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
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
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
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
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
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
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
Ионы кальция повышают
тонус парасимпатической
В плазме крови концентрация
кальция поддерживается на одном
уровне. Снижение концентрации этого
элемента вызывает судороги, при длительной
его недостаточности у
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
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
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
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
Медь входит в состав белковых соединений и ферментов, она содержится в крови и во всех тканях животных, откладывается в значительных количествах в печени и селезенке. Медь принимает участие в кровообразовании, синтезе гемоглобина, а также является катализатором, ускоряющим окисление аскорбиновой кислоты. Она способствует осуществлению таких физиологических процессов, как пигментация и кератизация шерсти и пера, остеогенез, формирование миелина, коллагена, эластина, воздействует на воспроизводительную функцию животных и т. д.
При недостатке меди в кормах у крупного рогатого скота нарушается процесс роста, функции нервной, мышечной и кровеносной систем, ухудшается аппетит, снижаются прирост, молочная продуктивность и воспроизводительная способность, развивается анемия и энзоотическая атаксия. Потребность различных половозрастных групп свиней в меди составляет от 5 до 10 мг на 1 кг корма.
Основное место всасывания меди – тонкий кишечник. Из организма медь выделяется с желчью через кишечник (65 - 98 %) и частично почками. Марганец содержится во всех органах и тканях животных. Особенно много его в костях, печени и почках. Он входит в состав некоторых ферментов и усиливает их активность. Марганец играет важную роль в обмене белков, углеводов и жиров.
Если животных лишить марганца, то задерживается формирование костей, замедляется рост, теряется способность к размножению, причем у самцов атрофируются тестикулы. У животных нарушается равновесие, походка становится неуверенной. Избыточное потребление марганца тоже неблагоприятно влияет на организм. Оно ведет к задержке роста, изменениям в костях, напоминающим рахит (марганцевый рахит), нарушениям в развитии эмали зубов (гипоплазия эмали).
Цинк является активной группой
одного из ферментов - карбоангидразы,
играющей важную роль в процессе дыхания.
Он усиливает действие гормонов гипофиза
и гормона поджелудочной железы
- инсулина. При отсутствии или недостатке
цинка в кормах ухудшаются процессы
пищеварения и всасывания в кишечнике,
задерживается рост животных, снижается
их воспроизводительная
Йод - незаменимый компонент гормона щитовидной железы тироксина, роль которого в организме исключительно велика.
Недостаток йода в организме ведет к снижению продуктивности, рождению слабого, нежизнеспособного молодняка, развитию эндемического зоба. Признаки йодной недостаточности особенно резко проявляются в горных районах.
Фтор встречается во всех органах животных. Наиболее богаты этим элементом кости, зубы, а также сперма. При недостатке фтора в рационе у животных развивается кариес зубов. Избыток его ведет к нарушению обмена веществ. При этом развивается эндемический флюороз, для которого характерны крапчатость зубной эмали, снижение аппетита, замедление роста, деформация костей и суставов.
Стронций содержится во всех органах и тканях животных. Особенно его много в костях и зубах. Отложение стронция в тканях протекает параллельно отложению кальция. При отсутствии стронция в кормах у животных развивается кариес зубов, а при избытке - стронциевый рахит.
Уровень обеспеченности сельскохозяйственных животных микроэлементами зависит от многих факторов.
1.3.Регуляция минерального обмена.
Солевой обмен теснейшим образом связан с водным обменом. Минеральный состав органов и тканей животных весьма постоянен, что связано с деятельностью органов, депонирующих те или иные минералы. К таким органам относятся кожа, печень, селезенка, костная ткань и др. Регуляция минерального обмена осуществляется гипоталамусом, находящимся в промежуточном мозге. Здесь имеются специальные осморецепторные нервные клетки, чувствительные к изменению концентрации электролитов. Соответствующее возбуждение этих клеток вызывает рефлекторные реакции, в результате чего восстанавливается постоянство осмотического давления крови.
Кроме нервной системы, в регуляции минерального обмена большое значение имеют железы внутренней секреции.
1.4.Водно-солевой обмен.
