Биологический эффект кобальта обусловлен главным образом (а может быть, исключительно) его присутствием в молекуле витамина В12, содержащего 4,5 вес.% трехвалентного кобальта. Подкормки солями кобальта крупного рогатого скота, овец, свиней, лошадей, кроликов усиливают синтез витамина В12, повышают его отложение в тканях и выделение с молоком.
Действие витамина B i 2 на организм животных многообразно. Он регулирует гемопоэз (активирует синтез протопорфирина), влияет на азотный, нуклеиновый, углеводный и минеральный обмен. В качестве кофермента витамин B i 2 принимает участие в реакциях трансметилирования (синтез метионина, образование метана, синтез ацетата из С0 2 ) и переноса кислорода (глютаматмутазная, метилмалонин-коэнзим А-мутазная, диолдегидратазная реакции, и восстановление рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды, изомерация р-лизина и др.). Особенно важную роль для жвачных играет мутазная реакция метилмалонин-коэнзима А, связанная с обменом пропионовой кислоты. Она заключается в карбоксилировании пропионил-КоА до метилмалонил-КоА и изомеризации последнего в сукцинил-КоА.
карбоксилаза Пропионил—КоА+С0 2 ^метилмалонил—КоА, мутаза Метилмалонил—КоА ^сукцинил—КоА
Наряду с этим высказывается мнение, что действие кобальта на обменные процессы не исчерпывается его участием в синтезе витамина В12. Показана селективность клеточных органелл тканей но отношению к 5 8 Со — B i 2 и 5 8 Со, а также перераспределение этих веществ в организме во время беременности [20]. В связи с этим постулируется наличие в тканях других активных комплексных соединений кобальта, помимо витамина В12.
Предполагается, что ионп С о 2 + необходимы для гемопоэза независимо от витамина В12. Возможно, это связано с блокированием Со 2+ сульфгидрильных групп цистина и глютатиона, что вызывает гипоксию с последующим образованием гемопоэтических факторов, в частности эритропоэтина [31].
Имеются данные об активирующем влиянии ионов Со 2+ на ферменты — аргиназу, глицинглицилдипептидазу, щелочную фосфатазу, карбоангидразу, альдолазу, декарбоксилазу, щавелевоянтарной кислоты, дезоксирибонуклеазу, хотя во многих случаях Со 2 + может быть заменен другим ионом. Поскольку для ионов Со 2 + возможны четыре различных конфигурации, предполагается, что он может входить в активные центры ферментов, обладающих низкой симметрией [24].
Пероральное введение хлорида кобальта овцам усиливает секрецию и протеолитическую активность желчно-панкреатического сока [21].
7.3.5. Влияние недостатка или избытка кобальта
Случаи спонтанной кобальтовой недостаточности зарегистрированы у крупного рогатого скота и овец. Заболевание известно под названиями энзоотический маразм, солевая болезнь, кустарниковая болезнь, «сухотка» и др. Причина его — низкое содержание кобальта в почве и растениях (менее 0,1—0,08 мг/кг). Основные признаки гипокобальтоза: анемия, потеря и извращение аппетита, изменения шерстного покрова, истощение (рис. 7.8 и 7.9). Отмечается жировая дегенерация печени, падение уровня витамина В \2 в крови и печени (см. раздел 13.1.6).
Гипокобальтоз с аналогичными признаками был вызван у овец в эксперименте. На ранних стадиях недостаточности наблюдается микроцитарная и гиперхромная анемия, затем она становится нормоцитарной и нормохромной, а в конце болезни — микроцитарной и гипохромной.
Это объясняется угнетением реакции восстановления рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды и соответственно торможением синтеза ДНК без угнетения синтеза РНК [64].
Диапазон между биотической и токсической фазами кобальта широк и в практических условиях его передозировка в рационах маловероятна. В опытах на цыплятах токсический эффект (на
Рис. 7.8. Корова с типичными симптомами дефицита кобальта (истощение, грубая шерсть, выгибание спины) [54].
Рис. 7.9. Овца находившаяся на пастбище, дефицитном по кобальту (исхудание, свалявшаяся шерсть)
рост) отсутствовал при использовании даже стократных доз кобальта.
У всех видов животных резкий избыток кобальта вызывает полицитемию, потерю аппетита, нарушение роста. Резко возрастает уровень кобальта в волосяном покрове. Предельным уровнем кобальта считают: для телят — 0,5 мг/кг, для коров — 1,0, для овец— 2—3, для цыплят — 3,0—3,5 мг/кг живой массы в сутки.
7.4. ЦИНК
Цинк — химический элемент побочной подгруппы I I группы периодической системы. В земной коре содержится в количестве 0,004 вес.%, входит в состав полиметаллических руд. В природе представлен пятью стабильными изотопами с атомной массой 64, 66, 67, 70 в соотношении соответственно 48,9%, 27,8, 4,1, 18,6 и 0,6%. Из девяти радиоактивных изотопов цинка практическое применение в биологии нашел только о д и н — 6 5 Z n с периодом полураспада 245 дней. В 98,5% случаев 6 5 Zn распадается путем захвата орбитального электрона с К-уровня и последующего испускания мягкого рентгеновского излучения. В остальных случаях наблюдается р+-распад с максимальной энергией излучения 0,324 мэв. 45,5% всех распадов 6 5 Zn сопровождается у-излучением с максимальной энергией 1,12 мэв. Не будучи продуктом деления урана, 6 5 Zn тем не менее является одним из элементов, загрязняющих атмосферу при ядерных взрывах.
