Витамин D и его роль в кормлении коров и молодняка КРС

Понятие о витаминной питательности кормов и классификация витаминов. Развитие гиповитаминозов у сельскохозяйственных животных. Биологическая роль витамина D. Основные признаки гипервитаминоза. Описание витамина D, единицы его измерения и источники.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Витамин D и его роль в кормлении коров и молодняка КРС

Содержание

1. Понятие о витаминной питательности кормов и классификация витаминов

1.1 История открытия витамин

1.2 Биологическая роль витаминов

2 Основная часть

2.1 Описание витамина D

2.2 Единицы измерения

2.5 Недостаток витамина D

2.6 Развитие гиповитаминозов у с/х животных

2.8 Признаки гипервитаминоза

2.9 Биологическая роль витамина D

Введение

Слово "витамин" происходит от латинского слова "vita", означающего "жизнь". Основное их количество поступает в организм с пищей, и только некоторые синтезируются в кишечнике обитающими в нём полезными микроорганизмами, однако в этом случае их бывает не всегда достаточно.

Многие витамины быстро разрушаются и не накапливаются в организме в нужных количествах, поэтому человек нуждается в постоянном поступлении их с пищей. Витамины условно обозначаются буквами латинского алфавита: A, К, С, D, Е, B1, B2, B6, B12, В15, В17,РР, Р. Позже были приняты единые международные названия, отражающие химическую структуру этих веществ. Все витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые. Применение витаминов с лечебной целью (витаминотерапия) первоначально было целиком связано с воздействием на различные формы их недостаточности. С середины XX века витамины стали широко использовать для витаминизации пищи, а так же кормов в животноводстве. Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими родственными соединениями. Знание химического строения витаминов позволило получать их путем химического синтеза; наряду с микробиологическим синтезом это основной способ производства витаминов в промышленных масштабах. Существуют также вещества, близкие по строению к витаминам, так называемые провитамины, которые, поступая в организм человека, превращаются в витамины. Существуют химические вещества, близкие по своему строению к витаминам, но они оказывают на организм прямо противоположное действие, в связи, с чем получили название антивитаминов. К этой группе относят также вещества, связывающие или разрушающие витамины. Антивитаминами являются и некоторые лекарственные средства (антибиотики, сульфаниламиды и др.), что служит еще одним доказательством опасности самолечения и бесконтрольного употребления лекарств.

При отсутствии или длительном недостатке витаминов в рационах у животных возникают заболевания, называемые авитаминозами. При частичной витаминной недостаточности происходят скрытые, трудно распознаваемые формы заболеваний и расстройств, имеющие хронический характер и называемые гиповитаминозами. Они проявляются в задержке роста, снижении продуктивности, большей восприимчивости к инфекционным заболеваниям, снижении воспроизводительных функций.

В настоящее время известно больше 30 витаминов, обозначаемых буквами латинского алфавита или особыми названиями.

1. Понятие о витаминной питательности кормов и классификация витаминов

1.1 История открытия витаминов

Важность некоторых видов еды для предотвращения определённых болезней была известна ещё в древности. Так, древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. Ныне известно, что куриная слепота может вызываться недостатком витамина A. В 1330 году в Пекине монгол Ху Сыхуэй опубликовал трёхтомный труд «Важные принципы пищи и напитков», систематизировавший знания о терапевтической роли питания и утверждавший необходимость для здоровья комбинировать разнообразные продукты.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд (James Lind) открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году он опубликовал трактат «Лечение цинги». Однако эти взгляды получили признание не сразу. Тем не менее Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса -- неслыханное достижение для того времени. В 1795 лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков. Это послужило появлением крайне обидной клички для матросов -- лимонник. Известны т. н. лимонные бунты: матросы выбрасывали за борт бочки с лимонным соком.

