Антипитательные и токсические вещества кормов

Клевер и люцерна —  многолетние или однолетние травянистые  растения семейства бобовых. Клевер — ценная кормовая культура средних, люцерна — южных широт страны. Однако в клевере и люцерне могут присутствовать отдельные токсические вещества, которые отрицательно влияют на состояние здоровья животных, их продуктивность или санитарное качество продуктов животноводства: фотосенсибилизирующие вещества, цианогенные соединения, эстрогены и антиэстрогены, остатки пестицидов и токсичных элементов. Кроме этого, при поедании животными, особенно крупным рогатым скотом, больших количеств зеленой массы клевера нередко возникают тимпании рубца, которые наносят большой экономический ущерб.

Фотосенсибилизирующие вещества. Эти вещества могут накапливаться  в клевере и люцерне, особенно в период их роста и цветения. Заболевание, которое они вызывают, получило наименование клеверной болезни. Аналогичное заболевание у животных развивается при поедании стеблей гречихи (гречишная болезнь — фагопиризм). Фотосеисибилизирующими свойствами также обладают зверобой, якорцы, псоралея костянковая и некоторые другие растения. Наиболее часто клеверная болезнь возникает у лошадей, случаи заболеваний отмечены также у крупного рогатого скота и овец. Клеверную болезнь диагностируют в определенных местностях, в основном у животных, имеющих участки непигментированной кожи.

Цианогенные гликозиды. В  отдельных видах клевера и  люцерны присутствуют цианогенные  гликозиды, однако уровень их содержания значительно ниже, чем в таких  растениях, как сорго, суданка, манник водяной, лен, которые служат основными накопителями токсических соединений этой группы (см. с. 33). Поэтому случаи острых отравлений животных цианистыми соединениями в результате скармливания клевера и люцерны в нашей стране не зарегистрированы. Имеются сообщения об отравлении крупного рогатого скота цианидами в Новой Зеландии при использовании зеленой массы клевера. В состав каких соединений в клевере и люцерне входит синильная кислота, не установлено. По-видимому, в этих растениях синильная кислота взаимодействует с неорганическими соединениями серы, образуя цианогенные тиогликозиды, которые связывают в организме йод, нарушая функцию щитовидной железы.

Эстрогены. Из некоторых  видов клевера и люцерны, в  том числе клевера красного, выделен  ряд эстрогенов, которые по своему химическому строению относятся к группе изофлавонов. Наибольшее санитарное и токсикологическое значение имеют формононетин (7-гидрокси-4-метоксиизофлавон) и кумэстрол (6', 7'-диоксибензофу-ро-3', 2', 3, 4-кумарин).

Содержание эстрогенов в растениях в значительной степени зависит от фазы их развития, вида, метеорологических условий сезона. У красного клевера активность эстрогенов повышается перед цветением и в период цветения, у люцерны — после цветения, а также при увеличении числа укосов.

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 силосовании клевера и люцерны активность эстрогенов возрастает на 160 %.

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.

Пестициды. Для защиты кормовых культур от вредителей и болезней используют пестициды, в том числе  ряд инсектицидов и гербицидов. На клевере рекомендованы к применению гербициды базагран, 2М-4ХМ (МСРВ) и  хлор-ИФК.

Базагран — относится к группе малотоксичных соединений с ЛД50 Для белых крыс— 1100 мг/кг. Его выпускают в виде 48 %-ного водного раствора (в. р.) и применяют для обработки клевера полевого первого и второго года пользования путем опрыскивания посевов в период весеннего отрастания и начале стеблевания растений (при высоте 10—15 см) с нормами расхода 3,0—6,0 кг препарата на 1 га. Максимально допустимый уровень (МДУ) остатков базаграна в кормах и продуктах питания в нашей стране не установлен. За рубежом допускается содержание остатков в продовольственном зерне на уровне 0,1 мг/кг. Для обнаружения остатков используют газожидкостную хроматографию (ГЖХ).

2М-4ХМ— (2-метил-4-хлорфенокси)  масляная кислота — принадлежит  к группе среднетоксичных соединений, ЛД50 для лабораторных животных составляет 600—700 мг/кг. Препарат выпускают в виде 70 %-ного растворимого препарата (р. п.) и используют для обработки клевера полевого и ползучего в год посева, тимофеевки луговой, костреца безостого, лисохвоста лугового, райграса высокого, овсяницы луговой, а также для обработки сенокосных угодий и пастбищ со сроком ожидания для скармливания зеленой массы растений скоту или выпаса животных на обработанных пастбищах не менее 40—45 дн. Величина МДУ в кормах (по 2,4-Д) для дойного скота — 0,1 и откормочного скота — 0,6 мг/кг. Гербицид сравнительно медленно разрушается на кормовых и пастбищных культурах. Поэтому в зонах его применения необходимо контролировать содержание остатков в зеленой массе растений, используемой для кормления животных, и на пастбищах, где рекомендованы высокие нормы расхода гербицида (до 4 кг на 1 га). Для определения остатков гербицида проводят тонкослойную хроматографию (ТСХ) и ГЖХ.

