При недостатке или большой потере железа в организме развивается железодефицитная анемия (малокровие). Заболевания, связанные с малокровием, характеризуются уменьшением количества эритроцитов или гемоглобина в крови, что приводит к гипоксии (кислородное голодание).
4.2.5 Кобальт
Входит в группу металлов жизни, принимающих непосредственное и активное участие в обмене веществ.
Несмотря на сравнительно малые количества его в организме, роль этого элемента не менее важна, чем других. Он входит в состав костной и мягких тканей.
В живых организмах кобальт в основном содержится в витамине В12, который является сложным азотсодержащим органическим комплексом. Витамин В12 необходим для нормального кроветворения и созревания эритроцитов, синтеза аминокислот, белков, РНК, ДНК и других соединений, без которых нормальное развитие организма невозможно. Накапливается витамин В12 в печени. Недостаток его в организме вызывает злокачественную анемию (малокровие).
4.2.6 Медь
В организме животных медь, как и другие металлы жизни, является активным элементом обменных процессов. В основном медь концентрируется в печени, головном мозге, крови. Среднесуточная норма потребления меди для коров с массой тела 500 кг и суточным удоем 20 кг молока составляет 142 мг, увеличение надоя до 30 кг обуславливает повышение нормы до 215 мг. Для подсосных свиноматок массой тела 150 кг (с 8 поросятами) требуется в сутки 73 мг меди, а для ремонтных поросят массой тела 70 кг, при среднесуточном приросте 700 г – 30 мг. Эти цифры приведены для констатации факта необходимости меди в организме и широком диапазоне ее потребности в зависимости от вида животного, половозрастных и продуктивных признаков.
Катионы меди - сильные комплексообразователи по отношению к соединениям, содержащим карбоксильную (-СОО- ), амино (NH2), циано – (-CN-) и особенно тиольную (-SH) группы. В реакции с тиольными группами белков катионы меди разрушают структуру нативного белка (природное состояние), создавая иные конформации с потребными для организма свойствами. Медь является необходимым микроэлементом растительных и животных организмов, ионы ее по сравнению с ионами других металлов жизни активнее реагируют и образуют более устойчивые соединения с аминокислотами и белками. В сочетании с белками ионы меди проявляют особенно эффективную каталитическую деятельность, и легко переходя их одного валентного состояния в другое, благоприятно действуют на обменные процессы.
Многопрофильную функцию в организме выполняет медьсодержащий белок плазмы крови – церулоплазмин, в котором содержится 98% меди, имеющейся в плазме крови. Он выполняет роль резервуара для меди и транспортную функцию, регулируя баланс меди и выведение избытка ее из организма. Кроме того, церулоплазмин катализирует окисление железа, участвуя в кроветворении.
Дефицит меди в организме может привести к разрушению эритроцитов, а также нарушению обменных процессов в костных тканях.
4.2.7 Цинк
В организме животных цинк содержится в мышцах, костях, крови, печени и предстательной железе. Суточная норма его для животных изменяется в широких пределах. Для дойных коров в зависимости от массы тела и продуктивности потребность цинка изменяется в пределах 475-2135 мг на голову в сутки. Такой диапазон нормы потребления цинка свидетельствует о необходимости нормированного использования этого элемента.
Цинк входит в состав более 40 металлоферментов. В эритроцитах он представлен в составе карбоангидразы – фермента, катализирующего обратимую реакцию образования угольной кислоты из двуокиси углерода и воды. Катализируя процессы гидратации двуокиси углерода и дегидратации угольной кислоты, карбоангидраза тем самым влияет на процесс дыхания, на его скорость и обмен газов между организмом и внешней средой.
Цинк оказывает благотворное влияние и на углеводный обмен. Взаимодействуя с инсулином, он стабилизирует структуру его молекулы путем угнетения процесса разрушения инсулина в тканях. Цинк активизирует биосинтез витаминов С и В. Установлено стимулирующее действие цинка на фагоцитарную деятельность лейкоцитов. Активный захват и поглощение лейкоцитами патогенных микроорганизмов (фагоцитоз) обеспечивает эффективность защитных функций организма.
