С экранов телевизоров, в различных книгах и журналах, в школах и институтах, больницах, мы везде встречаем рекомендацию употреблять пищу, насыщенную минералами и микроэлементами. Но далеко не все понимают, почему наличие минеральных веществ в продуктах жизненно важно.

Минеральные вещества – это химические элементы, которые обычно попадают в организм с пищей, создают определенные сложные химические соединения и выполняют определенные функции:

• регулируют обмен веществ;
• участвуют в протекании иммунных процессов;
• поддерживают кислотно-щелочной баланс в клетках;
• играют важную роль в регенерации тканей, построению костей, ;
• выводят холестерин и многие вредные соединения;
• обеспечивают возобновление и свертывание крови.

Поэтому важным является процесс восполнения минералов в организме человека. Для этого нужно правильно составлять свой рацион. Пища должна содержать дневную норму, необходимую человеку для восполнения полезных веществ.

Макроэлементы

Макроэлементы - химические вещества. Их потребление в сутки порядка 200 мг. С их помощью соблюдается кислотно-щелочной баланс, выводятся токсины, работает иммунитет, а также строятся и восстанавливаются ткани. Из них можно выделить:

• натрий – нормализует давление, улучшает пищеварение, способствует расширению сосудов, укрепляет сердечную мышцу. Содержится в пищевой соли, чесноке, сельдерее, мясе, яйцах, молоке, моркови, в морская капусте, свекле;
• – улучшает мозговую активность, улучшает выносливость, придает сил, предотвращает развитие аллергических реакций. Его можно получить, употребляя в пищу киви, шоколад, арбуз, дыню, рыбу, орехи, молочные продукты, цитрусовые, мед, мясо, огурцы., вишню, кукурузу;
• - обеспечивает формирование скелета, способствует росту, уменьшает количество холестерина, улучшает иммунитет. Им богаты капуста, яйца, морская рыба, орехи, огурцы, редис, картофель, томаты и различные фрукты;
• – способствует уменьшению давления, укреплению скелета. Его содержат морковь, морские продукты, шоколад, рыба, яйца, халва, абрикос, лимон, грейпфрут, мясо, яблоки, груши;
• хлор – улучшает аппетит, выводит токсины, улучшает работу печени. Его можно найти в соли, яйцах, сгущенном молоке, минеральной воде, мясе;
• фосфор влияет на формирование костей и играет важную роль в росте зубов. Им богаты чеснок, яйца, рыба, мучные изделия, молочные продукты, корнеплоды, зелень, морковь.

Ультрамикроэлементы

Ультрамикроэлементов в организме содержится очень немного, но они имеют большую активность. Но в то же время они очень токсичные. Важно не переусердствовать с их количеством. К таким элементам относятся:

• золото – укрепляет сердечную мышцу, улучшает иммунные процессы и обладает антибактериальным действием. Золото встречается в продуктах довольно редко. В основном в кукурузе;
• серебро – усиливает иммунитет, уничтожает большое количество микробов. Употреблять в пищу стоит мясо, фрукты, овощи. Но чаще попадает в организм с водой, которую специально обогащают серебром;
• ртуть – оказывает влияние на мозг и помогает в восстановлении тканей. Встречается ртуть в небольшом количестве в морских рыбах, хлебе и муке;
• свинец – увеличивает количество гемоглобина, улучшает обмен веществ, особенно в тканях костей. Встречается в различных корнеплодах, грибах, морепродуктах;
• рубидий – воздействует на нервную систему, снижает проявления аллергии, участвует в кожных процессах, а также способствует снятию воспалений. Чаще всего рубидий можно встретить в кофе, чае, в некоторых морских рыбах.

Микроэлементы

Микроэлементы встречаются в тканях человека в части менее 0.01%. К ним можно отнести:

• медь – влияет на обменные процессы и процессы кровообращения, содержится в достаточном количестве в картофеле, абрикосах, крыжовнике, гречневой, перловой и овсяной каше;
• – нужен в процессах восстановления крови и работе желез внутренней секреции. Встречается в яйцах, грибах, рыбе, мясных блюдах;
• кобальт – также является кроветворным элементом. Также он предотвращает развитие раковых заболеваний. Он содержится в сыре, свекле, печени;
• фтор – необходим в строительстве костной и зубной тканей. Содержится в чае и различно морской рыбе;
• йод – нужен для нормальной работы . Которая в свою очередь влияет на все процессы организма. Это очень важный и необходимый элемент. Встречается в питьевой воде, картофеле, морепродуктах.

