Антипитательные и токсически действующие вещества кормов

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Институт прикладной биотехнологии и ветеринарной медицины

                                                         Кафедра кормление и технология        производства продуктов

животноводства

Антипитательные и токсически действующие вещества кормов

(Реферат)

Выполнила: студентка В-21 группы

Клюхина Анна Юрьевна

Проверила: к.б.н.,доцент,

Козина Елена Александровна

Красноярск 2013

Содержание.

Введение ………………………………………………………………3

1. Тиреоидные и антитиреоидные препараты……………………………4
2. Органические биологически активные соединения кормов, отрицательно влияющие на объем веществ у животных……….….5
3. Антипитательные вещества, антивитамины………………………...6
4. Сапонины…………………………………………………….………...9
5. Алкалоиды…………………………………………………………..…10
6. Антигормоны……………………………………………….………....12
7. Эстрогены……………………………………………………………...13
8. Пестициды………………………………………………………….….14
9. Минеральные яды………………………………………..……………21
10. Госсипол……………………………………………………………….24
11. Линамарин………………………………………………..…………….25

Заключение………………………………………………………….....26

Использованная литература…………………………………………..27

Введение

В районах экологического неблагополучия корма и кормовые добавки для сельскохозяйственных животных содержат высокий уровень токсических элементов. Были обнаружены вещества — структурные аналоги витаминов — антивитамины, аналоги гормонов — антигормоны и т. д., при введении которых в организм или образовании в организме развивается недостаточность соответствующих полезных веществ. Такие вещества получили название антиметаболитов. К таким веществам относят тиреоидные и антитиреоидные препараты, антивитамины, сапонины, минеральные яды, антигормоны, алкалоиды, эстрогены и еще много других веществ. В своей работе я хочу рассказать про некоторые из этих элементов и про их влияние на организм животных.

1 Тиреоидные и антитиреоидные препараты

Тиреостатические вещества широко распространены в природе, поэтому очень часто они попадают в корм животных, но кроме вреда от них пока ничего не получено. Так, например, семена рапса, рапсовое масло, жмых и шрот, турнепс, соевые бобы и кормовая капуста, а также другие кормовые средства содержат в том или ином количестве гойтрогены, которые при длительном скармливании всегда вызывают у животных нарушение плодовитости, отеки различных частей тела, под их влиянием образуются быстрее кисты желтого тела и другие расстройства генетальных органов. Несмотря на это, некоторые ученые рекомендуют использовать гойтрогены в животноводстве. К таким веществам, получившим название антитиреоидных соединений (зобогенные вещества, гойтрогены, струмогены), относятся тиомочевина, метилтиоурацил, мерказолил, бетазин, тиоционаты, хлораты и перхлораты, нитраты и многие другие. Антитиреоидной активностью обладают так же парааминобензойная кислота, сульфаниламиды, полифенолы, имеющие гидроксильную группу в метаположении, ароматические диамины, триамины и аминофенолы с той же метоконфигурацией.

Механизм их действия сводится к торможению образования гормонов в щитовидной железе, в результате чего снижается уровень этих веществ в крови, что приводит к компенсаторному увеличению секреции тиреотропного гормона гипофизом, а это, в свою очередь,- к гиперплазии эпителия щитовидной железы и увеличению последней, то есть наблюдается зобогенный эффект.

Изучение гойтрогенов показало, что они по своему действию напоминают частичную или полную тиреойодоэктомию. После их применения у животных понижалась способность регулировать температуру тела, они показывали низкую устойчивость к стрессам при низких температурных условиях окружающей среды.

2 Органические биологически активные соединения кормов, отрицательно влияющие на обмен веществ у животных

Антогонистически действующие вещества находящиеся в кормах, по своему строению близки, но нетождественны естественным веществам организма, метаболитам, принимающим участие в нормальном ходе биохимических процессов в тканях и органах животного. Эти антивещества похожи по своей структуре, но совершенно непохожи по биологическому действию на естественные соединения. В связи со структурой похожестью способны занимать места естественных метаболитов, подменять их и тем самым не допускать к реакциям. В результате нарушается или полностью разрывается цепь естественных биохимических реакций в живом организме. Они нарушают обмен веществ ( метаболизм ) в нем.

