Минеральные вещества. Минеральные вещества в организме не участвуют в построении скелета

Минеральные вещества. Детское питание. Рецепты, советы, рекомендации

Минеральные вещества

Как и без витаминов, человеческий организм не может нормально функционировать без минеральных веществ. Более того, только благодаря наличию их в организме большинство витаминов могут выполнять отведенную им роль в обмене веществ.

В зависимости от содержания в организме и продуктах питания все микроэлементы подразделяются на 2 группы: микроэлементы (железо, медь, цинк, кобальт) и макроэлементы (натрий, калий, кальций, фосфор, магний и др.).

Само название выделяемых групп говорит о том, что потребность человека в этих элементах различна: необходимая норма макроэлементов измеряется от сотен миллиграммов до нескольких граммов, а микроэлементов гораздо скромнее — она представлена тысячными долями грамма.

Однако дефицит любого минерального вещества может привести к возникновению различных заболеваний. Так, недостаток кальция (особенно если он сопровождается дефицитом витаминов D, С и группы В) повышает риск развития у детей рахита, замедляет процесс формирования скелета и зубов, ведет к нарушениям в работе сердечно-сосудистой системы и возникновению некоторых онкологических заболеваний.

Кальций активно влияет на жизнедеятельность клеток, принимает участие в процессах свертывания крови и мышечных сокращений.

Без него невозможно нормальное протекание процессов, в которых задействованы отдельные гормоны.

Основным источником кальция являются молоко и молочные продукты. Учеными установлено, что 500–700 мл коровьего молока полностью удовлетворяют суточную потребность детского организма в кальции. Однако для оптимального усвоения этого минерала необходимо сочетание его с витаминами D, В2, В6, В12, С и солями фосфора. Особенно важно, чтобы соотношение кальция и фосфора составляло 1,5: 1 для детей до 6 месяцев, 1,3: 1 для детей от 6 до 12 месяцев и 1:1 для детей от 1 года.

Магний участвует в формировании костной ткани и способствует нормальному протеканию многих обменных процессов. В составе некоторых ферментов он обеспечивает организм энергией, транспортирует жизненно важные вещества через клеточные оболочки, а также принимает участие в синтезе белков и нуклеиновых кислот.

Самое большое количество магния содержится в продуктах растительного происхождения. Кроме того, он поступает в организм с питьевой водой.

Дефицит магния в организме ребенка первых лет жизни проявляется в первую очередь нарушением деятельности кишечника и может привести к развитию рахита, которые не поддается лечению витамином D.

Железо играет важную роль в питании клеток и тканей, снабжая их кислородом. Оно активно участвует в процессах кроветворения, являясь составной частью гемоглобина, и окислительно-восстановительных процессах, которые особенно интенсивно протекают в растущем детском организме. Этот микроэлемент является основным компонентом в синтезе ряда железосодержащих тканевых ферментов.

Не всякое железо, поступающее в организм с пищей, одинаково хорошо усваивается. На степень этого влияет вид соединения, в составе которого оно находится: органическое или неорганическое. Быстрее и в более полном объеме усваивается железо, содержащееся в продуктах животного происхождения. Более того, всасывание этого минерала зависит от сопутствующих элементов. Так, в случае сочетания железа с аскорбиновой кислотой, белками и некоторыми аминокислотами процесс происходит быстрее. Благоприятно сказывается на всасывании железа и сочетание продуктов животного и растительного происхождения.

Железом особенно богаты субпродукты (печень, язык), мясо, яичный желток и рыба. Достаточно высоко его содержание в овсяной, перловой и гречневой крупах, а также в зеленом луке, петрушке, салате и фруктах.

Фосфор активно влияет на нормальный рост ребенка и развитие костной, мышечной и мозговой ткани, а также принимает участие в процессе обмена белка и жира.

Выше уже говорилось о том, что для нормальной жизнедеятельности человеческого организма очень важен фосфорно-кальциевый обмен, нарушения которого приводят к рахиту, раннему кариесу, повышенной ломкости костей и различным расстройствам со стороны центральной нервной системы.

Фосфор содержится в яичном желтке, мясе, рыбе, сыре, овсяной и гречневой крупах, а также бобовых.

Кальций, магний, железо и фосфор — это самые главные минеральные вещества, необходимые для растущего детского организма. Однако для правильного развития ребенка необходим ряд других элементов. К ним относятся натрий и калий, которые участвуют в регуляции водно-солевого обмена, поддержании неизменного состава биологических жидкостей и образовании соляной кислоты желудочного сока.

