1.4.3.    Зоогигиеническое значение минеральных веществ в кормах

Минеральные вещества не играют существенной роли в энергетическом балансе. Их значение определяется влиянием на процессы обмена веществ и как строительного материала для костей и зубов.

Минеральные вещества играют важную роль во всех физиологических процессах: переваривании, всасывании и усвоении корма. Они входят в состав многих ферментов, служат их активаторами. Одна из важнейших функций — поддержание на определенном уровне осмотического давления в организме через кровь, которая омывает все ткани и клетки.

По уровню потребности минеральные вещества делятся на две группы — макроэлементы и микроэлементы.

Из макроэлементов большое значение для организма животных имеют кальций, фосфор, натрий, хлор, калий, магний, сера; из микроэлементов — железо, цинк, марганец, медь, кобальт, йод, а также фтор, селен, молибден, бор.

Минеральные вещества поступают в организм животных с кормом и водой. Широко используемые корма обычно не обеспечивают потребности животных во многих минеральных веществах, в особенности в кобальте, меди, цинке, марганце, йоде.

В кормах учитывают наличие кальция, фосфора, натрия, магния, калия, серы, железа, цинка, марганца, меди, кобальта, йода, и по необходимости - фтора, бора, селена, молибдена.

Кроме того, в связи с антропогенным и техногенным загрязнением внешней среды необходимо контролировать содержание в кормах азота (минерального) и солей тяжелых металлов - ртути, свинца, кадмия, стронция.

При организации правильного кормления животных следует учитывать наличие сложной взаимосвязи минеральных веществ между собой и с другими факторами питания. Например, существует прямая связь в обмене между кальцием, фосфором и магнием; кальцием, цинком и медью; железом, калием и магнием; натрием и калием; медью и железом; серой, медью и молибденом и т. д.

Макроэлементы. Для нормальной жизнедеятельности организма животных наибольшее значение имеют макроэлементы: кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера.

Кальций в организме животных участвует в минеральном, белковом и витаминном обмене, в свертывании крови. Большая часть поступающего с кормом кальция, под влиянием желудочного сока превращается в хлористый кальций, который диссоциирует на ионы. Последние адсорбируются в кишечнике и частично в желудке. Кислая среда в кишечнике способствует лучшему всасыванию кальция, и это во многом зависит от обеспеченности животных витамином Д.

У растущих, беременных, лактирующих и высокопродуктивных животных потребность организма в кальции наибольшая.

Основное количество содержащегося в животном организме кальция находится в костях — около 98.5%.

В организме животных, наряду с участием кальция в минеральном, белковом и витаминном обмене, он обусловливает свертывание крови; ионы кальция регулируют мышечную и нервную деятельность.

При недостатке солей кальция в кормах у поросят-отъемышей и подсвинков развивается гипокальциевая тетания, характеризующаяся периодически наступающими припадками судорог.

Фосфор. Большая часть фосфора растений находится в растворимой форме и доступна для организма животных.

При дефиците кальция и фосфора, а также при избытке кальция и недостатке фосфора у молодняка могут развиться клинические признаки рахита, сопровождающиеся потерей аппетита и истощением.

В практике кормления молочных коров чаще встречается дефицит фосфора, чем кальция. При этом у коров снижаются аппетит, эффективность использования корма, функции воспроизводства, резистентность к заболеваниям, прочность костной ткани, а также чаще отмечаются случаи молочной лихорадки, наблюдающиеся после отела. При включении в рацион кормов, богатых фосфором, но с низким содержанием кальция у животных при отсутствии активного движения могут наблюдаться признаки остеопатии.

Подобно кальцию, фосфор необходим для роста, минерализации скелета, для образования и секреции молока.

Рационы, не сбалансированные по кальцию и имеющие большой избыток фосфора, вызывают, особенно у свиней, алиментарную гиперфосфоремию, сопровождающуюся извращением и снижением аппетита, нарушением обмена веществ, развитием ацидоза и т.д.

Нарушения минерального обмена прежде всего зависит от недостатка кальция и фосфора в кормах, а так же нарушения соотношения между ними. Установлено, что соотношение между кальцием и фосфором в рационах для животных разных видов, возраста и продуктивности должно быть в пределах от 1,2:1 до 2:1 (в среднем 1,5:1).

Магний животные потребляют, в основном, с растительными кормами, в которых он связан с протеином. Магний, наряду с кальцием и фосфором, является структурным компонентом костной ткани.

