Микроэлементы в жизни человека и животных
Без микроэлементов жить нельзя.
Микроэлементы необходимы любому живому организму, не только растениям, но также животным и людям. Конечно, никому из нас не придет в голову грызть железо, глотать металлический цинк или же отведать кобальта.
Известно, однако, что ни один человек, ни одно животное не могут существовать без соединений этих и многих других элементов. Любой организм получает их вместе с пищей и водой. Но ведь не всегда в необходимом количестве!
«Жизнь является… не внешнем случайным явлением на земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функции, без которых он не мог бы существовать». Эти слова принадлежат основателю науки биогеохимии академику В.И. Вернадскому.
Его ученик и последователь академик А. П. Виноградов развил учение о биогеохимических провинциях. Своими исследованиями А. П. Виноградов помог понять сущность многих заболеваний человека и животных и доказал, что эти заболевания связаны с химическим составом пищи, окружающих вод, почв и растений.
Много примечательных закономерностей в биогеохимических провинциях земного шара открыл профессор В.В. Ковальский. Эти закономерности теснейшим образом связаны с важнейшими проблемами медицины и ветеринарии.
Представьте себе широкую и неровную полосу, охватывающую часть Германии, Прибалтику, Ярославскую и пермскую области, часть Сибири, север Дальнего Востока, часть Канады. Это так называемая нечерноземная зона дерново-подзолистых и торфяных почв. Она опоясывает материки северного полушария. Здесь содержится очень мало соединений кобальта, меди и йода. И вот что происходит. Животные заболевают акобальтозом и авитаминозом В12, среди растений распространена болезнь полегамия и невызревания злаков. Все эти болезни вызваны недостатком меди и нарушением функций окислительных ферментов. Из-за недостатка йода у людей и животных увеличивается щитовидная железа, а порой даже образуется зоб.
Южнее нечерноземной зоны расположены в виде прерывистой узкой ленты другие биогеохимические провинции, где преобладают серые лесные почвы. В них содержание кобальта и меди приближается к нормальному, но йода недостаточно. Поэтому акобальтозов, авитаминозов и анемии тут не бывает, но зато не редко встречается болезнь щитовидной железы. Еще южнее расположены биогеохимические провинции черноземной почвы, где содержание и соотношение химических элементов в почвах отвечает основным потребностям растений и животных. Там неизвестны эндемические заболевания, вызываемые недостатком указанных микроэлементов. Но это лишь общая картина, в которой нередки исключения.
В.В. Ковальский обнаружил в Армянской ССР биогеохимические провинции с избыточным содержанием молибдена. Здесь у человека и животных количество молибдена в крови больше, чем обычно, и поэтому накапливается мочевая кислота (в 2-3 раза превышает норму). Как оказалось, у людей из-за этого возникает подагра. И действительно, в Армении ею болеет значительная часть взрослого населения.
А вот в Читинской и Амурской областях, в Северном Китае и Северной Корее болеют так называемой уровской болезнью. Она вызывается недостатком соединений кальция и избытком стронция и бария в почвах, воде и растениях. Поэтому такое же «неудачное» соотношение элементов часто наблюдается здесь у людей и животных.
В северо-западном Казахстане, в борной биогеохимической провинции, нередки болезни, связанные с нарушением обмена, расстройством пищеварения и дыхания. В Актюбинской области (в никелевой провинции) у ягнят и телят встречается «никелевая слепота». Подобных примеров можно привести немало.
Но ведь если всесторонне изучать биогеохимические условия, вызывающие нарушения обмена веществ, их нетрудно предупредить. Можно добавлять в пищу соединения химических элементов, недостающие организмам, или вещества, вытесняющие избыточные элементы, то есть разрабатывать пищевые рационы, обеспечивающие здоровую жизнь человека и животных. Изучая миграцию (передвижение) атомов и химические процессы в биосфере, биогеохимия содействовала также созданию новой науки – химической географии. Биогеохимия помогает медикам и животноводам разрабатывать гигиенические нормы питания человека и кормления животных в различных биогеохимических провинциях.