4.2.8 Марганец
В организме животных около 50% марганца находится в костной, а другая часть - в мягких тканях. Ежесуточная потребность в марганце для животных колеблется, также как и других элементов, в зависимости от их вида, пола, возраста, продуктивности и факторов, влияющих на скорость обменных процессов. Суточная потребность дойных коров колеблется от 440 до 2135 мг, ремонтным телкам, в зависимости от возраста и массы тела, от 28 до 510 мг. Такой широкий диапазон нормы потребления требует дифференцированного подхода к составлению рационов для соответствующих групп животных
В биологических системах марганец присутствует в виде ионов или его комплексом с белками, нуклеиновыми кислотами и аминокислотами. Эти комплексы способствуют активации большого числа ферментов. Ионы марганца стабилизируют конформацию нуклеиновых кислот, участвуют в процессах репликации ДНК, (удвоение молекул ДНК), синтезе РНК и белка.
При участии специальных ферментов происходит удвоение хромосом, в основе которого лежит репликация ДНК, Репликация обеспечивает точное копирование генетической информации, заключенной в молекулах ДНК и передачу ее от поколения к поколению. Биогенная функция ионов марганца имеет широкий спектр: оказывает влияние на кроветворение, образование костей, минеральный обмен, рост, размножение и другие функции. Марганец совместно с железом входит в состав типичных металлопротеинов, выполняющих роль дыхательных пигментов, переносчиков металлов и металлоферментов. Дыхательные пигменты – это окрашенные вещества тканей организма, участвующие в его жизнедеятельности, у растений – в фотосинтезе, у животных – в тканевом дыхании (гемоглобины) и в зрительных процессах защищающих организм от вредного влияния ультрафиолетовых лучей.
К микроэлементам, нормируемым для животных, относятся неметаллы: фтор, хлор, бром, иод. Эти элементы в виде различных соединений входят в состав живых тканей. Соединения фтора являются компонентами костной ткани.
Фторид-ион входит в состав эмали, костей, повышая их твердость, в следовых количествах содержится в мышцах, крови и мозге. Недостаток его в организме вызывает заболевание костей и зубов. Оптимальное количество ионов фтора, например, в питьевой воде (1мг/л) оказывает положительное действие на формирование структуры костной ткани. При концентрации вторид-аниона в питьевой воде выше 1,2 мг/л проявляется отрицательное его действие на организм, вызывающее хрупкость костей, зубной эмали и общее истощение организма. При длительном избыточном поступлении в организм фтора и его соединений развивается хроническое заболевание костной системы и зубов – феофороз.
Фтор, образуя комплексы с катионами металлов, входящих в активные центры ферментов, подавляет их активность.
4.2.9 Йод
Обязательный компонент гормонов, вырабатываемых щитовидной железой. Йод и его соединения влияют на синтез белков, жиров и гормонов. Недостаток йода ослабляет иммунитет, уменьшает физические силы организма. Суточная потребность в йоде в зависимости от вида, пола, возраста и продуктивности животных находится в значительных пределах. Для дойных коров массой тела 500 кг и суточным удоем 8 кг требуется 5,6 мг, а для дойных коров массой 700 кг и суточным удоем 44 кг – 30,5 мг; для свиноматок – от 1,4 до 1,8 мг, поросятам – от 0,11 до 0,3 мг. Эти данные свидетельствуют о необходимости строгого нормирования йода в кормах, так как и недостаток его, и избыток негативно сказываются на здоровье животных.
Особенность йода заключается в специфике образования комплексных соединений. Растворимость молекулярного йода в воде резко возрастает в присутствии иодида калия (КJ), что связано с образованием комплексного аниона. Невысокая устойчивость этого иона обеспечивает наличие молекулярного йода в растворе. Кроме того, молекулярный йод образует комплексы с крахмалом, при распаде которых молекулярный иод выделяется постепенно, проявляя пролонгирующее действие обеспеченностью этим элементом.
4.2.10 Хлор
В обменных процессах животных хлор представлен в виде хлорид-иона, являясь компонентом жидкостей организма: плазмы крови, желудочного сока. Хлорид-анионы обеспечивают ионные потоки через клеточные мембраны, участвуют в поддержании осмотического гомеостаза, создают благоприятную среду для действия и активации протолитических ферментов, поддерживающих кислотно-основное равновесие желудочного сока. Соляная кислота как компонент желудочного сока играет важную роль в процессе пищеварения. В основном за счет соляной кислоты рН желудочного сока поддерживается на оптимальном уровне. Соляная кислота способствует переходу фермента пепсина в активную форму, что обеспечивает переваривание белков до аминокислот.
