Тема: Вітаміни

Вітаміни — це особлива група органічних незамінних речовин, що надходять в ор­ганізм з кормом і необхідні для підтримання його життєвих функцій. Відомо близько ЗО вітамінів. За будовою це низькомолекулярні сполуки різної хімічної природи, які не є пластичним матеріалом або джерелом енергії, однак у малих дозах забезпечують нор­мальний перебіг біохімічних та фізіологічних процесів в організмі. Багато вітамінів син­тезують промисловим шляхом і потім у вигляді вітамінних препаратів використовують для забезпечення потреб людей і тварин. Відсутність або нестача вітамінів у кормах призводить до порушення обміну речовин і розвитку гіпо- та авітамінозів.

Слово "вітамін" походить від слів "віта" — життя і "амін" — аміногрупа NH₂, яка міс­титься не в усіх вітамінах. Вітаміни були відкриті у 1881 р. російським ученим М.І.Лукіним, а назву їм дав у 1912 р. польський учений К.Функ.

Роль вітамінів в організмі подібна до дії ферментів і гормонів. Багато з них входять до складу ферментів.

Життя без вітамінів неможливе, тому вони повинні постійно надходити в організм з кормами або утворюватися в самому організмі.

Деякі вітаміни утворюються в організмі тварин з провітамінів корму, інші синтезу­ються в травному каналі мікроорганізмами.

За фізико-хімічними властивостями вітаміни поділяють на дві групи: жиророзчинні і водорозчинні.

До жиророзчинних належать вітаміни груп A, D, Е і К.

Вітамін А (ретинол) міститься тільки в організмі тварин і птахів. Багато його в пе­чінці, молоці, яйцях, маслі. Попередником ретинолу є каротин, який надходить з кормом в організм тварин і перетворюється на вітамін А в стінці тонких кишок, у печінці і крові.

Вітаміни групи А беруть участь у важливих хімічних процесах обміну речовин. У ра­зі їх нестачі у молодняка уповільнюється ріст, гальмуються процеси регенерації (пога­но загоюються рани). При А-гіповітамінозі у всіх тварин спостерігаються патологічні змі­ни в епітелії слизових оболонок дихальних шляхів і травного каналу, статевої системи, шкірного покриву і очей. У дорослих тварин знижується продуктивність, порушується статева функція.

Вітамін А бере участь у процесах зору, з нього утворюється в темряві зоровий пур­пур — родопсин.

ВітамінD (кальциферол) об'єднує групу близьких за будовою сполук (D,, D₂, D₃, D₄, D_s та ін.), які є похідними стеринів і характеризуються антирахітичною-дією. Практичне значення для тваринництва мають тільки вітаміни D₂ і D₃. В організмі вітамін D₃ утворю­ється з ергостерину під дією ультрафіолетового випромінювання сонця, a D₂ синтезу­ється в траві під час сушіння ЇЇ на сонці. Вітамін D міститься у риб'ячому жирі, молоці, маслі, яйцях. Вітаміни групи D сприяють всмоктуванню кальцію в кишках, регулюють в організмі обмін кальцію і фосфору, а в рубці жуйних сприяють розвитку мікроорганіз­мів. Відсутність або нестача вітаміну D у раціоні спричинює у молодняка захворювання на рахіт, а у дорослих тварин — остеомаляцію (розм'якшення кісток). Крім того, знижу­ються продуктивність тварин та їх відтворювальна функція.

Вітамін Е (токоферол) об'єднує групу близьких за біологічною дією та хімічною бу­довою сполук. Нині відомо дев'ять таких сполук, які беруть участь в обміні жирів, білків, вуглеводів, сприяють засвоєнню вітаміну А, процесам розмноження і розвитку зародка у самок, забезпечують нормальний обмін і розподіл міді, кобальту, цинку, заліза, мангану.

Вітамін Е міститься в зелених кормах, зародках насіння злакових рослин, молоці, маслі, м'ясі, яйцях.

У разі нестачі вітаміну Е у тварин виникає порушення обміну речовин, яке виявля­ється зниженням плодючості, розсмоктуванням плоду, появою мертвонародженого й ослабленого потомства, дистрофією м'язів, змінами у судинній та нервовій системах, некрозом печінки. Для засвоєння і всмоктування цього вітаміну потрібні жовч, секрет підшлункової залози, відповідний вміст і склад ліпідів корму, наявність у ньому мікро­елемента селену.

