Реферат: Міністерство освіти україни Харківський національний педагогічний університет імені Г. С. сковороди

Міністерство освіти україни

Харківський національний педагогічний

університет імені Г.С. сковороди


На правах рукопису


Коц Віталій Павлович


УДК 636.5.084.087.72.087.73


взаємодія вітамінів а і е та ряду мікроелементів в організмі курей залежно від їх рівня в кормі


03.00.13 – фізіологія людини і тварин


Дисертація на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук


Науковий керівник: Іонов Ігор Анатолійович,

доктор сільськогосподарських наук


Харків – 2005


ЗМІСТ




Стор.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ І ТЕРМІНІВ ……...

4

ВСТУП ...................................................................................................…..

5

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ......................................................…..

12

1.1.

Особливості дії мікроелементів в організмі сільськогосподарської птиці .........................................................


12

1.1.1.

Потреба птиці в цинку та його вплив на обмін речовин ............

12

1.1.2.

Вміст марганцю в кормах та тканинах птиці і його вплив на обмін речовин в організмі сільськогосподарських тварин ........


23

1.1.3.

Забезпеченість організму птиці селеном та його участь в обмінних процесах ......................................................…………...


27

1.2.

Взаємодія між цинком, марганцем, селеном і вітамінами А та Е .......................................................................................................


34

1.3.

Продуктивні якості птиці залежно від її забезпеченості цинком, марганцем та селеном......................................................


39
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА ......………………………………

43

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ .......................……

43

2.1. Схема досліджень ...................................................................…….

43

2.2. Методи досліджень . .........................................................................

2.2.1. Визначення вмісту вітамінів і каротиноїдів у тканинах птиці.......

2.2.2. Визначення вмісту мікроелементів у тканинах птиці ....................

50

50

51

2.3. Характеристика використаних реактивів .......................…….........

54


РОЗДІЛ 3. ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ....................……


55

3.1

Вміст цинку і марганцю в компонентах комбікорму та їх накопичення в тканинах курей ...................................................


55

3.1.1
Вміст вмісту цинку, марганцю і селену в компонентах комбікормів....................................................................................

55

3.1.2

Концентрація мікроелементів у органах та тканинах курей.....

57

3.2

Вміст цинку в органах курей залежно від його надходження з комбікормом і вплив різної забезпеченості цинком на біохімічні та продуктивні якості птиці ......................................


59

3.2.1.

Вміст цинку в органах курей залежно від його надходження з комбікормом .................................................................................


59

3.2.2.

Вміст вітамінів А та Е в органах курей залежно від рівня цинку в раціоні ..............................................................................


62

3.2.3.

Вплив різної забезпеченості організму курей цинком на біохімічні показники .....................................................................


65

3.2.4.

Продуктивні якості курей залежно від різної забезпеченості їх організму цинком ....................................................................

Вміст марганцю в органах курей залежно від його надходження з комбікормом і вплив різної забезпеченості марганцем і селеном на біохімічні показники та продуктивні якості птиці ....................................................................................

Вміст марганцю та вітамінів А та Е в органах курей залежно від його надходження з комбікормом.........................................


68

3.3



70

3.3.1


70

3.3.2

Особливості функціонування ферментативної антиоксидантної системи курей залежно від надходження марганцю та селену …………………………….........................



72

3.3.3

Продуктивні якості курей-несучок залежно від різної забезпеченості їх організма марганцем та селеном …………..


77

3.4

Вплив добавок цинку, марганцю, селену і вітаміну Е на обмін речовин в організмі ремонтного молодняка курей, живу масу та збереженість .............................................................................



80

3.5

Вплив комплексної мінерально-вітамінної добавки в раціоні курей-несучок на обмін речовин в організмі та їх продуктивність ………………………………………………...



85

3.6.

Виробнича перевірка дії комплексної мінерально-вітамінної добавки для курей-несучок …………………….........................


88










РОЗДІЛ 4. УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ ………..

92

ВИСНОВКИ ……………………………………………………………….

