Минеральная питательность кормов
СОДЕРЖАНИЕ: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент научно-технической политики и образования ФГОУ ВПО “Красноярский государственный аграрный университет”Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Департамент научно-технической политики и образования
ФГОУ ВПО “Красноярский государственный аграрный университет”
Институт прикладной биотехнологии и ветеринарной медицины
Кафедра: кормление с.-х. животных
МИНЕРАЛЬНАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ КОРМОВ
(РЕФЕРАТ)
Выполнил: ст-т гр. 23
Специальность 111201.65-
“Ветеринария”
Колмагорова М. А.
Проверил: доцент, к. б. н.
Козина Е. А.
г. Красноярск 2009г.
Содержание
1. Введение…………………………………………………………………..3
2. Макроэлементы…………………………………………………………..4
3. Микроэлементы…………………………………………………………..7
4. Другие микроэлементы…………………………………………………14
5. Заключение………………………………………………………………15
6. Библиографический список…………………………………………….16
Введение
Минеральные вещества, за счет которых функционируют все органы и клетки организма — необходимые компоненты для нормальной жизнедеятельности организма, так как входят в состав всех питательных веществ. Минеральные вещества даются в виде минеральных добавок к основным компонентам рациона, а также в корме, где входят в состав зольных элементов.
Макроэлементы
Кальций и фосфор
Кальций и фосфор с точки зрения их значения в питании тесно связаны, и поэтому будут обсуждаться вместе. Они являются главными минеральными веществами и обуславливают структурную прочность костей и зубов. Кальций, кроме того, участвует в процессе свертывания крови и в передаче нервных импульсов. Уровень кальция в плазме крови является ключевым моментом для этих функций и регулируется очень тщательно. Фосфор также выполняет много функций (больше, чем какое-либо другое минеральное вещество), и для всеобъемлющего обсуждения метаболизма фосфора потребовалось бы рассмотреть чуть ли не все метаболические процессы организма. Фосфор входит в состав многих ферментативных систем, а также является компонентом так называемых макроэргических фосфорорганических соединений, которые отвечают, главным образом, за накопление и передачу энергии в организме. Соотношение кальция и фосфора в рационе имеет огромное значение. Минимальное соотношение кальция и фосфора для роста и развития обычно принимается равным 1:1. Для взрослых животных соблюдение этого требования имеет не столь критическое значение. Hарушение этого соотношения, когда содержание кальция намного ниже содержания фосфора, приводит к заметному дефициту кальция, сказывающемуся на процессе формирования костей. Имеются свидетельства того, что слишком большие концентрации этих минеральных веществ, равно как и слишком высокий коэффициент их соотношения, также оказывают вредное влияние на организм. Метаболизм кальция и фосфора тесно связан с витамином D, и этот вопрос будет рассматриваться в этой главе позднее.
Калий
Калий обнаружен в высоких концентрациях внутри клеток и необходим для передачи нервных импульсов, жидкостного баланса и мышечного метаболизма. Hедостаток калия вызывает мышечную вялость, замедление роста и заболевания сердца и почек. Калий широко распространен в пищевых продуктах, и в естественных условиях его дефицит встречается редко, однако потребность в калии связана с потреблением белка, поэтому необходима осторожность для того, чтобы гарантировать достаточное содержание калия в рационе, богатом белком.
Hатрий и хлор
В отличие от калия, натрий встречается, главным образом, во внеклеточной жидкости, но, как и калий, он имеет большое значение для нормальной физиологической активности. Вместе с хлором эти элементы представляют собой основные электролиты, растворенные в водной среде организма. Обычная соль (хлорид натрия) - это наиболее распространенная форма этих минеральных веществ, в которой они добавляются в пищу, поэтому пищевые рекомендации обычно выражаются в форме рекомендаций по содержанию в рационе хлорида натрия. Как и в случае калия, маловероятно, чтобы обычный корм содержал эти минеральные вещества в недостаточном количестве.
Магний
Магний обнаружен как в мягких тканях организма, так и в костях. Нормальное функционирование сердечной и скелетной мышц, а также нервной ткани зависит от правильного соотношения между кальцием и магнием. Магний также играет важную роль в метаболизме натрия и калия и ключевую роль во многих существенных ферментативных реакциях, в особенности тех, которые связаны с энергетическим обменом. Дефицит магния проявляется в мышечной вялости и, в тяжелых случаях, в судорогах. Тем не менее, недостаточное содержание магния в пище маловероятно. Наоборот, слишком большое потребление магния кошками связано с широкой распространенностью заболеваний нижних отделов мочевых путей у кошек (Markwell and Gaskell, 1991).