Вітамін К (антигеморагічний фактор) відіграє важливу роль у процесі зсідання крові, впливає на синтез протромбіну, тромбіну та інших компонентів утворення тром­бу. Вітамін К чутливий до світла, до лужного середовища. Багато його міститься в лис­ті рослин. В організмі тварин він синтезується мікроорганізмами травного каналу.

При К-гіповітамінозі з'являються підшкірні і внутрішньом'язові крововиливи, розви­вається анемія. Особливо чутливі до нестачі вітаміну К курчата. При внутрішньом'язо-вому введенні вікасолу (синтетичного вітаміну К) кровотеча швидко припиняється. Крім того, вікасол має протизапальну дію і підвищує опірність організму до радіоактивного опромінення.

До водорозчинних вітамінів належить значна група вітамінів В, вітамін С (аскорбі­нова кислота), вітамін Р (цитрин) та ін.

Ці вітаміни термолабільні, руйнуються під дією лугів, стійкі до кислот і недовго збе­рігаються в організмі.

До групи вітамінів В належать: вітамін В₁ (тіамін), вітамін В₂ (рибофлавін), вітамін В₃ (пантотенова кислота), вітамін В₄ (холін), вітамін В₅ (нікотинова кислота), вітамін В₆ (пі-ридоксин), вітамін В_с (фолієва кислота), вітамін Н (біотин), вітамін В₁₂ (ціанкобаламін), параамінобензойна кислота (ПАБК), інозит, вітамін В₁₅ (пангамова кислота).

Вітамін В₁ (тіамін) містить у складі своєї молекули сульфур (сірку) і аміногрупу, має властивість запобігати розладам нервової системи і лікувати їх, тому його назива­ють аневрином. В організмі бере участь у обміні вуглеводів. У разі його нестачі в тка­нинах нагромаджуються продукти обміну вуглеводів, які токсично впливають на нерво­ву систему, внаслідок чого виникають паралічі, конвульсії, поліневрити (порушення ко­ординації рухів). Відіграє також істотну роль в обміні білків, деяких мікроелементів, вод­ному обміні, стимулює роботу залоз внутрішньої секреції і органів травлення. Вітамін В, міститься в зернах злакових, гороху, дріжджах, синтезується в травному каналі жуйних тварин і коней.

Вітамін В_г (рибофлавін) входить до складу ферментів, має жовте забарвлення. Міститься в зелених кормах, дріжджах, печінці, нирках, молоці, яйцях. У організмі необ­хідний для нормального обміну білків, жирів і вуглеводів, процесів зору, синтезу гемог­лобіну, функції нервової системи і статевих залоз. Від нестачі цього вітаміну частіше по­терпають свині і птиця. У них погіршується апетит, запалюються слизові оболонки трав­ного каналу, з'являються проноси, розвиваються паралічі і настає смерть. У свиней спостерігається ще помутніння рогівки і кришталика ока, а в дорослої птиці знижуєть­ся несучість.

Вітамін В₃ (пантотенова кислота) досить поширена в природі, міститься в рос­линних і тваринних продуктах, його досить багато в зелених рослинах, бобах, зерні зла­ків, дріжджах, печінці, надниркових залозах, нирках, серці, жовтку яйця. Синтезується мікрофлорою травного каналу. Входить до складу ферменту, який бере участь в обміні вуглеводів, жирів і білків.

У разі нестачі пантотенової кислоти у курчат уповільнюється ріст, спостерігаються запалення шкіри (дерматити), випадає пір'я, вражається нервова система. У поросят при нестачі цього вітаміну виникають шлунково-кишкові захворювання, дерматити, роз­лад координації рухів.

Вітамін В₄ (холін) входить до складу фосфоліпідів, його багато в зеленому листі, хлібних злаках, дріжджах, печінці, рибному і м'ясному борошні.

