Добре відомо, що мікроелементи необхідні для нормального функціонування майже всіх біохімічних процесів в організмі. Вони входять до складу численних ферментів і беруть участь у координації багатьох процесів. Тому потрібні для підтримки здоров'я і продуктивності, а оптимізований раціон з достатнім вмістом мікроелементів забезпечує належні структурні, фізіологічні, каталітичні та регуляторні функції (рисунок 1).
Знаючи це, виробники все частіше включають мікроелементні добавки у раціон тварин, щоб забезпечити їх максимальне здоров'я та виробничі показники. Як наслідок, стратегії згодовування мінеральних добавок швидко стали складними. Більше того, оскільки рівень мікроелементів не настільки чітко визначений, як рівень енергії, протеїну чи амінокислот, може бути складно визначити їхню точну потребу. Насправді, субклінічний або незначний дефіцит мікроелементів може виявитися більшою проблемою, ніж очікувалося, оскільки його ознаки часто нечіткі та неспецифічні, що призводить до того, що виробник може взагалі не помітити дефіциту (рисунок 2).
Незважаючи на свою незамінність, мікроелементи за неправильного застосування також можуть мати й токсичний вплив. Тому організм ретельно регулює баланс мікроелементів. Гомеостаз здійснюється двома основними методами: контролем всмоктування в кишечнику та виведенням надлишків. Рівень засвоєння основних мікроелементів — цинк (Zn), мідь (Cu), марганець (Mn) і залізо (Fe) — регулюється шляхом всмоктування.
МІКРОЕЛЕМЕНТНИЙ СЛІД
Щоб забезпечити адекватне споживання мікроелементів, рекомендації щодо мінералів часто включають великий запас, щоб врахувати варіації у споживанні корму, фізіологічний стан і ефекти антагонізмів. Крім того, ці межі безпеки базуються на низькій доступності неорганічних джерел мікроелементів у раціоні.
Помітним ефектом високих рівнів включення мікроелементів до раціону була їхня дія як своєрідних стимуляторів росту. Особливо це стосувалося Zn та Cu, які у фармакологічних дозах мають антимікробну дію. Оскільки засвоєння цих елементів ретельно регулюється організмом, додаткове споживання мікроелементів понад фізіологічні потреби виводиться з організму і може становити загрозу для довкілля.
У разі внесення органічних добрив на сільськогосподарські угіддя ці мікроелементи можуть накопичуватися в ґрунті. Через це максимально допустимі рівні вмісту мікроелементів у кормах в останні роки постійно знижують або, як у випадку з оксидом цинку у фармакологічних дозах, взагалі забороняють.
Вчені підрахували, що приблизно 80–95% доданих Zn і Cu виводяться з гноєм, збагаченим мінералами, що призводить до підвищення концентрації металів у ґрунті. Це має токсичний вплив на рослини, мікроорганізми та інші види тварин:
- зміна мікробіому ґрунту та підвищення антимікробної резистентності;
- погіршення росту та продуктивності рослин;
- накопичення мікроелементів у харчових продуктах тваринного та рослинного походження;
- накопичення високих рівнів мікроелементів у ґрунтових водах.
Як наслідок, багато досліджень проводять з метою пошуку шляхів зменшення впливу мікроелементів на навколишнє середовище без шкоди для продуктивності тварин. Щоб досягти цього, потрібно згодовувати їх у точній відповідності до індивідуальних потреб. Оскільки вони залежать від їх росту, розвитку та виробничого статусу, для подолання дефіциту та сприяння оптимальним виробничим показникам, слід застосовувати індивідуальні стратегії згодовування добавок. Цього можна досягти, наприклад, за допомогою багатофазних стратегій годівлі. Інший спосіб полягає у використанні джерел мікроелементів з максимально можливою біодоступністю.
