Селен (Se) - микроэлемент, имеющий крайне важное значение для здоровья животных. В неорганической форме он присутствует в виде селенитов и селенатов, а в органической форме - в составе селеноаминокислот, селенопептидов и селенопротеинов, которые активно участвуют в ряде физиологических процессов.

Заключается в том, что при окислительно-восстановительных процессах в клетках могут образовываться нежелательные побочные продукты, такие как реактивные формы кислорода и азота. Эти вредные соединения могут иметь разные источники внешнего происхождения, такие как ксенобиотики (лекарства, загрязняющие вещества, токсины и другие вещества), которые могут вступать в окислительно-восстановительные процессы в организме, а также воздействие ультрафиолетового излучения и других факторов.
Если в рационе животных снижается содержание селена и других антиоксидантов, их способность сдерживать возрастание уровня свободных радикалов снижается, что в свою очередь может привести к развитию окислительного стресса.

Разнообразие антиоксидантов в организме позволяет использовать различные механизмы защиты. Это проявляется в случае дефицита селена и витамина Е: недостаток одного из них может протекать бессимптомно, но дефицит обоих веществ приводит к клинически выраженным заболеваниям. Животные, получающие пищу с недостаточным содержанием селена, часто нуждаются в дополнительном витамине Е. Адекватное наличие селена и витамина E также имеет важное значение для иммунитета и защиты от инфекций.
Дефицит селена у молодняка может привести к развитию беломышечной болезни или мышечной дистрофии. Симптомы включают в себя ограничение подвижности, слабость, возможность образования пролежней. Происходит дегенерация мышечных клеток, включая диафрагму и сердце. У свиней также часто наблюдается развитие пороков сердца при дефиците селена.

Введение селена в рацион может снизить частоту осеменений на одно оплодотворение. Доказано, что дефицит селена может привести к абортам и мертворождениям. Введение селена и витамина Е снижает вероятность задержания последа. Окислительный стресс негативно влияет на способность сперматозоидов к оплодотворению из-за окисления липидов; плазматическая мембрана этих клеток чрезвычайно чувствительна из-за высокой концентрации полиненасыщенных жирных кислот.

Дефицит селена также ассоциируется с повышенным риском развития мастита, при котором основным механизмом защиты является фагоцитарная активность нейтрофилов. Показано, что потребление селена в количестве, превышающем 4 мг/сут, из корма перед отелом, связано с уменьшением вероятности развития стафилококковой инфекции вымени у коров.

Из кормов, среди которых особенно богаты селеном, выделяются дрожжи, зерно чечевицы и обогащенной пшеницы. В настоящее время существует несколько форм добавок, содержащих селен: неорганические соли (селенит или селенат натрия), сложные органические соединения (например, обогащенные селеном дрожжи, известные как "селеновые" дрожжи, содержащие аналоги селеноаминокислот, особенно селенометионин), а также химически синтезированные селеноаминокислоты и их аналоги. Среди них, органические формы селена считаются наиболее оптимальным источником. Органический селен часто добавляется при дефиците этого микроэлемента и способствует снижению отрицательного воздействия афлатоксинов.

Все виды млекопитающих и птиц приспособлены к метаболизму органического селена. Химическое сходство между метионином и селенометионином (SeMet) делает их взаимозаменяемыми в клеточных процессах, что приводит к накоплению селена в мышечной ткани.

Для оптимального использования добавок, необходимо оценить обеспеченность животных селеном. От источника селена зависит возможность его избытка, который в некоторых случаях может стать токсичным.

Хотя некоторые могут считать, что добавки на основе обогащенных селеном дрожжей эквивалентны, на самом деле они существенно различаются, включая распределение селена по различным фракциям. Различия также существуют между штаммами дрожжей на генетическом уровне и в том, как они обрабатывают селен внутри клеток. Поэтому следует ожидать различий в сроке годности, биодоступности селена и его потенциальной токсичности для разных добавок. Учитывая строгий контроль и регулирование применения селена, существует множество информации о токсичности и стабильности различных источников селена. Эти данные позволяют принимать обоснованные решения о пригодности разных добавок для разных систем производства и обеспечивают безопасность продукции для потребителей.

Селен является существенным микроэлементом, участвующим во многих биологических процессах. Селенопротеины оказывают влияние на продуктивные и репродуктивные показатели у животных. Правильное поступление селена в организм через кормление способствует поддержанию здоровья и повышению продуктивности.

Научный исследовательский совет (NRC) пишет, что Хром в основном обнаруживается в тканях в виде металлоорганических молекул, состоящих из трехвалентного хрома, никотиновой кислоты, глутаминовой кислоты, глицина и цистеина, известных как фактор толерантности к глюкозе. Без трехвалентного хрома фактор толерантности к глюкозе неактивен.

На практике в кормлении коров применяют органический хром, чаще пропионат хрома (содержание хрома 0,2 - 0,4%).

