Витамины и их обмен

Введение.

На протяжении столетий научная  мысль билась над решение вопроса  об отличительных особенностях живого от окружающей их среды. Основное различие между живыми и неживыми особенно отчетливо проявляется, после того когда мы начинаем рассматривать  живые существа во всей совокупности протекающих процессов. Обнаруживают, что эти процессы происходят организованно и строго гармонируют друг с другом. Такая четкая организация и взаимодействие этих процессов является наиболее ясной чертой различия между процессами жизнедеятельности и обычными химическими процессами.

Обмен веществ в каждой клетке и в организме в целом  можно определить как совокупность всех химических процессов, которые  могут в них протекать. Поэтому обмен веществ даже у относительно простого одноклеточного организма не представляет чего-то совершенного и неизменного.

Обмен веществ в каждой клетке и в целом организме  связан с превращением питательных  веществ, воспринимаемых организмом в  виде пищи из внешней среды, в сложные  структурные элементы цитоплазмы; другими  словами, обмен веществ- это химическая динамика жизненных процессов. Вещества, входящие в состав живых структур, являются субстратом химических процессов, составляющих клеточный обмен.

В комплексе полноценного кормления сельскохозяйственных животных вопросы минерального питания занимают особое место, физиологическое значение минеральных элементов чрезвычайно  разнообразно. Минеральные вещества участвуют в построении костной  ткани, в поддержании ионного  равновесия, осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия, активизируют биохимические реакции  путем воздействия на ферментные системы, участвуют в явлениях осмоса и диффузии и выполняют многие другие функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Минеральные вещества в организме животных.

Минеральные вещества при  обмене не освобождают энергию, но играют громадную роль в жизнедеятельности организма. Наличие минеральных веществ необходимо как для оптимального функционирования различных органов, так и для роста и развития организма. Потребность животных в солях для роста может быть значительно выше той, которая требуется для функционирования тканей. Так, поросята значительно больше нуждаются в железе, чем взрослые животные. При недостатке этого элемента развивается анемия, которую можно предупредить дачей небольшого количества солей железа.

Минеральные вещества входят в состав всех органов и тканей организма и играют важную роль в  процессах обмена. Для нормального  роста и развития организм должен получать с кормом достаточное количество минеральных веществ.

В организме животных имеются  все известные химические элементы и их изотопы. Они находятся в  тканях животных в различных состояниях: в костях в виде минеральных солей  и кристаллов, в мягких тканях в  виде истинных или коллоидных растворов  в соединении с белками.

Минеральные вещества участвуют  в основных физиологических процессах: в обеспечении нормального водного  баланса и распределении воды в организме; в поддержании осмотического  давления крови и клеточных жидкостей; в регуляции кислотно-щелочного  равновесия; во многих химических реакциях как катализа торы; в создании оптимальной  среды для действия ферментов  и гормонов; оказывают влияние  на функцию центральной нервной  системы, сердца, кровеносных сосудов  и т. д.

Минеральные вещества должны постоянно поступать в организм с кормом, так как они постоянно  выделяются из организма через почки, желудочно-кишечный тракт и кожу. Поэтому не только отсутствие в рационе  некоторых солей, но и их недостаток приводят к определенным расстройствам  функций организма.

При недостатке минеральных  веществ нарушается нормальное течение  физиологических процессов, что  ведет к задержке роста и развития молодняка, снижению продуктивности, возникновению  различного рода заболеваний (рахит, остеомаляция, остеопороз, сухотка и др.), не редко  заканчивающихся гибелью животных.

Химические элементы, участвующие  в обмене веществ у животных, называют биоэлементами. Из 80 имеющихся биоэлементов количественно определено 45 элементов.

Минеральные вещества в зависимости  от их содержания в организме и  пищевых продуктах подразделяют на макро- и микроэлементы. К макроэлементам, которые содержатся в больших  количествах (десятки и сотни  миллиграммов на 100 г живой ткани  или продукта), относятся кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и  сера. Микроэлементы содержатся в  организме и продуктах в очень  малых количествах, выражаемых единицами, десятками, сотыми, тысячными долями миллиграммов. В настоящее время 14 микроэлементов признаны необходимыми для жизнедеятельности: железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден, ванадий, никель, стронций, кремний, селен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.Макроэлементы.

Минеральные вещества, присутствующие в организме в больших количествах, называют макроэлементами. Наибольшее значение имеют соли натрия, калия, кальция, фосфора, магния, серы, хлора, железа.

