1. Роль жирорастворимых витаминов в организме животных
Выделяют четыре группы жирорастворимых витаминов: A, D, E и K; структурно они связаны тем, что все они имеют в качестве основной структурной единицы молекулы пятиуглеродный изопреновый сегмент.
Каждая из групп жирорастворимых витаминов содержит несколько родственных соединений, обладающих биологической активностью. Эффективность активных форм в каждой группе витаминов различается, и не все известные в настоящее время активные формы доступны из диетических источников; т. е. некоторые из них производятся синтетическим путем.
Химические свойства жирорастворимых витаминов определяют их биологическую активность, функции, метаболизм и экскрецию. Однако, хотя вещества в каждой группе жирорастворимых витаминов связаны по структуре, что указывает на то, что они имеют схожие химические свойства, у них есть важные различия. Эти различия придают витаминам уникальные свойства, химические и биологические, которые влияют на свойства, варьирующиеся от способа хранения витаминов до видов, в которых они активны.
В отличие от водорастворимых, жирорастворимые витамины сохраняются в организме долго, их избыток накапливается в печени и при необходимости высвобождаются из нее. Жирорастворимые витамины содержатся в пище животного и растительного происхождения. Они активизируют действие ряда ферментов, играют роль коферментов и антиокислителей, обеспечивают нормальное функционирование клеток. К жирорастворимым витаминам относятся витамины А, D, Е, К.
1.1 Витамин A (ретинол)
Ретинол (спирт витамина А) считается основной активной формой витамина, представляет собой форму, участвующую в зрительном процессе в сетчатке глаза. Метаболит ретинола с высокой биологической активностью может быть еще более прямой активной формой, чем ретинол. Эфирная форма ретинола представляет собой запасную форму витамина А; предположительно, перед использованием он должен быть преобразован в ретинол. Ретиноевая кислота является короткоживущим продуктом ретинола; только ретиноевая кислота группы витамина А не поступает с пищей.
Для хорошего усвоения витамина A, необходимы жиры и минеральные вещества. Он может сохраняться в организме и его запасы не должны пополняться каждый день. Он существует в двух формах — уже готовый витамин А, который называется ретинол (обнаруживается только в продуктах животного происхождения), и провитамин-27 А, известный как каротин-28, получаемый из продуктов как растительного, так и животного происхождения.
Польза витамина A в следующем: предохраняет от куриной слепоты и слабого зрения, помогает в лечении многих патологий зрения. Вдобавок, способствует формированию зрительного пурпура (родопсина) в глазах, повышает сопротивляемость инфекциям органов дыхания, а также сохраняет наружные кожные покровы здоровыми. Способствует росту и укреплению костей, здоровью кожи, волос, зубов и дёсен.
Лучшие натуральные источники: масло из печени рыб (рыбий жир), печень, морковь, зеленые и желтые овощи, яйца, молоко и молочные продукты, маргарин и желтые фрукты.
Добавки: обычно применяется в двух формах: первая получается из натурального рыбьего жира, а вторая — водорастворимая форма.
Токсичность витамина A: проявления токсичности заключаются в выпадении шерсти у животных, тошноте, рвоте, неясности зрения, сыпи, болях в костях, увеличении печени.
Значение ретинола в питании животных очень велико. Витамин А необходим для нормального роста и воспроизводства, а также для повышения устойчивости организма к возбудителям различных заболеваний. Основная биологическая роль витамина А в организме животных: принимает участие в синтезе зрительного пигмента (родопсина), являющегося соединением белка с витамином А.
При недостатке в организме животных витамина А у молодняка приостанавливается рост, появляются заболевания глаз: в ранней стадии авитаминоза – куриная слепота (гемералопия) – резкое ухудшение остроты сумеречного зрения, далее появляется ксерофтальмия – сухость роговицы глаза, ороговение поверхности эпителиальных слоев конъюнктивы и роговицы, впоследствии появляется кератомаляция – помутнение и размягчение роговицы, переходящее в изъязвленный некроз.
