Цинк широко распространенный во всем теле и играет основную роль во многих телесных процессах. Если радиоактивный цинк дается в организм орально или внутривенно, максимальной своей концентрации в печени он достигает уже через несколько дней, но для достижения максимальной концентрации в красных кровяных тельцах, мышцах, костях и шерсти должно пройти более нескольких недель. Цинк присутствует во многих органах внутренней секреции и участвует, таким образом, в метаболизме составляющих пищу веществ. Так, на пример, цинк входит в состав карбон ангидразы, карбоксипептидазы А и В, нескольких дегидрогеназ, щелочных фосфодаз, рибонуклеаз и ДНК-полимераз. Цинк необходим для нормального синтеза белков и для обмена веществ. Он также входит в состав инсулина, участвуя в метаболизме углеводов. Учитывая все эти свойства цинка, роль его в кормлении нельзя недооценивать.
Потребность в цинке и уровни токсичности 1
1 – Уровни токсичности даны в соответствие с рекомендациями комитета NRC, если нет иных комментариев.
2 – Разброс в данных по новейшим публикациям NRC.
3- Самый оптимальный уровень в корме.
4 – Тот же уровень, что и для овец.
Цинк всасывается в тонком кишечнике, усваивается обычно от 5% до 40% от общего количества потребленного вещества. Перенос цинка из клеток слизистой кишечника в плазму контролируется с помощью металтионина. Цинк всасывается хуже, если в рационе есть излишек кальция или фитата.
Мясной КРС
Значительная нехватка цинка у молодых телят вызывает паракератоз (состоянием, напоминающим чесотку). Из-за кровотечений слизистая носа и пасти воспаляются. Также ухудшается внешний вид и общее состояние здоровья животных, грубой становится шерсть. Основным проявлением слабой нехватки цинка у скота является понижение телесной массы, но при этом у животных не отмечается клинических признаков дефицита. Усиленное слюноотделение является ранним признаком нехватки цинка у жвачных животных. Это может быть вызвано невозможностью проглотить то количество слюны, которое выделяется во рту в норме. Обычным следствием недостатка цинка у телят – самцов является заболевание гипогонадизм. Множество новейших исследований показали, что цинк важен для формирования сильного иммунитета у откармливаемых на мясо телят, находящихся в состоянии стресса. Исследователи из Техаса заметили, что у телят самцов, заразившихся коровьим ринотрахеитом (IBR) уровень цинка значительно снизился. Тот же автор обнаружил, что во время сезонной эпидемии ОРЗ у КРС уровень цинка в сыворотке был минимальным во время пика заболеваемости. Значительное снижение иммунитета может проявиться намного раньше, чем появятся первые типичные симптомы дефицита цинка.
Проведенное в Айдахо (штат Айдахо, США) Х.Р.Майлендом (H.R.Majlend) исследование показало, что телята, вскармливаемые коровами, пасущимися на пастбищах со зрелой кормовой травой, обогащенной цинком, на 6% больше прибавили в весе. В то же время не было отмечено увеличение телесной массы коров. Использованный корм содержал менее 20 ppm цинка. Иностранные ученые нашли признаки дефицита цинка у КРС, на пастбищах с травой, содержащей 20-30 ppm цинка. Исследователи из Флориды обнаружили нехватку цинка в четырех регионах этой страны. Необходимо принимать во внимание, что свежий корм может различаться по содержанию цинка и его доступности, даже возраст травы на пастбище может влиять на его доступность. Данные Эммануэла и Стейплеса показали, что максимальная доступность цинка, содержащегося в траве – бермудской траве и люцерне – равнялась 62,1% и 79,4% соответственно. Исходя из исследований в Айдахо и Флориде, а также других, следует проявлять осмотрительность при расчете содержания цинка в траве на пастбищах, особенно если это старая, сухая трава или сено из нее.
Потребности в цинке у здоровых телят колеблются в рамках 20 и 40 ppm на весь рацион. Однако потребности, вероятно, удваиваются в период стресса. По мнению Хучисона, для скота, находящегося в условиях стресса, при болезнях горла, пониженном потреблении корма и повышенном расходовании запасов цинка, нужно рассчитывать на 80 ppm цинка на голову. Излишек кальция в корме может также увеличивать потребности в цинке. Свиньям, на пример, нужно как минимум в два раза больше цинка для компенсации излишка кальция. Токсичность цинка редко является проблемой. Однако излишек цинка вызвал негативные последствия у телят, получавших его в количестве 900 ppm: замедление прироста, ухудшение усвояемости кормов. По нормативам NRC (1984), 500 ppm является максимальной безопасной дозой.
