Потребность рыб в питательных веществах: витамины

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°C. 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, В_c, 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, В_с, 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.