Медицина будущего будет теснейшим образом связана с наукой о микроэлементах. Каждая живая клетка содержит различные макро- и микроэлементы в виде растворов или соединений с органическими веществами. Рост организма связан с увеличением массы его тела, и образование новых клеток немыслимо без синтеза и обмена органических веществ.
Микроэлементы оказывают влияние на самые разнообразные физиологические функции организма, начиная с внутриклеточного обмена и кончая размножением.
Взрослый организм постоянно нуждается в притоке микроэлементов, так как он беспрерывно теряет их с различными выделениями. Эти потери должны быть восполнены.
Известно, что суточная потребность человека в поваренной соли равна 15 граммам. Примерно такое количество соли вводится в человеческий организм и столько же выводится из него. Но как вводится? Ведь никто не взвешивает 15 граммов соли и не потребляет их в чистом виде в течении суток! Поваренная соль в разных долях попадает к нам с водой и пищей, выпили мы стакан молока, съели порцию салата, тарелку борща или фрукты.
То же самое можно сказать и о микроэлементах. Например, суточная потребность человека в цинке составляет 12-16 миллиграммов для взрослых и 4-6 миллиграммов для детей. Обычный смешанный пищевой рацион покрывает потребность нашего организма в микроэлементе. Но бывают случаи, когда организм нуждается в больших количествах соединений цинка, например в период интенсивного роста и полового созревания человека.
Поэтому, чтобы удовлетворить потребность организма в том или ином микроэлементе, надо в первую очередь знать состав пищи.
Обычно пища оценивается по калорийности и содержанию в ней витаминов и различных питательных веществ. Они оказывают существенное влияние на процессы обмена, происходящие в организме. Но, равно как и без витаминов, организм человека и животных не может существовать без микроэлементов.
Растения содержат больше микроэлементов, чем животные. Если пища однообразна, постоянный избыток или недостаток одних и тех же микроэлементов может заметно повлиять на состояние организма, на его здоровье. До сих пор при назначении медицинской диеты редко принимали во внимание микроэлементы. Учитывать же их влияние совершенно необходимо.
Микроэлементы не просто входят в состав организмов животных и человека, они принимают деятельное участие в синтезе важных для жизни тканей веществ. Цинк, например, содержится в дыхательном ферменте -карбоангидразе, йод – в тиреоглобулине (гормоне щитовидной железы), соединения меди принимают участие в синтезе гемоглобина крови и т. д. Микроэлементы нужны для правильного развития процессов обмена веществ, они способны также обезвреживать ядовитые продукты обмена.
Вместе с питьевой водой в наш организм попадают необходимые микроэлементы, самые разнообразные соли, хотя ив весьма малых количествах. Недостаток определенных микроэлементов в питьевой воде может вызвать очень неприятные для нас последствия.
Если человек продолжительное время будет вынужден пить только дистиллированную воду, не содержащую никаких макро- и микроэлементов, то ему не избежать заболеваний. И они возникнут не из-за вредности дистиллированной воды, а только из-за отсутствия многих химических веществ, попадающих в организм с питьевой водой.
Человеку и животным нужна здоровая и разнообразная по составу пища. Но не менее важно дать им достаточное количество самых разных микроэлементов.
Все микроэлементы принято делить на три группы. В первую входят жизненно необходимые, во вторую – вероятно, жизненно необходимые, а в третью – микроэлементы, биологическая роль которых еще мало изучена или совсем неизвестна.
Составляя режим беременных женщин, дают новые средства для регулирования роста и развития эмбриона плода, для предупреждения заболеваний женщин.
Начиная с третьего месяца беременности количество меди в крови у матери увеличивается и к концу почти в два раза перекрывает норму. Из организма матери микроэлементы переходят в плод, что приводит к значительному накоплению соединений меди в печени плода. В печени восьми месячного плода соединений меди в 8 – 10 раз больше, чем у взрослого человека, и примерно в 20 раз больше, чем в печени матери.
