, този процес продължава в тънките черва. Сега много други ензими, които се освобождават от панкреаса в дванадесетопръстника на кучето, помагат за по-нататъшното разграждане на протеините. Те първо се разделят на полипептиди, т.е. химични съединения, съставени от максимум 100 аминокиселини. След това те от своя страна се разграждат допълнително до края остават само дипептиди, състоящи се от 2 аминокиселини и отделни аминокиселини. Протеините, които все още не са усвоени в тънките черва, могат частично да се разградят от бактериите в дебелото черво.
След това дипептидите и аминокиселините се транспортират през чревната стена в кръвоносните съдове и оттам в големия синтетичен орган черен дроб. В тази органична фабрика на кучето се синтезират несъществени аминокиселини и много протеини, особено тези на кръвта. Други клетки на тялото използват тези аминокиселини за изграждане на мускули, органна тъкан, кожа или коса и много други клетъчни протеини. Следователно, в поддържащия метаболизъм, повечето от свободните аминокиселини, постъпващи в кръвта от черния дроб, се абсорбират от мускулите и по-малка част от органите, кожата и косата. Тъй като телесните протеини са обект на постоянни процеси на преобразуване и разграждане, продължителността на живота на протеина е между няколко дни и няколко седмици. В допълнение към тези метаболитни процеси, мускулите и органите по-специално могат да съхраняват определени количества протеин ("лабилен резерв") и да ги освобождават обратно в организма, когато е необходимо.
Разграждането на аминокиселините се извършва и в черния дроб. Крайният продукт е главно така наречената богата на азот урея, която накрая се екскретира през бъбреците. Освен това кучетата губят протеини, аминокиселини и азот чрез изпражненията, кожата и косата си. Основната причина е ексфолирането на повърхностни клетки, които, разбира се, съдържат протеин и азот. Загубите на азот по време на смяната на косата на кучето могат да бъдат значителни: загубата може да се увеличи от 4,5 на 14 пъти.
Определяне на нуждите на кучето от протеини
В основата на всички съвременни хранителни препоръки са дългосрочните научни изследвания върху животни и хора. По отношение на изискването за протеин, изследователите използват два параметъра, които предоставят информация за неадекватно, правилно или прекомерно количество протеин: Минималното изискване за хранителен протеин е това количество протеин, при което 1.) възниква така нареченият „балансиран азотен баланс“ Учените са определили, че той се прилага за всички възрасти. Това означава, че не се отделя нито твърде много, нито твърде малко азот - поглъщането и отделянето на азот са в равновесие. Минималното изискване за растящото куче е определено по такъв начин, че 2.) трябва да има наличен темп на растеж, който е подходящ за вида.
"Изискване на протеин" в крайна сметка описва нуждата на кучето от незаменими аминокиселини и азот. Колко важни са аминокиселините, може да се види от примера на незаменимата аминокиселина метионин: С малки количества от тази аминокиселина може да се постигне балансиран азотен баланс дори при куче, хранено с напълно белтъчна диета. Приемът на метионин обаче не предотвратява дефицита на други незаменими аминокиселини.
Влияние върху нуждите от протеин
В допълнение към количеството протеин в храната, има много фактори, които могат да повлияят на описания азотен баланс и по този начин на нуждата от протеин. Те включват: аминокиселинния състав на протеините и тяхната усвояемост, общият енергиен прием или степента на активност на кучетата. Целият физиологичен статус на животното (здраве, пол, порода, възраст), включително хранителния статус, също влияе върху настоящите нужди от протеини. Например, ако кучето е недостатъчно снабдено с протеини за дълъг период от време, ще му е необходимо известно време, докато неговите „запаси от протеин“ бъдат попълнени, дори ако отново е захранено правилно.
Съдържанието на мазнини в храната също е важно за нуждата от протеини: колкото по-високо е съдържанието на мазнини (т.е. енергийната плътност) на храната, толкова по-висока е концентрацията на протеини, за да се поддържа балансът на азота балансиран, откриха диетолозите. Честотата на хранене също влияе върху нуждата от протеини: Малко ястия увеличават азота и по този начин нуждата от протеини - много от тях го намаляват.