108

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ …......................................……

110

^ СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ І ТЕРМІНІВ


АК - аскорбінова кислота

АО-система - антиоксидантна система

ВРО - вільно-радикальне окислення

ГПО1 - селензалежна глутатіонпероксидаза, яка містить

у своїй молекулі 4 Se2+

ГПО2 - селеннезалежна глутатіонпероксидаза, яка не

містить селену

ДАК - дегідроаскорбінова кислота

КК - карбонові кислоти

ДК - дієнові кон'югати

МДА - малоновий діальдегід

ПНЖК - поліненасичені жирні кислоти

ПОЛ - перекисне окислення ліпідів

СОД - супероксиддисмутаза

ТБК - тіобарбітурова кислота

GSH - глутатіон відновлений

GSHG - глутатіон окиснений

GSH-R - глутатіонредуктаза

GSH-S-T - глутатіон-S-трансфераза

GPx - глутатіонпероксидаза

NAD - нікотинамідаденіндинуклеотид окиснений

NADH - нікотинамідаденіндинуклеотид відновлений

NADP+ - нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат окиснений

NADPH - нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат відновлений
ВСТУП

^ Актуальність теми. Забезпечення високої життєздатності і інтенсивного росту сільськогосподарської птиці є актуальною науково-практичною проблемою сучасного птахівництва. Це створює передумови для розробки нових принципів оцінки поживності кормів за широким спектром елементів живлення, що дозволяє не тільки задовольняти фізіологічні потреби тварин у поживних речовинах, але й збалансувати їх, забезпечивши таким чином високу продуктивність і ефективне використання кормів [16, 52, 84].

Сучасні норми годівлі птиці передбачають збалансування раціонів за широким комплексом незамінних факторів живлення. Серед таких факторів годівлі, що здійснюють суттєвий вплив на інтенсивність росту, продуктивність курей та біологічну цінність продукції, важлива роль належить мікроелементам і жиророзчинним вітамінам, особливо ретинолу та токоферолу [61, 65]. В організмі птиці мікроелементи входять до складу різноманітних біологічно активних сполук: ферментів, вітамінів, гормонів [152].

Однак, успіхи, досягнуті у вивченні дії ретинолу і токоферолу на організм тварин, недостатньо торкнулися їх мінерального обміну. У літературі є лише невелика кількість даних про зміну вмісту деяких мікроелементів (марганцю, міді, цинку) в організмі птиці при різній його забезпеченості цими вітамінами [286].

Активація біосинтетичних процесів в організмі під впливом додаткового внесення марганцю, селену та цинку сприяє підвищенню середньодобових приростів курчат-бройлерів, несучості птиці протягом всього періоду вирощування. Проблема забезпеченості птиці вітамінно-мінеральним комплексом відноситься до однієї з найбільш актуальних науково-практичних проблем живлення тварин.

Птиця відчуває велику потребу в неорганічних речовинах, і це пов'язано з інтенсивним обміном речовин у її організмі. З кожним знесеним яйцем виводиться 7,0 г макро- і мікроелементів, для відновлювання яких із кормом птиця щодня повинна одержувати 25-30 г неорганічних речовин. При цьому потреба в них коливається залежно від віку, продуктивності та технології утримання. Дія ряду мікроелементів, зокрема селену, марганцю, цинку найбільш повно проявляється в їх тісному контакті з різноманітними вітамінами. Проте, на практиці часто не враховується ступінь вітамінної забезпеченості і специфічний зв'язок між рядом мікроелементів та вітамінів [243].

З іншого боку, цинк і марганець входять в активний центр другого важливого антиоксидантного ферменту супероксиддисмутази (СОД): Zn-залежна СОД (Zn-СОД) знаходиться в цитоплазмі, а Мn-залежна СОД – у матріксі мітохондрій. Поряд з вітаміном Е, ці ферменти є одними із головних антиоксидантних ферментів, які здійснюють інактивацію радикалів і відповідно зменшують загальний токсичний ефект активних форм кисню [31, 49]. Відомо, що з більш 600 ферментів, які виявлені в живих організмах, більш 180 є металоензимами [23].

Фізіологічна потреба птиці у вітамінах Е і А, селені та марганці і цинку в більшості випадків забезпечується недостатньо, що зумовлено їх низьким вмістом в кормах [129, 153]. У зв'язку з цим, з’ясування оптимальної потреби птиці в цих речовинах, виходячи з їх впливу на обмін речовин і фізіологічні функції в тварин, має важливе наукове і практичне значення. При взаємодії токоферолу і ретинолу з антиоксидантами інших класів, вони є найважливішими регуляторами.

Приймаючи до уваги підвищену потребу високопродуктивних сучасних кросів курей у вітамінах А та Е і ряді мікроелементів, в останні роки багато уваги приділяється виявленню взаємовідносин цих вітамінів і мікроелементів в організмі птиці, а також виявленню можливості підвищення забезпеченості тканин цими речовинами завдяки різним кормовим добавкам. З’ясування ступеня засвоєння вітамінів на різному фоні мікроелементів, як дефіциту, так і надлишку, є важливим фактором підвищення продуктивних якостей птиці.

