роль микроэлементов в жизни растений животных и человека

Микроэлементы

Микроэлементы – это химические элементы, необходимые для протекания жизненно важных процессов в живых организмах и содержащиеся в них в очень небольших количествах (менее 0,001%). Несмотря на ничтожное содержание они крайне необходимы растениям.

Микроэлементы являются активным веществом микроудобрений.

Содержание:

Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Путем воздействия на ферментную систему либо в непосредственной связи с биополимерами растений они стимулируют или ингибируют протекание физиологических процессов в тканях.

Элементы

Для корректировки содержания микроэлементов в почве практикуют некорневые подкормки в течение вегетации, предпосевную обработку семян и посадочного материала, а также внесение в почву необходимых веществ в виде удобрений.

Физические и химические свойства

Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы (цинк, медь, марганец, кобальт, ванадий, молибден), неметаллы (бор), галогены (йод).

Классификация микроэлементов

Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.

Необходимые

Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор, никель.

Полезные

В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько – необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены. [5]

Некоторые физические и химические свойства микроэлементов, согласно данным: [3] [9]

Микроэлемент

Физическое состояние при нормальны условиях

порошок черного цвета

металл серебристого цвета

металл серебристого белого цвета

твердый, тягучий, блестящий металл

металл красного, в изломе розового цвета

Содержание микроэлементов в природе

Микроэлементы содержатся в небольших количествах практически повсеместно: в горных породах, почве, растениях и, естественно, в организме человека и животных.

Бор. В небольших количествах в составе различных соединений можно встретить во всех почвах, воде, в составе растительных и животных организмов. [5]

Йод. Образует мало самостоятельных минералов, но присутствует во многих в виде изоморфных примесей. [5]

Марганец. Один из наиболее распространенных в литосфере элементов. Преобладает в почвообразующих породах. [2]

Кобальт. Содержание в литосфере незначительно. Присутствует в растениях, при этом, бобовые культуры богаче кобальтом, чем злаковые. [6]

Медь. В земной коре – 0,01 %. Встречается в свободном состоянии в виде самородков, иногда очень значительных размеров. [7]

Цинк. Широко распространен в природе. В породах цинк содержится в виде простого сульфида, а также замещает магний в силикатах. [2]

Ванадий. Относится к рассеянным элементам и в свободном виде в природе не встречается. [7]

Молибден. Связан с гранитными и другими кислыми магматическими породами. Содержание его в этих породах колеблется в пределах 1–2 мг/кг. [5]

Факторы, определяющие концентрацию микроэлементов в почвах

Содержание микроэлементов в почвах зависит от многих факторов и подчинено ряду закономерностей:

Источник

Роль микроэлементов в жизни растений

Микроэлементами называют химические элементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности растений и животных, и используемые растениями и животными в микро количествах по сравнению с основными компонентами питания. Однако биологическая роль микроэлементов велика. Всем без исключения растениям для построения ферментных систем — биокатализаторов — необходимы микроэлементы, среди которых наибольшее значение имеют железо, марганец, цинк, бор, молибден, кобальт и др.

Ряд ученых называют их «элементами жизни», как бы подчеркивая, что при отсутствии указанных элементов жизнь растений и животных становится невозможной. Недостаток микроэлементов в почве не приводит к гибели растений, но является причиной снижения скорости и согласованности протекания процессов, ответственных за развитие организма. В конечном итоге растения не реализуют своих возможностей и дают низкий и не всегда качественный урожай.

Микроэлементы не могут быть заменены другими веществами и их недостаток обязательно должен быть восполнен с учетом формы, в которой они будут находиться в почве. Растения могут использовать микроэлементы только в водорастворимой форме (подвижной форме микроэлемента), а неподвижная форма может быть использована растением после протекания сложных биохимических процессов с участием гуминовых кислот почвы. В большинстве случаев эти процессы протекают очень медленно и при обильном поливе грунта значительная часть образующихся подвижных форм микроэлементов вымывается.

Все микроэлементы жизни, корме бора, входят в состав тех или иных ферментов. Бор не входит в состав ферментов, а локализуется в субстрате и участвует в перемещении сахаров через мембраны, благодаря образованию углеводно-боратного комплекса.

