Потребность рыб в витамине в

Витамины представляют собой группу пищевых органических веществ различного строения, которые обладают одним общим свойством — способностью катализировать (самостоятельно или в составе ферментов) биохимические реакции в организме. Не являясь источниками энергии или материалом для построения тканей и органов, они участвуют в регуляции обмена веществ. Поэтому недостаток витаминов неизбежно ведет к сбою обменных процессов, что отрицательно сказывается на развитии, росте, продуктивности и воспроизводстве животных.

При отсутствии витаминов в пище у животных развиваются авитаминозы. Обычно они вызываются крайне однообразным кормлением. Ограниченное содержание витаминов в кормах обусловливает скрытые формы недостаточности — гиповитаминозы, которые могут наносить большой ущерб рыбоводству, особенно в индустриальных хозяйствах и при уплотненных посадках рыб в прудах. Их следствием является повышение смертности рыб, снижение темпа их роста, ухудшение эффективности использования комбикормов, увеличение себестоимости продукции. В то же время добавка в комбикорма слишком больших доз ряда витаминов (в частности А, Д, Е) может также привести к серьезным заболеваниям — гипервитаминозам.

Классификация витаминов представляет определенные трудности, т.к. эта группа не является гомогенной ни химически, ни функционально. Поэтому для удобства витамины по признаку растворимости делят на водо- и жирорастворимые. Для их обозначения обычно используют буквы латинского алфавита. В то же время иногда применяются названия, основанные на химической природе витаминов или их функциях, например цианкобаламин (В12), токоферол (Е) или антирахитический (Д).

Активность витаминов обычно выражают двумя способами: в интернациональных (или международных) единицах, которые находятся под контролем экспертной комиссии ФАО ВОЗ; в миллиграммах (или микрограммах) на 100 г или 1 кг корма.

К водорастворимым витаминам относятся витамины группы В и витамин С. Их главное значение в жизнедеятельности животных — воздействие на промежуточный обмен. Большинство из них являются коэнзимами различных ферментов. Водорастворимые витамины не обладают способностью накапливаться в организме и могут откладываться в тканях в незначительных количествах. Поэтому основным их источником является пища. Дефицит этих витаминов в течение непродолжительного времени способен привести к уменьшению активности большого числа ферментных систем. Результат — снижение аппетита, торможение роста, ослабление общей устойчивости организма. Витамины группы В синтезируются главным образом растениями, бактериями, дрожжами. Особенно богаты ими кормовые дрожжи, в меньшей степени — отруби.

Жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К) и их предшественники должны поступать в организм животных вместе с пищей. Они также имеют большое значение для жизнедеятельности организма, влияя на белковый, жировой и минеральный обмен. Витамин Е, также как и витамин С, выполняет функции антиокислителя. В отличие от водорастворимых жирорастворимые витамины способны накапливаться в организме: их основное депо — печень. Разрушаются эти витамины при наличии в корме окисленных жиров. Поэтому для их сохранности в продукты, содержащие высокий процент жира, вводят синтетические или естественные антиокислители.

Содержание витаминов в комбикормах зависит от состава входящих в них сырьевых компонентов. Компоненты, богатые витаминами, обычно называют витаминными концентратами (ВК). К ним можно отнести различные виды кормовых дрожжей, содержащие очень высокий уровень большинства витаминов группы В (за исключением В12).

Часть витаминов, например А и Д, может синтезироваться в значительных количествах в организме животных из провитаминов (неактивных форм). Примером может служить синтез витамина А из каротина в организме карпа. Предшественниками витамина А являются и такие каротиноиды, как астаксантин, кантаксантин, зеаксантин, которые эффективны в кормлении лососевых рыб. Другие витамины, например витамин С и Д3, инозит (В8), синтезируются в ограниченных количествах, что не может удовлетворить потребности в них животных. Часть витаминов (В2, В9, В12) может образовываться в результате деятельности кишечной микрофлоры и используется для нужд организма.

По современным данным, потребности в витаминах холодо- и теплолюбивых видов рыб несколько различаются между собой, но внутри групп достаточно близки (табл. 12).

За потребность в витамине принято минимальное его количество, обеспечивающее максимальный рост рыб и накопление витаминов в тканях при отсутствии признаков витаминной недостаточности. В таблицах приведены нормы без учета возможных потерь витаминов в процессе переработки и хранения сырья и комбикормов; в них также не приняты во внимание изменения потребностей рыб при смене условий среды.

