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.
Недостаток хлора вызывает нарушение пищеварения, болезнь почек и мочевыводящих путей. Избыточное содержание хлора может способствовать образованию соединений или концентраций, растворы которых нарушают гомеостаз.
5. Питательные вещества
Питательные вещества – это сложные органические соединения, используемые живыми организмами для обеспечения энергетической потребности, построения тканей и функциональной деятельности органов. Посредством органических веществ, содержащихся в пищевых продуктах (кормах), осуществляется связь организма со средой, а состав и структура их элементов определяют состав и свойства внутренней среды организма.
В настоящее время питательные вещества нормируются без учета их структурных особенностей, несмотря на то, что разница растительных и животных структур существенна. В производстве предпочтительнее будет процесс ассимиляции, например, животного белка, из продуктов полураспада растительных белков (пептиды, аминокислоты), а не продуктов жесткого гидролиза (СО2, Н2О, аммонийные соли). Жесткое окисление, обусловленное несоответствием аминокислотных составов растительных и животных белков, направлено на очищение организма от нежелательных структур.
Природные жиры, также не однородны по жирокислотному составу и свойствам. Растительные жиры содержат в основном остатки ненасыщенных кислот (олеиновая, линолевая и др.). С помощью определенной группы ферментов процесс изменения свойств растительных жиров и масел происходит, но он будет менее затратным и полноценным, если состав «сырья» будет наиболее полно соответствовать структуре конечного продукта.
Углеводы в организме животных не синтезируются и составляют не более 2% от сухой массы. Животные получают их с пищей растительного происхождения. Используются углеводы в значительной степени для энергетического обмена. Подразделяются они на моно-, ди- и полисахариды, и внутри каждой группы имеется большое разнообразие со специфическими структурами и свойствами. Нормируются для животных общие показатели – сахара, крахмал, клетчатка.
5.1 Аминокислоты
Органические соединения, обладающие свойствами и кислот, и оснований. Участвуют в обмене азотистых веществ всех организмов. Они являются исходными соединениями при биосинтезе гормонов, витаминов, пуриновых и пиримидиновых оснований, участвующих в построении нуклеотидов, нуклеиновых кислот, некоторых коферментов и других биологически активных веществ. Природных аминокислот свыше 300, их них около 20 важнейших служат мономерными звеньями, из которых построены все белки. Порядок включения аминокислот в белковые молекулы определяется генетическим кодом. Большинство микроорганизмов и растения синтезируют необходимые им аминокислоты. Животные и человек не способны к образова-
