Профилактика нарушений минеральной недостаточности у крупного рогатого скота

наименее – стебель, в котором содержание йода составляет 15% от его содержания в листьях. Поэтому зеленый корм поздних стадий вегетации не может служить хорошим источником йода. При сушке в поле теряется 10 – 25% йода за счет потерь в листьях. При правильном силосовании потерь йода не бывает. Хранение кормов сопряжено со значительными потерями йода. Слабосвязанный йод выделяется в воздух после закладки кормов на хранение, поэтому и зимой животные меньше обеспечены йодом, чем летом. Установлено высокое содержание йода в морских растениях. Морские растения поглощают йод через клеточную мембрану. Йод включается в молекулу белка (Bowen H.J., 1966; Ficklin W.H., 1975).

Йод, внесенный с удобрениями, поступает в растение, обеспечивая увеличение содержания в них элемента. При биогеохимическом районировании области с недостаточностью в среде йода характеризуются и дефицитом кобальта.

Питание растения йодом происходит из твердой (почва, порода), жидкой (грунтовые и атмосферные воды), газообразной (атмосфера, почвенный воздух) фаз внешней среды. При анализе формирования йодного баланса растений необходимо учитывать поступление элементов из всех трех фаз внешней среды, так как при определенных условиях каждый из этих источников может являться основным в накоплении растениями йода.

Наилучшим критерием обеспеченности человека и животных йодом считают его содержание в пищевых и кормовых растениях. Это объясняется тем, что свыше 90% необходимого для сельскохозяйственных животных йода поступает с растительной пищей, (Еремин Ю.Н., Раецкий Ю.И., 1979; Kovalevskii A.Z., 1979). Между содержанием йода в продуктах и кормах растительного происхождения и возникновением зобной болезни установлена тесная корреляционная зависимость обратного порядка (табл. 5).

Таблица 5

Корреляционная связь между содержанием йода в пищевых продуктах и заболеваемостью зобом (Аскарова Я. Н., 1966)

На основании многочисленных данных установлено, что потребность животных в йоде в зависимости от их вида, возраста и продуктивности может значительно колебаться и удовлетворяться при содержании его в кормах 0,4–1,0 мг/кг воздушно-сухой массы (Дмитроченко А.П., 1972; Хенниг А., 1976; Георгиевский В.И. и др., 1979). В условиях интенсивного выращивания животных эти потребности повышаются до 1,5 мг/кг, а при наличии в кормах ингибиторов, то есть веществ, тормозящих синтез тиреоидных гормонов, до 2 мг/кг (Георгиевский В.И., Кальницкий Б.Д., 1983; Qough Z.P., Shacklett H.P., 1976). Симптомы недостаточности проявляются в случае уменьшения потребления йода более чем на 25%.

Растения черноземной зоны европейской части и приморских районов, содержащие йод в концентрациях 0,3–1,0 мг/кг, обеспечены достаточным количеством этого элемента. Растения же, растущие на торфянистых, песчаных и дерново-подзолистых почвах нечерноземной зоны Белоруссии, Прибалтики и других районов европейской части, а также растения ряда регионов Средней Азии, Сибири и Дальнего Востока в большинстве случаев характеризуются недостаточным содержанием йода: 0,04–0,3 мг/кг. Это является основной причиной распространения эндемического зоба. В связи с этим необходима разработка способов повышения содержания йода в пищевых и кормовых растениях до физиологически нормальных для организма человека и животных концентраций.

Различные группы кормовых растений отличаются по содержанию йода. Бобовые и разнотравье накапливают йода больше, чем злаки и осоки. Причина этого – биохимическое различие в метаболизме ассимилятов. Преимущественно белковый характер обмена веществ бобовых и разнотравья способствует большей аккумуляции в них йода, в то время как преобладание углеводного типа метаболизма у осок и злаков препятствует накоплению элемента. Преобладание в кормовых и пищевых рационах растительных продуктов и кормов, содержащих, главным образом, углеводы и характеризующихся низким содержанием йода, приводит к усилению йодной недостаточности и развитию зоба (Штенберг А.И., Окороков Ю.И., 1968; Holman J.C., 1954).

