Г.И. Азимовым (4), И.Т. Маслиевым (95) установлено, что раздражение гипоталамуса вызывает изменение всасывания в тонком кишечнике, а гормон щитовидной железы тироксин повышает всасывание глюкозы.
У птиц основные процессы всасывания происходят в тонком отделе кишечника. Здесь всасываются продукты расщепления белков, жиров, углеводов, вода, минеральные вещества и витамины. Пищеварение и всасывание у птиц весьма интенсивные и связаны с морфо-физиологическими особенностями класса птицы (107).
1.2. Химические элементы в окружающей среде, их классификация. Значение химических элементов в питании птицы
Основным источником питательных веществ, из которых животные строят свое тело, являются растительные корма. Поэтому растения и животные имеют сходный элементный состав:
| Организм | Химические элементы, г/% | ||||
| С | О | Н | N | Проч. элементы | |
| Растительный(люцерна) | 13,33 | 76,74 | 9,43 | 0,88 | 1,62 |
| Животный(млекопитающие) | 20,20 | 63,43 | 9,90 | 3,06 | 3,41 |
В естественных условиях на нашей планете найдено 92 элемента, а по данным А.П. Авцына (2), в составе живого вещества обнаружены 81 элемент.
По мнению основоположника геобиохимии В.И. Вернадского (21), все имеющиеся в природе элементы необходимы для существования живого вещества, так как все живое возникло и непрерывно воспроизводится из них или в их присутствии. Практически все элементы, которые найдены во внешней среде, присутствуют в живом организме и выполняют определенную функцию.
По мнению А.Я. Дзыговской (37), содержание микроэлементов в организме является характерным принципом вида и зависит от физиологического состояния. Так, содержание железа во внутренних органах птицы, например, в печени непостоянно и изменяется в зависимости от возраста, пола и содержания его в рационе питания.
По данным А.В. Жолнина (46), элементы, которые необходимы организму для построения и жизнедеятельности клеток и органов, называют биогенными элементами. Существует несколько классификаций биогенных элементов: 1. по их функциональной роли: а) органогены, в организме их 97,4% (С,Н,О,N,Р,S); б) элементы электролитного фона (Na, K, Ca, Mg,Cl), данные ионы металлов составляют 99% общего содержания металлов в организме; в) микроэлементы – это биологически активные атомы центров ферментов, гормонов; 2. по концентрации биогенных элементов в организме: а) макроэлементы – содержание которых превышает 0,01% от массы тела; б) микроэлементы – суммарное содержание которых составляет величину порядка 0,01%; в) ультрамикроэлементы – их содержание меньше, чем 10-5% от массы тела.
Поступлению в организм химических элементов способствует питание и потребляемая вода. В природе каждый химический элемент не действует изолированно, поэтому нельзя рассматривать их значение в питании птицы обобщенно. Некоторые из этих веществ и проявление их действия на организм птицы стали настолько известны, что необходимость добавки их в рацион ни у кого не вызывает сомнений. Например, по данным Н. А. Токового и Л. Н. Лапшиной (143), недостаточность марганца в рационе может вызвать искривление конечностей вследствие слабости связок суставов - болезнь называемую перозисом.
Недостаточность того же вещества в рационе племенных кур-несушек может привести к снижению выводимости цыплят из яйца. В составе питательных веществ яйца около 9% приходится на минеральные ионы, а в костях минеральные вещества, представленные главным образом кальцием и фосфором, составляют более 40%, а в съедобной части тушки – около 1% (164).
Минеральные ионы содержатся во всех тканях и жидкостях организма птицы. Кальций важен для свертывания крови, хлор, как составное вещество секретов преджелудка, йод - важный компонент тироксина, выделяемого щитовидной железой (161).
Количество минеральных веществ для организма птицы, для образования продукции не всегда легко установить. Иногда минеральных веществ требуется включать в рацион в больших количествах, иногда - в ничтожно малых, не больше чем "следы", порядка нескольких частей на миллион частей корма (141).
Потребность в некоторых минеральных веществах, обнаруживаемых в тканях, до сих пор еще не установлена.
Р. Фелтвелл и С. Фокс (148) так классифицируют минеральные вещества в соответствии с относительной потребностью в них у птиц различных возрастных групп (табл.1).