Естественно, что во время беременности и при кормлении грудью некоторые женщины ощущают недостаток в соединениях меди. Поэтому не случайно врачи назначают беременным и кормящим женщинам специальную диету, богатую солями меди.
Оказывается, есть определенная зависимость между биологической активностью химических элементов и местом, занимаемым ими в периодической системе Д.И. Менделеева (иначе говоря, строением их атомов). Еще в 1888 году выдающийся русский врач и ученый С.С. Боткин в лаборатории И.П. Павлова отметил, что соли рубидия и цезия оказывают сходный эффект на деятельность сердца и на кровообращение. Боткин связывал это с положением элементов в периодической системе (Оба они относятся к первой главной группе периодической системы). В более позднее время другие ученые обнаружили, что элементы второй главной группы периодической системы – бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий – могут замещать друг друга в процессах образования костей. При этом в некоторых случаях нормальные составные части костей (соединения кальция, магния) могут замещаться элементами той же группы, обычно не входящими в костную ткань (соединения бария, радия). Элементы второй группы также на гормон поджелудочной железы – инсулин, снижающий количество сахара (глюкозы) в крови.
Наши работы выявили, элементы второй побочной группы периодической системы – цинк, кадмий и ртуть – оказывают сходное действие на растительные организмы. Чем больше порядковый номер в пределах этой группы, тем более токсичны элементы и тем меньше находят их в почве и в организмах.
И хотя ученые продолжают собирать факты, уже эти первые данные позволяют гораздо уверенней говорить о роли различных микроэлементов в жизни человека и животных.
Соединения таких микроэлементов, как цинк, медь, алюминий, марганец, йод, бор и некоторых других, издавна применяются в медицине в качестве прижигающих, дезинфицирующих, антипаразитарных средств.
Например, для лечения глазных болезней врачи часто прописывают больным соединения цинка – в виде раствора сернокислого цинка, соединения бора – в виде раствора борной кислоты, соединения серебра – в виде раствора азотнокислого серебра (ляписа) и т. д. Прочное место во врачебной практике занимают марганцовокислый калий, сернокислая медь, различные соединения брома, йода и многие другие.
Правда, систематически в организм вводятся препараты одного только йода, и то лишь в случае его недостаточности, в местах, где распространен зоб. Один старый врач не раз говорил: «До 30 лет человеку желательно применять соединения йода для предупреждения склеротических явлений, от 30 до 40 лет — обязательно, а после 40 лет просто необходимо, чтобы продлить себе жизнь». Справедливо ли это? Нет сомнений, что многие врачи, ссылаясь на свой опыт, поддержат такую точку зрения, другие же будут вообще отрицать пользу соединений йода. Во всех случаях надо учитывать и особенности организма и условия биогеохимической провинции, в которой живет человек.
Велико значение микроэлементов для долголетия человека. Во всех жизненных процессах участвует множество совершенно необходимых организму соединений самых различных химических элементов. Благотворное действие микро элементов выражается, между прочим, в том, что они увеличивают приток кислорода в клетки. И если попробовать сформулировать, что необходимо для борьбы со старостью и преждевременной дряхлостью, то можно сказать: надо усилить потребление кислорода каждой клеткой в единицу времени. Не в этом ли кислородном обогащении организма состоит секрет борьбы за долголетие?! Каждому ясно что борьба за продление жизни не может строиться на попытке омоложения уже состарившегося организма. Трудно повернуть течение реки вспять. Гораздо важнее задержать возрастные изменения в организме. А это возможно сделать и с помощью микроэлементов.
Однако к каждому случаю воздействия химических веществ на организм человека и животных следует подходить очень осмотрительно. Универсальный подход может только испортить дело, как это не раз наблюдалось и до сих пор наблюдается во врачебной практике. Во многих науках, в том числе в химии, биологии, а также медицине, часто бывают интересны не только сами законы, сколько отклонения от них. И это правильно, так как, исследуя отклонения, можно вскрыть новые закономерности.
