Останні роки зростає занепокоєння громадськості щодо шкоди, яку завдає навколишньому середовищу інтенсивне ведення тваринництва. Тваринництво відіграє важливу роль в аграрній економіці. Завдяки збільшенню чисельності населення та доходів попит на продукцію тваринництва підвищується. Щоб його задовольнити, розробили виробничі системи для досягнення дуже високої продуктивності за відносно низьких витрат. У цих системах забезпечення тварин мікроелементами для задоволення їхніх потреб має вирішальне значення для максимального збереження здоров’я та продуктивності.
Добре відомо, що мікроелементи потрібні 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 підтримання здоров’я і продуктивності, а оптимізований раціон із достатнім умістом мікроелементів забезпечує належні структурні, фізіологічні, каталітичні та регуляторні функції (рис. 1).
Знаючи це, виробники збільшують уміст мікроелементів у раціонах тварин, щоб забезпечити їх максимальне здоров’я та виробничі показники. Як наслідок стратегії згодовування мінеральних добавок швидко стали складними. Та більше, оскільки рівень мікроелементів не так чітко визначено, як рівні 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 (рис. 2).
Попри свою незамінність мікроелементи за неправильного застосування можуть мати й токсичний вплив. Тому організм ретельно регулює баланс мікроелементів. Гомеостаз здійснюється двома основними методами: контролем усмоктування в кишківнику та виведенням надлишків. Рівень засвоєння основних мікроелементів — цинк (Zn), мідь (Cu), марганець (Mn) і залізо (Fe) регулюється шляхом усмоктування.
Мікроелементний слід
Щоб забезпечити адекватне споживання мікроелементів, рекомендації щодо мінералів часто містять великий запас, щоб урахувати 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 додавання мікроелементів у раціон 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 разі з оксидом цинку у фармакологічних дозах, взагалі забороняють. Учені підрахували, що приблизно 80–95% доданих Zn і Cu виводяться з гноєм, збагаченим мінералами, що призводить до підвищення концентрації металів у ґрунті. Це токсично впливає на рослини, мікроорганізми й інші види тварин:
• зміна мікробіому ґрунту й підвищення антимікробної резистентності;
• погіршення росту й продуктивності рослин;
• накопичення мікроелементів у харчових продуктах тваринного та рослинного походження;
• накопичення високих рівнів мікроелементів у ґрунтових водах.
Як наслідок, багато досліджень проводять із 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 тварин. Оскільки вони залежать від їхнього росту, розвитку та виробничого статусу, для подолання дефіциту й 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.
Органічно зв’язані мікроелементи
Традиційно неорганічні солі мікроелементів, такі як оксиди й сульфати, додають у склад кормів для задоволення потреб сільськогосподарських тварин у мінеральних речовинах. Проте, незважаючи на те, що вони відносно недорогі, виявилося, що їх застосовують не ефективно.
Дослідження показують, що низький рівень рН у верхніх відділах шлунково-кишкового тракту знижує доступність неорганічних солей, таких як сульфати, спричиняючи їх дисоціацію. Це робить мінерали уразливими до різних поживних речовин і складових антагонізмів, які погіршують усмоктування. Крім того, мікроелементи можуть утворювати нерозчинні осади в тонкому кишківнику, що робить їх недоступними для всмоктування.
Підвищення ефективності застосування мінеральних речовин є ефективним способом покращити здоров’я тварин і зменшити вплив на довкілля. Органічні мікроелементи — мікроелементи в комплексі з амінокислотами або невеликими пептидами все частіше вводять у рецептури замість неорганічних джерел через очевидні переваги їх кращого засвоєння.
Було запропоновано кілька теорій щодо покращення мінеральної доступності органічних мікроелементів. Комплексоутворення мінералів з органічними компонентами збільшує абсорбцію мінералів у кишківнику завдяки зменшенню взаємодії між мінералом й іншими потенційними хелаторами. Це може запобігти утворенню нерозчинних комплексів. Органічне зв’язування металів краще захищає їх від несприятливих антагоністичних ефектів у кишківнику і дає змогу їм досягти кишкової стінки та всмоктатися.
Загалом багато досліджень за останні тридцять років доводять, що органічно зв’язані мікроелементи, порівнюючи 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 умістом біодоступних органічних мікроелементів є стратегією зменшення виділення мікроелементів із відходами тваринного походження.
Екологічно чисті мікроелементи
Наразі на ринку доступний широкий асортимент екологічно безпечних і всебічно адаптованих до потреб тварин продуктів.
Мікроелементи можуть забезпечити поживну цінність для тварини тільки тоді, коли вони засвоюються. Гліцинати й хелати соєвих амінокислот успішно застосовують у годівлі високопродуктивних тварин. Наукові дослідження також показали кращу засвоюваність цих органічно зв’язаних мінералів, як порівняти 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 CuSO4. Результати демонструють, що тварини, які отримували 5 мг Cu у хелатній формі, мали такі самі рівні Cu в печінці, як і тварини, які отримували 20 мг Cu з CuSO4. Та більше, 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 (рис. 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 й хелати соєвих амінокислот. Ці дані також підтверджують, що органічно зв’язані мікроелементи мають підвищену доступність і меншу екскрецію, як порівняти з неорганічними джерелами, що призводить до меншого накопичення важких металів у ґрунті й ґрунтових водах.
Статтю надала компанія «Біохем»
The Ukrainian Farmer
