Понятие о минеральной питательности кормов.
В организме животных и составе растений обнаружено до 70 элементов и около 50 из них определены количественно. Известный ученый Вернадский – основоположник учения о биологической роли микроэлементов – считает, что для нормального развития животного необходимы все (или почти все) элементы периодической системы Менделеева.
Химические элементы содержаться в организме в самом разном количестве. Более 50% массы тела животного приходится на кислород, свыше 20 – на углерод, до 10 – на водород и до 3% - на азот. Эти элементы часто называют органическими, тк они входят в состав белков, жиров и углеводов, а все остальные элементы рассматриваются как неорганические или минеральные. При сжигании органические элементы улетучиваются, а минеральные остаются в золе. Неорганическая часть – зола – состоит из отдельных минеральных элементов.
Минеральное питание характеризуется содержанием сырой золы; качественная характеристика – содержание в золе отдельных элементов. С повышением уровня кормления и ростом продуктивности отмечается повышение обмена веществ в организме животных. При этом потребность в зольных элементах увеличивается в прогрессии, превышающей рост энергетики кормления и продуктивности. При недостатке минеральных элементов понижается коэффициент полезного действия корма, ухудшаются воспроизводительные функции, здоровье и продуктивность животных.
Минеральные элементы в организме животного выполняют самые разнообразные функции. Установлено, что зольные элементы составляют от 4 до 6% массы тела животного в зависимости от вида, возраста и характера питания. По современным представлениям органической, физколлоидной и биологической химии, минеральные элементы в большей мере являются структурным материалом и входят в состав всех клеток и тканей организма животного. Структурное их значение наиболее ярко выражается в опоре организма – скелете, где сосредоточено до 83% минеральных элементов. Минеральные элементы содержаться так же и в мягких тканях и жидкостях организма. Они необходимы, как структурный материал для образования новых клеток и тканей организма.
Важнейшими и нормируемыми в рационах животных минеральными элементами считают следующие: кальций, фосфор, натрий, хлор, калий, магний, сера, железо, медь, кобальт, йод, марганец, цинк. Концентрацию их в кормах определяют методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии или с помощью химического анализа и выражают в процентах, граммах (макроэлементы)и миллиграммах или микрограммах (микроэлементы) на 1 кг сухого вещества или натурального корма.
Минеральное питание животных балансируют по абсолютному содержанию отдельных элементов в рационе, а так же по соотношению некоторых элементов между собой. Учитывают, в частности, соотношение кальция и фосфора, натрия и калия. Оптимальным отношением Са:Р в рационах для коров принято считать 1,4-1,5:1, для свиней – 1,2:1, для кур-несушек 3-4:1, для молодняка кур – 1,2-1,5:1.
Отношение калия и натрия в рационах для коров рекомендуется в пределах 5-10:1.
Важный показатель питательности кормов – реакция золы. Определяют ее в грамм-эквивалентах по соотношению кислотных и основных элементов. При вычислении сумм кислотных (сера, фосфор, хлор) и основных (кальций, калий, магний, натрий) элементов в грамм-эквивалентах пользуются переводными коэффициентами, которые представляют собой отношение 1 грамм-атома водорода к 1 грамм-эквиваленту данного элемента.
Классификация кормов по минеральной питательности.
Значение минеральных веществ в питании сельскохозяйственных животных: кальция, фосфора, магния, калия, натрия, серы, хлора, железа, меди, кобальта, марганца, цинка, йода, фтора, селена.
Биологическая роль минеральных элементов заключается в их активном участии во всех жизненно важных процессах, происходящих в организме. С ними связан рост молодняка, образование продукции и функции воспроизводства у взрослых животных.
Наиболее важную роль играют минеральные элементы в процессах пищеварения, всасывания и усвоения питательных веществ. Функции ферментов, гормонов и витаминов, содержащихся в теле животного, обусловлены наличием отдельных минеральных элементов.
Кальций (Са принадлежит ко II группе периодической системы, порядковый номер 20, атомная масса 40,08) считается одним из наиболее важных элементов в организме животного, так как принимает активное участие во многих процессах обмена веществ. Основное количество кальция содержится в костной ткани (до 99% от общего количества кальция, имеющегося в теле животного).
Кальций поступает в организм животного с кормом и водой в виде солей. В желудке под влиянием соляной кислоты нерастворимые в воде соли кальция переходят в легкоусвояемую форму хлористого кальция в таком виде он всасывается в желудке в кровь. В большинстве кормов содержание кальция достаточное, но усвоение, как правило, низкое. Значительная часть поступившего в организм кальция, не всасывается, выделяется. Это обусловлено низкой концентрацией фосфора, избытком щелочных эквивалентов, высоким содержанием клетчатки и наличием антагонистов.