Молочный КРС Сниженное потребление кормов – один из первых явных признаков недостатка цинка. Животные медленнее растут из-за ухудшения усвояемости и расщепления корма. Другими симптомами выраженного недостатка цинка являются паракератоз кожи (обычно больше всего поражает ноги, шею и голову), выпадение шерсти, ухудшение внешнего вида, затвердение суставов, скрежетание зубами, замедление роста тестиса и повышенное слюноотделение. У особей обоих полов при дефиците цинка наблюдается снижение репродуктивных показателей. Одним из характерных симптомов является снижение способности к нормальному зачатью. В большинстве случаев, если давать цинк страдающему от его недостатка животному, оно очень быстро выздоровеет. В первые 24 часа после добавления в корм цинка регистрируются признаки улучшения.
Оценки потребностей в цинке у дойных коров колеблются в пределах 40 ppm на рацион. В определенных условиях или при взаимодействии с другими питательными веществами потребность в цинке может повышаться. На пример, определенный процент голландско- фризийских телят рождается с предположительно наследственной болезнью, вызывающей очень острый дефицит цинка, который, однако, можно компенсировать, если вовремя дать очень большие дозы цинка. Еще не вполне ясно, существуют ли какие- то генетические факторы, влияющие на потребность в цинке. Осмотр различных экспериментов с точки зрения потребностей в цинке у дойных коров показывает, что существуют значительные различия в потребностях. Но, кроме генетических, в исследования следовало бы включить и другие факторы. Изучение повышенного содержания цинка показывает, что добавление в корм молочного скота 1,279 ppm цинка не вызвало снижение производства молока. Добавление в корм откармливаемых на убой телят 900 ppm цинка привело к снижению прироста и ухудшению переваривания корма. Исходя из этих и других исследований, опубликованных NRC в 1980 году, было сделано заключение: максимальная доза цинка, рекомендуемая для добавления в рацион животных, составляет 1000 ppm. Выше этой границы могут проявляться побочные воздействия.
Не зависимо от того, сколько цинка содержится в рационе животных, при кормлении кормом с низким содержанием цинка симптомы дефицита цинка развиваются в течение нескольких недель. Иначе говоря, физические запасы цинка не могут долго сохраняться. Среднее содержание цинка в молоке – около 4 ppm, но индивидуальные различия по уровню содержания цинка в молоке у разных коров могут быть очень велики. Концентрация цинка в молоке значительно падает, если корм беден цинком.
Свиньи
Симптомами нехватки цинка у свиней являются снижение аппетита, замедление прироста, раны на коже (паракератоз), напоминающие паршу, диарея, рвота и смерть – в самых серьезных случаях. Пограничный уровень цинка в организме животных вызывает снижение аппетита и роста, в то время как у других наблюдается изменение цвета шерсти – она становится бледнее. Свиньи производят меньше поросят, и с меньшей телесной массой, а хряки - меньше в размерах, с менее развитыми яичками.
У свиней с недостатком цинка также наблюдается пониженный уровень цинка в кровотоке и меньшая активность щелочной фосфатазы в крови.
Кроме того, цинк важен для иммунитета свиней. Миллер сообщает, что свиньи с недостатком цинка погибли от внутриперитональной инфекции антигенов Salmonella pullorum, в то время как у свиней, получавших необходимое количество цинка и аналогичное лечение, смертности не наблюдалось. Нехватка цинка может ослабить иммунную систему, вызывая атрофию щитовидной железы. Это очень ярко описано в опыте Миллера, где у свиней, получавших с кормом норму цинка (100 ppm), щитовидная железа весила 51 грамм, в то время как у свиней, получавших корм с добавлением 12 ppm цинка, щитовидка весила лишь 2 грамма.