В то же время потребность в витаминах у рыб, как и других животных, зависит от возраста и массы, планируемой скорости роста и уровня продуктивности, физиологического состояния, а также здоровья. Молодь, которая обладает высокой потенцией роста, нуждается в большем количестве витаминов, чем взрослые рыбы. Это относится и к кормлению рыб, от которых ожидается больший прирост. Потребность рыб в витаминах возрастает и при инфекционных или инвазионных заболеваниях. Большое влияние оказывают условия выращивания рыб. Например, при более высокой температуре воды (при которой обмен веществ идет более интенсивно) потребность в витаминах выше, чем при низкой. В индустриальных хозяйствах при отсутствии в рационах рыб естественной пищи уровень витаминов в комбикормах должен быть существенно выше, чем при выращивании в прудах. Если в процессе выращивания рыбы часто подвергаются воздействию стрессирующих факторов, то для их лучшей адаптации к неблагоприятным условиям также следует увеличить ввод витаминов в комбикорма. Определенную информацию о возможных изменениях уровня витаминов в комбикормах в зависимости от различных условий дает табл. 13.

Кроме того, потребность в витаминах зависит от соотношения основных питательных веществ в кормах и обеспеченности их макро- и микроэлементами. Например, для усвоения пищи с высоким содержанием углеводов рыбам требуется большее количество тиамина (витамина В1), чем при питании низкоуглеводными диетами. Повышенный уровень жирорастворимых витаминов может тормозить всасывание других витаминов той же группы и, напротив, недостаток ряда витаминов группы В может компенсироваться более высоким уровнем других витаминов этой группы. При оптимальном поступлении в организм фосфора обеспечиваются благоприятные условия для более полного превращения каротина в витамин А и синтеза В12. Марганец стимулирует синтез и депонирование аскорбиновой кислоты в тканях, снижает потребность организма в токофероле, оказывает благоприятное влияние на усвоение и утилизацию в организме витаминов А, С, Е и К и так далее.

Немаловажную роль играет присутствие в кормах антивитаминов, резко увеличивающих потребность рыб в витаминах (например, тиаминазы, содержащейся в фарше из сырых пресноводных рыб). Наличие в кормах или премиксах естественных антиоксидантов (токоферолов) или их синтетических форм (сантохина, дилудина, ионола и др.) предотвращает образование продуктов перекисного окисления липидов, способных разрушать многие витамины.

Определенное влияние оказывает и технология изготовления комбикормов, особенно ее температурные параметры, так как ряд витаминов (С, А, Д) разрушается при температуре свыше 60°С. Особенно нестоек витамин С. В процессе гранулирования кормов при обработке их паром он разрушается на 50-60%, а при экструзии — до 90%.

Большое значение имеют и условия хранения кормов. При нарушении правил хранения многие витамины (В6, Вc, А, Д, Е, С) могут разрушаться под воздействием света и воздуха. Их разрушение происходит и под действием микрофлоры, которая усиленно развивается при увлажнении кормов. При хранении гранулированных комбикормов в обычных условиях аскорбиновая кислота полностью разрушается через 1,5-2,0 месяца, чем в основном определяется гарантированный срок хранения отечественных комбикормов — 2 месяца. Замена аскорбиновой кислоты в премиксах на аскорбилфосфат резко тормозит распад витамина С, в результате чего сроки хранения комбикормов могут быть увеличены.

Сведения о номенклатуре витаминов, их физиологической роли в организме рыб, симптомах недостаточности, а также источниках, богатых теми или иными формами витаминов, приведены в табл. 14.

Гипо- и авитаминоз проявляются у рыб в основном при недостатке в их рационах естественной пищи, что можно рассматривать как следствие повышенной плотности посадки рыб в прудах или неполноценности комбикормов в условиях индустриальных хозяйств. В качестве пособия для выявления витаминной недостаточности у карпа предлагаем табл. 2 Приложения.

Гипервитаминоз наблюдался при избытке витамина А в питании личинок атлантического лосося при дозе 940 мг/кг корма. Он выражался в появлении признаков стресса, высокой смертности, аномальном росте позвоночника — «сдавленные» короткие позвонки [Rprnsrud et al., 2002]. У ложного палтуса при кормлении его науплиями артемии, которых инкубировали в культуральной среде с содержанием ретинол-пальмитата 8-10 мг/л, гипервитаминоз сопровождался деформацией тела, искривлением, слиянием и сжатием позвонков [Dedi, 1995]. Основная причина гипервитаминоза — большое количество в комбикормах рыбной муки и включение наряду с витаминными премиксами рыбьего жира, обогащенного витамином А.

Для предупреждения дефицита витаминов в комбикорма вводят специальные добавки — премиксы. Премикс представляет собой однородную смесь витаминов с разбавителем или веществом-носителем. Премиксы предназначены для облегчения равномерного распределения микроингредиентов в крупной партии кормосмеси.

