Макро и микроэлементы

Необходимые для организма минералы делятся на две группы: макроэлементы и микроэлементы. К макроэлементам относятся кальций, магний, фосфор, калий, хлор и сера. К микроэлементам - хром, кобальт, медь, йод, железо, марганец, молибден, никель, селен и цинк. Для некоторых видов животных важны также мышьяк, бор, свинец, кремний и ванадий. На определение "ежедневной рекомендуемой дозы" этих компонентов было потрачено так много времени и средств, что сейчас уже можно не опасаться ни недостатка, ни избытка макро- и микроэлементов в пище.

Для людей рекомендуемая дозировка устанавливается в минимальном размере, достаточном для предотвращения дефицита каждого из компонентов. Для животных эта дозировка устанавливается в расчете на поддержание максимальной производительности. Может показаться, что именно человеческие нормы должны быть ориентированы на максимальную производительность, а не наоборот, однако это не так (Нормы спортивного питания расчитаны как раз на поддержание максимальной производительности у людей.)

Макроэлементы

Кальций. Около 98% всего кальция в организме сосредоточено в костях и зубах. Только 2% обнаруживается в мягких тканях и внеклеточных жидкостях. Это делает кальций одним из самых важных элементов организма. Он обеспечивает жизненно важные функции: свертывание крови, проницаемость мембран, сокращение мускулатуры, передачу нервных импульсов, регуляцию сердечной деятельности, секрецию некоторых гормонов, активацию и стабилизацию ферментов. При недостатке кальция кости и зубы становятся мягкими и хрупкими, развиваются судорожные припадки и кровотечения, нарушается ритм сердечных сокращений, что может привести к смерти.

Молоко является не единственным источником кальция в пище, но оно полезно и по другим причинам. Для усвоения кальция необходим витамин D. В пище кальций присутствует в двух формах и одна из них - кальций оксалат - является слаборастворимой. Те, кто сталкивался с камнями в почках, знают, что это такое. Между прочим, камни в почках и мочевом пузыре были обнаружены у кроликов, собак (в основном у далматинцев), кошек, лошадей и у одной (пока) шиншиллы. Если у вас есть кролики, вы можете проделать интересный эксперимент с их мочой. Соберите мочу в прозрачный стеклянный сосуд и дайте отстояться. Белый осадок, образующийся на дне - это нерастворимый карбонат кальция. Большинство млекопитающих выделяют избыток кальция с желчью, исключение составляют кролики, у которых кальций выводится с мочой.

К сожалению, 20-33 % кальция в люцерне находится в форме оксалата кальция. Пищевую ценность продуктов определяет содержание кальция в растворимой форме. Известняк содержит 81% усваиваемого кальция, дикальций фосфат - 55%, люцерновая мука - 53%, красный клевер - 61% , оксалат кальция - 49%. Таким образом, даже если рацион содержит много кальция, он может находиться в неусваиваемой форме. Однако, даже если кальций находится в легкоусваиваемой форме, его активная и пассивная абсорбция в тонком кишечнике происходит только в присутствии достаточного количества витамина D.

Дефицит кальция в организме может быть вызван недостатком кальция, фосфора или витамина D. Если хотя бы один из этих компонентов поступает в организм в недостаточном количестве или в неусваиваемой форме, возникает дефицит кальция. Рахит, известное с давних времен бедствие, развивается из-за недостатка кальция. Рахит поражает молодняк млекопитающих, при этом наблюдаются отставание в развитии, замедленный рост, размягчение и уменьшение прочности костей, увеличенные и болезненные суставы, выгнутая спина, негнущиеся ноги, кальциевые узлы на ребрах.

Кости представляют собой белково-полисахаридную матрицу, покрытую кальцием и фосфором в соотношении 2:1. Остеомаляция - деминерализация костей у взрослых особей - поражает в основном беременных и кормящих самок. Их кости могут стать очень тонкими и хрупкими из-за потери кальция и фосфора. (То же самое может случиться с зубами.) В нормальных условиях метаболизм кальция регулируется по гомеостатичскому принципу (система с обратной связью). У большинства млекопитающих, за исключением кроликов, кальций абсорбируется пропорционально его концентрации в пище. Кроме камней в почках, у кроликов кальций может откладываться в ткани почек и на стенках аорты. У морских свинок также наблюдалась минерализация почек и сосудистой системы. У шиншилл подобных случаев не обнаружено.

Когда содержание кальция в крови падает, выделяется гормон околощитовидной железы. Этот гормон стимулирует выработку витамина D3 (1,25-дигидрокси-холекальциферол). Витамин D3 увеличивает абсорбцию кальция в кишечнике. Если в пище недостаточно кальция, он извлекается из костей. Когда уровень кальция в крови восстанавливается, щитовидная железа выделяет кальцитонин, который останавливает выработку гормона околощитовидной железы и уменьшает абсорбцию кальция из пищи и костей. Кальцитонин запускает процесс удаления кальция из крови и накапливания его в костях. Однако этот механизм настолько тонок, что при нарушении гомеостаза он может привести к развитию серьезных заюболеваний. (Остеопороз бывает не только у пожилых женщин. Если механизм регуляции баланса кальция в организме нарушен, остеопороз может развиться у животного и человека любого пола и возраста.)

