Органічні джерела мікроелементів в годівлі тварин

1. Органічні джерела мікроелементів в годівлі тварин

Органічні джерела мікроелементів в годівлі тварин

Органічні джерела мікроелементів мають ряд переваг. Вони можуть вноситися як безпосередньо в комбікорми, так і в премікси і воду. Експерти вважають, що до 2020 року світовий ринок цих препаратів досягне позначки 624,6 млн USD. Цинк, залізо, марганець, мідь, кобальт і селен - основні мікроелементи, які широко використовуються в кормах для тварин в органічних формах.

Мікроелементи є найважливішими складовими живих істот, без них неможливе протікання багатьох біохімічних процесів. Ці речовини входять до складу ферментів, гормонів, вітамінів та інших біологічно важливих сполук, які беруть безпосередню участь в проміжному обміні речовин, впливаючи на основні функції організму (розвиток, зростання, розмноження, кровотворення та ін.).

Необхідними для життєдіяльності тварин є 14 мікроелементів. Це залізо, мідь, марганець, цинк, кобальт, йод, фтор, хром, молібден, ванадій, нікель, стронцій, кремній і селен. Для сільськогосподарських тварин найбільш дефіцитними є цинк, мідь, залізо, кобальт і марганець.

В організм мікроелементи надходять з кормом, а також з водою і повітрям. У ряді регіонів через геологічні особливості в раціонах тварин спостерігається нестача окремих мікроелементів. Наприклад, рослини, вирощені в Нечорноземної зоні, найчастіше бідні міддю, цинком, кобальтом, йодом і марганцем.

Таким чином, сільськогосподарські тварини можуть відчувати дефіцит ряду мінералів, тому потребують спеціальних кормових добавках. Неорганічні джерела мікроелементів (солі, оксиди та ін.) Довгий час широко застосовувалися в годуванні тварин. Однак з'ясувалося, що ці сполуки активно виділяються в зовнішнє середовище, забруднюючи ґрунт і воду. В результаті екологічна обстановка багатьох регіонів в Європі погіршилася. Тому в 2003 році в країнах ЄС були прийняті законодавчі акти по максимально допустимих концентрацій міді, заліза, цинку, кобальту і марганцю в посліді сільськогосподарських тварин. Виробники сільськогосподарської продукції зайнялися пошуком альтернативи малоефективним мінеральних солей. На допомогу фермерам прийшли препарати на основі органічних джерел.

Ці сполуки краще розчиняються і легше проникають через мембрани клітин, ніж їх неорганічні солі (оксиди, сульфати, хлориди тощо), завдяки чому норма згодовування мікроелементів знижується в кілька разів.

Ефективність органічних сполук визначається особливостями обміну речовин тварин. В організмі мікроелементи в основному пов'язані з білками, це дозволяє раціонально витрачати ресурси і виключати явища антагонізму ряду речовин. Їх всмоктування відбувається в шлунково-кишковому тракті. При цьому клітини тонкого кишечника тварин здійснюють транспорт мікроелементів тільки в зв'язаному вигляді - в поєднанні з органічними речовинами.

Промислові органічні джерела мікроелементів забезпечують протікання нормального обміну речовин тварин. При їх засвоєнні не витрачається багато енергії, як у випадку неорганічних форм, яким потрібна попередня биотрансформация. Крім того, при використанні органічних джерел мікроелементів знижується витрата амінокислот, в той час як так як мінеральні солі не засвоюються без необхідної кількості амінокислот в кормі.

Багато неорганічні сполуки мікроелементів мають неприємний смак, що може позначитися на поїдання раціону. Усунення цього фактора дуже важливо як для вирощування молодняка, так і для дорослих тварин. Крім того, мінеральні солі агресивні до вітамінів і деяких інших поживних речовин, особливо в складі преміксів.

Органічні джерела мікроелементів синтезуються ферментативним способом на основі культур дріжджів і бактерій, а також шляхом хімічного синтезу.