Главная роль микроэлементов в повышении качества и количества урожая заключается в следующем:

Большинство микроэлементов являются активными катализаторами, ускоряющими целый ряд биохимических реакций. Микроэлементы своими замечательными свойствами в ничтожных количествах способны оказывать сильнейшее действие на ход жизненных процессов и очень напоминают ферменты. Совместное влияние микроэлементов значительно усиливает их каталитические свойства. В ряде случаев только ком-позиции микроэлементов могут восстановить нормальное развитие растений или регенерировать гемоглобин при анемиях. Однако сведение роли микроэлементов только к их каталитическому действию неверно. Микроэлементы оказывают большое влияние на биоколлоиды и влияют на направленность биохимических процессов. Так марганец регулирует соотношение двух- и трехвалентного железа в клетке. Соотношение железо-марганец должно быть больше двух. Медь защищает от разрушения хлорофилл и способствует увеличению дозы азота и фосфора примерно в два раза. Бор и марганец повышают фотосинтез после подмораживания растений. Неблагоприятное соотношение азота, фосфора, калия может вызвать болезни растений, которое излечивается микроудобрениями.

Из анализа результатов отечественных и зарубежных специалистов по исследованию эффективности применения микроэлементов в сельском хозяйстве вытекает следующее:

Железо играет ведущую роль среди всех содержащихся в растениях тяжелых металлов.Об этом свидетельствует уже тот факт, что оно содержится в тканях растений в количе-ствах более значительных, чем другие металлы. Так содержание железа в листьях дос-тигает сотых долей процента, за ним следует марганец, концентрация цинка выражаетсяуже в тысячных долях, а содержание меди не превышает десятитысячных процента [2].Органические соединения, в состав которых входит железо, необходимы в биохи-мических процессах, происходящих при дыхании и фотосинтезе. Это объясняется оченьвысокой степенью их каталитических свойств. Неорганические соединения железа такжеспособны катализировать многие биохимические реакции, а в соединении с органиче-скими веществами каталитические свойства железа возрастают во много раз.Каталитическое действие железа связано с его способностью менять степеньокисления. Атом железа окисляется и восстанавливается сравнительно легко, поэтомусоединения железа являются переносчиками электронов в биохимических процессах. Воснове реакций, происходящих при дыхании растений лежит процесс переноса электро-нов. Процесс этот осуществляется ферментами — дегидрогенезами и цитохромами, со-держащими железо.Железу принадлежит особая функция — непременное участие в биосинтезе хло-рофилла. Поэтому любая причина, ограничивающая доступность железа для растений,приводит к тяжелым заболеваниям, в частности к хлорозу.При нарушении и ослаблении фотосинтеза и дыхания вследствие недостаточногообразования органических веществ, из которых строится организм растения, и дефицитаорганических резервов, происходит общее расстройство обмена веществ. Поэтому приостром недостатке железа неизбежно наступает гибель растений. У деревьев и кустар-ников зеленая окраска верхушечных листьев исчезает полностью, они становятся почтибелыми, постепенно усыхают.

Роль марганца в обмене веществ у растений сходна с функциями магния и желе-за. Марганец активирует многочисленные ферменты, особенно при фосфоролировании.Поскольку марганец активизирует ферменты в растении, его недостаток сказывается намногих процессах обмена веществ, в частности на синтезе углеводов и протеинов [3].Признаки дефицита марганца у растений чаще всего наблюдаются на карбонат-ных, сильноизвесткованных, а также на некоторых торфянистых и других почвах при рНвыше 6,5.Недостаток марганца становится заметным сначала на молодых листьях по болеесветлой зеленой окраске или по обесцвечиванию (хлорозу ). В отличие от железистогохлороза у однодольных в нижней части пластинки листьев появляются серые, серо-зе-леные или бурые, постепенно сливающиеся пятна, часто с более темным окаймлением.Признаки марганцевого голодания у двудольных такие же, как при недостатке железа,только зеленые жилки обычно не так резко выделяются на пожелтевших тканях. Крометого, очень быстро появляются бурые некротические пятна. Листья отмирают даже бы-стрее, чем при недостатке железа.Марганцевая недостаточность у растений обостряется при низкой температуре ивысокой влажности. Видимо, в связи с этим озимые хлеба наиболее чувствительны к егонедостатку ранней весной.Марганец участвует не только в фотосинтезе, но и в синтезе витамина С. При не-достатке марганца понижается синтез органических веществ, уменьшается содержаниехлорофилла в растениях, и они заболевают хлорозом.Симптомы марганцевой недостаточности у растений проявляются чаще всего накарбонатных, торфянистых и других почвах с высоким содержанием органического ве-щества. Недостаток марганца у растений проявляется в появлении на листьях мелкиххлоротичных пятен, располагающихся между жилками, которые остаются зелеными. Узлаков хлоротичные пятна имеют вид удлиненных полосок, а у свеклы они располага-ются мелкими пятнами по листовой пластинке. При марганцевом голодании отмечаетсятакже слабое развитие корневой системы растений. Наиболее чувствительными культу-рами к недостатку марганца являются свекла сахарная, кормовая и столовая, овес, кар-тофель, яблоня, черешня и малина. У плодовых культур наряду с хлорозным заболева-нием листьев отмечается слабая облиственность деревьев, более раннее, чем обычноопадание листьев, а при сильном марганцевом голодании — засыхание и отмирание вер-хушек веток.Физиологическая роль марганца в растениях связана, прежде всего, с его уча-стием в окислительно-восстановительных процессах, проходящих в живой клетке, онвходит в ряд ферментных систем и принимает участие в фотосинтезе, дыхании, угле-водном и белковом обмене и т.п.[4].Изучение эффективности марганцевых удобрений на различных почвах Украины пока-зали, что урожай сахарной свеклы и содержание в ней сахара на их фоне был выше, бо-лее высоким был при этом и урожай зерновых 6.