Растительность естественных кормовых угодий Забайкалья, отличающаяся йодной недостаточностью, представлена в основном сухостепным пастбищным и луговыми типами. Доминирую-

щее положение в них занимают осоки, злаки и разнотравье, бобовых – 3–10%. Преобладание осоковых и злаковых растений в формировании флоры кормовых угодий Забайкалья является одним из факторов, ограничивающих накопление йода в кормовых растениях.

Среднее содержание йода в кормовых растениях Республики Бурятия 0,11мг/кг (Кашин В.К., 1987). Сравнивая эту величину с содержанием йода в кормах, необходимым для обеспечения потребностей сельскохозяйственных животных, можно сделать вывод о том, что кормовые растения Забайкалья обеспечены этим элементом на 11–25%.

При анализе картограмм, составленных В.В. Ковальским, А.И. Ладаном, установлено, что в осоко-разнотравном сене различных районов Амурской области содержится меньше марганца, цинка, меди, кобальта и йода, чем в пастбищных травах. Установлено, что пастбищные травы в большинстве случаев содержат йод в недостаточном количестве. 31% исследованных средних проб пастбищных трав содержат недостаточное количество кобальта (ниже 0,2 мг/кг сухого вещества) и 69% – близкое к нижней границе нормы. В пастбищных растениях Приамурья по сравнению с травами таежно-лесной нечерноземной зоны страны наблюдается уменьшение соотношения кобальта и йода в 1,1 раза, меди и кобальта – в 1,2 раза, а по сравнению с черноземной зоной России – в 6,5 раза. В результате нарушения равновесия по содержанию некоторых высокоактивных действующих веществ во многих районах Амурской области зарегистрирован эндемический зоб.

Источники поступления йода в растения – почва (корневой путь) и атмосфера (осаждение йода на надземные органы). В течение вегетации изменяется соотношение воздушного и корневого путей поступления йода в растения. Йод из почвы поступает в начале вегетации. Основными факторами, влияющими на поглощение йода из почвы и накопление его в растениях, являются уровень содержания элемента в почве и его доступность для корневых систем, изменение физиологического состояния растений в онтогенезе, оказывающие влияние на распределение его по органам. Важную роль в накоплении и распределении йода в растении играют физиологические барьеры, выполняющие регуляторные и защитно-приспособительные механизмы, в основе которых лежат структурные и функциональные особенности клеточных образо-

ваний. Йод активно выделяется из надземных органов в атмосферу и корневой системой в почву в процессе жизнедеятельности и пассивно – после срезания растений, что имеет важное значение в миграции и биогеохимическом цикле элемента в биосфере и должно учитываться в йодном балансе рациона человека и животных.

Среди причин нарушения функции щитовидной железы немаловажное значение имеет количественное определение недостаточности или избыточности микроэлементов во внешней среде, необходимых для жизнедеятельности организмов. Виды организмов и индивидуумы в популяциях могут обладать различной чувствительностью к определенным концентрациям микроэлементов в среде. При этом могут достигаться нижние пороговые концентрации химических элементов, ниже которых регуляторные системы организма не могут регулировать процессы метаболизма; то же наблюдается при достижении верхних порогов. В этих случаях как при недостатке, так и при избытке элементов нарушаются процессы обмена веществ и возникают патологические состояния. Так как регулирующие системы не только у отдельных видов, но и у различных особей обладают неодинаковой чувствительностью к химическим факторам среды, то при определенной концентрации химических элементов наблюдаются различные степени нарушения обмена веществ и проявления болезни. В природе редко встречаются случаи, когда концентрация макро- и микроэлементов является оптимальной для всех индивидуумов популяции данного вида. Данные о пороговых концентрациях микроэлементов послужили важным критерием при определении потребности сельскохозяйственных животных в микроэлементах. Пороговые концентрации химических элементов для почв и кормов – величины относительные, так как могут повышаться или снижаться в зависимости от содержания и концентрации других макро- и микроэлементов в почвах, кормах и от сезона года. Важное значение имеет при этом состояние организма.

1.1.7. Йод в природных водах

Содержание йода в природных водах определяется высокой растворимостью большинства его соединений и гидрохимическими условиями.

