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.**
исследовательскую практику позволило изучить такие стороны минерального метаболизма, которые раньше были недоступны экспериментатору (обмен между пищеварительным трактом и кровью, включение элементов в биополимеры тканей, размеры обменноспособных фондов минеральных элементов в организме, трансплацентарный переход элементов и пр.). Важен тот факт, что радиоизотопы биотических элементов вводятся в организм в индикаторных дозах (в концентрации 0,05-Ю -" 6 или меньше) без увеличения содержания изучаемого элемента в корме или тканях выше физиологического уровня. Вместе с тем использование радиоиндикаторного метода требует высокого уровня методической подготовки экспериментатора, ибо интерпретация полученных результатов нередко затруднительна.
Так, применение радиоактивных индикаторов (например, 4 5 Са или 3 2 Р) для изучения уровня абсорбции или баланса минеральных элементов может давать завышенные результаты вследствие таких причин: 1) предпочтительного всасывания хорошо растворимых солей радиоизотопов в пищеварительном тракте, 2) процессов изоионного обмена в костной ткани, 3) эндогенной экскреции меченого элемента ниже активных зон абсорбции. Более перспективна в.этом плане методика одновременного введения двух радиоизотопов одного и того же элемента (например, 4 5 Са и 4 7 Са) —одного в вену, другого per os. Процент абсорбированного элемента рассчитывают по отношению количества перорально введенного радиоизотопа, обнаруженного в моче, к количеству, обнаруженному в моче при внутривенном введении.
С помощью радиоактивных индикаторов биотических элементов можно проследить за распределением соответствующих элементов по органам и тканям, но нельзя определить их концентрацию.
Ангиостомия кровеносных сосудов и минеральный анализ крови. Методика вживления нейлоновых или тефлоновых катетеров в кровеносные и лимфатические сосуды животных описана в соответствующих руководствах [1, 39 и др.]. Получение и исследование крови из воротной вены в разные фазы пищеварения и сравнение данных с соответствующими показателями в периферической крови позволяют изучить динамику абсорбции минеральных элементов в желудке и кишечнике, формы их связей с веществами-переносчиками, аккумуляцию в печени и других органах.
Перфузия изолированных участков желудка (рубца) и кишечника изотоническими растворами. Этот метод применяют для изучения механизма переноса ионов через кишечную стенку, роли разных отделов кишечника в абсорбции минеральных веществ, взаимодействия элементов в процессе всасывания, влияния гор монов и метаболитов на процессы абсорбции, экскреции минеральных элементов из крови и т. п.
Метод применяют в двух вариантах — in vivo и in vitro. В пер-