В теле взрослого животного содержится от 1,2 до 1,8% кальция, что составляет от 6 до 8 кг у коровы. Кальций вместе с фосфором составляет около 75% минеральных элементов, находящихся в теле животного. Большая часть кальция находится в неорганических соединениях.
Соли кальция необходимы для нормальной деятельности сердца и других интенсивно работающих органов.
В плазме крови ионизированная часть кальция способствует образованию фибрина из фибриногена, чем и способствует свертыванию крови через ряд биохимических реакций. Кальций активирует фермент протромбиназу, при этом протромбин превращается в активный тромбин. Ионы кальция необходимы для синтеза молочной кислоты и свертывания молока. Кальций активирует такие важные ферменты, как лецитиназа, антерокиназа, актомиозин-аденозинтрифосфатаза, липаза поджелудочнойжелезы, фосфатаза в слюне и стабилизирует трипсин. Ионы кальция повышают защитный функции организма путем снижения клеточной проницаемости для вредных веществ и повышения фагоцитарной функции лейкоцитов.
Предполагают, что 25-30% содержащегося в костях кальция является лабильным и может мобилизоваться у коров для производства молока.
Фосфор (Р принадлежит к V группе периодической системы, порядковый номер 15, атомная масса 30,97) в полноценном питании животных важную роль играет фосфор. Это один из основных структурных компонентов организма, он принимает активное участие в обмене белков, жиров, углеводов, энергии, минеральных веществ, витаминов, входит в состав важнейших метаболитов. Все синтетические процессы, связанные с ростом и образованием продукции, проходят с его соединениями. Трудно назвать физиологическую функцию организма, в осуществлении которой производные фосфорной кислоты не принимали бы прямого или косвенного участия. Фосфор – единственный минеральный элемент, влияющий на качество мяса. Важнейшие функции организма – окостенение, мышечное сокращение, выделение из организма продуктов обмена и ряд других процессов – неразрывно связаны с обменом фосфора.
Каждое движение связано с расходом энергии, которая получается за счет сгорания глюкозы. Такое сгорание возможно только при условии предварительного соединения глюкозы с фосфором. Но роль фосфора важна не только для получения энергии, но и для всякого превращения сложных форм питательных веществ в более простые в организме животного. Важнейшие процессы, на которых базируется существование и деятельность живых существ – брожение и дыхание, также совершаются и регулируются при решающем участии фосфорных соединений.
При недостатке фосфора в кормах значительно повышается теплопродукция у крупного рогатого скота, при этом ухудшается использование питательных веществ.
Фосфору отводится особая роль в пищеварении жвачных животных. От наличия фосфора в рубце зависит переваримость целлюлозы.
Наибольшее количество фосфора содержится в костяке. Некоторая часть его (подобно кальцию), входящая в состав костной ткани, является активным запасом и может перейти снова в кровь и другие ткани. В период лактации животных фосфор в большом количестве выделяется с молоком.
При недостатке кальция и фосфора на ранней стадии у животных всех видов отмечают беспокойство, пугливость, ухудшение аппетита, извращение вкуса. Животные облизывают друг друга, а также окружающие предметы, грызут стены и кормушки, пьют навозную жижу, поедают кал, подстилку и землю; овцы поедают шерсть. Для коров характерна неправильная постановка конечностей, отмечают перемежающуюся хромоту, движения скованы или некоординированны. У маточного поголовья снижается оплодотворяемость. У взрослых животных расшатываются зубы, у молодняка – задерживается их появление и смена, наблюдается расстройство пищеварения и бронхопневмония.
При избытке кальция ухудшается переваримость кормов и усвоение питательных веществ.
Магний (Mg – щелочноземельный металл II группы периодической системы, порядковый номер 12, атомная масса 24,32)содержится во всех кормах и относится к важнейшим элементам, выполняющим разнообразную роль в организме.
Во многих процессах, протекающих в мышцах, магний является антагонистом кальция. Кальций активирует , а магний подавляет аденозинтрифосфатазную активность миозина.
При введении в кровь ионов кальция устраняется тормозящее действие на функцию нервной системы, оказываемое ионами магния.
Магний активирует многие ферментные системы, переносящие фосфатные группы в обменных реакциях, а также ферменты, катализирующие реакции синтеза, сопряженные с распадом АТФ и ГТФ. Установлено, что магний активирует почти все 50 известных ферментов, которые переносят фосфатные группы, катализирующие реакции синтеза, связанные с распадом аденозин- и гуанозинтрифосфата.
Ионы магния принимают активное участие в окислительном фосфорилировании, активируя включение фосфора в его органические соединения и стимулируя образование АТФ из богатых энергией промежуточных продуктов.
В теле коровы содержится до 0,04%, или до 250 г, магния, из которых 62% содержится в костяке, 37% - в клетках тканей и 1% во внеклеточной жидкости.