Класифікація органічних джерел мікроелементів

Комерційні кормові добавки на основі органічних сполук, що містять мікроелементи:

1) солі органічних кислот (пропіонової, молочної тощо);

2) органічні форми мікроелементів, які відповідно до класифікації AAFCO (США) поділяються на 5 категорій:

а) метало-амінокислотні комплекси (з'єднання гліцину (гліцинат), метіоніну, цистеїну, аспарагина і ін.),

б) з'єднання на основі комплексів пептидів і амінокислот (металопротеїни);

в) метало-полісахаридні комплекси,

г) специфічні метало-амінокислотні комплекси,

д) метало-амінокислотні хелати (мікроелементи хелатованих (хелати метіонін гідроксіаналога), зареєстровані відповідно до новітніх вимог Євросоюзу (Регламент EC 1831/2003) до кормових добавок з доведеними хелатними зв'язками);

3) комбіновані препарати мікроелементів на основі як органічних, так і неорганічних речовин, що діють;

4) комплексні вітамінно-мінеральні композиції.

Органічні форми мікроелементів застосовуються не тільки у виробництві преміксів і кормових добавок, але і для створення лікарських препаратів.

Хелатні (від грец. Хелат - 'клешня') з'єднання займають основний сегмент ринку органічних мікроелементів. Вони являють собою одну або дві молекули органічної речовини (лігандів амінокислот), з'єднані атомом мікроелемента (Zn, Mn, Cu, Fe і ін.) В єдиний комплекс. У хелатних з'єднаннях мікроелемент стає міцно пов'язаних з лігандом, як би щільно затиснутим в клешні. Хелатні сполуки на основі амінокислот мають порівняно невеликий розмір молекул, тому добре засвоюються ентероцитами кишечника, в результаті енергетичні витрати організму зводяться до мінімуму.

Згідно з визначенням AAFCO, метало-амінокислотний хелат - це продукт, одержуваний в результаті реакції іона металу розчинної солі і амінокислот в молярному співвідношенні - один моль металу до 1-3 (переважно 2) молям амінокислот - до форми координованих ковалентних зв'язків. Середня маса гідролізованих амінокислот при цьому досягає 150 г / моль, і отримується молекулярна маса хелати не перевищує 800 г / моль. В анотації до добавці має бути зазначено точне зміст металу.

Хелатні сполуки гліцинат містять препарати серій ЕкоТрейс (Biochem), Плексомін (Phytobiotics), Амінотрейс (S c haumann), а також Гліціноплекс (Phytobiotics) і Гліадд (Lipidos Toledo).

Фахівці науково-дослідного центру ISF компанії Schaumann звертають увагу фахівців на неоднорідність кормових добавок на основі гліцинат.

Об'єктивну оцінку продукції утрудняє відсутність точної методики, за якою можна визначити стабільність таких з'єднань. Ця проблема характерна і для інших органічних форм мікроелементів.

Обмін мікроелементів в організмі до кінця ще не вивчений, про їх метаболітах відомо небагато. Це ускладнює оцінку доступності тих чи інших діючих речовин.

Одним з ефективних органічних сполук є Аспарагінат. Препарати серії ОМЕК на основі Аспарагінат Mn, Zn, Fe, Mu і Co випускаються компанією «ВітОМЕК».

До хелатним з'єднанням метіоніну гідроксіаналога відносяться кормові добавки серії Мінтрекс Zn, Cu, Mn (Novus International, США). Дані продукти були створені компанією «Новус» 10 років тому і отримали нову класифікацію як справжні хелати, так як було доведено виконання всіх перерахованих вище вимог для хелатних сполук, а також їх висока біодоступність (100%) і засвоєння не менше 95%. Продукти серії Мінтрекс стабільні в премікс, корми, а також в агресивному середовищі шлунку. Їх засвоєння відбувається тільки в тонкому відділі кишечника. Завдяки наявності в складі добавок повноцінних молекул метіонін гідроксіаналога можливо економити метіонін в кормі.

Згідно з визначенням AAFCO, металопротеїни - це з'єднання, одержувані в результаті реакції розчинної солі металу з амінокислотами і / або частково гідролізованим білком. Перевагою протеінатов є їх стійкість до впливу кислого середовища на початку шлунково-кишкового тракту.