Поскольку вещества действуют против естественных метаболитов, то многие исследователи вполне справедливо объединяют их под общим групповым названием - антиметаболиты ( Вуллм, 1954). Некоторые исследователи эту группу соединений, понижающих питательное достоинство кормов и рационов, называют также антипитательными веществами ( Дмитроченко, 1956, и др).

3 Антипитательные вещества, антивитамины

Антипитательные вещества способны избирательно снижать усвоение отдельных нутриентов без выраженного проявления общей токсичности. Это прежде всего ингибиторы протеиназ, которые образуют стойкие комплексы с главными протеолитическими ферментами поджелудочной железы: трипсином, химотрипсином и эластазой, подавляя тем самым их активность. Вследствие этого белки пищи перевариваются не полностью и их суммарное усвоение достоверно снижается. По химической структуре они являются низкомолекулярными белками с несвойственной большинству соединений этого класса относительно высокой термической устойчивостью и резистентностью в отношении действия протеолитических ферментов. Наиболее значительно содержание ингибиторов протеиназ в сое, фасоли, горохе, пшенице и рисе. В меньших количествах они обнаружены в других злаковых и во многих овощах. Ингибиторы протеиназ, содержащиеся в продуктах животного происхождения (яйцах птиц, тканях легких и некоторых желез), в отличие от своих растительных аналогов термолабильны и быстро разрушаются при обычной кулинарной обработке.

Антивитамины - органические вещества, имеющие свойства, противоположные свойствам естественных витаминов. Механизм действия антивитаминов сводится к вытеснению химически родственных витаминов из соответствующих ферментных систем, участвующих в обмене веществ в живом организме. Антивитамины, вступая на место витаминов, образуют инактивный ферментативный комплекс, в связи, с чем биохимические реакции, протекающие в клетках и тканях животных, прекращаются. Многие антивитамины присутствуют в натуральных кормах, многие искусственно синтезированы. Предполагается, что антивитамины найдены ко всем витаминам, за исключением, витамина А. Они в значительном количестве обнаружены и в различных кормах.

 В настоящее время известны антагонисты аскорбиновой кислоты, тиамина, биотина, рибофлавина и ниацина. Наиболее значимыми из них является аскорбатоксидаза и тиаминаза, под влиянием которых при неправильной кулинарной обработке продуктов питания может теряться заметное количество соответствующих витаминов. Аскорбатоксидаза содержится во многих овощах и фруктах. Наиболее богаты ею огурцы, кабачки, цветная капуста, петрушка, тыква. Оптимальные условия для инактивации витамина С под действием аскорбатоксидазы создаются при измельчении и последующем хранении сырых продуктов, а также при изготовлении овощных и фруктовых соков. Аскорбатоксидаза термолабильна: прогревание продукта при 100°С в течении 1-3 мин полностью подавляет ее активность. Тиаминаза присутствует преимущественно в мышечной ткани пресноводных рыб, особенно семейства карповых. Относительно богата ею атлантическая сельдь. Вместе с тем развитие недостаточности витамина В1 вследствие инактивации его тиаминазой возможно лишь при использовании сырой рыбы, поскольку тиаминаза быстро разрушается при термической обработке рыбы.

Другая группа антиалиментарных веществ представлена природными химическими соединениями, образующими труднорастворимые комплексы с минеральными элементами, что резко снижает их усвояемость. К ним относятся фитин (инозитол-гексафосфорная кислота) и щавелевая кислота. Фитин образует прочные труднорастворимые комплексы с кальцием, магнием, железом, цинком и медью, вследствие чего всасывание этих металлов в кишечнике резко уменьшается. Фитин наиболее распространен в растительных продуктах, особенно в злаковых и бобовых, а также в некоторых овощах. Фитин достаточно термостабилен и сохраняет активность вплоть до 70°С.

Щавелевая кислота образует практически нерастворимые в воде соли кальция. Наиболее богаты ею некоторые овощи (шпинат, портулак, щавель, ревень, красная свекла), избыточное употребление которых может существенно уменьшить поступление кальция в организм за счет молока, сыра и других продуктов.