Какво означава качество на протеините?
„Качество на протеините“ съответства на различните общи количества протеини, които са необходими за задоволяване на кучешките протеинови изисквания (т.е. преди всичко незаменими аминокиселини и азот): Ако се изискват само малко протеини, качеството е високо и обратно.
Тъй като диетолозите и биолозите междувременно са изследвали и кои количества от отделните аминокиселини трябва да се съдържат в храната, качеството на използваните протеини може напр. в цели храни чрез определяне на съдържанието на азот, както и количеството и състава на незаменимите аминокиселини. Колкото повече фуражният протеин прилича на телесния протеин, който трябва да се формира или поддържа в неговия състав, толкова по-висока е биологичната му стойност като цяло. Протеинът от животински произход предлага идеален аминокиселинен модел за растящо куче, което преди всичко трябва да изгради мускулни протеини. В този случай соевият протеин не би бил много подходящ, тъй като неговият аминокиселинен спектър е различен.
Друг качествен фактор за използваемостта на протеините е техният смилаемост: Може да бъде между 33 (кости) и 98 процента (прясно месо). Следователно индикацията за смилаемостта на протеините е незаменима, когато се дават хранителни препоръки. Пример: При хранене с чисти смеси от аминокиселини, които не трябва да се усвояват допълнително от кучето, максималните концентрации на аминокиселините могат да бъдат открити в черния дроб 30 до 60 минути след поглъщането им. Аминокиселините от месото, от друга страна, отнемат един до два часа. За по-трудно смилаемите протеини може дори да отнеме до 6 часа. Това може да доведе до разграждане и разкъсване на бактериални протеини при кучето.
Общи насоки за нуждите от протеини (поддържащ метаболизъм)
Изисквания за бременност и протеини
Препоръки за ежедневното снабдяване с протеини на бременни кучки в грамове смилаем суров протеин/животно от 5-та седмица на бременността
Особено през втората половина на бременността, кучката се нуждае от над средния дял висококачествен протеин в диетата, за да може развитието на нейното потомство да протича необезпокоявано. Така че кучка от напр. 20 кг телесно тегло обикновено 30 до 40 (47) грама протеин на ден. Но сега тя трябва да получи около 20 грама повече, за да може да изпълни задачата си - да позволи на новия живот да расте. За съжаление, най-честата хранителна грешка при бременни кучки е недостатъчното снабдяване с протеини. Техните ефекти, напр. Кученцата с поднормено тегло могат да бъдат избегнати, ако ядете висококачествени пълноценни храни по време на бременност. Такава храна, особено когато е специално формулирана за бременни кучки, има високо и лесно смилаемо съдържание на протеин, особено от животински източници, което напълно покрива нуждите на бременна кучка.
Изискване за кърмещи жени и протеини
Потребността от протеини при лактиращите кучки се увеличава значително в резултат на голямото количество произведено мляко и високото съдържание на протеин в млякото. Подобно на енергийната потребност, нуждата от протеини се увеличава до 3 - 5 пъти изискването за поддържане - дори още повече, ако биологичната стойност на хранения протеин е ниска. Ако приемем, че приблизително 80 g протеин в 1 литър куче мляко, това означава, че с 60% използване на смилаемия протеин, който е бил хранен, че трябва да консумирате около 135 g смилаем протеин. За да се предотврати загубата на кучка от прекалено много тегло, богата на енергия храна с пълноценна, т.е. Богат на незаменими аминокиселини, протеинът е абсолютно задължителен.
Куче мляко и протеини
Млякото за кучета се характеризира с високо съдържание на протеини (80 g на литър) и мазнини, докато съдържанието на млечна захар е относително ниско. Предното мляко („коластра“), произведено от кучката през първите няколко часа и дни, съдържа дори повече протеини от зрялото мляко. Много от тези допълнителни протеини са защитни вещества срещу инфекции ("имуноглобулини").