СИЛА ОРГАНІЧНО ЗВ'ЯЗАНИХ МІКРОЕЛЕМЕНТІВ
Традиційно неорганічні солі мікроелементів, такі як оксиди та сульфати, використовують у складі кормів для задоволення потреб сільськогосподарських тварин у мінеральних речовинах. Проте, незважаючи на те, що вони відносно недорогі, виявилося, що їх використовують неефективно.
Дослідження демонструють, що низький рівень рН у верхніх відділах шлунково-кишкового тракту знижує доступність неорганічних солей, таких як сульфати, спричиняючи їх дисоціацію. Це робить мінерали вразливими до різних поживних речовин і складових антагонізмів, які погіршують всмоктування. Крім того, мікроелементи можуть утворювати нерозчинні осади в тонкому кишечнику, що робить їх недоступними для всмоктування.
Підвищення ефективності застосування мінеральних речовин є ефективним способом покращити здоров'я тварин і зменшити вплив на навколишнє середовище. Органічні мікроелементи — мікроелементи у комплексі з амінокислотами або невеликими пептидами — все частіше використовують в рецептурах замість неорганічних джерел через очевидні переваги їх кращого засвоєння.
Запропоновано кілька теорій щодо покращення мінеральної доступності органічних мікроелементів. Комплексування мінералів з органічними компонентами збільшує абсорбцію мінералів у кишечнику за рахунок зменшення взаємодії між мінералом та іншими потенційними хелаторами. Це може запобігти утворенню нерозчинних комплексів. Органічне зв'язування металів краще захищає їх від несприятливих антагоністичних ефектів у кишечнику і дозволяє їм досягти кишкової стінки та всмоктатися.
Загалом, багато досліджень за останні тридцять років доводять, що органічно зв'язані мікроелементи порівняно з неорганічними формами мікроелементів можуть покращувати засвоєння мінералів, підвищувати концентрацію мінералів у тканинах, підвищувати виробничі показники та зменшувати екскрецію мінералів у різних видів тварин. Тому розробка раціонів з високим вмістом біодоступних органічних мікроелементів є стратегією зменшення виділення мінералів з відходами тваринного походження.
ЕКОЛОГІЧНО ЧИСТІ МІКРОЕЛЕМЕНТИ
Наразі на ринку доступний широкий перелік екологічно безпечних та всебічно адаптованих до потреб тварин продуктів.
Мікроелементи можуть забезпечити поживну цінність для тварини лише тоді, коли вони засвоюються. Гліцинати та хелати соєвих амінокислот не тільки успішно застосовують в годівлі високопродуктивних тварин, але й наукові дослідження продемонстрували кращу засвоюваність цих органічно зв’язаних мінералів порівняно з неорганічними сульфатами.
В одному з досліджень порівнювали різні джерела міді за кількістю, що накопичується в печінці та виводиться з калом. Трьом групам свиней на відгодівлі (по 10 тварин у групі масою 31,5–100 кг) згодовували раціон, що містив 5 мг міді в хелатній формі, 5 мг міді з CuSO4 або 20 мг міді з CuSO 4. Результати демонструють, що тварини, які отримували 5 мг Cu у хелатній формі, мали такі ж рівні Cu в печінці, як і тварини, які отримували 20 мг Cu з CuSO4. Більше того, екскреція міді у тварин, раціон яких містив 5 мг міді у хелатній формі, була вдвічі меншою, ніж у тварин, які споживали 20 мг міді у вигляді CuSO4 (рисунок 3).
Відповідно, адекватного забезпечення мікроелементами можна досягнути за нижчого рівня додавання мінералів без зниження продуктивності тварин за умов використання органічно зв'язаних мікроелементів, таких як гліцинати та хелати соєвих амінокислот. Ці дані також підтверджують, що органічно зв’язані мікроелементи мають підвищену доступність і меншу екскрецію порівняно з неорганічними джерелами, що призводить до меншого накопичення важких металів у ґрунті та ґрунтових водах.
ТОВ «Біохем-Україна»
Тел./факс: +380 67 15 03 745
е-пошта: ukraine@biochem.net
Сайт: www.biochem.net