При добавлении в корм больных паракератозом свиней результаты появляются очень быстро и явно. Быстро растет аппетит, улучшается внешний вид кожи; уже в течение первой недели существенно повышается вес. У свиней быстро проходят раздражения и раны на коже и другие симптомы, полное выздоровление происходит в течение одного месяца. Потребность в цинке свиней составляет около 50 ppm в корме. При очень высоком уровне кальция в корме добавление 50-100 ppm цинка в рацион полностью не компенсирует замедление роста и ухудшение усвояемости корма, вызванные паракератозом, но предотвратит типичные раны на коже. Поэтому в некоторых ситуациях необходимая доза цинка составляет от 100 до 150 ppm. Но в большинстве случаев достаточной является доза в 100 ppm цинка. Уровень кальция, вызывающий паракератоз, может значительно варьироваться. Иногда корм, содержащий излишек кальция, не приводит, вопреки ожиданиям, к паракератозам, а иногда паракератоз возникает при дефиците кальция. Цинк, добавляемый в рацион с соей, маком, кунжутом и другими добавками, богатыми растительными белками, труднодоступен для свиней (а также для домашней птицы). Причиной является то, что эти ингредиенты богаты фитиновой кислотой, которая вместе с цинком создает фитат цинка, а это соединение не переваривается в пищеварительном тракте и не может быть абсорбировано. Поэтом цинк в рационах с белковым кормом растительного происхождения труднее доступен, чем в белковых кормах животного происхождения, как например мясная или рыбная мука, не содержащие фитиновую кислоту. На пример, потребность в цинке при корме с соевой составляет 50 ppm, а при корме с казеином (животный белок) в качестве источника белка в корме она равняется 18 ppm. Добавление в корм свиней до 150 ppm цинка, как иногда и делают, не вызывает опасности побочных эффектов, поскольку доза менее 1000 ppm не является критической. Содержание цинка, превышающее 2 000 ppm в корме свиней, является токсичным, вызывает снижение прироста, замедление развития, энтерит, артрит, гастрит и повреждения мягких тканей. Форма и биодоступность источника цинка во многом влияют на то, какая доза окажется токсичной. На пример, несколько экспериментов выявило положительный эффект добавления в рацион поросят-сосунков больших доз оксида цинка. Поулсен сообщает в своем отчете, что добавление в корм поросят в возрасте 28 дней 2500 ppm цинка в форме оксида цинка повышали прирост и конверсию корма. Добавление 2500 ppm цинка в течение двух недель при отлучении снизило появление диареи до 50 %. Смит изучал замену кукурузного крахмала на оксид цинка (для обеспечения 165 ppm, 1000 ppm, 2000 ppm, 3000 ppm, 4000 ppm цинка в рационе) на показатели отлученных поросят в возрасте 13 дней. С начала по 14 день после отлучения при повышении уровня цинка линейно увеличивалось потребление и усвояемость корма. Однако добавление 4000 ppm цинка привело к ухудшению показателей, поскольку поросята были старше. Авторы сделали вывод, что максимальные показатели достигаются, если давать 4000 ppm цинка с начала по 14 день, а 2000 ppm с 14 по 28 день после отлучения. Такие результаты были получены благодаря диетическим качествам цинка, который повышал питательную ценность корма поросят. Большинство специалистов по кормлению считает, что высокие концентрации цинка из оксида цинка останавливают рост патогенных бактерий, которые чаще всего атакуют организм поросенка в процессе отлучения. Следующий вопрос, который стоит принять во внимание, - как сочетаются большие дозы цинка с широко распространенной практикой добавления в корма 250 ppm меди. Для выяснения этого вопроса 12-ю университетами было проведено совместное исследование.
Исследователи констатировали, что рост и усвояемость корма выросло у поросят, получавших с кормом 3 000 ppm цинка или 250 ppm меди из сульфата меди. Но никаких улучшений или синергентического эффекта не было замечено у поросят, получавших комбинацию обоих этих веществ. Определение уровня цинка у свиней методом концентрации цинка в сыворотке крови или в плазме в прошлом было распространено. Но недавние исследования показали, что концентрация цинка в крови, возможно, и не является таким точным методом диагностики. Ведекинд пришел к выводу, что концентрация цинка в крови была выше у не получавших цинк животных, чем у получавших. Разница, в сущности, растет при снижении введения цинка, так что у не получавших цинк животных уровень цинка в плазме крови был в два раза выше, чем у получавших, хотя их кормили одинаковым кормом с низким содержанием этого элемента. Оценка статуса цинка сложна, поскольку нет точных тестов для определения небольшой нехватки цинка. В целом, если в плазме находится менее 0,4 мг/литр цинка, то у свиней присутствует дефицит цинка.
Лошади
Недостаток цинка у лошадей проявляется в целом так же, как у КРС, свиней и овец. В следствие дефицита цинка у жеребят снижается аппетит, замедляется рост, появляются симптомы паракератоза – болезненные раны на копытах, ногах и голове, выпадает шерсть. Кроме того, у лошадей уменьшается содержание цинка в тканях и крови, а также щелочной фосфотазы в крови.
Приблизительная норма цинка в организме лошади – 40 рpm. Но некоторые ученые рекомендуют дозу 100 ppm цинка на весь рацион, поскольку многие лошади получают из корма больше цинка, чем им нужно. Доза 100 ppm обеспечит соответствующий уровень цинка в корме и создаст надежный его запас, защищающий от многих факторов, влияющих на потребность в цинке. Это также защитит лошадь от потери цинка, связанной с фитиновым фосфором в соевом шроте и других кормах растительного происхождения. Кроме того, большинство коноводов хотело бы, чтобы их любимцы имели красивую кожу и шерсть, а для этого им необходимо поддерживать содержание цинка в корме на нужном уровне. Опасность передозировки цинком, поступающим с кормом, ничтожно мала, поскольку доза 700 ppm в корме не вызывала побочных эффектов у кобыл и их жеребят. Но если жеребятам давали 20 000 ppm цинка, то у них увеличивался эпифиз, что сопровождалось снижением подвижности и повышением уровня цинка в ткани.