Отглеждането на кучета и техните нужди от протеини
Както споменахме, кученцата и младите кучета имат голямо изискване за протеини поради техния растеж. В случай на ранно отбиване и/или ранно започване на допълнително хранене, трябва да се спазва следното: Тъй като производството на солна киселина в стомаха на кученцата започва едва на 18-ия ден след раждането, дотогава по-специално сложните протеини могат да се усвояват по-бавно. Редица други протеини (например гореспоменатите антитела от куче мляко) и аминокиселини в куче мляко се абсорбират от червата без предварително храносмилане. Достатъчно количество протеин за растящите кучета трябва да бъде гарантирано в началото на допълнителното хранене и особено след отбиването. Точно както при кученцата, дефицитът на протеин (липса на основни аминокиселини) може да доведе до нарушения в растежа, кожни заболявания или намалена устойчивост към инфекции при младите кучета.
Кучета за изпълнение и техните нужди от протеини
Въпреки че протеините могат да се използват и за генериране на енергия по време на тежки физически натоварвания, това се случва само в малка степен при кучета. Превръщането на протеиновите градивни елементи в захар чрез процеса на така наречената глюко-неогенеза е много скъпо за черния дроб, подчертава го, консумира много вода и повишава телесната температура. Хранителният протеин обаче е от голямо значение за кучетата с производителност, тъй като интензивният непрекъснат стрес консумира част от собствения протеин на тялото чрез ускорени процеси на изграждане и преобразуване. Биологично висококачествените протеини в храната могат да предотвратят симптомите на протеинов дефицит (анемия, мускулна слабост) и да насърчат регенерацията след тежки упражнения.
Между другото: Няма научни доказателства, че особено високите нива на протеини от животински произход в храната за кучета за представяне могат да насърчат развитието на мускулите в дългосрочен план.
Твърде малко и твърде много добро нещо
Липсата на незаменими аминокиселини, особено в храната, има много ефекти. Ако например липсва аминокиселината аргинин, която кучето не може да произведе в достатъчни количества, вредният продукт от метаболитен разпад амоняк не се детоксикира адекватно и се появяват тежки спазми и повръщане.
По принцип кучетата с диета с ниско съдържание на протеини имат скучна, неясна козина, която обикновено става по-крехка. Повишената чувствителност към инфекции и пробиви са допълнителни последици. С образуването на по-малко храносмилателни ензими, смилаемостта на фуража намалява. Ако дефицитът на протеини продължи дълго време, се появяват анемия и симптоми, подобни на диабета. Кученца с протеинов дефицит могат да бъдат разпознати по общата им бездействие, липса на темперамент, загуба на тегло и забавен растеж на скелета. Изтъняването на ставния хрущял и забавянето на съзряването на хрущяла с нарушения на минерализацията води до неправилно развитие на костите. Ако има недостиг на протеин, женските за разплод довеждат слаби кученца. Оцелелите малки се развиват слабо.
Дефицит на протеин може да се развие и ако кучето страда от фебрилно заболяване или трябва да оцелее при операции или наранявания. Треската, подобно на зарастването на рани, е свързана с повишена консумация на протеини. Ако това повишено търсене не бъде удовлетворено, се развива дефицит на протеин.
Дори ако - както споменахме - е изгодно да се храни повече протеин от минималното изискване, от друга страна, трябва да се даде предупреждение за опасностите от масивно свръхпредлагане на протеини: Например, ако свръхпредлагането на протеини е твърде дълго, недостатъци за кучето - особено за по-възрастните кучета - не може да се изключи. Например, концентрациите на токсичния продукт на екскреция урея се повишават в кръвта. Храненето на прекомерни количества по-нисък протеин, от друга страна, води до симптоми на ферментация в дебелото черво и обриви, тъй като такива протеини се разлагат главно в червата. Както при другите хранителни вещества, оптималното снабдяване с протеини в съответствие с научните препоръки също е оптималното за кучето.
Интерактивен курс
4 епизод