Крім того, до цього часу не проводилось систематичного вивчення особливостей обміну вітамінів А і Е у взаємозв’язку з надходженням різних рівнів цинку, марганцю та селену в залежності від їх вмісту в кормових компонентах, а також залежно від віку і продуктивності курей. Дані, що були отримано раніш, не завжди рівнозначні, іноді суперечливі.

Підсумовуючи вищезазначене, для розробки засобів, спрямованих на підвищення вітамінної та мінеральної забезпеченості організму птиці, її антиоксидантного статусу, необхідно провести, перш за все, вивчення вмісту цих речовин у кормових засобах, які використовуються для живлення птиці, а також їх накопичення в різних тканинах, дослідження впливу різних рівнів вітамінів А та Е і мікроелементів на різні сторони обміну речовин, що потребує проведення відповідних експериментів. Висвітлення окремих ланок цього впливу є актуальним і важливим з точки зору пізнання механізмів взаємодії вітамінів і мікроелементів та окремих ланок антиоксидантного захисту в птиці. Отримані результати дозволять проводити прогнозування біологічних порушень при нестачі чи надлишку біологічно активних речовин до організму і обґрунтовувати нові напрямки наукових досліджень, стануть теоретичною основою для розробки засобів, спрямованих на інтенсифікацію продуктивних якостей птиці.

^ Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота є складовою частиною досліджень, виконаних згідно з планом науково-дослідних робіт відділу фізіології, біохімії та живлення птиці Інституту птахівництва УААН протягом 1995-2000 рр. в межах виконання завдань: “Вивчити взаємодію жиророзчинних вітамінів і мікроелементів у організмі курей в онтогенезі і розробити структуру вітамінно-мінерального преміксу для курчат раннього віку”, № державної реєстрації 0197V009423.

^ Мета і завдання дослідження. Метою роботи було визначення взаємодії мікроелементів цинку, марганцю та селену і вітамінів А та Е в організмі племінних курей-несучок, тканинних особливостей їх накопичення, пошук шляхів підвищення вітамінного та антиоксидантного статусу організму, а також визначення впливу на продуктивні якості та деякі біохімічні показники обміну речовин.

Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

Визначити рівні цинку, марганцю та селену в інгредієнтах комбікормів для птиці;

Визначити рівні цинку, марганцю та селену в органах та тканинах молодняка та дорослих курей;

Вивчити особливості накопичення мікроелементів в органах та тканинах залежно від вітамінної забезпеченості організму;

Вивчити вплив різних рівнів Zn, Se і Mn на А- і Е-вітамінну забезпеченість птиці;

Вивчити особливості спільної дії вітаміну Е і селену на процеси перекисного окислення в організмі птиці;

Вивчити вплив мінерально-вітамінних добавок на продуктивні якості птиці.

^ Об’єкт дослідження: кури дорослі, курчата, ембріони, корма, тканини та органи птиці.

Предмет дослідження: показники А-, Е-вітамінної забезпеченості організму птиці в динаміці, вміст мікроелементів в кормах та тканинах птиці, показники системи перекисного окислення ліпідів.

^ Методи досліджень: стан Е-вітамінної забезпеченості птиці визначали за вимірюванням рівня вітаміну Е після проведення тонкошарової хроматографії на сілікагелі та проведення кольорової реакції на пластині за методом Сурая П.Ф. і інш. [115]; визначення вітаміну А проводили спектрофотометром з використанням кольорової реакції з трифторідом бора [115]; вміст малонового діальдегіду (МДА) визначали за методом Onkawa H. із співавторами в модифікації [132, 236] з використанням реакції з тіобарбітуратовою кислотою; визначення вмісту цинку після мінералізації тканини визначали за методом В.Я. Шустова [137] з кольорореагентом, марганцю – персульфатним методом Ю.Б. Філіповича [125], селену – за методом М.І. Романової [99].

^ Наукова новизна отриманих результатів.

Вперше проведено порівняльне вивчення динаміки вмісту мікроелементів цинку, марганцю та селену, які входять в склад антиоксидантних ферментів, активності цих ферментів в тканинах курей, вмісту продуктів ПОЛ і жиророзчинних вітамінів. Показано, що збагачення раціону цими мікроелементами та вітаміном Е сприяє підвищенню антиоксидантного статусу організму та зниженню рівня перекисних процесів у тканинах, що сприяє підвищенню відтворних та продуктивних якостей курей.

У результаті проведених досліджень встановлено кореляційний звязок між рівнем мікроелементів в кормі, їх накопиченні в органах і тканинах та активністю перекисного окислення ліпідів. Нестача мікроелементів, що вивчались, приводить до зниження активності глутатіонзалежних ферментів.