Следует отметить, что опасным для организма может быть не только недостаток каких-либо микроэлементов, но и превышение нормы. Недостаток приводит к нарушению обменного, иммунного, кровеобразующего, строительного процессов. Переизбыток же может вызывать токсикации, нарушения различных процессов, замедление роста, деформации костей, нарушение гормонального цикла и многое другое.

Поэтому важно знать, в каких минералах мы ежедневно нуждаемся, в каком количестве и в каких продуктах он встречается. Формируйте правильно свой рацион. Также помните, что кроме продуктов довольно часто мы получаем минералы с питьевой водой.

Однообразное питание, пониженное содержание минеральных веществ в пищевых продуктах, несбалансированная по содержанию питательных веществ пища, неправильное хранение овощей и фруктов, некоторые эндокринные заболевания - вот причины недостаточного обеспечения организма минеральными веществами.

В процессе кулинарной обработки продуктов теряется значительное количество минеральных веществ и микроэлементов: например, при оттаивании рыбы - 18 %, при варке мяса - от 20 до 67 % поступает в бульон, при варке очищенного картофеля - более 20 %. Поэтому овощной отвар необходимо использовать для приготовления пищи (если овощи экологически чистые).

Виды минеральных веществ

Минеральные элементы делятся на катионы (калий, кальций, магний, натрий), обладающие щелочной ориентацией, и анионы (фосфор, сера, хлор), имеющие кислую ориентацию в организме.

Есть еще минеральные вещества, которые встречаются в пищевых продуктах в небольших количествах, но проявляют в организме большую биологическую активность. Это так называемые биомикроэлементы (железо, йод, марганец, медь, цинк, кобальт, молибден, фтор и другие).

Минеральным веществам так же можно разделить на макроэлементы и микроэлементы.

Макроэлементы - натрий , калий, кальций, магний, фосфор, хлор, сера - содержатся в организме в высоких концентрациях.

Микроэлементы - железо, медь, марганец, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молибден - в небольших концентрациях.

Суточная потребность человека в макроэлементах исчисляется в граммах, а микроэлементов - в миллиграммах и микрограммах.

Минеральные вещества поступают в организм человека в составе пищевых продуктов и жидкостей.

В ассортименте Арго представлено большое количество препаратов, являющиеся дополнительными источниками того или иного минерального вещества. Один из них - Каль-ди-Маг . Он включает в себя два минерала - кальций и магний, те элементы питания, которые жизненно важны для здоровья всего организма.

компонентам питания, обеспечи-вающим развитие и нормальное функциональное состояние организма. По содержанию в пищевых продуктах их принято условно разделять на две группы: в первую включаются так называемые макроэлементы, содержащиеся в сравнительно больших количествах (кальций, фосфор, магний, калий, сера, хлор и др.), во вторую входят микроэлементы, находящиеся в продуктах в малых количествах (железо, кобальт, марганец, йод, фтор, цинк, стронций и др.). Некоторые исследователи выделяют еще группу ультрамикроэлементов, концентрация которых соответствует гамма-процентам (золото, свинец, ртуть, радий и др.).

Можно считать установленным участие минеральных ве-ществ наряду с другими компонентами пищи во всех биохи-мических процессах, протекающих в организме. Доказанным также является факт, что данные вещества обладают выражен-ной активностью и могут считаться истинными биоэлемента-ми. При этом, находясь в плазме крови и других жидкостях организма, они имеют большое значение в регуляции ос-новных жизненно важных функций. Это прежде всего связано с их влиянием на состояние коллоидов тканей, определяющих степень дисперсности, гидратации и растворимости внутрикле-точных и внеклеточных белков.

Вместе с тем достаточно высокое и стабильное содержание некоторых макроэлементов способствует поддержанию на не-изменном уровне солевого состава крови и осмотического да-вления, от чего в значительной мере зависит количество воды, удерживаемой в тканях. Так, ионы натрия усиливают способ-ность тканевых белков связывать воду, а ионы калия и каль-ция уменьшают. В результате избыток поваренной соли будет в конечном итоге затруднять деятельность сердца и почек и отрицательно сказываться на состоянии соответствующих категорий больных.