Уровни витаминов в премиксах должны не только покрывать потребности, но и учитывать возможные изменения, связанные с особенностями биологии определенных видов рыб, стадиями развития, возрастом и массой, естественной биологической вариабельностью, направленностью выращивания (посадочный материал, товарная продукция, производители), а также температурные, кислородные и санитарные условия выращивания, наличие стресса. Согласно данным табл. 13, биологическая вариабельность допускает 30% различий; в стрессовых условиях предполагается, что потребность рыб в витаминах возрастает на 100%. Существенное влияние на устойчивость витаминных препаратов в комбикормах оказывает технология их изготовления. К снижению биологической активности витаминов приводят уже процессы дробления и смешивания компонентов корма. Показано [Putman, 1986], что при введении премикса в комбикорма перед измельчением потери витамина А через 3 месяца хранения достигают 70%, витамина Е и В2 — 50%. При влаготепловой обработке и в процессе гранулирования обнаружено разрушение до 50% незащищенной формы витамина А. Для витамина А температура является менее разрушительным фактором, чем влажный пар. Под действием влажного пара в значительной мере разрушаются и витамины В1, К3 и С. На сохранность витаминов неблагоприятно действует повышенное давление (50-100 бар и более).

В наибольшей степени отрицательное влияние гидротермической и гидробаротермической обработки сказывается на активности витаминов при хранении. Причем интенсивность разрушительного действия технологий идет по возрастающей: смешивание > размол > сухое прессование > экспандирование > экструдирование. Известно, что при экструдировании сразу разрушается 90% аскорбиновой кислоты, 16-11% — витамина Е, 6% — витамина А; 11% — витаминов В1 и В2. В то же время В4, В6, В7, B8 очень устойчивы.

По данным фирмы «BASF» [1997], через один месяц хранения комбикорм без обработки может потерять 10% витамина К, 5% большинства витаминов и 40% витамина С. Гранулированный комбикорм в зависимости от времени кондиционирования (прогревания) теряет около 10% всех витаминов и более 50% — К3 и С. При экснандировании и хранении 2 месяца теряется 5% витаминов В2, В3, В5, В6, Вс, В12; 10% — В1; 20% — А и Е; 25% — Д3; 75% — С и 80% — К3.

М. Marchetti [1999], изучая выщелачивание кристаллических и покрытых жировой оболочкой витаминов из гранулированных и экструдированных комбикормов после погружения в воду на 1 и 2 ч сделал следующее заключение. Отдельные витамины и премиксы, покрытые жировой оболочкой (особенно аскорбиновая кислота, пиридоксин и менадион), значительно меньше экстрагируются в воде, особенно в случае экструдирования, и меньше теряют активность при хранении, чем премиксы без покрытия. Несмотря на такой отрицательный фактор, как удорожание производства, применение витаминов и премиксов, покрытых жировой оболочкой, целесообразно, так как способствует экономии затрат на дополнительное внесение витаминов с целью компенсации их потерь при производстве, хранении и выщелачивании.

Особый интерес вызывает взаимное влияние витаминов и микроэлементов. Известно, что присутствие в течение 4-х месяцев в кормах минералов (Са, Мп, Zn, I), особенно с переменной валентностью (таких как медь и железо), отрицательно сказывалось на сохранности витаминов В2 и В5. Витамин В12 в составе комбикорма с микроэлементами через 2 недели разрушался на 60-70%; от витамина В12 в присутствии KI через 2 месяца оставалось 46%.

Есть сведения, что микроэлементные премиксы, содержащие железо и медь, могут ускорять окисление витаминов А, Е и С.

Введение минеральных элементов в виде водорастворимых сульфатов и хлоридов имеет преимущество перед нерастворимыми карбонатами и окислами, что выражается в их хорошем усвоении. Однако их гидрофильность способствует разрушению витаминов.

На метаболическом уровне в организме существуют определенные взаимодействия между отдельными витаминами, а также витаминами и минеральными элементами (табл. 16). Так, у радужной форели при избыточном содержании витамина Е в кормах в присутствии больших количеств витамина С могут проявляться симптомы токсичности. Уровни витамина Е в кормах играют важную роль в отложении в мышцах рыб каротиноидных пигментов. Положительное взаимодействие выявлено между витамином Д и кальцием, витамином Е и селеном, отрицательное — между витамином С и медью, витамином С и железом.

Для уменьшения степени разрушения витаминов при изготовлении комбикормов применяют их стабилизированные формы, вводят витаминные премиксы в кормосмесь после дробления компонентов; совершенствуют параметры технологии гидротермической и гидробаротермической обработки. Для уменьшения активной поверхности микроэлементов их гранулируют со связующими веществами; используют хелатные (соединенные с органическими веществами) формы микроэлементов. С целью повышения стабильности минерально-витаминных премиксов ведут поиск новых наполнителей с меньшим числом отрицательных свойств.

В табл. 3-5 Приложения приведены состав отечественных витаминных премиксов, а также известные дозировки витаминов в зарубежных премиксах.