К сожалению, мы еще мало знаем о глубоких, «интимных» биохимических процессах, происходящих в организмах под влиянием различных микроэлементов. Ведь действия большинства химических веществ, известных во врачебной практике, не ограничивается прямым, местным влиянием, а значительно шире, многообразнее. Многие заболевания человека и животных, о которых мы сейчас имеем пока еще смутное представление, возникают от недостатка (или избытка) тех или иных микроэлементов.
Примерно 25 лет назад американский ученый Д. Ньюэл выступил с новой теорией, согласно которой легочный туберкулез вызывается нехваткой ряда минеральных веществ в организме человека и некоторых животных («деминерализация»). Ньюэл подтверждал свою теорию бактериологическими и биологическими анализами туберкулезных животных, тщательными исследованиями почвы, воды, трав, специальными наблюдениями над условиями содержания рогатого скота.
Результаты анализов красноречиво говорили о неразрывной связи всех этих обстоятельств. Стоило в стаде появиться животным с легочным туберкулезом, у них всегда находили «деминерализацию». Больше всего больных животных обнаруживали именно там, где питьевая вода и пастбищный корм особенно бедны минеральными веществами (мы можем прямо сказать: макро- и микроэлементами) и где недоставало солнечного света. Даже здоровые животные, переведенные на эти пастбища, неизменно заболевали туберкулезом. Обычные методы лечения не давали хороших результатов. Ученый добивался полного излечения животных только тогда, когда переводил их на пастбища, богатые минеральными веществами.
Сравнивая образ жизни разных животных, Д. Ньюэл находил в организме диких животных все необходимые минеральные вещества. Эти животные не страдают туберкулезом именно потому, что питаются разнообразной пищей.
Итак, микроэлементы могут быть и друзьями и врагами человека и животных. Мы должны научиться использовать их как могучих союзников и надежных друзей.
С каждым годом наука накапливает все новые и новые факты, которые убеждают нас в том, сколь благотворно действие микроэлементов на самые различные жизненные процессы. Вот несколько примеров того, как много можно достигнуть с помощью микроэлементов.
Микроэлемент кобальт не только предупреждает или излечивает акобальтоз. Соединения кобальта дают очень сильный эффект – животные становятся менее восприимчивыми к инфекционным заболеваниям, увеличиваются удои молока и пророст живого веса, улучшается качество и увеличивается настриг шерсти у овец. Особенно любопытно, что подкормка животных солями кобальта часто приносит большую пользу и в тех местностях, где не встречаются видимые признаки недостатка в этом микроэлементе.
В 1958 году в десяти колхозах выделили две группы свиней. Среднесуточный прирост в одной группе составил 200 граммов, а в другой группе, получавшей 5-10 миллиграммов солей кобальта, – 400 граммов. Свинарка колхоза имени Ленина А.П. Чернюк рассказала, что она взяла две группы «самых тощих» поросят и стала подкармливать их солями кобальта. Уже через 15 дней среднесуточный прирост у поросят поднялся в среднем до 400 граммов.
В колхозе имени Калинина Черниговского района доярка Е.С. Момот также попробовала подкармливать коров солями кобальта и уже через две недели отметили, как повысился аппетит у животных и среднесуточные надои молока. Соли кобальта называют теперь «аппетитными пилюлями», их требуют на этой ферме все доярки. Вот что значит сила наглядного примера!
Куры и гуси также очень хорошо отзываются на «аппетитные» добавки. Им нужен всего один миллиграмм хлористого кобальта на килограмм веса птицы, чтобы они откладывали больше яиц. Микроэлементы не только увеличивают больше чем на треть поголовье птичьего молодняка – новое потомство птицы отличается хорошим весом, прекрасными вкусовыми качествами мяса и другими ценными свойствами.