Недостаток магния в организме животных вызывает у них повышенную раздражимость, которая при хроническом дефиците сопровождается конвульсиями. Гипомагнемия при преобладании кальция вызывает тетанические судороги. Высокопродуктивные коровы сильнее страдают от недостатка магния, чем менее продуктивные, так как высокая продуктивность сопровождается повышенным выделением магния с молоком.

Для профилактики гипомагнемии, наряду со скармливанием животным солей магния, рекомендуется дополнительное введение в рационы солей натрия и энергоемких кормов, которые стимулируют деятельность микроорганизмов рубца.

Магний взаимосвязан с кальцием, между ними существует как бы антагонизм; избыточное поступление в организм магния приводит к вытеснению из обменных процессов кальция.

Избыточное поступление в организм животных магния нарушает правильный обмен веществ, что оказывает угнетающее действие на рост молодых животных, особенно в том случае, когда имеется недостаток кальция, фосфора и витаминов.

Калий, как и натрий, можно обнаружить во всех тканях и органах животных. В организме калий сконцентрирован в клетках (97 - 98%), наибольшее его количество находится в мышцах. В крови калий содержится главным образом в эритроцитах.

Калий участвует в процессе передачи нервных импульсов в тканях и сокращении мышц, в том числе в сердце.

В организме молочной коровы калий по содержанию занимает третье место после кальция и фосфора. Растительные корма, составляющие основу рациона молочных коров богаты калием; поэтому животные полностью обеспечены этим элементом, хотя потребность в калии высока (7-10 г на 1 кг сухого вещества корма).

Наиболее благоприятное отношение калия к натрию (3-5):1.

Натрий, в противоположность калию, является минеральным элементом в клеточной жидкости. Значительная часть его находится в плазме крови. Натрию принадлежит роль главного компонента в балансе электролитов крови, он в значительной мере ответственен за осмотическое давление в организме. В обменных процессах натрий часто действует как антогонист калия. При скармливании животным больших количеств поваренной соли из организма вытесняется калий.

При дефиците натрия в рационе почти наполовину могут уменьшиться молочная продуктивность коров, снизиться содержание жира в молоке, повыситься расход корма на единицу прироста массы. Потребность лактирующих коров в натрии составляет 1,6-2,4 г на 1 кг сухого вещества и зависит от удоя. Оптимальное соотношение между кальцием, фосфором и натрием составляет 1,8 : 1,0 : 0,3.

Избыток калия в рационе усугубляет дефицит натрия в организме коров, даже если корма содержат его в достаточном количестве.

Хлор является составной частью соляной кислоты, которая вырабатывается в желудке и необходима для активации пепсина. При недостатке хлора в пище эта функция может быть нарушена. Физиологически обоснованная потребность в хлоре у молочных коров составляет половину потребности в натрии.

Натрий и хлор входят в состав поваренной соли, которая крайне необходима всем животным. Она возбуждает аппетит и улучшает вкус многих кормов. При недостатке натрия и хлора нарушается осмотическое давление в организме, плохо усваиваются жиры и белки корма, понижается аппетит, снижается продуктивность. Особенно необходим натрий и хлор для молочных коров и рабочих животных, так как этих элементов много выделяется с молоком и потом. В кормушках крупного рогатого скота, овец и лошадей каменная соль или солевые брикеты-лизунцы должны быть постоянно.

Сера входит в состав аминокислот — цистина, цистеина, метионина.

Содержащие серу аминокислоты являются составной частью большинства белков. Из более простых соединений, содержащих серу, известны витамины: тиамин, биотин, липоевая кислота.

Жвачные животные могут синтезировать из карбамида и сульфатов цистин и метионин. Обеспеченность молочных коров серой оказывает влияние на переваримость питательных веществ рациона, особенно клетчатки, а также на использование азота. Оптимальный уровень серы в рационе молочных коров должен быть 0,16-0,24 %.

Дефицит серы в рационе коров приводит к снижению потребления ими кормов, переваримости целлюлозы, количества бактерий и замедлению синтеза микробного белка, а также может изменить число той или иной популяции бактерий.

Микроэлементы. Для нормального течения процессов обмена веществ, помимо макроэлементов, в тканях организма животных необходимо наличие микроэлементов в определенных концентрациях и соотношениях. Общее количество микроэлементов в теле животного составляет около 0,4 % его массы. Распределены они неравномерно, основное депо: кровь, мышцы, мозг, эндокринные железы и т. д.