Необхідно звертати увагу, протеінат якого саме металу використовується для виробництва кормової добавки (протеінат міді, цинку, марганцю і т.д.).

Серед мікроелементних комплексів на основі пептидів і амінокислот слід виділити продукцію серії Биоплекс, а також препарат Біохром від компанії Alltech. На основі поєднання казеїну з цинком випускається ЙОДДАР-Zn ( «Філі'Н-Фарм»). Кормова добавка В-Тракс Селен (Pancosma) містить з'єднання органічного селену і низькомолекулярного гідролізату соєвого білка.

Полісахаридні комплекси з органічними мікроелементами є препарати, створені на основі дріжджових клітин. Ця технологія найбільш широко застосовується при виробництві кормових добавок, що містять селен.

Серед продукції для сільськогосподарських тварин є комбіновані добавки.

На російському ринку існує кормова добавка, яка містить 7 найбільш дефіцитних для тварин мікроелементів в органічному вигляді, - ОМЕК-7МЕ. Вона отримана з єдиного технологічного розчину, що забезпечує оптимальний розподіл часток в кормі.

Унікальний російський препарат Хелавіт ( «Юпітер») являє собою комплекс етілендіаміндіянтарной кислоти і хелатного з'єднання лізину з мікроелементами (Fe, Mn, Cu, Zn, Co, Se, I). Він є не тільки джерелом 7 мікроелементів, але і природним енергетиком.

Препарат протикает Плюс (TECHNA) - це мінеральний комплекс для нормалізації кальцієвого обміну у курей-несучок (в тому числі для усунення фактора «тонкої шкаралупи»). У ньому міститься комбінація оригінальних джерел мікроелементів (Zn, Mn) в сульфатної, хелатній формі, а також екстракти рослин.

Кормові добавки ФАЙНШЕЛЛ-1 і ФАЙНШЕЛЛ-5 для поліпшення якості шкаралупи у курей-несучок (виробництво «ВітОМЕК») на основі хелатних форм мікроелементів, вітамінів, доступного джерела кальцію і інших компонентів сприяють не тільки поліпшенню якості шкаралупи, але і збільшення продуктивності курей- несучок.

Комплекс Біоферрон ( «біосистеми») для бройлерів містить органічно пов'язане залізо в формі хелатів і карбоксилатов, селеніт натрію, органічні кислоти, гіркоти, біофлавоноїди, вітаміни, амінокислоти, полі- і олігосахариди. Препарат Біоцинк ( «Біосистема») включає органічний цинк у формі аскорбату і хелатів, а також гіпс натрію, органічні кислоти, біофлавоноїди, вітаміни та інші активні компоненти.

Органічні сполуки селену

Кількість селену в кормах залежить від його змісту в грунтах, які часто бідні цим мікроелементом. Селен, що надходить з навколишнього середовища, всмоктується в шлунково-кишковий тракт з кормами або добавками, а крім того, через дихальні шляхи і шкіру.

В організмі тварин селен виконує імуностимулюючі функції, виявляє потужні антиоксидантні властивості. Цей мікроелемент важливий не тільки для здоров'я, високої продуктивності і збереження поголів'я тварин, а й для отримання м'яса і яєць, збагачених цим мікроелементом.

Неорганічний селен, що надходить в організм, не здатний в ньому накопичуватися. Крім того, його сполуки (селеніти і селенатов натрію) є високотоксичними сполуками. Наприклад, напівлетальні доза кормової добавки ДАФСА-25к (діюча речовина діацетофенонілселенід) виробництва ТОВ «Сульфат», становить 385 мг / кг ваги, тоді як неорганічного селену в формі селеніту натрію - 10 мг / кг.

Засвоюваність селену з органічних сполук вище, ніж з селенатов і селеніту, хоча останні також мають досить високою біодоступністю.

Діючі речовини органічного селену (селенметіоніном, селенцістеін) виробляються різними штамами мікроскопічних грибів (дріжджів), культивованих на поживних середовищах, збагачених мікроелементами.

