В практике животноводства (птицеводства, свиноводства) предпринимались попытки повысить усвояемость микроэлементов из рационов (которая в целом довольно низка) путем добавления к ним сильных хелатообразователей (ЭДТУ, производных аминоуксусной кислоты и др.) или путем введения per os специально изготовленных хелатных соединений микроэлементов. Результаты оказались противоречивыми и определенно не подтвердили преимуществ хелатонов, особенно неорганических, что, однако, не дискредитирует проблему в целом.
Эффективными оказались, в частности, железо-декстрановые препараты, глицерофосфат, глюконат и фумарат железа, глютамат меди и другие металлоорганические соединения.
Установлено [36], что медь всасывается наиболее эффективно из низкомолекулярных координационных соединений, которые не подвергаются воздействию макромолекул в желудочно-кишечном тракте (табл. 9). При даче меди в составе Cu-аминокислотных или Cu-пептидных комплексов она накапливается в печени в большей степени, чем при даче сернокислой меди. С увеличением полимеризации комплекса концентрация меди в печени снижается.
9. Концентрация меди в печени при добавке Cu-аминокислотных комплексов
| Добавки | Си в печени, мкг/г | Добавки | Си в пе чени, мкг/г |
|---|---|---|---|
| Без добавок | 4,4 | Cu-L-аланин | 25,5 |
| CuS0 4-5H 20 | 17,5 | Cu-L-лейцил-лейцил-лей- | 27,4 |
| Cu-DL-аланин | 19,6 | цин | |
| Си-поли-Ь-аланин | 21,5 | Cu-DL-лейцин | 28,4 |
| Cu-L-аланин-аланин | 22,1 | Cu-L-лейцил-лейцин | 32,0 |
| Cu-L-лейцин | 43,2 |
В опытах на птице [34] показано, что влияние хелатов на усвоение цинка связано с их константой устойчивости (КУ). При КУ менее 13 или более 17 хелат малоактивен. Эффективен хелат в том случае, если его КУ выше, чем у соединений микроэлементов с компонентами корма и ниже, чем у их соединений в тканях организма. В этом случае хелатирующий агент захватывает металл из корма, транспортирует через кишечную стенку и отдает тканям. Константы устойчивости соединений микроэлементов с некоторыми органическими лигандами приведены в таблице 10.
Учитывая, что в организме микроэлементы находятся в основном в виде хелатов, где аддендом служат макромолекулы, предпринимаются успешные попытки парентерального применения хелаткомплексов биогенных металлов (Cu-глицината, Си-глютамата, Fe-глютамата, Си-Со-йодпротеина и др.) при терапии некоторых заболеваний, а также с целью повышения иммунологических свойств организма. Показана более высокая биологическая активность этих комплексов в сравнении с ионной формой металлов (исследования лаборатории X. Ш. Казакова).
10. Константы устойчивости (log К) некоторых распространенных хелатов [40],
(отношение лиганд/металл 1 : 1 в Н 2 0 при 20 С)
| Лиганд | Си*+ | Ni2+ | Zn2+ | Со2+ | F e 2 + | M n 2 + | Mg2+ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Глицин Цистеин Гистидин Гистамин | 8,5 0* 10,5 10 | 6 10 9 7 | 5 10 7 5 | 0** 7 5 | 4 6 5 4 | 3 4 4 ? | 2 4 4 ? ? |
| Этилендиамин ЭДТУ Гуанозин | 11 19 6 | 8 18 4 | 6 16 4,5 | 6 16 3 | 4 14 4 | 3 13,5 3 | 9 ? |
| Щавелевая кислота | 6 | 5,5 | 5 | 4,5 | 4,5 | 4 | 3 |
| Салициловая кислота | 11 | 7 | 7 | 7 | 6 | 6 | ? |
| Тетрациклин | 8 | 6 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 |
*** Цистеин не образует связей с медью.**
**** Образование металл-хелата происходит при соотношении 3:1, константа стабильности равна 16.**
Хелатирующими агентами являются и антибиотики, в частности антибиотики тетрациклинового ряда. Они способствуют абсорбции фосфора и кальция (при оптимальном или субоптимальном уровне последнего), а также меди, кобальта и других микроэлементов (табл. 11).
11. Влияние хлортетрациклина (ХТЦ) на отложение микроэлементов у растущих поросят [37]
| Рацион Рацион | Си | Zn | Суточное Со | отложение Fe | Al | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Без добавок | 0,3 | 10,7 | 5,1 | 102 | 129 | 183 |
| С добавкой 33 мг ХТЦ | 1,0 | 22,8 | 12,8 | 130 | 138 | 175 |
В желудочно-кишечном тракте возможны и другие механизмы повышения эффективности абсорбции, помимо образования хелаткомплексов. Один из них — изменение активной реакции среды содержимого. Предполагается, в частности, что благоприятное влияние лактозы на всасывание двухвалентных ионов (Са, Mg, Sr, Ва, Zn) и всех видов животных и молодняка птицы (у последних фермент лактаза в пищеварительных соках отсутствует) обусловлено ферментацией лактозы бактериальной микрофлорой. Образующаяся при этом молочная кислота стимулирует рост ацидофильных бактерий и снижает величину рН в нижних отделах пищеварительного тракта. Возможно, впрочем, что это не единственый путь влияния лактозы на абсорбцию.
2.5. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА У ЖИВОТНЫХ
В данном разделе речь идет именно о методах изучения минерального обмена, т.е. абсорбции, удержания, тканевого метаболизма и экскреции минеральных элементов. Методы же определения потребностей в минеральных веществах и полноценности минерального питания животных изложены в главах 11 и 16.
Ниже дана краткая характеристика основных методов изучения минерального обмена у сельскохозяйственных животных.
Исследование абсорбции и удержания минеральных элементов в организме путем определения их баланса. В балансовых опытах сравнивают поступление исследуемого элемента с кормом и выделение его из организма с калом и мочой; по разнице определяют количество удержанного элемента (Э): Э корма — Э кала = абсорбции. Э корма—(Э кала+Э мочи) =удержанию*.
Величину действительной (истинной) абсорбции, или истинного усвоения, обычным балансовым методом определить нельзя, так как с калом выделяется не только невсосавшийся, но и так называемый эндогенный элемент. Последний представляет собой элемент, уже участвовавший в метаболических процессах и выделившийся в просвет желудочно-кишечного канала либо с пищеварительными соками, либо непосредственно через кишечную стенку. Определение величины эндогенных потерь основано на использовании методики изотопного разбавления, подробно описанной ниже (глава 8).
Определение абсорбции минеральных элементов в разных отделах желудочно-кишечного тракта с помощью инертных веществ. Метод инертных меток позволяет значительно упростить процесс определения видимой, или кажущейся, абсорбции, не прибегая к полному сбору экскретов. Он основан на использовании плохо абсорбируемых веществ (окиси хрома, полиэтиленгликоля, радиоактивного цезия и иттрия и др.), равномерно распределенных в корме. О величине абсорбции судят по соотношению элемент : метка в корме и кале. При убое животных в разные промежутки времени после скармливания метки и исследовании химуса можно определить видимую абсорбцию элемента в различных участках пищеварительного тракта**.
Общая формула расчетов (Э — исследуемый элемент):
Исследование обмена минеральных элементов с помощью радиоактивных индикаторов. Внедрение этого уникального метода в
*** Синонимы — усвоение, ретенция. У птиц удержание=Э корма — Э помета. ** То же можно сделать, получая порции химуса из разных отделов кишечника у полифистульного животного.**