Холін запобігає жировому переродженню печінки і прискорює всмоктування жиру, бере участь у синтезі медіатора — ацетилхоліну, збуджує моторну функцію кишок, під­вищує стійкість організму до захворювань. При гіповітамінозі порушується координація рухів і рухливість суглобів, знижується відкладання вітаміну А в печінці. Синтез вітаміну В₄ залежить від рівня амінокислоти метіоніну в раціонах тварин, а також від вмісту фо­лієвої кислоти та вітаміну В₁₂.

Вітамін В₅ (нікотинова кислота, або вітамін РР) міститься в соняшниковому шро­ті, м'ясному й рибному борошні, дріжджах, пшениці, ячмені, молоці. Синтезується в травному каналі тварин, якщо вони отримують білки, до складу яких входять амінокис­лота триптофан і вітамін В₆.

Нікотинова кислота входить до складу ферментів дегідрогеназ, які прискорюють окисно-відновні реакції у всіх органах і тканинах організму, бере участь у поліпшенні кровообігу, посиленні функцій залоз внутрішньої секреції, сприяє утворенню шлунково­го і підшлункового соку, регулює функцію печінки, стимулює утворення еритроцитів.

У разі нестачі вітаміну В₅ у тварин, особливо свиней і птиці, виникає тяжке захво­рювання — пелагра, яке супроводжується розладом функцій кори великих півкуль, ура­женням шкіри, проносами.

Вітамін В₆ (піридоксин) міститься в зерні злаків, бобових, картоплі, дріжджах, ма­кусі, печінці, молоці. Бере участь в обміні білків, особливо незамінних амінокислот, жи­рів, вуглеводів та мінеральних речовин, сприяє розвитку природного імунітету.

У разі нестачі цього вітаміну у свиней та птиці виникають дерматити, анемія, судо­роги, паралічі, затримується ріст молодняка, випадає волосся або вовна, гальмується синтез вітаміну В₃ і знижується вміст вітаміну В₁₂.

Вітамін В_с (фолієва кислота) міститься в зеленому листі рослин, хлібних злаках, сої, дріжджах, печінці. Бере участь в утворенні еритроцитів, синтезі нуклеїнових кислот, запобігає жировому переродженню печінки, стимулює функцію статевих залоз, є анти-анемічним фактором і фактором росту.

У разі нестачі фолієвої кислоти у курчат, індичат, поросят розвивається анемія, за­тримується ріст, випадає волосся.

Вітамін Н (біотин) міститься в зерні злакових, овочах, печінці, дріжджах, молоці, синтезується бактеріями травного каналу. За участю біотину і АТФ відбуваються реак­ції карбоксилування — приєднання СО₂ до органічних кислот, біотин бере участь у син­тезі жирних кислот, регуляції функцій нервової системи. Нестача цього вітаміну у птиці супроводжується дерматитами, зниженням виводимості курчат, збільшенням ембріо­нальної смертності, у тварин також розвиваються дерматити, випадає волосся або вов­на, надмірно виділяється шкірне сало сальних залоз (себорея), тому його називають антисеборейним фактором.

Вітамін В₁₂ (ціанкобаламін) міститься тільки в кормах тваринного походження: рибному і м'ясокістковому борошні, молоці, сироватці. Синтезується мікроорганізмами травного каналу. До складу вітаміну В₁₂ входить мікроелемент кобальт. Він бере участь у синтезі нуклеїнових кислот, обміні білків, жирів, вуглеводів, поліпшує ферментну ді­яльність травних залоз шлунка, кишок, печінки і підшлункової залози, знижує вміст жи­ру в печінці, поліпшує засвоєння каротину, відкладання вітаміну А в організмі, стимулює кровотворення, синтез гемоглобіну, тому його називають протианемічним фактором. Значна його роль в утворенні вітаміну В₄ (холіну).

Гіповітаміноз В₁₂ можуть відчути свині, собаки і птиця, жуйні — тільки при нестачі кобальту в раціоні. При цьому порушується білковий обмін, еритропоез, знижується вміст гемоглобіну і виникає анемія, розвиваються розлади нервової системи.

Параамінобензойна кислота (ПАБК) міститься в продуктах рослинного і тваринного походження, багато її в печінці і дріжджах. У разі відсутності цього вітаміну затримуєть­ся ріст і настає посивіння волосся. Крім того, ПАБК входить до складу фолієвої кислоти.