Различные сельскохозяйственные культуры обладают неодинаковой чувствительностьюк недостатку меди. Растения можно расположить в следующем порядке по убывающейотзывчивости на медь: пшеница, ячмень, овес, лен, кукуруза, морковь, свекла, лук, шпи-нат, люцерна и белокочанная капуста. Средней отзывчивостью отличаются картофель,томат, клевер красный, фасоль, соя. Сортовые особенности растений в пределах одногои тоже вида имеют большое значение и существенно влияют на степень проявлениясимптомов медной недостаточности. [18].Недостаток меди часто совпадает с недостатком цинка, а на песчаных почвахтакже с недостатком магния. Внесение высоких доз азотных удобрений усиливает по-требность растений в меди и способствует обострению симптомов медной недостаточ-ности.Несмотря на то, что ряд других макро- и микроэлементов оказывает большоевлияние на скорость окислительно-восстановительных процессов, действие меди в этихреакциях является специфическим, и она не может быть заменена каким-либо другимэлементом. Под влиянием меди повышается как активность пероксисилазы, так и сни-жение активности синтетических центров и ведет к накоплению растворимых углеводов,аминокислот и других продуктов распада сложных органических веществ. Медь являетсясоставной частью ряда важнейших окислительных ферментов — полифенолксидазы, ас-корбинатоксидазы, лактазы, дегидрогеназы и др. Все указанные ферменты осуществ-ляют реакции окисления переносом электронов с субстрата к молекулярному кислороду,который является акцептором электронов. В связи с этой функцией валентность меди вокислительно-восстановительных реакциях изменяется от двухвалентного до однова-лентного состояния и обратно.Медь играет большую роль в процессах фотосинтеза. Под влиянием меди повы-шается как активность пароксидазы, так и синтез белков, углеводов и жиров. При ее не-достатке разрушение хлорофилла происходит значительно быстрее, чем при нормаль-ном уровне питания растений медью, наблюдается понижение активности синтетическихпроцессов, что ведет к накоплению растворимых углеводов, аминокислот и других про-дуктов распада сложных органических веществ [19].При питании аммиачным азотом недостаток меди задерживает включение азота вбелок, пептоны и пептиды уже в первые часы после внесения азотной подкормки. Этоуказывает на особо важную роль меди при применении аммиачного азота.Характерной особенностью действия меди является то, что этот микроэлементповышает устойчивость растений против грибковых и бактериальных заболеваний. Медьснижает заболевание зерновых культур различными видами головни, повышает устой-чивость растений к бурой пятнистости и т.д. [20].Признаки медной недостаточности проявляются чаще всего на торфянистых и накислых песчаных почвах. Симптомы заболевания растений при недостатке в почве медипроявляются для зерновых в побелении и засыхании кончиков листовой пластинки. Присильном недостатке меди растения начинают усиленно куститься, но в дальнейшем ко-лошения не происходит и весь стебель постепенно засыхает.Плодовые культуры при недостатке меди заболевают так называемой суховер-шинностью или экзантемой. При этом на листовых пластинках слив и абрикосов междужилками развивается отчетливый хлороз.У томатов при недостатке меди отмечается замедление роста побегов, слабоеразвитие корней, появление темной синевато-зеленой окраски листьев и их закручива-ние, отсутствие образования цветков.Все указанные выше заболевания сельскохозяйственных культур при применениимедных удобрений полностью устраняются, и продуктивность растений резко возрастает[21,22].

