Вплив хиби або надлишку мінеральних речовин на живі організми

За недостатнього або незбалансованого мінерального харчування у риб наступають загальні розлади обміну речовин, порушення росту, розвитку, відтворної функції і захворювання, що нерідко призводять до загибелі.

У практиці абсолютний дефіцит якої – не будь життєво необхідної речовини мало ймовірний. Тому всі прояви мінеральної недостатності у риб класифікуються так:

1. Явна недостатність із характерними клінічними, біохімічними і морфологічними ознаками, наприклад:

· рахіт при хибі Ca і P,

· анемія при хибі Fe.

2. Часткова недостатність, що виникає при незначному дефіциті того або іншого елемента. Типовими симптомами відсутності є порушення комплексу обмінних процесів, що визначають продуктивність і якість продукції та плодючості.

3. Повторна недостатність як наслідок антагоністичної взаємодії мінеральних елементів між собою (Ca і Zn), (K і Mg) тощо.

4. Відносна недостатність, пов'язана зі збільшенням продуктивності.

Збільшення щільності посадки риб у ставках приводить до зниження не тільки інтенсивності приросту мінеральних речовин, але і до зменшення їхнього вмісту. Наприклад, вміст Ca у тілі двохлітків коропа при нормальної щільності посадки складає 3% на суху речовину, а при 15-кратній посадці – 1,4 %. При збільшенні щільності посадки погіршується співвідношення Ca: P у тілі риб. У нормі 2:1, а при 15-кратної посадки – 0,6:1.

Хиба мінеральних речовин у раціоні риб приводить до зниження маси і збільшенню кількості азоту, спожитого на приріст. Таким чином, кормові раціони необхідно складати із урахуванням вмісту мінеральних речовин. При цьому необхідно обґрунтовувати не тільки норми кожного елемента, але і їхній взаємозв'язок, оскільки не тільки хиба цих елементів, а і їх надлишок призводить до зниження активності ферментів. Вміст їх у організмі риб залежить від пори року, виду риби її віку, статі тощо. із віком відбувається накопичення мікроелементів в організмі риб, яке досягає максимуму до настання статевої зрілості.

Хімічні елементи виконують в організмі різноманітні функції.

Можливості регуляції функцій, у тому числі і при недостатності або надлишку якої-небудь речовини у навколишньому середовищі, в організмі великі, але не безмежні. При хибі або надлишку деяких мінеральних речовин у навколишньому середовищі розвиваються захворювання.

Кальцій і фосфор

Зябра є найбільш важливим регулятором кальцієвого балансу в організмі риб. Кальцій у кормі необхідний тільки в дуже малих кількостях, якщо вода багата кальцієм, оскільки через зябра здійснюється транспорт кальцію в кровіз води. Залишається невирішеним питання про те, скільки ж розчиненого у воді кальцію може утилізувати організм риби, особливо якщо в нього надходить невелика кількість свіжої води, і водне джерело має низький вміст розчинених солей. Кальцій запасається в кістках і лусці, однак, кістки не відіграють головної ролі в кальцієвій регуляції в організмі риб. Засвоєння кальцію в кишечнику відбувається у прісноводних видів риб краще, ніж у морських видів, що ймовірно пояснюється його взаємодіями із мінеральними речовинами морської води (магнієм, стронцієм, цинком і міддю). У воді міститься дуже невелика кількість фосфору, тому важливим його джерелом є фосфор, що надходить із їжею. Було висунуте припущення, що фосфор надходить в організм риб через зябра. Більшість риб не утилізують фосфор у формі фітата, оскільки в їх організмі не утворюється фітаза.

Фосфор до організму надходить у вигляді H₂PO₄^– або HPO₄^2– і в організмі не зазнає змін. Він бере участь у двох типах реакцій: первинне фосфорелювання і перефосфорелювання.

Значення фосфору. Він сприяє утворенню: а) макроергічних зв'язків; кінцевий макроергічний зв'язок АТФ при розщепленні визволяє 29,29 кДж, тоді як звичайні хімічні зв'язки визволяють не більш 8,37 - 12,55 кДж енергії; б) фосфоліпідів; в) коферментів.

Хиба фосфору призводить до рахіту і порушення діяльності статевих залоз.

Кальцій. Основна маса накопичується в кістках. Велика кількість утримується в сироватці крові. Основні функції:

1. входить до неорганічній фракції кісткової тканини;

2. бере участь у скороченні м'язів;

3. зменшує проникність мембран;

4. знижує спроможність тканинних колоїдів зв'язувати воду;

5. впливає на автоматію і процеси збудження і гальмування серця;

6. бере участь у зсіданні крові;

7. активує ферменти.

