Микроэлементы
15.09.2015
Железо в организме животных находится в виде ионных соединений, в основном, с белками. В частности, из общего количества 3/4 его связано с гемоглобином крови, остальная часть - с миоглобином мышц, ферритином и железосодержащими ферментами (цитохромами, каталазой и пероксидазой). Эти соединения принимают активное участие в переносе кислорода (гемоглобин, миоглобин), окислительно-восстановительных реакциях (ферменты) и депонировании железа (ферритин, трансферрин). Недостаток железа в организме ведет к нарушению кроветворения, снижению содержания гемоглобина в крови и развитию анемии; наиболее чувствителен к недостатку этого элемента молодняк сельскохозяйственных животных.
При производстве комбикормов используют следующие соли железа:
- сульфат окиси железа (феррисульфат - Fe2(SO4)3) бывает в форме безводных (желтые ромбические расплывающиеся кристаллы) и 9-водных (желтые расплывающиеся гексагональные кристаллы) солей, растворимых в воде и очень гигроскопичных. Сульфат окиси железа всасывается в желудочно-кишечном тракте животных в два раза хуже по сравнению с закисной формой его;
- углекислое железо (карбонат железа, сидерит, FeCO3) - серые тригональные кристаллы или аморфный порошок, почти нерастворимый в воде; содержит 48% железа. На воздухе быстро окисляется и при температуре 20-25 °C в течение 10-12 ч переходит в окись железа, которая очень плохо усваивается животными, так как не растворяется в желудочном соке;
- глицерофосфат железа - желтый или буровато-желтый порошок со слабым характерным запахом, нерастворимый в воде, но растворяется при нагревании в разбавленной соляной кислоте. Железо глицеро-фосфатное содержит не менее 19% железа и около 15% фосфора. Используют его чаще в комбикормах для молодняка животных и птицы.
Медь входит в состав гемокупреина эритроцитов, церуплазмина плазмы крови, гепатокупреина печени. Она оказывает сложное влияние на углеводный обмен, синтез гормонов щитовидной железы и активность половых гормонов. Недостаток ее в рационах влечет нарушение кроветворения, синтеза гемоглобина и ферментов, вызывая заболевание животных, известное под названием «лизуха».
В кормопроизводстве применяют в качестве источников меди сульфат и карбонат меди.
Сульфат меди (сернокислая медь, медный купорос - CuSO4 SH2O) - синие триклинные кристаллы, растворимые в воде; содержит не менее 25% меди и около 12% серы. Медный купорос при 110 °C плавится и переходит в триводную (голубого цвета) и одноводную (белого цвета) формы. Он сильно гигроскопичен. Несовместим с йодистым калием (не-стабилизированным).
Карбонат меди основной (углекислая медь, малахит - CuCO3*Cu(OH)2) образует моноклинические темно-зеленые кристаллы, нерастворимые в воде, но растворимые в минеральных кислотах; содержит 57% меди. Эта соль меди не реагирует с йодистым калием, менее безопасная, поэтому стала шире применяться при изготовлении комбикормов и премиксов.
Кобальт содержится во всех органах и тканях животных, накапливаясь в железах внутренней секреции (тимус, гипофиз, надпочечники), селезенке, поджелудочной железе, яичниках, легких и печени. Биологическая роль его в основном связана с проявлением активности витамина B12. Под влиянием кобальта активируются гидролитические ферменты (кишечная и костная фосфатазы, аргиназы и др.), увеличивается синтез мышечных белков, гемоглобина, повышается активность кроветворной системы. Недостаток его в рационах приводит к болезням -акобальтозам, среди которых у крупного рогатого скота и овец встречается заболевание под названием «сухотка».
Источниками кобальта являются сульфаты, окиси, хлориды и карбонаты кобальта.
Сульфат кобальта (сернокислый кобальт - CoSО4*7H2О) - красные моноклинические кристаллы, растворимые в воде; содержит около 21% кобальта и 11% серы. Температура плавления 96,8 °С. Гигроскопичен.
Карбонат кобальта (углекислый кобальт основной -2СоСО3*2Со(ОН)2*Н2О) представляет собой красно-фиолетовые призмы, нерастворимые в воде и растворимые в кислотах; содержит около 55% кобальта. Негигроскопичен.
Хлорид кобальта (хлористый кобальт - CoCl2*2Н3О) - красные моноклинные кристаллы, хорошо растворимые в воде, гигроскопичные; слеживаются. Он может содержать различное количество молекул кристаллизационной воды (СоС12; СоС12*2Н2О; СоС12*6Н2О). Содержит 35% кобальта.
Окись кобальта - CoO - коричневые кубические кристаллы, нерастворимые в воде; технологична.
Окись кобальта - Co3O4 - черные кубические кристаллы, нерастворимые в воде.