Овцы
Недостаток цинка у ягнят вызывает снижение аппетита, замедлением роста, выпадением шерсти, отеками вокруг глаз и копыт, повышенным слюноотделением, общей апатией, задержкой развития яичек и прекращением сперматогенеза.
Потеря аппетита – первый признак недостатка цинка у растущих ягнят. Недавние исследования показали, что при дефиците этого элемента ягнята перестают есть помногу, едят мало и небольшими порциями. Исследования также свидетельствуют, что многие признаки нехватки цинка являются следствиями потери аппетита. В испытании, проводившемся в Нью-Йорке, овцам давали корм с низким содержанием цинка в последнюю треть беременности и в первые 6 недель лактации. Из-за дефицита цинка был зафиксирован падеж нескольких особей, снижение телесной массы во время лактации, появление ран на коже и пены на губах. Стремительное ухудшение состояния овец после окота показывает, что резервы цинка были израсходованы в конце беременности, а следствием крайнего дефицита цинка стал падеж. Недавнее исследование показало, что у 7 из 30 овец, получавших корм с низким содержанием цинка, произошел выкидыш, либо принесли аномальное потомство, а остальные 23 овцы окотились ягнятами, которые были на 20% мельче, чем ягнята в контрольной группе. Кормление овец в течение беременности кормом, содержащим только 3 ppm цинка уменьшило жизнестойкость новорожденных ягнят и вызвало токсемию у овец в результате анорексии. Вайт показал, что анорексия, вызванная недостатком цинка, приводит к выделению гонадотрофила – гормона гипоталамуса ягнят –самцов. Это приводит к понижению плодовитости баранов.
Потребность в цинке у овец составляет 20-33 ppm в корме. Максимальный безопасный уровень цинка в корме – 750 ppm. Избыток цинка вызывает нехватку меди.
Козы
Нехватка цинка у коз проявляется снижением усвоения корма, телесной массы, паракератозом (состоянием, напоминающим паршу/ чесотку), затвердением суставов, повышенным слюноотделением, отечностью ног и различными опухолями, маленьким размеров яичек и пониженной половой активностью.
В общий рацион коз необходимо включать от 45 до 75 ppm, пока нормальный уровень цинка в организмах животных не будет восстановлен.
Домашняя птица
Недостаток цинка у домашней птицы вызывает отставание в росте и аномальное развитие перьев. Перья становятся потрепанными по краям. Степень потрепанности варьируется от почти полного отсутствия перьев на крыльях и хвосте до незначительных недостатков оперенья. Вследствие нехватки цинка длинные кости ног и крыльев становятся короче и толще. Другими симптомами являются лопанье кожи, особенно на ногах, потеря аппетита, снижение усвояемости корма и, в тяжелых случаях, смерть. Нехватка цинка у птиц приводит к снижению яйценоскости и выведения птенцов. У эмбрионов, полученных из яиц с дефицитом цинка, появляются различные аномалии головы, бедер и позвоночника. Долго лежавшие цыплята не могут затем ни стоять, ни пить, ни есть.
Публикации NRC от 1984 года рекомендуют: питательные потребности птицы примерно должны равняться 40-75 ppm цинка в различных смесях для домашних птиц. В этой публикации сообщается, что уровень токсичности цинка варьируется от 800 ppm до 4 000 ppm в корме.
Остальные животные
Нет количественных сведений о нормах цинка у мелких животных. В новейших публикациях Национального Исследовательского Совета рекомендуются дозы для использования или же дозы цинка, которые на практике в некоторых случаях показали себя как эффективные. Для готового корма это следующие дозы: собаки – 60–90 рpm, кошки – 30 ppm, рыбы – 15-78 ppm, крысы – 12 ppm, мыши – 30-58 ppm, хомяки – 9,2 ppm. Эти нормы можно использовать лишь как ориентиры за неимением точной информации.
Цинк является необходимой составляющей корма всех животных, но в большинстве случаев, не проводилось исследований по определению точных потребностей в нем этих животных. В нескольких описанных случаях недостатка цинка у них симптомы были схожи с теми, которые появляются у домашних животных.
Источники цинка
Цинк добавляется в корм обычно в виде оксида или сульфата цинка. Недавние исследования, проведенные на цыплятах, свидетельствуют, что у введенного вместе с кормом оксида цинка уровень биодоступности составляет лишь 44-78% от доступности сульфата цинка, когда он добавляется в корм. Недавно проведенные исследования доступности источников цинка для свиней в рационе, основанном на кукурузе и соевом шроте, дали следующие результаты: сульфат цинка > метионин цинка > оксид цинка >лизин цинка.
Леонард Калевич, магистр наук, США
Роль цинка в кормлении животных