1. Классификация минеральных ионов на основании потребности в них у птиц
| Макроэлементы, потребность в которых измеряется в % | Промежуточные элементы, потребность в которых составляет несколько частей на 1 тыс. или 1 млн. частей корма | Микроэлементы, потребность в которых измеряется в ч/млн. | Минеральные в-ва, найденные при анализе тканей, потребность в которых недостаточно выяснена |
| Калий | Железо | Ванадий | Алюминий |
| Кальций | Кремний | Йод | Бор |
| Натрий | Магний | Кобальт | Кадмий |
| Фосфор | Марганец | Медь | Бром |
| Хлор | Сера | Молибден | Мышьяк |
| Цинк | Селен | Никель | |
| Фтор | Рубидий | ||
| Хром | Стронций | ||
| Титан |
Таким образом, наличие или отсутствие минеральных ионов иногда в малых количествах, а иногда в больших - нужно рассматривать как очень важный фактор сбалансированного питания. Но не так легко точно определить потребность птицы в каждом минеральном веществе. Причины этого обсуждаются в следующей главе.
1.3 Влияние основных биогенных микроэлементов (Fe, Mn, Co, Cu, Zn) на рост и развитие сельскохозяйственной птицы
Учение о связи между химическим элементарным составом организмов и химическим составом земной коры было разработано академиком В. И. Вернадским (22). Он установил, что в процессе миграции через растительные и животные организмы проходит большинство известных химии элементов.
Этот вывод подтверждается тем фактом, что из 110 известных элементов периодической системы в организме животных к настоящему времени обнаружен 81 элемент, причем большинство из них в микроколичествах. Надо полагать, что по мере совершенствования аналитических методов перечень этих элементов будет возрастать (В.И. Георгиевский,32).
В животном и растительном организмах в том или ином количестве содержатся практически все элементы внешней среды. Некоторые исследователи считают, что в живом организме не только присутствуют многочисленные элементы, но каждый из них выполняет определенную функцию (21,22,46).
Концентрация микроэлементов в организме поддерживается постоянной за счет существования процессов, основными звеньями которых являются: всасывание, распределение, транспорт, депонирование и элиминация. Однако учеными изучалось, в основном, значение наиболее доступных металлов - Cu, Zn, Mn, Fe, Co, в меньшей степени - Ni, Pb. Биологическая роль других металлов, концентрация которых в организме менее чем 5-10%, представлена в литературе крайне недостаточно. К их числу относится и титан (51,52,130,183, 184).
В отечественной и зарубежной литературе имеются лишь единичные научные работы (27,54,62,163) по влиянию титана на живой организм и, по всей вероятности, титан может иметь близкое биологическое действие рядом расположенных с ним микроэлементам: Fe, Cu, Co, Mn, Zn. Поэтому необходимо рассмотреть биологическое действие на организм животных данных переходных элементов IV периода периодической системы Д. И. Менделеева.
Железо - тяжелый металл VIII группы периодической системы. Потребность птицы в железе обычно удовлетворяется за счет натуральных кормов, но выделение его в большом количестве с яйцом увеличивает риск недостаточности железа у несушек. Добавки к рациону усвояемых форм железа иногда производят для обогащения этим элементом пищевого яйца и мяса бройлеров, так как в курином мясе содержится железа в 2 раза ниже, чем в говядине и свинине (84).
По данным К. Груна и М. Анке (166), концентрация железа в организме высших животных составляет в среднем 0.004 - 0.005% живого веса, или 60 - 70 мг на 1 кг свежей обезжиренной массы тела. В опытах M. Kirchgessner и др. (170) содержание железа в теле и перьевом покрове цыплят резко возрастает в первые недели жизни, а затем закономерно снижается.
По данным А.Я. Дзыговской (37), содержание железа во внутренних органах птиц, в частности, в печени непостоянно - оно изменяется в связи с возрастом, полом, содержанием в рационе протеина, макро- и микроэлементов.
Среди компонентов крови железо распределяется неравномерно. В то время как в эритроцитах его концентрация составляет 98 - 105 %, в плазме она невелика - 0.15 - 0.45 мг%. Видовые и породные различия уровня железа в крови птиц, по-видимому, невелики, хотя отмечена более высокая концентрация железа в эритроцитах гусей и уток по сравнению с курами, а также в плазме крови мясных гибридных цыплят по сравнению с яйценоскими (81).
Резкое падение уровня железа в крови с началом яйцекладки кур отмечено в опытах З. Мюллера (105). Так, концентрация гемоглобина у кур, равная 9 - 12 г%, снижается до 8 - 9 г% в период яйцекладки.
Железо входит в состав различных органических соединений, которые можно разделить на две группы: содержащие железо в геминовой форме и содержащие железо в негеминовой форме. Геминовое железо представлено гемоглобином, миоглобином, каталазой и пероксидазами. Негеминное железо составляют ферритин, гемосидерин и протеинаты железа (102).
Железо, содержащееся в гемоглобине, составляет 71-73% общего железа организма, в миоглобине - 16-16.5 %. На все остальные соединения приходится лишь 7-9 % общего железа (79).