Калий поступает в организм ребенка в основном с картофелем, капустой, морковью, зеленью, бобовыми, изюмом и черносливом, а натрий — главным образом с поваренной солью и частично с продуктами животного происхождения.

Медь играет важную роль в процессах кроветворения, способствуя образованию красных кровяных клеток и гемоглобина.

Марганец содержится практически во всех тканях организма, особенно много его в костной ткани. Кроме того, он входит в состав окислительных ферментов и ускоряет процесс сжигания жиров в организме.

Кобальт участвует в процессе кроветворения и входит в состав витамина В12.

Йод — важный компонент гормона щитовидной железы.

Фтор входит в состав зубной ткани.

Дефицит того или иного элемента (особенно нескольких сразу) неминуемо ведет к расстройству важнейших функций организма ребенка. Так, недостаток кобальта, меди или марганца вызывает малокровие, фтора — кариес зубов, йода — нарушение функции щитовидной железы, цинка — замедление роста.

Наиболее богатые микроэлементами продукты — это субпродукты, яйца, морепродукты, дрожжи, бобовые и зелень.

В табл. 15–19 приведены данные о нормах потребления кальция, фосфора, магния и железа, а также их содержание в продуктах питания.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

med.wikireading.ru

Минеральные вещества

Введение.

В состав протоплазмы клеток животного организма, кроме сложных органических веществ – углеводов, липидов, белков, протеидов, витаминов, ферментов и гормонов, входят различные минеральные вещества. Последние играют важную роль в построении макро- и микроструктур клеток и принимают активное участие в общем обмене веществ.

Все известные нам минеральные вещества, входящие в состав любого животного и растительного организма, можно условно разделить на три группы: вода, макроэлементы и микроэлементы.

Химический состав органов и тканей животных и растений позволил установить, что в них содержатся самые разнообразные минеральные элементы. При этом некоторые из них накапливаются в больших количествах – до нескольких сот и даже тысяч миллиграммпроцентов (мг %), содержание же других не превышает тысячных и даже миллионных долей мг%. Первая группа элементов называется макроэлементами, вторая- микро- и даже ультрамикроэлементами.

На значение минеральных солей в питании животных и человека, на их роль в жизнедеятельности организма впервые обратив внимание Г.А Бунге. До этого значение минеральных веществ как пищевых средств было неизвестно. В дальнейшем тщательные исследования в этом направлении были проведены Н. И. Луниным. Ему удалось показать, что мыши, получавшие все известные тогда очищенные составные части молока (казеин, сахар, жир), неизменно погибали. При добавлении к этой искусственной диете золы молока мыши жили в течение более длительного времени. Этими опытами была доказана необходимость солей в питании. Животные, питавшиеся пищей, не содержащей минеральных веществ, погибали скорее, чем от голодания. Добавление к искусственной диете только одной какой-нибудь соли, например NaCI, -ускоряло гибель животных. Добавление же смеси солей давало положительные результаты.

Необходимо было изучить организм животного, выявить, какие именно элементы входят в состав организма. Для этого трупы позвоночных животных сжигали и в полученной золе определяли различные элементы. В результате анализа золы было выявлено в ее составе наличие большей части элементов таблицы Менделеева. Одни содержались в значительных количествах, другие — в ничтожных.

В золе зерен кукурузы под микроскопом обнаружили нити и пластинки золота. Произведенный анализ местных почв и горных пород показал наличие в них золота. В золе пихтовых и сосновых шишек также было обнаружено золото — 7—10 мг на 1 кг золы. Оказалось, что некоторые "растения поглощают золото из почвы.

Некоторые растения накапливают и другие редкие элементы. Иногда металл может составлять до 20% веса их золы. Цветы таких растений меняют свою окраску и тем указывают, что в почве есть тот или иной металл.

Животные получают минеральные вещества, включая макроэлементы, с растительной пищей и питьевой водой. Этим определяется зависимость минерального обмена у животных от содержания минеральных веществ в окружающей среде. Количественно эти элементы входят в состав животного организма в следующих соотношениях:

Углерод 48,43% Водород 6,60%

Кислород 23,70% Кальций 3,45%

Азот 12,85% Сера 1,60%

Фосфор 1,58% Хлор 0,45%

Натрий 0,65% Магний 0,10%

Калий 0,55% Железо 0,01%

В минимальных количествах были обнаружены и ряд других элементов: марганец, молибден, кобальт, медь, цинк и т.д. Отдельные элементы концентрируются в организме в определённых органах и определённых веществах. Чаще всего они неравномерно распределены (Приложение, таблица 1).

