Значение минеральных веществ в организме животных

Для поддержания жизни, роста и проявления максимальной генетически обусловленной продуктивности животные должны получать все незаменимые питательные и другие биологически активные вещества в определенных количествах и соотношениях.

Функция макро- и микроэлементов в организме животных разнообразна и важна в биохимии питания. Наряду со специфическими функциями большое значение минеральные вещества имеют в поддержании осмотического давления, буферной емкости жидкостей и тканей организма, нервного и мышечного возбуждения, регуляции каталитических процессов, проявлении иммунобиологической реактивности организма. Недостаток минеральных веществ в рационе отрицательно сказывается на степени минерализации скелета у животных, их здоровье, продуктивности, продолжительности жизни, функциях воспроизводства.

В настоящее время при балансировании рационов учитывают следующие жизненно необходимые макроэлементы: кальций, фосфор, калий, натрий, хлор, магний, серу.

Кальцийпоступает с кормом и минеральными добавками в виде солей, содержится он в основном в костях (97-99%) в виде фосфорнокислых и углекислых солей, и только в ядрах клеток данный элемент связан с органическими веществами. Богаты кальцием нервные клетки мозга, желез, особенно молочной. Соли кальция в плазме крови способствуют образованию фибрина и фибриногена, от чего зависит свертываемость крови. Кальций активизирует фермент протромбокиназу, под действием которой протромбин превращается в активный тромбин, а также ферменты липазу, лецитиназу, актомиозинаденозинтрифосфотазу, фосфоглюкомутазу. Кальций участвует в регулировании мышечной и нервной деятельности, стабилизирует трипсин и тормозит функции энолазы и др.

Фосфорвходит в состав опорной ткани, сложных белков, жиров и углеводов. Соединения, содержащие фосфор, активизируют ферментативные процессы, участвуют в окислительном фосфорилировании, входят в состав ряда ферментов. С участием фосфора протекает более десяти различных функций организма. Фосфор содержится в каждой живой клетке. Он связан с межуточным обменом углеводов, сокращением мышц и процессами выведения кальция из организма. Фосфор – активный катализатор и стимулятор эффективного использования корма. Он участвует во всасывании, транспортировке и в обмене органических питательных веществ в организме, а также в делении клеток и в ростовых процессах, в значительной степени влияет на качество мяса.

Недостаток фосфора в рационах животных вызывает у них ухудшение общего состояния, извращенный аппетит и костные заболевания (рахит, остеомаляция). При хроническом недостатке фосфора наблюдается нарушение обмена веществ, снижение продуктивности, плодовитости, увеличение прохолостов. Фосфорное голодание обычно завершается снижением способности организма усваивать корм, деминерализацией. При этом ухудшаются упитанность и здоровье животных. Обмен энергии, лежащий в основе жизнедеятельности организма животного, невозможен без участия фосфорной кислоты.

В то же время большое увеличение содержания фосфора в рационе животных может отрицательно сказаться на использовании других элементов. Так, при увеличении содержания фосфора в рационе молодняка на 20% сверх нормы отмечена тенденция к некоторому снижению степени использования кальция, а также к снижению использования самого фосфора.

Калийв основном сконцентрирован в клетках (97-98%), причем наиболшее его количество находится в мышцах (особенно сердца), тканях мозга и эритроцитов крови. Он принимает активное участие в регулировании осмотического давления в жидкостях организма, в возбуждении нервной и мышечной тканей, нормализует сердечную деятельность, улучшает переваримость и обмен питательных веществ. Калий действует как активатор многих ферментов (пируваткиназы, фруктокиназы, фосфофруктокиназы); является одним из главных катионов клеточной среды, поддерживающих кислотно-щелочное равновесие в организме животных; снижает проницаемость кровеносных сосудов.

При недостатке калия в организме замедляется рост, ухудшается аппетит, наблюдается атаксия, нарушение сердечной деятельности, общая слабость, судороги и паралич.

