Витамин D3 как стероидный гормон

В последнее время очень часто поступают просьбы о помощи разобраться с причинами падения показателей продуктивности птицы на птицефабриках. Не редко отправной точкой развития негативной ситуации являются некачественные премиксы.

Премикс является самой многокомпонентной, самой сложной по техническому исполнению и, пожалуй, самой ответственной частью комбикорма. При этом премикс является и самой трудно проверяемой по качеству частью, ввиду отсутствия достаточного количества лабораторий, должного оборудования, штата специалистов и дороговизны анализов. Сравнивая удостоверения качества премиксов с результатами лабораторного определения в них витаминов, регулярно встречаются расхождения в витаминах не в пользу птицы.

Особое внимание в этой статье мы отводим витамину D3, ввиду его особенной роли в жизни кур несушек. Его недостаток (как, впрочем, и избыток), плохое качество или полное отсутствие, в 100% случаев приводит к серьёзным экономическим убыткам, вследствие снижения яйценоскости, качества скорлупы, сохранности поголовья птицы. Недостаток витамина D3 может появится по причине технологических ошибок в приготовлении премикса. Это может быть плохое смешивание, неправильно подобранный носитель-наполнитель, включение в премикс компонентов, агрессивных по отношению к соседним витаминам и микроэлементам и с лёгкостью вступающих с ними в химические реакции, как например холин-хлорид (В4), длительное хранение, отсутствие в составе премикса антиоксидантов.

«Витаминные пираты» для подделки D3 используют неусвояемую форму витамина D2 и вместо капсулирования в оболочку, наносят его на цеолитовый носитель. В таком виде витамин D не может выполнять свои биологические функции. Для обрисовки важности витамина D3 для яичной птицы и используя различные источники литературы, мы решили описать метаболизм этого витамина. Витамин D – главный регулятор всасывания кальция и фосфора в желудочно-кишечном тракте, без его участия поступление минералов из просвета кишечника в кровь, даже при условии их ионного состояния невозможно (33).

Витамин D относится к гормонально активным стероидам (3, 8,10) и существует в виде нескольких соединений различающихся как по химическому строению, так и по биологической активности. В сфере регуляции обмена в костной ткани витамин D взаимодействует с партгормоном, только в присутствии активного витамина D паратгормон мобилизует костные резервы. Более того, в очень больших дозах витамин D сам имитирует действие паратгормона и усиливает выделение почками ионов фосфата (33).

Первичная активация витамина D3 происходит в печени, завершающаяся синтезом производного витамина - 25 – гидроксихолекальциферола. Попав из печени в кровеносную систему, он достигает почек, где преобразуется в 1,25 – дигидроксихолекальциферол (1,25(ОН)2D3), наиболее активную форму D3. Механизм действия (1,25(ОН)2D3) типичен для действия стероидных гормонов. Он индуцирует синтез РНК, необходимый для образования Са- связывающего белка, который переносит Са, а также фосфор через слизистую оболочку кишечника в кровь (1,8,10). Кальцийсвязывающий белок переносит также кальций от скорлуповой железы к месту образования скорлупы у кур – несушек (13). Заметим, что сам витамин D не участвует в процессе всасывания кальция, он действует на генетический аппарат клеток исключительно как индуктор. Кроме того, витамин D активирует ферменты (АТФ-азу и фосфотазу), усиливающие всасывание ионов кальция и фосфата (33).

Кальций в крови кур несушек находится в составе сложного сывороточного белка вителлина. У не-несущихся кур в крови содержится 9 – 12 мг% кальция. У несущейся курицы содержание кальция в крови достигает 20-30мг%. К моменту резкого увеличения фолликулов содержание кальция в крови несушек существенно увеличивается и достигает максимума (до 30 мг%). Такая концентрация кальция у млекопитающих считается запредельной и вызывает коматозное состояние со смертельным исходом. После снесения яйца концентрация кальция в крови снижается.

Птицы в репродуктивный период обменивают кальций в 20 раз быстрее, чем млекопитающие (34). Имеются бесспорные доказательства того, что роль метаболитов D в минеральном обмене скорее гормональная, чем биокалитическая. Показано, что 1,25(ОН)2D3 вызывает дифференцировку некоторых лейкозных клеток, что, по-видимому, указывает на возможную связь между витаминами группы D и опухолевым ростом (8). Витамин Д оказывает определённое влияние на обмен белков и углеводов, магния и серы, витаминов В1, В2, С и поддерживает равновесие между витамином В1 и пировиноградной кислотой. Стимулирует включение пировиноградной кислоты в цикл трикарбоновых кислот, что приводит к образованию больших количеств лимонной кислоты, которая усиливает растворимость солей кальция и тем самым повышает уровень кальция в крови. Регулирует энергетический обмен. При D-авитаминозе нарушается не только система транспорта кальция в слизистой оболочке кишечника, но и транслокация кальция в митохондриях, что усиливает и углубляет патологию. Поскольку фосфор является необходимым химическим компонентом в энергетической системе (АТФ, АДМ, АМФ, ГТФ, ГДФ, ГМФ), а также в составе нуклеотидов ДНК и РНК, то надо полагать, что при гипофосфатемии, которая развивается при D-авитаминозе, существенные изменения вносятся и в эти две биохимические системы (7).  При D-авитаминозе у животных происходит снижение гемоглобина и эритроцитов (16). В последнее время получен ряд данных о том, что витамин D влияет на процессы тканевого дыхания, особенно на окисление углеводов. Этот витамин ускоряет окислительное декарбоксилирование, способствует окислительному фосфорилированию, в том числе образованию фосфорных эфиров тиамина (13).