Микроэлементы
Железо
Железо, по-видимому, наиболее изученный из микроэлементов, присутствующих в пище. Его функциям и потребностям в нем, в частности, у собак посвящено множество работ. Железо входит в состав гемоглобина и миоглобина, которые играют важнейшую роль в транспорте кислорода. Оно также входит в состав многих ферментов (гемсодержащих), участвующих в процессе дыхания на клеточном уровне, т.е. в реакциях окисления компонентов пищи с образованием химической энергии. Известно, что на всасывание железа влияет ряд факторов. Двухвалентное железо всасывается лучше, чем трехвалентное, а железо, содержащееся в пищевых продуктах животного происхождения, всасывается лучше, чем железо из растительных источников. Результаты некоторых исследований физиологии человека позволяют предположить, что включение в пищу соевого белка снижает всасывание железа и других микроэлементов (цинка и марганца), и важно, чтобы концентрация железа в продуктах с высоким содержанием соевого белка, всегда была выше рекомендуемой нормы. Дефицит железа приводит к малокровию, типичными клиническими симптомами которого являются вялость, слабость и быстрая утомляемость. И наоборот, железо, как и большинство микроэлементов, токсично, если оно присутствует в избыточном количестве. Токсичное действие железа на собак, как было показано во многих работах, проявляется в потере аппетита (анорексии) и снижении веса. Из всех изученных солей железа сульфат железа (II) - наиболее токсичное соединение. Это, вероятно, объясняется высокой степенью его всасывания. Оксид железа намного менее токсичен вследствие его малой биологической распространенности.
Медь
Медь участвует во многих биологических функциях и входит в состав многих ферментативных систем, включая систему, необходимую для образования пигмента меланина. Метаболизм меди очень тесно связан с метаболизмом железа, и ее дефицит ухудшает всасывание и транспорт железа, а также понижает синтез гемоглобина. Таким образом, недостаток меди в рационе может быть причиной возникновения анемии даже в условиях нормального потребления железа. Вследствие недостатка меди могут происходить, также нарушения в костной ткани, и в этом случае причина, видимо, связана с понижением активности медьсодержащего фермента, что приводит к понижению твердости и прочности коллагена кости. Удивительно, но и избыток меди также может вызвать анемию, которая, вероятно, является результатом конкуренции между медью и железом за участки всасывания на стенках кишечника. Известно, что у бедлингтон-терьеров встречается необычное заболевание, которое может передаваться по наследству. Оно возникает вследствие токсичного влияния избытка меди в печени, что приводит к гепатиту и циррозу. Заболевание идентифицировано и у других пород собак, включая вест-хайленд-уайт терьеров и доберман-пинчеров (Thornburg et al., 1985a, b). По-видимому, для этих пород собак лучше исключить продукты с высоким содержанием меди и избегать использования в рационе медьсодержащих минеральных добавок.
Марганец
О специфических потребностях домашних животных в марганце известно немного, однако накоплено достаточно информации о том, что он имеет существенное значение для животных. Известно, что марганец активирует многие металлсодержащие ферментативные системы в организме, и поэтому вовлечен в самые разнообразные реакции. Hедостаток марганца проявляется в замедлении развития, снижении репродуктивной способности и нарушении липидного обмена. Такие последствия, подобно последствиям дефицита меди, вероятно, вызваны инактивацией или нарушением механизма одной или более ферментативных реакций, связанных с этими физиологическими процессами. Hесмотря на то, что марганец считается одним из наименее токсичных микроэлементов, все же имеется информация о его токсичности в отношении некоторых видов, включая кошек, у которых он вызывает понижение фертильности и частичный альбинизм у некоторых сиамских кошек. Еще одним действием избытка марганца является влияние на образование гемоглобина, причем механизм этого действия, по-видимому, схож с таковым для меди, описанным ранее, т.е. связан с конкуренцией с железом за участки всасывания в пищеварительном тракте.