Цинк оказывает влияние на рост и развитие, а также на процессы размножения через половые и гонадотропные гормоны. Он содержится в инсулине, активируя его; в дыхательных ферментах (карбоангидраза), карбоксипептидазе, алкогольдегидрогеназе, глутаматдегидрогеназе и других. С недостаточностью цинка связывают заболевания кожи (паракератозы) и нарушение формирования шерстного покрова. К источникам цинка, используемым в комбикормовом производстве, относятся окись и сульфат цинка.
Окись цинка (ZnO) - белый мелкий аморфный порошок, нерастворимый в воде и растворимый в минеральных и уксусной кислотах. В нем содержится 80% цинка. Негигроскопичен, безопасен.
Сульфат цинка (сернокислый цинк, цинковый купорос -ZnSO4*7H2O) - бесцветные ромбические кристаллы, хорошо растворимые в воде; содержит около 22% цинка и 11% серы.
Марганец активизирует белковый и углеводный обмен, способствует биосинтезу аскорбиновой кислоты из углеводов в печени и слизистой кишечника, связан с обменом жиров и витаминов, является составной частью ферментной системы печени. Он играет роль активатора окислительного фосфорилирования и процессов костеобразования. Обмен его тесно связан с обменом кальция, фосфора, меди и йода. Наиболее чувствительны к недостатку марганца птицы, у которых возникает заболевание ног, крыльев, суставов - перозис.
Из препаратов для комбикормовой промышленности рекомендованы: сернокислые, хлористые и углекислые соли марганца.
Сульфат марганца (сернокислый марганец, безводный - MnSO4) -светло-розовые ромбические кристаллы, растворимые в воде; полностью обезвоживается при температуре выше 280 °С, не слеживается. Он содержит около 36% марганца. Химическая промышленность выпускает сульфаты марганца с различным количеством кристаллизационной воды: MnSO4*H2O (светло-розовые моноклинные кристаллы), MnSO4*2H2O, MnSO4*3H2O, MnSO4*5H2O, MnSO4*6H2O и MnSO4*7H2O -розовые триклинные или ромбические кристаллы, хорошо растворимые в воде. Гигроскопичны.
Карбонат марганца (углекислый марганец - MnCO3) - коричневый аморфный порошок или розовые ромбические кристаллы, нерастворимые в воде, но растворимые в уксусной и минеральных кислотах. Препарат содержит 48% марганца. Выпускается еще марганец углекислый основной MnCO3*nMn(OH)2*nH2O, представляющий собой легкосыпучий порошок от светло-розового до светло-коричневого цвета; содержание марганца в нем 42-45%. Негигроскопичен.
Хлористый марганец МnСl2*4Н2O - кристаллический порошок бледно-розового цвета, хорошо растворимый в воде, гигроскопичен. Хлористый марганец с формулой MnCl3 - зеленовато-черные или бурые тригональные кристаллы. Негигроскопичен.
Йод входит в структуру и обусловливает активность гормонов щитовидной железы - трийодтиронина, тироксина, которые регулируют важнейшие процессы углеводного, белкового, минерального и других видов обмена, оказывают существенное, влияние на центральную нервную систему. Эти гормоны содержат в среднем около 10% всего йода, находящегося в организме животных. Недостаток йода вызывает тяжелые нарушения обмена веществ, задержку роста и понижение продуктивности животных. Очень чувствительны к недостаточности йода свиньи и птица. Источниками йода служат йодистый и йодноватокислый калий.
Йодистый калий (йодид калия - KI) - бесцветные кубические кристаллы, хорошо растворимые в воде; содержит около 75% йода и 24% калия. Гигроскопичен. Во влажном состоянии реагирует с сульфатом меди, образуя нерастворимую соль - йодистую медь (CuI).
Йодноватокислый калий (йодат калия - KIO3) - бесцветные моноклинные кристаллы, легко растворимые в воде. Содержит около 59% йода и 18% калия. Образует кислую соль KIO3*HIO3.
Препараты йода (йодид или йодат калия) устойчивы в смеси с тиосульфитом и бикарбонатом натрия. Существует способ защиты с помощью покрытия их поверхности стеаратом кальция; в такой форме содержится обычно около 16% йода.
Стакод - комплексный препарат йода с крахмалом, представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета со специфическим привкусом йода. Стоек, не летуч, совместим с солями металлов, кормами, премиксами, технологичен при смешивании. Содержание йода - 100 мг на 1 г крахмала. Предназначен для профилактики и лечения йодной недостаточности, стимуляции обмена веществ, воспроизводительной способности родительского поголовья, роста и развития молодняка, повышения защитно-приспособительных способностей организма птицы.
Добавлять препарат нужно только в сухие корма путем ступенчатого смешивания в количестве 40 г/т корма.
