Минеральная питательность кормов

Понятие о минеральной  питательности кормов.

В организме  животных и составе растений обнаружено до 70 элементов и около 50 из них  определены количественно. Известный  ученый Вернадский – основоположник учения о биологической роли микроэлементов – считает, что для нормального развития животного необходимы все (или почти все) элементы периодической системы Менделеева.

Химические  элементы содержаться в организме  в самом разном количестве. Более 50% массы тела животного приходится на кислород, свыше 20 – на углерод, до 10 – на водород и до 3% - на азот. Эти элементы часто называют органическими, тк они входят в состав белков, жиров и углеводов, а все остальные элементы рассматриваются как неорганические или минеральные. При сжигании органические элементы улетучиваются, а минеральные остаются в золе. Неорганическая часть – зола – состоит из отдельных минеральных элементов.

Минеральное питание характеризуется содержанием  сырой золы; качественная характеристика – содержание в золе отдельных  элементов.  С повышением уровня кормления и ростом продуктивности отмечается повышение обмена веществ в организме животных. При этом потребность в зольных элементах увеличивается  в прогрессии, превышающей рост энергетики кормления и продуктивности. При недостатке минеральных элементов понижается коэффициент полезного действия корма, ухудшаются воспроизводительные функции, здоровье и продуктивность животных.

Минеральные элементы в организме животного  выполняют самые разнообразные  функции. Установлено, что зольные  элементы составляют от 4 до 6% массы тела животного в зависимости от вида, возраста и характера питания. По современным представлениям органической, физколлоидной и биологической химии, минеральные элементы в большей мере являются структурным материалом и входят в состав всех клеток и тканей организма животного. Структурное их значение наиболее ярко выражается в опоре организма – скелете, где сосредоточено до 83% минеральных элементов. Минеральные элементы содержаться так же и в мягких тканях и жидкостях организма. Они необходимы, как структурный материал для образования новых клеток и тканей организма.

Важнейшими  и нормируемыми в рационах животных минеральными элементами считают следующие: кальций, фосфор, натрий, хлор, калий, магний, сера, железо, медь, кобальт, йод, марганец, цинк. Концентрацию их в кормах определяют методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии или с помощью химического анализа и выражают в процентах, граммах (макроэлементы)и миллиграммах или микрограммах (микроэлементы) на 1 кг сухого вещества или натурального корма.

Минеральное питание животных балансируют по абсолютному содержанию отдельных  элементов в рационе, а так  же по соотношению некоторых элементов  между собой. Учитывают, в частности, соотношение кальция и фосфора, натрия и калия. Оптимальным отношением Са:Р в рационах для коров принято считать 1,4-1,5:1, для свиней – 1,2:1, для кур-несушек 3-4:1, для молодняка кур – 1,2-1,5:1.

Отношение калия и натрия в рационах для  коров рекомендуется в пределах 5-10:1.

Важный  показатель питательности кормов –  реакция золы. Определяют ее в грамм-эквивалентах по соотношению кислотных и основных элементов. При вычислении сумм кислотных (сера, фосфор, хлор) и основных (кальций, калий, магний, натрий) элементов в грамм-эквивалентах пользуются переводными коэффициентами, которые представляют собой отношение 1 грамм-атома водорода к 1 грамм-эквиваленту данного элемента.

Классификация кормов по минеральной  питательности. 

Значение  минеральных веществ  в питании сельскохозяйственных животных: кальция, фосфора, магния, калия, натрия, серы, хлора, железа, меди, кобальта, марганца, цинка, йода, фтора, селена.

Биологическая роль минеральных элементов заключается  в их активном участии во всех жизненно важных процессах, происходящих в организме. С ними связан рост молодняка, образование продукции и функции воспроизводства у взрослых животных.

Наиболее  важную роль играют минеральные элементы в процессах пищеварения, всасывания и усвоения питательных веществ. Функции ферментов, гормонов и витаминов, содержащихся в теле животного, обусловлены наличием отдельных минеральных элементов.