В 1880 году русский биолог Николай Лунин из Тартуского университета скармливал подопытным мышам по отдельности все известные элементы, из которых состоит коровье молоко: сахар, белки, жиры, углеводы, соли. Мыши погибли. В то же время мыши, которых кормили молоком, нормально развивались. В своей диссертационной (дипломной) работе Лунин сделал вывод о существовании какого-то неизвестного вещества, необходимого для жизни в небольших количествах. Вывод Лунина был принят в штыки научным сообществом. Другие учёные не смогли воспроизвести его результаты. Одна из причин была в том, что Лунин использовал тростниковый сахар, в то время как другие исследователи использовали молочный сахар, плохо очищенный и содержащий некоторое количество витамина B. витамин корм гиповитаминоз животное

В последующие годы накапливались данные, свидетельствующие о существовании витаминов. Так, в 1889 году голландский врач Христиан Эйкман обнаружил, что куры при питании варёным белым рисом заболевают бери-бери, а при добавлении в пищу рисовых отрубей -- излечиваются. Роль неочищенного риса в предотвращении бери-бери у людей открыта в 1905 году Уильямом Флетчером. В 1906 году Фредерик Хопкинс предположил, что помимо белков, жиров, углеводов и т. д. пища содержит ещё какие-то вещества, необходимые для человеческого организма, которые он назвал «accessory factors». Последний шаг был сделан в 1911 году польским учёным Казимиром Функом (Casimir Funk), работавшим в Лондоне. Он выделил кристаллический препарат, небольшое количество которого излечивало бери-бери. Препарат был назван «Витамайн» (Vitamine), от латинского vita -- жизнь и английского amine -- амин, азотсодержащее соединение. Функ высказал предположение, что и другие болезни -- цинга, пеллагра, рахит -- тоже могут вызываться недостатком каких-то веществ.

В 1920 году Джек Сесиль Драммонд предложил убрать «e» из слова «vitamine», потому что недавно открытый витамин C не содержал аминового компонента. Так витамайны стали витаминами.

В 1929 году Хопкинс и Эйкман за открытие витаминов получили Нобелевскую премию, а Лунин и Функ -- не получили. Лунин стал педиатром, и его роль в открытии витаминов была надолго забыта. В 1934 году в Ленинграде состоялась Первая всесоюзная конференция по витаминам, на которую Лунин (ленинградец) не был приглашён.

В 1910-е, 1920-е и 1930 годы были открыты и другие витамины. В 1940 годы была расшифрована химическая структура витаминов.

1.2 Биологическая роль витаминов

1.Витамины входят в состав коферментов, то есть являются небелковыми компонентами сложных ферментов (витамины группы В),

2.Стимулируют биосинтез физиологически активных белков (витамины А, группы D, К и др.),

3.Катализируют окислительно - восстановительные реакции (витамины А, С,Q),

4.Учасвуют в образовании клеточных гормонов (витамины группы F)

Витамины поступают в организм в минимальных количествах (100-200 мг - ежедневно для человека), поэтому не являются энергетическим материалом, не идут на построение тканей организма, но являются физиологически активными веществами. Большинство витаминов не образуется в организме и должно поступать с кормом.

Витамины в кормлении КРС.

Витамины являются незаменимыми регуляторами обмена веществ, обеспечивающими здоровье, продуктивность, плодовитость и функциональную деятельность животных и птицы. Входя в соединения со специфическими белками и в состав ферментных систем, витамины выполняют функции биологических катализаторов химических реакций или реагентов фотохимических процессов, протекающих в живых клетках. Существенная роль принадлежит витаминам в работе биологических мембран. Витамины проявляют биологическую активность в весьма малых концентрациях. Это обстоятельство свидетельствует о том, что они не являются пластическими и энергетическими материалами.

Витамины являются жизненно необходимыми компонентами сбалансированного кормления. Но некоторым животным не обязательно нужны все известные витамины, так как их организм способен к самостоятельному биосинтезу отдельных биологически активных веществ. Ряд витаминов вырабатывается микрофлорой, населяющей содержимое преджелудков у жвачных и толстого кишечника у других видов. Какое-то количество этих витаминов, по-видимому, всасывается в тонком кишечнике и используется организмом.

Можно только отметить, что внутренние источники витаминов исключают развитие в организме явных признаков авитаминозов, однако они не ликвидируют скрытые формы их дефицита - гиповитаминозы и болезни витаминной недостаточности. В свою очередь гиповитаминозы при современных формах интенсивного содержания животных могут существенно снижать приросты массы, плодовитость, и другие показатели продуктивности, а также увеличивать падеж, в частности от инфекционных болезней. Скрытая витаминная недостаточность наносит большой ущерб животноводству: снижается усвояемость корма, повышается себестоимость животноводческой продукции, сокращается ее количество. При гиповитаминозах понижается также содержание витаминов в молоке, масле.

