– нитрозогемоглобин. Кислород в составе нитрозогемоглобина в 60 раз прочнее связан, чем кислород оксигемоглобина, обуславливая тем самым нарушение кислородного обмена до кислородного голодания.
В желудке нитраты образуют азотистую кислоту, которая при взаимодействии со вторичными аминами образует – нитрозамины – сильные канцерогены. В России санитарные нормы регламентируют содержание нитратов в питьевой воде, так как излишек их может привести к различным заболеваниям. Вещества, поступающие в атмосферу в процессе естественного круговорота, выводятся из неё благодаря динамическому равновесию, существующему в биосфере. Поэтому они не представляют опасности для жизнедеятельности. В процессе же производственной деятельности человека, особенно с внедрением интенсивных технологий, дисбаланс азота может проявиться и в почвенной среде и скотоводческих помещениях (при плохой вентиляции) и, особенно, при неразумном, бесконтрольном применении гербицидов и пестицидов. Ежегодно в атмосферу выбрасывается 2,3 млрд тонн вредных примесей, доля оксида азота в которых составляет 15%.
Анализ азота и его соединений, участвующих в процессе жизнедеятельности является свидетельством важности элемента и жизненной необходимости в нем, но положительный эффект может быть получен лишь при оптимальном балансе его, как во внутренней, так и внешней средах.
4.1.5 Фосфор
В природе фосфор встречается только в формах, содержащих кислород. Это обусловлено тем, что фосфор образует с кислородом более прочные связи, чем с другими органогенами. В организме фосфор встречается только в виде фосфатов, неорганических и органических. Фосфаты в живых организмах играют две ключевые роли. Они служат структурными компонентами скелета, клеточных мембран и нуклеиновых кислот. Костная ткань построена в основном из гидроксиапатита Са5 (РО4)3 ОН. Основу липидного бислоя биологических мембран составляют фосфолипиды, которые в результате межмолекулярных взаимодействий, удерживающих друг возле друга углеводородные радикалы, образуют внутренний липофильный (гидрофобный) слой мембраны. Гидрофильные фрагменты расположены на внешней поверхности мембраны и образуют гидрофильный слой.
Клеточные мембраны играют очень важную роль в жизнедеятельности организма. Они отделяют клеточное содержимое от внешней среды, обеспечивая поддержание различий в составе вне- и внутриклеточной среды, регулируют обмен между клеткой и средой, делят клетки на отсеки и регулируют между ними обмен. Некоторые биохимические реакции протекают на самих мембранах. Клеточные мембраны обладают избирательной проницательностью. Через них диффундирует глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, глицерин и некоторые ионы, причем сами мембраны в определенной мере регулируют эти процессы. На внешней поверхности мембраны располагаются рецепторные участки для распознавания веществ, поступающих из окружающей среды.
Не менее важна в организме и роль нуклеиновых кислот, остов которых состоит из рибозо- и дизоксирибозофосфатных цепей. Фосфорная кислота входит в состав нуклеотидов, которые играют важную роль в живых системах. Они содержат в своем
составе ди- и трифосфатные группировки. Важнейшими среди этих производных являются аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифосфат (АТФ), которые в результате взаимопревращений, путем наращивания или отщепления фосфатных групп, в клетке аккумулируют химическую энергию и используют её для биохимических и физиологических процессов.
Чтобы удовлетворить потребность организма в химической энергии вся АТФ организма в течение суток должна десятки тысяч раз прогидролизоваться до АДФ и фосфата с последующим ресинтезом. Образование АТФ происходит в основном в митохондриях за счет энергии, выделяющейся при биологическом окислении. Энергия гидролиза АТФ является главной энергетической силой, обеспечивающей круговорот энергии в клетках. Поэтому недостаток фосфора в кормовом сырье при всех прочих оптимальных параметрах его, в том числе и необходимый суточный объем энергии, не позволит использовать её в полном объеме. Синтез АТФ может осуществляться за счет запасов фосфора в органах, не имеющих энергетического обмена. В этом случае будет происходить нарушение структуры этих органов и обострение негативных процессов, вызывающих патологические изменения.