Потребность организма в минеральных веществах в различные периоды существования также неодинакова. Она особенно велика в период роста и развития молодого организма и в период беременности, так как без поступления в организм достаточного количества солей кальция, фосфора, магния и фтора невозможно формирование скелета. Недостаточное введение с кормами этих элементов должно неизбежно приводить к нарушению процессов обызвествления и роста костей при высокой продуктивности животных, например, молока у коров, шерсти у овец, яиц у кур. Домашние птицы, не получающие с кормами необходимых минеральных соединений, начинают нести яйца с тонкой, легко ломающейся скорлупой.

Минеральные вещества находятся в животном организме в разном состоянии, и в соответствии с этим проявляется и их действие, Одна из форм - это когда они являются составной частью органических веществ, как сера, которая входит в состав аминокислот цистеина и метионина, железо является составной частью гемоглобина, йод — гормона щитовидной железы — тироксина, фосфор присутствует в разнообразных органических соединениях — ATФ, АДФ, других нуклеотидах, нуклеиновых кислотах, фосфатидах (лецитины и кефалины), различных эфирах с гексозами, триозами и т. д.

Вторая форма — это прочные нерастворимые отложения солей углекислого, фосфорнокислого кальция и магния, фтористых и других солей в твердых тканях — в костях, зубах, рогах, копытах, пере и т. д. Они составляют их минеральный остов.

И третья форма — минеральные вещества, растворённые в тканевых жидкостях. Эта группа минеральных веществ обеспечивает ряд условий, необходимых для сохранения процессов жизнедеятельности организма. К числу этих условий относятся осмотическое давление, реакция среды, коллоидное состояние белков, состояние нервной системы и т. д. Эти условия в свою очередь зависят от количества минеральных элементов, их соотношения и качественных особенностей последних.

Роль отдельных минеральных веществ.

Натрий и калий

Натрий и калий находятся в организме животных и растений главным образом в виде ионов Na+ и К+. Их присутствие прежде всего имеет значение для поддержания осмотического давления. Около 90% осмотического давления плазмы крови зависит от наличия в ней хлористого натрия. Натриевые и калиевые соли плазмы образуют буферные системы крови и выполняют значительную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме. Ионы натрия распределяются преимущественно в биологических жидкостях: в плазме крови, лимфе, панкреатическом соке, слюне, желчи и т. д.; ионы калия - в клетках. Особенно резко это проявляется в распределении Na+, Ca2+ и К+ в крови. В то время как весь (натрий и кальций содержатся в сыворотке крови, более 95% калия содержится в форменных элементах крови— эритроцитах. Ионы натрия и калия обладают специфическим действием на мышечную ткань, являясь антагонистами. Так, Na+ поддерживает термальную возбудимость мышц, а К+ оказывает угнетающее действие. Хлористый натрий играет важную роль в регуляции водного обмена организма. В растениях калий значительно преобладает над натрием. Поэтому с растительными кормами в животный организм поступает калия значительно больше, чем натрия. Для достижения нужного равновесия в организме необходимо вводить с кормами дополнительное количество натрия в виде поваренной соли. Отложение натрия в организме происходит в коже, которая является его основным депо. Большие дозы хлористого натрия являются токсическими. Особенно чувствительна к его избытку домашняя птица.

Из организма животных эти катионы выделяются главным образом с мочой и частично с потом.

В регуляции обмена ионов калия принимает участие альдостерон, усиливающий их выделение с мочой, инсулин способствует переходу К+ в клетки.

Кальций и магний

Основная масса поступающих в организм солей кальция и магния используется для построения костной ткани. Около 99% кальция и 70% всего магния находится в животном организме в виде фосфатов и карбонатов в костной и зубной тканях с общей формулой СаСО3*nСа3 (РО4)2 типа апатитов.

В значительно меньшем количестве в костной ткани присутствует двойная соль с фтористым кальцием: CaF2*Са3(РО4)2 . В небольших количествах в костях также содержатся соля натрия, калия и некоторых микроэлементов. Особенно интенсивно происходит новообразование костной ткани у молодого растущего организма, когда почти весь кальций, поступающий с кормами, используется организмом для построения костной ткани. С прекращением роста во взрослом организме постоянно происходит обновление костной ткани за счет поступления с кормами кальция и выведения кальция костной ткани из организма. Это установлено в опытах с применением Са45. Непосредственное участие в регуляции поступления кальция в костную ткань принимает витамин D.

