Минеральные вещества поступают в организм с кормами, с водой и, возможно, частично с воздухом, в частности йод. В растениях, зерновых концентратах и в других кормах растительного происхождения макро- и микроэлементы находятся в связанных формах с белками, углеводами, липидами и биологически активными веществами; в воде, в минеральных добавках — в виде химических неорганических соединений.
В процессе переваривания кормов в результате действия ферментов, микроорганизмов органически связанные формы минеральных веществ высвобождаются из растительных клеток, неорганические соли включаются в биокомплексы. В процессе всасывания в тонком отделе желудочно-кишечного тракта происходят сложные превращения соединений и форм минеральных веществ. В кровь и лимфу минеральные вещества поступают также в биологически активных формах. С током крови они разносятся в различные органы. В органах и тканях минеральные вещества распределены неравномерно. Так, кальций и фосфор задерживаются в большей степени в костной ткани, йод — в щитовидной железе, цинк — в половых органах. В ряде органов, например в печени, в нервной системе, в железах внутренней секреции минеральных веществ, особенно микроэлементов, значительно больше, чем в других органах и тканях. Объяснить это можно тем, что в комплексных соединениях с органическими веществами минеральные элементы участвуют в процессах обмена веществ, в синтезе белка, в образовании энергии из углеводов и липидов, и поэтому в органах с высокой интенсивностью обменных и синтетических процессов больше и минеральных веществ, в частности микроэлементов. Поэтому органы с высоким уровнем минеральных веществ в них, за исключением кальция, фосфора и магния в костях, не всегда можно считать истинным депо макро- и микроэлементов в организме. В процессе обмена веществ происходит перемещение в определенных пределах минеральных веществ из одних органов в другие, они откладываются в шерстном покрове, копытном роге, выделяются с молоком, слюной, калом, мочой.
Таким образом, нет такого органа или ткани, в которых не обнаруживали бы минеральные вещества. Кроме уровня поступления с кормами, физиологической функции ткани, содержание макро- и микроэлементов в органах находится в зависимости от возраста животного, пола, физиологического состояния (беременность, лактация) и сезона года. Такого рода лабильность содержания минеральных веществ в органах и тканях определяет методические трудности организации и проведения контроля за полноценностью минерального питания по содержанию элементов в организме животного. Этим же можно объяснить и противоречивость данных многочисленных исследователей; одни из них в экспериментах находили определенную, а в ряде случаев даже пряхмую зависимость между содержанием минеральных веществ в кормах и в организме, другие такой зависимости не находили.
Так, В. И. Георгиевский с сотрудниками [2] провели интересные исследования, в которых весьма убедительно показали, что содержание микроэлементов в печени адекватно отражает степень обеспеченности ими организма в целом. При введении в рацион солей железа, меди, цинка, марганца, кобальта содержание этих элементов в образцах печени, взятых методом биопсии, было выше, чем в контроле. Особенно четкая зависимость содержания микроэлементов в печени от уровня их в рационе выявлена у телят в ранний постэмбриональный период. В то же время не установлено [11] корреляции между содержанием кальция и фосфора в грубых кормах и концентрацией этих элементов в организме коров, а также между содержанием кальция и фосфора в корме и в организме с признаками недостаточности элементов.
Считают [9], что концентрация кальция в организме находится в очень тесной связи с поступлением и выделением его из организма. Катаболизм кальция регулирует паратгормон, а анаболизм— тиреокальцитонин. При повышенном выделении кальция и фосфора с мочой и использовании их из костей увеличивается всасывание этих элементов в кишечнике. При избыточном поступлении их в организм увеличивается остеогенез и выделение их солей почками, и поэтому снижение уровня данных элементов в крови свидетельствует о нарушении гормональной регуляции минерального обмена.