Цинк
Функции цинка можно разделить на две большие категории: ферментативная функция и белковый синтез. Цинк необходим всем животным, но потребность в нем определяется содержанием других компонентов рациона. Hапример, высокое содержание в пище кальция или рацион на основе растительных белков могут резко повысить потребность в цинке, природа этого влияния может быть такой же, как и в случае всасывания железа, о чем сообщалось ранее. Доступность цинка снижается также в присутствии в пище фитиновой кислоты. Это сложное органическое соединение, содержащее фосфор, может связывать такие микроэлементы, как цинк, а, следовательно, снижать их доступность для животного. Фитиновая кислота и ее производные (фитаты) были обнаружены, в частности, в злаках и родственных продуктах, и, следовательно, при их использовании необходимо проявлять осторожность, чтобы обеспечить достаточную концентрацию цинка. Hапример, Van den Broek и Thoday (1986) сообщили о симптомах дефицита цинка у собак, которых кормили сухим кормом, полученном на основе злаков, содержащем цинк в концентрациях, превышающих минимальные потребности. Дефицит цинка проявляется в замедленном развитии, анорексии, тестикулярной атрофии, кахексии и кожных заболеваниях. Хотя все питательные компоненты имеют большое значение, взаимосвязь между содержанием цинка и состоянием кожи и волосяного покрова делает этот микроэлемент особенно важным для домашнего животного. Это объясняется тем, что при имеющемся недостатке цинка не всегда можно сказать, что животное плохо себя чувствует; однако состояние его кожи или шерсти в этом случае будет неудовлетворительным и существенно испортит его внешний вид. Цинк относительно мало токсичен. Его метаболизм взаимосвязан со всасыванием и утилизацией железа и меди (особенно меди), поэтому уровень неблагоприятного влияния высокого потребления цинка зависит от содержания в рационе этих микроэлементов. Оказалось, что при условии нормального содержания в рационе железа и меди, концентрация цинка, до восьми раз превышающая минимальную потребность, не окажет неблагоприятного влияния на организм.
Йод
Единственной изученной функцией йода является его участие в синтезе гормонов, которые выделяются щитовидной железой и регулируют скорость обмена веществ в организме животного. Одним из факторов, влияющих на количество секретируемых щитовидной железой гормонов, является достаточный уровень йода. В отсутствие необходимого количества йода щитовидная железа повышает свою активность для того, чтобы компенсировать недостаток йода в организме. В результате щитовидная железа (которая расположена в области шеи) увеличивается в размерах и опухает. Такое состояние известно под названием зоб, появление которого является основным признаком дефицита йода в организме. Тем не менее существуют и другие факторы, которые также ответственны за появление зоба. К ним относятся возбудители инфекционных заболеваний, которые могут присутствовать в пище (агенты, вызывающие зоб) и которые ингибируют синтез, выделение или общую эффективность гормонов щитовидной железы, а также генетически обусловленные нарушения в ферментативных системах, ответственных за биосинтез этих гормонов. В организме человека сильное понижение активности щитовидной железы (гипотиреоз) приводит к развитию у детей кретинизма, а у взрослых - микседемы. Гипотиреоз был обнаружен у собак, а дефицит йода наблюдался также у домашних кошек, птиц и лошадей. Клинические симптомы проявляются в патологии кожного и волосяного покрова, вялости, апатии и сонливости. Кроме того, могут наблюдаться нарушения метаболизма кальция и патология репродуктивной функции с резорпбцией плода. Поступление избытка йода может оказать токсическое действие на организм. Сообщалось, что у кошек, страдающих гипотиреозом, большие дозы йода (примерно в 150 раз превышающие минимальные потребности), вызывали признаки таких заболеваний, как анорексия, лихорадка и потерю веса (NRC, 1986). Hа других животных большие дозы йода оказывали действие, схожее с его дефицитом. Высокие дозы могут в какой-то мере ослабить синтез гормонов щитовидной железы и стать причиной так называемой йодной микседемы или диффузного тиреотоксического зоба. Лошади, по-видимому, особенно чувствительны к действию избытка йода, причем максимальные безвредные концентрации его для них составляют лишь одну десятую от таковых для других млекопитающих.