Избыток калия тормозит процессы биохимического синтеза, а также уменьшает число сердечных сокращений, вызывая так называемое “калиевое торможение”. Длительное избыточное потребление калия нарушает также воспроизводительную функцию и вызывает нарушение обмена магния, особенно при недостатке натрия.

Натрий. Совместно с калием он поддерживает в норме деятельность сердечной мышцы, участвует в процессах нервно-мышечной возбудимости. Ферментативные процессы в митохондриях и ядре могут происходить только при наличии натрия. Ионы натрия активизируют амилазу, фруктокиназу, холинэстеразу и тормозят действие фосфорилазы. Участвуя в энергетическом обмене, он стимулирует его, и оказывает адаптогенное влияние на организм поросят при технологическом стрессе.

Недостаток натрия приводит к снижению буферности крови и тормозит окислительные процессы. При потреблении животными кормов, бедных натрием, у них наблюдают извращение аппетита, торможение роста (у молодняка), снижение жирности молока, нарушение воспроизводительной функции. Недостаток натрия может быть вызван избытком калия в рационах.

Недостаток натрия в кормах может быть восполнен дополнительным введением в рацион поваренной соли. При этом необходимо помнить, что избыток натрия сказывается на организме также вредно, как и недостаток. В случае острого отравления у свиней отмечают сильную жажду, частые мочеиспускания, рвоту, цианоз слизистых оболочек, нарушение дыхания; возможен смертельный исход.

Магнийв значительном количестве (более 60%) находится в костях и зубах, содержится также в мягких тканях и клеточной жидкости.

Он активизирует почти все ферменты, переносящие фосфатные группы в обменных реакциях; способствует поддержанию нормального кислотно-щелочного равновесия и осмотического давления в жидкостях и тканях.

Установлено, что добавки соли магния стимулируют не только поедаемость кормов, но и значительно снижают падеж поросят (0,34 % против 2,40 % в контроле).

Недостаток магния приводит к нарушению обмена веществ в организме и довольно часто проявляется в виде гипомагниемии, вызывающей высокую смертность среди животных. Дефицит магния у свиней напоминает низкокальциевую тетанию: наблюдаются повышенная возбудимость нервной системы, шаткая походка, атаксия и тетанические судороги.

Магний является антагонистом кальция, фосфора и марганца, поэтому избыток магния сказывается отрицательно на усвоении этих элементов, увеличивая потребность в них.

В организме животных (клетках и жидкостях) хлор находится в виде солей натрия, калия, кальция и магния, а также в ионизированной форме. Вместе с натрием и калием он принимает участие в регулировании кислотно-щелочного равновесия и осмотического давления, играет важную роль в желудочной секреции, являясь составной частью соляной кислоты, которая необходима для активации ряда ферментов.

В организме животных сера оказывает прямое действие на образование серосодержащих аминокислот – метионина, цистина, цистеина и др. Она входит в состав витаминов (битина и тиамина) и гормона инсулина. Атомы серы – физиологически активные элементы в молекуле протеина, они стабилизируют структуру белка.

Сера улучшает переваривание целлюлозы и поддерживает биосинтез витаминов группы В.

При недостатке серы в рационах у животных отмечают потерю аппетита, слезотечение, слюнотечение, общую слабость, нередко гибель.

Избыток в рационе неорганической серы у поросят приводит к задержке роста, рахиту, гастроэнтеритам; у взрослых животных избыток серы легко выводится через почки.

Железо – составная часть белков, среди которых наиболее важными являются гемоглобин крови (60-70%), миоглобин мышечной ткани (3-5%), трансферин плазмы крови, ферритин и некоторые ферменты (каталаза, пероксидаза, цитохромоксидаза и др.). В тканях легких атом железа в молекуле гемоглобина способен мобильно связывать кислород и, таким образом, удовлетворять потребность в нем организма. Железо играет большую роль в процессах тканевого дыхания и питания, способствуя тем самым увеличению живой массы и сохранности молодняка.