Минимальной потребностью в витаминах можно считать такое их количество, которое должно ежедневно получать животное, чтобы устранить симптомы или предотвратить появление витаминной недостаточности.

Оптимальная потребность подразумевает такую дозировку витаминов, которая у животных обеспечивает наилучшие нормы продуктивности, прироста, усвоения корма и здоровье.

Использование малых количеств витаминных и других добавок требует минимальных размеров их частиц, однако увлекаться значительным уменьшением размеров частиц не следует, так как это приводит к снижению стабильности препарата, в частности ретинолов и кальциферолов, а также к ухудшению сыпучести формы. Так, микрогранулы ретинолов и кальциферолов имеют лучшую стабильность при размере частиц свыше 150 мкм. Поэтому правильнее стремиться не к минимальному, а к оптимальному размеру частиц витаминов, исходя из всех влияющих на это факторов.

Для производства полноценных сбалансированных кормов применяют следующие витамины: ретинола ацетат и ретинола пальмитат (витамин А), эргокальциферол (витамин D2), холекальциферол (витамин D3), токоферол (витамин Е), менадион (витамин К3), тиамин (витамин В1), рибофлавин (витамин В2), пантотеновую кислоту (витамин В3), холин (витамин В4), никотиновую кислоту (витамин РР), пиридоксин (витамин В6), фолиевую кислоту (витамин Вс или В9), цианокобаламин (витамин B12), аскорбиновую кислоту (витамин С) и биотип (витамин Н).

Для сохранения равномерного состава микрофлоры рубца необходимо, чтобы главный компонент основного корма был постоянным в течение круглого года, т. е. при пастбищном и особенно во время стойлового периода. Животные на последней трети стельности (коровы и нетели) получают такое же питание, как и коровы с удоем 10--15 кг молока. Возрастающая интенсификация производства молока, концентрация поголовья и связанное с этим сокращение пастбищ настоятельно требуют регулярных минеральных и витаминных добавок к кормам. Особое значение придается Са, Р, Мg, Мn, Fе, Сu, Со, Zn, J и витаминам А, D и Е.

Суточная потребность в период стельности -- 65 000 ИЕ витамина А,

5--10 000 ИЕ витамина D2 и 1000 ИЕ витамина Е -- в условиях промышленного содержания должна удовлетворяться дачей витаминно-минеральных смесей в течение 8 недель до отела и 8 недель после отела.

Парентеральное введение этих витаминов следует применять лишь в качестве экстренной терапии в неблагополучных стадах и в тех случаях, когда продолжительные добавки их в корм не оправдали себя.

Примерная суточная потребность в питательных и минеральных веществах и витаминах нетели (или коровы) на 7--9-м месяце стельности составляет: масса сухого вещества - 14000 г, крахмальные эквиваленты - 6000 г, переваримый белок - 900 г, кальций - 75 г, фосфор - 50 г, железо - 850 мг, медь - 140 мг, марганец - 500 мг, цинк - 500 мг, кобальт - 1,4 мг, йод - 5 мг, витамин А- 65 000 ИЕ, витамин D2 - 5 000 - 10 000 ИЕ, витамин Е - 1 000 ИЕ.

2. Основная часть

2.1 Описание витамина D

Витамины группы D образуются под действием ультрафиолета в тканях животных и растений из стеринов.

К витаминам группы D относятся:

витамин D2 - эргокальциферол; выделен из дрожжей, его провитамином является эргостерин;

витамин D3 - холекальциферол; выделен из тканей животных, его провитамин - 7-дегидрохолестерин;

витамин D4 - 22, 23-дигидро-эргокальциферол;

витамин D5 - 24-этилхолекальциферол (ситокальциферол); выделен из масел пшеницы;

витамин D6 - 22-дигидроэтилкальциферол (стигма-кальциферол).

Сегодня витамином D называют два витамина - D2 и D3 - эргокальциферол и холекальциферол - это кристаллы без цвета и запаха, устойчивые в воздействию высоких температур. Эти витамины являются жирорастворимыми, т.е. растворяются в жирах и органических соединениях и нерастворимы в воде.