Во время стресса (на фермах чаще от теплового) – со стороны эндокринной системы отмечается рост гормонов «Стресса»: кортизола, тестостерона, пролактина, адреналина, ДГЭА (дегидроэпиандростерон), вызывая следующие реакции: адреналин повышает сердцебиение, повышенное потоотделение и ускоренный обмен веществ. Кортизол повышает уровень сахара в крови, угнетает работу пищеварительной и репродуктивной систем. Проблема ещё и в том, что в момент выброса в кровь адреналина выработка многих других гормонов блокируется. И, если стресс становится затяжным и в крови постоянно присутствует адреналин, то работа гормонального фона организма нарушается. И это может повлечь за собой самые разные проблемы. Включается режим энергосбережения. Организм, замедляет основной обмен веществ и начинает накапливать жировую ткань. Повышается уровень сахара в крови. Увеличивается риск развития инсулинорезистентности.

Добавки хрома активирует инсулиновые рецепторы, делая возможным поступление глюкозы внутрь клеток, тем самым снижают концентрацию глюкозы в крови, активирует её активную переработку в энергию, вызывает чувство голода и повышает потребление корма, следовательно, и продуктивность животных. Понижая концентрацию кортизола в крови, хром уменьшает чувствительность животных к стресс-факторам, нормализует углеводный обмен в организме.

Норма ввода, как правило зависит от содержания хрома в препарате, и производитель информирует о желаемой дозировке. Но при использовании на производстве, специалисты по кормлению, как правило, корректируют -подбирают эффективную дозу хрома опытным путём.

Факторы, влияющие на доступность минералов в кормах для жвачных животных, необходимо учитывать при планировании рационов для повышения продуктивности.

Отмечается различное усвоение минералов при кормлении скота бобовыми и злаковыми культурами. Использование магниевых удобрений может влиять на усвоение магния организмом животных из разных видов злаков, тогда как поступление из бобовых не зависит от этого. Также есть различия между видами растений по усвояемости кобальта. Например, его доступность различается между двумя видами тимофеевки (Phleum pratense), несмотря на одинаковую концентрацию кобальта в растениях.

Содержание фосфора и калия (но не кальция) в кормовых культурах значительно снижается с возрастом растений. Концентрации магния, цинка, меди, марганца, кобальта, никеля, молибдена и железа также снижаются, но, как правило, не так сильно, как фосфора и калия. Содержание кремния обычно увеличивается с возрастом растений. Обмолот зерен или осыпание семян вызывает потерю многих минералов, поэтому оставшийся материал, такой как солома, является плохим их источником.

Некоторые элементы вступают в антагонистические взаимодействия, образуя химические связи, препятствующие их усвоению в желудочно-кишечном тракте. Такие взаимодействия играют решающую роль в практике кормления и активно исследуются.
Например, повышенное содержание кальция в корме может вызывать дефицит цинка, особенно при низком уровне цинка из-за использования в рационе растительных белков.
Между медью и серой возможна химическая реакция с образованием нерастворимого соединения.
Отмечается конкуренция между кобальтом и железом за переносчики в кишечнике.
На клеточном уровне возможны антагонистические процессы, которые приводят к образованию нерастворимых соединений меди, молибдена и серы.
Наблюдается конкуренция между ионами за активные центры в ферментативных системах, например между магнием и марганцем.

Большинство из этих проблем могут быть решены путем правильного баланса минералов и обеспечения достаточного уровня элементов, которые подвержены наибольшему влиянию.

Если в качестве источника нерастворимого протеина используется барда, минеральная добавка не должна содержать много фосфора и серы, поскольку они и так присутствуют в больших концентрациях в барде. Их дополнительное введение следует избегать, чтобы избежать токсического воздействия и экономических потерь. Барда, однако, бедна кальцием и медью. В этом случае целесообразно добавить эти элементы в рацион.

Было замечено, что чистая усвояемость цинка снижается с более 50% у молодых телят до 12% у зрелых коров. Этому в значительной степени способствует склонность микроэлементов к образованию комплексов с анионными лигандами. Подобным образом, доступность меди для ягнят молочников снизилась с 71% до 47% сразу перед отъемом и до 11% через две недели после отъема. У зрелых овец с нормально функционирующим рубцом доступность меди составляет от 4% до 8%. Это снижение доступности меди у овец по мере их взросления, по-видимому, обусловлено выработкой сульфидов бактериями рубца, что ведет к образованию менее доступных соединений - сульфида и тиомолибдата меди.

Истощение запасов минералов, вызванное неправильным питанием, также может вызвать определенные гомеостатические изменения, включая повышенное усвоение некоторых элементов и/или уменьшение эндогенной экскреции. Недостаток минералов в организме, особенно кальция, фосфора и цинка во время беременности и кормления, приводит к тому, что организм может усвоить их в два раза больше, чем у животных без недостатка минералов.

