Бета-каротин

Каротиноиды имеют большое значение как биологически активные вещества, защищающие организм сельскохозяйственного животного и его наследственность от агрессивных стресс-факторов.

Известно около 600 различных каротиноидов. Наиболее распространенным и хорошо изученным является бета-каротин. Он составляет 30% от суммы природных каротиноидов и обладает наибольшей биологической активностью.

В последние годы препараты бета-каротина получили широкое распространение, как в медицине, так и в животноводстве, не менее интересны они и для применения в ветеринарии при различных патологиях организма животного.

Это связано с тем, что в начале 80-х годов было установлено, что бета-каротин не только является
природным источником витамина А+, но и активнейшим участником биохимических процессов, протекающих в организме живых существ. Он обладает антиоксидантным, антиканцерогенным, антимутагенным, детоксикационным и иммуностимулирующим свойствами. Большие возможности применения бета-каротина в ветеринарии в целом связаны с разработками новых технологий его производства и выпуска препаратов бета-каротина с применением нанотехнологии.

В настоящее время бета-каротин рассматривается как самостоятельное, перспективное средство терапии и как компонент лекарственных препаратов.

Данная статья является попыткой систематизировать информацию и результаты исследований о роли бета-каротина в профилактике патологий животных и птиц.

Биологическая роль бета-каротина в организме животных.

Бета-каротин - биологически активное вещество природного происхождения, синтезируемое высшими растениями, грибами и бактериями.

Бета-каротин труднорастворимое вещество. Он ограниченно растворяется в маслах и некоторых органических растворителях и не растворяется в воде. Обычно в организм животных каротин поступает с кормом, однако с учетом большого числа факторов, влияющих на количественный и качественный состав при его накоплении в растительных кормовых источниках, очевидна сложность или, в некоторых случаях, невозможность регулирования его состава и количества при кормлении животных и птиц.

В альтернативу природным источникам бета-каротина современная промышленность в России и за рубежом выпускает сырье для изготовления препаратов бета-каротина используя 3 вида технологий (химический синтез, ферментативный, сверхкритическая СО2 экстракция).

В настоящее время известно, что усвоение бета-каротина происходит в несколько этапов: микронизация и эмульгирование в ЖКТ всасывание в тонком кишечнике, частичная биоконверсия (превращение) в ретинол, транспортирование через лимфатическую систему и
воротную вену в печень, а затем в кровь и распределение по органам и тканям. Это классический путь биоусвоения бета-каротина, содержащегося в сырых овощах, растениях, фруктах. Так как бета-каротин в растениях находится в комплексе с белками это затрудняет его высвобождение, тем самым снижается его биодоступность. Использованием чистых препаратов бета-каротина, особенно с применением нанотехнологии, позволяет достичь 100% степени усвоения бета-каротина.

Бета-каротин играет важную роль в обмене веществ и поддержания здоровья животных. Он
участвует в синтезе жирных кислот, подавляет аргиназную активность пепсина, катепсина, усиливает скорость гликолиза в мышцах, почках и печени, повышает активность инсулина, адреналина и функцию половых желез, обладает радиопротекторным и иммуномоделирующим свойствами (О.Е. Правило, А.В. Сергеев, 1996, Л.П. Алпатов и др., 1996).

Выявлена тесная взаимосвязь бета-каротина с обменом и синтезом белка, в том числе серусодержащих аминокислот (E. Kolb, 1995). Доказано его участие в углеводном обмене (Ю.В. Букин и др. 1992). Определена тесная связь между содержанием макроэлементов (кальция и фосфора) и уровнем бета-каротина в крови животных (И.Г. Пивняк).

Механизм защитного действия бета-каротина от воздействия экзогенных и эндогенных неблагоприятных факторов на организм животного связан с его свойством дезактивировать высокореактивные свободные радикалы кислорода, образующиеся в клетках (тканевое дыхание) и вывести их из организма. Такой же механизм защитного действия связан со связыванием низкомолекулярных форм холестерина, образующихся при нарушении его обмена, например при стрессовых ситуациях. Убедительно доказано самостоятельное физиологическое влияние бета-каротина на сокращение миометрия. (Кузьмич Р.Г., 1999).