Для нормальной жизнедеятельности клеток, тканей и органов высокоорганизованных животных необходима среда с хорошо сбалансированным содержанием различных ионов.
Концентрация различных ионов во внутриклеточной жидкости зависит от содержания их в межклеточной жидкости. В клетках в высокой концентрации находится калий и магний, тогда как натрий локализован в межклеточных пространствах и плазме крови. Такое распределение поддерживается специальными мембранами механизмами. В создании внутренней среды организма и сохранении её относительного постоянства состава учувствуют все органы и физиологические системы организма.
Среди всех регулирующих систем наиболее точно работают механизмы, обеспечивающие постоянство минерального состава плазмы крови. Чем выше поднимается по филогенетической лестнице организм, тем эффективнее становится ионно-регуляторные процессы(А.Г.Гинецинский). Особенно отчетливо проявляется регуляция катионов натрия, калия, кальция, магния, анионов хлора и угольной кислоты, фосфатов и сульфатов, играющих главную роль в осуществлении осмотического давления в организме.
Поддержание осмотического гомеостаза существенную роль играет вода. Осмотический гомеостаз обеспечивается нейрогуморальными механизмами, регулирующими натриуретическую и гидроуретическую функцию почек. Существует мнение, что антинатриуретический рефлекс начинается с объёмных рецепторов, расположенных в артериях в интерстициальном пространстве. При изменениях объёма артериальной крови и межтканевой жидкости эти рецепторы возбуждаются и посылают импульсы в гипоталамус, который выбрасывает в кровь альдостеронотропный фактор, действующий на кору надпочечников. Последнее под влиянием этого фактора выделяет альдостерон, стимулирующий реабсорбцию натрия.
Через гипоталамус осуществляется и антидиуритический рефлекс под влиянием импульсов, идущих от осморецепторов ткани. Повышение осмотического давления жидкости тела вызывает усиление секреции антидиуретического гормона и задержку воды, что ведёт к восстановлению осмотического давления до нормы. При понижении осмотического давления секреция антидиуретического гормона уменьшается, а это приводит к диурезу.
Как отмечает А.Г. Гинецинский, в результате эволюционного развития позвоночных, для которых добывание натрия было более сложным, чем добывание воды, из двух рефлексов, стоящих на страже осморегуляции, антинатриуретический гормон приобрел доминирующее значение.
2.Витамины и из значение для организма.
Для поддерживания нормальной
жизнедеятельности организма
Витамины обладают отчетливо выраженным свойством повышать функциональные способности организма, что создаёт более благоприятные условия для взаимоотношения организма с внешней средой. Они обеспечивают нормальное течение обменных реакций и их возвращение к норме, если по какой-либо причине они были нарушены.
Витамины поддерживают биохимические реакции на уровне, обеспечивающем защиту организма от влияния сильнодействующих факторов и при возникновении патологических процессов. Немалую роль играют витамины в сохранении биологической полноценности тканей, что имеет большое значение для продления активного периода жизни для каждого организма. Витаминам и их комплексным соединениям при соответствующей активности нервной системы принадлежит большая роль в предупреждении одряхления организма и ранней старости. Хорошая обеспеченность витаминами растущих животных позволяет сохранять их от падежа и ускоряет рост и развитие.
Все витамины по их растворимости делят на две группы: жирорастворимые и водорастворимые.
2.1.Жирорастворимые витамины.
Витамины А - антиксерофтальмические. Наиболее распространенная и биологически активная форма витамина А - ретинол. Это бледно-желтое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. При отсутствии витамина А в пище наблюдается остановка роста, заболевание слизистых оболочек глаз- ксерофтальмия, которая начинается с сухости, а затем и поражения роговицы глаз. Длительное отсутствие витамина А приводит к поражению кожи, слизистых оболочек, лёгких, бронхов, мочевого пузыря и почек.