Кальций и магний входят также в состав крови и других тканей как в форме ионов, так и в связанном с белками состоянии. Общее количество кальция в плазме крови в норме колеблется в пределах 9—12 мг%. Около 60% этого количества находится в свободном состоянии, в то время как 40% связано сывороточным альбумином и находится в недиализируемой форме. В эритроцитах кальций отсутствует. Введение в кровь животных больших количеств солей магния вызывает тормозящее действие на функцию нервной системы и сои. Устраняются эти явления путем введения в кровь солей кальция. Присутствие кальция в крови необходимо также для ее нормального свертывания. Кальций понижает возбудимость нервной системы, уменьшает способность тканевых белков связывать воду, понижает клеточную проницаемость.

Концентрация иоиов кальция в крови регулируется гормоном паращитовидных желез — паратгормоном и центральной нервной системой. При оперативном удалении паращитовидных желез уровень кальция в крови резко падает. Это приводит к возбуждению центральной нервной системы, к конвульсивным сокращениям мышц, и организм погибает в тетанических судорогах.

Магний необходим для действия некоторых ферментов. Известно значение ионов магния для процессов гликолиза и брожения. Этим объясняется его значительное содержание в мышечной ткани — 21 мг% по сравнению с 7 мг% кальция. Магний входит в состав хлорофилла. Кальций должен вводиться в организм в определенном соотношении с фосфором; выводится из организма 65—76% с калом в виде фосфорнокислых и углекислых солей и только 25—35% с мочой в виде хлористой соли кальция.

Главным органом регуляции концентрации магния являются почки. Регуляцию обменов фосфора и кальция осуществляют паращитовидные, щитовидные железы через секретируемые ими гормоны; кальцитонин, паратгормон, а так же витамин D3 и кальцитриол.

Железо

Железо содержится в тканях почти всех животных и растительных организмов. Большая часть его находится обычно в форме органических соединений. Около 60—70% железа входит в состав порфириновых производных, участвующих в транспорте кислорода, или в тканевом дыхании. У человека и большинства животных дыхательным пигментом крови, переносящим кислород, является гемоглобин, который содержит от 0,34 до 0,47% железа; в мышцах —миоглобин; окислительные ферменты, обеспечивающие клеточное дыхание, — каталаза, пероксидаза, цитохромы. В плазме крови ионы железа Fe2+ легко соединяются с β-глобулинами. Чаще всего железо образует комплексные соединения с белком, которые называются ферритинами. Железо в них составляет 22%. В животном организме органические соединения железа накапливаются в печени и селезенке. Большое количество железа содержится также в костном мозгу и сердечной мышце. Железо поступает в организм с кормами и питьевой водой. Слизистая кишечника контролирует поступление железа из корма. В процессе всасывания железа из кишечника большую роль играет ферритин слизистой оболочки. При интенсивном введении в пищеварительный тракт соединений железа для его связывания ферритина оказывается недостаточно, и поэтому не происходит всасывания избыточных количеств железа. Таким образом слизистая оболочка кишечника регулирует его всасывание. Это очень важно, так как животный организм не обладает достаточной способностью удалять избыток железа.

В организме происходит постоянный обмен железа. Плазмой крови оно доставляется костному мозгу, где идет на построение гемоглобина. Последний включается в эритроциты, которые поступают в кровь. Гемоглобин выполняет функции переносчика кислорода и не участвует в общем обмене. Средняя продолжительность жизни эритроцитов 120 дней. Разрушаются эритроциты в селезенке. Освобожденное железо идет на образование ферритина, который откладывается в печени. Из этих резервов железо поступает в кровь и вновь используется в костном мозгу на построение гемоглобина, а в других тканях —на образование миоглобина и порфириновых ферментов тканевого дыхания. Основная масса избыточного железа выделяется из организма слизистой толстого "кишечника и выводится с калом, и только ничтожные количества —

с мочой. Недостаток железа в кормах приводит к снижению содержания гемоглобина в крови (анемия). Анемия развивается также при больших потерях крови (геморрагическая анемия), при недостатке меди, витамина B12 и других веществ, принимающих участие в синтезе гемоглобина (пернициозная анемия), при различного рода инфекциях.