Гидрографическая сеть Амурской области развита хорошо. Обилие летних осадков, умеренное испарение, водоупорные грун-

ты на значительной части территории – все это причины того, что в области более 2900 рек. Их общая протяженность превышает 77 тыс. км. В поверхностном питании рек области главную роль играют дождевые воды, что обусловлено преобладанием осадков теплого периода над зимним. По химическому составу речные воды относятся к карбонатному классу, группе кальция. Содержание ионов НСО^- и Са²⁺ намного превосходит содержание других ионов. В верхнем течении Амура наблюдается содержание в воде кремния (в пределах 10-12 мг/л), на остальных водостоках его содержание не превышает 5 мг/л. Содержание йода в различных водоисточниках Амурской области колеблется в пределах от 0,16 до 1,26 мкг/л, кобальта – от 0,483 до 0,733 мкг/л.

В зависимости от рН природные воды делятся на сильнокислые (рН 3-4), слабокислые (рН 4-6,5), нейтральные и слабощелочные (рН 6,5-8,5). Сильнокислые воды встречаются в районах современного вулканизма. Слабокислые воды широко распространены в тундре, тайге, влажных тропиках. Нейтральные и слабощелочные воды характерны для морей и океанов, степей и пустынь. Они накаливают йод в значительных количествах. Миграция йода из этих типов осуществляется путем улетучивания его с поверхности под воздействием различных окислительных факторов.

В целом, в верхней части земной коры преобладают слабощелочные воды (океанические, грунтовые). На поверхности континентов большое распространение имеют слабокислые воды, которые играют важную роль в миграции йода в биосфере, часто обусловливая дефицит этого элемента для живых организмов (Кашин В.К., 1987). Важным фактором, влияющим на содержание йода в природных водах, является степень их общей минерализации. В зависимости от концентрации солей различают ультрапресные, пресные, солоноватые, соленые воды и рассолы (Перельман А.И., 1982; Butler Q.M., Qlenday A.C., 1962). К пресным водам относится большинство вод поверхности континентов. Они характеризуются низким содержанием йода. Соленые воды – океанические, некоторые поверхностные и подземные воды материков. Наличие в таких водах повышенного содержания ионов K, Na, Mg, Ca способствует удержанию йода в растворе и накоплению его в больших количествах, чем в пресных водах.

Моря и океаны, занимая площадь планеты (70,8%) и включая

97% мировых запасов воды, являются мощными аккумуляторами и источниками поступления йода на континент. Среднее содержание йода в морской воде составляет 50 мкг/л, а в речной – 2 мкг/л, или в 25 раз меньше (Виноградов А.П., 1967; Nickolas D.J., 1961). Биологическое концентрирование йода в морской воде – существенный фактор, определяющий масштабы и интенсивность круговорота этого элемента в морях и океанах. Это явление имеет важное практическое значение, так как морские организмы – один из источников промышленного получения йода и средство лечения и профилактики зобной болезни человека и животных при использовании в пищевых целях продуктов моря.

Низким содержанием йода отличаются реки Забайкалья. Огромная удаленность от океанов, высокогорье, преобладание кислых коренных пород обусловливает наименьшее среднее содержание йода в речных водах этого региона со значительным недостатком йода. Исследованиями установлено, что содержание йода в водах рек Забайкалья колеблется в значительных пределах – от 0,4 до 8,9 мкг/л, или в 22 раза больше (Покатилов Ю.Г., 1978), а наиболее типичными величинами являются 1,0 – 2,0 мкг/л. Поэтому Забайкалье относится к одному из наиболее напряженных очагов зобной болезни.

В.В. Ковальский (1974) указывал, что в природе наблюдаются определенные закономерности и последовательность в проявлении биологических эффектов, вызываемых избытком и дисбалансом микроэлементов. Сбалансированное, нормальное содержание микроэлементов в окружающей среде, умеренный недостаток или умеренный избыток их обеспечивают нормальные процессы обмена веществ в 80–90% случаев и не вызывают значительного напряжения адаптационно-компенсаторных механизмов регуляции постоянства гомеостаза. На резкий недостаток, резкий избыток и дисбаланс микроэлементов в окружающей среде организмы отвечают значительным напряжением адаптационно-компенсаторных механизмов регуляции гомеостаза, срыв которых приводит к нарушению обменных процессов в организмах, к значительным морфологическим изменениям, развитию различных эндемических заболеваний. Эти закономерности биологических реакций организмов в определенных биогеохимических условиях окружающей среды выдвигают задачу изучения особенностей биогенной миграции микроэлементов в различных регионах биосферы как важ-