Многие микроэлементы участвуют в процессах обмена веществ и влияют на рост, развитие, продуктивность, воспроизводительные функции и т. д. При недостатке или избытке некоторых из них нарушаются процессы синтеза биологически активных соединении – ферментов, гормонов, витаминов и других белковых, безазотистых органно-минеральных комплексов.

В местностях, как с недостатком, так и избытком в кормах и воде микроэлементов, в так называемых «биогеохимических провинциях» наблюдаются различные патологии в организме животных: бесплодие маточного поголовья, снижение всех видов продуктивности и иммунологического состояния животных, а так же возникают энзоотические или эндемические болезни. Особенно чувствительны к недостатку микроэлементов молодняк, высокопродуктивные и беременные животные ( см. раздел 1.2.1 ).

Железо является составной частью гемоглобина и участвует в переносе кислорода. Общая усвояемость железа из растительных кормов составляет около 3-4%, а из кормов животного происхождения - превышает 10%.

На усвояемость железа могут влиять резкие нарушения в соотношении минеральных компонентов рациона; избыток солей фосфора, цинка, марганца, меди и кадмия снижает усвояемость железа из корма.

Большую потребность в железе испытывают скороспелые животные (свиньи и др.), растущий молодняк животных и птицы, в организме которых происходит наиболее интенсивный обмен веществ. При недостатке в рационах репродуктивных животных и молодняка железа развивается алиментарная анемия.

Марганец участвует во многих ферментативных реакциях, в реакциях тканевого дыхания, присутствует в гормонах и витаминах.

Недостаток в кормах и питьевой воде марганца вызывает у животных, в основном, нарушение воспроизводительных функций.

Потребность молочных коров в марганце составляет 40-60 мг на 1 кг сухого вещества корма и зависит от содержания кальция и фосфора в рационе и от уровня продуктивности, с повышением которого эта потребность возрастает.

Длительный недостаток марганца в рационе свиноматок приводит к расстройству половых функций, нарушению цикличности течки, учащению мертворождения поросят. В рацион свиней необходимо добавлять от 20 до 40 мг марганца на 1 кг сухого вещества корма.

У молодняка птиц недостаток марганца вызывает заболевание перозис, характеризующийся опуханием коленного сустава, деформаций костей, ног и крыльев, их утолщением и укорачиванием. У кур-несушек дефицит марганца снижает яйценоскость, плотность скорлупы и выводимость.

Цинк в значительных количествах содержится в печени, сперме и мышцах, является структурным компонентом фермента карбоангидразы и участвует в функционировании других ферментных систем.

Большинство растительных кормов содержит цинк в количестве, достаточном для удовлетворения потребности в нём животных.

При недостатке в рационе животных цинка отмечают нарушение обмена веществ, задержку в росте и развитии молодняка, бесплодие, выпадение волос и накожные заболевания (паракератоз).

Потребность молочных коров в цинке составляет 30-50 мг на 1 кг сухого вещества корма. Скармливание молочным коровам большого количества соломы без обогащения рациона солями цинка может привести к его дефициту в организме животных. Высокое содержание кадмия в рационе коров увеличивает их потребность в цинке.

Для телят 4-6-месячного возраста оптимальным уровнем цинка в рационе считается 40-50 мг, а для свиней — 50-100 мг цинка на 1 кг сухого вещества корма.

Медь в организме животных входит в состав окислительных ферментов и участвует в гемопоэзе. При её недостатке у животных снижается синтез гемоглобина и развивается гипохромная анемия. В результате возникает кислородное голодание тканей, и накапливаются недоокисленные продукты обмена. У животных отмечают понос, извращение аппетита (заболевание «лизуха»), снижается продуктивность и возникает исхудание. Часто отмечают параличи задних конечностей, расстройства кроветворения, а у тонкорунных овец изменяется строение шерсти.

Интенсивность всасывания меди в пищеварительном тракте зависит и от уровня потребления с кормом кальция. При увеличении содержания кальция в рационе усвоение меди у жвачных животных резко падает.

Потребность молочных коров в меди составляет 8-12 мг на 1 кг сухого вещества корма.

Кобальт входит в состав витамина В₁₂, участвующего в кроветворении, существенно влияет на углеводный и белковый обмен.

