doi: 10.15389/agrobiology.2024.2.237rus
УДК 636.52/.58:636.084.412
Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда № 23-16-00165, https://rscf.ru/project/23-16-00165/.
КАЛЬЦИЙ: ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ, ИСТОЧНИКИ И НОРМИРОВАНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОМ ПТИЦЕВОДСТВЕ (обзор)
К.А. КАЗАЕВ1 ✉, Т.Н. ХОЛОДИЛИНА1, 2, Е.А. СИЗОВА1, 2,
С.В. ЛЕБЕДЕВ1, Е.В. САЛЬНИКОВА2
Кальций критически важен для сельскохозяйственных животных и птицы в условиях современных интенсивных технологий, поэтому поиск его новых источников продолжается. Основные критерии их оценки — высокая биодоступность этого макроэлемента в сочетании с низкой стоимостью такой кормовой добавки. Физиологическое действие кальция распространяется на все системы органов (G.S. Baird, 2011). Следовательно, в птицеводстве рецептуры рационов цыплят-бройлеров и кур-несушек должны разрабатываться с учетом роли этого макроэлемента в метаболических путях, участия ионов кальция в прямых и косвенных химических взаимодействиях с другими неорганическими и органическими соединениями, клеточными и надклеточными структурами. Особенно актуален поиск более доступных и эффективных способов нормализации рационов сельскохозяйственной птицы при высоких потерях молодняка и яиц. У птицы 99 % кальция содержится в костях, 1 % — в мягких тканях (Д. Оберлис с соавт., 2008). Однако современные фундаментальные и клинические исследования доказывают, что роль кальция в физиологических процессах не ограничивается формированием структуры костей и яичной скорлупы. От достаточной концентрации кальция в крови зависит секреция и действие гормонов, проницаемость клеточных мембран, нервная проводимость, мышечные сокращения (R. Stehle с соавт., 2007; E.T. Kavalali, 2015). Кальций увеличивает синтез коллагена, что ускоряет заживление ран (J. Zhang с соавт., 2021), влияет на функции белков, с которыми связывается в качестве кофактора (C. Umerah с соавт., 2023). Апоптоз, его интенсивность, межклеточная адгезия при формировании соединительной ткани кальций-зависимы (D. Goll с соавт., 2003). Количество костной ткани в организме генетически запрограммировано. При недостатке кальция в период роста тело не достигнет необходимых параметров (K. Okuyama с соавт., 2022). Логично, что одной из важнейших патогномоничных причин большого числа отклонений от нормы может быть дефицит кальция, нарушение его усвояемости, низкая биодоступность. Общепризнанными источниками кальция служат его соли: карбонат, цитрат, лактат, дикальцийфосфат, глюконат, сульфат и их комбинации с витамином D3, микроэлементами, эстрогенами (F. Zhang с соавт., 2018; B.L. Damron с соавт., 1995; Н.С. Стрелков с соавт., 2008; L.P. Yang с соавт., 2018). Существенное различие между этими соединениями заключается в разной биодоступности Ca. Механизм доступности кальция из солей известен и зависит от нескольких факторов, прежде всего от дозы, одновременного поступления синергистов и антагонистов, кислотности желудочного сока, режима потребления (F. Bronner, 2023; S. Christakos, 2012; R. Alexander с соавт., 2023). Поэтому необходимо тщательно подбирать состав рациона и учитывать множественные взаимодействия между его компонентами в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) животных. В обзоре освещены вопросы биохимии кальция в организме животных и птицы. Рассмотрены нормы поступления кальция с рационом в России и за рубежом, механизмы его усвоения в разных отделах ЖКТ, синергетические и антагонистические взаимодействия ионов кальция с другими элементами и органическими соединениями, а также метаболические пути трансформаций кальция в различных системах организма.
Ключевые слова: кальций, куры-несушки, цыплята-бройлеры, рецепторы, синергисты, антагонисты, нормирование рациона.
CALCIUM: PHYSIOLOGICAL ROLE, SOURCES AND DOSES IN DIETS OF COMMERCIAL POULTRY (review)
K.A. Kazaev1 ✉, T.N. Kholodilina1, 2, E.A. Sizova1, 2,
S.V. Lebedev1, E.V. Salnikova2
Calcium is extremely important in the nutrition of farm animals and poultry, so a search is underway for optimal calcium-containing ingredients with high bioavailability and low cost. The physiological effects of calcium extend to all organs and systems (G.S. Baird, 2011). In the body, 99 % of calcium are bones, and 1 % is accumulated in soft tissues (D. Oberlis et al., 2008). Nowadays, fundamental and clinical research proves that the role of calcium in physiological processes is not limited to the formation of bone structure and eggshells. The secretion and action of hormones, the permeability of cell membranes, nerve conduction, and muscle contractions depend on blood calcium concentration (R. Stehle et al., 2007; E.T. Kavalali, 2015). Calcium increases collagen synthesis, which accelerates wound healing (J. Zhang et al., 2021). Calcium ions as cofactors, affect the functions of proteins (C. Umerah et al., 2023). Apoptosis and its intensity, as well as the intercellular adhesion in connective tissue formation are calcium-dependent (D. Goll et al., 2003). The bone mass in the body is genetically programmed. If there is a lack of calcium during the growth period, the body will not reach the required parameters (K. Okuyama et al., 2022). It is logical that one of the most important pathognomonic causes of a wide range of pathologies may be calcium deficiency, impaired absorption, and low bioavailability. Generally recognized sources of calcium are its salts, e.g., carbonate, citrate, lactate, dicalcium phosphate, gluconate, sulfate and their combinations with vitamin D3, trace elements, estrogens (F. Zhang et al., 2018; B.L. Damron et al., 1995; N.S. Strelkov et al., 2008; L.P. Yang et al., 2018). The significant difference between these forms is their bioavailability. The mechanism of calcium availability from salts is known and depends on several factors, primarily the dose, the simultaneous levels of synergists and antagonists, the acidity of gastric juice, and the mode of consumption (F. Bronner, 2023; S. Christakos, 2012; R. Alexander et al., 2023). Therefore, it is necessary to carefully select the diet composition with regard to multiple interactions between its components in the gastrointestinal tract. The review covers the issues of calcium metabolism in animals and birds, the approved dietary calcium levels in Russia and abroad, the mechanisms of calcium absorption in the gastrointestinal tract, synergistic and antagonistic interactions of calcium ions with other elements, organic compounds, and metabolic pathways of calcium transformation in various body systems.
Keywords: calcium, laying hens, broiler chickens, receptors, synergists, antagonists, diet rationing.
1ФГБНУ ФНЦ биологических систем |
Поступила в редакцию |