Избыточное поступление магния в организм животного ведет к нарушению обмена веществ, действуя угнетающе на рост молодых животных, что особенно проявляется при недостатке в рационе кальция, фосфора и витаминов.
При недостатке (часто проявляется зимой) отмечают истощение животных, хромоту, дегенеративные изменения и отложение кальция в сосудах, снижения рН рубца, уменьшение синтеза микробиального белка и продуктивности животных. У лактирующих коров наблюдается отсутствие аппетита, наблюдается шаткая походка, судорожные подергивания мышц, обильное слюнотечение, конвульсии. Несвоевременное лечение приводит к гибели.
Калий (К принадлежит к I группе периодической системы, порядковый номер 19, атомная масса 30,10) – один из самых распространенных элементов в природе.
В животном организме наибольшее количество калия содержится в мышцах (до 65%), меньше в мозге, селезенке, сердце и эритроцитах, протоплазме и совсем отсутствует в ядрах клеток. Содержание калия в организме от 1,5 до 3 г на 1 кг массы тела в зависимости от возраста. Как правило, у самок калия меньше, чем у самцов, у молодых животных больше, чем у взрослых.
Физиологическая роль калия довольно разнообразна. Он принимает активное участие в поддержании осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия, а также во всех процессах обмена веществ.
При недостатке калия отмечается задержка роста, мышечную слабость, нарушение сердечной деятельности. Однако содержание калия обычно достаточно в кормах и дефицита его в организме животного практически не наблюдается.
Натрий (Na щелочной металл I группы периодической системы, порядковый номер 11, атомная масса 22,99) очень распространенный элемент в животном организме и выполняет самую разнообразную роль. В организме животного натрий используется для построения новых клеток и тканей, участвует в сложных физико-химических процессах обмена веществ. Ему принадлежит ведущая роль в поддержании осмотического давления. Он является комплексным компонентом буферных систем, поддерживающим кислотно-щелочное равновесие в организме. Натрий стимулирует также иммунобиологические процессы, усиливает лейкоцитоз, увеличивает количество агглютининов и тромбоцитов. Соли натрия и хлора тесно связаны с белковым, жировым, углеводным и водным обменом, влияют на сенсибилизацию и десенсибилизацию организма, вызывают реактивность костного мозга, входят в состав электролитов. Ионы натрия активируют ферменты амилазу, фруктокиназу и тормозят действие фосфорилазы, стимулируют транспорт аминокислот. Натрий во взаимодействии с калием участвует в процессах передачи импульса в нервной ткани, воздействуя на сердечно-сосудистую систему.
Количество натрия в теле животных колеблется от 0,7 до 1,5 г на 1 кг массы тела. Костяк тоже является важным депо, где может отложится от 25% до 50% общего количества натрия, содержащегося в организме животного.
Сера (S– галогенVI группы периодической системы, порядковый номер 16, атомная масса 32,06) играет важную роль в жизнедеятельности животных организмов и растений.
В животном организме сера находится преимущественно в виде сложных органических соединений и входит в состав тех белков, которые имеют серосодержащие аминокислоты (метионин, цистин и цистеин). Много серы в таких белках, как муцин, кератин и других. Она содержится в витаминах (тиамин, биотин, липоевая кислота), некоторых белковых гормонов (инсулин, питуитрин) и в ряде других органических соединений. Сера входит в состав серной кислоты, которая в печени осуществляет функцию обезвреживания ядовитых продуктов распада аминокислот, таких как индол, скатол, крезол, фенол.
Хлор (Cl– галоген VII группы периодической системы, порядковый номер 17, атомная масса 35,45) подобно натрию содержится в организме животного, в кормах растительного происхождения его мало.
Физиологическое и биохимическое значение хлора очень велико. В плазме крови и интерстициальной жидкости хлор участвует в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия. В желудке он обеспечивает нормальную секрецию соляной кислоты. Ионы хлора активируют амилазу слюны. Соли хлора, поступающие с кормами, хорошо растворяются и почти полностью всасываются.
Железо (Fe тяжелый металл VIII группы периодической системы, порядковый номер 26, атомная масса 55,85) имеет важное значение для жизни животных.
В теле животного содержится около 0,005%, или около 4-5 г на 100 кг массы тела, однако в крови железа в 10-12 раз больше. От 60-70% железа сосредоточенно в гемоглобине.
Наиболее важное физиологическое значение железа в теле животного заключается в том, что оно входит в состав гемоглобина и некоторых дыхательных ферментов. Железо входит в структуру костной ткани, скорлупы, находится в составе каталазы, пероксидазы. Железо необходимо для поддержания функций лимфоидных тканей.