Недостаток витамина А вызывает дегенеративные изменения в нервной ткани, приводящие к нарушению координации движений, судорогам, параличу, слабости мышц и др. У авитаминозных животных часто наблюдается нарушение репродукции, так как витамин А участвует в синтезе гонадотропинов: у производителей – стерильность на почве дегенерации эпителия семенников, у маток – нарушения в половом цикле, сопровождаемые ороговением эпителия родовых путей, вследствие чего имеет место плохая оплодотворяемость, а при продолжительном витаминном голодании наблюдаются рассасывание плода, аборты или рождение слабого, нежизнеспособного потомства, задержание последа и др.
Специфическим и общим для всех животных проявлением недостаточности витамина А считается кератинизация (ороговение) эпителиальной ткани дыхательных путей, пищеварительного канала, репродуктивных органов (появление ороговевших клеток в эпителии влагалища и матки). Снижается устойчивость эпителиальной ткани к проникновению возбудителей инфекционных заболеваний, и авитаминозные животные оказываются легко восприимчивыми к болезням органов дыхания (появляется пневмония и другое).
В большинстве кормов витамина А нет, он содержится только в молоке, желтке яиц, печеночном жире тресковых рыб и бараньем сале. В растительных кормах имеется провитамин А – каротиноиды: альфа-, бета-, гамма-каротин и криптоксантин, из которых в организме животных образуется витамин А. Местом превращения каротина в витамин являются стенки тонкого кишечника. При избыточном поступлении каротиноидов в организм животных каротин резервируется в жировой ткани, а витамин А – в печени.
Всасывание каротина и витамина А в пищеварительном тракте животных идет успешно лишь при наличии в корме достаточного количества жира. Расстройство пищеварения и недостаточная секреция желчи препятствует всасыванию каротина. Наличие прогорклого жира (например, в комбикорме) разрушает витамин А и каротин. Содержание в кормах в значительных количествах нитратов и нитритов препятствует образованию витамина А из каротиноидов.
Нормирование А-витаминного питания крупного рогатого скота, овец и кроликов производится только по каротину; свиней и лошадей – по каротину и витамину; собак –только по витамину; птицы – по витамину.
Содержание каротина в различных кормах различно. Особенно много каротина в молодой зеленой траве, моркови, травяной муке, травяной резке, сене хорошего качества, желтых сортах кукурузы и тыквы, свекольной ботве и листьях кормовой капусты. Практически нет каротина в зерне, картофеле, свекле, брюкве, турнепсе, соломе, жоме.
1.2 Витамин D (холекальциферол)
Два наиболее важные соединения витамина D являются: эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3). Витамин D3 представляет собой диетический источник, а витамин D2 содержится в дрожжах и грибах. У животных провитамин (7-дегидрохолестерин, содержащийся в коже, может быть преобразован солнечным светом в витамин D3 и, таким образом, является важным источником этого витамина). Как витамин D2, так и витамин D3 могут усваиваться крысами и людьми; однако цыплята не могут эффективно использовать витамин D2.
Антирахитический витамин D совместно с гормоном паращитовидной железы принимает участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена в организме животных, а также росте и минерализации костной ткани. Он активирует всасывание из кишечника Ca и P.
При недостатке витамина D в кормах у животных неправильно развивается костяк, у молодняка появляется рахит, у взрослых животных – остеомаляция, остеопороз. Появление этих заболеваний: недостаток минеральных веществ в корме или нарушение их усвоения вследствие отсутствия в рационе витамина B.
Рахит внешне проявляется в деформации скелета, искривлении трубчатых костей, позвоночника, грудной клетки из-за недостаточного окостенения; характерным считается также образование «четок» на костно-хрящевой границе ребер и утолщение концов трубчатых костей. При детальном исследовании костей рахитических животных обнаруживается сильно развитая хрящевая зона между эпифизом и диафизом, в них остеоидная ткань не кальцифицируется, а ранее образовавшаяся рассасывается. Содержание хрящевой массы в костях достигает 70% против 30% в костях здоровых животных, в них резко падает содержание кальция и фосфора. Нарушения в процессе окостенения легко обнаруживаются с помощью рентгенограммы.
