Обмен минеральных вещест и витаминов

 Сера. Содержание серы в теле большинства сельскохозяйственных животных составляет 0,160,23% живой массы. Около 50% серы содержится в мышцах, 15–17% находится в коже, шерсти, роговых образованиях, 9–20% – в костях и хрящах, 6–7% – в крови, 5–6% – в печени и 10–13% в остальных тканях. Сера в организме животных находится как в составе неорганических соединений (сульфиты, сульфаты, тиосульфаты, тетратионаты), так и в форме органических соединений. Абсорбция серы происходит в тонком отделе кишечника. Особенностью обмена серы у жвачных животных является то, что она может использоваться многократно. Большая часть продуктов обмена серы выделяеся из организма с мочой. В моче сера содержится в минеральной (примерно 80–85%), эфиросвязанной (5–8%) и нейтральной форме (10–14%). Наиболее важным серосодержащим соединением в рационе животных является метионин. При дефиците этой аминокислоты в кормах задерживается рост и развитие молодняка, снижается продуктивность взрослых птиц.

Железо. Содержание железа в организме животных составляет 0,005–0,006% в расчете на свежую ткань, (0,14–0,17% в расчете на золу). Основная часть железа в тканях находится в форме органических соединений. Распределение железа по органам и тканям примерно следующее: около 65% его содержится в циркулирующей крови, 15% – в печени и селезенке, 8% – в мышцах, 5% – в скелете и 2% – в других органах. Железо необходимо для нормального функционирования лимфоидной ткани, в клетки которой оно доставляется железо-транспортным белком трансферрином. Дефицит железа может вызывать атрофию лимфоидной ткани. Железо необходимо для нормального течения реакций гидроксилирования пролина и лизина в проколлагене. Всасывание железа происходит в основном в двенадцатиперстной кишке. Из растительных кормов железо усваивается лучше, чем из продуктов животного происхождения. При дефиците железа, кровопотерях, интенсивном эритропоэзе усвоение железа возрастает до 15–20%. Телята усваивают железо молока на 15–20%. В обычных условиях потребность взрослых животных полностью удовлетворяется за счет железа кормов и эндогенного железа, образующегося при разрушении эритроцитов. При недостатке железа в организме развивается анемия (малокровие).

Медь. Относится к числу жизненно необходимых элементов. Содержание ее в организме примерно в 30 раз ниже, чем железа. Наиболее высокое ее содержание обнаруживается в печени. С возрастом содержание меди в организме уменьшается. Важнейшая биологическая функция меди – участие в процессах кроветворения. При дефиците меди происходит уменьшение количества эритроцитов без изменения содержания гемоглобина в них. Влияние меди на эритропоз может объясняться участием ее в процессах тканевого дыхания, обеспечивающего энергией процессы синтеза гемоглобина и других эритроцитарных молекул. Медь как элемент с переменной валентностью играет важную роль в биологических окислительно-восстановительных процессах. Чаще всего медь, в ферментных системах выполняет роль переносчика электронов. Соединения меди всасываются в верхней части тонкого отдела кишечника. Медь в организме животных накапливается в основном в печени, костном мозгу, селезенке, поджелудочной железе, у молодняка в эпифизах костей. Выделение меди из организма происходит в основном через пищеварительный тракт, большая часть меди выделяется с желчью, меньшая – с другими пищеварительными соками. При недостатке меди в рационе, в зависимости от вида и возраста животных, в организме развиваются разнообразные нарушения. Наиболее характерными являются анемия, нарушение роста и развития, остеопороз, у телят и ягнят развиваются рахитоподобные состояния. Могут наблюдаться поносы, истощение, огрубление и депигментация волосяного покрова, дегенеративные поражения (демиелинизация) головного и спинного мозга, двигательные расстройства и спастические параличи. Затрудняют усвоение меди и вытесняют ее из биологически активных соединений такие элементы как сера, свинец, бор, кальций.