Активность препаратов витамина D выражается в международных единицах (ME): 1 ME содержит 0,000025 мг (0,025 мгк) химически чистого витамина D. 1 мкг = 40 МЕ.

Витамины группы D (кальциферол). Антирахитический витамин. Для крупного рогатого скота, овец, свиней и лошадей имеют значение эргоферол (D2) и кальциферол (D3). Биосинтез кальциферола происходит в коже животных под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца или кварцевой лампы.

Витаминами этой группы богаты жир, получаемый из печени морских рыб. Они содержатся в сливочном масле, молоке, яичном желтке, печени животных.

Кальциферолы принимают участие в регуляции минерального и энергетического обменов, оказывают влияние на использование азота, углеводов, кальция, фосфора и особенно трудноусвояемого фитинового фосфора зерновых кормов.

При недостатке кальциферолов у молодняка развивается рахит, а у взрослых животных -- остеомаляция. У маток и производителей нарушается воспроизводительная способность, снижается продуктивность.

Витамин D (кальциферол).

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 кальция и фосфора.

Витамин D регулирует фосфорно-кальциевый обмен. Недостаток витамина D приводит к рахиту, остеомаляции и остеопорозу, так как кальций и фосфор усваиваются слабо даже при достаточном поступлении их в организм. Установлено также большое влияние витамина D на углеводный и белковый обмен.

При недостатке витамина D в кормах у животных неправильно развивается костяк, у молодняка появляется рахит, у взрослых животных -- остеомаляция, остеопороз, тетания. Появление этих заболеваний обычно обусловливается или недостатком минеральных веществ в корме, или нарушением их усвоения вследствие отсутствия в рационе витамина В.

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 кальция и фосфора из нее. Наряду с этим при авитаминозе группы В, у животных наблюдается общая слабость, пониженная сопротивляемость инфекциям, падение массы тела, у молодняка -- остановка в росте. При недостаточном обеспечении витамином D у животных наблюдается также 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 -- и переломы трубчатых костей.

При D-гиповитаминозах у телят наблюдаются неправильная постановка конечностей, утолщения суставов, желудочно-кишечные расстройства. У стельных коров появляются повышенная возбудимость, шатание зубов, животные часто переступают ногами, у них плохо действуют задние конечности.

Наилучшим источником витамина D считается рыбий жир, очень им богат яичный желток, меньше витамина в молочном жире. В продуктах животного происхождения содержится преимущественно витамин D3. Зеленые растения очень бедны витамином D или совсем его не содержат, но в них есть провитамин эргостерол, из которого под действием ультрафиолетовых лучей при солнечной сушке растений образуется в небольшом количестве витамин В2; искусственно высушенное сено почти не содержит его. Не обнаружено витамина D в сколько-нибудь заметном количестве в зерновых кормах и корнеклубнеплодах.

Антирахитические вещества образуются в коже животных при освещении их солнцем или искусственными источниками ультрафиолетового света из неактивных стеринов в результате фотохимических реакций, эти вещества поступают в кровь и проявляют действие, аналогичное витамину D из пищи. Поэтому летом на пастбище животные не страдают от недостатка витамина D в корме, зимой антирахитическое действие света значительно слабее и потребность в витамине D у животных проявляется острее. В летний период при нахождении животных на солнце у них могут создаваться небольшие резервы витамина D в печени.

При содержании животных в помещениях без выгула на открытом воздухе они должны в течение всего года получать витамин D с кормами или периодически подвергаться ультрафиолетовому облучению.

Потребность животных в витамине D установлена для всех видов и половозрастных групп и зависит от многих факторов, из которых главным является уровень продуктивности. Потребность сельскохозяйственных животных в витамине обеспечивается, главным образом, путем добавок в рационы облученных дрожжей, в 1 г которых содержится до 4 тыс. МЕ витамина D, кормового рыбьего жира, витаминных препаратов: раствора витамина D2 и D3 в масле, видеина (D3), тривитамина и др.

Применение препаратов витамина D требует строгого нормирования. Для животных вреден как недостаток, так и избыток витамина D. При избытке витамина D происходит усиленная мобилизация кальция из пищи, кальций откладывается в почках, на стенках кровеносных сосудов и в других органах. Гипервитаминозы D обычно сопровождаются расстройством пищеварения.