Также доказана взаимосвязь низкого уровня бета-каротина в крови животных с низким уровнем горомонов: эстрадиола, прогестерона, тироксинана. Низкий уровень бета-каротина
в крови является одним из основным факторов, способствующих возникновению послеродовых эндометритов у животных.

В результате исследований определено влияние бета-каротина на различные звенья иммунитета различных возрастов животных. Установлено, что бета-каротин устраняет старческий иммунодефицит. Так введение бета-каротина в течение 1,5 лет привело к повышению В- и Т-клеточного иммунитета и увеличению продолжительности жизни животных. Надо учитывать, что животные имеют видовую особенность метаболизма бета-каротина. Так у КРС обнаруживают значительное количество каротинав крови, печени. молоке, а у овец и коз бета-каротин в крови не выявляют, так как он полностью трасформируется в витамин А после всасывания в кишечнике; у норок отсутствуют ферменты, позволяющие усваивать жирорастворимый бета-каротин (Е.Г. Квартникова, 1999).

Бета-каротин, независимо от уровня витамина А, оказывает большое влияние на процессы размножения. Депонирование его происходит в желтом теле, сыворотке крови и в желтых жировых тканях. Сыворотка крови является буферным объемом, но без постоянного пополнения этот запас скоро (через 10-14 дней!) истощается. При хорошей обеспеченности бета-каротином, содержание его в сыворотке крови, составляет 5,6 мкмоль/л, уровень ниже 1,8 мкмоль/л означает серьезную недостаточность.

Потребность дойной коровы в бета-каротине меняется в зависимости от удоя. Считается, что потребность на поддержание жизни составляет 100 мг плюс 20 мг на каждый литр произведенного молока (А. Балаш, 1994). Компенсация А-витаминной недостаточности бета-каротином в рационах молочных коров более эффективна, чем включение в рацион витамина А. При изучении влияния бета-каротина на качество спермы быков и криоконсервированной спермы было установлено, что обеспечение быков-производителей бета-каротином приводит к достоверному повышению качества спермы по всем показателям.

Изучая течение родового и послеродового периодов в норме и при различных осложненеиях Кузьмич Р.Г.(1999) получил показатели завершения всех этапов пуэрперия у коров с низким и нормальным уровнем бета-каротина в крови (ранний, клинический и общий). В результате оказалось, что прекращение выделения лохий в группе коров с полноценным по бета-каротину кормлением наступает на 10,4 дня раньше, окончание клинической эволюции на 32,1 дня и общего пуэрперия – на 56 дня по сравнению с контрольной группой (дефицит по бета-каротину). Выше оказалась оплодотворяемость, индекс оплодотворения 1,4+0,1 против 1,9+1,8.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о широте биологического действия бета-каротина, о его значении в обеспечении нормальной жизнедеятельности и защитной роли при различных патологических состояниях организма, о его огромной роли в регуляции воспроизводительной системы животных.

Клиническая картина патологии дефицита бета-каротина.

При недостатке бета-каротина в рационе беременных маток животных нарушается питание зародыша, что приводит к заболеванию плода, к аборту, к задержанию последа, а в дальнейшем к субинволюции матки, нарушению течки, овуляции, слабо выраженной охоты, часты случаи выделения геморрагий из полового аппарата осемененных животных, не редки случаи рождения уродливого приплода, часты случаи рождения приплода предрасположенного к различным заболеваниям, особенно в первые дни жизни после рождения.

У самцов-производителей, при недостатке бета-каротина, нарушается образование половых гормонов, что ведет к снижению половой активности. В результате изменения зародышевого эпителия семенных канальцев, снижается качество сперматозоидов, самки, осемененные такой спермой, беспричинно перегуливают по циклу.
Таким образом, у маточного поголовья животных при недостатке в организме бета-каротина и гиповитаминозном состоянии нарушается функция размножения.

По имеющимся литературным данным, а также многолетним нашим наблюдениям специфическим проявлением недостатка бета-каротина в организме у всех животных является патологическое изменение эпителиальной ткани слизистых оболочек дыхательных и пищеварительных органов, моче - родополовой систем и кожного покрова (Х. Бергнер, 1973; Г.В. Зверева, 1976; Н. Нaynisch, 1966).

