Жири, фітопланктон та здоров’я акваріумних тварин

Нас часто турбує (і повинно турбувати) те, скільки їжі їдять деякі з наших вибагливих або делікатних акваріумних тварин – і чи їдять вони взагалі. Занадто часто, однак, недостатня увага приділяється якості корму. Без сумніву, раціон має величезний вплив на здоров’я, зовнішній вигляд і навіть поведінку наших морських акваріумних тварин. Окрім забезпечення необхідними вітамінами та мінералами, будь-який раціон для утримання в неволі повинен бути ретельно збалансований, щоб включати правильну кількість основних харчових компонентів: білків, вуглеводів та ліпідів (жирів). Для правильного росту, розвитку та розмноження ці компоненти потрібні в дещо різних пропорціях для різних видів тварин. Особливо важливим є отримання правильної кількості та видів жирів у раціоні тварин. Залежно від нормального споживання жирів твариною (тобто її природного раціону), здатність утилізувати харчові жири значно варіюється.

Всім тваринам необхідні ліпіди в раціоні для побудови тканин і задоволення метаболічних потреб в енергії. Основні типи ліпідів включають стероїди, фосфоліпіди та нейтральні жири. Нейтральні (або “справжні”) жири – це досить великі сполуки, які зазвичай складаються з багатьох менших субодиниць. Нейтральні жири – це тригліцериди. Тригліцериди – це органічні сполуки, які складаються з гліцерину (тобто спирту) і трьох молекул жирних кислот. Карбоксильна група (яка робить жирну кислоту кислотою) приєднана до одного кінця кожної молекули жирної кислоти; однак жирні кислоти є гідрофобними (нерозчинними у воді) через неполярні С-Н зв’язки в їх вуглеводневих скелетах.

У тригліцеридах жирні кислоти є довголанцюговими сполуками. Ланцюги більшості природних жирних кислот нерозгалужені і складаються з парної кількості атомів вуглецю. Їх вуглецеві ланцюги можуть варіюватися по довжині, але, як правило, мають довжину 14-24 (а найчастіше 16 або 18) вуглецевих атомів. При перетравленні твариною жирні кислоти розкладаються шляхом послідовного видалення 2-вуглецевих фрагментів. Оскільки жирні кислоти в тригліцеридах легко окислюються в процесах метаболізму, вони зазвичай є потужними джерелами енергії; в унції жиру міститься приблизно вдвічі більше накопиченої енергії, ніж в унції полісахариду, такого як крохмаль. Але одна властивість, яка робить тригліцерид (або будь-який жир, якщо на те пішло) особливо легким для перетравлення та метаболізму твариною, – це низька температура плавлення.

Для позначення поживних властивостей жирів використовуються терміни “насичені жирні кислоти” і “ненасичені жирні кислоти”. Насичені жири не мають подвійних зв’язків у вуглецевих ланцюгах, і тому з ними може бути пов’язано якомога більше водню. Іншими словами, кожен вуглець в ланцюзі містить пару атомів водню; ці жири “насичені” воднем. Насичені жири, які мають тенденцію бути твердими при кімнатній температурі, зазвичай отримують з жирових запасів в організмі тварин. Ненасичені жири, які мають тенденцію бути рідкими при кімнатній температурі, зазвичай отримують з рослинного матеріалу (наприклад, фітопланктону). Два або більше атомів вуглецю в цих сполуках з’єднані подвійними зв’язками. Ці подвійні зв’язки призводять до видалення водню з вуглеводневого ланцюга. Таким чином, оскільки вони не насичені воднем, вуглець може вільно зв’язуватися з іншими атомами. Ланцюги жирних кислот називаються мононенасиченими, якщо вони містять один подвійний зв’язок; ті, що містять більше одного подвійного зв’язку, називаються поліненасиченими.

Наявність кожного подвійного зв’язку викликає перегин вуглецевого ланцюга. Ці перегини заважають молекулам ненасичених жирів щільно упаковуватися, що є причиною їх більш низької температури плавлення в порівнянні з прямоланцюговими насиченими жирами. Ці жири, що існують у вигляді рідини при кімнатній температурі, називаються оліями.

Незважаючи на те, що ненасичені жири містять трохи менше енергії, ніж насичені, вони неймовірно важливі для клітинної структури організму тварини, що годується. Клітинні мембрани з високим вмістом мононенасичених або поліненасичених жирних кислот мають підвищену плинність при певній температурі. Різні ступені плинності клітин відрізняються за своєю проникністю для різних іонів (наприклад, H + і Na +). Таким чином, контролюючи вміст жирних кислот у своїх клітинних мембранах, тварини можуть оптимізувати ефективність метаболічних процесів на клітинному рівні. Ця більш висока плинність стає набагато важливішою при більш низьких температурах, і тому має більше значення для риб і безхребетних, які живуть в більш глибоких водах або в більш високих широтах (це пояснює, чому морепродукти, які походять з більш холодних вод, багатші на певні жирні кислоти).