В молоке животных содержится недостаточное количество железа. Новорожденные млекопитающих животных рождаются с запасом железа в организме. Это делает их независимыми в течение известного промежутка времени от наличия железа в молоке.

В тканях растений, куда железо поступает из почвы, оно способствует образованию хлорофилла, хотя само непосредственно не входит в состав этого вещества. При недостаточном поступлении железа рост растений замедляется.

Фосфор

Фосфор широко распространен в органическом мире. Ни один из элементов не дает такого многообразия соединений, как фосфор. Поступает в животный организм фосфор в виде солей орто-фосфорной кислоты или ее эфиров. Основная масса фосфора вместе с кальцием входит в состав костной ткани. Остальная, значительно меньшая, часть фосфора входит в состав других тканей и жидкостей организма. Незначительная часть фосфора представлена в виде солей ортофосфорной кислоты. В крови, например, количество неорганического фосфора составляет 3,2— 4,3 мг%, являясь составной частью буферов. Большая часть-фосфора входит в состав разнообразных органических соединений: белков, нуклеиновых кислот, сложных липидов, многих ко-ферментов, эфиро-фосфатных соединений сахаров, глицеринового альдегида и др.

Фосфорная кислота образует полифосфаты с макроэргическими связями, принимая непосредственное участие в транспорте и сохранении энергии в процессах тканевого обмена — это АТФ, АДФ, креатинфосфорная кислота и др. Энергия макроэргических связей используется в организме для самых разнообразных синтезов органических соединений (синтез мочевины, пептидных связей белковых молекул, фосфорных эфиров, при реакциях ацетилирования, метилирования и т. д.). Энергия макроэргических связей аденозинтрифосфорной кислоты используется в мышцах при их работе.

Как показали исследования с введением в животный организм меченого фосфора (Р32), фосфор костной ткани интенсивно обменивается, участвуя в общем обмене фосфорных соединений: активно происходит обмен фосфорных соединений в активно функционирующих органах — мозге, печени, мышцах. Радиоактивный фосфор появляется в составе органических соединений и в первую очередь в составе аденозинтрифосфорной кислоты. Макроэргические связи при их разрыве освобождают 12000— 13 000 калорий на 1 моль.

Фосфор поступает в животный организм в виде солей орто-фосфорной кислоты органических фосфорных соединений. Последние в значительной степени расщепляются в кишечнике с освобождением неорганического фосфата. Всасываются в кишечнике преимущественно неорганические фосфаты. Поступая в кровь, они являются источником для образования различных органических соединений тканей. Из организма соли фосфорной кислоты выделяются почками с мочой и через стенку толстого кишечника. Это зависит от вида корма.

Регуляция обмена фосфора аналогична обмену кальция с тем различием, что паратгормон, повышающий содержание кальция в плазме крови, снижает содержание фосфатов, повышая их экскрецию почками.

Хлор

Из галоидов в животном организме в сравнительно больших количествах находится только хлор, преимущественно в виде анионов солей натрия, калия, кальция, магния и марганца. Это основной анион жидкостей организма. Иону хлора вместе с ионами натрия и калия принадлежит значительная роль в создании осмотического давления плазмы крови и других биологических жидкостей. В сыворотке крови в норме содержится 340—370 мг% хлоридов. Хлор в виде соляной кислоты в значительных количествах содержится в желудочном соке. Ион хлора активирует фермент слюны - птиалин и играет существенную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме.

Сера

В организме животных и растений сера находится преимущественно в восстановленной форме, в составе серусодержащих аминокислот — цисгеина, цистина и метионина, трипептида глутатиона, кофермента ацилирования, витамина B1 — аневрина. Богаты серой кератины, которые входят в состав волос, шерсти, рогов, ногтей, копыт и других образований эпидермиса. В окисленном состоянии в виде серной кислоты сера находится в мукополисахаридах, которые входят в состав соединительной ткани, хрящей (хондроитинсерная кислота), многих слизей (мукоитин-серная кислота) и некоторых биологически активных веществ, как гепарин, в таурине и эфиросерных соединениях. Последние образуются в печени как продукты обезвреживания ряда ядовитых веществ (индикан и др.). Сульфгидрильные группы в организме легко окисляются до сульфатов. В слюне сера находится в составе соли - роданистого калия. Выделяется из организма сера обычно с сульфатами или сернокислыми эфирами.