Максимальное количество кобальта в рационе крупного рогатого скота составляет 10-20 мг на 1 кг сухого вещества корма. Дефицит кобальта в рационе коров, овец и коз приводит к возникновению заболевания акобальтоз (злокачественная анемия, сухотка), характеризующийся угнетенным состоянием, снижением аппетита, бледностью слизистых оболочек, снижением оплодотворяемости, абортами, низкой жизнеспособностью потомства.

Потребность молочных коров в кобальте составляет 0,1-0,5 мг на 1 кг сухого вещества корма. Следует иметь в виду, что кобальт не способен накапливаться в организме коров и должен поступать с кормом ежедневно.

Йод входит в состав гормона щитовидной железы — тироксина, содержится и в других тканях.

Недостаток йода в кормах и питьевой воде приводит к нарушению обмена веществ, увеличению щитовидной железы – «зоб», снижению молочной продуктивности, настрига шерсти и её качества, нарушению воспроизводительных функций и появлению различных патологий у потомства.

При содержании в рационе крупного рогатого скота от 50 до 200 мг йода на 1 кг сухого вещества корма, проявляются признаки токсикоза, выражающиеся в ухудшении аппетита, снижении прироста живой массы, снижении уровня гемоглобина в крови, массы надпочечников и щитовидной железы. После нормализации йода в рационе признаки токсикоза быстро исчезают. Молодые животные имеют большую чувствительность к избытку йода, чем лактирующие коровы.

Для поддержания в норме процессов обмена веществ молочные коровы должны получать в рационе 0,8-2 мг йода на 1 кг сухого вещества корма.

Потребность свиней в йоде составляет 0,2-0,3 мг на 1 кг сухого вещества корма, а для свиноматок и поросят она может быть увеличена до 0,4-0,6 мг (содержание йода в молоке свиноматок составляет 1,5 мг на 1 кг сухого вещества).

Избыток в рационе животных йода также нежелательно. Так, скармливание рациона с высоким содержанием йода приводит к снижению прироста массы у свиней, потребления корма и повышению затрат корма на единицу прироста. При избытке йода в рационе снижается уровень гемоглобина в крови, уменьшается концентрация железа в печени и увеличивается щитовидная железа.

Молибден в организме животных взаимосвязан с медью. Длительное потребление корма с избыточным содержанием молибдена у животных сопровождается недостатком фосфора, кобальта, витаминов. У животных нарушается фосфорно-кальциевый обмен, отмечаются деформации скелета, слабость конечностей.

Считают, что минимальная потребность молочных коров в молибдене составляет около 0,5 мг, а максимальная — 1,0 мг на 1 кг сухого вещества корма.

Селен участвует в минеральном, белковом и углеводном обмене, в регуляции многих ферментативных реакций и в окислительно-восстановительных процессах. Он регулирует обмен витамина Е и депонирование его в организме. При недостатке селена в рационе развиваются беломышечная болезнь, дистрофия печени, дегенерация яичников, маститы, анемии, гемолиз эритроцитов.

Для крупного рогатого скота предельно допустимым является содержание селена 3-5 мг на 1 кг сухого вещества.

Для профилактики недостаточности селена и лечения возникающей при этом беломышечной болезни рекомендуют вводить в соответствующих дозах селенит натрия, витамин Е, а также серусодержащие аминокислоты — метионин и цистеин.

Фтор в организме животных в основном депонируется в жесткой ткани и зубах. При недостатке его в рационе у животных наблюдаются потеря аппетита, деформация скелета и зубов. Однако больший вред животноводству наносит избыток фтора, который приводит к нарушению обменных процессов в костной ткани, деформации и утолщению суставов и сужению костномозговых каналов. Вредное воздействие избытка фтора на процессы формирования костной ткани проявляется при недостаточном кормлении и, особенно при дефиците протеина в рационе животных.

Молочным коровам требуется 10-15 мг фтора на 1 кг сухого вещества корма. Эта потребность полностью удовлетворяется за счет обычных кормов.

При дефиците минеральных веществ в рацион животных вводят специальные минеральные добавки, сбалансированные по основным макро- и микроэлементам.

Минеральные подкормки скармливают животным постоянно в смеси с концентратами, силосом, измельченными корне- и клубнеплодами. Возможно приготовление гранул и брикетов (лизунцы), сыпучих смесей и таблеток. Рекомендуется также обогащать микроэлементами поваренную соль. Удобнее всего обогащать микроэлементами комбикорма.

1.4.3. Зоогигиеническое значение минеральных веществ в кормах