В качестве благоприятных зон по концентрации йода можно назвать Сахалин, Курильские острова и Камчатку, где несмотря на относительно суровые условия, хорошо развивается травянистая растительность. Положительное влияние йода на развитие всех видов растительности подтверждается многочисленными опытами. Кроме того, недостаток йода в почве, воде и растительности установлен в регионах и странах СНГ: Башкирии, Чувашии, Закарпатье, Украине, Узбекистане, Киргизии, Азербайджане, а также в Читинской, Ярославской, Ульяновской, Саратовской, Кемеровской, Ленинградской областях и Алтайском крае (В.К. Кашин, 1987).
Следует отметить, что во всех указанных территориях дефицит йода проявляется в разной степени. Установлено, что в пастбищных растениях таежно-лесной нечерноземной зоны содержится в среднем 0,10 мг/кг йода, черноземной 0,20 мг/кг, сухостепной, полупустынной и пустынной 0,23 мг/кг сухого вещества. Центральная Черноземная зона считается наиболее благополучной по содержанию йода в кормах. На ее фоне корма Западной Сибири и Дальнего Востока в большинстве являются недостаточными и бедными. Особенно отмечается сено, где концентрация йода ниже в 4 раза, силос в 6 раз, зерно в 4 раза.
В организме животных концентрация йода колеблется в пределах 50-200 мг/кг массы. Пороговые концентрации йода, при которых у человека и животных развивается эндемическое увеличение щитовидной железы и эндемический зоб, составляет 2*10-4 - 40*10-4%. Считается нормальной регуляция обменных процессов йода при концентрации его 5. 10-4-40. 10-4% (Н.И. Лебедев, А.Н. Шаров, Л.А. Сесина, 1985).
Значение йода для животных определяется и тем, что этот микроэлемент является обязательным структурным компонентом гормонов щитовидной железы - тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3). Установлено, что в щитовидной железе из йодидов крови освобождается металлоидный йод и происходит йодирование аминокислоты тирозина, входящей в состав тиогемоглобина, из которого через моно - и дийодтирозины синтезируется тироксин, который способствует синтезу витамина А (В.И. Георгиевский, 1978).
Как утверждает Б.А. Скуковский (1988), при недостаточном поступлении йода с кормами и водой в организм, у животных снижается не только генетический потенциал продуктивности, но и воспроизводительная способность.
В.А. Париков, В.И. Слободняк, Л.В. Смирнов и др. (1996) использовали для интенсификации откорма молодняка крупного рогатого скота селеносодержащий препарат деполен пролонгировонного действия, который вводили телятам однократно, подкожно, в дозе 2мл/100кг массы тела. Введение препарата активизировало систему антиоксидантной защиты и способствовало интенсификации обменных процессов, регуляции макро- и микроэлементного гомеостаза организма, что обеспечивало снижение заболеваемости, падежа и повышение среднесуточных приростов живой массы.
Применение препаратов селена и йода в кормлении приобретает особую актуальность в связи с резким снижением количества животных кормов (основных источников селена), широким использованием продуктов микробиологической промышленности, применением технологий заготовки и подготовки кормов к скармливанию с высокотемпературными обработками (селен и йод начинает улетучиваться из кормов уже при t +50 +60 ºС). У многих веществ, обладающих канцерогенным действием, обнаружена способность резко увеличивать выделение селена из организма более чем в 20 раз и вызывать значительный дефицит этого элемента даже в случаях поступление селена в организм в дозах, превышающих обычно рекомендуемые (С.А. Шевченко, 2006; С.Н. Рассолов, О.А. Глазунова, 2008).
Железо в чистом виде почти не встречается, основой его минералов являются окислы и сульфиды железа. Природное железо представлено четырьмя стабильными изотопами с атомными массами 54, 56, 57 и 58. Получены также четыре искусственных радиоактивных изотопа, среди которых в качестве биологических индикаторов используют 55Fе и 59Fе.
Железо широко распространено в животных и растительных организмах, являясь их необходимой составной частью. Содержание железа в растениях зависит от вида (бобовые травы богаче злаковых), стадии вегетации (с возрастом уровень железа снижается), типы почвы, загрязненности среды. Много железа в листьях и оболочках семян. Богаты им солома злаковых, шроты, отруби, сухой жом, кровяная и рыбная мука, бедны - молоко, обрат, зерно злаков, корнеплоды. В растениях железо находится в виде лабильных комплексов с органическими кислотами, белками, углеводами.
Потребность всех видов сельскохозяйственных животных в железе обычно удовлетворяется за счет натуральных кормов, однако, в некоторых случаях этот элемент мажет оказаться лимитирующим: у поросят-сосунов вследствие недостатка железа в молоке матери, у телят при выпаивании им в волю цельного молока или ЗЦМ на основе обрата; у лактирующих коров при потреблении преимущественно грубых кормов, выращенных на почвах с недостатком железа; у племенных кур-несушек при интенсивной яйцекладке; у пушных зверей при кормлении сырой рыбой некоторых видов.