Дані, які висвітлюють одночасно сумісне введення мікроелементів та вітамінів А та Е, що сприяє максимальному гальмуванню перекисних процесів, отримані вперше.

Визначена спроможність, завдяки використанню комплексної вітамінно-мінеральної добавки, впливати на біологічну активність окремих ланок антиоксидантної системи крові та інших тканин птиці, що приводить до підвищення заплідненості яєць, виводу молодняка та несучості курей.

^ Теоретичне і практичне значення роботи. Отримані результати розширюють і поглиблюють сучасні уявлення про вікові та тканинні особливості накопичення мікроелементів цинку, марганцю, селену, вітамінів А та Е, вільнорадикальних процесів, можливість їх корекції в організмі сільськогосподарської птиці. Отримані результати розширюють розуміння механізмів активності антиоксидантної системи і можуть бути основою для розробки науково обґрунтованих схем регуляції обміну речовин за допомогою різних біологічно активних кормових добавок.

На основі отриманих результатів рекомендується для підвищення відтворних та продуктивних якостей курей-несучок використовувати комплексні добавки підвищених доз вітамінів Е та А, цинку, марганцю та селену у вигляді добавок до раціону.

^ Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота містить результати досліджень, отриманих здобувачем при виконанні науково-дослідних робіт згідно з тематичним планом науково-дослідної установи, що підтверджується робочими програмами і звітами про науково-дослідницькі роботи. У закінченій дисертаційній роботі особисто здобувачеві належать: визначення вмісту мікроелементів та жиророзчинних вітамінів в постнатальному онтогенезі курей; продуктів ПОЛ та проведення порівняльного вивчення активності антиоксидантних ферментів, пошук критеріїв для поглиблення оцінки вітамінної забезпеченості птиці за умов аліментарного надходження мікроелементів; детальне вивчення досягнень науки в цьому питанні; оцінка антиоксидантної дії вітамінів та мікроелементів, на підставі яких проведено аналіз і узагальнено отримані результати про взаємодію вітамінів та мікроелементів і їх впливу на продуктивні якості птиці; виконання біохімічних досліджень; формулювання висновків.


^ Апробація результатів дисертації.

За основними положеннями дисертаційної роботи зроблено доповіді на:

Міжнародній науковій конференції ветеринарної медицини Дніпропетровського аграрного університету (м. Дніпропетровськ, 2001);

III Українській конференції по птахівництву з міжнародною участю (м. Алушта, 2001);

II Міжнародній науково-практичній конференції ”Динаміка наукових досліджень - 2003” (м. Дніпропетровськ, 2003);

VII Міжнародній науково-практичній конференції “Наука і освіта -2004” (м. Дніпропетровськ, 2004);

III Міжнародній науково-практичній конференції ”Динаміка наукових досліджень - 2004” (м. Дніпропетровськ, 2004);

Результати наукових досліджень доповідалися на засіданнях вченої ради, ради молодих вчених в Інституті птахівництва УААН (1998-2001 р.).

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковано в 3 статтях у наукових фахових виданнях, 5 - у матеріалах і тезах доповідей конференцій. У наукових працях особистий внесок здобувача полягає в проведенні експериментальних досліджень на 90% (постановка досліду, взяття проб на аналіз, вимірювання активності ферментів, вмісту вітамінів та мікроелементів, продуктів ПОЛ в біологічному матеріалі, статистична обробка результатів та їх аналіз, формулювання висновків).
^ Розділ І ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

Всі мінеральні речовини залежно від їхньої біологічної ролі умовно поділяють на три основних групи: 1) життєво необхідні для організму (біотичні); 2) ймовірно (умовно) необхідні; 3) біологічна роль яких мало вивчена чи зовсім невідома. По значимості дії в організмі тварин і птиці вітаміни А і Е, цинк, селен і марганець відносяться саме до першої групи.

Птиця відчуває велику потребу в неорганічних речовинах, і це пов'язано з інтенсивним обміном речовин у її організмі. З кожним знесеним яйцем виводиться 7,0 г макро- і мікроелементів, для відновлювання яких із кормом птиця щодня повинна одержувати 25-30 г неорганічних речовин. При цьому потреба в них коливається в залежності від віку, продуктивності та технології утримання.


1.1. Особливості дії мікроелементів в організмі сільськогосподарської птиці

1.1.1. Потреба птиці в цинку та його вплив на обмін речовин

Біологічна роль цинку для тваринного організму різноманітна в зв'язку з тим, що він виступає в якості одного із компонентів цілого ряду ферментів або виконує функцію активатора цілого ряду ензимів [28, 95, 178].