Інозит міститься в листі рослин, зерні злакових, дріжджах, нирках, мозку, щитопо­дібній залозі. Він є ростовим фактором для багатьох мікроорганізмів кишок, стимулює мікробіологічний синтез деяких вітамінів. При нестачі інозиту у мишей затримується ріст, випадає волосся, порушується функція нервової системи і зір. Роль цього вітамі­ну в інших тварин поки що не вивчена.

Вітамін В₁₅ (пангамова кислота) посилює кисневий обмін у клітинах тварин, запо­бігає жировому переродженню печінки, знижує токсичну дію алкоголю та інших хімічних речовин, її використовують для лікування захворювань печінки, серця і судин, емфізе­ми легень, пневмосклерозу.

Вітамін С (аскорбінова кислота) міститься в рослинних продуктах, його багато в шипшині, цитрусових, ягодах чорної смородини, капусті, салаті, картоплі, хвої, зеленій траві. Синтезується в організмі усіх тварин, за винятком мавп і морських свинок.

Роль вітаміну С значна. Він бере участь в утворенні опорних білків — колагену та хондромукоїду, сприяє синтезу і відкладанню глікогену в печінці, стимулює секрецію за­лоз шлунка, необхідний для синтезу деяких гормонів, прискорює загоювання ран, крім того, він підвищує опірність організму до різних інфекційних захворювань, стимулює утворення антитіл, забезпечує нормальну проникність капілярів. У разі нестачі вітаміну С спостерігається загибель цуценят, хутрових звірів; у людей, мавп і морських свинок ви­никає захворювання на цингу. У зв'язку з цим його називають антицинготним вітаміном.

Вітамін Р (цитрин) міститься в рослинних продуктах разом з аскорбіновою кисло­тою і бере участь у різних процесах обміну речовин. Він зміцнює стінку капілярів і ре­гулює їх проникність, сприяє нормалізації тиску крові в судинах. У разі нестачі цього ві­таміну з'являються краплинні крововиливи на шкірі.

Вітамін U (метилметіонінсульфоній) має противиразкову дію, забезпечує нор­мальну структуру і функціонування слизової оболонки травного каналу, має антигістамінну і антиалергічну дію.

Антивітаміни — це сполуки, які за хімічним складом схожі на ті чи інші вітаміни, але мають протилежні властивості.

Антивітаміни відомі не для всіх вітамінів. Відкриті антивітаміни для тіаміну, піриноксину, фолієвої кислоти, біотину, вітаміну К та ін.

Механізм їх дії полягає у конкурентних відносинах з вітамінами при утворенні фер­ментів, з яких антивітамін витісняє вітамін. Утворений фермент уже не має фермента­тивних властивостей.

Печінка, як залоза, відіграє важливу роль у процесах травлення і обміну речовин. Вона має складну систему кровообігу. Кров до неї надходить по печінковій артерії і во­рітній вені, а відходить по печінкових венах до задньої порожнистої вени.

Для вивчення функцій печінки використовують метод ангіостомії, фістулу Екка — Павлова, метод катетеризації судин печінки. За допомогою цих методів вивчають біохі­мічний склад крові, що притікає до печінки і відтікає від неї.

У печінці синтезуються різні органічні речовини: білки, глікоген, жири, фосфатиди, холестерин, здійснюється знешкодження отруйних продуктів азотистого обміну (індолу, скатолу, фенолу, крезолу), які утворюються під час гниття білків у товстих кишках. У першу чергу знешкоджується аміак, який перетворюється на сечовину. В печінці відбу­вається розпад нуклеїнових кислот, окиснення пуринових основ і утворення кінцевого продукту їх обміну — сечової кислоти, печінка бере участь в обміні жиророзчинних віта­мінів, є депо для вітаміну А та його провітаміну каротину. В ній синтезується вітамін В₁₂. Печінка виконує захисну функцію з допомогою зірчастих клітин кровоносних капілярів, здатних фагоцитувати хвороботворні мікроби й отрути. У печінці здійснюється перетво­рення жирних кислот, синтез жирів. При окисненні холестерину утворюються жирні кислоти, які виділяються з жовчю і беруть участь у процесах травлення.