Одновременно с изменением химического состава костей изменяется и состав крови. В ней резко падает содержание неорганического фосфора (до 20-25% нормы) при малом изменении содержания кальция, по этому показателю рахит отличается от тетании, при которой наблюдается снижение содержания кальция в крови, а количество фосфора остается в норме.
У взрослых животных на рахитогенных рационах наблюдается остеомаляция – болезненное размягчение костей, остеопороз – атрофия костной ткани вследствие потери Ca и P из нее. При недостаточном обеспечении витамином D у животных наблюдается извращение аппетита (длительное вылизывание шерсти, поедание земли), малая подвижность у молодняка: животные с трудом встают и ходят. У взрослых животных снижается продуктивность, наблюдается залеживание, нарушение полового цикла, послеродовые осложнения, деформация копыт, расшатывание зубов, а в тяжелых случаях – переломы трубчатых костей.
При недостатке витамина D в рационах птиц возникает рахит, грудная кость искривляется, суставы конечностей утолщаются; яйца от такой птицы имеют тонкую скорлупу. Цыплята, полученные из таких яиц, ослаблены и подвержены различным заболеваниям.
В натуральных кормах и пищевых продуктах витамин D практически отсутствует, но в некоторых имеются провитамины – эргостерин в растительных маслах и дрожжах и 7-дегидрохолестерин – в толще кожи животных и в животных жирах, которые при естественном или искусственном ультрафиолетовом облучении соответственно переходят в биологические формы витамина D2 и D3. Наилучшим источником витамина D считается рыбий жир, очень им богат яичный желток, меньше витамина в молочном жире.
При содержании животных и птицы в помещениях без выгула на открытом воздухе они должны в течение всего года получать витамин D с кормами или периодически подвергаться ультрафиолетовому облучению. Применение препаратов витамина D требует строгого нормирования.
1.3 Витамин E (токоферол)
Токоферолы представляют собой близкородственную группу биологически активных соединений, различающихся только количеством и положением метильных (—СН3) групп в молекуле; однако эти структурные различия влияют на биологическую активность различных молекул. Активные токоферолы названы в порядке их активности; т.е. альфа-токоферол является наиболее активным. Некоторые метаболиты альфа-токоферола (такие как альфа-токоферолхинон и альфа-токоферонолактон) проявляют активность у некоторых млекопитающих (например, у крыс, кроликов); однако эти метаболиты не поддерживают все функции, приписываемые витамину Е.
Другое самобытное название: витамин размножения, который регулирует в организме животных воспроизводительную функцию. Недостаток витамина Е вызывает морфологические и функциональные изменения в органах размножения, приводящие иногда к бесплодию.
У производителей при длительном кормлении рационами, недостаточными по витамину Е, по мере расходования запасов витамина в организме качество семени ухудшается, половые клетки становятся все менее и менее подвижными, число их уменьшается. Параллельно этому идут дегенеративные процессы в эпителии семенных канальцев яичек.
В тяжелых случаях наряду с нарушением репродукции недостаток витамина Е вызывает мышечную дистрофию, как результат расстройства обмена веществ в мышечной и нервной тканях. Кроме этого, витамин Е оказывает влияние на функции некоторых эндокринных органов (гипофиза и щитовидной железы).
В наибольшей степени страдают от недостатка витамина Е куры, утки, кролики, собаки, крупный рогатый скот, овцы и свиньи.
Витамин E накапливается в печени, жировых тканях, в сердце, мышцах, яичках, матке, крови, надпочечниках и гипофизе. Является активным антиоксидантом, который препятствует окислению жировых соединений, а также витамина А, Se, двух серосодержащих АМК и в некоторой степени витамина С. Усиливает активность витамина А. В отличие от других жирорастворимых витаминов, витамин Е сохраняется в организме сравнительно короткое время, подобно витаминам группы В и С. Важен как сосудорасширяющий фактор и антикоагулянт.