Фосфор. По традиции науки о питании фосфор следует за кальцием. Довольно долго считалось, что кальций и фосфор должны присутствовать в пище в пропорции 2:1. В настоящий момент известно, что производительность не ухудшается, достаточно чтобы фосфор потреблялся в необходимых для организма количествах. Как и кальций, фосфор содержится в основном в костях и зубах (80%) и в небольших количствах в мягких тканях. Он абсорбируется в тонком кишечнике. Фосфор является важным компонентом клеточного роста и деления. Он содержится в ДНК и РНК. Он входит также в АТФ, АДФ и АМФ - ключевые элементы цикла трикарбоновых кислот (Кребса), который является основным механизмом утилизации энергии в клетках. Если цикл Кребса останавливается, поступление энергии в клетки прекращается и клетки перестают работать. Организм умирает.

АТФ- это аденозинтрифосфат, АДФ - аденозиндифосфат, а АМФ - аденозинмонофосфат. Цикл Кребса называют еще циклом трикарбоновых кислои и циклом лимонной кислоты. Цикл Кребса представляет собой серию ферментативных реакций, протекающих в клетках всех аэробных (дышащих воздухом) организмов. При этом пируват, продукт анаэробного (без кислородного) преобразования углеводов, расщепляется на углекислый газ и воду. Расщепление углеводов обеспечивает клетки энергией, необходимой для их жизнедеятельности и нашего хорошего самочувствия.

Фосфор участвует еще в нескольких важных процессах в организме. Он участвует в синтезе фосфолипидов и регуляции кислотно-щелочного и осмотического равновесия в организме. Осмосом называют движение молекул через клеточные мембраны. На том же принципе основано действие изотонических медицинских растворов.

Фосфор - один из тех элементов, недостаток которых влияет на весь организм. Недостаток фосфора вызывает замедление роста, снижение эффективности усвоения пищи, потерю аппетита, ухудшение репродуктивной способности, снижение выработки молока, разрушение костей и зубов. Дефицит фосфора сопровождается теми же симптомами, что и дефицит кальция.

Основная проблема обеспечения фосфором состоит в том, что большинство почв бедно фосфором, а значит растения, выращенные на таких почвах, тоже содержат фосфор в недостаточных количествах. Поэтому у животных, содержащихся на пастбищах или получающих травянистые корма, может развиться недостаток фосфора. Если у животных наблюдаются снижение репродуктивной способности и маломолочность, следует провести анализ корма на содержание фосфора. К счастью, семена злаков и масличных культур весьма богаты фосфором и их легко использовать в качестве добавки к рациону.

Продукты животного происхождения и рыбная мука также богаты фосфором, однако слишком большие их количества в рационе травоядных нежелательны. Обычно кальций и фосфор добавляются в пищу в форме дикальцийфосфата, дефторированного фосфата, костной муки или молотых раковин устриц. (Не нужно быть цыпленком, чтобы есть молотые раковины устриц. Большинство кальциевых препаратов, которые продаются в аптеках, изготавливаются из раковин устриц.) Похоже, нежвачные животные (лошади, кролики, морские свинки, шиншиллы и пр.) усваивают фитат фософра хуже, чем люди. Жвачные животные могут усваивать фосфор в неорганической форме, благодаря бактериям рубца. Неизвестно, способны ли на это бактерии цекума, с помощью которых переваривают растительную пищу кролики, лошади, морские свинки и шиншиллы.

Магний. Магний присутствует во всех тканях организма - от 65 до 70 % магния состредоточено в костях,15% в мышцах,15 % в других тканях и 1% во внеклеточных жидкостях. Магний яляется необходимым компонентом более 300 ферментов. Он абсолютно необходим как компонент АТФ (аденозин-трифосфат)- магниевого комплекса, который участвует во всех видах биосинтеза в организме, включая гликолиз, активный мембранный транспорт, образование циклической АМФ (аденозин-монофосфат) и перенос ДНК. Магний также участвует в поддержании разности потенциалов на мембранах нервных и мышечных клеток и в передаче нервных импульсов.

При содержании на диете с дефицитом магния (содержание магния 5.6 мг/кг корма) у кроликов развивается алопеция (облысение), депигментация ушей и утрата текстуры и блеска шерсти. Это может быть особенно важно для владельцев пушных зверей и выставочных животных. Для предотвращения обгрызания собственной шерсти в корм кроликам иногда добавляют оксид марганца (540 грамм на тонну). Как правило, в овощах и зерне содержится больше магния, чем в сене. Концентрация магния зависит от вида растений, содержания магния в почве, стадии зрелости, сезона и температуры окружающего воздуха. Ранней весной находящимся на пастбище кормящим самкам жвачных (овцам и козам) грозят судороги, вызванные недостатком магния, поскольку молодая трава и сено из нее очень бедны магнием.