Из витамина D образуется гормон кальцитриол (3, 10). Кальцитриол функционирует совместно с паратгормоном (ПГ) и кальцитонином в процессе регулирования уровня Са и Р в крови (8,10,16). Одним из основных органов на которые действует этот гормон является тонкий отдел кишечника. Под его влиянием в слизистой оболочке кишечника стимулируется синтез специфического белка, способствующего всасыванию Са, поступившего с кормом. Гормональная форма витамина D оказывает значительное влияние на обмен Са в скелете птиц в связи с их половым циклом (3)

Недостаток витамина D вызывает:

1. Снижение всасывания Са и Р в кишечнике, а как следствие концентрации Са и Р в крови и других жидкостях уменьшаются. Кальций корма задерживается в кишечнике, образуя нерастворимые фосфорнокислые соли, в том числе фосфат кальция, а так как активность фитазы снижена или отсутствует совсем, то фитиновый комплекс не расщепляется, а выводится с калом из организма. Кроме того, избыток кальция снижает кислотность кишечного сока и тормозит освобождение фосфорной кислоты и усвоение её животными (7);
2. Уменьшение реабсорбции неорганического фосфора и аминокислот в почечных канальцах, ведущее к увеличенной потере этих соединений с мочой;
3. Уменьшение концентрации лимонной кислоты в жидкостях организма и костной ткани (3). В рационах молодняка тормозится развитие полового аппарата, а у коров нарушается половой цикл и снижается молочная продуктивность (3).
4. Дегенеративные изменения паращитовидных желез и снижение их гормональной деятельности (3).
5. Развивается гипотония скелетная, брюшного пресса, кишечной мускулатуры. Гипокальцемия сопровождается изменениями функций нервной системы. Изменения в функции нервной системы, по – видимому, обусловлены недостатком Са2+ в синапсах, поскольку они участвуют в высвобождении ацетилхолина из присинаптических пузырьков (7,16).
6. Нарушается процесс образования коллагена костной и соединительной ткани, в состав которого входит фосфор в виде фосфосерина. Вследствие этого нарушается функция суставов и связок (9,13,16). После включения витамина D животным, страдающим рахитом, наблюдается усиленное включение различных аминокислот в эпифизарные хрящи (13).

Клинические признаки

Минеральный обмен птиц имеет отличительные особенности от других животных, такие как повышенный уровень абсорбции большинства микро и макроэлементов. Так, абсорбция кальция у несушек достигает 60% - 70%. У молодняка вовремя предкладкового периода (продолжительность 2 – 3 недели), происходит перестройка организма и биохимические изменения, затрагивающие все стороны организма (15).

При недостатке витамина D, у взрослых кур снижается или прекращается яйценоскость, ухудшается качество скорлупы, она постепенно утончается, становится хрупкой, появляются яйца без скорлупы (литьё яиц) (1,3,4,9). Куры - несушки больные гиповитаминозом, передвигаются с трудом, отмечается слабость конечностей, роговая часть клюва размягчена (4). При клеточном содержании заболевшие куры садятся на пол клетки и затаптываются здоровой птицей. Поражённый клюв приводит к ринитам. У кур происходит искривление грудной кости, теряется аппетит и куры становятся восприимчивыми к различного рода заболеваниям (2,4).

У цыплят яичных пород наблюдается потеря аппетита, искривляется киль, появляется диарея, тазобедренные суставы утолщаются, а в завершающей стадии болезни цыплята практически не двигаются. (1). В опытах на цыплятах было показано, что при гиповитаминозе D3 возникает дефицит бора и именно он снижает прирост живой массы и повышает активность щелочной фосфатазы в плазме крови (3).

Уровень потребности организма животного в витамине D трудно установить, поскольку не существует объективной методики, позволяющей оценить состояние насыщенности организма витамином. Косвенно недостаток витамина D оценивается по повышению концентрации пировиноградной кислоты и снижению уровня лимонной кислоты в крови (9).

Рекомендации производству:

В связи с глобальной важностью витамина D3 для продуктивных кур-несушек, рекомендуем проверять активность витамина D3 в каждой новой партии при производстве премиксов.

В случае применения готового премикса, витамин D3 – это витамин №1 на который необходимо обращать внимание в первую очередь.

Содержание витамина D3 в комбикорме должно строго соответствовать нормам, рекомендованным производителями генетики птицы. На витамине D3 не стоит экономить, однако его избыток так же приводит к негативным последствиям. Это необходимо учитывать и при выпаивании жидких форм витамина D3 с водой, сверх количеств, получаемых с рационом.


Автор: Роман Ногин