УГЛЕВОДЫ. Часть I.
Углеводы — весьма обширный класс органических соединений, содержащих карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные.
Существует 3 основных группы углеводов:
- моносахариды (глюкоза, фруктоза...)
- дисахариды (мальтоза, сахароза, лактоза...). Состоят из 2 молекул моносахаридов
- полисахариды (крахмал, гликоген и клетчатка). Состоят из нескольких молекул моносахаридов.
Кроме этого, углеводы подразделяются на 2 группы: растворимые и нерастворимые. Растворимые углеводы (безазотистые экстрактивные вещества) обеспечивают организм энергией, однако важно помнить, что избыточная их часть превращается в жир.
Функции растворимых углеводов:
- являются источниками энергии для обменных процессов и тепла для согревания тела;
- используются как строительные блоки для других питательных веществ, таких как заменимые аминокислоты, гликопротеины, лактоза, витамин С и т.д.;
- депонируются в виде гликогена или, при избытке, конвертируются в жир;
- обеспечивают структурную целостность гранул в процессе производства сухого корма.
Моносахариды могут иметь альфа или бета конфигурацию. Углеводы, состоящие из a-моносахаридов, легко перевариваются ферментами пищеварительного тракта животных и относятся к растворимым углеводам.
Альфа - связи во всех углеводах, за исключением дисахаридов, расщепляются с помощью пищеварительного фермента - амилазы. Этот фермент секретируется поджелудочной железой и у некоторых видов животных в небольшом количестве секретируется также слюнными железами.
Дисахариды (мальтоза, сахароза, лактоза) расщепляются до моносахаридов с помощью специальных ферментов - дисахаридаз, таких как: мальтаза, изомальтаза, сахараза и лактаза. Эти ферменты содержатся в ворсинках щёточной каймы эпителиальных клеток кишечника. Если структура щёточной каймы повреждена или в этих клетках отсутствуют данные ферменты, то животные неспособны усваивать дисахариды.
При такой патологии дисахариды остаются в кишечнике и используются бактериями, стимулируя их размножение и повышая осмолярность содержимого кишечника, что приводит к выделению воды в просвет кишечника и диарее.
Организму всех животных необходима глюкоза для метаболических процессов, хотя при потреблении кормов, с достаточным количеством предшественников глюкозы (аминокислот и глицерина), большинство из них может синтезировать достаточное количество глюкозы для удовлетворения метаболических потребностей и без поступления углеводов. Однако, термически обработанный крахмал является экономичным и легко усвояемым источником энергии.
Ценность некоторых углеводов ограничивается способностью организма животного к их усвоению. Усвоение дисахаридов сахарозы и лактозы происходит под действием кишечных ферментов сахаразы и лактазы. Они разрушают дисахариды до моносахаридов, которые легко могут абсорбироваться через стенку кишечника. Активность лактазы с возрастом снижается, поэтому избыточное скармливание пожилым животным ингредиентов, содержащих лактозу, может вызвать у них диарею.
Переваримость глюкозы, сахарозы, лактозы, декстрина и крахмала в смеси с животными тканями при правильно составленном рационе может достигать 94%. Хотя кошки и собаки способны частично переваривать сырой крахмал, содержащийся в злаковых, его переваримость значительно возрастает при тепловой обработке, проводимой в процессе приготовления кормов по определённой технологии.
1 г растворимых углеводов для кошек и собак обеспечивает около 3,5 ккал метаболической энергии. Несмотря на то, что в отличие от протеина и жира, минимальная диетическая потребность в растворимых углеводах не определена, некоторые органы и ткани (например, мозг и эритроциты) нуждаются в глюкозе в качестве источника энергии. Глюкоза может быть получена путем глюконеогенеза. Исходными соединениями в глюконеогенезе являются аминокислоты. Другим важным исходным веществом для синтеза глюкозы служит глицерин, образующийся при расщеплении жиров.
Когда потребности в энергии высоки (например, во время беременности, лактации, роста) необходимо обеспечить животных рационом, содержащим легкопереваримые углеводы.
Беременность и лактация увеличивают потребность в глюкозе для поддержания роста плода и синтеза лактозы молока. Аномалии развития плода, резорбция эмбрионов, кетоз и снижение производства молока являются другими возможными неблагоприятными последствиями недостаточного содержания углеводов во время беременности и лактации.
Минимум 23% углеводов рекомендуется в рационах для беременных и кормящих самок. Избыток крахмала в пище обычно не вызывает проблем со здоровьем у собак. Сухие экструдированные корма для собак обычно содержат от 30 до 60% углеводов, в основном крахмала, и не вызывают никаких побочных эффектов.
Для кошек характерны некоторые уникальные метаболические отличия от собак, ограничивающие их способность эффективно использовать большое количество углеводов. Например, у кошек низкая активность кишечных дисахаридаз, кроме этого в организме кошки вырабатывается существенно меньше амилазы и отсутствует глюкокиназа. Поэтому рационы для кошек содержат меньше углеводов. Кроме этого, согласно рекомендациям FEDIAF 2018, в расчете на 100 г сухого вещества рационы для взрослых кошек должны содержать больше протеина (минимум 25%) и жира (минимум 9%), чем рационы для взрослых собак (минимум 18% протеина и минимум 5,5% жира)