Специальные таблетки, содержащие хлористый кобальт, изготовляют в промышленных масштабах целые заводы. Потребность в этих таблетках исчисляется уже тоннами. Но есть и другие способы скармливания микроэлементов животным. Например, овцам дают монолиты-лизунцы, состоящие из поваренной соли, к которой добавлен хлористый кобальт, и имеющие форму кирпичей весом более 3,5 килограмма каждый.
Почему нужен организму витамин В 12, в котором, оказывается, 4,5 процента кобальта? Опыты показали, что естественный синтез гемоглобина крови связан с накоплением в печени витамина В 12. Отсюда ясно, почему прибавка солей кобальта к рациону животных влечет за собой увеличение количества эритроцитов и гемоглобина в крови. Если корма бедны соединениями кобальта, замедляется и даже совсем прекращается образование витамина В 12, столь необходимого для кроветворения. От недостатка этого витамина животные заболевают малокровием.
Витамин В 12 является также замечательным средством борьбы со злокачественным малокровием у людей. Влияние этого витамина на организм многогранно: он повышает обмен веществ, синтез белков, усвоение углеводов, влияет на рост мышечной ткани и т.д. Ученые открыли, что большие дозировки соединений кобальта угнетают дыхание тканей и задерживают их рост. Эти свойства стали использовать для подавления роста злокачественных опухолей. Соединения кобальта с успехом служат средством борьбы против рака.
Мы уже знаем, как микроэлементы попадают в организм животных и человека. Чтобы более полно раскрыть их значение, возьмем цинк, важнейший для растительных и животных организмов микроэлемент.
Растения извлекают соединения цинка (как и другие микроэлементы) из почвы, а животные получают их в разные другие химические вещества из растительной пищи. Подобным путем идет круговорот большинства химических элементов: почва – растения – животные – человек. Между ними существует теснейшая взаимосвязь. Поэтому, говоря о соединениях цинка, важно знать их содержание не только в почве и растениях, но и в организме человека.
Цинк обнаружен во всех органах человека, и почти всюду в значительных количествах. Общее количество этого микроэлемента в человеческом теле составляет 0,5 грамма, то есть примерно равно содержанию железа в тканях и в пять-шесть раз превышает содержание меди.
А.О. Войнар, один из крупнейших в нашей стране специалистов по изучению биологической роли микроэлементов в жизни животных и человека, отмечал, что особенно много цинка в сперме человека (по некоторым данным до 150-200 миллиграммов на 100 граммов сухого вещества), а также в половых железах. Богаты цинком печень и мышцы. С возрастом количество соединений цинка в теле человека и животных увеличивается.
Какие обстоятельствах могут повлиять на изменение количества соединений цинка в животных организмах? Ученые установили, что молочная пище обычно дает достаточно соединений цинка, а кислая, наоборот, приводит к их недостатку в организме. Наибольшая потребность в соединениях цинка наблюдается в период роста и полового созревания.
Люди и животные обычно не болеют от недостатка соединений цинка в пище. Но это вовсе не означает, что он им не нужен. Пища, лишенная соединений цинка, вызывает у животных явления цинковой недостаточности: остановку роста, быстрое исхудание, выпадение волос, бесплодие и другие нарушения в организме.
Оказывается, ценность соединений цинка состоит в том, что они усиливают активность некоторых ферментов и гормонов и влияют, таким образом, на процессы обмена веществ – углеводного, белкового, жирового и на многие другие жизненные процессы.
Важнейшим ферментом, содержащим цинк, является угольная ангидраза (карбоангидраза). Она нужна и животным и растениям, ибо обладает качествами универсального фермента. По химическому составу карбоангидраза представляет собой прочное соединение белка и цинком. Удаление цинка из молекулы фермента ведет к разрушению фермента. Без карбоангидразы невозможен процесс дыхания, этот фермент необходим для расщепления угольной кислоты на углекислый газ и воду. Иначе организм не сумеет вытеснить углекислый газ из крови в альвеолы легких и выделить его наружу. Вместе с тем карбоангидраза связывает углекислый, образующийся в тканях, в угольную кислоту, которая превращается в соли, переходит в кровь и тоже переносится в легкие. В крови карбоангидраза почти целиком сосредоточена в красных кровяных тельцах – эритроцитах (весь цинк, обнаруженный в эритроцитах, входит в состав карбоангидразы). Отсюда ясно, как велика роль этого микроэлемента в процессах жизнедеятельности.
