Для чего нужны микроэлементы?
«Минеральные соединения обеспечивают слаженную работу ферментативной системы. Также они обладают фармакологической активностью, проявляют бактериостатическое, бактерицидное, иммуностимулирующее, гепатопротекторное действие», — говорит Анастасия Антипова, младший научный сотрудник отдела эпизоотологии, микологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии».
О других функциях минеральных веществ рассказывает Кира Хомченко, руководитель группы «Комбикорм» технического департамента ООО «Мегамикс»: «Микроэлементы участвуют в работе иммунной системы, способствуют лучшему заживлению ран, влияют на состояние кожных покровов и скелетной системы. Они играют важную роль в репродуктивном здоровье и процессах воспроизводства поголовья».
Основной источник полезных веществ — корма. Но содержание минералов в них зависит от целого комплекса факторов, в том числе от типа и влажности почвы, наличия в ней гуминовых соединений, внесения минеральных удобрений, технологии заготовки и хранения кормов, перечисляет Анастасия Антипова. Кроме того, по различным причинам минеральные элементы могут усваиваться не полностью. Например, на фоне высокого содержания в кормах кальция может развиться дефицит цинка. Чтобы обогатить рацион сельскохозяйственных животных и птицы, в него вводят кормовые добавки, которые содержат соединения металлов. Традиционно для этого использовали неорганические формы: соли, сульфаты, оксиды. Однако они имеют ряд недостатков: низкую биологическую доступность, высокую токсичность. Их применение сопровождается риском возникновения различных побочных эффектов.
Первые хелатные комплексы, предназначенные для животноводства, появились в 1970-х годах. И сегодня они являются действенной и безопасной альтернативой неорганическим формам металлов, утверждает Анастасия Антипова.
Слово «хелат» восходит к латинскому chela — «клешня». В этом и заключается суть технологии. «В хелатных соединениях микроэлементы связаны с органическими молекулами: аминокислотами, протеинами или органическими кислотами. Такие комплексы обладают высокой стабильностью и биологической доступностью. Как результат, микроэлементы в форме хелатов лучше усваиваются организмом животного», — подчеркивает Кира Хомченко.
Анастасия Антипова приводит в пример неорганическую (карбонат) и органическую (глицинат) формы лития. «И карбонат, и глицинат лития предупреждают развитие анемии, оказывают положительное воздействие на рост и развитие организма. Но именно глицинат лития показывает более высокую эффективность при стрессовых ситуациях в промышленном выращивании сельскохозяйственных животных и птицы».
Кроме того, отмечает ученый, на фоне применения хелатных соединений реже, чем при использовании неорганических форм минералов, могут проявляться симптомы расстройства функции желудочно-кишечного тракта, а также менее выраженно протекают аллергические реакции.
Кира Хомченко предупреждает: некоторые микроэлементы, например медь и цинк, при избыточном потреблении становятся токсичными. И только находясь в хелатной форме, они усваиваются более равномерно и не накапливаются в организме. Это позволяет свести к минимуму риск развития интоксикации.
Каждому металлу — по хелату
Процессу хелатирования подвергаются важнейшие для живых организмов минеральные элементы. Чаще всего это медь, цинк, железо, кобальт, кальций, магний, марганец.
«Магний лучше всего сочетается с такой аминокислотой, как глицин. Полученное соединение — глицинат магния — принимает участие в процессе биосинтеза белка, активирует ферментативную систему, нормализует работу центральной нервной системы. Для хелатирования кальция больше подходит лизин: в таком виде повышается его доступность при заболеваниях опорно-двигательного аппарата. Незаменимая аминокислота метионин — это органический носитель для меди, цинка, кобальта. А для синтеза аспартата цинка, аспартата магния и некоторых других соединений применяется аспарагиновая кислота», — рассказывает Анастасия Антипова.
Из органических кислот в процессе синтеза используют преимущественно аскорбиновую, уксусную, глюконовую, пиколиновую и фумаровую кислоты.
Алгоритм хелатирования всегда одинаковый. «Процесс связывания минералов с органическим носителем происходит за счет образования координационных связей, когда органическая молекула отдает собственные электронные пары иону минерального соединения», — поясняет ученый.
Одной из проблем при производстве хелатных соединений является их высокая рыночная стоимость, утверждает эксперт. Поэтому методы и технологии получения хелатных комплексов должны приводить к снижению себестоимости конечных продуктов. «Состав многокомпонентных добавок должен разрабатываться с учетом синергетического и антагонистического действия различных минеральных соединений», — подчеркивает наш собеседник.
