| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Організм тварин не може нормально функціонувати, якщо з водою та їжею не надходить необхідна кількість макроелементів. Мінеральні речовини забезпечують процеси росту, розмноження, підтримання фізіологічної рівноваги і продуктивності тварин, оскільки в певних поєднаннях беруть участь у всіх життєвих проявах організму: диханні, роботі серця і м'язів, діяльності нервової системи і ін.
Натрій і калій забезпечують створення осмотичного тиску, транспорт речовин через клітинні мембрани, беруть участь в регуляції водно-сольового балансу організму, активності ряду ферментів і генерації біопотенціалів. Поряд з тканинними рідинами значна кількість натрію і калію міститься в травних соках і потовій рідині. Нормальна життєдіяльність організму можлива при співвідношенні №: К = 1: 2. Будь-які відхилення від цього співвідношення призводять до порушення діяльності кишечника, серця, м'язової і нервової тканини.
Кальцій бере участь у процесах травлення і знешкодження в організмі шкідливих сполук (рис. 11.1), забезпеченні процесів згортання крові і формування складу молока. Він необхідний для нормальної діяльності серця, функціонування імунної системи, що захищає організм від інфекцій. В організмі кальцій засвоюється одночасно з фосфором (оптимальне співвідношення 2: 1) і накопичується в основному в кістковій тканині, забезпечуючи її механічну міцність. Для підтримки тонусу нервової системи, судинного
Мал. 11.1. Обмін кальцію за участю шлунково-кишкового тракту, нирок і кісткової тканини
реакцій і регуляції проникності капілярів необхідна постійна присутність іонізованого кальцію в крові. При недостатньому надходженні кальцію з кормом у корів знижується запліднюваність, часті аборти; телята нежиттєздатні, зі зниженою загальною фізіологічної опірністю до несприятливих факторів середовища. Особливо чутливі до кальцієвої недостатності свині. Дефіцит кальцію призводить до порушення відтворення і повної стерильності, а у супоросних свиноматок знижується кількість поросят в посліді. Свиноматки можуть приносити неповноцінний приплід (мертвонароджених і нежиттєздатних поросят) або погано вигодовувати поросят або навіть проявляти схильність до поїдання приплоду. При нестачі кальцію в раціоні молодняку різних видів тварин (телят, поросят, ягнят, курчат) виникає небезпека захворювання на рахіт, а при дефіциті кальцію у дорослих тварин розвивається остеомаляція.
Кальцій належить до найбільш важливим хімічним елементам, необхідним для забезпечення основних життєвих процесів в організмі тварин і визначають продуктивність. Встановлено, що у високопродуктивних корів втрати кальцію можуть в кілька разів перевищувати потреба організму в цьому елементі: при річному удое 3000 кг з молоком за весь лактаційний період виділяється близько 22,5 кг кальцію, а у корів-рекордисток на добу втрачається понад 400 м особливо багато кальцію виводиться з організму птахів у репродуктивний період: в розрахунку на весь період несучості (200 яєць на рік) курка втрачає понад 400 г кальцію, що в 13 ... 15 разів перевищує його вміст в тілі. В яйці з середньою масою 56 г міститься: Са 1,98 г, Р -0,12, М§ -0,03, К і 1Ча - по 0,07, С1 - 0,09, Б - 0,11 г .
Фосфор - елемент, необхідний для життєдіяльності організму: входить до складу опорних тканин, складних білків і вуглеводів. Сполуки, що містять фосфор, входять до складу ряду ферментів, активують ферментативні процеси, беруть участь в окисного фосфорилювання, проміжному обміні вуглеводів, скорочення мускулатури. Фосфор - активний каталізатор і стимулятор обмінних процесів в організмі: бере участь у всмоктуванні, транспортуванні та обміні органічних поживних речовин, а також у забезпеченні пластичних функцій, діленні клітин і процесах росту тканин і органів.
Рівень вмісту фосфору в організмі тварини залежить від кількості його в раціоні і ступеня засвоюваності. Дефіцит його викликає погіршення загального стану, порушення обміну речовин, перекручення апетиту, розвиток кісткових захворювань (рахіту, остеомаляції), зниження продуктивності і плодючості. Фосфор знаходиться в організмі тварин у вигляді неорганічних (натрієві, кальцієві, калієві і магнієві солі фосфорної кислоти) і органо сполук (фосфорні ефіри амінокислот, фосфатиди, нуклеїнові кислоти, нуклеопротеїни і з'єднання з безпосереднім зв'язком між азотом і фосфором - креатинфосфорна кислота). Для перетравлення і засвоєння тваринами поживних речовин необхідна участь фосфору в фосфорилировании продуктів обміну. Крім того, у жуйних тварин для здійснення микробиального синтезу в предже- Лудке необхідний фосфор для перетворення і використання азотистих речовин корму, що особливо важливо при згодовуванні синтетичних азотовмісних препаратів. У присутності солей фосфорної кислоти помітно прискорюється всмоктування амінокислот з кишечника. Застосування мінеральних добавок, що містять фосфати, підвищує використання азоту на 5 ... 23%.