Весьма важную роль играют минеральные вещества для формирования буферных систем организма и поддержания на должном уровне его кислотно-щелочного состояния. При этом преобладание в пищевых продуктах калия, натрия, маг-ния и кальция обусловливает их щелочную ориентацию, а серы, фосфора и хлора - кислотную. При обычном смешан-ном питании пищевые рационы нередко отличаются большим содержанием кислых веществ, что может приводить к возник-новению ацидоза.

Установленным является значение микроэлементов для эн-докринного аппарата, активности гормонов и фермента-тивных процессов. Об этом свидетельствует участие йода в деятельности щитовидной железы, влияние меди и кобальта »И действие адреналина, цинка и кадмия - инсулина и т. д.

Большую физиологическую роль играют минеральные ве-щества в пластических процессах, в построении и формирова-нии тканей организма, особенно скелета. В этом отношении общеизвестно значение кальция, фосфора, магния, стронция и фтора, причем недостаточное их поступление вместе с пищей неизбежно приводит к нарушению роста и обызвест-вления костей.

О биологической активности минеральных компонентов питания свидетельствует существование биогеохимических провинций, т. е. районов, где количество некоторых микроэле-ментов в почве резко увеличено или понижено, что отражается на составе произрастающих на ней растений, составе воды, молока и мяса животных. Если люди длительное время про-живают в таких районах, то это может повлечь за собой раз-витие своеобразных патологических состояний, например эн-демического зоба или флюороза.

При характеристике отдельных микроэлементов необходи-мо прежде всего остановиться на физиологической роли каль-ция, соединения которого существенно влияют на обмен ве-ществ, рост и деятельность клеток, возбудимость нервной системы я сократимость мышц. Особенно важное значение он имеет в формировании костей скелета в качестве одного из ос-новных структурных компонентов. При этом только при опре-деленном соотношении в крови фосфора и кальция отложение последнего в костной ткани протекает нормально. Если же ко-личество данных элементов не сбалансировано, то наблюдает-ся нарушение процессов окостенения, выражающееся в возник-новении рахита у детей, остеопороза и других костных изменений у взрослых. Установлено, что оптимальное их со-отношение 1:1,5 - 1:2. Ввиду того что в пищевом рационе это соотношение обычно далеко от оптимального, то для нор-мализации соответствующих процессов необходима регули-рующая роль витамина О, способствующего усвоению каль-ция и задержке его в организме. Необходимо также отметить, что он является весьма трудно усвояемым макроэлементом из-за чрезвычайно малой растворимости в воде. Только воз-действие желчных кислот, сопровождаемое образованием ком-плексных соединений, позволяет перевести кальций в усвояе-мое состояние.

Весьма большое значение для организма имеет содержание в пище фосфатов, так как органические соединения фосфора представляют подлинные аккумуляторы энергии (аденозинтрифосфат, фосфорилкреатинин).

Именно эти соединения ис-пользуются организмом при сокращении мышц и биохимиче-ских процессах, протекающих в мозге, печени, почках и других органах. Вместе с тем фосфорная кислота участвует в построе-нии молекул многочисленных ферментов катализаторов рас-пада пищевых веществ, создающих условия для использова-ния потенциальной их энергии. Наконец, фосфор широко представлен в пластических процессах, особенно протекающих в костной системе животного организма.

При характеристике физиологической роли магния следует указать, что он имеет важное значение для нормализации воз-будимости нервной системы, обладает антиспазматическими и сосудорасширяющими свойствами и оказывает влияние на снижение уровня холестерина в крови. Отмечено также, что при его недостатке увеличивается содержание кальция в мыш-цах и стенках артерий. Имеются данные о том, что соли маг-ния угнетают рост злокачественных новообразований и, таким образом, обладают антибластомогенным действием. Наконец, известно, что он участвует в процессах углеводного, фосфор-ного и кальциевого обмена, причем его избыток отрицательно сказывается на усвоении последнего. Говоря о макроэлемен-тах, входящих в состав пищевых продуктов, необходимо отме-тить значение калия, натрия, хлора и серы. Первый из них играет важную роль во внутриклеточном обмене, некоторых ферментативных процессах, образовании ацетилхолина и спо-собствует выведению жидкости из организма.

Ионы натрия являются в известной мере физиологически-ми антагонистами калия, и его соединения (бикарбонаты и фосфаты) принимают непосредственное участие в образова-нии буферных систем, обеспечивающих кислотно-щелочное со-стояние и постоянство осмотического давления. Что касается хлора, то он в составе хлорида натрия служит одним из регу-ляторов водного обмена и используется для синтеза соляной кислоты железами желудка.

