изменениями в последовательности пуриновых и пиримидиновых оснований в гене и не восстановленные ферментами до нормально состояния.
Первичные мутации, как правило, не сопровождаются возникновением болезни, так как происходят обычно в одной из хромосом, и индивидуум, получивший такую мутацию, становится гетерозиготным носителем повреждения в гене. Мутантный ген в гетерозиготном состоянии часто не проявляется как болезнь и существенно не снижает жизнеспособность организма. Это способствует распространению его в популяции. При вторичных мутациях, если каждый из родителей является носителем мутантного гена, возможно образование зигот по дефектному аллелю.
С помощью генной терапии можно изменить генетическую наследственность, исправив метаболические нарушения, вызванные мутантными генами. Выздоровевший организм, получивший полноценное питание во все периоды онтогенеза, будет формироваться в новом качестве и в автоматическом режиме осуществлять нормальную динамическую устойчивость физиологических функций.
Такие мутации могут быть первичными. Если возникли в гаметах или в процессе формирования зиготы, или вторичными, если мутантный ген возник раньше и был передан последующему поколению по наследству.
Из жизненно важных факторов, обуславливающих устойчивость физиологических функций живых организмов, наименее изученной в плане эффективного использования в производстве, остается питательная среда. В равной мере это относится и к почвенным растворам, и к кормам и пищевым продуктам. Несмотря на то, что химический состав всех этих сред и потребность в элементах питания изучены на уровне стадийного развития, процесс использования их несовершенен.
В организме постоянно происходит образование и разрушение жизненно необходимых биокомплексов, построенных из биогенных элементов и это определяет их функциональную индивидуальность. За счет обмена с окружающей средой поддерживается на определенном уровне баланс и структура соединений, обеспечивающих устойчивое равновесие веществ, биохимических процессов и физиологических функций. Нарушение этого состояния смещает указанное равновесие в ту или иную стороны, что приводит к изменениям в метаболических процессах. Нарушение обмена веществ обуславливает процесс мутации, в результате происходят изменения наследственных свойств организма, которые передаются из поколения в поколение. Процесс этот в настоящее время спонтанный, неуправляемый, в результате чего наряду с положительными отклонениями от нормы проявляются и патологические.
Управлять этими сложными процессами, действуя на следственные их проявления, а не причинные, можно получить локальный эффект недолговременного значения.
Принимая физиологическую полноценность питательной среды за причинное начало биохимических реакций и управляя им научно-обоснованными методами, можно получить положительный результат системного значения, исключить рецидив и хронические проявления патологий.
Сложность оценки, контроля и управления питанием заключается в том, что питательная среда, представленная совокупностью разноструктурных органоминеральных соединений, изменяется во времени, пространстве и в процессе хозяйственной деятельности.
Существующие методы и методики оптимизации баланса питательной среды нацелены на решение проблемы вне системы, путем устранения дефицита в какомлибо элементе или снижении уровня избытка, показатели которого уже критические (тяжелые металлы). Решение проблемных вопросов в таком плане проводилось десятилетиями, и результаты исследований были положительными в лабораториях, а в производстве - малоэффективными или вредными. Так, например, многие десятилетия (и сейчас не снята с повестки) решалась проблема повышения белковости корма в молочном скотоводстве, обосновывалось интродуцирование новых «кормовых» растений (крестоцветные, борщевик Сосновского, щавель тяньшанский, козлятник восточный и др.), повышение уровня кормления (выше норм, разработанных ВИЖ), кормление в летний период консервированными кормами, внедрение узконаправленных типов кормления (сенажный, силосный, сенной, концентратный и др.), создание культурных пастбищ, и особенно зеленых конвейеров набором культур, имеющих высокий выход фитомассы.
Низкая эффективность этих исследований объясняется отсутствием методик объективной оценки ситуации, а порой попыткой выдать желаемое за неоспоримый факт. На примере разработок схем и структур севооборотов, особенно кормовых, четко виден односторонний подход к решению вопроса – агрономический. В основу таких разработок были положены принципы чередования культур по предшественникам, улучшающим плодородие, фитосанитарное состояние почвы и накапливающие высокий урожай физической массы. Такое решение явно половинчатое, так как заготовленные и скормленные корма отвечали требованиям зоотехнических норм кормления, как минимум на 40-50%. Еще более низкий эффект обеспечивали кормовые севообороты, к которым относили те схемы, в структуре которых кормовые культуры в любом наборе составляли не менее 50%. Такое примитивное определение кормового типа севооборота не позволяло решать проблемы полноценного кормления, так как перенасыщение кормовой базы высокопродуктивными (по фитомассе) культурами не позволяло формировать полноценные рационы. Если же какое-то время из несбалансированной кормовой базы составлялись полноценные рационы, то в оставшийся период кормления дисбаланс рационов становился критическим. Это, в свою очередь, приводило к потере 40-50% уже съеденного корма, нарушению гомеостаза со всеми вытекающими последствиями – существенному недобору продукции и низким показателям её полноценности.
