Микроэлементы

Изучению биологической роли микроэлементов посвящены работы В.И. Вернадского, А.П. Виноградова, А.О. Войнара, В.В. Ковальского и многих других. Сейчас известно, что как избыточное, так и недостаточное содержание микроэлементов оказывает вредное влияние на организм животного. Микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов и других биологических соединений и играют жизненно важные функции. Содержание микроэлементов в отдельных органах и тканях различное. Например, йод концентрируется в щитовидной железе, цинк – в поджелудочной железе, железо – в эритроцитах и т.д. Недостаток или избыточное содержание микроэлементов в окружающей среде – в почве, воде, кормах приводит к эндемическим заболеваниям (энзоотия).

Марганец – депонируется в печени, его содержание в печени 0,17 % от общего количества марганца в организме. В крови он связан с белком трансферрином. Марганец активирует целый ряд ферментов (тиаминазу, аргиназу, ДНКазу, енолазу и т.д.). Особая роль принадлежит ему в сопряжении окисления с фосфорилированием, в синтезе жирных кислот и холестерола, синтезе гликогена. Усиливает влияние инсулина, ослабляет влияние адреналина на углеводный обмен и т.д. Марганец играет важную роль в воспроизводстве и плодовитости животных, пролонгирует действие многих витаминов.

Недостаток марганца ведет к нарушению костеобразования, формирования скорлупы яиц у птиц, расстройству координации движения, параличу, к снижению оплодотворяемости животных. У самцов происходит дегенерация семенников. К недостатку марганца особенно чувствительны птицы.

Медь – больше всего содержится в печени – до 5 мг %, в крови 0,1 мг %. Лучше усваивается медь из ее органических соединений. Участвует в составе ферментов или как их активатор в процессах кроветворения (оксиредуктазы). Находится в составе цитохромоксидазы, тирозиназы, уратоксидазы, полифенолазы и др. аэробных дегидрогеназ. В крови: в церулоплазмине, эритрокупреине; в печени – в составе гепатокупреина – депо меди в организме.

Важнейшая функция меди – участие в процессах кроветворения – эритропоэзе. Кроме того, медь участвует в превращении железа в форму, доступную для синтеза гемоглобина.

Недостаток меди ведет к анемии, остеопорозу, у молодняка развивается рахитоподобное заболевание, ведет к нарушению развития головного мозга; у самок – прерывается беременность, у овец – снижается качество шерсти (извитость), нарушается образование пигментов – ведет к поседению шерсти и волос. Недостаток меди усугубляется при недостатке кобальта.

Цинк – содержится во всех тканях, депонируется в семенниках (6-8 мг %), поджелудочной железе (4 мг %), печени (до 8 мг %), костях (30 мг %). Цинк входит в состав карбоангидразы эритроцитов, карбоксиполипептидазы, лактатдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы и др. ферментов. Он повышает активность ацетилирующих ферментов, фосфатазы, амилазы, енолазы и некоторых других ферментов. Необходим для формирования четвертичной структуры инсулина и глюкагона, активирует половые гормоны (фолликулин, тестостерон) и гормоны передней доли гипофиза, задерживает свертываемость крови.

Недостаток цинка в рационе ведет к снижению поедаемости кормов, задерживается рост, возникают паракератозы, угнетается синтез белков, жиров, снижается плодовитость самок.

Йод. Первое сообщение о значении йода для организма было сделано Шатэном, 1851 г. Сейчас хорошо известно, что йод является необходимым элементом для организма. Йод в природе распространен мало, имеются зоны, где его очень мало, в таких зонах развивается эндемический зоб. Йод поступает с кормом и водой, всасывается в кишечнике, выделяется с мочой. В основном депонируется в щитовидной железе в виде тиреоглобулина. В кровь выделяется в виде тироксина или моно-, ди-, трийодтиронина. Регулируется обмен йода тиреотропным гормоном. Тироксин оказывает широкое влияние на обмен веществ (обмен энергии, эффективное использование энергии). Недостаток йода приводит к заболеванию эндемическим зобом, задержке роста, снижению продуктивности, устойчивости организма к неблагоприятным факторам. Рождаются поросята, телята, непокрытые шерстью.

Кобальт является жизненно важным элементом, в природе распространен мало. В желудочно-кишечном тракте всасывается плохо, депонируется в печени, в витамине В₁₂, являясь его составной частью (4,5%). Витамин B₁₂ имеет большую роль в синтезе нуклеиновых кислот, кроветворении, образовании гемсодержащих белков (гемоглобин, цитохромы, каталаза). Входит в состав металлоферментов – трансферазы, изомеразы, дипептидазы, является активатором ряда ферментов.

Недостаток кобальта ведет к задержке роста, исхуданию, анемии.

Селен – усваивается в комплексе с цистеином или метионином. Попадая в кровь, присоединяется к белкам. Известно, что селен, как и витамин E, действует как антиоксидант, активирует ферментные системы переноса электронов и сопряжения окисления фосфорилированием. Селен и витамин E действуют взаимно, усиливают эффект, предотвращают перекисное окисление липидов клеточных мембран.

Избыток селена приводит к патологическим явлениям: сонливости, облысению, деформации копыт, истощению.

Недостаток селена ведет к расстройству сердечной деятельности и дыхания, некрозу (мышц, печени), беломышечной болезни, у взрослых животных – нарушению воспроизводительной функции. Суточная потребность в селене для животных составляет 0,1 мг/кг корма.

Молибден: входит в состав ксантиноксидазы, влияет на метаболизм пурина и его производных. У птиц этот фермент участвует в образовании мочевой кислоты.

У жвачных молибден является ростовым фактором для бактерий преджелудков.

Хром – депонируется в костях и почках, необходим для активирования фосфоглюкомутазы, трипсина и др. ферментов. Образует комплексы с РНК. Избыток токсичен для животных.

Фтор - откладывается в зубах и в костях. При недостатке фтора развивается кариес зубов и остеопороз. Избыток фтора – причина фтороза зубов. Это заболевание принимает глобальное значение в связи с загрязнением среды промышленными отходами, богатыми фтором.

В тканях животных встречаются и другие микроэлементы, например, кадмий, мышьяк, стронций, но данных об их участии в обмене веществ нет. Наоборот, чаще речь идет об отравлениях этими элементами. Необходимое количество микроэлементов для всех животных определено, разработаны также методы добавки их в корма, в случае их недостаточности (смеси комбикормов для птиц, свиней – беременных; поросят с учетом возраста и т.д.).