|
|
Существует значительная
вариабельность в содержании минеральных веществ в живых организмах, но без
них метаболизм вообще невозможен. Весьма вероятно, что уже у самых древних
форм жизпи па Земле мипсралг.пые вещества играли роль регулирующих факторов.
Процессы аккумуляции и выделения энергии, а также синтез белков, жиров, и
углеводов невозможно представить себе без фосфора (АТФ и АДФ). Следовательно,
процесс синтеза АТФ должен был существовать на самых ранних этапах развития
жизни.
При частичной недостаточности минеральных веществ
организмы вынуждены были приспособляться к этим условиям: выживали те, в
генетической структуре которых была заложена способность к адаптации.
Практически полное отсутствие какого-либо элемента означало гибель растений и
животных. Такие случаи, по меньшей мере в эволюции растений, были крайне
редки или даже совсем не возникали. Животные, населявшие моря, тоже вряд ли
страдали от недостатка какого-либо минерального элемента. Переход к паземпому
образу Жизни потребовал формирования минерального обмена совершенно нового
типа. Избыток поваренной соли, с которым должны были бороться обитатели
соленых вод, при переселении животных в пресные водоемы утратил свое
значение. Переход от водного образа жизпи к наземному обусловил корепное
изменение патриевого обмена, поскольку источники питания паземных животных
(растения) содержат мало натрия.
Подобным же образом животные организмы вынуждены были
приспособиться к ограниченному поступлению некоторых других элементов, а
также к их избытку. Те виды, которым это легче удавалось, расселились
преимущественно в районах с избыточным содержанием элементов минерального
питания, в то время как другие покидали эти районы, а если оставались там, то
в копце концов вымирали от токсикозов. В период одомашнивания современных
сельскохозяйственных животных имепно недостаток или избыток минеральных
веществ являлись причиной успехов или неудач в животноводстве. Самые ранпие
указания такого рода имеются у Софокла (450 г. до п. э.), который предположил, что гибель Фив была ускорена из-за сильного падежа скота, вызванного каким-то
неизвестным веществом, содержавшимся в травах тучных пастбищ. Была ли на
самом деле подобная катастрофа, обусловленная особенностями минерального
состава кормов? Нам это пеизвестно!
Но уже греки времеп аптичпости знали, что домашним
животным необходима соль. Им было известно даже полезное действие ципка,
правда, в смысле его лечебных свойств, а пе содержания в пище или в корме.
Два римских писателя — Вергилий и Плипий — описали 2000 лет назад полезный
эффект добавок поваренной соли молочным коровам. Этим открытием мы обязаны
необыкновенной паблюдательности римского крестьянина.
Продукцию молока в Европе долгое время лимитировал дефицит
натрия. Одпако нехватка молока пе проявлялась в связи с тем, что крупный
рогатый скот интенсивно разводили в течение 200 лет с целью обеспечения полей
удобрениями. Лишь в связи с возросшим спросом па продукты животного
происхождения возник особый интерес к повышению продуктивности животных. С
этого момента подкормке сельскохозяйственных животпых минеральными солями
стали придавать большое значение как с точки зрепия физиологии, так и
экономики. Можно без преувеличения утверждать, что во всех тех хозяйствах,
где пе давали добавок соли, уровепь молочной продуктивности был ограпичеп
из-за низкого содержания натрия в зеленых кормах. В литературе XVIII и начала
XIX вв. встречаются уже указания на то, что паряду с поваренной солыо
животные употребляют и другие минеральные вещества. В этом смысле особенно
интересны сообщения о «жевании костей» крупным рогатым скотом. Таким путем
животные восполняли дефицит фосфора и кальция в рационе.
До сих пор появляются сообщения о локальных (хотя и пе
всегда узко ограниченных территориально) симптомах минеральной
недостаточности у овец и крупного рогатого скота, которые препятствуют
созданию высокопродуктивных пород и линий животпых. Это отпосится к
Австралии, отдельным районам Шварцвальда (ФРГ) и республик Советского Союза
(недостаток кобальта). В ряде крупных районов Африки, где произрастают травы
только с низким содержанием фосфора, животные плохо их поедают, у них
возникают заболевания костей, и при изобилии зеленого корма они практически
не дают молока. У овец, содержащихся па пастбищах, бедных медыо, шерсть теряет
извитость (Австралия).
Избыток какого-либо элемента, как и его недостаток, тоже
отрицательно сказывается на продуктивности животпых. До недавнего времени
созданию высокопродуктивного животноводства в отдельных районах Норвегии,
Великобритании и СССР (Амурская область) препятствовал избыток молибдена в
почве и кормах. В бассейне р. Уров (СССР) произрастают растения, обогащенные
стропцием. В результате лзбыточпого поступления стронция в организм
соотношение Са: Sr в костях сдвигается па один порядок, что нарушает их
формирование. Следствием недоразвития костей конечностей является
карликовость животных; аналогичные случаи В. В. Ковальский отмечал в этих
райопах и у человека. Приведенных примеров достаточно для того, чтобы
проиллюстрировать значение избытка или недостатка какого-либо элемента в
питапии. Более детальпо эти вопросы будут рассмотрены при описании отдельных
элементов.
С развитием аналитической химии началась повая эпоха в
изучении минерального питания животпых и человека, поскольку благодаря количественному
определению содержания элементов в кормах стала возможной разработка
определенных мероприятий. Таким образом, на смену эмпирике пришло научное
исследование. Этот переходный период отмечеп деятельностью крупного
исследователя в области изучения минеральных элементов питания Ж. Буссепго,
известного под имепем крестьянина из Бехельбронпа, Буссепго удалось доказать,
что в Альпах и Андах недостаток йода в воде вызывает появление эндемического
зоба у животных и человека.
Разработка чувствительных методов миперальпого анализа,
проведение балансовых опытов с использованием синтетических рациопов, а также
совершенствование диагностики минеральной недостаточности позволили доказать
жизпепную необходимость многих элементов. Их функции в обмене веществ изучепы
лишь частично. Еще меньше известно о регуляции минерального обмена.
|