Магній. Магній надходить у кишечник риб або разом із кормом, або при активному поглинанні через зябра. Магній запасається в кістках риб. Для риб, що живуть у морській воді, добавки магнію в корма, цілком ймовірно, не потрібні. Mg⁺⁺ єактиватором і кофактором ряду ферментних систем (зокрема окисного фосфорилювання, карбоксилази тощо). Добре вступає в іонні зв'язки. Він утворює надійні іонно-ковалентні зв'язки із усіма групами атомів, що містять кисень і декілька більш слабкі із аміногрупою NH₂. Рибосоми розпадаються, якщо із них видалити Mg⁺⁺.

Натрій, калій і хлорид. Натрій і калій є найважливішими катіонами, а хлорид – найважливіший аніон для організму риб. Усі ці іони відіграють ключову роль у підтримці рН і нормального функціонування нервової системи риб. Риби можуть одержувати натрій, калій і хлориди як із води, так і із корму. Оскільки вони можуть утилізувати водорозчинні мінеральні речовини, установлення відповідних харчових потреб виявилося важкою задачею.

Більшість інгредієнтів корму для риб повинні містити достатню кількість цих мінеральних речовин, а отже, дуже рідко можна знайти симптоми їхнього дефіциту, особливо в морських риб, тому що в морській воді в нормі міститься достатня кількість усіх трьох мінералів.

Na – основний катіон позаклітинної рідини, підтримує рН і осмотичний тиск, впливає на спроможність білкових колоїдів до набрякання, забезпечує процеси збудження

Cl –- забезпечує осмотичний тиск, йде на утворення хлороводневої кислоти.

K⁺ бере участь у підтримці осмотичного тиску, активної реакції середовища, активації АТФ-ази, забезпечує процеси збудження.

Солі К в невеличких кількостях знижують частоту й амплітуду серцевих скорочень, надлишок призводить до припинення роботи серця на фазі діастоли.

Залізо. Вважається, що залізо в основному поглинається в кишечнику, хоча було показано, що воно надходить і через зябра. Високий вміст заліза у воді (більш 200 мг/л) впливає на зябра і може викликати зниження надходження кисню із води в кров. Fe⁺⁺ входить до складу гемоглобіну, міоглобіну, каталази, пероксидази і цитохромів.

Сірка є в амінокислотах цистеїні, метіоніні. Бере участь в утворенні структури білкової молекули, у складі ацетилкоензиму А. Дисульфідні «зшивки» ( S-S) відіграють велике значення у формуванні вторинної структури білків.

Мідь бере участь у метаболізмі заліза і включається до складу декількох ферментів. Хоча мідь і є незамінним компонентом харчування, діапазон стійкості до неї вкрай вузький. Нормальні потреби складають приблизно 2 – 3 мг/л, тоді як концентрація понад 15 мг/л може викликати пригнічення росту. Cu⁺⁺ сприяє вмиканню Fe у структуру гема; входить до складу тирозинази, цитохромоксидази.

Цинк активно бере участь у функціонуванні багатьох ферментативних систем. Імовірно, цинк надходить в організм краще із корму, ніж із води. Хиба цинку в кормі викликає катаракту, зниження апетиту й уповільнення росту. Zn⁺⁺ утримується у ферментах карбоангідразі, карбоксипептидазі, алкогольдегідрогеназі, уреазі, входить до складу інсуліну.

Марганець відіграє важливу роль у ферментативному синтезі сечовини із аміаку, беручи участь у катаболізмі білка в організмі риб. Дефіцит марганцю може викликати аномальний ріст хвоста, уповільнення росту і порушення рівноваги. Mn⁺⁺ входить до складу аргінази, фосфогідролаз, фосфотрансфераз.

Йод є ключовим компонентом процесу утворення гормонів тироксину і трийодтироніну. Йод може поглинатися рибами безпосередньо із води, але вміст йоду в морських водних системах швидко зменшується. Потреби із кормом оцінюються кількостями між 1 і 5 мг/л.

Йод входить до складу тироксину і трийодтироніну.

Кобальт. Потреби в кобальті дуже низькі, але він має велике значення для синтезу вітаміну В₁₂. Дефіцит кобальту може викликати симптоми авітамінозу В₁₂.

Селен – дуже важливий мікроелемент, що бере участь у функції ферменту, що розкладає перекиси поліненасичених жирних кислот у риб. Як і у випадку із міддю, інтервал стійкості до нього низький, і верхня межа токсичності складає 15 мг/л.