Кальций (Са принадлежит ко II группе периодической системы, порядковый номер 20, атомная масса 40,08) считается одним из наиболее важных элементов в организме животного, так как принимает активное участие во многих процессах обмена веществ. Основное количество кальция содержится в костной ткани (до 99% от общего количества кальция, имеющегося в теле животного).

Кальций поступает в организм животного  с кормом и водой в виде солей. В желудке под влиянием соляной кислоты нерастворимые в воде соли кальция переходят в легкоусвояемую форму хлористого кальция в таком виде он всасывается в желудке в кровь. В большинстве кормов содержание кальция достаточное, но усвоение, как правило, низкое. Значительная часть поступившего в организм кальция, не всасывается, выделяется. Это обусловлено низкой концентрацией фосфора, избытком щелочных эквивалентов, высоким содержанием клетчатки и наличием антагонистов.

В теле взрослого животного содержится от 1,2 до 1,8% кальция, что составляет от 6 до 8 кг у коровы. Кальций вместе с фосфором составляет около 75% минеральных элементов, находящихся в теле животного. Большая часть кальция находится в неорганических соединениях.

Соли  кальция необходимы для нормальной деятельности сердца и других интенсивно работающих органов.

В плазме крови ионизированная часть кальция  способствует образованию фибрина  из фибриногена, чем и способствует свертыванию крови через ряд  биохимических реакций. Кальций  активирует фермент протромбиназу, при этом протромбин превращается в активный тромбин. Ионы кальция необходимы для синтеза молочной кислоты и свертывания молока. Кальций активирует такие важные ферменты, как лецитиназа, антерокиназа, актомиозин-аденозинтрифосфатаза, липаза поджелудочнойжелезы, фосфатаза в слюне и стабилизирует трипсин. Ионы кальция повышают защитный функции организма путем снижения клеточной проницаемости для вредных веществ и повышения фагоцитарной функции лейкоцитов.

Предполагают, что  25-30% содержащегося в костях кальция является лабильным и может мобилизоваться у коров для производства молока.

Фосфор (Р принадлежит к V  группе периодической системы, порядковый номер 15, атомная масса 30,97) в полноценном питании животных важную роль играет фосфор. Это один из основных структурных компонентов организма, он принимает активное участие в обмене белков, жиров, углеводов, энергии, минеральных веществ, витаминов, входит в состав важнейших метаболитов. Все синтетические процессы, связанные с ростом и образованием продукции, проходят с его соединениями. Трудно назвать физиологическую функцию организма, в осуществлении которой производные фосфорной кислоты не принимали бы прямого или косвенного участия. Фосфор – единственный минеральный элемент, влияющий на качество мяса. Важнейшие функции организма – окостенение, мышечное сокращение, выделение из организма  продуктов обмена и ряд других процессов – неразрывно связаны с обменом фосфора.

Каждое  движение связано с расходом энергии, которая получается за счет сгорания глюкозы. Такое сгорание возможно только при условии предварительного соединения глюкозы с фосфором. Но роль фосфора важна не только для получения энергии, но и для всякого превращения сложных форм питательных веществ в более простые в организме животного. Важнейшие процессы, на которых базируется существование и деятельность живых существ – брожение и дыхание, также совершаются и регулируются при решающем участии фосфорных соединений.

При недостатке фосфора в кормах значительно  повышается теплопродукция у крупного рогатого скота, при этом ухудшается использование питательных веществ.

Фосфору отводится особая роль в пищеварении  жвачных животных. От наличия фосфора  в рубце зависит переваримость  целлюлозы.

Наибольшее  количество фосфора содержится в  костяке. Некоторая часть его (подобно  кальцию), входящая в состав костной ткани, является активным запасом и может перейти снова в кровь и другие ткани. В период лактации животных фосфор в большом количестве выделяется с молоком.

При недостатке кальция и фосфора на ранней стадии у животных всех видов отмечают беспокойство, пугливость, ухудшение аппетита, извращение вкуса. Животные облизывают друг друга, а также окружающие предметы, грызут стены и кормушки, пьют навозную жижу, поедают кал, подстилку и землю; овцы поедают шерсть. Для коров характерна неправильная постановка конечностей, отмечают перемежающуюся хромоту, движения скованы или некоординированны. У маточного поголовья снижается оплодотворяемость. У взрослых животных расшатываются зубы, у молодняка – задерживается их появление и смена, наблюдается расстройство пищеварения и бронхопневмония.

