Bilance uhlíku a dusíku
Resorbované organické živiny se v organismu zvířete využijí pro produkci organické hmoty nebo jako zdroj energie. Chceme-li zjistit , co se stalo s přijatými a resorbovanými živinami, zda byly v těle uloženy, nebo upotřebeny, musíme výdaje porovnat s příjmem, tj. provést bilanci látkové přeměny. Bilancuje se dusík, který je rozhodující pro přeměnu bílkovin, a uhlík, základní prvek organické hmoty.
Dusík je do těla přijat krmivy a vyloučen výkaly a močí. Zvíře v dusíkové rovnováze vylučuje stejné množství dusíku, jaké přijalo. Při pozitivní dusíkové bilanci se v těle uložil dusík ve formě bílkovin, při bilanci negativní byla část bílkovin rozložena na aminokyseliny, které pak byly dezaminovány a využity pro produkci energie. U rostoucích zvířat můžeme při pozitivní bilanci určit, kolik masa v těle narostlo. Počítáme s tím, že bílkovina svaloviny obsahuje 16,67% dusíku a v mase je 23% bílkovin (bílkovina masa = N*100/16,67 = N*6, svalovina = N*6*100/23). Při negativní bilanci je možné obdobným způsobem vypočíst, jaké množství masa na zvířeti ubylo.
Uhlík je příjmán v krmivech (včetně vody) a vylučován ve výkalech, v moči, největší množství je vydechováno ve formě oxidu uhličitého a odchází i v plynech trávícího traktu, jako je oxid uhličitý a metan. Zvířata jsou umístěna ve vzduchotěsných respirometrických komorách umožňujících evidenci množství a složení přijatých a vylučovaných plynů.
Bílkoviny obsahují 52,54%uhlíku a z bilance dusíku víme, kolik bílkovin se uložilo. Uhlík v bílkovinách se odečte od celkové bilance tohoto prvku. Protože je množství glykogenu v těle poměrně stabilní, počítáme obvykle s tím, že veškerý uhlík zbývající po odpočtu uhlíku v bílkovinách se uložil v tuku. Tuk obsahuje 76,5% uhlíku.
Chceme-li vědět, které živiny byly v těle oxidovány pro produkci energie, musíme ještě přidat bilanci kyslíku a oxidu uhličitého. Musíme zjistit, kolik litrů kyslíku zvíře spotřebovalo a kolik oxidu uhličitého vyprodukovalo. Poměr objemu (v litrech) vyprodukovaného oxidu uhličitého a spotřebovaného kyslíku při oxidaci živin se nazývá respirační kvocient (RQ).
Spotřeba kyslíku a produkce oxidu uhličitého při oxidaci jednoho gramu
glukózy je 1,067 g (0,747 l) O2 a 1,467 g (0,747 l) CO2; RQ = 1 (0,747/0,747)
tuku je 2,852 g (1,995 l) O2 a 2,790 g (1,419 l) CO2; RQ = 0,71 (1,419/1,995)
bílkovin je 1,379 g (0,965 l) O2 a 1,522 g (0,775 l) CO2; RQ = 0,803 (0,775/0,965)