Натрий и калий в  организме животных находятся преимущественно  в виде растворенных в воде и ионизированных хлористых, фосфорнокислых, углекислых и сернокислых солей. Незначительная часть этих элементов соединена с белками и продуктами обмена - метаболитами. Калий содержится преимущественно внутри клеток, натрий - в межклеточных жидкостях.

В физиологии животного организма  особенное значение имеет хлорид натрия, который обусловливает постоянство  осмотического давления крови и  межтканевой жидкости. С постоянством концентрации хлорида натрия связан переход воды из тканей в окружающую их среду и обратно. Следовательно, хлорид натрия играет существенную роль в регуляции водного обмена. Ионы натрия находятся в составе буферных систем крови и оказывают влияние  на активность ферментов: активизируют амилазу, фруктокиназу и угнетают действие некоторых аминотрансфераз и  фосфорилаз. Ионы натрия необходимы для  транспорта аминокислот через ядерную  мембрану к месту синтеза нуклеопротеидов. Натрий резко повышает использование  азота организмом. Ионы натрия тормозят действие фосфорилаз, а ионы калия стимулируют ряд ферментов, особенно пируваткиназы.

Ионы калия- основные минеральные катионы, содержащиеся в цитоплазме любой клетки, поэтому их считают существенным компонентом минеральной диеты животного организма. Участвуют в процессе передачи возбуждения и в образовании медиатора - ацетилхолина.

Радиоактивность калия влияет на работу сердца - поддерживает его  автоматизм, понижает тонус мышц и  замедляет ритмы сердечных сокращений. При обильном скармливании калия  повышается обмен кальция и фосфора  в организме, однако даже небольшое  изменение концентрации калия в  плазме крови чревато тяжелыми последствиями, часто его действие антагонистично действию натрия.

Поваренная соль - постоянная необходимая подкормка для всех сельскохозяйственных животных, однако потребность в солях натрия и  калия у различных животных неодинакова, к избытку натрия более чувствительны  свиньи и домашняя птица.

При нормальном состоянии  более чем 35 % выделяемого натрия и около 90 % калия выводится из организма с мочой, остальная  часть с потом и калом.

Кальций в основном используется как пластический материал: 99 % кальция, содержащегося в организме животных входит в состав костной ткани. Кальций  также обеспечивает возбудимость нервной  и мышечной тканей, проницаемость  кровеносных сосудов, повышает защитные функции организма, активизируя пропердиновую систему и повышая фагоцитарную функцию лейкоцитов.

Ионы кальция повышают тонус парасимпатической нервной  системы, что ведет к усилению тонуса сердца, гладких мышечных волокон  кровеносных сосудов, к изменению  проводимости клеточных оболочек кроме  того, ноны кальция участвуют в  многочисленных ферментативных процессах (свертывание крови и др.), Способствуют росту и развитию молодого организма, благоприятно влияют на молочность коров, жирность молока и другие продуктивные качества сельскохозяйственных животных.

В плазме крови концентрация кальция поддерживается на одном  уровне. Снижение концентрации этого  элемента вызывает судороги, при длительной его недостаточности у молодняка  развивается рахит.

Потребность сельскохозяйственных животных в солях кальция приблизительно следующая (на 100 кг массы тела): для  коров - около 5 г, для новорожденных  телят - до 32, для овец - от 3 до 10, для  лошадей от 35 до 100 г н сутки.

Из организма кальций  выводится почками печенью, эпителием  толстого кишечника. У коров и  подсосных свиноматок кальций выделяется в основном с молоком

Фосфор в организме  в основном содержится в костной  ткани в виде фосфорно-кальциевых соединений. Соли фосфорной кислоты входят в состав всех клеток и межклеточных жидкостей, различных белков, липидов, углеводов, коферментов и других продуктов метаболизма. Процесс фосфорилирования имеет большое значение для всасывания и межуточного обмена ряда веществ. Фосфорная кислота участвует в обмене белков, жиров, углеводов и витаминов. Кроме того, соли фосфорной кислоты выполняют роль буферных систем при поддержании кислотного равновесия в тканях

Суточная потребность  сельскохозяйственных животных в фосфоре  приблизительно следующая (на 100 кг массы  тела): для коров до 3 г, для телят  в первые месяцы жизни - до 20 - 25 для  овец - от 2 до 5, для лошадей - до 60 г  в сутки.