З обміном речовин в організмі тварин тісно пов'язаний обмін енергії. З навколиш­нього середовища в організм постійно надходять з кормом поживні речовини, в яких міститься хімічна або потенціальна енергія. Внаслідок складних перетворень у процесі дисиміляції (катаболізму) ця енергія поживних речовин частково витрачається на про­цеси асиміляції (анаболізму), механічну роботу внутрішніх органів, м'язів, але значною мірою вона перетворюється на теплову енергію.

Кількість енергії, що виділяється організмом, визначають методами прямої і непря­мої калориметрії. Пряму калориметрію виконують з допомогою спеціальних апаратів — калориметричних камер з теплонепроникними стінками. Теплота, що виділяється тва­риною, поглинається водою, яка тече по трубках, розташованих у камері.

Вимірюють різницю температур води, яка притікає і відтікає від камери, і обчислю­ють кількість вивільненої теплоти в джоулях.

Метод прямої калориметрії точніший, ніж непрямої, однак за технікою виконання досить складний.Метод непрямої калориметрії характеризується тим, що енергію вимірюють за ви­діленим вуглекислим газом і використаним киснем. Для цього використовують герметичні респіраторні камери, проте вони за конструкцією досить складні, тому газообмін вивчають за допомогою дихальних масок. У тварин вимірюють кількість ви­дихнутого повітря за певний час, вміст у ньому вуглекислого газу й кисню та обчислю­ють дихальний коефіцієнт — об'ємне відношення видихнутого СО₂ до використаного О₂ (С0₂/0₂).

Під час окиснення вуглеводів дихальний коефіцієнт дорівнює 1, білків — 0,8, жирів — 0,7. Для обчислення утвореної енергії враховують кількість використаного кисню або видихнутого вуглекислого газу, оскільки використання 1 л кисню або виділення 1 л вуг­лекислого газу відповідає утворенню певної кількості теплоти. При окисненні в організ­мі жирів, білків і вуглеводів вивільнюється різна кількість енергії. Так, 1 г жиру дає 38,9 кДж (або 9,3 ккал); вуглеводів — 17,6 кДж (4,1 ккал); білків — 17,6 кДж (4,1 ккал).

Метод непрямої калориметрії з допомогою масок дає змогу вивчати обмін енергії у тварин у різних умовах.

Самостійна робота студентів.

Основний обмін. Навіть в умовах повного спокою тварини витрачають деяку кількість енергії. В організмі безперервно відбуваються різні фізіологічні процеси, які не припиняються ні на хвилину. Здійснюються процеси обміну в клітинах і тканинах, пра­цюють серце, легені, печінка, нирки, залози внутрішньої і зовнішньої секреції, функціо­нують органи нервової системи, підтримується сталість температури тіла. Величину ви­трат речовин і енергії на всі ці процеси характеризує основний обмін — кількість утво­реної в організмі енергії при певному м'язовому спокої, натщесерце і за оптимальної для кожного виду тварини температури навколишнього середовища. На основний об­мін впливають вік і стать, продуктивність, розміри тварини, години доби і року. У моло­дих тварин обмін вищий, у самців обмін також вищий, ніж у самок; у високопродуктив­них корів обмін вищий, ніж у малопродуктивних; у дрібних тварин обмін вищий, ніж у великих. Вдень, а також навесні і влітку обмін вищий, ніж уночі, восени і взимку.

Енергія, що використовується в організмі тварини для утворення різних видів про­дукції, називається продуктивним обміном. Отже, загальна енергетична потреба орга­нізму складається з енергії основного обміну та енергії продуктивного обміну, які необ­хідні для продуктивності і виконання робіт.

Регуляція обміну енергії. Керівна роль у регуляції обміну енергії належить корі великих півкуль головного мозку. На обмін енергії впливає також гіпоталамус, у якому містяться центри вегетативної нервової системи; симпатична нервова система посилює обмін енергії. На обмін енергії впливають також гормони залоз внутрішньої секреції: гіпофіза, щитоподібної залози, надниркових залоз. Гормон щитоподібної залози — тирок­син, надниркових залоз — адреналін посилюють обмін енергії.

Дата добавления: 2014-01-04