Хлор-ИФК — относится  к группе малотоксичных соединений с ЛД5о для лабораторных животных 1500—3300 мг/кг и сравнительно быстро разрушается на обработанных растениях. Данных по его токсичности для сельскохозяйственных животных нет. Препарат выпускают в виде 40 %-ного концентрата эмульсии (к. э.) и применяют для обработки клевера полевого, ползучего и гибридного с нормами расхода до 20 кг препарата на 1 га. Опрыскивание прекращают за месяц до конца вегетации. Величины МДУ в кормах не установлены. Для определения остатков проводят колориметрию или ГЖХ. Основная мера профилактики загрязнения кормов — контроль за соблюдением норм расхода и сроков ожидания.

Для обработки кормовой люцерны  рекомендованы к применению инсектоакарициды хлорорганической группы, фосфорорганические соединения и синтетические пиретроиды. Однако люцерна может быть загрязнена остатками и других пестицидов, применяемых на соседних культурах авиационным методом за счет сноса распыленного вещества.

Хлорорганические соединения (ХОС), Для обработки люцерны рекомендованы  препараты на основе ГХЦГ и дилор. Загрязнение растений возможно также тиодаиом и другими ХОС, которые используют на хлопчатнике.

ГХЦГ и тиодан долго  сохраняются на растениях, могут  попадать в них за счет миграции из почвы, способны накапливаться в  жире животных, выделяться с молоком  и яйцами. Другие ХОС, например дилор, не обладают способностью к материальной кумуляции и быстро разрушаются в окружающей среде и организме животных.

Случаи острых отравлений животных ХОС при поедании загрязненных кормов очень редки. Чаще регистрируют хронические интоксикации.

Тиодан — высокотоксичный инсектоакарицид хлорорганической группы, ЛД50 Для лабораторных животных от 32 до 100 мг/кг. Выпускается в виде 80 %-ного сыпучего порошка (с. п.). Разрешен к применению только на семенниках люцерны. Однако тиодан широко используют на хлопчатнике, поэтому возможно загрязнение кормовых культур за счет сноса облака инсектицида. Пестицид сравнительно медленно разрушается на растениях, накапливается в жировой ткани животных. Остатки препарата в кормах и продуктах питания не допускаются. За рубежом описаны случаи отравления овец и крупного рогатого скота тиоданом при выпасе животных на обработанных участках. Симптомы отравления: вялость, потеря аппетита, истечения из ротовой полости, периодически повторяющиеся клонические и эпилептические судороги. У овец старшего возраста при сильном отравлении развивалась слепота. Скармливание животным кормов из растений, обработанных тиоданом, запрещается. Определение остатков тиодана проводится с помощью ТСХ и ГЖХ.

Фосфорорганические соединения (ФОС). Для обрабтки клевера и люцерны их применяют сравнительно редко. Для обработки фуражной люцерны в период вегетации рекомендованы актеллик и хлорофос, на семенниках обеих культур — базудин, гардона, фозалон, карбофос, фосфамид с нормами расхода 0,2 и 1 кг д. в. на 1 га. ФОС сравнительно быстро разрушаются на растениях, не накапливаются в тканях животных и не выделяются с молоком и яйцами при длительном поступлении с кормом. Однако некоторые ФОС имеют высокую токсичность для животных и способны образовывать высокотоксичные продукты разложения. Срок ожидания для ФОС на кормовых культурах — 20 дн. Установлены МДУ следующих ФОС в кормах для животных: антио и фосфамид для молочного скота и яйценоской птицы — 2, для откормочного скота и птицы — 2 мг/кг; дуребан —0,2 и 0,2 мг/кг; карбофос — 2,0 и 5,0 мг/кг; ме-тафос — 0,5 мг/кг; метилнитрофос—1,0 и 1,0 мг/кг; фталофос—1,0 и 2,0 мг/кг; хлорофос— 1,0 и 3,0 мг/кг соответственно.

Загрязнение кормов остатками  ФОС выше установленных величин  МДУ и отравление животных при  поедании кормов, содержащих остатки, возможны только при нарушении существующих правил по их применению — норм расхода и сроков ожидания.

Синтетические пиретроиды. Используют для борьбы с насекомыми и клещами на овощных, технических  и кормовых культурах, в том числе  на люцерне с нормами расхода 0,03—0,06 кг д. в. на 1 га. Из этой группы на фуражной люцерне рекомендованы перметрин, дельтаметрин и циперметрин.

Перметрин относится к  группе малотоксичных соединений с  ЛД50 около 5000 мг/кг, дельтаметрин и циперметрин  — к высокотоксичным или среднетоксичным пестицидам с ЛД5о, равной 140 и 270 мг/кг соответственно. Однако пестициды используют с очень низкими нормами расхода, они быстро разрушаются в окружающей среде. Величина остатков в практических условиях не превышает 0,15 мг/кг. Поэтому эти инсектициды не имеют большого ветеринарно-санитарного и токсикологического значения при их применении в качестве средств защиты растений.