Тварини не можуть синтезувати деякі жирні кислоти, необхідні для нормальної життєдіяльності організму, і тому повинні отримувати їх з їжею. Ці речовини називаються незамінними жирними кислотами (НЖК). ЕЖК виробляються майже виключно рослинами, але можуть передаватися по харчовому ланцюгу від тварини до тварини. Омега жирні кислоти є одними з найважливіших ЕЖК.

Ці жирні кислоти названі так тому, що вони позначають місце розташування подвійного зв’язку, рахуючи від хвостового кінця вуглецевого ланцюга. “Омега” використовується тому, що омега (ω) знаходиться в кінці грецького алфавіту, а положення подвійного зв’язку вимірюється від кінця ланцюга. Отже, ω-3 (або n-3) жирні кислоти мають подвійний зв’язок на третьому атомі вуглецю від кінця їх вуглецевих ланцюгів.

Морський фітопланктон є основним джерелом омега-3 жирних кислот. Ейкозапентаєнова кислота (ЕПК) та докозагексаєнова кислота (ДГК) – це жирні кислоти омега-3, які часто зустрічаються в морських жирах. ЕПК і ДГК є важливими компонентами в раціоні харчування практично всіх видів морських тварин. Вони не тільки є потужним джерелом енергії та необхідним матеріалом для певних тканин, але й відіграють важливу роль у різних життєво важливих біологічних процесах (наприклад, запалення). Тому додавання цих важливих ліпідів може мати значний позитивний вплив на загальний стан здоров’я тварин в акваріумній системі; це може бути так, якщо тварина отримує їх безпосередньо, споживаючи водорості, або навіть опосередковано, споживаючи істот, які споживали водорості (наприклад, копеподи).

Дослідники (Brown et al, 1997) виявили, що корми з мікроводоростей широко варіюються за своїм поживним вмістом. Порівнюючи 40 різних видів мікроводоростей, які використовуються в аквакультурі, було виявлено, що вміст ліпідів коливається від 7 до 23% сухої ваги. Оскільки жирні кислоти, такі як ЕПК і ДГК, синтезуються в різних кількостях і пропорціях різними видами фітопланктону, важливо використовувати мікроводоростеві корми, які містять добре збалансовану суміш водоростей (див. Змішані мікроводоростеві корми для збалансованого харчування). Хлорофіти (тобто зелені водорості) є хорошим джерелом вуглеводів та інших поживних речовин, але мають досить низький вміст поліненасичених жирних кислот (ПНЖК). З цієї причини, деякі хризофіти (тобто золотисто-коричневі водорості і діатомові водорості) повинні бути включені в суміш. Наприклад, суміш золотисто-коричневих водоростей Nannochloropsis (яка багата на ЕПК) та Isochrysis (яка багата на ДГК) може досягти такого балансу. Діатомові водорості також є особливо хорошим джерелом ліпідів, і особливо багаті ПНЖК (5-35% від загального вмісту жирних кислот). Ретельно підібрані суміші, що містять ідеальну комбінацію хлорофілів та хризофілів (наприклад, OceanMagik), є найкращим засобом задоволення харчових потреб морських тварин.

Зрозуміло, що не всі жири однакові. І, мало того, що певні жири повинні бути присутніми в раціоні тварини, вони повинні бути правильно збалансовані. Зрештою, так само, як і у випадку з усім, від хімії води до сумісності видів, раціон (і особливо вміст ліпідів) повинен бути належним чином збалансований, щоб досягти цього ідеального природного балансу. Успішне виконання цього завдання, безумовно, матиме велике значення для підтримки здорової, красивої, природної акваріумної системи.

[1] Хофф, Френк Х. і Террі В. Снелл. Посібник з вирощування планктону. 6th ed. Dade City, FL: Florida Aqua Farms, Inc., 1987.

[2] Brown, M.R., S.W. Jeffrey, J.K. Volkman and G.A. Dunstan. 1997. Поживні властивості мікроводоростей для марикультури. Аквакультура, 145: 79-99.

[3] Лаглер, Карл Ф., Джон Е. Бардах і Роберт Р. Міллер. Іхтіологія. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1962.

[4] Хікман, Клівленд П. молодший, Ларрі С. Робертс та Аллан Ларсон. Інтегровані принципи зоології. 9th ed. Dubuque, IA: Wm. C. Brown Publishers, 1995.

[5] Кемпбелл Ніл А. і Джейн Б. Рис. Біологія. 6th ed. San Francisco, CA: Benjamin Cummings, 2002.

Source: algaebarn.com