Наконец, сера представляет важный структурный компо-нент некоторых аминокислот, витаминов и ферментов, а так-же входит в состав инсулина.

Переходя к краткой биологической характеристике микро-элементов, необходимо подчеркнуть, что их содержание в пи-щевых продуктах растительного и животного происхождения подвержено большим колебаниям, поскольку оно зависит от геохимических особенностей местности. Одним из наиболее ярких примеров в этом отношении является изменение кон-центрации в почве йода и фтора, служащее причиной возник-новения своеобразных эндемических заболеваний. Интересно отметить, что в настоящее время из элементов, входящих в таблицу Менделеева, более 60 уже обнаружены в составе живых организмов. Однако иногда еще очень трудно сказать, какие из этих элементов представляются жизненно необхо-димыми, а какие случайно попадают из окружающей внешней среды. Тем не менее то, что мы знаем, позволяет прийти к заключению об огромной роли их в нашем организме, о чем впервые высказал предположение выдающийся русский биохи-мик Т. А. Бунге.

К числу наиболее изученных микроэлементов относится железо, основное значение которого заключается в его уча-стии в процессе кроветворения. Кроме того, оно является со-ставной частью протоплазмы и клеточных ядер, входит в со-став окислительных ферментов и т. д. Вместе с железом в синтезе гемоглобина и других жедезопорфиринов при-нимают участие медь и кобальт, последний к тому же воздей-ствует на образование ретикулоцитов и превращение их в зрелые эритроциты.

Что касается марганца, то он, очевидно, является актива-тором процессов окисления, обладает выраженным липотропным влиянием, а также служит одним из факторов оссификации, определяющих состояние костной ткани. Вместе с тем он обладает стимулирующим влиянием на процессы ро-ста и деятельности эндокринного аппарата.

Из других микроэлементов обращает на себя внимание цинк, причем, по мнению ряда исследователей, его роль в ор-ганизме не менее важна, чем железа. В частности, имеются данные об участии этого элемента в кроветворении, деятель-ности гипофиза, поджелудочной и половых желез, а также значение его как фактора роста. Наконец, цинк оказывает влияние на содержание витаминов в пищевых продуктах, при-чем обогащение им почв способствует синтезу растениями аскорбиновой кислоты и тиамина.

Все сказанное о роли макро- и микроэлементов делает не-обходимым нормирование их в питании населения. В этом от-ношении более или менее точно определена средняя потреб-ность взрослого человека в целом ряде минеральных веществ.

Для анализа нами была сделана случайная выборка пяти рационов в каждой группе испытуемых и оценивался общий уровень соответствия потребления минеральных веществ рекомендуемым нормам. По данным случайной выборки рационов можно сказать. что ни одна группа не дала результатов нормального потребления минеральных веществ в своем ежедневном рационе. Если условно принимать общую суточную норму минеральных веществ за 100%, то мужчины Москвы потребляют 96 % необходимых минеральных веществ, мужчины Краснодара-98 %, женщины Москвы-82 %, женщины Краснодара-98 %.

Минеральные вещества в большинстве случаев составляют 0,7–1,5% (в среднем 1%) съедобной части пищевых продуктов. Исключение составляют те продукты, в которые добавляют пищевую соль (чаще 1,5–3%). Содержание минеральных веществ в пище (как макро-, так и микроэлементов) небольшое, но их биологическая активность в организме весьма высока. Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, однако без них жизнь человека невозможна.

Многие элементы в виде минеральных солей, комплексных соединений и органических веществ входят в состав живой материи и являются незаменимыми нутриентами, которые должны ежедневно потребляться с пищей. Содержание минеральных веществ в основных продуктах питания приведено в таблице 1.

Таблица 1. – Минеральный состав основных продуктов питания

(по данным И. М. Скурихина, М. Н. Волгарева «Химический состав пищевых продуктов», 1987)

Ежедневное поступление химических элементов с пищей должно находиться на определенном уровне и столько же химических элементов должно ежесуточно выводиться из организма, поскольку их содержание в нем находится в относительном постоянстве.

Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, участвуя в обмене веществ практически любой ткани человека. Особенно велика их роль в построении костной и зубной ткани, где преобладают такие элементы, как фосфор и кальций. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом, кислотно-щелочном, содержатся в цитоплазме и биологических жидкостях, играют основную роль в обеспечении постоянства осмотического давления, что является необходимым условием для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей. Минеральные вещества входят в состав сложных органических соединений (гемоглобина, гормонов, ферментов). В виде ионов минеральные вещества участвуют в передаче нервных импульсов, обеспечивают свертывание крови. Многие ферментативные процессы в организме невозможны без участия тех или иных минеральных веществ.

Как уже говорилось, в зависимости от количества минеральных веществ в организме человека и пищевых продуктах, минеральные вещества разделяются на две группы: макроэлементы (десятки, сотни мг/кг в продуктах питания, а в организме массовая доля превышает 0,01%; Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S) и микроэлементы (в организме ниже 10 –5 %; в продуктах единицы и менее мг на 100 г продукта Fe, Zn, I, F).

Микроэлементы условно делят на две группы: абсолютно или жизненно необходимые (кобальт, железо, медь, цинк, марганец, йод, бром, фтор) и так называемые вероятно необходимые (алюминий, стронций, молибден, селен, никель, ванадий и некоторые другие).

Характерным признаком необходимого элемента является колокообразный вид кривой зависимости ответной реакции организма от дозы элемента.

При малом поступлении данного элемента организму наносится существенный ущерб (сплошная кривая). Он функционирует на грани выживания. В основном это объясняется снижением активности ферментов, в состав которых входит данный элемент. Сплошная кривая указывает на немедленный положительный ответ с увеличением концентрации, начиная с нулевой отметки (предполагается, что поступающее необходимое вещество насыщает места своего связывания и не вступает ни в какие иные взаимодействия, которые на самом-то деле вполне возможны). Эта сплошная кривая описывает оптимальный уровень, охватывающий широкий интервал концентраций для многих ионов металлов. Кривая проходит через максимум и начинает падать до отрицательных величин: биологический ответ организма становится негативным, а металл переходит в разряд токсичных веществ, т.е. при дальнейшем увеличении дозы проявляется токсическое действие избытка данного элемента, в результате чего не исключается и летальный исход.

К наиболее дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся кальций и железо, к избыточным – натрий и фосфор.

Биологическая активность и токсичность s -элементов. Среди s -элементов наиболее важные биохимические функции выполняют катионы металлов 3-го и 4-го периодов. По содержанию в живых организмах, в т.ч. и в организме человека, элементы IA группы натрий и калий принадлежат к олигобиогенным элементам в отличие от лития, рубидия и цезия, которые относятся к ультрамикробиогенным элементам. Соединения щелочных металлов входят в состав тканей и жидкостей организмов человека, животных и растений. Натрий и калий относятся к жизненно необходимым элементам. Физиологическая и биохимическая роль лития, рубидия и цезия выяснена недостаточно, и они могут быть отнесены к примесным элементам.

Катионы s-элементов 3-го и 4-го периодов, а также некоторые неорганические анионы являются основными компонентами, определяющими физико-химические свойства биологических жидкостей. Электролитный состав жидкостей организма характеризуется главным образом содержанием Na, К, Mg, Ca, S, С, Р, С1 и некоторых других элементов в виде соответствующих ионов и различается для внутриклеточной и внеклеточной жидкостей.

Состав внеклеточной жидкости близок к составу морской воды в предкембрийскую эпоху, когда появились животные с замкнутой системой кровообращения. С тех пор соленость моря продолжала возрастать, тогда как состав внеклеточной жидкости остался постоянным. Основным катионом во внеклеточной жидкости является ион Na + , а из анионов преобладают Сl – и HCO 3 – . Внутри клеток преобладают катион К + и анион НРО 4 2– . Для соблюдения физико-химического закона электронейтрапьности, которому подчиняется любой живой организм в целом, некоторый недостаток неорганических анионов компенсируется анионами органических кислот (молочной, лимонной и др.) и кислых белков, несущих отрицательный заряд при физиологических значениях рН. Если вне клетки органические анионы компенсируют незначительную нехватку отрицательного заряда, то внутри клетки они должны компенсировать около 25% положительных зарядов, создаваемых неорганическими катионами. Поскольку клеточные мембраны легко проницаемы для воды, то они могут разрушаться при незначительных различиях в давлении жидкости внутри и снаружи клеточной мембраны. Поэтому осмотическое давление внутри клетки должно быть равно таковому во внеклеточной жидкости, т.е. живая клетка подчиняется закону изоосмоляльности. Повышенное содержание катионов по отношению к концентрации анионов во внеклеточных жидкостях в сравнении с внутриклеточными средами приводит к тому, что наружная поверхность мембран клеток оказывается заряжена положительно относительно ее внутренней поверхности, и это имеет огромное биологическое значение. В биологических жидкостях концентрацию осмотически активных частиц (независимо от их заряда, размера и массы) выражают в единицах осмоляльности – миллиосмомолях на 1 кг воды. Так как главные катионы и анионы внутриклеточных жидкостей многозарядные, то (при одинаковых осмоляльностях) концентрация электролитов, выраженная в миллиэквивалентах на 1 л, будет значительно выше внутри клетки, чем во внеклеточных жидкостях, где в основном содержатся однозарядные ионы.