Обмен фосфора в организме тесно связан с обменом кальция, но связь эта антагонистична. При увеличении содержание кальция в крови наблюдается уменьшение содержания фосфатов. Это обстоятельство определяет необходимость строгого соблюдения этих элементов в корме. Для дойных коров суточная норма кальция и фосфора колеблется в значительных пределах. При суточном удое 10-12 кг корове с массой тела 500 кг требуется в сутки 65-73 г кальция и 35-51 г фосфора. С той же массой тела, но при удое 18-20 кг этих элементов требуется соответственно 97-105 г и 6975 г. При бесконтрольном использовании кормов содержание этих элементов будет значительно отличаться от нормы. В кормах из бобовых растений содержание кальция в суточном объеме корма физиологическую потребность в нем в 2 и более раз, при норме или дефиците фосфора. Злаковые травы бедны этими элементами и обеспечивают потребность в кальции на 65-80% в фосфоре на 50-75%.
Научными исследованиями доказано, что бобовые в кормовых рационах должны быть строго нормированы, при этом внимание должно быть уделено и видовому составу. Так, массовая доля бобового компонента в тимофеечно-клеверной травосмеси эффективна в широком диапазоне – 20-40%, в тимофеечно-люцерновой – не более 20%. Надо полагать, что нарушение кальциево-фосфорного баланса оказывает свое негативное влияние на обменные процессы в организме.
Рекомендации многих исследователей, решающих вопросы протеинового питания за счет увеличения доли бобовых в корме, не содержат сведений о балансе других компонентов питания, в частности, кальция и фосфора. Дисбаланс же этих элементов в крови, формирующийся на фоне излишних доз бобовых, существенно влияет на концентрацию щелочи, увеличивая нагрузку на фосфатную буферную систему, которая вместе с другими буферными системами обеспечивает постоянство рН крови.
При большой важности фосфора для животных не следует забывать о вредности избыточного содержания его в организме. Есть сведения, что излишнее содержание фосфора может вызвать различные опухоли и экссудаты воспалительный выпот, содержащий гнойную, кровянистую или фибринозную жидкость, просачивающуюся из мелких кровеносных сосудов ткани, полости тела или кости. Из этого следует, что
рекомендации по спонтанному использованию кормов, с высоким содержанием фосфора или другого «важного» элемента, без учета его физиологической потребности не могут считаться обоснованными.
4.1.6 Сера
Специфические свойства серы проявляются в биологически важных серосодержащих соединениях. Она входит в состав некоторых аминокислот и широко представлена в составе всех белков. Тиольная группа (SH) в составе различных соединений выполняет очень важную роль в процессе предохранения жизненно важных метаболитов от негативного действия свободных радикалов. Соединения, содержащие тиольную группу, за счет атома серы легко окисляются, образуя дисульфидную связь в белках. Роль дисульфидной также, как и других дополнительных связей, заключается в стабилизации той или иной конформации (пространственные формы молекул) белковой цепи в пространстве. Тиолы играют существенную роль в стабилизации буферной антиоксидантной системы. Снижение буферной емкости антиоксидантной системы создает реальную угрозу жизненно важным субстратом организма и способствует развитию так называемого «окислительного стресса». Буферная емкость будет высокой при оптимуме тиолов, а, следовательно, более стабильным будет состояние одного из важных звеньев биохимического механизма – реакция организма на экстремальные воздействия.
Обобщая роль тиоловых субстратов в живых системах, следует отметить, что сера выполняет важные биохимические функции, участвуя в синтезе метаболитов и поддержании тиол-дисульфидного равновесия в антиоксидантной системе.
В природе сера – один из наиболее распространенных элементов. В земной коре она присутствует в свободном виде, в виде сульфидов (Н2S) и сульфатов (SO4). Потребности животных в соединениях серы удовлетворяются только за счет растений, которые усваивают ее в основном из почвы в виде сульфатов и включают в состав серосодержащих белков.
Негативное влияние на организм животных оказывает сероводород (Н2S), который образуется при гниении белковых веществ под действием микроорганизмов. Сероводород - бесцветный газ с характерным неприятным запахом. Очень ядовит, и поэтому при вдыхании его наступает обморочное состояние и даже смерть от паралича дыхания. Чтобы избежать вредного влияния сероводорода на животных необходимо строго соблюдать технологии заготовки и хранения кормов, особенно с высокой долей бобового компонента.
Дефицит серы в организме вызывает раздражительность, болезни кожи, отеки.
4.2 Металлы жизни
Наряду с органогенами непосредственное и активное участие в ходе жизненных процессов, т.е. обмене веществ, принимают следующие элементы – так называемые металлы жизни: K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo и галогены – Сl, J, F, Br. Все элементы – органогены и металлы жизни, содержатся и в живых организмах, и в земной коре, и водах океана. Между элементным составом растительного, живот-
