лекулы витамина В12 входит также диметилбензимидазол, источником которого является предшественник рибофлавина.
Цианкобаламин оказывает на организм животного многообразное действие. Он влияет на азотный, нуклеиновый, углеводный и минеральный обмен, а также регулирует гемопоэз (активирует синтез протопорфирина). Кроме того, кобальт блокирует SH-группы некоторых оксидоредуктаз, и это ведет к кислородному голоданию костного мозга, побуждая его к усиленной деятельности либо непосредственно, либо через синтез эритропоэтина в почках, который, как известно, является гормоном, влияющим на регуляцию эритропоэза. В этой связи применение кобальта как стимулятора кроветворения может быть оправдано только в случаях пониженного содержания в крови эритропоэтина. И. А. Кассирский и Г. А. Алексеев (1970) отмечают в своих работах об усилении выработки эритропоэтина в ответ на введение кобальта. Химическая формула витамина В12 представлена на рисунке 20.
Витамин В12 (по Н. З. Хазипову, А. Н. Аскаровой, 2001)
Нарушение гемопоэза, в свою очередь, сопровождается развитием гипоксии тканей, а следовательно, и резким увеличением кетогенеза.
В качестве кофермента В12 принимает участие в реакциях трансметилирования (синтез метионина, образование метана, синтез ацетата (уксусной кислоты) из СО2) и переноса кислорода (глутаматмутазной, метилмалонин-
коэнзим-А-мутазной, восстановления рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды и др.).
Особенно важную роль для жвачных играет мутазная реакция метилмалонин-КоА, связанная с обменом пропионовой кислоты. Она заключается в карбоксилировании пропинил-КоА до метилмалонил-КоА и изомерации последнего в сукцинил-КоА.
Другими словами, витамин В12 участвует в переходе (реакция карбоксилирования) активированной пропионовой кислоты (пропенил-КоА) через метилмалонил-КоА в активированную янтарную кислоту (сукцинил-КоА). Таким образом, цианкобаламин способствует включению пропионовой кислоты в ЦТК и, как следствие, ускоряет использование ацетил-КоА в ЦТК, что особенно важно при возникновении в организме кетогенной ситуации.
Другим микроэлементом, недостаточность которого сопровождается нарушением обмена веществ и повышением уровня кетогенеза, является селен. В тканях организма селен совместно с витамином Е выступает антиоксидантом. Взаимодействие между селеном и токоферолом на клеточном уровне проявляется в их влиянии на образование перекисей. Витамин Е обладает сильной антиоксидантной активностью, он ингибирует образование перекисей в тканях, тогда как селен, входя в состав фермента глютатионпероксидазы, разрушает эти токсические продукты. Таким образом, влияние перекисей на структуру клеток может зависеть как от концентрации токоферола, так и от активности глютатионпероксидазы (В. И. Георгиевский, 1979).
С другой стороны, при недостатке в рационе селена происходит нарушение процессов окисления, увеличивается количество недоокисленных продуктов обмена веществ и, как следствие, развитие условий, способствующих кетогенезу.
Избыток в рационе макро- и микроэлементов, так же как и их дефицит, способен вызывать в организме животного нарушение обмена веществ.
Одним из механизмов развития данных процессов является антагонизм минеральных элементов между собой. Так, избыток в рационе железа приводит к уменьшению всасывания кобальта и цинка, вследствие конкуренции за элемент-переносчик.
Высокий уровень кальция и фосфора, как вместе, так и по отдельности, способствует образованию нерастворимой тройной соли кальция-фосфорацинка. В результате организм животного испытывает недостаток цинка даже при достаточном его содержании в кормах.
Кроме того, избыток кальция усиливает недостаток в тканях марганца.
Следует отметить антагонистическое влияние натрия на такие микроэлементы, как цинк и марганец, вследствие которого также развивается их недостаток в тканях организма.
Антагонистическое взаимодействие элементов также происходит на уровне тканевого метаболизма, где минеральные элементы находятся в основном в ионной форме, так происходит непосредственное взаимодействие неорганических ионов меди и молибдена, избыток последнего предсказуемо приводит к дефициту меди на уровне клетки.
При высоком уровне магния (Mg2+ ) происходит конкурентное замещение марганца, имеющего аналогичную валентность, в активных центрах ферментных систем (например, металлоферментных комплексах щелочной фосфатазы, холинэстеразы и др.) (В. И. Геогевский, 1979).
Другим механизмом развития условий повышенного кетообразования является эндогенная стимуляция обмена веществ, и прежде всего энергетического.
Подобные процессы происходят при больших затратах энергии на образование молока в первые 6–10 недель после отела, в условиях адаптации к новым, необычным условиям среды, стрессам (не связанным с условиями содержания, например иерархия внутри стада и др.). В основе этого механизма лежит активация эндокринной системы (гипофиз-адреналовой системы). Данный механизм является физиологическим процессом.
Аналогичный процесс энергетической стимуляции обмена веществ гормонами (гормональной системой) возникает при патологической их активности, вызванной повреждением головного мозга (сахарный диабет II типа), щитовидной железы (при недостатке I, гипо- или гипертиреозе), патологии поджелудочной железы (сахарный диабет I типа), в экспериментальных условиях (стимуляция тироксином), поражении надпочечников, врожденных и приобретенных патологиях (колостральные — аутоантитела и сенсибилизированные лимфоциты, поступая с молозивом, вызывают у новорожденных телят повреждение поджелудочной железы) (В. М. Щеглов, 1985).
Выброс или введение (при индуцированном кетозе) гормонов в кровяное русло приводит к повышению обмена веществ, за счет выделения из депо глюкозы, запасы которой быстро истощаются, что активирует процесс глюконеогенеза, а в условиях уже дефицита глюкозы в депо организма и при том же уровне поступления предшественников ЩУК из рубца быстро развивается процесс патологического кетообразования.
Существенным фактором, способствующим возникновению как манифестирущего, так и скрытого кетоза у коров, служит гиподинамия, нарушение зоогигиенических и санитарных правил содержания и ухода за животными (стрессы, высокая влажность воздуха и повышенная концентрация в нем вредных газов) (В. С. Карпов, 1970; Л. Т. Азярян и соавт., 1978; В. Г. Гавриш и соавт., 1996). Гиподинамия ведет к снижению использования кетоновых тел на энергетические нужды в процессе мышечной деятельности и накоплению их в организме (И. П. Кондрахин, 1981). Недостаток кислорода и накопление других газообразных продуктов метаболизма животных способствуют недостаточной утилизации кетоновых тел в организме, что приводит к развитию кетонемии (Н. А. Уразаев, 1986).
На основании вышеизложенных причин заболевания можно сделать вывод, что существуют два основных механизма развития кетоза: патологическое образование кетоновых тел вследствие повышенного поступления кетогенных веществ из ЖКТ и повышенное кетообразование вследствие стимуляции бетаокисления в клетках организма. Возможно сочетание этих двух механизмов, в таком случае говорят о смешанном механизме образования кетоновых тел.