В настоящее время молибден по своему практическому значению выдвинут на одно изпервых мест среди других микроэлементов, так как этот элемент оказался весьма важ-ным фактором в решении двух кардинальных проблем современного сельского хозяй-ства — обеспечения растений азотом, а сельскохозяйственных животных белком [23].В настоящее время установлена необходимость молибдена для роста растенийвообще. При недостатке молибдена в тканях растений накапливается большое количе-ство нитратов и нарушается нормальный азотный обмен.Молибден участвует в углеводородном обмене, в обмене фосфорных удобрений,в синтезе витаминов и хлорофилла, влияет на интенсивность окислительно-восстанови-тельных реакций. После обработки семян молибденом в листьях повышается содержа-ние хлорофилла, каротина, фосфора и азота.Установлено, что молибден входит в состав фермента нитратрадуктазы,осуществляющей восстановление нитратов в растениях. Активность этого фермента зависитот уровня обеспеченности растений молибденом, а так же от форм азота, применяемыхдля их питания. При недостатке молибдена в питательной среде резко снижается актив-ность нитратрадуктазы.Внесение молибдена отдельно и совместно с бором в различные фазы роста го-роха улучшало активность аскорбинатоксидазы, полифенолоксидазы и пароксидазы. Наибольшее влияние на на активность аскорбинатоксидазы и полифенолоксидазы ока-зывает молибден, а активность пароксидазы — бор на фоне молибдена.Нитратредуктаза при участии молибдена катализирует восстановление нитратов и нитритов, а нитрит редуктаза также при участии молибдена восстанавливает нитратыдо аммиака. Этим объясняется положительное действие молибдена на повышение со-держания белков в растениях.Под влиянием молибдена в растениях увеличивается также содержание углеводов, каротина и аскорбиновой кислоты, повышается содержание белковых веществ.Воздействием молибдена в растениях увеличивается содержание хлорофилла и повышается интенсивность фотосинтеза.Недостаток молибдена приводит к глубокому нарушению обмена веществ у растений. Симптомам молибденовой недостаточности предшествует в первую очередь изменение в азотном обмене у растений. При недостатке молибдена тормозится процесс биологической редукции нитратов, замедляется синтез амидов, аминокислот и белков.Все это приводит не только к снижению урожая, но и к резкому ухудшению его качества.

Значение молибдена в жизни растений довольно разнообразно. Он активизирует процессы связывания атмосферного азота клубеньковыми бактериями, способствует синтезу и обмену белковых веществ в растениях. Наиболее чувствительны к недостатку молибдена такие культуры как соя, зерновые бобовые культуры, клевер, многолетние травы. Потребность растений в молибденовых удобрениях обычно возрастает на кислых почвах, имеющих рН ниже 5,2.Физиологическая роль молибдена связана с фиксацией атмосферного азота, редукцией нитратного азота в растениях, участием в окислительно-восстановительных процессах, углеводном обмене, в синтезе хлорофилла и витаминов.

Недостаток молибдена в растениях проявляется в светло-зеленой окраске листьев, при этом сами листья становятся узкими, края их закручиваются внутрь и постепенно отмирают, появляется крапчатость, жилки листа остаются светло-зелеными. Не-достаток молибдена выражается, прежде всего, в появлении желто-зеленой окраски ли-стьев, что является следствием ослабления фиксации азота атмосферы, стебли и че-решки растений становятся красновато-бурыми.

Результаты опытов по изучению молибденовых удобрений показали, что при ихприменении повышается урожай сельскохозяйственных культур и его качество, но особенно важна его роль в интенсификации симбиотической азотофиксации бобовыми куль-турами и улучшении азотного питания последующих культур.

Кобальт необходим для усиления азотофиксирующей деятельности клубеньковых бактерий Он входит в состав витамина В12, который имеется в клубеньках, оказывает за-метное положительное действие на активность фермента гидрогеназы, а также увеличивает активность нитрат редуктазы в клубеньках бобовых культур.Этот микроэлемент влияет на накопление сахаров и жиров в растениях. Кобальтблагоприятно действует на процесс синтеза хлорофилла в листьях растений, уменьшаетего распад в темноте, увеличивает интенсивность дыхания, содержание аскорбиновой кислоты в растениях. В результате внекорневых подкормок кобальтом в листьях растений повышается общее содержание нуклеиновых кислот.

Кобальт оказывает заметное положительное действие на активность фермента гидрогеназы, а также увеличивает активность нитрат редуктазы в клубеньках бобовых культур. Доказано положительное действие кобальта на томаты, горох, гречиху, ячмень, овес и другие культуры.Кобальт принимает активное участие в реакциях окисления и восстановления,стимулирует цикл Кребса и оказывает положительное влияние на дыхание и энергетический обмен, а также биосинтез белка нуклеиновых кислот. Благодаря своему положи-тельному влиянию на обмен веществ, синтез белков, усвоение углеводов и т.п. он является могучим стимулятором роста.