Обмін неорганічного фосфору тісно пов'язаний з метаболічними реакціями організму. Особливо інтенсивно протікають реакції між неорганічним фосфором і макроергів, в першу чергу аденозінтрі- і аденозіндіфосфорная кислотами (АТФ і АДФ). Збільшення маси тіла тварини і інші види продуктивності залежать від синтезу білка, який можливий лише при певних витратах енергії: чим інтенсивніше метаболічні процеси, тим швидше протікають реакції фосфорилювання, що відновлюють витрачену АТФ.
Основна частина фосфору (83 ... 87%) в організмі тварин міститься в кістковій тканині, що складається з фосфорно-кальцієвих солей. Ступінь мінералізації кісток і включення фосфору в обмін кісткової тканини залежать від багатьох факторів: загального рівня харчування, типу годівлі, утримання в раціонах білка, фосфору, кальцію і вітамінної забезпеченості корми. Поступив в шлунково-кишковий тракт з кормами і мінеральними добавками фосфор всмоктується в основному у вигляді неорганічних солей. Під дією травних соків і ферментів нерозчинні сполуки розщеплюються з утворенням аніону фосфору. У рідинах тіла (крові, лімфі або лікворі) фосфор міститься у вигляді одно- і двоосновних фосфатів лужних та лужноземельних металів. Велика частина надійшов в організм фосфору спочатку накопичується в печінці, а потім переходить в плазму крові, в м'язи, мозок, кісткову і інші тканини, де і включається в проміжний обмін (рис. 11.2).
Обмін фосфору тісно пов'язаний з обміном кальцію, причому при розробці раціонів, збалансованих по мінеральних речовин, слід виходити не стільки з співвідношення цих елементів в кормах, скільки з потреби в них організму і функціонального стану тварин. Так, у телят підвищення вмісту фосфору в кормах за рахунок фосфорнокислого натрію запобігає розвитку рахіту, незважаючи на те, що кальцій поступав в невеликих кількостях. Жуйні тварини еволюційно пристосовані до споживання великих кількостей корми (трави, соломи, сіна, силосу і сінажу), в якому співвідношення кальцію і
Мал. 11.2. Метаболізм фосфатів за участю шлунково-кишкового тракту, кісткової тканини і нирок
фосфору вище рекомендованого і становить 2: 1. При згодовуванні окремих видів корму (конюшина, люцерна) істотний позитивний ефект досягається при співвідношенні кальцію і фосфору 8: 1. Тільки при підвищеному вмісті кальцію в кормах і співвідношенні кальцію і фосфору 10: 1 зазначається негативний вплив незбалансованого раціону.
Обмін кальцію і фосфору тісно пов'язаний з магнієм. Між кальцієм і магнієм існує певний антагонізм, хоча вони присутні у всіх органах і тканинах. При порушенні обміну магнію змінюється обмін кальцію: при дефіциті магнію виникає гіперкальціємія і посилюється виведення кальцію з сечею. Одночасно відбувається виснаження запасів калію в органах і тканинах, що в кінцевому підсумку призводить до розвитку «трав'яний тетании», етіологію якої пов'язують з дефіцитом магнію або порушенням співвідношення елементів. Надлишок магнію в раціоні викликає підвищене виділення з організму як фосфору, так і кальцію. Крім того, надлишок магнію значно знижує всмоктування фосфору. Між обміном кальцію, фосфору і вітамінів А і О існує тісний зв'язок. Вітамін Про значно підвищує засвоєння фосфору з шлунково-кишкового тракту і його збереження в організмі, а також реабсорбцію в ниркових канальцях, активізує процеси відкладення і включення фосфору в кісткову тканину. Ці процеси суттєво порушуються при Е-авітамінозі. Аналогічною дією володіє і вітамін А, нормалізує рівень неорганічного фосфату і кальцію в крові.
Магній. В організмі магній займає четверте місце серед катіонів і друге після калію серед внутрішньоклітинних катіонів. Він грає важливу роль, будучи кофактором різних ферментів, велика частина яких утилізує АТФ. Магній збільшує поріг стимуляції нервових волокон і здатний в деякій мірі пригнічувати процес звільнення ацетил холіну в нервово-м'язових синапсах. При нестачі магнію у тварин підвищується загальна збудливість. Магній знижує периферичний опір кровоносних судин і тиск крові, підсилює дію трипсину, активує роботу кишечника, підшлункової залози і процеси білкового синтезу. Магній включається в пропердиновий систему, забезпечуючи природну резистентність організму до різних захворювань.