Обнаружив повышенное содержание соединений цинка в раковых опухолях, ученый будет рассматривать это как благоприятный признак, свидетельствующий о наклонности организма к самоизлечению. Организм создает заслон против вторжения раковых клеток. Лечение рака радиоактивными соединениями цинка показывает, что в некоторых случаях этот микроэлемент способствует уменьшению опухолей.
Соединения цинка, как и другие микроэлементы, повышают продуктивность сельскохозяйственных животных. Добавление соединений трех элементов – цинка, кобальта и марганца – в пищу супоросным свиноматкам заметно влияет на плодовитость животных, увеличивает вес новорожденных поросят. Как показал В.Е. Мицык, если давать коровам сернокислый цинк, то он вызовет улучшение обмена веществ, повысит содержание гемоглобина и каротина в крови. И, наконец, молоко станет жирнее.
Мы уже говорили о значении другого микроэлемента – марганца – для растительных организмов. Не менее велико его значение в жизни животных.
Соединения марганца находят во всех органах и тканях человека и животных. Больше всего марганца в печени, меньше всего – в легких; много этого микроэлемента в трубчатых костях человека.
Подобно цинку, соединения марганца нужны для роста, полового развития и размножения. Работа желез внутренней секреции также связана с этим микроэлементом. Однако есть у него и свои особые качества.
Соединения марганца способны влиять благотворно на процессы кровотворения у людей и животных, увеличивая количество эритроцитов и гемоглобина в крови. Соединения марганца активизируют процессы обмена витаминов В 1, С и Д.
И все же самым важным свойством марганца надо признать его способность ускорять разнообразные окислительно – восстановительные процессы. Под действием этого микроэлемента организм очень энергично обогащается кислородом. Заметно действует он и на обмен углеводов.
Соли марганца способствуют образованию антитоксинов (противоядий), делают организм более стойким к некоторым инфекционным заболеваниям (дифтерия и др.). С давних пор внутривенное вливание раствора марганцовокислого калия очень хорошо помогает людям, страдающими отеками от недостаточности сердечной деятельности. В самые последний годы врачи стали применять соединения марганца для лечения различных заболеваний нервной системы.
В природе марганец встречается в большом количестве в естественных растительных кормах, и поэтому крупный рогатый скот, овцы и лошади обычно не ощущают недостатка в нем. Однако известно, что не только недостаток , но и избыток соединений марганца может вызвать нарушение в процессах образования костей у животных, а также общее истощение. Избыток микроэлемента вызывает у животных так называемый «марганцевый рахит», а нехватка его – другие болезни, например хромоту у поросят. От недостатка марганца среди цыплят распространяется болезнь, называемая перозисом, или вытяжением сухожилий. Достаточно добавить всего 30 миллиграммов соли марганца на килограмм корма, чтобы от этого заболевания не осталось и следа.
Соединения марганца хорошо действуют на кур-несушек, они откладывают больше яиц. Любопытно, что особенно острую потребность в этом микроэлементе куры начинают испытывать при недостатке солнечного света, и действие соединений марганца наиболее сильно проявляется зимой и осенью.
Животным и растениям не меньше, чем соединения марганца, нужны соли меди. Они необходимы для всех живых организмов.
В сутки взрослый человек должен получать примерно два миллиграмма меди. Попадая в организм , соединения меди поступают в свое «депо» – в печень. Накопленные еще в период эмбрионального развития, они постоянно пополняются и постепенно расходуются человеком в течении всей его жизни.