Цинк є складовою частиною карбонатдегідратази еритроцитів, а тобто є незамінним елементом біологічної системи .

У даний час цинк знайдено в складі більш ніж у 200 металоферментів, які беруть участь у найрізноманітніших метаболічних процесах, включаючи синтез та розпад вуглеводів, жирів, білків та нуклеїнових кислот. Ферменти, що містять цинк, належать до всіх шести відомих класів 74, 80, 211, 231. Але, в найбільшій кількості представлені в класі гідролаз, які каталізують 27 різних реакцій, особливо серед тих, що діють на пептидні (карбоксіпептидази, амінопептидази, протеїнази) та складні ефірні зв’язки (лужна фосфатаза та інші) 28, 87.

Карбоксипептидаза відіграє важливу роль у процесах тканинного дихання, сприяє підтримці кислотно-лужної рівноваги, бере участь у процесах утворення шкаралупи. Високий рівень цинку в еритроцитах утворений значною концентрацією в них саме ферменту карбоангідрази, оскільки між активністю ферменту і кількістю цинку є прямий взаємозв'язок [137]. Zn- і Mn- залежна супероксиддисмутаза, яка є ключовим ферментом в системі антиоксидантного захисту еритроцитів, сприяє підтримці антиоксидантного статусу організму, що важливо для підтримки високої стійкості організму до різних стрес-факторів [170].

У біохімічних реакціях продукти ПОЛ виступають, як активні окислювачі. При високих концентраціях вони можуть пошкоджувати клітинні мембрани і органели, викликаючи набухання і лізис мітохондрій і мікросом, гемоліз еритроцитів, пошкодження цитохромів, підвищують вміст ліпофусцину в клітині [77]. Вільні радикали викликають полімеризацію білків і розрив їх поліпептидного ланцюга, деполімеризацію ДНК, інактивацію ферментів. Особливо виражена пошкоджуюча дія перекисів на клітинні мембрани в тканинах при нестачі вітаміну Е в раціоні. Ряд мікроелементів, у тому числі і цинк, синтетичних антиоксидантів і вітамін Е зменшують пошкоджуючу дію перекисів [28, 59, 95].

Цинк також входить до складу деяких гормонів: глюкагону, фолікуліну, тестостерону, пролану, тимуліну та інших 24, 74, 129, 211. Усе більше накопичується даних у захист концепції, що цинк має в організмі птиці в першу чергу структурну функцію, а потім уже каталітичну, він спроможний стабілізувати структуру ряду макромолекул, наприклад, структуру РНК. Поряд із вітаміном Е цинк виконує відповідну роль у функціонуванні мембран клітин, у підтримуванні їхньої цілісності [53, 59, 178].

У літературі зустрічаються різноманітні думки відносно потреби курей у цинку 37, 60, 181, 211. Ця величина знаходиться за різними даними в межах від 25 до 80 мг на 1 кг корму. Так, згідно даних одних авторів 181, 211, потреба в цинку для 1-3-тижневих бройлерів складає 40 мг/кг, а для курей-несучок – 50 мг/кг. За іншими рекомендаціями [98] норми добавок цинку в комбікормі складають: для молодняку яєчних, м’ясних курей при утриманні на підлозі – 50 г/т, для дорослих яєчних, м’ясних курей, курчат-бройлерів – 60 г/т, для молодняку м’ясних курей при клітковому утриманні у віці 8-26 тижнів – 70 г/т.

Погляди різних авторів відносно оптимального рівня цинку в комбікормі курчат відрізняються, так за І. Я. Пахомовим 88, він складає 50 мг/кг сухої речовини, за Р.С.Беліченко 15 – 25 мг/кг комбікорму, за І.В.Догадаєвою 38 - 44-64 мг/кг раціону та 40 мг/кг згідно NRC 211. Більш суттєво цинк впливає на ріст півників, ніж курочок, особливо на ранніх стадіях розвитку 38. На думку В.Ю.Міцика 81, оптимальною дозою цинку для курчат є 0,5 мг/кг живої маси, що підвищує приріст на 22,1%.

Середня потреба птиці в цинку згідно з різними джерелами складає (мг/кг корму): в курчат - 60-80, індичат - 50-70, перепелят - 90, у дорослих несучок - 50-70, яка різко зростає при підвищеній несучості [98].

Розбіжності в результатах досліджень потреби птиці в цинку можна пояснити тим, що на даний показник впливають багато факторів, які не завжди були ідентичні при проведенні дослідів 88. Наприклад, відомо, що потреба курей-несучок у цинку збільшується до початку яйцекладки 129, а також при використанні комбікормів, які містять високобілкові рослинні компоненти, особливо при згодовуванні їм соєвого білка - на 20-30 мг/кг порівняно з напівсинтетичним 38; при вмісті кальцію в комбікормі птиці більше 0,3%. При цьому на кожний додатковий 0,1 % кальцію необхідно додавати 16 мг/кг цинку 24. Потреба курчат у цинку значно підвищується при заміні тваринного білка рослинним.

