Методика расчета энергетической ценности питательных сред на основе стехиометрических закономерностей процесса биологического окисления

Предлагаемая методика расчета энергетической ценности питательных сред использует стехиометрические закономерности реакций биологического окисления в  клетке и  позволяет оценить пищевую ценность органических субстратов на основе их элементного состава. В третьей стадии катаболизма, универсальном пути биологического окисления органических соединений, являющихся питательными субстратами, участвуют три элемента-органогена: углерод, водород и  кислород. Их содержание в  составе органического соединения (пищевого субстрата) позволяет рассчитать количество энергии, превращенной в  работу в  процессе метаболизма клетки. Идея расчета энергетической ценности пищевого субстрата опирается на принцип энергетического сопряжения, согласно которому в  клетке полезная энергия пищевых субстратов аккумулируется в  макроэргических связях аденозинтрифосфата (АТФ), образованных за счет биологического окисления данного субстрата. При расчете пищевой ценности органических субстратов традиционно используется величина энергии абиотического окисления. Доля полезной энергии, превращенной в  работу, в  данном случае не рассматривается. Проблема применения данного подхода в том, что количество АТФ рассчитано только для нескольких универсальных метаболитов, путь окисления которых известен (пировиноградная кислота, уксусная кислота). Предложенная нами методика опирается на стехиометрические закономерности и  позволяет рассчитать количество АТФ по элементному составу соединений или массовым долям углерода, водорода и  кислорода. Pезультаты расчета энергии биологического окисления по нашей методике совпадают с  данными литературы для метаболитов процесса биологического окисления в  цикле трикарбоновых кислот. Представленная методика, опираясь на состав соединений, позволяет рассчитать энергетическую ценность для любого пищевого субстрата или питательной среды, содержащей самые разнообразные органические соединения, в том числе и в случае, когда их метаболический путь биологического окисления неизвестен и расчет биоэнергетической ценности не представляется возможным.