Но стоит только человеку заболеть, как количество меди в его печени сразу меняется: оно быстро увеличивается при туберкулезе, малокровии, белокровии, отравлении белым фосфором и особенно резко при циррозе печени (порой в четыре раза). При других болезнях – скарлатине, дифтерии, бронхиальной астме, эндокардите – количество меди в сыворотке также увеличивается, а при заболевании почек уменьшается.
Как средство лечения некоторых заболеваний крови соединения меди известны еще с древнейших времен. Ныне доказана необходимость этого микроэлемента и для нормального кровообразования. Диабетикам дают по 10 – 20 миллиграммов соединений меди в день в течение 8-10 недель. Это оказывает весьма благоприятное влияние на течение болезни, оно снижает количество сахара в крови и тем самым улучшает общее состояние больных. В этом случае микроэлемент действует подобно гормону поджелудочной железы — инсулину.
Большую потребность в меди испытывают живые организмы в период внутриутробного развития, а также молодые растущие организмы, в особенности новорожденные (в молоке мало соединений меди).
Известно, что в темно или ярко окрашенных тканях содержание меди всегда выше, чем в слабо или совсем неокрашенных. Так, в перьях голубя бронзового цвета меди больше чем в серых; темно окрашенные волосы содержат микроэлемента больше, чем светлые, а по мере поседения волос содержание меди в них уменьшается. Пигментные пятна на коже человека тоже всегда богаче медью. Микроэлемент способствует образованию меланина – вещества, отлагающегося в коже при загаре и в родимых пятнах.
Соединения меди влияют также на углеводный обмен и другие процессы обмена веществ, активизируя окислительно – восстановительные процессы. Медь входит в состав ряда важнейших ферментов в организме животных. Количество ее непосредственно связано с деятельностью некоторых желез внутренней секреции. Так, японский ученый Нарисака установил, что у больных базедовой болезнью (результат нарушения деятельности щитовидной железы) меди в крови намного больше, чем у здорового человека. Если удалить щитовидную железу, это повлечет уменьшение содержания меди в крови.
Соединения меди и железа нужны не только для кроветворения. Они излечивают анемию у людей, возникающую от большой потери крови, а также хроническую анемию у женщин и детей (при питании молочной диетой). Эти препараты служат профилактическими средствами на ртутном, свинцовом и анилокрасочном производствах.
Нельзя, однако, забывать о токсическом действии микроэлемента. Например, если кислые корма долго хранить в медной посуде, они становятся ядовитыми. Случаи отравления бывают даже тогда, когда в пищу животных попадают растения, опрысканные растворами солей меди для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.
Теперь понятно, сколь важно знать химический состав пищевых продуктов. Большое количество соединений меди содержится в фруктовых соках, в особенности в абрикосовом. Много микроэлемента в салате, шпинате, им богаты помидоры, зеленый горошек, картофель, грибы. Из пищевых продуктов животного происхождения очень много меди – до 150 миллиграммов на 1 килограмм свежего вещества – находят в печени (свиной, говяжьей, гусиной). Недостаточное содержание меди в пищевом рационе беременных женщин и детей может стать причиной малокровия.
Если меди в кормах меньше шести миллиграммов на килограмм, у животных уменьшается количество гемоглобина и железа в кровли, происходят изменения в головном и спинном мозгу. Они заболевают «лизухой». Признаки этой болезни – потеря аппетита, анемия, ухудшение общего состояния. Животные живут несъедобные вещи, перестают расти, их шерсть грубеет и обесцвечивается.
Лизуху можно полностью излечить, добавив солей меди в корма или в почву.
А теперь кратко скажем об элементах-галогенах: йоде т броме (о фторе говорилось раньше, а хлор относится к микроэлементам).
Уже говорилось о роли йода в связи с таким заболеванием, как зоб. А теперь о другом…
В опытах, проведенных в Омском сельскохозяйственном институту Ф.А. Петровым, показано, что в зимние и весенние месяцы целесообразно добавлять к рациону дойных коров по 75 миллиграммов йода ( в виде йодистого калия) в день. В ряде случаев удой молока повышался на 10-13 процентов, а содержание жира – на 0,2 – 0,3 процента. Ученый получил также хорошие результаты, применяя йодную подкормку для кур-несушек.