Особенно много расхождений в оценке минерального питания животных по содержанию минеральных веществ в крови. Кровь, как наиболее доступную для исследования ткань, чаще всего используют в самых разнообразных экспериментах; как правило, неорганический кальций и фосфор определяют в сыворотке крови, магний, натрий, микроэлементы — как в цельной крови, так и в сыворотке. Методы исследования при этом также отличаются большим разнообразием, что еще больше затрудняет интерпретацию результатов.
Обширные эксперименты с разным уровнем цинка в полусинтетическом рационе позволили установить [13], что при низком содержании этого элемента в кормах концентрация его в цельной крови изменяется незначительно, в то время как в сыворотке его количество через неделю после начала опыта снижается на 50%, а через 19 недель — на 75% от исходной величины. На основании опытов сделан вывод о том, что уровень цинка в сыворотке крови является хорошим тестом для оценки обеспеченности коров этим элементом. В то же время некоторые исследователи не находили изменений содержания микроэлементов, в частности меди [5] и железа в крови [16] при избыточном поступлении этих элементов. На основании этого было высказано мнение, что содержание микроэлементов в крови не имеет диагностического значения и не характеризует их уровень в организме, так как колебания их в крови в течение суток могут достигать ± 5 0 % .
В нашей лаборатории [7] более 15 лет изучали содержание
микроэлементов — меди, цинка, кобальта, марганца и йода —в крови при разных условиях кормления молочных коров. Длительными научно-хозяйственными опытами было установлено, что при сбалансированном по основным элементам питания малоконцентратном типе кормления высокопродуктивных коров содержание микроэлементов в крови в разные сезоны года и в разные периоды лактации колебалось в следующих пределах (в мкг%): меди 80—120, цинка 250—450, марганца 20—50, кобальта 3—6, йода, связанного с белком (СБИ), 4,5—5,0, что многими исследователями принято считать за физиологическую норму. Введение в рацион добавок солей этих микроэлементов в физиологических (профилактических) дозах не вызвало существенных сдвигов уровня микроэлементов в крови.
При концентратном типе кормления (недостаточном поступлении микроэлементов с кормами в абсолютных величинах и в расчете на 1 корм. ед. или на 100 г переваримого протеина) микроэлементов в крови содержалось в 3—5 раз меньше, чем при сочном и сенном малоконцентратных типах кормления. Особенно низким уровень микроэлементов в крови был у коров с клиническими признаками нарушений обмена веществ типа кетозов: концентрация меди в крови у них снизилась до 8—10 мкг%, цинка — до 40—70, марганца — до 2—5, кобальта — до 0,1—0,5 мкг%, в то же время уровень СБИ был повышен до 5,5—8 при низком уровне неорганического йода—0,8—2,0 мкг%.
Введение солей дефицитных элементов в рацион при этих условиях сопровождалось увеличением содержания микроэлементов в крови до приведенных выше показателей у клинически здоровых животных при малоконцентратном типе кормления.
По всей вероятности, расхождения в оценке состояния минерального обмена были связаны с тем, что изучение коррелятивных связей между уровнем минеральных веществ в рационе и в крови проводилось в условиях, когда в рационе колебания содержания макро- и микроэлементов были незначительными и в организме имелись их достаточные резервы. В этом случае в течение определенного периода организм адаптировал на колебания минеральных веществ в рационе поддержанием гомеостаза на оптимальном уровне. При длительном дефиците одного или группы элементов в рационе или нарушенном их усвоении, а. также при повышенном выделении наступает срыв адаптации и снижается их концентрация как в органах, так и в крови, т. е. при выраженном дефиците микроэлементов в организме их уровень в крови падает в несколько (в 5—10) раз по сравнению с физиологическим пределом колебаний, который составляет 10—30% от средних величин. Отклонения до 50% в течение суток, о чем свидетельствуют некоторые исследования, указывают на резкие изменения минерального обмена в организме.
Это подтверждается многими исследованиями. Так, М. Oplistil и др. [12] отмечают, что концентрация кальция в сыворотке крови