Антивитамин Е находится в кормах, содержащих испорченные жиры, антивитамин D найден в соевых бобах, в пшеничной муке и других концентрированных кормах. Антивитамин В1 установлен в кормах животного и рыбного происхождения, особенно в недоваренных. Различные антивитамины обнаружены в кормах микробного происхождения, в растительных (хвощи, папоротники и другие растения) кормах, в том числе в силосе, особенно низкого качества. Антивитамин В2 (линатин) содержится в различных кормах, включающих растительные масла. В льняном масле его концентрация доходит до 0,58 % к сухому веществу.

В природных кормах встречается антивитамин ( гомолантотеновая кислота ), противоположно действующий пантотеновой кислоте. Антивитамином витамина Н является овидин, содержащийся в белках куриного яйца, фолиевой кислоты- аминоптерин. Дикумарин является антивитамином К, синтезируется некоторыми видами бактерий и грибов из ортокумаровой кислоты. Он содержится в клевере, сене, силосе, особенно с признаками порчи и плесневения, в хорошем клевере и силосе его нет. В результате его действия нарушается синтез протромбина в печени, снижается свертываемость крови, увеличивается порозность сосудов. Это приводит к появлению массовых кровоизлияний у животных. Формалин способствует накоплению в силосах антивитамина К.

4 Сапонины

Сапонины — водорастворимые органические вещества растений, способные в небольших концентрациях образовывать пену. Это гемолитические яды, вызывающие лизис эритроцитов. Сапонины высокотоксичны при парентеральном поступлении в организм, но не представляют большой токсикологической опасности при оральном введении, хотя при поступлении в больших количествах раздражают слизистую желудочно-кишечного тракта. Иногда в значительном количестве они присутствуют в люцерне и клевере.

К гликозидам типа протоанемонина принадлежит действующее вещество растений рода лютиков. Этот гликозид — ранункулин — при гидролизе расщепляется на глюкозу и агликон — протоанемонин, представляющий собой маслообразную жидкость характерного запаха. Токсичность протоанемонина невысока, поэтому отравления сельскохозяйственных животных гликозидами этой группы встречаются очень редко.

Гликозиды типа кумарина содержатся во многих растениях и по химическому строению принадлежат к растительным фенольным соединениям. К таким гликозидам относится эскулин (в конском каштане), дикумарин (в доннике и клевере).

5 Алкалоиды

Это большая группа азотсодержащих органических веществ, многие из которых обладают исключительно высокой токсичностью и нередко служат причиной отравления сельскохозяйственных животных. Ядовитые растения, содержащие алкалоиды, обладают неприятным запахом и жгучим вкусом, нередко вызывают раздражение слизистой оболочки ротовой полости, поэтому животные обычно их не поедают. Отравления чаще регистрируют среди молодых и истощенных животных, особенно когда их выгоняют на пастбище весной после длительного стойлового содержания, а также при перегонах. К алкалоидам относятся вещества, разнообразные по химическому составу и физиологическому действию, принадлежащие к классам полициклических дитерпенов, тропанов, пиридинов и пиперидинов, пиперолизидинов, квинолизидинов, стероидов. Химическая структура отдельных алкалоидов, так же как и принадлежность к классу химических веществ, не установлена. Алкалоиды резко отличаются по токсичности для животных. Так, смертельная доза аконитина, основного действующего вещества аконита аптечного или аконита каракольского, составляет 0,01— 0,05 мг/кг массы. Другой алкалоид, содержащийся в аконитах, — амизин, не представляет никакой токсикологической опасности. Для белых мышей около 0,05 мг/кг, тогда как кофеин — алкалоид кофе и чая — в дозах 0,5— 1,0 мг/кг живой массы не токсичен для животных. Большинство токсичных алкалоидов воздействует преимущественно на центральную нервную систему, вызывая возбуждение или угнетение животных, тремор мышц, нарушение координации движений, расширение зрачка, парезы и параличи. Отдельные алкалоиды (люпина, крестовника) в первую очередь поражают печень, другие, такие как термопсин (термопсиса ланцетовидного), в первую очередь оказывают влияние на органы дыхания. Однако узко направленного токсического действия алкалоиды не проявляют. Например, алкалоиды класса пиролизидина, к которым относят сенедионин и сенецин — действующие вещества крестовника лугового, обладают выраженным гепатогенным эффектом, возбуждают или угнетают центральную нервную систему, вызывают мышечную дрожь, параличи. Некоторые алкалоиды оказывают эмбриотоксическое и тератогенное действие. Известно, что алкалоиды спорыньи действуют на гладкую мускулатуру матки, вызывая аборты. Профилактика отравлений животных ядовитыми растениями включает уничтожение ядовитых трав на лугах и пастбищах с помощью гербицидов, организацию контроля за их содержанием в сене, силосе, определение уровня алкалоидов и их состава в тех растениях, которые могут быть признаны лишь условно ядовитыми — люпины, астрагалы и др. Из ядовитых растений, содержащих алкалоиды, наибольшее токсикологическое значение имеют акониты, белена, болиголов пятнистый, гелиотроп, дурман, триходесма седая, чемерица Лобеля.

