МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА И ИХ ОБМЕН В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ

Общая характеристика минеральных веществ. Все или почти все элементы, встречающиеся в земной коре, находятся в растительных или животных организмах. Недостаточное или избыточное содержание минеральных веществ в почве или воде неизбежно влияет на содержание их в растениях, растительных кормах, а через них и в тканях животных (почва и вода – растения – корма и продукты питания растительного происхождения – организм животных и человека ).

Впервые теоретические основы учения о связи химического состава живых организмов и земной коры создал академик В.И. Вернадский. В 1940 году он впервые поставил вопрос о роли минеральных веществ, как факторов внешней среды и положил начало развитию новой науки – биогеохимии (область науки, изучающая миграции атомов и геохимические процессы в биосфере). Трудами его ученика академика А.П. Виноградова было доказано, что химический состав живого вещества зависит от химического состава естественной среды, а позже создано учение о биогеохимических провинциях.

Биогеохимические провинции – это области на земной поверхности, где отдельных элементов в почвах и природных водах либо недостаточно, либо избыточно. В таких зонах у животных и растений развиваются тяжелые заболевания, называемые биогеохимическими эндемиями . Учение о биогеохимических провинциях позволило объяснить причину многих эндемических заболеваний как-то: рахит – возникает при недостатке кальция в рационе, сухотка - при недостатке кобальта в почвах и на пастбищах, недостаток марганца является основной причиной таких заболеваний домашней птицы, как перозис и хондродистрофия, лизуха развивается при недостатке меди, недостаток йода в почве и воде является главной причиной эндемического зоба, чрезмерное поглощение с травой молибдена вызывает сильный изнуряющий понос, который наблюдается у коров, анемия развивается при недостатке железа в почве и воде.

Элементарный состав организма животных. Общая масса всех живых организмов, населяющих Землю, составляет примерно 10 13 -10 15 т. Сравнение химического состава живых организмов и неживой природы (атмосферы и земной коры) свидетельствует о том, что живые организмы приспособили для своей деятельности не все самые распространенные элементы земной коры (литосферы). Например, один из наиболее распространенных элементов литосферы – кремний – лишь в небольших количествах содержится в некоторых видах растений, а в организме животных присутствуют лишь его следы. Известно, что в состав органов и тканей животных и человека входят свыше 70 элементов из периодической системы Д.И. Менделеева. По количественному содержанию в организме их можно разделить на макроэлементы (их концентрация выше 0,001 %), микроэлементы (концентрация которых составляет 10 -6 - 10 -3 %) и ультромикроэлементы (концентрация меньше 10 -6 %). К группе макроэлементов относятся: кислород, водород, углерод, азот, сера, фосфор, кальций, натрий, калий, магний, хлор и железо. К микроэлементам – йод, фтор, марганец, цинк, медь, молибден, кобальт, селен, бор, бром и др. и к ультромикроэлементам относятся: литий, алюминий, кремний, олово, мышьяк, титан, ванадий, хром, серебро, вольфрам и другие. Почти 99 % от перечисленных элементов приходится на долю кислорода, водорода, углерода и азота, в то время как содержание трех последних в земной коре ничтожно. Они являются составными компонентами воды, белков, липидов и минеральных веществ животного организма.

Содержание основных элементов в организме животных представлено в таблице1.

Таблица 1. Содержание элементов в организме животных