Селен участвует в обмене белков, жиров, углеводов и в регуляции многих ферментных реакций, в окислительно-восстановительных процессах; обладает антиоксидантным действием, играя важную роль в окислительном фосфорилировании. Он регулирует обмен витамина E и депонирование его в организме. В составе мембран митохондрий и лизосом селен совместно с витамином E выполняет защитную функцию и имеет огромное значение в обеспечении высокой оплодотворяющей способности спермиев. Этот микроэлемент предохраняет животных от болезней, связанных с недостаточностью витаминов С и E или с низкой их усвояемостью.
Минимальная потребность в селене для сельскохозяйственных животных - 0,08 мг на 1 кг комбикорма, а для птицы - 0,15 мг/кг (молодняк) и 0,06 мг/кг (взрослое поголовье). Достаточный уровень его содержания в комбикорме - 0,3 мг/кг, что обеспечивается за счет компонентов и нормы внесения препаратов селена в комбикорм 0,10-0,20 мг/кг.
Из естественных источников селеном богаты рыбная мука, которая содержит 1,4-2,1 мг/кг, и дрожжи кормовые - 0,9-1,1 мг/кг. Количество селена в зерне колеблется в пределах 0,1-1,5 мг/кг.
Наиболее распространенным препаратом селена является селенит натрия - Na2SeO3 с уровнем действующего вещества 46% и его усвояемостью 74%. Он представляет собой белый порошок, растворимый в воде. Отдельными фирмами разработаны препараты с органическими источниками селена. В частности, компания «Оллтек» (США) разработала препарат Сел-Плекс, имеющий дрожжевое происхождение. В нем более 99% селена содержится в органической форме, причем 50% представлено в виде селенометионина (атом серы в метионине замещен селеном) и 48% - в виде селеноцистеина. Органическая форма селена Сел-Плекс, по сравнению с селенитом натрия, обладает рядом преимуществ:
- имеет высокую доступность, особенно в условиях стрессов;
- не является окислителем;
- ЛД50 (крысы) в три раза выше (37,3 против 12,7 мг/кг);
- хорошо проникает в яйцо, плод, молоко, чем обеспечивает более высокие показатели роста и сохранности в течение первых дней жизни животного;
- лучше накапливается в мышцах, что приводит к снижению потерь жидкости из мяса после убоя.
Сел-Плекс добавляют в количестве 100-300 г на 1 т комбикорма для свиней и птицы. Срок хранения - 3 мес. со дня изготовления.
Физико-механические свойства солей микроэлементов представлены в табл. 32.
Характеристика приведенных источников микроэлементов показывает, что они имеют различные физико-механические свойства, обусловленные их химической природой. Все сульфатные соли легко растворимы в воде и в сильной степени гигроскопичны; влажность их колеблется в пределах 25-45%, а хлористый кобальт может содержать влаги до 50%. При такой влажности они легко слеживаются, обладают плохой сыпучестью, плохо смешиваются и, будучи введенными в комбикорма или премиксы, имеют высокую реакционноспособность. В связи с этим хорошо растворимые в воде соли микроэлементов, какими являются сульфаты и большинство хлоридов, нежелательны для использования в комбикормах, так как их ионы разрушают жирорастворимые витамины, жиры и другие соединения липидной природы.
Углекислые соли микроэлементов, их окиси и гидроокиси содержат обычно меньше влаги (до 15%), менее гигроскопичны и при хранении не слеживаются, ввиду чего имеют преимущества в технологии их переработки перед сернокислыми солями. Вместе в тем они плохо или вообще не растворяются в воде, но растворяются в разбавленной соляной кислоте при pH 2.
Поэтому с физиологической точки зрения наилучшими источниками микроэлементов следует считать карбонаты, окиси и гидроокиси, растворимые в желудочном соке животных. При этом они менее агрессивны по отношению к биологически активным веществам в составе комбикормов и премиксов.
В нашей стране сейчас используются в основном карбонатные и сульфатные соли микроэлементов, а остальные источники - окиси, гидроокиси и глицерофосфаты - изучаются. Отечественное комбикормовое производство к минеральным компонентам предъявляет следующие требования: влажность для углекислых и сернокислых солей - не более, соответственно, 5 и 10%, крупность частиц - до 250 мк, содержание тяжелых металлов - до 0,005% и мышьяка - до 0,015%.
Следует отметить, что в действующей отечественной нормативнотехнической документации некоторые требования к качеству используемых в животноводстве микроэлементов не обоснованны, о чем свидетельствуют данные об ограничении примесей в солях микроэлементов, приведенные в табл. 33. Из таблицы видно, что НТД ограничивает в солях микроэлементов содержание железа, калия, натрия, кальция, магния, цинка, меди, несмотря на ввод этих веществ в комбикорма. Для комбикормовой промышленности необходимы более дешевые кормовые формы микроэлементов. Ниже этот вопрос рассмотрен и с экономической точки зрения.
