Экология питания позвоночных

Пищевые белки служат для поддержания количества белков, липидов и углеводов в организме в то время, как пищевые липиды и углеводы не могут быть использованы для синтеза белков, поскольку из них не могут синтезироваться 10 незаменимых аминокислот. Кошки утратили способность к синтезу таурина, вследствие чего их диета должна обогащаться этой аминокислотой. Белковое питание должно быть усилено в период роста организма и постепенно ослабевает с возрастом животных. Потребность в белках пищи усиливается в периоды кладки яиц у птиц или лактации у млекопитающих. В экстремальных условиях существования белки могут использоваться для энергетических целей, что ведет к истощению животных.

Углеводы являются основными источниками энергетического обмена живых организмов. Их углеродные скелеты служат для синтеза других органических молекул. Белки и жиры могут частично превращаться в углеводы. Поэтому углеводы являются обычным, а не незаменимым компонентом пищи. Для высших млекопитающих целлюлоза может рассматриваться как незаменимый компонент пищи, так как она не синтезируется в организме, но необходима для перистальтики кишечника и жизнедеятельности микроорганизмов, обитающих в проксимальных отделах пищеварительного тракта.

Липиды являются компонентом мембранных структур клеток. Животные способны синтезировать жирные кислоты из простых предшественников. Углеводы и липиды используются соответственно как краткосрочные и долгосрочные источники энергии. Углеводы растений – крахмал и целлюлоза – служат для питания позвоночных разными путями. Если для катаболизма крахмала имеются клеточные ферменты (амилазы), то для расщепления целлюлозы позвоночные утратили целлюлазу и расщепление этого полисахарида осуществляют симбионты, а именно микроорганизмы пищеварительного тракта. Незаменимые жирные кислоты служат для построения структурных компонентов мембран и синтеза простагландинов.

Витамин С требуется для полноценного питания рыб и ряда млекопитающих (летучие мыши, морские свинки и некоторые приматы). Некоторые позвоночные способны синтезировать витамин С в почках (амфибии, рептилии, неперелетные птицы) или в печени (большинство млекопитающих). Примерно половина перелетных птиц также могут синтезировать витамин С в печени. Микроорганизмы пищеварительного тракта млекопитающих способны синтезировать витамины К и В₁₂.

Активность пищеварительных ферментов у позвоночных, включая панкреатические протеазы, амилазу и липазу также как и кишечные аминопептидазу, сахаразу и мальтазу, изменяется в соответствии с количеством определенных субстратов в пище, т.е. количество и активность протеаз увеличивается при белковой диете, а активность гликозидаз – при углеводной диете. У диких птиц активность пищеварительных ферментов подчиняется этому правилу только при белковом питании; при усиленном углеводном питании активность дисахаридаз не изменяется. У некоторых видов птиц скорость всасывания глюкозы также не зависит от количества углеводов в пище.