Недостаток железа в кормах приводит к развитию алиментарной анемии, которая часто отмечается у поросят. Симптомы анемии: исхудание, задержка роста и пониженная иммунобиологическая реактивность, извращение аппетита, поносы, бедный волосяной покров, снижение репродуктивных функций (у взрослых).

Медь участвует в гемопоэзе и способствует образованию в крови гемоглобина в присутствии железа, влияет на поступление железа в костный мозг. Микроэлемент необходим для нормального развития костной ткани, поскольку стимулирует образование оссеина и нормализует отложение кальция и фосфора. Медь в значительной степени влияет на обмен в организме углеводов, липидов, белков и минеральных веществ. Активизирует синтез йодированных соединений щитовидной железы, влияет на активность половых гормонов, обмен витаминов и функциональное состояние эндокринной и нервной системы.

Влияние меди как стимулятора роста зависит от уровня ее в корме, возраста животных, а также содержания других минеральных веществ в рационе.

На усвоение меди оказывает влияние присутствие в рационе других макро- и микроэлементов, причем большинство из них тормозит этот процесс. Молибден, сера, цинк и железо являются антагонистами и снижают в процессе обмена веществ адсорбцию и содержание меди в организме.

При недостатке меди у животных снижается аппетит, уменьшается продолжительность жизни эритроцитов, постепенно замедляется рост, происходит депигментация волосяного покрова, ослабляется костяк, снижается подвижность суставов, наблюдаются поносы. В тяжелых случаях возникает анемия. Недостаток меди может сопровождаться нарушением развития головного мозга, а также прерыванием беременности у самок.

Высокие дозы меди в рационах оказывают токсическое действие. Так, хроническая интоксикация приводит к некрозу клеток печени и гемолизу эритроцитов. У животных наблюдают желтушность, апатию, отмечают повышенное сердцебиение; животные испытывают жажду, подолгу лежат; смерть наступает в результате печеночной комы. Малые дозы меди легко выводятся из организма.

Цинкобладает весьма широким спектром физиологического действия, участвует в процессах дыхания, служит катализатором в окислительно-восстановительных процессах, повышает активность витаминов и усиливает фагоцитоз. Входит в состав многих ферментов, например карбоангидразы, которая обусловливает расщепление угольной кислоты на двуокись углерода и воду; глутаминодегидрогеназы, окисляющей глутаминовую кислоту; щелочной фосфотазы почек. Цинк влияет на процессы оплодотворения и размножения, активизирует гормон инсулин, кишечную фосфатазу, регулирует обмен кальция и меди, ослабляет гипертензивное действие адреналина.

Недостаток цинка приводит к паракератозу. У животных отмечают дерматиты, отсутствие аппетита, рвоту, поносы, замедленный рост, хромоту, дефекты конечностей, нарушение воспроизводительной функции, особенно у самцов, нарушение жирового и углеводного обмена. Приплод рождается слабым, с плохим костяком, нередко гибнет.

Фактором, способствующим развитию цинковой недостаточности, является содержание в рационе кальция при низком содержании цинка. При высоком содержании кальция в кормах рекомендуется добавлять к рациону карбонат цинка.

Кобальтмало распространен в природе, но является жизненно необходимым элементом для животных. Он активизирует гидролитические ферменты, увеличивает синтез нуклеиновых кислот и мышечных белков; в присутствии железа и меди повышает активность кроветворной системы, входит в состав витамина В₁₂. Кобальт – важный возбудитель процессов образования эритроцитов, непосредственно оказывает влияние на кроветворные функции костного мозга, ускоряет синтез гемоглобина, повышает устойчивость организма к заболеваниям.