Биологическая активность и токсичность p -элементов. Среди р -элементов в биологических системах наиболее распространены неметаллы водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера и хлор, важные биологические функции выполняют микроэлементы: иод, кремний, бор, селен, фтор, мышьяк и бром.

р -Металлы в большинстве случаев токсичны для организма, что объясняется тем, что, проявляя свойства мягких кислот, их ионы образуют прочные связи с кислород- и серосодержащими группами таких биолигандов, как белки (в т.ч. ферменты), нуклеиновые кислоты и т.д.

Биологическая активность и токсичность d -элементов. d -Блок Периодической системы включает 32 элемента 4–7-го больших периодов, для которых строение внешних электронных оболочек атомов можно выразить общей формулой: (п – 1)d a ns b ,

Для d -металлов наиболее характерно образование координационных соединений с разнообразными, в т.ч. и биогенными, лигандами, что в основном и определяет их биологическую активность. Наличие d -орбиталей, лишь частично заполненных электронами, позволяет катионам этих металлов взаимодействовать с лигандами – анионами или электродонорными молекулами. Геометрия образующихся комплексов зависит от природы иона металла-комплексообразователя. Комплекс может иметь структуру тетраэдра, плоского квадрата, тригональной бипирамиды или октаэдра. При анализе структуры, физико-химических и биохимических свойств этих комплексов особое внимание обращается на природу связи и на геометрию комплекса. В координационных соединениях ионы d -металлов способны образовывать кроме σ-связей прямые и обратные дативные π-связи. Это обусловливает высокую комплексообразующую способность и непостоянство координационных чисел d -металлов. Как правило, в биокомплексах это четные координационные числа от 4 до 8, реже 10 и 12.

Можно утверждать, что в биосистемах свободных ионов d -металлов практически нет, так как они или гидролизуются, или находятся в составе координационных соединений. Чаще всего d - элементы участвуют в биохимических реакциях в составе комплексов с лигандами – аминокислотами, пептидами, белками, гормонами, нуклеиновыми кислотами и т.д. Наиболее распространенные металлоферменты, такие, как карбоангидраза, ксантинооксидаза, цитохромы и др., представляют собой биокомплексы d -металлов. Простетические группы гемоглобина, трансферрина и других сложных белков также представляют собой хелатные комплексы d -металлов.

Жизненно необходимые металлы Zn, Cu, Fe, Mn, Со, Мо («металлы жизни») входят в состав различных металлоферментов, катализирующих кислотно-основные и окислительно-вос- становительные биохимические реакции.

Многие соединения d -элементов, особенно производные Cd, Hg, V, Ag, Ni и Zn, оказывают на живые организмы токсическое действие, механизмы которого будут рассмотрены на конкретных примерах далее.

Минеральные вещества

Определение

Минеральными веществами считают все элементы растительного и животного происходжения за исключением углерода, водорода, кислорода и азота.

В животном организме встречаются от 30 до 35 различных минеральных веществ, из них 15-20 являются жизненно необходимыми.

Задачи

• Строительные материалы скелета
• Составляющие биологически активных веществ и регуляторы обмена веществ
• Регуляция кислотно-щелочного баланса

Сера – строение волос, роговых частей, шерсти, перьев

Железо , натрий – состав крови и других жидкостей организма

Цинк – составляющая ядра клеток

Калий – регуляция давления в клетках

Кальций, фосфор, магний, марганец, молибден – строение скелета, функционирование мускулов

Хлор, медь – переваривание пищи

Фосфор, селен – плодовитость

Кальций, натрий, калий – синтез молока

Классификация

Минеральные вещества разделяют на

Макроэлементы: Ca, P, K, Na, Mg, Cl, S

Микроэлементы: Fe, Cu, Mn, Zn, Co, J, Se

Организм животного стремится поддерживать баланс между минералами, которые поступают из пищеварительного тракта, их выделениями из организма и обменными процессами в организме.