Микроэлементы

В составе живого организма находятся, кроме рассмотренных выше элементов, многие другие элементы, но в очень малых количествах, исчисляемых десятитысячными, стотысячными и еще меньшими долями процента. Их объединяют в группу микроэлементов. К ним относятся: медь, йод, кобальт, цинк, марганец, молибден, фтор и некоторые другие. Микроэлементы, присутствие которых исчисляется величинами, меньшими миллионных долей процента, называются ультрамикроэлементами. Это — уран, радий, торий. Долгое время считали, что эти элементы случайно попадают в организм с кормами и водой и не имеют биологического значения. В настоящее время установлено для многих микроэлементов не только жизненно важное значение их наличия, но и раскрыты функции, которые они выполняют, входя в состав живого тела. Академик В. И. Вернадский впервые поднял вопрос о биологической роли микроэлементов как факторов внешней среды и создал в СССР новую особую науку — биогеохимию.

Биологическая роль микроэлементов проявляется в том, что они влияют на рост и развитие организма, на функции воспроизводства (кобальт, марганец), на кроветворение (медь, кобальт, марганец, мышьяк), на продолжительность жизни животных (цинк, йод и др.). Их роль в организме велика. Они входят в состав металлорганических комплексных соединений, повышают активность ферментов, витаминов, гормонов. В некоторых случаях микроэлементы служат для связи между ферментом и субстратом, на который воздействует фермент, а также участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме.

В составе крови позвоночных животных установлено 24 микроэлемента, часть из которых концентрируется в форменных элементах (медь, цинк, марганец и др.), другая часть в плазме (кобальт, титан, алюминий и др.). В мозге млекопитающих найдено ,15 микроэлементов, в молоке —22. Микроэлементы встречаются в различных тканях и органах в неодинаковом количестве. Содержание некоторых микроэлементов в различных органах изменяется с возрастом.

Некоторые микроэлементы обладают способностью накапливаться в определенных тканях и органах. Так, в поджелудочной железе накапливаются цинк, никель, в белом веществе мозга — молибден, в гипофизе — цинк, хром, в половых железах — цинк, в щитовидной железе —йод. Большинство же микроэлементов накапливаются в печени, которую можно назвать «депо микроэлементов».

Недостаток или избыток тех или иных микроэлементов в окружающей среде вызывает изменения в обмене веществ животного организма. В одних случаях животные приспосабливаются к среде обитания путем изменения некоторых морфологических особенностей и физиологических функций. В других — отмечается появление тех или иных заболеваний животных, которые могут возникать как в условиях избытка, так и недостатка тех или иных микроэлементов. Эти заболевания носят название биогео-мических энзоотии. Академик А. П. Виноградов выдвинул учение о биогеохимических провинциях, сыгравшее большую роль в дальнейшем изучении роли и значения микроэлементов. Много внесли нового работы В. В. Ковальского, А. О. Войнара, Ф. Я. Беренштейна, Н. В. Бромлей, Я. М. Берзина и других исследователей. Некоторые микроэлементы ускоряют рост и повышают урожайность многих сельскохозяйственных культур.

Медь

Медь встречается во всех животных и растительных тканях. Она находится как в свободном, так и в связанном состоянии. Из печени выделен медьсодержащий белок — гепатокупреин. В значительном количестве медь откладывается в печени и селезенке. Новорожденные телята имеют значительный запас меди в печени по сравнению со взрослыми животными - до 5 мг%. В крови животных содержание меди не превышает 0,1 мг%. Медь всасывается главным образом в верхней части тонкого кишечника. У ряда беспозвоночных животных медь входит в состав дыхательного пигмента — гемоцианина. В организме животных медь играет огромную роль в процессе кроветворения, в синтезе гемоглобина и цитохромов, в процессе синтеза железопорфиринов. Это видно из того, что ,при различного рода анемиях, когда имеется недостаток синтеза гемоглобина, лучшие результаты лечения больных получаются при даче комбинированного препарата железа и меди, чем при даче одного железа. Медь играет роль в процессе тканевого дыхания, она содержится в некоторых ферментах— оксидазах (тирозиназа, полифенолоксидазы, аскорбиноксидаза).