6 Антигормоны

Антигормоны- органические соединения, которые не допускают нативные гормоны к участию их в биохимических процессах, происходящих в теле животных, в результате чего нарушается метаболизм. Иначе говоря, экзогенные (кормовые) антигормоны, попавшие в организм, тормозят действие эндогенных гормонов. Однако экзогенные антигормоны, которые разрушаются в пищеварительном тракте, не представляют опасности для животного организма. Вредны те антигормоны, которые при пищеварении остаются без изменения и всасываются в кровь. Многие антигормоны содержатся в натуральных кормах. Антитироидные вещества (антигормоны гормонов щитовидной железы) обнаружены во многих растительных кормах, в том числе в турнепсе, кормовой капусте, соевых бобах, в семенах рапса, льна, в льняном шроте и др. антиэстрогены найдены во всех растительных кормах. Они обнаружены в люцерне, овсе, клевере, хвое, различных злаковых зеленых кормовых растениях, содержатся в зеленой кукурузе, силосах, луговой траве, зеленой ржи и т.п.

7 Эстрогены

Эстрогены — термостабильные вещества и при быстром высушивании травы горячим воздухом их активность не уменьшается, однако при приготовлении сена по обычной технологии активность эстрогенов резко снижается и в готовом сене приближается к нулю.

При высоком содержании в кормах эстрогенов возникает заболевание, которое у овец характеризуется выпадением матки, увеличением молочной железы и появлением молока у молодых овец и даже у баранов; у крупного рогатого скота нарушается половой цикл, удлиняется течка, отекает вульва, перерождаются яичники, возможна нимфомания. Беременные животные нередко абортируют. Небольшие дозы эстрогенов стимулируют рост животных, при больших— уменьшается прирост живой массы.

8 Пестициды

Классификация пестицидов:

1. По степени токсичности пестициды  подразделяются на следующие группы:

• чрезвычайно-опасные (1 класс токсичности ЛД 50 менее 15 мг/кг) – к этой группе относятся гранозан, зоокумарин, фосфид цинка и др.;
• высокоопасные (2 класс токсичности – ЛД50 – 15-150 мг/кг) – к этой группе относятся хлорорганические и фосфороорганические пестициды – фосфамид, фталамос, гамма-изомерГХЦГ, ДНОК, метафос, раундап и др.;
• умеренно-опасные (3 класс токсичности – ЛД50 151-5000 мг/кг) – хлорофос, ГХЦГ, карбофос, хлорокись меди и др.;
• малоопасные (4 класс токсичности – ЛД50 более 5000мг/кг) – дихлоральмочевина, сера коллоидная, полихом, цинеб и др.

2. По стойкости пестициды классифицируются на:

• очень стойкие – время разложения на нетоксичные компоненты – свыше 2-х лет;
• стойкие – 0,5-1 год;
• умеренно стойкие – 1-6 мес.;
• малостойкие – 1 мес.

Пестициды могут попадать в организм сельскохозяйственных животных контактным, аэрогенным, алиментарным путями. Степень проявления отравления животных пестицидами зависит от степени их токсичности, количества и времени контакта, а также от особенностей организма (видовых, возрастных, половых, породных, физиологических и т.д.).