За поддержание баланса минеральных веществ прежде всего отвечают гормоны паращитовидной железы и коры надпочечников.

Регуляция происходит в основном через скелет (Ca, P) и почки (Na, K, Cl, P). Витамин D тоже принимает участие в обмене минералов. Кальций и фосфор могут накапливаться в скелете в большом количестве. Эти резервы могут использываться организмом тогда, когда животные не получают достаточное количество минералов с кормом или когда организму требуется повышенное их количество. Если использованные резервы минералов вновь восполняются в периоды пониженной потребности в них, то это не несет за собой негативных последствий для здоровья животного.

Потребность в минералах и обеспечение минералами

Для животных важно не только количество отдельных минеральных веществ, но и определенное соотношение отдельных минералов друг к другу.

Самое главное соотношение – это отношение кальция к фосфору, но и другие соотношения также важны (в зависимости от вида животных).

В зависимости от количества минеральных веществ, которое поступает с кормом, различают:

• минимально допустимое обеспечение: количество поступающих минеральных веществ настолько ограничено, что почти начинают проявляться признаки недостачи в минеральных веществах;
• оптимальное обеспечение: количество, при увеличении которого не наблюдается улучшение здоровья, плодовитости и продуктивности.

Для оптимального обеспечения животных необходимо знать содержание минералов в кормах и потребность в них организма.

• Ботанической принадлежности растения

Бобовые культуры, свекла, листья свеклы и рапс имеют высокое содержание кальция, злаковые (в том числе и кукуруза) являются бедными минералами и имеют почти равное соотношение кальция к фосфору. Травы богаты минералами.

При удобрении почвы органическими удобрениями (жидкая жижа, навоз) в почву поступает много калия, тогда почти все растения богаты калием. Корнеплоды и клубнеплоды бедны минералами.

Масличные культуры, шроты, семена и отруби бедны калием и сравнительно богаты фосфором. Фосфор в зерне и семенах в большей части своей является фосфором фитиновым, который моногастричными животными используется лишь частично.

• Содержания питательных веществ в почве

Чем лучше удобряется почва, тем более богаты минеральными веществами корма, выращенные на ней.

• От условий погоды

Как сильная засуха, так и чрезмерная влага плохо влияют на содержание минеральных веществ в растениях. Засуха особенно сильно уменьшает содержание в них фосфора.

• От условий уборки урожая

Аккуратный сбор и консервация уменьшает потери минеральных веществ.

Дополнительно о минералах в кормлении животных:

Определение

Витамины – это жизненно необходимые вещества, которые действуют в организме в очень маленьком количестве.

Задачи

Образование и поддержание определенных тканей (жирорастворимые витамины), регуляция обмена веществ в качестве составляющих энзимов (водорастворимые витамины). Каждый витамин выполняет в организме определенные задачи и не может быть заменен никаким другим.

Недостающее обеспечение витаминами приводит к витаминной недостаточности (авитаминозу). Точно также возможна и передозировка (гипервитаминозы), особенно витамина Д.

Классификация по растворимости

Витамины бывают:

• жирорастворимые: А, D, E, K
• водорастворимые: В 1 , В 2 , В 6 , В 12 , С, никотиновая кислота, холин, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, биотин и др.

Жирорастворимые витамины

Задачи : отвечает за рост, защиту эпителия, плодовитость

Происхождение : как витамин в кормах животного происхождения (молоко, рыбий жир, рыбная мука и т.д.), как провитамин (каротин) во всех зелёных частях растений

Чувствительность : витамин и провитамин разрушаются кислородом. С течением времени (хранение кормов) каротин разлагается.

Витамин D

Задачи : стимуляция обмена минеральных веществ (кальций и фосфор), продуктивность (антирахитный витамин)

Происхождение : как витамин в сене, высушенном на солнце и в рыбьем жире. Как провитамин во многих растениях. У животных может активироваться при ультрафиолетовом излучении (на солнце)

Задачи : стимулирует усваивание и действие витамина А; плодовитость, деятельность мускулов; это натуральный антиоксидант. Особенно важен в рационах на основе кукурузы

Происхождение : в молодой зеленой массе, в зародышах пшеницы и солодовых проростках.