Різні кормові засоби значно відрізняються за вмістом цинку [37, 73, 119]. Виключно бідним джерелом даного мікроелемента є коренеплоди [129]. Багаті ним висівки, сухі дріжджі, хвоя, зерна злакових та бобових, м’ясо-кісткове та рибне борошно [24, 98, 129]. Вміст цинку в стандартних комбікормах сільськогосподарської птиці помірний за рахунок компонентів комбікорму і складає в середньому 25–30 мг/кг сухої речовини і в більшості випадків він не задовольняє потреби птиці в цьому мікроелементі 24.

Аналіз вмісту цинку в кормах ряду регіонів України свідчить про нестачу цього мікроелемента [64]. На нестачу в кормах цинку для задоволення потреб птиці в цьому мікроелементі вказують і зарубіжні роботи [156].

Птиця не має депо цинку і тому нестача його виявляється швидко. За даними досліджень Берзинь Н.І. найінтенсивніше акумулюється цинк у кістках [16].

Всмоктування цинку в курей відбувається в залозистому шлунку та верхньому відділі тонкого кишечнику 16, 55, 72, 221, 285. Рівень абсорбції в шлунково-кишковому тракті пов’язаний з вмістом цинкзв’язуючих лігандів, але при надлишку він добре засвоюється і при відсутності лігандів 289. На інтенсивність абсорбції цинку, крім перерахованих факторів, впливають якісний та кількісний склад корму, об’єм спожитих кормів, а також використана форма мікроелемента 80, 86, 187. Так, на думку цих авторів підвищений вміст білку в комбікормі покращує всмоктування цинку, напевно, за рахунок амінокислот. Відомо, що лізин, цистеїн, гліцин та глутамат стимулюють цей процес. При низькобілковому раціоні засвоєння цинку, навпаки, знижується 80. На процеси засвоєння цинку негативно впливає введення їх з кормом, багатим целюлозою, вуглеводами, що слабо розщеплюються. При цьому спостерігається значна втрата цинку. Цинкзв’язуючий білок містить сульфгідрильні групи, блокування яких міддю, кадмієм, ртуттю або іншими хімічними елементами пригнічує всмоктування цинку 55, 129. Високий рівень кальцію, фосфору, фітинової кислоти, фітати, цинкзв’язуюча речовина бобових, аргінін, клітковина також затримують абсорбцію цинку і можуть бути причиною вторинної недостатності його в свиней та птиці 24, 36, 55, 88, 129, 255. Потреба птиці в ньому зростає при використанні чисто рослинних комбікормів, особливо із соєвим та кунжутним шротами як джерелом протеїну 24, 38, 239. Надлишок жиру також гальмує його абсорбцію 38, 73.

Для ефективного всмоктування цинку в організмі птиці синтезується ряд білків-переносників. З тканин курей виділено металотеінеін, білок, який з високою здатністю може зв'язувати цинк [215].

Цинк утворює комплекси не тільки з білками, але і з амінокислотами, нуклеотидами [18]. Вивчення кістяка курчати при недостачі цинку в кормі показало значне порушення синтезу колагена при вираженому зниженні активності колагенази. Зниження синтезу колагена в курчат при недостатності цинку в кормах, імовірно, може бути результатом загального пригнічення синтезу білка в організмі за рахунок зміни активності РНК-полімерази [15, 211]. Встановлено, що недолік цинку гальмує синтез ДНК, активність тимідин-кінази і ДНК-полімерів у ссавців [87, 95].

Будучи структурно та функціонально тісно пов'язаним із ферментами, гормонами, нуклеїновими кислотами, цинк впливає на основні життєві процеси, що протікають в організмі. На асиміляцію цього мікроелементу впливає ряд чинників, одним з яких є вітамін А.

Відзначено, що солі цинку володіють відносно низькою токсичною дією, особливо при пероральному введенні [86].

Вік птиці впливає на концентрацію в тілі ряду мікроелементів, зокрема цинку. Більш високі концентрації спостерігаються в більш ранньому віці птиці (від 4 до 11 діб). У той же час стать птиці має незначний вплив на концентрацію в тілі, як цинку, так і заліза, міді і марганцю [200, 201].