Марганец. Марганец является необходимым элементом для жизни животных. У сельскохозяйственных животных на 1 кг живой массы приходится 450–560 мкг марганца. Большая часть марганца содержится в скелете – 55–57%, печени – 17–18% и мышцах – 10–11%. Довольно много марганца содержится в шерсти, щетине, перьях. Марганец оказывает важное влияние на процессы роста и размножения, костеобразования, кроветворения, функцию эндокринных органов. Он повышает продуктивность животных, устойчивость их к болезням, принимает активное участие в окислительно-восстановительных процессах, тканевом дыхании, пролонгирует действие многих витаминов (А, Е, В₁, В₆, С и др.). Марганец необходим для сопряжения процессов окисления и фосфорилирования, обладает специфическим липотропным действием, предупреждая жировую дегенерацию печени, оказывает влияние на синтез гликогена. Участие марганца в процессах костеобразования связано, очевидно, с его влиянием на обмен фосфора и кальция, активирующим влиянием на щелочную фосфатазу и синтез кислых мукополисахаридов в матрице кости и хрящах. Марганец всасывается главным образом в двенадцатиперстной кишке. Наиболее чувствительны к недостатку марганца птицы. У них наблюдается задержка роста и развития, нарушение костеобразования, уменьшение прочности скорлупы яиц, расстройства нервной системы.

Цинк. Цинк – важный биогенный элемент, содержится во всех органах и тканях животных, причем распределяется в них довольно равномерно. На 100 г. свежей ткани в печени содержится 4–8 мг цинка, в почках – 1,3–1,8 мг, в скелетных мышцах – 0,8–16 мг, в костях – 6–12 мг, в коже – 2–3 мг. При недостатке цинка в рационе, в печени цыплят накапливаются метаболиты перекисного окисления, снижается уровень витамина Е, увеличивается проницаемость мембран эритроцитов. Всасывается цинк в основном в верхней части тонкого отдела кишечника. При дефиците цинка в рационе или нарушении его всасывания в кишечнике, могут наблюдаться явления цинковой недостаточности. Дефицит цинка в организме животных наступает, когда содержание его в кормах составляет менее 20 мг на 1 кг сухого вещества корма или же когда корма в избытке содержат кальций и фитин. цинка. У свиноматок при недостатке цинка удлиняются сроки супоросности, чаще наблюдаются патологические роды и послеродовые осложнения, снижается жизнеспособность поросят. У хряков наблюдается дистрофия семенников. У жвачных, особенно у самцов, нарушается воспроизводительная функция, уплотняется кожа, грубеет шерстный покров. У коров при дефиците цинка наблюдается увеличение эмбриональной смертности, угнетение половой охоты, течки, увеличение междустельного периода. Молодняк крупного рогатого скота при недостаточности цинка хуже растет, наблюдается утолщение суставов, выпадение шерсти. У цыплят при недостатке цинка в рационе отмечается замедленный рост, поражение конечностей, плохое оперение, гиперкератоз, снижение лейкоцитов.

Кобальт. Кобальт содержится в организме в небольших количествах – 30–60 мкг на 1 кг живой массы. Он жизненно необходим и относится к биотическим элементам. Наиболее высокая концентрация кобальта обнаруживается в печени. Примерно половина кобальта печени приходится на долю витамина В₁₂. В плазме крови кобальт связывается с белками альфа и бета – глобулиновой фракций, но связь эта не прочная и кобальт легко удаляется диализом. Кобальт оказывает на организм животных многообразное действие. Кобальт поступает в организм в виде витамина В₁₂, Сопротеиновых комплексов и неорганических соединений. Всасывается он в тонком отделе кишечника в ограниченной степени. Считается, что у птицы всасывается 3–4%, у свиней 5–10%, у лошадей 15–20% кобальта, поступившего с кормом. Наиболее чувствительны к недостатку кобальта крупный рогатый скот и овцы. При недостатке кобальта в почвах и растениях, у них возникает характерное заболевание, известное под названием гипокобальтоз (энзоотический маразм, сухотка, солевая болезнь). У животных наблюдается истощение, снижение и извращение аппетита, гиперхромная анемия, гипотония и атония преджелудков, замедленная линька, низкая оплодотворяемость и высокая эмбриональная смертность. Нарушаются все виды обмена веществ, снижается активность микрофлоры рубца. Отмечается жировая дегенерация печени.