3.По производственному назначению и действию они подразделяются на следующие группы:

• инсектициды и инсектоакарициды – химические средства для борьбы с вредными насекомыми и клещами;
• арбороциды – химические средства для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности;
• гербициды – химические средства для борьбы с сорняками, вредными и ядовитыми растениями;
• десиканты – химические средства для предуборочного подсушивания растений;
• фунгициды – химические средства для уничтожения микомицетов (грибков), поражающих сельскохозяйственные культуры;
• зооциды (родентициды) – химические средства для борьбы с грызунами на полях и в помещениях;
• репелленты – химические вещества, используемые для отпугивания насекомых;
• протравители семян – химические средства для предпосевной обработки семян в целях борьбы с болезнями, инфекционное начало которых распространяется семенами или находится в почве.

4. По химическому составу пестициды подразделяются на группы:

• фосфороорганические – хлорофос, дихлофос, метафос, дибром, антио, фосфамид, базудин, фозалон и др.;
• хлорорганические – гексахлоран, ДДТ, гексахлорбензол, полихлоркамфен и др.;
• ртутьорганические – граноза, меркуран и др.;
• производные мочевины – диурон, дихлоральмочевина, крысид и др.
• карбаматные пестициды (производные карбаминовой кислоты) – севин, цинеб, ТМТД, пиримор, карбин и др.;
• производные феноксиуксусной, феноксимасляной, феноксипроп-ионовой кислот: 2,4-Д аминная соль; 2,4-Д бутиловый эфир и др.
• препараты меди – медный купорос, хлорокись меди, бордосская жидкость, препарат АБ и др.;
• алкалоиды – никотин-сульфат и др.;
• синтетические пиретроиды – фенвалерат (сумицидин, США), перметрин (амбуш, корсар), циперметрин (цимбуш, арриво), альфаметрин (фастак), лямда-цигалетрин (каратэ), дельтаметрин (децис) и др.

 Предельно-допустимые количества остаточных количеств пестицидов в кормах для сельскохозяйственных животных

 
Содержание ФОС в воде для водопоя животных не допускается.

Хлорорганические соединения. Наибольшее значение представляет ГХЦГ, меньшее - полихлоркамфен, дилор, тиодан и кельтан, так как применение их ограничено.

Многие ХОС продолжительное время сохраняются в почве, растениях, накапливаются в жировой ткани животных, выделяются с молоком и яйцами, поэтому имеют в основном санитарное значение как возможные контаминанты кормов и продуктов питания. Острые отравления животных ХОС бывают редко. Признаки отравления при всех ХОС аналогичны: чаще угнетение, иногда возбуждение животного, тремор мышц, расстройство сердечной и дыхательной систем, клонико-тонические судороги, парезы и параличи тазовых конечностей.

Фосфорорганические соединения. ФОС - основные средства борьбы с насекомыми и клещами в растениеводстве и животноводстве. ФОС быстрее, чем ХОС, разрушаются в окружающей среде, не накапливаются в организме животных. Однако некоторые из ФОС имеют высокую токсичность для животных. Отдельные из них, особенно производные тио- и дитиоксилот фосфора, способны образовывать высокотоксичные изомеры и метаболиты. Большинство ФОС хорошо проникает через неповрежденную кожу животных.

Отравления ФОС могут быть при обработке животных или помещений в их присутствии. Для обработки растений они применяются в низких концентрациях. Большинство пестицидов этой группы имеет неприятный запах, поэтому обработанные растения не поедаются животными до его исчезновения. Однако нередки случаи интоксикации пчел. Многие ФОС высокотоксичны для рыбы, но отравление ее возможно только при непосредственной обработке водоема. Большинство ФОС не растворяются в воде, прочно связываются с гумусом почвы и быстро разрушаются, поэтому их смыв в рыборазводимые водоемы со сточными водами практически исключен.