Надходження цинку в організм птиці, особливо в період продуктивності, повинно бути постійним. У той же час, кури мають високу толерантність до надлишку цинку в раціоні в порівнянні з іншими сільськогосподарськими тваринами (телятами і поросятами). Птиця може, без видимої патології, рости і розвиватися на раціонах, що містять цинк у кілька разів вище норми, тривалий час [211].

Надлишок цинку у кормах малоймовірний, але може виникати при зберіганні вологих кормів в оцинкованому посуді або передозуванні його добавок у комбікормах. Птиця переносить без помітних наслідків його 20-кратні дози – до 1000 мг/кг 55.

Токсичний ефект виявляється лише при дачі препаратів цинку в кількості більш 1500 мг/кг корму. При цьому величина токсичної дози залежить від виду сполуки (окис цинку менш токсичний, ніж сульфат, чи хлорид, карбонат) і джерела білку в раціоні (соєвий шрот знижує токсичну дію високих доз цинку). Це пояснюється тим, що протеїн сої перешкоджає використанню цинку курчатами, у меншій мірі каченятами і знижує в 2-3 рази його відкладання в тканинах. Засвоюваність цинку знижується за рахунок зв'язування останнього фітиновою кислотою, що міститься в соєвому протеїні в кількості 0,5-0,6 %.

У качок в порівнянні з іншими видами сільськогосподарської птиці є органи та тканини, що містять підвищену в 10 разів кількість цинку порівняно з іншими. Наприклад, багато його в панкреатичній залозі [273].

У практиці годівлі часто використовують різні сполуки цинку: оксид, сульфат, хлорид, карбонат та інші 86, 180. Встановлено, що цинк у вигляді сульфіду або металічного порошку практично не засвоюється організмом курчат. Доступність його із хлориду нижче, ніж із карбонату та сульфату 55. А при порівнянні оксиду, сульфату та карбонату з’ясували, що їх ефективність для курчат зменшувалася у вказаному порядку 247. За іншими даними, оксид цинку – менш біологічно активна форма, ніж семиводний сульфат 276. У проміжному обміні найкращою вважають біодоступність цинку з амінокислотних хелатів (цинк–гліцин, цинк–цистин, цинк–лізин) 30, 55,. Наприклад, цинк–метіонін на 206% більш біологічно доступний для курчат, ніж сульфат 211.

При вивченні засвоєння цинку із неорганічних джерел курчатами-бройлерами виявлена властивість кращого засвоєння Zn з його сульфату, цинк-метіоніну і карбонату. Біологічне засвоєння цинку із всіх трьох джерел (оцінене по критеріям живої маси, затрат корму на одиницю приросту) не відрізнялось. При використанні в якості критерію вмісту цинку в печінці, кістковій тканині, встановлено підвищене засвоєння цинку (на 6 %) із цинк-метіоніну в порівнянні з неорганічними його сполуками – сульфатом і карбонатом. Засвоєння цинку із карбонату займає проміжне місце між сульфатною формою і цинк-метіоніном [63, 67, 113]. В дослідах з введенням цинку в вигляді водного розчину хлориду цинку відмічено збільшення його вмісту в сироватці крові [250].

Як свідчить ряд робіт по вивченню засвоєння цинку, цинкове поглинання вище у птиці з цинковим мікроелементозом [215, 250].

Дослідження по засвоєнню мікроелементів показали, що протягом періоду від 0 до 40 днів, з введеної кількості мікроелементів у тілі птиці залишалося 6 % Zn, 10 % Fe: 0.2 % Мn і 6 % Cu, відповідно від 90 % до 99 % виділялося [200, 201]. Цинк, що всмоктався, із плазми крові надходить, по-перше, у кістки, печінку та інші м’які тканини. Швидкість обміну цього мікроелементу в різних тканинах не однакова. Цинк, що міститься в плазмі, печінці, підшлунковій залозі, кістках складає швидко обмінний резервний фонд. При дефіциті в кормі він помірно вилучається із цих органів без зміни концентрації в м’язах або мозку. При гострому дефіциті цинку швидкість його вилучення не компенсує витрат і виникають явища недостатності 24, 28.

Цинкова недостатність у курчат вперше була експериментально відтворена в лабораторії Місурійського університету D. L. O’Dell у 1957 році [233]. При дефіциті цинку в організмі тварин спостерігається зниження активності ряду ферментів, зменшення продукції гормонів, гальмування синтезу білка та нуклеїнових кислот, порушення ділення клітин 15, 87, 95, 129, 211.

Цілісність ферментативної системи вимагає адекватного всмоктування цинку. Якщо рівень засвоєння низький, може відбуватися швидке збільшення активних метаболітів кисню, підвищення рівня перокисного окислення багатоненасичених фосфоліпідів, і, як результат - руйнування мембранної структури клітини [170].