Лише невелика частина магнію (близько 1%) знаходиться в позаклітинній рідині, а 60% його зосереджено в кістки в структурі кристалів апатиту. Приблизно 20% загального магнію організму міститься в м'язах: він сприяє взаємодії актину з міозином за рахунок формування активного магній-белко- вого комплексу, що забезпечує процес скорочення м'язів. Решта 20% присутні в інших тканинах: найбільший вміст виявлено в печінці. Концентрація магнію в крові підтримується у вузьких межах - від 1,5 до 1,9 ммоль / л. В нирках при утворенні первинної сечі міститься в плазмі крові магній піддається ультрафільтрації, причому 95% його реабсорбі- руется, а 5% екскретується з сечею. Реабсорбція магнію починається в проксимальних канальцях. У низхідному коліні петлі Генле концентрація магнію зростає в кілька разів по відношенню до ультрафільтратом за рахунок видалення значних кількостей реабсорбіруемой води. Товсте висхідне коліно петлі Генле відіграє основну роль - тут реабсорбується до 60% профільтрована магнію.
Сірка входить до складу амінокислот (метіонін, цистин, цистеїн), структурних і функціональних білків (кератин, муцин, мукоїди), а також фізіологічно активних речовин (глютадіон, інсулін, окситоцин і ін.), Вітамінів тіаміну (В ^ і біотину. Особливу роль вона відіграє у формуванні вовняного покриву і зроговінні шкіри за рахунок високого вмісту серосодержащего білка кератину. Метіонін служить джерелом метальних груп при синтезі фізіологічно активних речовин - холіну, ацетил холіну і адреналіну. Цистеин служить попередником кофер- мента А, навчаючи ствующего в обміні білків, жирів і вуглеводів. му- котінсульфати інгібують протеолітичні ферменти і запобігають перетравлення стінок шлунково-кишкового тракту. Гепарин - суміш сульфатованих полісахаридів, є потужним антикоагулянтом. Таурин - раміносульфоновая кислота, похідне метіоніну і цистеїну, необхідний компонент корму для тварин, особливо кішок, які не здатні використовувати для цієї мети амінокислоту гліцин. З'єднання сірки в організмі беруть участь в детоксикації, пов'язуючи отруйні речовини - феноли, індок мули та інші продукти обміну.
Сірка надходить в організм в основному з кормом, в складі білків і сірковмісних амінокислот. Регуляцію обміну сірки забезпечують ендокринні фактори: соматотропний гормон гіпофіза стимулює включення амінокислот в білки і регулює рівень глютатіону в крові, а також стимулює зростання вовни. Дія тиреоїдних гормонів тісно пов'язане з обміном сірковмісних амінокислот за рахунок активації процесів транссульфірованія. З організму сірка виділяється з сечею у вигляді солей сірчаної кислоти і частково з калом і жиропоту (у овець).
Хлор - найважливіший аніон в складі рідин організму. Постійно присутній у вигляді сполук з натрієм і марганцем і бере участь в різноманітних фізіологічних і біохімічних реакціях. Хлор в складі хлористоводневої (соляної) кислоти забезпечує кислу реакцію шлункового соку. Іони хлору мають осмотичної активністю і сприяють підтриманню осмотичного тиску в рідинах організму. Аніони хлору - неодмінні учасники процесів збудження в ЦНС.
Залізо - широко поширений в живій природі елемент. Досить високий вміст в організмі тварин дає підставу віднести його до розряду макроелементів. Однак якщо виключити залізо, яке перебуває в гемінової формі, то його концентрація в тканинах виявиться менше, ніж такого типового мікроелемента, як цинк. Гемінових залізо входить до складу гемоглобіну, міоглобіну і гемосодержащіх ферментів - цітохро- мов, цитохромоксидази, каталази і пероксидази. Негеміновое залізо складають трансферин, феритин, гемосидерин і деякі протеінат заліза (феррофлавопротеіди).
Залізовмісних молекулам притаманні такі основні функції: транспорт електронів (цитохроми, железосеро- протеїди); транспорт і депонування кисню (гемоглобін, міоглобін, ерітрокруорін, гемеретрін); формування активних центрів окислювально-відновних ферментів (окси- дази, гідроксилази та ін.); транспорт і депонування заліза (трансферин, гемосидерин, феритин, сідерхроми). Залізо надходить в організм тварини з кормом. При складанні раціонів слід враховувати, що зайвий кальцій конкурує з залізом за всмоктування, зменшення кислотності шлункового соку знижує засвоюваність заліза, для повноцінного засвоєння заліза необхідно адекватне вміст вітамінів групи В (рибофлавіну та піридоксину). Дефіцит вітаміну А порушує процес всмоктування, білки тваринного походження посилюють засвоєння заліза, а білки сої зменшують. Після всмоктування залізо накопичується в печінці, селезінці і слизовій оболонці кишечника у вигляді феритину.
Основна ознака дефіциту заліза - порушення утворення еритроцитів і, як наслідок, мікроцітарная гіпохромна анемія. Недостатність заліза може проявлятися в підвищеної крихкості кісток, ламкості кігтів, порушення роботи серця і ін. Мінеральна підгодівля у вигляді сірчанокислого заліза вкрай необхідна для повноцінного розвитку поросят-сосунов, рідше телят до 2 ... 3 міс, оскільки в цей період часто виникає анемія як наслідок залізодефіцитних станів, що виникають при годуванні молоком.