Як послабити небажану взаємодію вітамінів і мікроелементів у преміксі

Ефективне ведення тваринництва і птахівництва неможливе без використання комбікормів, неодмінною складовою яких є премікси, що в переважній більшості являють собою суміш вітамінів і мікроелементів. Важливість останніх обумовлена їх тісним зв’язком з білками, ферментами, гормонами та вітамінами, впливом на процеси росту, продуктивності, відтворення, функції ендокринних залоз, тканинного дихання, внутрішньоклітинного обміну і кровотворення, регуляцією проникності клітинних мембран та участю в синтезі білку. Не останню роль відіграють мікроелементи і в забезпеченні імунітету та антиоксидантного захисту. Згадані елементи також є активаторами процесів обміну речовин, їх значення як структурного матеріалу незначне.

Серед 7-8 мікроелементів, за якими нормують годівлю тварин та птиці, можна виділити групу компонентів, до якої входять залізо, мідь, цинк та марганець, що отримали назву «біометалів». Згадані мікроелементи є активаторами або інгібіторами функцій багатьох ферментів, гормонів і вітамінів, регулюючи таким чином, їх фізіологічну функцію та інтенсивність обміну речовин. Ці металокомпоненти також впливають на процеси кровотворення, росту, розмноження, діяльність ендокринних залоз, підтримання функціонального стану кістяку та захисних реакцій організму, в тому числі пов’язаних зі знешкодженням токсинів.

Неорганічні джерела мікроелементів та їх особливості

Потреба в залізі, міді, цинку та марганцю переважно забезпечується за рахунок неорганічних солей цих елементів, що пояснюється їх низькою вартістю. Самими поширеними сполуками металокомпонентів є сульфати, оксиди, карбонати та хлориди. Усі вони характеризуються різною біологічною доступністю та «агресивністю» по відношенню до інших складників преміксу, найуразливішими з яких є жиророзчинні вітаміни.

Сульфати металів — найбільш цінні з точки зору біологічної доступності. Однак наявність кристалічної води в їх молекулах сприяє руйнуванню жиророзчинних вітамінів, що суттєво знижує ефективність преміксу. Видалення кристалізаційної води, дещо знижує агресивність цих сполук у преміксах, проте разом з тим знижується і біологічна доступність мікроелементів.

Карбонати та оксиди не можуть конкурувати з сульфатами гепта та пентагідратами металів за біологічною повноцінністю. Це пояснюється змінами, що зазнають мікроелементи у різних відділах кишечнику. Так неорганічні сполуки металів у верхніх відділах, де кисла реакція середовища, дисоціюють на іон металу, практично незасвоюваний і кислотний залишок, потрапляючи до нижчих відділів кишечнику з лужною реакцією рН вони можуть взаємодіяти з мінералами, поживними і антипоживними речовинами (фітат) і утворювати з ними нерозчинні комплекси, які з екскрементами виводяться назовні, забруднюючи в такий спосіб навколишнє середовище.

В кінцевому підсумку виробник преміксів отримує ситуацію, коли він змушений вибирати між семи та п’яти водними сульфатами металів, що є агресивними по відношенню до жиророзчинних вітамінів та іншими сполуками (оксидами, карбонатами, зневодненими сульфатами), які менш агресивні, проте і менш доступні з точки зору засвоєння мікроелементів. Безперечно, і в цих умовах можна знайти оптимальне рішення, що максимально задовольняє потреби тварин та птиці в конкретних виробничих умовах, але це буде компроміс між ціною та якістю, і за великим рахунком тварина чи птиця буде дещо обділена, щодо надходження мікроелементів.

Переваги хелатних сполук мікроелементів

Одним з рішень, спрямованих на забезпечення повноцінного мінерального живлення тварин і птиці, є застосування органічних сполук мікроелементів. Дані сполуки володіють цілою низкою цінних властивостей: практично нетоксичні, добре розчинні у воді, стійкі в широкому діапазоні рН, не руйнуються мікроорганізмами, не виявляють антагонізму по відношенню до інших складників преміксів. Особливої уваги заслуговує їх низька каталітична активність, що запобігає окисленню і подальшому руйнуванню вітамінів.

Все вищенаведене, підводить нас до проблеми взаємодії складників преміксу під час зберігання і їх впливу, здебільшого негативного, на збереження активності його компонентів, зокрема важливих з фізіологічної точки зору і вартості преміксу — вітамінів А і Е, що й становить мету викладених у даній публікації досліджень.

Вивчення взаємодії мікроелементів та вітамінів в процесі зберігання преміксу

Вирішено дослідити вплив заміни сульфатів семиводних заліза та цинку і сульфатів п’ятиводних міді та марганцю органічними сполуками (гліцинатами) на збереженість активності вітамінів А і Е через 1, 2 і 3 місяці зберігання.

Чотири партії преміксу для курей-несучок 1 % виробляли відповідно до якісних показників у таблиці 1 в умовах заводу з виробництва преміксів Novacore, розташованому в селі Орлівщина, Новомосковського району, Дніпропетровської області. Групи були сформовані за принципом аналогів. Критерієм відбору слугував рівень заміщення семиводних сульфатів заліза і цинку та п’ятиводних міді і марганцю гліцинатами даних металів (табл. 2). Контрольна група містила вказані мікроелементи виключно в неорганічній формі. Для дослідження використовувалися гліцинати заліза, цинку, міді та марганцю виробництва компанії Biochem (Німеччина). Співвідношення даних мікроелементів у преміксі відповідно до походження (неорганічне, органічне) наведено в таблиці 2.