Подробнее о технологиях производства хелатных соединений рассказывает Кира Хомченко. Первый способ — твердофазный. Металлы, находящиеся в форме оксидов, карбонатов, сульфатов, хлоридов или гидроксидов, механически активируют с помощью специального оборудования. На следующем этапе запускается твердофазная реакция с добавлением аминокислот. Результатом этого процесса являются аминокислотные хелатные соединения.
Второй способ связан с безводной средой. В нем используют оксиды, гидроксиды или соли металлов. Органическую кислоту, а также соединения металлов погружают в безводную органическую жидкость – это может быть метанол, этанол, изопропанол, гексан или петролейный эфир. Вещества смешиваются при комнатной или повышенной температуре. «Воду, которая образовывается в результате реакции, удаляют с помощью специального устройства, например водоотделителя Дина — Старка», — поясняет эксперт «ВиЖ».
На следующем этапе хелат металла удаляют из органической жидкости путем фильтрования. После сушки он представляет собой порошок, который готов к использованию.
И скоту, и птице
Добавление хелатов в рацион положительно влияет на показатели прироста, усвоение корма, иммунные реакции организма, а также репродуктивные показатели сельхозживотных и птицы, утверждает Кира Хомченко. «Для компенсации дефицита минералов мы обогащаем комбикорма определенными хелатными соединениями. Это позволяет оптимизировать минеральное питание, избежав повышенных дозировок, при которых возникают проблемы с водно-солевым балансом в организме животных», — поясняет представитель «Мегамикс».
Тему продолжает Анастасия Антипова. «Хелатные комплексы меди с аминокислотами получили широкое распространение в профилактике и лечении болезней опорно-двигательного аппарата, уменьшении воспалительных процессов в органах и тканях, — говорит она. — Применение хелатных комплексов особенно целесообразно во время беременности животных, в период отъема молодняка от матери, а также при переводе с одного типа кормления на другой».
Так, использование хелатов в молочном животноводстве увеличивает надои и улучшает качество молока, а в мясном — способствует образованию мраморного рисунка, что делает продукцию более конкурентоспособной на рынке.
Специалист приводит результаты научных исследований в свиноводстве: «Доказано, что использование хелатов железа, цинка, меди, марганца и кобальта способствует повышению воспроизводства. Это происходит за счет увеличения процента оплодотворенных свиноматок и многоплодия, а также установлено положительное влияние хелатных форм этих элементов на морфологические и биохимические показатели крови. Так, в результате их применения отмечено повышение уровня содержания гемоглобина у свиноматок на 10%».
Еще одним важным следствием использования хелатов является увеличение живой массы поросят при их рождении, а также в период отъема. «В опытном варианте эти показатели превышали контрольные на 12 и 14% соответственно. Сохранность поголовья поросят от свиноматок, в рационе которых присутствовали хелаты, увеличивалась практически на 10%», — обращается к цифрам Анастасия Антипова.
Хелаты нашли применение и в современном птицеводстве. Рассказывает Кира Хомченко: «Использование хелатных микроэлементов позволяет повысить продолжительность продуктивного использования несушек. Кроме того, хелаты накапливаются в костной ткани, повышая прочность большеберцовой кости кур. Это особенно важно в конце периода яйцекладки».
Введение в рацион птицы хелатных комплексов металлов влияет на качество скорлупы яйца. Анастасия Антипова напоминает, что от этого показателя зависит не только внешний вид, но и условия транспортировки, а также длительность хранения продукции. «Дефекты скорлупы – одна из распространенных причин выбраковки яиц. Через трещины патогенные микроорганизмы проникают внутрь яйца, приводя к его порче», — объясняет она.
Предотвратить дефекты скорлупы можно, если за несколько недель до, а также в период интенсивной яйцекладки ввести в состав основного рациона хелатные кормовые добавки железа, цинка, марганца и меди. «Эти элементы играют первостепенную роль в процессе минерализации скорлупы яйца, предотвращают деформацию и образование тонкой скорлупы, — говорит Анастасия Антипова. – Кроме того, применение хелатных комплексов приводит к увеличению массы яйца благодаря увеличению массы желтка и плотности белка».
В качестве примера успешного применения хелатных соединений в птицеводстве Кира Хомченко приводит опыт агрохолдинга «Чува» (Чувашская Республика), который специализируется на выращивании цыплят-бройлеров. Хелатные формы в составе комбикорма на птицефабрике начали использовать в прошлом году. К началу 2025-го конверсия корма снизилась на 2,5%, а среднесуточный прирост увеличился на 4,2%. А ведь этот показатель — один из ключевых, характеризующих эффективность откорма животных и птицы.