Витамины группы А имеют
большое физиологическое
Содержится этот витамин
в жирах. При обильном поступлении
с кормом он откладывается про
запас преимущественно в
У большинства
Основной источник витамина А- зелёные корма, богатые каротином. Отличным витаминным кормом для всех видов служит травяная мука. Потребность витамина А на 100 кг массы животного у нас в стране принято считать(в ИЕ): для коров стельных и сухостойных 15000-20000, для лактирующих коров и жеребых кобыл-10000-15000, дополнительно для лактирующих коров на 1 л молока 5000, для телят и жеребят 10000-15000, для свиноматок 12000-15000 и для поросят 12000-15000.
Витамины группы D - кальциферолы, антирахитические. Биосинтез холекальциферола происходит в коже животных под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца или кварцевой лампы.В настоящее время известны D2, D3 ,D4 ,D5 ,D6. Они очень близки между собой по степени биологической структуре, но различаются по степени биологической активности. При отсутствии витамина группы D у молодых животных развиваются рахит, а у взрослых остеомаляция. Рахит особенно быстро развивается, если соотношение между кальцием и фосфором нарушается в сторону значительного преобладание кальция. Если растущие животных получают корма, обеспечивающие основной обмен, то с дефицитов витамина отклонение от нормы не наблюдается. Отдельные корма( в расчете на 1 кг) содержит следующее количество витамина D ( в ИЕ): сено и сенная мука клевера, люцерны и разнотравья-200-1000, силос кукурузный-30-70, дрожжи сухие , пивные облученные-1-5 млн., дрожжи кормовые облученные-3-7 млн., дрожжи пекарские облученные- до 200 млн., мука рыбная -50-100, орбат -5-20.
Новорожденным телятам необходимо скармливать молозиво первых двух удоев, которое содержит наибольшее количество витаминов групп А, D, Е. Хорошим источником холе кальциферола для птицы и поросят служит рыбий жир.
Мощным стимулирующим фактором синтеза витамина D является ультрафиолетовый участок спектра.
К витаминам Е относятся токоферолы - факторы размножения. Витамины этой группы обладают антиокислительными свойствами, способствуют усвоению и сохранению витаминов группы А и каротина в организме, участвуют в обмене жиров, белков и углеводов. Наибольшей биологической активностью обладает α-токоферол.
Витамины группы Е присутствуют в продуктах как растительного, так и животного происхождения: в растительных маслах (особенно в масле облепихи и ростков пшеницы), зеленных овощах, зернах злаков, коровьем масле, мясе, молоке, яйцах.
При недостатке витаминов группы Е нарушается сперматогенез, тормозится развитие зародыша, в дальнейшем плод может погибнут. Ранний признак недостаточности витаминов группы Е - снижение устойчивости к гемолизу. При хроническом Е-витаминодефиците развивается мышечная дистрофия, мышцы становятся дряблыми, белыми, нарушается деятельность мышцы сердца. Телята и ягнята становятся малоподвижными, при ходьбе задыхаются. У свиней возникают дистрофия мышц, некроз печени.
При сбалансированных рационах потребность крупного рогатого скота и овец в витаминах группы Е невелика. Потребность животных в витамине Е варьирует в широких пределах в зависимости от возраста, половой потенции и наличии селена в кормах.
Витамины группы К играют важную роль в процессе свёртывания крови, при их отсутствии кровь теряет способность быстро свертываться. В организме снижается уровень белка протромбина и других факторов, участвующих в процессе свертывания крови. Введение витаминов группы К стимулирует синтез данных белков в печени. Кроме того, при К-гиповитаминозе появляются под кожные и внутримышечные кровоизлияния, развивается
В организме взрослых животных
фарнахинон синтезируется
При внутримышечном и внутривенном введении викасола (синтетического витамина) кровотечение быстро останавливается. Кроме того, викасол обладает противовоспалительным действием и повышает сопротивляемость организма по отношению к радиоактивному излучению.
2.2.Водорастворимые витамины.

- Витамины и их разновидность
- Витамины и их роль
- Витамины и кишечная микрофлора
- Витамины и микроэлементы
- Витамины и микроэлементы
- Витамины и минералы
- Витамины и питание
- Витамины и их значение
- Витамины и их значение
- Витамины и их значение
- Витамины и их значение
- Витамины и их значение для поддержания здоровья
- Витамины и их значения
- Витамины и их классификация