Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.
Скачать (прямая ссылка):
Микроэлементы можно разбить на 3 группы: 1) те, о. которых известно, что они необходимы организму; 2) те, которые влияют на обмен веществ, но, возможно, не являются необходимыми; и 3) те, которые очень часто встречаются в живых организмах, но, по-видимому, попадают туда лишь случайно. Некоторые микроэлементы требуются в столь малых количествах, что: трудно придумать пищевой рацион, полностью лишенный их, и вполне вероятно, что по мере дальнейшего исследования некоторые элементы второй, а возможно, даже и третьей группы будут переходить в-первую группу.
Простое наличие микроэлемента ничего не говорит нам о его-функции; поэтому одно лишь выявление его присутствия мало информативно: практически любой элемент периодической таблицы может быть обнаружен в каком-то ничтожном количестве.
Роль микроэлементов выясняют в основном двумя способами::
1) применяя синтетические рационы, составленные из хорошо очищенных компонентов и не содержащие изучаемого элемента, к
2) изучая болезни человека и животных, предположительно обусловленные недостатком данного микроэлемента. Такие болезни часто ассоциируются с исключительно низкими концентрациями определенных элементов в почве того или иного района. Первый1 метод имеет тот недостаток, что трудно исключить из рациона все-следы какого-то элемента и что высокоочищенный рацион легко становится дефектным в других отношениях. Например, если в» пище будет нехватать не только изучаемого микроэлемента, но и какого-то витамина, у животного не наступит ожидаемого улучшения, если добавить один лишь микроэлемент. В связи с этим-исследование микроэлементов было затруднено,, пока прогресс в изучении витаминов не позволил разработать подходящие экспериментальные рационы.
Железо [26J1. Присутствие х<елеза в живых организмах было известно так давно, что его обычно не считают микроэлементом; Тем не менее оно необходимо организму. В периодической системе железо входит в группу «переходных» элементов (см; рис. 5.7), которая включает девять известных микроэлементов. Шесть других расположены в периодической таблице в непосредственной близости к тем неметаллам, которые содержатся в живых организмах в наибольших количествах.
Железо — составная часть гемоглобина и ряда внутриклеточных ферментных систем, прежде всего цитохромов. Общее коли-
1 В квадратных скобках после названия элемента указан его' атомный номер.
-222 Глава 5. Пища, топливо и энергия
чество железа в организме не очень велико: у взрослого человека его примерно 4 г. Из этого количества 70% содержится в гемоглобине, 3,2%, в миоглобине, 0,1% в цитохромах и 0,1%—в ката-.лазе, а остальное — в резервных соединениях, главным образом в печени (O'Dell, Campbell, 1971). У взрослых млекопитающих
1а
га
За
4а
Sa
6а
7а
8а
1Ь
2Ь
зь
4Ь
Sb
6Ь
7Ь
Bb
2 Не
3 Li
4
Be
Переходные элементы
5
в
^Ч
Vn Ч
10 Ne
\-Na-.
13 AI
¦\!бЧ
IB Ar
\Са\
Ч \ N Ч
21 Sc
22 Ti
V23X
\ч\Ч
\\\ \
\26 27<;2в\
ч>^>
\\\\
31
Ga
32 Ge
33 As
ч^Ч
35 Br
36 Kr
37 Rb
38 Sr
39 Y
40 Zr
41 Nb
43 Tc
44 45 46 Ru Rh Pd
47 Ag
48 Cd
49 In
51 Sb
52 Те
чч>
54 X
55 Cs
56 Ba
57-71 IUa
72 Hf
73
,Ta
74 W
75 Re
76 77 78 Os Ir PT
79 Au
80
81 Tl
82 Pb
83 Bl
84 Po
85 At
86 Rn
87 Гі-
В8 Ra
89 Ac
.-SO Th
91
92 U
Рис. 5.7. Периодическая система элементов, встречающихся в природе. Элементы в заштрихованных клетках известны как необходимые животным.
потребность в !получении с пищей железа очень мала, так как железо, освобождающееся при разрушении гемоглобина, накапливается в печени и снова используется для синтеза гемоглобина. Растущим животным железа нужно больше, а взрослым самкам .надо возмещать то, что они теряют при процессах, связанных с размножением (при росте утробного плода, менструациях).
Кобальт [27]. Это единственный в своем роде микроэлемент, ионы которого, насколько известно, не нужны как таковые (в свободном виде) никаким животным. Однако всем высшим животным кобальт необходим в форме витамина Bi2, который нужен для образования крови. Недостаток его ведет к тяжелой анемии. У жвачных витамин B12 синтезируется в рубце бактериальной флорой, если в пище есть достаточное количество кобальта.
Первое убедительное свидетельство того, что кобальт является незаменимым микроэлементом, пришло из Австралии, где тяжелая болезнь крупного рогатого скота и овец причинила большой экономический ущерб. Добавка небольшого количества кобальта предотвращает эту болезнь. Вводить кобальт в удобрения дорого, так как для этого нужны довольно большие его количества. Вместо этого, как выяснилось, можно давать каждой овце содержащий кобальт керамический шарик, который остается в рубце и медленно выделяет кобальт в течение нескольких лет.
Питание 223
Никель [28]. Никель в периодической таблице соседствует с кобальтом, и полагают, что он необходим организму. Известно, что никель влияет на рост перьев у цыплят, однако точно не установлено, существен ли этот элемент для жизни. Дело в том, что> небольшие количества никеля почти всегда сопутствуют железу, и поэтому чрезвычайно трудно полностью исключить его из диеты.