Йод является биоэлементом необходимым для жизни животных. Содержание его в организме сельскохозяйственных животных составляет в среднем 50–200 мг/кг массы. Наиболее активно йод накапливается в щитовидной железе. При обычных условиях в щитовидной железе, находится 70–80% всего йода, в мышцах – 10–12%, коже – 3–4%, в прочих органах – 8–13%. Основная биологическая роль  йода связана с его вхождением в качестве структурного компонента в состав тиреоидных гормонов,  являющихся универсальными регуляторами обмена веществ. Поэтому йод оказывает опосредованное влияние на основной обмен, процессы теплообразования, обмен белков, жиров, углеводов. Из организма йод выводится главным образом с мочой и в меньшей степени через желудочно-кишечный тракт. Недостаток иода у коров проявляется в том случае, если его содержание в кормах составляет менее 0,2 мг/кг. При этом, прежде всего, нарушается синтез гормонов в щитовидной железе и возникает специфическое заболевание – эндемический зоб. Наиболее чувствителен молодняк животных, что может быть следствием дефицита иода в рационе беременных маток. Недостаточное поступление йода в организм коров приводит к нарушению всех видов обмена веществ, сопровождается брадикардией, повышенной сухостью и складчатостью кожи, нарушением роста волос. У коров нарушается продуктивность и жирность молока, устойчивость к инфекционным и незаразным заболеваниям.

Селен. Селен, замедляет распад витамина Е в организме, и тем самым пролонгирует его действие. Селен в небольших количествах содержится практически во всех органах и тканях, за исключением жировой. Среднее содержание селена в организме сельскохозяйственных животных составляет 20–25 мкг/кг живой массы. Более половины всего селена, находящегося в организме (50–52%), приходится на мышечную ткань, 14–15% находится в коже, шерсти, роговых образованиях, 10% – в скелете, 8% – в печени и 15–18% в остальных тканях. Всасывание селена происходит в нижней части тонкого кишечника. Выделяется селен через почки, желудочно-кишечный тракт и в небольшой степени через легкие. У животных установлено два вида заболеваний, связанных с недостаточностью селена:

а) некроз печени у крыс и мышей, экссудативный диатез у  цыплят, излечиваемые как селеном, так  и витамином Е;

б) беломышечная болезнь  овец и крупного рогатого скота, излечиваемая только селеном, но не витамином Е. Участие селена в обмене связывают с окислением сульфгидрильных групп аминокислот и белков.

Обмен витаминов и его нарушения

 К витаминам относятся низкомолекулярные органические соединения разнообразной химической структуры, выделенные в отдельный класс биологически активных веществ по признаку их строгой необходимости для питания животных и человека. Витамины обеспечивают нормальное течение физиологических процессов в организме, оказывая тем самым мощное влияние на процессы метаболизма. Основные источником витаминов для животных являются растения. Важным источником витаминов, особенно у жвачных животных, является деятельность микроорганизмов, находящихся в желудочно-кишечном тракте. По сравнению с основными питательными веществами витамины необходимы животному организму в ничтожно малых количествах. Они, входя в состав различных коферментов, участвуют тем самым в выполнении каталитических функций.

Витамины  подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые.

       Отсутствие или недостаток в рационе витаминов приводит к нарушениям обмена веществ и в итоге к заболеваниям, получившим название авитаминозов или гиповитаминозов. При витаминной недостаточности в организме, отмечается снижение концентрации дефицитного витамина в крови и в печени, замедление роста животного и снижение его продуктивности, нарушается воспроизводительная функция. При недостатке витаминов в кормах снижается витаминная ценность продуктов животноводства.