Задачи : повышение свёртываемости крови

Происхождение : широко представлен во многих кормовых компонентах. Необходимо дополнительное введение для птицы.

Водорастворимые витамины

Задачи : выполняют различные функции в обмене белков, углеводов и жиров, в образовании крови, работе нервной системы, процессах ферментации, влияют на состояние кожи и плодовитость.

Происхождение : дрожжи, зерновые, отруби, молоко, сыворотка

Витамин С (аскорбиновая кислота)

Задачи : поддержание и стимуляция иммунной системы организма

Происхождение : во всех зеленых частях растений.

Его значение для практического кормления сравнительно незначительно.

Обеспечение животных витаминами

Жирорастворимые витамины

Витамины А, D и Е должны дополнительно поступать в организм животного вместе с кормом.

Витамин К у жвачных и свиней синтезируется микроорганизмами желудочно-кишечного тракта.

Водорастворимые витамины

Водорастворимые витамины могут синтезироваться жвачными животными с помощью микробов рубца. Свиньи и птица должны получать их вместе с кормом.

Дополнительно о витаминах:

Другие кормовые добавки

Стимуляторы роста

Антибиотики как стимуляторы роста

Это продукты обмена веществ плесневых грибов, они улучшают конверсию корма и приросты. На откорме животных их могут применять для предотвращения болезней (флавофосфолипол, монензин натрия, салиномицин натрия, авиламицин).

Другие стимуляторы роста

Разного химического происхождения, действуют как антибиотики.

Антиоксиданты

Они защищают другие вещества от разложения из-за контакта с кислородом, прежде всего корма, содержащие жир. Пример: L-аскорбиновая кислота, этоксиквин

Ароматические и возбуждающие аппетит вещества

Все вещества природного происхождения и соответствующие им синтетические вещества. Это большая группа пряностей, экстрактов трав и т.д, включая синтетические ароматические вещества.

Связывающие и обволакивающие вещества

Связывающие вещества облегчают спрессовывание кормов или их уплотнение (например, минеральные лизунцы).

Обволакивающие вещества заботятся о лучшей сыпучести в шнеках и транспортерах.

Эмульгаторы, стабилизаторы, сгустители и желирующие средства

Эмульгаторы улучшают распределение жиров в кормах (например, в заменителях цельного молока)

Красители включая пигменты

Красители улучшают цвет кожи или желтка, а также поедаемость корма. Применение: птица, рыба, домашние животные

Добавки для предотвращения широко распространенных болезней

Добавки для предупреждения гистомоноза

Эта добавка предотвращает болезнь у индеек

Добавки для предотвращения кокцидиоза

Кокцидиостатики предотвращают заболевание птицы кокцидиозом. Разрешены для молодняка птицы, бройлеров и индюков, но не для курей-несушек.

Консервирующие вещества

Очень обширная группа добавок, которая улучшает длительность хранения кормов. Например: кислоты и их соли

Влагоудерживающие вещества

Пример: сульфат алюминия (цемент) для производства камней-лизунцов

Микроорганизмы и энзимы

Первые раньше считали микробными стимуляторами роста и включают в себя большую группу микроорганизмов, например, молочнокислые бактерии или споры различных штаммов бактерий. Их также можно назвать регуляторами флоры кишечника.

Энзимы производятся с помощью микроорганизмов и влияют на обмен веществ (улучшают усваивание питательных и минеральных веществ).

Органические кислоты

Они позитивно влияют на кормовую гигиену, переваривание кормов и обмен веществ.

Список используемой литературы:

Проф. Манфред Кирхгеснер. Кормление животных: учебник для учебы, консультирования и практики. Проф. Манфред Кирхгеснер, 11 доработанное издание, издательство ДЛГ, Франкфурт на Майне, 2004 год,

Х.Йерох, Г. Флаховский и Ф.Вайсбах. Учение о кормах. Издательство Густова Фишера, Штутгарт. 1993 г

Мой конспект лекций из FH Weihstephan, Германия

Статьи на сайте научного центра Управления сельского хозяйства Баварии, Германия

Вы нашли эту статью полезной для себя? Перешлите ссылку своим коллегам!

С нетерпением жду отзывы и комментарии. Большое Вам спасибо!