При избытке  кальция ухудшается переваримость  кормов и усвоение питательных веществ.

Магний (Mg – щелочноземельный металл II группы периодической системы, порядковый номер 12, атомная масса 24,32)содержится во всех кормах и относится к важнейшим элементам, выполняющим разнообразную роль в организме.

Во многих процессах, протекающих в мышцах, магний является антагонистом кальция. Кальций активирует , а магний подавляет  аденозинтрифосфатазную активность миозина.

При введении в кровь ионов кальция устраняется  тормозящее действие на функцию нервной  системы, оказываемое ионами магния.

Магний  активирует многие ферментные системы, переносящие фосфатные группы в  обменных реакциях, а также ферменты, катализирующие реакции синтеза, сопряженные с распадом АТФ и ГТФ. Установлено, что магний активирует почти все 50 известных ферментов, которые переносят фосфатные группы, катализирующие реакции синтеза, связанные с распадом аденозин- и гуанозинтрифосфата.

Ионы  магния принимают активное участие в окислительном фосфорилировании, активируя включение фосфора в его органические соединения и стимулируя образование АТФ из богатых энергией промежуточных продуктов.

В теле коровы содержится до 0,04%, или до 250 г, магния, из которых 62% содержится в костяке, 37% - в клетках тканей и 1% во внеклеточной жидкости.

Избыточное  поступление магния в организм животного  ведет к нарушению обмена веществ, действуя угнетающе на рост молодых  животных, что особенно проявляется при недостатке в рационе кальция, фосфора и витаминов.

При недостатке (часто проявляется зимой) отмечают истощение животных, хромоту, дегенеративные изменения и отложение кальция в сосудах, снижения рН рубца, уменьшение синтеза микробиального белка и продуктивности животных. У лактирующих коров наблюдается отсутствие аппетита, наблюдается шаткая походка, судорожные подергивания мышц, обильное слюнотечение, конвульсии. Несвоевременное лечение приводит к гибели.

Калий (К принадлежит к I  группе периодической системы, порядковый номер 19, атомная масса 30,10) – один из самых распространенных элементов в природе.

В животном организме наибольшее количество калия  содержится в мышцах (до 65%), меньше в  мозге, селезенке, сердце и эритроцитах, протоплазме и совсем отсутствует  в ядрах клеток. Содержание калия в организме от 1,5 до 3 г на 1 кг массы тела в зависимости от возраста. Как правило, у самок калия меньше, чем у самцов, у молодых животных больше, чем у взрослых.

Физиологическая роль калия довольно разнообразна. Он принимает активное участие в поддержании осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия, а также во всех процессах обмена веществ.

При недостатке калия отмечается задержка роста, мышечную слабость, нарушение сердечной деятельности. Однако содержание калия обычно достаточно в кормах и дефицита его в организме животного практически не наблюдается.

Натрий (Na щелочной металл I группы периодической системы, порядковый номер 11, атомная масса 22,99) очень распространенный элемент в животном организме и выполняет самую разнообразную роль. В организме животного натрий используется для построения новых клеток и тканей, участвует в сложных физико-химических процессах обмена веществ. Ему принадлежит ведущая роль в поддержании осмотического давления. Он является комплексным компонентом буферных систем, поддерживающим кислотно-щелочное равновесие в организме. Натрий стимулирует также иммунобиологические процессы, усиливает лейкоцитоз, увеличивает количество агглютининов и тромбоцитов. Соли натрия и хлора тесно связаны с белковым, жировым, углеводным и водным обменом, влияют на сенсибилизацию и десенсибилизацию организма, вызывают реактивность костного мозга, входят в состав электролитов. Ионы натрия активируют ферменты амилазу, фруктокиназу и тормозят действие фосфорилазы, стимулируют транспорт аминокислот. Натрий во взаимодействии с калием участвует в процессах передачи импульса в нервной ткани, воздействуя на сердечно-сосудистую систему.