В настоящее  время известно более 30 витаминов  и установлена их химическая структура. Витамины широко используются в животноводстве, так как повышение продуктивности животных, зависит от полноценности  кормления и обеспечения их высококачественными  витаминными кормами.

Жирорастворимые витамины

  Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический, аксерофтол) Витамины группы А содержатся в продуктах животного происхождения (молоко, молозиво, масло, яйца, рыбная и мясокостная мука и другие корма животного происхождения). Наиболее богатым источником витамина А является печень и внутренний жир печени рыб. В растительных кормах витамин А не встречается, но многие из них (трава, сено, силос, морковь и др.) содержат каротины, являющиеся предшественниками витамина А (провитаминами). В результате исследований было установлено, что во многих случаях А-авитаминоза у телят, цыплят, норок количество витамина А в печени даже превышало нормальное содержание. У животных страдающих такой формой авитаминоза нарушен механизм утилизации витамина А из печени, вследствие повреждения транспортной функции РСБ или его синтеза. В организме животных ретинол может существовать в различных биологически активных формах. Потребность животных в витамине А зависит от структуры рационов, возраста животных, их физиологического состояния, породных и индивидуальных особенностей.

При недостатке в рационе протеина, жира, минеральных веществ (фосфора, марганца, кобальта, йода и др.), витаминов Е, Д, В₁₂, снижается усвояемость и отложение витамина А и каротина. Высокое содержание нитратов в рационе влияет на обмен веществ, на обмен витамина А. Снижается содержание витамина А в молоке и молозиве. У новорожденных телят, полученных от таких животных, запасы витамина А в организме оказываются более низкими. Витамин А в организме животных необходим для нормального роста и развития, воспроизводства, он повышает устойчивость организма к инфекционным и инвазионным заболеваниям. Недостаточность витамина А оказывает выраженное влияние на функцию практически всех органов, наблюдается разрастание и интенсивное ороговение эпителия, нарушение функции дыхательной, пищеварительной, мочеполовой систем. Животное отстаёт в росте, плохо использует корма. В тяжёлых случаях наступают дегенеративные изменения нервной системы, расстройства координации движений, параличи. Развиваются специфические поражения глаз, возникает ксерофтальмия, (сухость роговой оболочки глаза) кератомаляция (расплавление роговой оболочки).

     Витамин D (антирахитический фактор) Витамин Д объединяет группу родственных соединений, которые являются производными стеринов и обладают антирахитным действием. Витамины группы Д представляют собой бесцветные кристаллы, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах и органических растворителях. Они устойчивы к нагреванию, но на свету и в присутствии кислорода быстро теряют активность. Витамин Д широко распространен в продуктах животного происхождения Он содержится в молоке, сливочном масле, желтке яиц. Наиболее богатыми источниками этого витамина являются рыбий жир, печень млекопитающих и птиц. Витамин Д поддерживает нормальный уровень кальция и фосфора в крови, в то время как при авитаминозе это соотношение нарушается. Основным проявлением дефицита витамина Д у животных является нарушение структуры и функции костной ткани. В основе этих нарушений лежит ухудшение минерализации костей скелета и увеличение некальцифицированного органического материала. Сельскохозяйственные животные чувствительны к недостатку витамина в период быстрого роста. Рахит у животных был описан уже давно. Основными клиническими признаками, наблюдающимися при этом заболевании у телят, были искривление конечностей, утолщение суставов, горбатость, паралич задних конечностей. При значительном снижении кальция в крови наблюдаются судороги. Заболевания рахитом выраженные в большей или меньшей степени встречаются часто у поросят, особенно при безвыгульном содержании, нарушенном минеральном питании. Наблюдается слабость ног, посадка на задние конечности, болезненность при передвижении, эпилептические припадки и судороги. У взрослых животных часто наблюдаются переломы костей конечностей, деформация копыт, рождение слабых поросят, склонных к инфекционным заболеваниям.