В исследовании на овцах было обнаружено, что заражение паразитами вызывает эндогенную утрату и снижение усвояемости кальция и фосфора, что отрицательно влияет на костную систему и может вызвать рахит и другие заболевания. Отмечается также снижение усвояемости меди из-за воздействия паразитов. Инвазия T. circinata может влиять на обмен меди, возможно, из-за увеличения pH желудка. Снижение кислотности снижает растворимость меди и, следовательно, поглощение этого элемента печенью.

У животных, подвергшихся тепловому стрессу, наблюдаются более низкие уровни фосфора, натрия, калия и цинка в сыворотке крови, вероятно из-за уменьшения потребления сухого вещества рациона и, следовательно, этих элементов. Поэтому увеличение их концентрации в рационе является стратегией компенсации сниженного потребления сухого вещества для удовлетворения потребности скота в минеральных элементах. Наиболее важным является калий, и при тепловом стрессе рекомендуется увеличить его уровень из-за потери с молоком и потом, делая важным использование добавок. Концентрированные корма, которые увеличивают при тепловом стрессе, часто бедны калием. В жару также быстро теряется натрий в моче из-за снижения уровня альдостерона. В одном исследовании молочная продуктивность и биологические показатели у коров, подвергшиеся тепловому стрессу, улучшились при добавлении в рацион 1% калия и 0.67% натрия.

К примеру, содержание на большой высоте над уровнем моря, на больших высотах, где атмосферное давление меньше и при каждом вздохе поступает меньше кислорода, животным необходимо много железа. В таких условиях железо повышает кислородную емкость крови и, таким образом, улучшает производительность и адаптацию к жизни в высокогорье. Однако, следует отметить, что большинство традиционно используемых зерновых и бобовых культур содержат негемовое железо, которое плохо усваивается животными. По этой причине рацион скота, содержащегося в высокогорье, желательно обогащать продуктами животного происхождения, содержащими гемовое железо.

Гем - это комплекс двухвалентного железа и протопорфирина IX, который действует как простетическая группа белков, участвующих в ряде биологических функций, прежде всего в гемоглобине и миоглобине.

Защищенные жиры имеют разную усвояемость в зависимости от их состава. Йодное число показывает, сколько ненасыщенных жирных кислот содержит жир, и чем выше это число, тем лучше усваивается жир. Например, жиры с йодным числом выше 40 усваиваются на 89%, а ниже 40 - только на 74%.

Также было замечено, что ненасыщенные жирные кислоты лучше усваиваются, чем насыщенные. В зависимости от типа защищенного жира, йодное число может варьироваться. Например, у кальциевых солей жирных кислот йодное число составляет 40-49, а у гидрогенизированных - 6-12.

Второй значимый фактор, определяющий степень усвоения жиров в тонком кишечнике, это пропорция пальмитиновых и стеариновых кислот C16:C18 в составе жира. Научные исследования показали, что степень усвояемости жиров возрастает с увеличением данной пропорции, то есть по мере увеличения содержания пальмитиновой кислоты и уменьшения стеариновой.

Такое положение вещей можно объяснить тем, что, как правило, из-за процессов гидрогенизации в рубце происходит образование стеариновой кислоты, которая в итоге становится самой объёмной из всех жирных кислот, поступающих в тонкий кишечник. В то же время, её содержание в жировой ткани и молоке сравнительно небольшое (11-19% и 10-15% соответственно).

В процессе усвоения организмом отдается предпочтение более редкой, но в то же время и более востребованной в жировых тканях (22-26%) и молоке (23-31%), пальмитиновой кислоте.

Примерное соотношение С16:С18 в защищённых жирах следующее:

• кальциевые соли жирных кислот – 9,2:1;
• фракционированные жиры – 19,4:1
• гидрогенизированные жиры – 1,3:1

Усвоение жиров также зависит от их формы производства. Свободные жирные кислоты усваиваются эффективнее, чем триглицериды. Разница в усвоении гидрогенизированных свободных жирных кислот и триглицеридов составляет около 36%. Вероятно, эта закономерность обусловлена особенностями пищеварения жвачных животных. Большая часть жиров, поступающих в тонкий кишечник, представлена свободными жирными кислотами, для усвоения которых требуется меньше жирорасщепляющих ферментов. Недостаточная выработка этих ферментов может ограничить усвоение триглицеридов, защищенных от распада в рубце за счет высокой температуры плавления.

Четвертый фактор, который может значительно повлиять на степень усвоения защищенных жиров, - это размер частиц. Продукты в виде хлопьев усваиваются на 7-8% менее эффективно по сравнению с гранулированными и порошкообразными.

Согласно данным Американского национального научного совета, усвояемость кальциевых солей ЖК составляет 86%, а гидрогенизированного жира животного происхождения - 43%, если он представлен в виде триглицеридов, и 79%, если в виде свободных ЖК.

Исходя из степени усвояемости, защищенные жиры можно расположить в следующем порядке:

1. Кальциевые соли жирных кислот;
2. Гидрогенизированные и фракционированные свободные жирные кислоты;
3. Гидрогенизированные и фракционированные триглицериды.