В травах, растущих та почвах, бедных медью, содержится недостаточное количество ее, в связи с чем животные плохо обеспечиваются этим элементом. У них развивается анемия, наступает расстройство пищеварения, нарушаются функции нервной, мышечной и кровеносной систем, половой способности, минерального обмена в костной ткани, снижается продуктивность и т. д. Это заболевание называют «лизухой». Оно отражается также на качестве шерсти. Последняя теряет извитость, что связано с нарушением химических процессов формирования белкового вещества шерсти—кератина. Нарушение окислительных процессов в свою очередь ослабляет превращение сульфгидрильных групп —SH в дисульфидные —S—S—. При этом кератин неправильно формируется и шерстяное волокно теряет свою волокнистость и извитость.

Отсутствие меди нарушает образование пигментов, наступает поседение волос и шерсти. Медь выделяется из организма главным образом желчью.

Йод

Йод постоянно присутствует в животных и растительных тканях в количестве от тысячных до миллионных долей процента. Основное его количество содержится в щитовидной железе в составе ее гормонов - тироксина и трийодтиронина — и принимает участие в регуляции окислительных процессов. В крови йод находится в количестве 10—12 γ % (γ — 0,001 мг). Недостаток йода в кормах вызывает расстройство функции щитовидной железы, сопровождающееся разрастанием соединительной ткани. Это заболевание сопровождается гипофункцией щитовидной железы и известно под названием эндемического зоба. Сельскохозяйственные животные очень чувствительны к недостатку йода в кормах, особенно молодняк овец. Все нарушения обмена веществ на почве йодной недостаточности приводят к низкой плодовитости снижению молоч-ности у лактирующих самок, снижению шерстяной продуктивности, рождению поросят, не покрытых щетиной, к снижению яйценоскости. Больше всего потребность животных в йоде ощущается в период их размножения. Вода с высоким содержанием кальция или магния может повлиять на усвоение йода животным организмом.

Цинк

Цинк содержится во всех животных тканях в больших количествах, чем медь. Много цинка обнаружено в следующих органах (в мг%):

Кости 31 Мышцы 4,5-6,0

Печень 3,5-8.3 Поджелудочная железа 4,0

Еще более богаты цинком сперма и половые железы. Цинк усиливает активность половых гормонов: фолликулина, тестостерона, пролана, а также гормонов гипофиза. По-видимому, цинк играет существенную роль в функционировании половых желез. Минимальные количества цинка найдены в крови. Цинк входит в состав ряда ферментов — карбоангидразы, уреазы и др. Кроме того, он повышает активность некоторых из тех ферментов, которые не содержат цинка, например фермента фосфатазы. Цинк присутствует в гормоне инсулина. В обычных кормовых средствах имеется достаточное количество цинка, поэтому нет необходимости давать животным цинковую подкормку. Содержание цинка в кормах представлено в таблице (Приложение, таблица 2).

Фтор

Фтор широко распространен в животных и растительных организмах. Биологическая роль этого микроэлемента изучена еще недостаточно. Он является постоянной составной частью костей (10—30 мг%). Особенно много его в зубах: в дентине — 50 мг%, а в эмали—120—150 мг.%. Возникновение нарушений в этих тканях при недостаточном поступлении фтора в организм приводит к заключению, что этот микроэлемент принимает участие в построении твердых тканей. Находится он в этих тканях в нерастворимом состоянии, в виде фторкальциевой соли фосфорной кислоты и фторапатита Ca10(PO4)6F2. В крови содержание фтора колеблется в пределах 0,03—0,07 мг%. В организм фтор поступает с кормами и питьевой водой. Как недостаточное содержание фтора в кормах и воде, так и избыточное вредно отражаются на животном организме. Чувствительность животных к фтору различна.

Ионы фтора, соединяясь с магнием, образуют нерастворимые в воде соли фтористого магния. Прибавление солей фтористого натрия или калия к тканям и ферментным растворам приостанавливает ферментативную деятельность.

studfiles.net

ОБМЕН МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ

В комплексе полноценного кормления сельскохозяйственных животных вопросы минерального питания занимают особое место, физиологическое значение минеральных элементов чрезвычайно разнообразно. Минеральные вещества участвуют в построении костной ткани, в поддержании ионного равновесия, осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия, активизируют биохимические реакции путем воздействия на ферментные системы, участвуют в явлениях осмоса и диффузии и выполняют многие другие функции.

Химические элементы, участвующие в обмене веществ у животных, называют биоэлементами. Из 80 имеющихся биоэлементов количественно определено 45 элементов.