Механизм токсического действия ФОС хорошо изучен: они в основном подавляют активность фермента холинэстеразы, в результате чего в крови и тканях накапливается ацетилхолин, вызывающий холинэргические симптомы отравления. Отравление характеризуется возбуждением, слюнотечением, бронхоспазмом, диареей, фибриллярным подергиванием мышц, парезами, параличами; в отдельных случаях отмечается миоз зрачка. Однако при отравлении некоторыми ФОС - производными тио- и дитиофосфорных кислот - нервно-паралитические симптомы выражены нечетко. Отмечают общее угнетение, отказ от корма, понижение кожной чувствительности, диарею.

Фунгициды. Наибольшее токсикологическое значение представляют гранозан, ТМТД и ДНОК.

Гранозан применяется для протравливания семян зерновых, технических и других культур по нормам расхода 1-4 кг/т (20-80 г ДВ на 1 т).Отравление животных и птицы возникает при скармливании протравленного зерна.

Симптомы развиваются через 15-25 дней от начала скармливания и проявляются общим угнетением, отказом от корма, нарушением координации движений, диареей, парезами, параличами. После прекращения дачи протравленного зерна коровам или курам ртуть выделяется с молоком и яйцами в течение 1-2 мес.

ТМТД применяется для протравливания семян, норма расхода 1,2-6,4 кг ДВ на 1 т. Симптомы: медленное затормаживающее действие на ЦНС, иногда слепота.

Зооциды (родентициды). Для уничтожения грызунов в животноводческих помещениях широкое применение получили антикоагулянты, главным образом зоокумарин, в меньшей степени дифенацин (ратиндан), а для борьбы с полевыми грызунами - глифтор и фосфид цинка. Высокотоксичны для животных и некоторые для птицы.

Зоокумарин применяется путем раскладки отравленных приманок. Симптомы: у свиней при отравлении отказ от корма, анемичность видимых слизистых оболочек и кожного покрова; на некоторых участках кожи - синюшные пятна; кровянистые выделения из ротового и носового отверстий. Температура тела нормальная. На вскрытии множественные кровоизлияния во внутренних органах и подкожной клетчатке.

Глифтор применяется для уничтожения полевых грызунов. Высокотоксичен для полезных млекопитающих. Птицы малочувствительны к этому соединению. Симптомы развиваются через 2-6 ч после поедания отравленных приманок: общее угнетение, отказ от корма. На вскрытии - некроз слизистой оболочки тонкого отдела кишечника, дистрофические поражения печени.

9 Минеральные яды

К числу минеральных ядов относят токсичные элементы и их производные: нитраты, нитриты, мочевину и поваренную соль (натрия хлорид). Токсичные элементы включают металлы - ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, кобальт, молибден, а также металлоиды - мышьяк, фтор, селен.

Ртуть - один из наиболее токсичных элементов. Фоновое содержание ее в кормах находится в пределах 0,03-0,05 мг/кг. В зонах ртутных разработок, выбросов предприятий по производству хлора, натрия гидроксида, электрохимических заводов этот уровень может достигать 2-3 мг/кг и выше и быть причиной хронических интоксикаций животных, а также загрязнения ртутью продуктов животноводства.

Симптомы интоксикации могут быть слабо выражены, поэтому диагноз на отравление ставят только по результатам лабораторного исследования кормов и патологического материала на ртуть.

Свинец. Уровень содержания его в окружающей среде постоянно возрастает за счет выбросов промышленности, автомобильного транспорта, рудных разработок. Фоновое содержание свинца в кормах от 0,1 до 10 мг/кг, в мышечной ткани животных - от 0,001 до 0,5 мг/кг сырого вещества. Зарегистрированы случаи отравления крупного рогатого скота на пастбищах при поедании разбросанных свинцовых пластин от старых аккумуляторов, при окраске свинцовыми белилами внутренних стен помещений. Летальная доза свинца для молодняка крупного рогатого скота 400-600 мг/кг, для взрослых животных - 600-800 мг/кг.Симптомы: гиперсаливация, атаксия, конвульсии, диарея, слепота, тремор мышц, реже - кома. Наиболее достоверный показатель - подавление активности дегидратазы дельтааминолевулиновой кислоты. Патологоанатомическая картина нехарактерна и проявляется гастроэнтеритом с очагами некроза слизистой оболочки кишечника. Свинец в основном накапливается в костях. Остатки его определяют методами атомно-абсорбционной спектрометрии и колориметрии.