При нарушении обмена фосфора  и кальция могут возникнуть различные  заболевания. Рахит, остеопороз остеомаляция.

Неорганический фосфор выводится  из организма с мочой и калом. В период лактации животных много  фосфора выделяется с молоком

Магний преимущественно  входит в состав костной ткани  в виде фосфорнокислого магния. Магний способствует соединению актина с миозином, образуя активный магний-белковый комплекс, участвующий в процессах сокращения мышц. Ионы магния, находясь в митохондриях, принимают активное участие в  окислительном фосфорилировании. Магний входит в комплекс миозина и АТФ, выполняя функцию своеобразного мостика между этими веществами, и активизирует распад макроэргических связей АТФ, освобождающей энергию для мышечного сокращения. Магний включается в пропердиновую систему, обеспечивающую естественную резистентность организма к различным возбудителям болезней. Кроме того, он активизирует процессы биосинтеза протеинов и выработки антител.

В норме 50 - 80 % всосавшегося магния выделяется кишечником, а остальная  часть - почками.

Сера входит в состав белков (кератин, муцин, мукоиды и др.), аминокислот (метионин, цистин, цистеин), физиологически активных веществ (глютатион, инсулин, питуитрин, кофермент А и ряд  белковых гормонов), таурина и его  производных и других органических соединений. Сера имеется в составе  витаминов - тиамина и биотина. Особенно много ее в рогах, шерсти. В формировании шерстного покрова главная роль принадлежит протеину и сере. Овечья шерсть содержит 15 - 21% азота и 2,4 - 5 % серы.

Основное количество серы поступает в организм вместе с  белками корма. Она используется для обезвреживания ряда ядовитых веществ - фенолов, индоксилов и других продуктов  обмена. Наряду с другими веществами корма сера участвует в синтезе  бактериального белка в рубце  жвачных.

Из организма сера выделяется в основном с мочой, в виде солей серной кислоты, частично с калом и жиропотом (у овец).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.Микроэлементы.

Немаловажную роль в организме  играют некоторые микроэлементы, то есть минеральные вещества, содержащиеся в организме в незначительных количествах. Они принимают участие в росте и развитии животных, повышении их продуктивности, плодовитости и устойчивости против различных заболеваний, К таким микроэлементам относят железо, кобальт, медь, марганец, цинк, йод, фтор, стронций, хром, молибден, ванадий, никель, кремний, селен, и некоторые другие.

Железо поступает в  организм вместе с кормами в виде неорганических соединений. Оно присутствует в составе гемоглобина, миоглобина, пероксидазы, оксидаз, каталазы и цитохромных  ферментов, участвующих в биологическом  окислении. Железо играет особую роль в процессах кровообразования.

После всасывания железо откладывается  в печени, селезенке и слизистой  оболочке кишечника в виде ферритина, представляющего собой соединения гидрата окиси железа с белком.

При недостатке железа нарушается образование эритроцитов, что приводит к возникновению анемии. Наиболее часто анемию регистрируют у молодняка  в подсосный период, так как  железа, поступающего с молоком, недостаточно для нужд организма. Поэтому данный макроэлемент необходимо давать молодняку  в виде подкормки.

Для обеспечения потребности  организма в железе назначают  сернокислое железо в следующих  дозах: для молодняка крупного рогатого скота - 50, для свиней - 8 - 10 мг.

Кобальт выполняет биологическую  роль в обмене веществ. Он активизирует ферменты фосфатазу, карбоксилазу, аргиназу, каталазу, а также гликолитическую  функцию крови, усиливает ассимиляцию  азота и основной обмен. Кобальт  ускоряет рост и развитие, повышает молочную и шерстную продуктивность сельскохозяйственных животных, увеличивает  выработку эритроцитов и гемоглобина  крови, улучшает качество спермы. Кобальт  играет большую роль для организма  жвачных - обеспечивает синтез цианкобаламина (витамина В12) в рубце, усиливает  активность микрофлоры, которая имеет  важное значение в процессе пищеварения.

Недостаточное поступление  кобальта с кормом приводит к нарушению  обменных реакций в организме, и  вследствие этого развиваются эндемические заболевания - сухотка, лизуха и др. У овец при акобальтозе ухудшается качество шерсти: она становится матовой  и ломкой. Для полноценного кормления  сельскохозяйственных животных и получения  высококачественной продукции необходимо, чтобы в 1 кг сухого вещества рациона  содержалось не менее 1 мг кобальта