В организме животных происходит интенсивный обмен минеральных веществ. Лактирующие коровы за 324 дня лактации выделяют 3,457 кг натрия, 10,155 калия, 7,061 кальция, 0,8 магния, 6,366 фосфора, 7,154 кг хлоридов. Свиноматки за подсосный период выделяют с молоком около 2-2,5 кг минеральных веществ.

По количественному содержанию в организме минеральные вещества разделяют на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят: натрий, калий, кальций, фосфор, серу, хлор, магний, а к микроэлементам - железо, медь, цинк, йод, кобальт, марганец, фтор, селен и др. Всего изучено 28 микроэлементов.

Физиологическая роль отдельных минеральных веществ сводится к следующему.

Натрий содержится в основном во внеклеточной жидкости и плазме крови. Более 25% его находится в скелете. Ему принадлежит роль главного компонента электролитного состава крови, ответственного за осмотическое давление. Важную роль выполняет натрий в возникновении возбуждения в мышечной и нервной ткани.

Калий находится в основном внутри клеток, участвует в поддержании рН эритроцитов и в клетках других тканей, в возникновении и проведении возбуждения в нервной ткани, понижает возбудимость сердечной мышцы.

Кальций необходим для построения костной ткани. В костях находится 97-99% всего кальция организма. Соли кальция необходимы для нормальной деятельности сердца. Он участвует в процессах свертывания крови, понижает возбудимость нервной системы и проницаемость клеточных мембран, активирует некоторые ферменты. При недостатке кальция у молодняка животных возникает рахит, у коров - остеомаляция, а у птиц - каннибализм (расклев).

Фосфор содержится в большом количестве (до 80%) в костяЯ Он играет большую роль в фосфорилировании углеводов и в хщ мизме мышечного сокращения, входит в состав богатых энергиещ АТФ. Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция.

Хлор играет большую роль в поддержании осмотического дай ления крови, а также образовании соляной кислоты желудочногв сока.

Сера участвует в процессах обезвреживания ядовитых вещееЯ в кишечнике, влияет на процессы брожения в рубце. Входит состав трех аминокислот -цистина, цистеина и метионина.

Магний входит в состав костей, мышц, некоторых ферментов, играет важную роль в процессах окислительного фосфорилироЗ вания.

Железо содержится в гемоглобине, миоглобине, окислительных ферментах (каталаза, пероксидаза, цитохромы). Эти веществ принимают участие в переносе кислорода гемоглобином и в окис лительных процессах. При недостатке железа нарушается образование эритроцитов, возникает анемия (особенно часто у поросят).

Медь необходима для кроветворения, содержится в некоторых ферментах (оксидазах), влияет на процессы размножения животных. Без меди организм не может усваивать железо.

Иод - важнейший компонент гормонов щитовидной железы - тироксина и трийод-тиронина. При недостатке йода в кормах нарушается плодовитость животных и снижается их продуктивность.

Кобальт входит в состав витамина В12. Ускоряет рост и развитие, повышает молочную и шерстную продуктивность животных, увеличивает образование эритроцитов и гемоглобина, улучшает качество спермы.

Цинк входит в состав фермента карбоангидразы, играющей важную роль в процессах дыхания, он усиливает действие гормонов гипофиза и поджелудочной железы - инсулина, участвуя косвенно в обмене углеводов и жиров.

Марганец входит в состав ферментов, стимулирует тканевое дыхание. При его недостатке задерживается рост скелета, нарушается размножение животных.

Регуляция водного и минерального обменов осуществляется нервной системой и гуморально. Центр регуляции расположен в гипоталамусе. Вазопрессин задней доли гипофиза уменьшает выделение воды почками, а минералкортикоиды надпочечников вызывают задержку натрия в организме.

← ТЕПЛООБМЕН И РЕГУЛЯЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА ОБМЕН ВОДЫ →

Похожий материал по теме:

ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ КРОВИ Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма, омывающую все клетки ...
ФИЗИОЛОГИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Физиология изучает функции, т. е. процессы жизнедеятельности животного орг...
ФИЗИОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ И ЛАКТАЦИИ Размножение - это сложный физиологический процесс, обеспечивающий воспроизводство ...
ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Нервная система выполняет в организме чрезвычайно важные функции. Она обеспечивает точ...
ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ Мышцы выполняют в организме животных двигательные функции. Поперечнополосатые скелетные мышцы осущес...

zhivotnovodstvo.net.ru