Всё многообразие процессов, которые формируют живые организмы и обуславливают их функциональную деятельность, как в сфере сельскохозяйственного производства, так и деятельности человека, на современном уровне представляют собой систему, улучшение которой осуществляется действием на отдельные звенья. Это приводит в конечном итоге к ложному или временному эффекту. Эффективное решение проблемы одного звена системы может быть признано лишь при отсутствии отрицательного действия на другие или на общий показатель системы. Поэтому выделенные в разряд полезных, высокоурожайные кормовые культуры, имеющие в составе один и даже два-три «ценных» элемента (протеин, железо, витамин С или др.) при оценке всей совокупности и конечному результату будут малоэффективными. С этой точки зрения кормовой севооборот может отвечать целевому назначению, если
структура производимых кормов обеспечит структурный состав полноценных рационов. Такой паритет может быть достигнут, если основой для расчета структуры севооборота будет использована структура полноценного рациона для конкретного периода кормления. Кормовая база, сформированная в структуре полевых и специализированных севооборотов, корректироваться прифермским кормопроизводством.
Не решают проблемы питания рекомендации по использованию кормов, кормовых добавок и сырьевых ресурсов, в которых «много» того или иного «ценного» элемента. Неоспоримым является необходимость во всех элементах питания не выделять «важность» корма по количеству в нем железа, кальция, йода или других элементов. При важности железа или другого элемента для организма в целом не следует решать проблему насыщения ими корма, не зная показателей суточной потребности в них. Все органы в равной мере, как и элементы питания и факторы жизни равнозначны и незаменимы. Поэтому железо, кальций или йод и др. не более важны, чем кобальт, медь, селен и т.д. А обоснование «важности», например, железа, потому что оно входит в состав гемоглобина крови, и поэтому в первую очередь нужно применять корма с высоким содержанием его – абсурдно. Расчеты показывают, что в период летнего кормления, когда зелёные корма являются основой рациона в молочном животноводстве фактическая обеспеченность железом в 3-5 раз превышает его потребность. А избыточное содержание железа приводит к неспецифическому связыванию этого элемента с молекулой ДНК и вызывает образование гидроксильных радикалов, которые разрушают структуру азотистых оснований. Свободнорадикальное окисление нарушает структуру многих молекул. В белках окисление некоторых аминокислот приводит к разрушению белковой структуры.
Отдельные элементы, в том числе и железо, не участвуют в процессе метаболизма в виде радикальных моноформ, а образуют комплексные соединения, в которых обязательно имеется хотя бы одна связь, возникшая по донорно-акцепторному механизму. Поэтому, обеспечив оптимальное его количество при дефиците какоголибо элемента в лиганде (молекулы или ионы – доноры, непосредственно связанные с комплексообразователем) невозможно получить соединения, обеспечивающие полноценную функциональную деятельность органа.
На примере железа (комплексообразователь) можно наглядно представить, что оптимум его в организме при недостатке азота не образует гем, а дефицит воды или белковая неполноценность глобина в определенной мере нарушат функциональную деятельность крови. Так что это факт ещё раз доказывает равнозначимость свойств элементов, и дефицит или избыток какого-либо не обеспечивает формирование полноценного органа и состава среды для его оптимальной деятельности.
Полноценность питания следует регулировать не в отдельных звеньях биоценоза: почва – растение; растение – животное; продукция животноводства – человек, а во взаимосвязи всех звеньев биосферы. При таком решении проблемы эффективность будет максимально целевой. Расчеты показывают, что неконтролируемые рационы обеспечивают полноценность питания не более чем на 50%, что приводит к перерасходу кормов (продуктов), к функциональным нарушениям в организме, нерациональному использованию энергетического потенциала и другим нежелательным проявлениям. Оптимальный баланс элементов питания, обеспечивая состав и свойства внутренней среды, обуславливает устойчивость физиологических функций, формирует