Селен
По иронии судьбы впервые на селен обратили внимание из-за его токсичности и его существенная роль в питании млекопитающих обнаружена относительно недавно, примерно 35 лет назад. При обсуждении биохимической роли селена необходимо принимать во внимание тесную связь этого элемента с витамином Е и серосодержащими аминокислотами метионином и цистеином. Взаимосвязь селена и витамина Е имеет особое значение, поскольку один компонент питания может компенсировать дефицит другого. Тем не менее, показано, что у многих животных селен не может быть полностью заменен витамином Е и имеет отдельную, уникальную функцию. Известно, что селен является обязательным компонентом глутатионпероксидазы, которая защищает клетки от разрушения окислителями (в частности, пероксидами липидов), выделяющимися в организме в ходе разнообразных метаболических процессов. Для образования этого фермента требуются серосодержащие аминокислоты; витамин Е, по-видимому, действует внутри мембран, предотвращая окисление липидов. В этом смысле, функции этих трех компонентов пищи тесно связаны. тОчевидно, что функции селена очень сложны, и до сих пор многое об этом микроэлементе нам не известно. Hапример, он может участвовать в процессах, не имеющих отношение к его функции компонента глутатионпероксидазы. Показано, что селен защищает организм от отравления свинцом, кадмием и ртутью, кроме того, в некоторых как экспериментальных, так и клинических исследованиях его применяли в качестве противоракового препарата. Дефицит селена может иметь самые разнообразные последствия. Одним из них является дистрофия ске- летных и сердечных мышц, наблюдаемая у собак. Влияние недостатка селена на другие виды животных проявляется в нарушении репродуктивной функции и появлении отека. Как упоминалось ранее, селен в больших дозах обладает высокой токсичностью, и результаты проведенных исследований позволяют предположить, что разница между рекомендуемой нормой приема и токсичной дозой может быть достаточно мала. Следовательно, неразумные добавки к пищевых продуктам селена могут быть очень опасны.
Кобальт
Кобальт входит в состав витамина B12, и это, по-видимому, является его единственной биологической функцией в организме собаки и кошки. В лабораторных условиях кобальт может заменять цинк в ряде цинксодержащих ферментов, однако неизвестно, имеет ли это обстоятельство какое-либо биологическое значение. В организме лошади витамин B12 может синтезироваться бактериями слепой и толстой кишки в присутствии кобальта. В организме собаки и кошки этот синтез может иметь лишь ограниченное значение. Вероятно, для того чтобы играть существенную роль в питании, кобальт должен потребляться собакой и кошкой, главным образом, в форме витамина В12. В условиях достаточного потребления витамина В12 вряд ли может возникнуть необходимость в добавках кобальта. Витамин В12 станет предметом более подробного обсуждения в этой главе позднее.
Другие микроэлементы
Доказано, что для сохранения здоровья млекопитающие нуждаются в ряде микроэлементов, хотя для домашних животных еще не установлены соответствующие специфические потребности. Hаблюдения за другими животными показали, что необходимые концентрации этих микроэлементов очень низки, поэтому вероятность возникновения дефицита любого из них при нормальном кормлении практически отсутствует. Hаоборот, как и в случае большинства микроэлементов, при употреблении в больших количествах все эти вещества токсичны, однако допустимые концентрации этих веществ варьируют в зависимости от элемента. Мышьяк, ванадий, фтор и молибден обладают наибольшей токсичностью, тогда как относительно высокие концентрации никеля и хрома могут потребляться без вредных последствий.
Заключение
Минеральные вещества и макроэлементы - главные минеральные вещества - это кальций и фосфор, которые необходимы организму для роста, восстановления и формирования большей части скелета и зубов. Железо, медь и цинк обычно определяются как микроэлементы, так как они требуются в значительно меньших количествах.
Библиографический список
1. Шумилин, И.С. Справочник - состав и питательность кормов / И. С. Шумилин. - М.: Агропромиздат, 1986.
2. Петрухин, И.В. Корма и кормовые добавки. Справочник / И.В. Петрухин. - М.: Росагропромиздат, 1989.
3. Лапшин С. А. Новое в минеральном питании сельскохозяйственных животных / С.А. Лапшин, Б. Д. Кальницкий и др. -М.. Росагропромиздат, 1988.
4. Кальницкий, Б. Д. Минеральные вещества в кормлении животных / Б.Д. Кальницкий. -М.: Агропромиздат, 1985.
5. Григорьев, Н.Г. Биологическая полноценность кормов / Н.Г. Григорьев, Н.П.Волков, Е.С. Воробьев и др.. -М.: ВО «Агропромиздат», 1989.
6. Макариев, Н.Г. Кормление сельскохозяйственных животных/ Н.Г. Макариев. - Калуга: ГУП «Облиздат», 1999.