У птиці спостерігаються такі характерні ознаки цинкової недостатності: ненормальне оперення (порушується ріст та зміна пір’я, підвищується його ламкість та випадіння, зустрічається депігментація) 15, 48, 51, 129, враження кінцівок (трубчасті кістки стають короткі та тонкі, потовщення та скривлення суглобів, порушення кальціфікації) 51, 129, хиткість ходи, мала рухливість та дерматити паракератозного типу 24.

Дефіцит вмісту цинку в комбікормах сільськогосподарської птиці проявляється в погіршенні споживання корму, зниженням приросту маси та несучості, в запізненні наставання статевої зрілості, погіршенні якості яєць, їх низькій заплідненості та виводимості, в ненормальному розвитку ембріонів (скривлення хребта, потворність голови, набряки, аномалії розвитку головного мозку, очей та інших органів), а також в отриманні слабкого некондиційного молодняку 24, 48, 55, 210.

Крім того, дефіцит цинку в організмі птиці може викликати глибокі порушення природної резистентності і механізму захисту [18]. Ряд досліджень [211] продемонстрували вплив цинку на розвиток і функціонування імунокомпетентних органів тварин. Його нестача є причиною глибоких анатомічних порушень лімфоїдних тканин тварин, пригнічення утворення антитіл, зниженням кількості лімфоцитів, що циркулюють у крові, викликає гіпоплазію тімусу, селезінки, кишкових лімфоїдних утворень. Ці зміни можуть приводити в наступний час до атрофії даних органів і тканин. Тривалий дефіцит цинку в раціоні здійснює депресуючий вплив на тімус, отже, і на систему Т-лімфоцитів. Це в свою чергу може приводити до розвитку повторних імунологічних дефіцитів за рахунок пригнічення функцій самих Т-лімфоцитів (гіперчутливість уповільненого типу, цитотоксичність та ін.).

Для функції Т- та В-лімфоцитів також важливе значення має цинквміщуючий фермент нуклеозидфосфорилаза, що бере участь у катаболізмі пуринів 81, 211. Під впливом цинку підвищується фагоцитарна активність лейкоцитів 81. Він необхідний для клітинної взаємодії, що забезпечує цілісність імунної системи 211. Відомо також, що цинк перешкоджає росту бактерій та блокує бактеріальне розмноження 24, 211. Застосування антибактеріальних препаратів, зокрема, фармазину і тетрацикліну паралельно із сірчанокислими солями марганцю, цинку, міді при бактеріозі курчат, зумовлює більш високий лікувально-профілактичний ефект, за умов лікування одними антибіотиками. Це обумовлюється тим, що при застосуванні цих речовин спостерігається зниження рівня мікроелементів марганцю та цинку, яке більше виражено в м'язах і печінці, а менше в трубчатих кістках, а посилене виведення їх з організму зареєстровано в посліді [105].

Крім того, дефіцит мікроелементу цинку приводить до довготривалого загоєння ран [152]. Цинк, напевно, стабілізуюче діє на цитоплазматичні мембрани, перешкоджаючи вивільненню гідролітичних ферментів - катепсину D та колагенази, що контролюють швидкість розпаду уражених тканин. Існують також дані, що цинк видозмінює протікання запального процесу та прискорює синтез колагену при загоюванні ран.

За даними А.Уайта [124] недолік цинку викликає в курчат ознаки порушення епітелію кишково-шлункового тракту з розвитком моноцитоза, в ссавців - порушував імунну відповідь (клітинний імунітет) [234].

Відомо, що при дефіциті цинку в кормі щурів спостерігається зниження вмісту вітаміну Е у сироватці крові і, як наслідок, пригнічується сперматогенез та розвиток первинних і вторинних статевих ознак у самців, хід усіх етапів статевого циклу у самок. При цьому чутливість до дефіциту в самців більша, ніж у самок, а в молодих тварин значно вище, ніж у дорослих 10, 129. Тривала нестача цинку викликає затримку розвитку сім’яників, їх придатків, передміхурової залози та гіпофізу, атрофію яєчників та сперматогенного епітелію сім’яників, безпліддя 48, 129, 131.

Надзвичайно важлива фізіологічна роль цинку в організмі тварин обумовлена тісним зв’язком з дією основних регулюючих систем – гормонів, ферментів та вітамінів 96. Активізуючи їх діяльність, цинк підвищує загальний обмін речовин. В організмі практично немає такого важливого життєвого процесу, який не був би пов’язаний із цинком: ріст, розвиток, відтворюва