Шиншиллы также подвергаются этому риску, если получают некачественное сено. Другими исследователями было показано, что высокая концентрация калия может ингибировать абсорбцию магния. Высокая концентрация в пище азота, органических кислот (лимонной и транс-аконитата), длинноцепочечных жирных кислот, кальция и фосфора и низкая концентрация натрия ухудшают абсорбцию магния.

Классические симптомы судорог, вызванных недостатком магния, описаны в учебниках, стоит один раз увидеть больное животное, чтобы запомнить эти симптомы навсегда. Первые признаки приближающихся судорог - нервозность, пугливость, снижение аппетита, подергивание лицевых мышц и ушей. Движения становятся напряженными и неловкими. Последняя стадия может напугать кого угодно. Животное падает на бок с головой, запрокинутой к крупу. Конвульсии могут закончиться смертью животного (не удивительно!). Заболевание лечится внутривенной или подкожной инъекцией раствора солей магния, обычно сульфата магния. Сульфат магния, или английская (горькая) соль, часто используется как слабительное. Его также назначают женщинам при преждевременных родах, для профилактики судорог и от гипертензии, вызванной беременностью. Исследования Центра контроля и профилактики заболеваний показали, что сульфат магния предотвращает развитие церебрального паралича у недоношенных детей. Магний - один из важнейших составляющих хорошего здоровья и полноценного потомства. Возможно, стоит проверить содержание магния в сене, которым вы кормите животных?

Калий. Недостаток калия может убить очень быстро! При назначении сердечных препаратов врачи всегда берт кровь на анализ, чтобы проверить уровень калия в крови. Они должны также проверять уровень кальция и фосфора. Работой сердца управляют кальциевые, натриевые и калиевые каналы в клеточных мембранах. Нарушение функции этих каналов приводит к нарушениям сердечного ритма. Если снижается концентрация одного или нескольких из этих элементов, сердце может остановиться. Как слишком большая, так и слишком маленькая концентрация калия может оказаться смертельной, поскольку это нарушает сердечную деятельность. Таким образом, кальций тоже является весьма важным для организма элементом.

Калий - один из трех самых распространенных элементов в организме. Он в больших количествах содержится во внеклеточных жидкостях. Он участвует в поддержании водного и кислотно-щелочного баланса (pH), осмотического давления, регулирует сокращение мышц, передачу нервных импульсов и некоторые ферментативные реакции. Дефицит калия имеет следующие симптомы: снижение аппетита, замедление набора веса (это очевидно - животное не ест, а значит, не набирает вес), извращенный аппетит, грубая шерсть и мышечная слабость. К сожалению, такие симптомы могут быть вызваны и другими причинами. У кроликов дефицит калия может быть вызван диареей (поносом). Гормоны надпочечников, например, альдостерон (минералокортикоид) стимулируют накопление натрия и усиленное выделение калия почками. По сравнению с другими млекопитающими, у кроликов активность этих гормонов снижена, что может серьезно повлиять на баланс ионов натрия и калия.

Натрий и хлор. Натрий и хлор участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса (pH), и осмотического равновесия в организме. Внеклеточные жидкости в основном содержат ионы натрия (катионы) и хлора (анионы). Натрий также участвует в передаче нервных импульсов, мышечном сокращении и транспорте глюкозы и аминокислот. Натрий в основном содержится в плазме крови, а хлор - в эритроцитах. Хлор в форме соляной кислоты составляет основную часть желудочного сока и активирует амилазу, фермент, расщепляющий крахмал. Хлор также является существенным компонентом цитолитического комплекса белых кровяных телец. Белые кровяные тельца выделяют фермент пероксидазу, которая синтезирует соединения перекиси водорода и хлора - активные окислители. Плохая новость: недавно было обнаружено, что хлор влияет на развитие атеросклероза - он окисляет липопротеины стенок кровеносных сосудов. Признаки нехватки натрия в основном такие же, как и других минералов - неспецифичные вкусовые извращения, снижение аппетита, замедление роста и снижение выработки молока. Избыток хлорида натрия (столовой соли) может вызвать отравление.

Сера. Сера важна для качества волос, шерсти и меха. Она входит в состав трех аминокислот:- метионина, цистеина и лизина, и витаминов группы B - тиамина и биотина. Микроорганизмы, живущие в желудке овец и коз, нуждаются в сере для роста и нормального обмена веществ. Нуждаются ли в сере кишечная флора шиншилл - неизвестно. Изгибы курчавых волос формируются благодаря серным мостикам между волокнами. В корм норкам и лисам добавляют метионин для улучшения качества меха. Качество меха актуально и для шиншилл, однако аминокислоты недешевы и использовать их в качестве добавки к корму может быть довольно накладно. Но НЕ добавление к корму источника серы может обойтись еще дороже, поскольку стоимость меха пропорциональна его качеству, а качество зависит от наличия серы в пище.