Ценно, что йод, входящий в рацион кур-несушек, попадает в большом количестве в яйца (0,5 миллиграмма в яйцо). Такие яйца можно использовать для лечебных целей.
Не менее интересен другой микроэлемент этой группы – бром. В медицине препараты брома применяются очень хорошо. Они хорошо действуют на центральную нервную систему. Недаром И.П.Павлов говорил: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает таким ценным для нервной системы препаратом, как бром».
Бром входит в состав почти всех органов человека и животных, но более всего богат им гипофиз. При некоторых психических расстройствах количество брома в крови у больных уменьшается больше чем на половину. Во время сна количество брома в гипофизе меньше в 2-3 раза, чем обычно, в то же время продолговатый мозг значительно обогащается этим микроэлементов. Тем самым гипофиз регулирует обмен брома в организме.
Долгое время успокаивающее действие соединений брома объясняли способностью ослаблять ненормальное возбуждение человека. Однако работы И.П. Павлова показали, что физиологическое действие брома состоит не в понижении возбудимости, а в усилении процессов торможения.
Для успеха лечения порой решающее значение имеет правильный выбор дозы соединений брома. Малые количества оказывают тормозящее действие, а большие – возбуждающее. Чем слабее нервная система человека, тем меньше должны быть доза микроэлемента.
Кроме того, длительное применение микроэлемента может вызвать бромное отравление, так как он накапливается в организме.
Наши знания о микроэлементах пополняются с каждым днем. Однако как в свое время не были заполнены все клетки периодической системы Д.И. Менделеева, так и сейчас есть много «белых пятен» в учении о роли микроэлементов. Речь идет о механизме их действия на организмы животных и человека.
Клетка периодической системы… В ней находится определенный химический элемент. Известны его порядковый номер, соединения, которые он может образовывать, физические и химические свойства. А вот биохимическая роль элемента, его значение в процессах жизнедеятельности почти не изучены. И таких элементов немало.
Скажем очень кратко о некоторых элементах, о которых мы пока знаем явно недостаточно.
Избыток в кормах молибдена вызывает отравление и даже гибель животных. Признаками молибденового отравления у рогатого скота является задержка роста, большая потеря в весе, анемия, обесцвечивание шерсти.
Рогатый скот и овцы более подвержены токсическому действию этого микроэлемента, чем лошади и свиньи. Излечить болезнь можно ежедневной подкормкой животных сернокислой медью.
В северо-западном Казахстане существует борная биогеохимическая провинция, где избыток соединений бора в воде и кормах вызывают ряд заболеваний, в частности, у овец. Нарушается нормальная деятельность, а в печени и в головном мозгу происходит перерождение тканей.
При избытке селена у домашних животных, особенно лошадей и рогатого скота, возникает так называемая щелочная болезнь, или алкалоз, весьма распространенная во многих штатах США.
Большие количества стронция весьма неблагоприятно действуют на процессы костеобразования (стронциевый рахит). Растения на почвах, богатых соединениями стронция (например, в Туркмении, Кара-Кумах), содержат этого микроэлемента значительно больше нормы. У животных, питающихся этими растениями, кости становятся очень ломкими.
Соединения стронция, вытесняющие соединения кальция, в свою очередь, не удерживаются в костях. Вместе с тем соединения стронция в малых количествах необходимы для животных и человека, для нормальных процессов костеобразования. То же самое относится и к барию.
Мы не раз говорили о необходимости того или иного микроэлемента для организмов человека и животных. Однако чаще всего им нужны соединения не одного какого-либо элемента, а их сочетания. Например, комбинация из соединений четырех микроэлементов – мышьяка, меди, марганца и железа – наиболее благоприятно влияет на естественный синтез гемоглобина у растущих животных.