Основной признак недостатка железа – анемия. У свиноматок отсутствие течки, появление в пометах мертвых и слабых поросят; у поросят – бледность кожи и слизистых оболочек, снижение содержания гемоглобина и эритроцитов в крови, извращение аппетита, поносы, замедляется рост.
Медь (Cu - металл I группы периодической системы, порядковый номер 29, атомная масса 63,54) имеет большое биологическое значение для животных, хотя и содержится в растениях в ничтожно малом количестве.
Наиболее важной функцией меди является участие в кроветворении. Медь усиливает превращение железа в органически связанную форму, чем ускоряет синтез гемоглобина. Являясь катализатором при образовании гемоглобина она входит в его состав. Мель способствует поступлению железа в костный мозг, где совместно принимают участие в созревании эритроцитов.
Медь входит в состав многих белков, активирует ферменты, важную роль играет в биосинтезе гормонов и витаминов, принимает участие в регулировании углеводного, минерального, водного и газоэнергетического обмена, повышает детоксикационные функции печени.
Отмечается также положительное влияние меди на углеводный обмен, ускорение процессов окисления глюкозы и задерживание распада гликогена, что способствует накоплению его в печени. Медь необходима для нормального развития костей. В процессах пигментации медь оказывает влияние на образование меланина.
При недостатке у КРС ухудшается аппетит, снижается прирост живой массы; извращение вкуса, анемия, поносы; волосяной покров обесцвечивается, особенно вокруг глаз. У коров снижается молочная продуктивность, наступает временная стерильность. У поросят отмечают анемию, бледность кожи, тяжелое затрудненное дыхание. У свиноматок отсутствует теска, в пометах появляются слабые и мертвые поросята. У овец вследствие развития анемии замедляется рост, шерсть взъерошена, теряет извитость. У ягнят отмечается слабость, нарушение координации движений, качание задней части туловища, судорожное подергивание головой и ногами.
Скармливание меди сверх установленных норм может оказаться токсичным для животных, так как избыток меди накапливается в печени, нарушая ее функцию.
Кобальт (Co– химический элемент VIII группы периодической системы, порядковый номер 27, атомная масса 58,9) я является важным элементом животного организма, хотя и содержится в небольшом количестве.
Основная функция кобальта участие в кроветворении. Он влияет на процессы обмена веществ и рост животных, синтеза и активирование некоторых ферментов, входит в состав важнейшего витамина В12. все эти процессы тесно связаны между собой. Так, установлено, что кобальт является важным возбудителем образования эритроцитов, непосредственно влияет на кроветворные функции костного мозга, ускоряет синтез гемоглобина, повышает усвоение железа в организме.
Витамин В12 синтезируется микроорганизмами, населяющими пищеварительный тракт жвачных, свиней и птицы. Для этого синтеза необходим кобальт. При достаточном его содержании в рационе микроорганизмы в преджелудках жвачных синтезируют витамин В12 в количествах, удовлетворяющих их потребности. У свиней и птицы микробный синтез витамина В12 не может полностью удовлетворить их потребности в нем.
Ионы кобальта принимают активное участие в реакциях гликолиза и цикла трикарбоновых кислот, активируют ферменты дипептидазы, и фосфатазы, аргиназу, каталазу, альдолазу и многие другие, но тормозят активность уреазы, цитохромоксидазы и сукциндегидразы.
Кобальт поступает в организм с кормами и подкормками чаще всего в составе витамина В12, различных протеиновых комплексов и неорганических солей.
При недостатке кобальта в рационах вызывает заболевание, которое получило название сухотки у крупного рогатого скота и овец. Болезнь проявляется в нарастающей слабости, анемии, истощении, падении продуктивности и нарушении половой функции. Недостаток покрывается за счет введения в рацион дополнительного количества сульфата кобальта.
Кобальт в организме не задерживается длительное время, и поэтому случаи отравления в практических условиях кормления встречаются редко.
Марганец (Mn – химический элемент VII группы периодический системы, порядковый номер 25, атомная масса 54,94) входит в состав всех растений и тела животного, считается важнейшим элементом питания.
В теле животных марганца относительно мало. Количество его не превышает 0,05 мг% сырого вещества. Роль этого элемента чрезвычайно разнообразна. Благоприятствует усилению роста молодых животных
Э влияет на кроветворение (особенно в сочетании с железом, медью и кобальтом), принимает активное участие в окислительно-восстановительных реакциях, тканевом дыхании, оказывает влияние на обмен углеводов, усиливает эффективность действия витаминов С и В1, имеет тесную связь с воспроизводительной способностью животных.
Марганец оказывает влияние на обмены веществ, активируя многие ферменты, в том числе щелочную фосфатазу, карбоксилазу, дипептидазу, тиоэстеразу, карбокиназу, пролидазу и др.
Недостаток марганца в рационах ведет к торможению
8-09-2015, 23:52