В организме взрослых животных концентрация железа в среднем составляет 0,005-0,006% в расчете на свежую ткань и 0,14- 0,17% в расчете на золу. Это приблизительно вдвое больше, чем цинка, и в 20 раз больше, чем меди. В теле коровы массой 600 кг содержится примерно 36 г железа, лошади массой 500 кг - 33 г, свиньи массой 100 кг - 5 г, курицы массой 2 кг - 0,16 г.
Практически все железо в теле животных находится в форме ганических соединений. Эти соединения можно разделить на группы; содержащие железо в геминовой форме (порфирит группировке) или в негеминовой форме. Геминовое железо представлено гемоглобином, миоглобином и гемсодержащими ферментами - цитохромами, цитохромоксидазой, каталазой, пероксидазой. Негеминовое железо составляют трансферрин, ферритин, и некоторые протеинаты железа.
Поскольку железо в организме находится в гемоглобине, миоглобине, естественно, что наибольшая концентрация его наблюдается в крови, а также в органах с гемопоэтической, гемолитической и депонирующей функцией. В целом примерно 65% общего количества железа содержится в циркулирующей крови, 10% печени, 10% в селезенке, 8% в мышцах, 5% в скелете и 2% в других органах.
Среди компонентов крови железо распределено неравномерно. В эритроцитах его концентрация составляет 100-105 мг %, а в сыворотке всего 0,11-0,20 мг %. В эритроцитах железо представлено гемоглобином, в плазме входит в состав трансферрина — β-глобулииа, содержащего два атома Fеи выполняющего функцию транспортировки железа. В сыворотке крови сельскохозяйственных животных обнаружено несколько типов трансферринов, установлена генетическая обусловленность их полиморфизма и связь с некоторыми хозяйственно-полезными признаками.
Парентеральное или пероральное введение молодняку животных неорганических или органических солей железа способствует повышению уровня гемоглобина в крови и железа в сыворотке крови.
Точные механизмы извлечения железа из кормов и его абсорбции неизвестны. Предполагается, что у животных с однокамерным желудком комплексные соединения железа под влиянием соляной кислоты и пепсина желудочного сока расщепляются и трехвалентное железо, восстанавливаясь, переходит в двухвалентное. Образующиеся соли (в частности, FеС12) хорошо ионизируются и абсорбируются. Из растительных продуктов железо, по-видимому, усваивается лучше, чем из продуктов животного происхождения. Геминовое железо животных кормов слабо усваивается.
Железо всасывается в основном в двенадцатиперстной кишке. Процесс всасывания протекает в два этапа: захват железа стенкой кишки и транспорт его кишечным эпителиоцитом в кровь. В слизистой кишечника предполагается наличие особого «блокирующего» механизма абсорбции железа: при насыщении слизистой железом в форме ферритина абсорбция прекращается. Согласно другой точке зрения, абсорбция регулируется не путем блокады, а изменением в кишечнике соотношения хелатирующих агентов, образующих с железом легко или труднорастворимые комплексы. Способствуют всасыванию железа редуцирующие вещества корма или антиоксиданты: аскорбиновая кислота, токоферол, - SH-группы серосодержащих аминокислот и глютатиона. Ингибируют всасывание органические кислоты, образующие нерастворимые соли железа (оксалат, цитрат, возможно фитат), а также избыток фосфатов. Ухудшается абсорбция железа при ускорении транзита химуса.
Потребность взрослых животных в железе невелика, так как порфириновое железо, освобождающееся при разрушении эритроцитов, почти полностью реутилизируется для синтеза гемоглобина. Потребность в пищевом железе молодняка и беременных животных выше.
Абсорбция железа из натуральных кормов у взрослых животных колеблется в среднем в пределах 5-10% от принятого. Она возрастает до 15-20% при недостатке железа, в рационе, интенсивном эритропоэзе, истощении запасов железа в организме. Железо молока усваивается телятами на 15-25%, интересно отметить, что усвоение железа из сернокислых или хлористых солей также не превышает указанных величин. При высоком содержании железа в рационе дойных коров (пастбищный корм) его среднее отложение в организме составляло 1,3%, с большими индивидуальными колебаниями.
Соединения железа выполняют в организме окислительные функции. Гемоглобин осуществляет транспорт кислорода, миоглобин — его связывание и резервирование. Цитохромы, цитохромоксидаза, каталаза, пероксидаза играют важную роль в процессах тканевого дыхания. Железо содержится в простатической группе ферментов — феррофлавопротеинов (ксантиноксидазы, сукцинатдегидрогеназы), а также входит в состав кофакторовдегидрогеназы, фумаровой кислоты.
Основной признак дефицита железа у всех видов животных — микроцитарная гипохромная анемия, возникающая вследствие недостаточности синтеза гемоглобина и сопровождающаяся отставанием в росте.