При синтезі селенсодержащих амінокислот дріжджі активно використовують замість сірки селен. Утворені сполуки здатні заміщати амінокислоти в будь-яких білках організму, в тому числі в молоці і яйці, що важливо при виробництві збагачених продуктів тваринництва і птахівництва.

На основі особливих культур дріжджів виробляються препарати СеленоКі (Biochem), Сел-Плекс (Alltech), Алкосель R 397 (Lallemand), Селениум Іст (Angel Yast), Цітоплекс Селен 2000 (Phytobiotics), Біопроміс Селен ( «МС Біо»).

Органічні сполуки міді

Біологічна роль міді полягає в активізації процесів окислення, стимулювання вироблення гормонів (інсуліну, адреналіну, ФСГ, ЛГ, тироксину і ін.), Обміну кальцію і фосфору, регуляції імунних процесів, процесів кровотворення.

Всмоктування міді з кишечника відбувається кровоносних шляхом, в невеликій кількості мідь циркулює в лімфі. В організмі тварин мідь пов'язана з протеидами (гемоцианин, альбуминат міді і ін.). Таким чином, органічні форми міді виявляють велику спорідненість до метаболітів організму тварин.

Комерційні препарати органічної міді являють собою з'єднання гліцину, метіоніну, аспарагина або гистидина і активно застосовуються в годівлі свиней та птиці.

Серед продукції є і рідкі кормові добавки, які виконують також роль підкислювачів. Наприклад, кормова добавка для курчат-бройлерів ультимо-Асід (Kanters Special Products B. V.) Включає хелат міді і органічні кислоти.

Компанія Novus пропонує на ринку Мінтрекс Cu (18% міді, 79,5% метіоніновим активності) як стимулятор росту поросят. Кормова добавка дозволяє знизити введення оксиду цинку і отримати той же антибактеріальний ефект, а також прибрати з преміксу високу дозування сульфату міді, який, згідно з останніми дослідженнями в Університеті Ньюкасла, є антагоністом фітазою і знижує її активність.

Органічні сполуки марганцю

Марганець бере участь в жировому і мінеральному обміні, також він важливий для функціонування імунної системи, репродукції і стимуляції росту тварин. Іони марганцю підсилюють білковий обмін, регулюючи активність ферментів діпептідази і аргінази. Сільськогосподарська птиця найбільш чутлива до нестачі цього мікроелемента.

У кістках марганець в основному пов'язаний з неорганічними речовинами; в печінці, нирках, крові тварин він знаходиться в органічному вигляді. Деякі неорганічні сполуки марганцю (піролюзід) володіють токсичністю; в свою чергу, сульфати марганцю менш небезпечні.

Органічні сполуки марганцю з метіоніном, молочною кислотою, гліцином мають високу засвоюваність. На основі аспарагината марганцю проводиться мінеральна добавка ОМЕК-Мn.

Органічні сполуки цинку

Найбільш кількість цинку міститься в печінці, м'язах, підшлунковій залозі, статевих органах і спермі тварин, а також в їх кістках. Великий вплив цинк надає на фертильність сперматозоїдів і яйцеклітин тварин, на активність гонадотропних гормонів. Бере участь в обміні азоту.

Для збагачення раціонів тварин застосовують неорганічні форми у вигляді сірчанокислих солей, а також органічні сполуки цинку з гліцином, метіоніном і гистидином.

Серед препаратів цинку є комплексні кормові добавки російського виробництва.

Препарат Лібекрін-Zn-Хелат ( «БелФармаКом») являє собою комплекс біологічно активних компонентів, дія яких спрямована на нормалізацію обміну речовин, в тому числі водно-сольового, на поліпшення травлення і збагачення раціонів свиней цинком і амінокислотами.

Рідка кормова добавка для підвищення молочної продуктивності корів Агроктіма-Енерджі 2.0 ( «Фабрика Агроктіма») містить хелат цинку, пропандіоновую кислоту і екстракт маклейю.

