ганизма животного), развиваются условия углеводного голодания организма животного.
Данное голодание бывает частичным или полным. Полное голодание возникает при полном отсутствии пищи и, как следствие этого, полном прекращении поступления всех питательных элементов извне и поддержании основных функций организма исключительно за счет собственных резервов. Полное голодание у сельскохозяйственных животных встречается крайне редко, в то время как частичное голодание носит массовый характер.
Следует отметить, что под частичным голоданием понимается голодание тканей и клеток организма, возникающее вследствие недостаточного поступления какого-либо определенного элемента питания (углеводов, микроэлементов, витаминов и т. д.) и провоцирующее из-за этого нарушение нормального течения биологических реакций в клетках, которое воспринимается организмом как голодание и служит сигналом к инициализации защитных реакций как при голодании в целом, одной из которых является глюконеогенез.
Частичное голодание возникает при скармливании жвачным недоброкачественных кормов (содержащих большое количество кетоновых кислот), избытке жиров, белков в рационе, недостатке грубых кормов, а также углеводов.
Подобные погрешности в кормлении приводят к нарушению рубцового пищеварения, не только изменению видового состава его микрофлоры, но и уменьшению количества бактерий и инфузорий в нем (А. Zerbracki, 1986; Л. В. Даугнора, 1987), что, в свою очередь, приводит к изменению соотношения ЛЖК в рубце — повышению рН или понижению её (до 6,5 и ниже). В рубцовом содержимом снижается концентрация пропионовой кислоты, возрастает уровень масляной, уксусной, молочной и других кислот (М. Е. Павлов, 1986; A. Zerbracki, 1986; И. П. Кондрахин, 1989).
В результате происходит уменьшение поступления из рубца предшественников ЩУК и, как следствие, развивается её дефицит и торможение использования ацетил-КоА в ЦТК. Ацетил-КоА начинает конденсироваться друг с другом, образуя ацетоацетил-КоА, и включается в ОМГ-цикл с образованием большого количества кетоновых тел.
Повышение уровня кетоновых тел в организме животного также возникает при недостатке в его тканях меди. Одним из механизмов, объясняющих это явление, является то, что медь входит в состав фермента цитохромоксидазы участвующей на заключительных этапах дыхательной цепи.
Дефицит глюкозы в организме активирует процесс гликогенолиза, при этом на 6-м этапе гликогенолиза образуется Н2, который отнимается никотинамид-аденин-динуклеотидом (НАД) и в аэробных условиях используется в дыхательной цепи, взаимодействуя с флогэнзимами, а впоследствии и с цитохромоксидазой. Схема дыхательной цепи представлена на рисунке 18.
Вместе с тем при дефиците меди и, следовательно, недостаточности цитохромоксидаз образующийся при гликолизе Н2 не используется в дыхательной цепи, а накапливается и впоследствии приводит к активации процесса перехода пировиноградной кислоты в молочную, снижая таким образом один из основных источников восполнения ЩУК, что способствует накоплению ацетил-КоА
и, как следствие, кетоновых тел. Схема гликолитической цепи с обозначением отдельных этапов и катализирующих их энзимов представлена на рисунке 19.
Рис. 18
Схема дыхательной цепи (по Л. Рачеву, Й. Тодорову, Ст. Статеву, 1967)
Следует отметить, что данный механизм образования молочной кислоты из пировиноградной сходен с анаэробными условиями окисления глюкозы (гипоксией тканей).
Другим механизмом развития кетогенной ситуации при дефиците меди является то, что медь служит специфическим активатором тирозинйодиназы (В. И. Георгиевский, 1979), инактивация которой приводит к нарушению обмена тироксина и йода в цикле синтеза гормонов щитовидной железы (Р. Мари, Д. Греннер, П. Мейсс, 1993), что, в свою очередь, приводит к развитию гипотериоза, патогенез которого и сопровождается условиями, сходными с гипоксией тканей (Л. Рачев, 1967; О. П. Ильина, 2000).
Следует отметить также, что нехватка меди в организме сопровождается развитием анемии. Механизм ее связан с тем, что медь катализирует включение железа в структуру гемма и способствует созреванию эритроцитов на ранних стадиях развития, повышает кислородсвязывающую способность крови (А. О. Войнар, 1962; В. В. Ковальский, 1969; В. И. Георгиевский, 1979; Г. А. Удрис, 1990; А. П. Авцын, 1991).
У животных, чей рацион недостаточен по меди, отмечается снижение адсорбции железа в желудочно-кишечном тракте, нарушается его мобилизация из тканей и утилизация для синтеза гемоглобина. В конечном счете выявляется гипокупремия, гипоферремия и анемия. Большим количеством экспериментов было установлено, что введение в организм меди в комбинации с железом усиливало у пораженных анемией животных эритропоэз и сокращало сроки регенерации эритроцитов при более высоком содержании в них гемоглобина. При недостатке меди эритропоэз не завершается созреванием эритроцитов, он останавливается на стадии ретикулоцитов. Медь необходима для стимуляции созревания последних и превращения их в зрелые формы эритроцитов. Об участии меди в кроветворении свидетельствует также накопление ее в печени зародыша, где в этот период происходит активное кроветворение (А. А. Кабыш, 1974; В. Т. Самохин, 1977; А. П. Горенков, 1973; Н. А. Уразаев, 1978; В. И. Георгиевский с соавт., 1979; Н. Силаев, 1980; Bostedt et. al., 1990).
Рис. 19
Схема гликолитической цепи с обозначением отдельных этапов и катализирующих их энзимов (по Л. Рачеву, Й. Тодорову, Ст. Статеву, 1967)
Таким образов, при недостатке меди также возникает недостаточное поступление кислорода к тканям и, как следствие, преобладание анаэробного пути окисления глюкозы, особенно при пиковых нагрузках на организм (например, во время раздоя и др.).
Нехватка в рационе другого микроэлемента — кобальта — также нередко сопровождается повышением в крови животных кетоновых тел. При этом биологический эффект кобальта обычно ассоциируется с его присутствием в молекуле витамина В12 (цианкобаламина), содержащего 4,5 вес.% трехвалентного кобальта (N. Lang, 1961). Циклическая структура витамина состоит из четырех замещенных пиррольных колец, образующих корриновое кольцо. В состав мо-