Кобальт и витамин В₁₂способствуют повышению среднесуточных приростов, увеличивают продуктивность, положительно влияют на ассимиляцию азотистых веществ, активируют использование аминокислот. Ионы кобальта принимают участие в реакциях гликолиза и цикла трикарбоновых кислот, активируют ферменты дипептидазу и фосфотазу, аргиназу, каталазу, но тормозят активность уреазы и цитохромоксидазы.

У всех животных резкий избыток кобальта вызывает полицитемию крови и гиперплазию костного мозга, потерю аппетита, нарушение роста, животные становятся вялыми, снижаются приросты.

Марганецусиливает окислительные процессы, потребление кислорода, синтез гликогена, повышает выделение с мочой общего азота и мочевины, уменьшает выделение хлоридов. Он необходим для кроветворения (особенно в сочетании с железом, медью и кобальтом), принимает участие в тканевом дыхании, оказывает влияние на обмен углеводов и жиров, пролонгирует действие витаминов (А, Е, В₁, В₆, С и др.), активизирует целый ряд ферментов (тиаминазу, аргиназу, дезоксирибонуклеазу и др.).

Марганец оказывает благоприятное влияние на рост и развитие молодняка, воздействует на половое развитие и размножение животных. Недостаток его в рационах может привести к атрофии семенников у самцов, а у самок – к снижению деятельности яичников.

При дефиците данного элемента молодняк рождается слабый или мертвый, у поросят проявляются структурные изменения в костях. Скармливание свиньям кормов, дефицитных по марганцу, приводит к жировой инфильтрации печени и повышенному отложению жира в туше. Недостаток марганца в тканях приводит к образованию и накоплению в организме перекисных соединений.

Избыток марганца в кормах снижает использование йода, серы, меди, фосфора, кальция и хлора в организме животных, оказывает отрицательное влияние на рост, снижает уровень гемоглобина.

Йодвходит в структуру гормона щитовидной железы – тероксина и обусловливает его физиологическую активность в регуляции процессов белкового, липидного, углеводного, водного и минерального обмена.

Йод способствует повышению продуктивности, улучшению состояния здоровья, стимулирует рост и развитие молодняка.

Недостаток йода является основной причиной появления зоба, обусловливает снижение окислительных процессов и азотистого обмена в организме, усиливает отложение жира, снижает активность многих ферментов. У взрослых животных нарушаются половые циклы, отмечаются перегулы, выкидыши. Новорожденные недоразвиты, отечны, поросята без щетины. В тяжелых случаях рождается мертвый приплод.

Повышение дозы йода в рационе вызывает снижение прироста массы, ухудшение аппетита и признаки токсикоза у животных. Очень высокие дозы ведут к прекращению деятельности яичников и перерывам лактации.

Селенобладает высокой биохимической активностью, усиливает обмен веществ. Установлено его влияние на белковый обмен (в частности, на обмен серосодержащих аминокислот), на обмен жиров и углеводов, участие в регуляции многих ферментативных реакций. Селен воздействует на процессы тканевого дыхания, повышает иммунологическую реактивность организма, улучшает плодовитость маток, регулирует усвоение и расход витаминов А, С, Е и К в организме.

Добавление к рациону свиней солей селена способствует эффективному приросту массы животных, улучшению роста и развития молодняка, более полному использованию питательных веществ кормов; в значительной степени влияет на воспроизводительные функции свиноматок; оказывает положительное влияние на отложение у свиней азота, кальция и фосфора, увеличение в крови содержания эритроцитов, гемоглобина и белка.

Недостаток селена в рационах вызывает беломышечную болезнь, дистрофию печени, дегенерацию яичников, маститы, анемии, гемолиз эритроцитов, является одной из главных причин появления мертворожденных и слабых поросят.

Избыток селена приводит к тяжелым эндемическим заболеваниям (алколоз, щелочная болезнь). У животных наблюдают анемию, общее истощение, нарушение сердечной деятельности, функции печени, частичную деформацию суставов, нарушение функции нервной системы, параличи.