Фунгициды. Из фунгицидов на люцерне рекомендованы бордоская  жидкость, которая представляет собой 1 %-ный раствор меди сульфата в 1 %-ной водной суспензии негашеной извести. Норма расхода — 12—15 кг/га по CuS04. Препараты меди особенно токсичны для овец. МДУ меди для овец и крупного рогатого скота— 30 мг/кг. Срок ожидания — 20 дн. В практических условиях применения препарата величина остатков по меди может достигать 200 мг/кг и выше. Определение остатков меди в кормах проводят колориметрическим методом.

Фосфорные минеральные удобрения. Клевер и люцерна, так же как и  другие кормовые культуры семейства  бобовых, способны усваивать атмосферный азот с помощью прикорневых азотфиксирующих бактерий, поэтому они не нуждаются в азотсодержащих минеральных удобрениях. Однако процесс освоения азота воздуха активно идет только при наличии достаточного количества фосфора и калия. Поэтому для получения хороших урожаев клевера и люцерны вносят в почву фосфорные и калийные минеральные удобрения из расчета по 20—30 кг фосфора и 30—50 кг калия на 1 га. На кислых почвах проводят ее известкование. Фосфорные удобрения, так же как и известь, содержат до 1—2 % фтора, который из почвы проникает в растения, где может накапливаться до 10—15 мг/кг, Содержание фтора в зеленых и грубых кормах не должно превышать 20 мг/кг по сырому продукту.

Карбамид (мочевина) содержит 46,3—46,1 % азота в пересчете на сухое  вещество. Хорошо растворима в воде. Это порошок белого цвета, горьковатого вкуса, без запаха. Его вводят в рационы жвачных, в том числе в амидоконцентратные добавки (АКД), которые используют для приготовления комбикормов. За счет мочевины у жвачных может компенсироваться белок на 25—30 %. Однако мочевина нередко служит причиной отравлений, чаще крупного рогатого скота.

Минимально токсическая  доза мочевины для крупного рогатого скота составляет 0,25 мг/кг, токсическая  — 0,4 и смертельная — 0,6 мг/кг массы  животного (Г. А. Хмельницкий, 1980). Острые отравления мочевиной практически не встречаются. Регистрируют в основном хронические интоксикации, которые клинически не проявляются или проявляются в очень слабой степени общим угнетением, усилением диуреза, снижением молочной продуктивности у коров.

В комбикормах могут также  присутствовать пестициды, антибиотики, токсичные элементы, микотоксины. Основу комбикормов составляет зерновое сырье, в котором пестициды концентрируются в очень слабой степени. Определенное санитарное значение как поставщики пестицидов могут иметь корма животного происхождения — мясокостная, рыбная, мука и кормовой животный жир.

Из токсичных элементов  наибольшую опасность представляют ртуть, кадмий, мышьяк, фтор, никель, хром и некоторые другие. В комбикорма они попадают в основном с загрязненным сырьем. Так, например, ртуть может попасть с протравленным зерновым сырьем, предназначенным на семенные цели. В повышенных количествах ртуть может содержаться в рыбной муке. Значительные количества токсичных веществ накапливаются в растительной продукции, в том числе и в сырье для комбикормов в сельскохозяйственных зонах, расположенных на расстоянии: кадмий —20—30 км вокруг цинкоплавильных заводов, свинец —на таком же расстоянии от заводов по выплавке свинца, фтор —заводов по производству алюминия и фосфорных минеральных удобрений, никель — в зоне никелевых ртутных месторождений.

В комбикормах содержится значительный процент зернового  сырья, которое может быть поражено грибами и содержать микотоксины.

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 неполностью 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.

К группе антивитаминов относятся  химические соединения, обладающие способностью уменьшать или полностью снимать  полезные специфические эффекты  тех или иных витаминов. Механизм действия антивитаминов основан на их структурном подобии соответствующим витаминам и возникающих на этой основе конкурентных взаимоотношениях между ними, результатом которых является связывание и инактивация витаминов. 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 B1 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.

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). Дикумарин — антагонист витамина K, в результате его действия нарушается синтез протромбина в печени, снижается свертываемость крови, увеличивается порозность сосудов. Это приводит к появлению массовых кровоизлияний у животных.

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. Стрихнин — основной алкалоид тропического растения чилибухи — является сильнейшим ядом с ЛД50. 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.

Семена сои содержат вещества, которые препятствуют пищеварению. К ним, прежде всего, следует отнести антитрипсин и уреазу, а также генистейн, обладающий эстрогенной активностью. Соевый шрот обыкновенный содержит и ряд других токсических веществ, а также антикоагулянты. Особо важное значение для питания имеет ингибитор трипсина, который затрудняет переваривание в кишечнике белков. В связи с этими особенностями приходится проводить дополнительную обработку соевого шрота в виде тостирования, при котором происходит инактивация многих перечисленных вредных веществ.