На коже в области шеи, холки, вдоль спины до самого корня хвоста образуются слоистые чешуйки, в результате ороговения эпителия и нарушения секреторной деятельности сальных и потовых желез.
Волосяной покров грубеет, шерсть теряет блеск, становится взъерошенной и на более поздних стадиях выпадает.

Вследствие кератинизации слизистых оболочек органов пищеварения и дыхания у молодняка животных раннего возраста наблюдается расстройство желудочно-кишечного тракта, и возникают легочные заболевания.
При хроническом дефиците в рационе животных бета-каротина припухают веки, начинается слезотечение особенно у телят, ксерофтальмия с последующим разрушением роговицы и наступает слепота. На более поздних стадиях нарушается координация движения, судороги и параличи.

При постоянном дефиците бета-каротина в организме копытных животных в зоне роста копытного рога образуется шероховатая полоса истонченного рога без глазури. На роговой стенке и подошве появляются трещины, копытный венчик воспаляется и припухает. Такие животные длительное время страдают копытными болезнями (хромотой) и длительно находятся на лечении, теряя продуктивность и воспроизводительную способность. Больных животных приходится выбраковывать из стада (Н.Т. Емелина, 1970; А.Ф. Вальдман, 1997; Т.П. Кулагина и др., 1998 и другие).

При вскрытии трупов животных обнаруживают кровоизлияния на слизистых оболочках сычуга и кишечника.

Признаки дефицита бета-каротина у животных и птиц.

У коров с низким уровнем бета-каротина и витамина А часты случаи внутриутробной гибели плода и его рассасывания, выкидыши, задержания последа, гипофункциональное состояние яичников, эндометрит и как следствие у животных низкая оплодотворяемость и высокий процент бесплодных животных.
У быков-производителей наблюдают снижение половой активности при получении спермы или случке, дистрофию и воспаление семенников, снижение, как количества, так и качества спермы.

У первотелок наблюдается часто «тихая» и продолжительная охота, снижается оплодотворяемость, отмечаются фолликуллярные кисты.

У коров наблюдается продолжительная инволюция в результате воспалительного процесса в матке и из-за этого запаздывает реактивация яичников после отела, задерживается начало полового цикла, поздний разрыв фолликула, фолликулярная киста.

Телята, рожденные от коров с низким уровнем бета-каротина, обладают сниженной жизнеспособностью, они восприимчивы к полифакторным болезням, в начале жизни большинство из них болеют энтеритом, вызванным кишечной палочкой и др. бактериями, а затем бронхопневмонией.

Четко определить недостаточность бета-каротина в стаде животных возможно только лабораторным исследованием сыворотки крови и контролем над состоянием обмена веществ. В соответствии с последними рекомендациями, биохимические исследования крови проводят выборочно от 10-15 сухостойных коров и 10-15 нетелей (наиболее полно отражающих средний возраст, массу тела и продуктивность стада). Не позднее, чем за 2-3 недели до родов: октябрь-ноябрь, середина января, март-апрель и июнь-июль месяц уровень содержания бета-каротина должен быть в пределах 2,6-5,6 мкмоль/л. При содержании ниже 1,8 мкмоль/л имеет место серьезная недостаточность бета-каротина, приводящая к тяжелым последствиями.

Дефицит бета-каротина, помимо перечисленных выше негативных последствий, приводит и к недостаточности витамина А.

При недостатке витамина А у крупного рогатого скота характерными признаками являются: гемералопия (ночная или вечерняя слепота) сопровождающаяся отеком глазного диска (папиллоэдема, обнаруживаемая при офтальмоскопии) и сильное слезотечение. Реже отмечают ксерофтальмию и кератомаляцию. Как у коров, так и у быков-производителей отмечают кожные изменения: сухая, шершавая и жесткая кожа.
Телята, полученные от коров с нарушенным обменом витамина А – слабые, имеют низкую жизнеспособность. В результате низкой сопротивляемости слизистой оболочки их желудочно-кишечного тракта часты случаи энтерита самой различной этиологии, которые трудно лечатся и, как следствие, большой отход телят, а оставшиеся в живых отстают в росте и развитии. Такие телята в последствии подвержены многим инфекционным заболеваниям: энзоотическая пневмония, паратиф, дизентерия, пупочные инфекции и др. У гипо- или авитаминозных коров отелы часто проходят раньше времени или телята рождаются с различными аномалиями: ненормальное развитие глазного яблока, водянка, заячья губа, неправильное развитие конечностей. У телят вскоре после рождения наблюдается потеря аппетита, отставание в росте, недостаточная остеомаляция, повышенное давление спинномозговой жидкости, нарушение координации при ходьбе, судороги, параличи, потеря зрения и конъюктивиты различной степени. Токсикоз витамина А наблюдается при большом его передозировании.