Таблиця 1 Якісні показники преміксу для курей-несучок 1%

В кінці 1, 2 і 3 місяців зберігання здійснювали відбір зразків у кількості 10 шт. від кожної партії преміксу для аналізу на активність вітамінів А і Е. Визначення проводилося методом високоефективної рідинної хроматографії згідно ДСТУ ISO 14565:2004 для вітаміну А і ДСТУ 6867:2005 для вітаміну Е в умовах виробничо-випробувальної лабораторії преміксного заводу.Після виробництва усі 4 партії преміксу, загальною кількістю 4000 кг було розміщено для зберіганні в приміщення з регульованими температурою і вологістю. Температура в приміщенні для зберігання преміксу підтримувалась на рівні 20-25°С, відносна вологість — на рівні 70 % (±5%).

Таблиця 2. Співвідношення різних джерел мікроелементів у преміксі в перерахунку на чисті елементи

Активність вітамінів А і Е в преміксах з різними джерелами мікроелементів

В ході досліджень встановлено (табл. 3), що активність вітаміну А в групі 1 після одного місяця зберігання не відрізнялась від такої в контролі. Тобто заміна неорганічних джерел заліза, міді цинку та марганцю органічними у кількості 5 % від вмісту мікроелементів у преміксі не впиває на збереження активності вітаміну А протягом 1 місяця зберігання. В той час активність вітаміну А у групах 2 і 3 за цей період була вищою на 1,68-4,33 % ніж у контролі, проте отримана різниця виявилась недостовірною.

Аналізуючи зміни активності вітаміну Е наприкінці першого місяця зберігання можна відзначити дещо вищу на 0,72-1,78 % активність в групах 1-3 порівняно з контролем. Проте, отримана різниця також виявилась недостовірною.

З огляду на отримані дані досліджень, не можна зробити висновки про вплив заміни неорганічних джерел заліза, міді цинку та марганцю органічними на збереження активності вітамінів А і Е протягом одного місяця зберігання.

Таблиця 3. Зміна активності вітамінів А і Е залежно від джерел заліза, міді, цинку і марганцю

Примітка* p≤0,05**; p≤0,01 порівняно з контролем.

Як видно з таблиці 3 активність вітаміну А наприкінці другого місяця зберігання була вищою на 5,42-8,13 % в групах 2 і 3 відповідно. Отримана різниця виявилась достовірною (p≤0,05), що дозволяє зробити висновок про меншу руйнуючу дію гліцинатів металів по відношенню до вітаміну А. В той час, у групі 1 хоча і спостерігалась дещо вища на 1,15 % активність вітаміну А у порівнянні з контролем, проте різниця виявилась недостовірною.

Заміна сульфатів заліза, міді, цинку та марганцю гліцинатами у кількості 15 і 25 % від вмісту чистих елементів у преміксі сприяла кращому на 2,71-4,15 % (p≤0,05) збереженню активності вітаміну Е у групах 2 і 3 порівняно з контролем наприкінці 2 місяця зберігання. Тоді як, у групі 1 активність останнього практично не відрізнялась від контрольного показника.

Таким чином, використання органічних джерел (гліцинатів) металів у кількостях 15 і 25 % від вмісту чистого елементу у преміксі сприяло зменшенню втрати активності вітамінів А і Е протягом 2 місяців зберігання у порівнянні з використанням сульфатів пента та гептагідратів.

Вивчаючи показники активності вітаміну А наприкінці третього місяця зберігання преміксів можна зробити висновок, що заміна сульфатів металів гліцинатами у кількості 15 і 25 % від вмісту чистого елементу в преміксі сприяла кращому на 8,09-13,45 % (p≤0,01) збереженню його активності. В групі 1, де заміна склала 5 %, така перевага становила лише 2,85 % і виявилась недостовірною.

Динаміка зміни активності вітаміну Е протягом трьох місяців зберігання преміксів свідчить про сприятливий вплив заміни сульфатів металів гліцинатами у кількостях 15 і 25 % (групи 2 і 3) на її збереження. Так активність вітаміну Е в групі 2 склала 1801,9 мг/кг, в групі 3 ‑ 1879,5 мг/кг, що на 4,04 і 6,73 % вище у порівнянні з контролем (p≤0,01). Аналогічна різниця між контролем і групою 1 становила 2,05 % на користь останньої, проте в процесі статистичної обробки виявилась недостовірною.

Узагальнюючи вищенаведене, слід зазначити, що заміна неорганічних джерел заліза, міді, цинку та марганцю органічними (гліцинатами) у кількості 5 % (група 1) майже не впливає на збереження активності вітамінів А і Е на протязі трьох місяців зберігання, а різниця, що спостерігалася була недостовірною. В той час, в групах де така заміна склала 15 і 25 % (групи 2 і 3) відзначалася вірогідно вища (p≤0,01) активність згаданих вітамінів, що дає підстави стверджувати про меншу агресивність гліцинатів заліза, міді, марганцю та цинку по відношенню до вітамінів А і Е.

Висновки

Застосування хелатів (гліцинатів) заліза, міді, цинку та марганцю в процесі виробництва преміксів шляхом часткової заміни семиводних сульфатів заліза та цинку та п’ятиводних сульфатів міді та марганцю сприяє кращому збереженню активності вітамінів А і Е в процесі зберігання преміксу. Ефективними рівнями заміщення, з точки зору збереження активності вітамінів А і Е, неорганічних джерел заліза, міді, цинку та марганцю їх гліцинатами є 15 і 25 % від вмісту чистого елементу в преміксі. Заміна неорганічних джерел згаданих мікроелементів органічними у кількості 5 % від вмісту чистого мікроелементу виявилась неефективною, а отримана різниця недостовірною.