Органічні форми йоду

Йод потужно впливає на тканинний обмін в організмі, впливає не тільки на вуглеводний обмін, а й на статеві органи і нервову систему, посилює синтез молока. Найбільша кількість йоду в організмі тварин знаходиться в щитовидній залозі. Регулятором обміну йоду в організмі є печінка, в якій відбувається вироблення антагоністів тироксину. У щитовидній залозі йод знаходиться в двох станах - органічної (у складі гормону тироксину) та неорганічної формах (1-7% від всього йоду).

Органічні форми йоду відрізняються високою біологічною доступністю, стійкі в преміксах, тому можуть застосовуватися як для лікування, так і для профілактики дефіциту йоду.

АЛЬБІТ-БІО ( «Альбіт») - кормова добавка, яка містить селен, йод та інші мікроелементи, необхідні для їх ефективного засвоєння, в запатентованої принципово нової біологічно активній формі (біомаса грунтового гриба Cephaliophora tropica).

Харчові йодовані білки ЙОДДАР ( «Філі'Н-Фарм») являють собою молочні білки, йодовані по амінокислотним залишками тирозину і гістидину.

Це повний аналог природних органічних йодовмісних сполук, у вигляді яких вони входять до складу молока, тваринних і рослинних тканин.

ОМЕК- J - кормова добавка для виробництва преміксів, що містить пов'язаний з білком хлібопекарських дріжджів йод.

Органічні сполуки заліза

Найбільша кількість заліза міститься в еритроцитах, печінці, селезінці тварин. Залізо виконує ключову роль в активності ферментів клітинного дихання.

Як джерела заліза в годуванні тварин застосовуються як неорганічні (сульфати), так і органічні форми. Однак органічні форми мікроелементів не утворюють в організмі неусвояемие комплекси, як у випадку неорганічних з'єднань, тому мають вагомі переваги в годуванні тварин. В якості органічних джерел заліза найбільш часто застосовуються лактати, а також сполуки гліцину і метіоніну.

Органічні сполуки кобальту

В організмі кобальт сконцентрований в нирках, селезінці, підшлунковій і щитовидній залозах. Цей елемент необхідний для виробництва червоних кров'яних клітин, бере участь в процесі синтезу вітаміну В12 і утворенні інсуліну. Особливо в цьому мікроелементі потребує молодняк. Органічні сполуки кобальту (хелати) не тільки задовольняють потреби тварин в цьому мікроелементі, а й надають імуномодулюючий ефект.

Органічні сполуки хрому

Хром є необхідним мікроелементом для обміну жирів і вуглеводів. Регулює рівень інсуліну в крові, збільшуючи транспорт глюкози. Дефіцит білка хроммодуліна (фактор толерантності до глюкози) грає важливу роль у виникненні цукрового діабету 2 типу.

КемТРЕЙС хрому пропіонат 0,4% (Kemin) призначається для заповнення метаболічного дефіциту хрому у великої рогатої худоби і свиней з метою нормалізації вуглеводного обміну.

ХроМакс ( «НВЦ Агросистема») містить пропіонат хрому 0,4-0,6% і використовується для заповнення дефіциту хрому у сільськогосподарських тварин, в тому числі у птиці.

Біодоступність органічних амінокислот становить понад 90%, внесення їх в корми і премікси для тварин дозволяє знизити забруднення грунту і води в 2-3 рази. А відсутність побічних хімічних процесів при внесенні в корму робить їх дуже привабливими для застосування в комбікормової промисловості. За оцінками експертів, в найближчі 10 років темпи зростання виробництва захищених форм мікроелементів в світі становитимуть не менше 6%.

Зарубіжні виробники органічних джерел мікроелементів: Novus (справжні хелати), Alltech, Biochem, Kemin, Lallemand, Phytobiotics, S c haumann, TECHNA, Angel Yast, Lipidos Toledo і ін.

Російські виробники органічних джерел мікроелементів: «НВЦ Агросистема», «ВітОМЕК», «Сульфат», «БелФармаКом», «Альбіт», «Фабрика Агроктіма», «Юпітер», «біосистеми» і ін.

Редакція журналу дякує за допомогу в підготовці статті фахівців компаній Novus, S c haumann, «ВітОМЕК», «Сульфат», «Екокремній».