В таком случае телята останавливаются в росте, наблюдается слабость мышц, кожа утолщается.
Согласно последних рекомендаций концентрация витамина А в сыворотке крови коров 25 мкг% и менее говорит о глубоком нарушении обмена витамина А и предрасположенности животных к акушерской патологии.

Овцы.

У овец при недостаточности витамина А главными клиническими признаками являются: не своевременный приход в охоту, частые перегулы, аборты, эндометриты, угнетение и потеря чувствительности, отсутствие аппетита, шаткая не координированная походка, судороги, паралич задних конечностей, истощение. При биохимических исследованиях – изменение гематокрита и при вскрытии в значительной степени отмечают образование мочевых камней. У ягнят, рожденных от авитаминозных овцематок, отмечают слабость при рождении, низкую жизнеспособность (слабый и долго отсутствующий сосательный рефлекс), слепоту с воспалением роговицы глаз. Ягнята, в дальнейшем, отстают в росте и имеют слабый иммунитет. У ярочек отмечают недоразвитость родополовых органов, у баранчиков – атрофию семенников.

Свиньи.

Наиболее характерными клиническими признаками при недостатке бета-каротина (и как следствие витамина А) у свиноматок являются: низкий процент оплодотворяемости, высокая заболеваемость эндометритом и ММА, массовое рождение слепых поросят и поросят-уродов, не выравненность пометов, аборты и мумифицированные плоды. Поросята, полученные от свиноматок с низким уровнем бета-каротина, гибнут массово вскоре после рождения. В последующем развитии у выживших поросят отмечают рецидивирующие диареи, недостаточную координацию движения, судороги, параличи, ороговение слизистой языка, массовые дерматозы и воспаление внутреннего и среднего уха.

Лошади.

Начальными признаками недостатка бета-каротина и витамина А у лошадей являются: низкий процент оплодотворяемости (большой прохолост), ослабление зрения, возбудимость, нарушение координации движений, снижение аппетита, типичная дефективность копытного рога, рецидивы желудочно-кишечных и легочных заболеваний, аборт, эндометрит, потеря веса животными.

Птица.

Клиническими признаками недостатка бета-каротина и витамина А у птиц являются: снижение яйценоскости, эмбриональная и постнатальная смертность достигают больших размеров, потеря желтого пигмента на ногах и зобе, искривление зоба, бледность сережек и гребня, утрата блеска, сухость и ломкость перьев, отставание в росте, отек век, опухание внутриглазной полости, слепота, не координированная походка.

Принимая во внимание вышеизложенное нами была разработана и запатентована технология получения липосомальной формы бета-каротина, что позволяет достигнуть 96% его биодоступности, сделать препарат экономически целесообразным.

  • Бета-каротин

Новые видео
Встроенная миниатюра for Агроферма "Баранье царство"
Агроферма "Баранье
Встроенная миниатюра for Дания свиноферма
Дания свиноферма
Встроенная миниатюра for Запускаем быков в стадо
Запускаем быков в стадо
Встроенная миниатюра for Романовские овцы
Романовские овцы
Встроенная миниатюра for Клубника садовая
Клубника садовая
Встроенная миниатюра for Как посадить виноград
Как посадить виноград
Встроенная миниатюра for Выращивание земляники
Выращивание земляники
Встроенная миниатюра for Откорм бычков, коровы без телят
Откорм бычков, коровы без
Встроенная миниатюра for Грибы: как это работает
Грибы: как это работает
Встроенная миниатюра for Выгонка зеленого лука на перо
Выгонка зеленого лука на
Встроенная миниатюра for Если во время инкубации не было электричества длительное время, не опускаем руки
Если во время инкубации не
Встроенная миниатюра for Вертикальная ферма
Вертикальная ферма