Положительное действие кобальта на сельскохозяйственные культуры проявляется в усилении азотофиксации бобовыми, повышении содержания хлорофилла в листьях и витамина В 12 в клубеньках.Применение кобальта в виде удобрений под полевые культуры повышало урожай сахарной свеклы, зерновых культур и льна. При удобрении кобальтом винограда повышался урожай его ягод, их сахаристость и снижалась кислотность.

В таблице 1 приведены обобщенные характеристики влияния микроэлементов на функции растений, поведение их в почве при различных условиях, симптомы их дефицита и его последствия.Приведенный обзор физиологической роли микроэлементов для высших растений свидетельствует о том, что недостаток почти каждого из них ведет к проявлению в той или иной степени хлороза у растений.На засоленных почвах применение микроэлементов усиливает поглощение растениями питательных веществ из почвы и снижается поглощение хлора, повышается накопление сахаров и аскорбиновой кислоты, наблюдается некоторое увеличение содержания хлорофилла и повышается продуктивность фотосинтеза. Кроме этого необходимо отметить и фунгицидные свойства микроэлементов, подавление грибковых заболеваний при обработке семян и при внесении их по вегетирующим растениям.

Источник

Микроэлементы в жизни человека и животных

Сущность учения о биогеохимических провинциях, их закономерности и связь с важнейшими проблемами медицины и ветеринарии. Влияние микроэлементов на физиологические функции организма. Ценность соединений цинка, меди, алюминия, марганца, йода, брома.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Микроэлементы в жизни человека и животных

Без микроэлементов жить нельзя.

Микроэлементы необходимы любому живому организму, не только растениям, но также животным и людям. Конечно, никому из нас не придет в голову грызть железо, глотать металлический цинк или же отведать кобальта.

Известно, однако, что ни один человек, ни одно животное не могут существовать без соединений этих и многих других элементов. Любой организм получает их вместе с пищей и водой. Но ведь не всегда в необходимом количестве!

«Жизнь является. не внешнем случайным явлением на земной поверхности. Она теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в этом механизме исполняет величайшей важности функции, без которых он не мог бы существовать». Эти слова принадлежат основателю науки биогеохимии академику В.И. Вернадскому.

Его ученик и последователь академик А. П. Виноградов развил учение о биогеохимических провинциях. Своими исследованиями А. П. Виноградов помог понять сущность многих заболеваний человека и животных и доказал, что эти заболевания связаны с химическим составом пищи, окружающих вод, почв и растений.

Много примечательных закономерностей в биогеохимических провинциях земного шара открыл профессор В.В. Ковальский. Эти закономерности теснейшим образом связаны с важнейшими проблемами медицины и ветеринарии.

Представьте себе широкую и неровную полосу, охватывающую часть Германии, Прибалтику, Ярославскую и пермскую области, часть Сибири, север Дальнего Востока, часть Канады. Это так называемая нечерноземная зона дерново-подзолистых и торфяных почв. Она опоясывает материки северного полушария. Здесь содержится очень мало соединений кобальта, меди и йода. И вот что происходит. Животные заболевают акобальтозом и авитаминозом В12, среди растений распространена болезнь полегамия и невызревания злаков. Все эти болезни вызваны недостатком меди и нарушением функций окислительных ферментов. Из-за недостатка йода у людей и животных увеличивается щитовидная железа, а порой даже образуется зоб.

Южнее нечерноземной зоны расположены в виде прерывистой узкой ленты другие биогеохимические провинции, где преобладают серые лесные почвы. В них содержание кобальта и меди приближается к нормальному, но йода недостаточно. Поэтому акобальтозов, авитаминозов и анемии тут не бывает, но зато не редко встречается болезнь щитовидной железы. Еще южнее расположены биогеохимические провинции черноземной почвы, где содержание и соотношение химических элементов в почвах отвечает основным потребностям растений и животных. Там неизвестны эндемические заболевания, вызываемые недостатком указанных микроэлементов. Но это лишь общая картина, в которой нередки исключения.

В.В. Ковальский обнаружил в Армянской ССР биогеохимические провинции с избыточным содержанием молибдена. Здесь у человека и животных количество молибдена в крови больше, чем обычно, и поэтому накапливается мочевая кислота (в 2-3 раза превышает норму). Как оказалось, у людей из-за этого возникает подагра. И действительно, в Армении ею болеет значительная часть взрослого населения.

А вот в Читинской и Амурской областях, в Северном Китае и Северной Корее болеют так называемой уровской болезнью. Она вызывается недостатком соединений кальция и избытком стронция и бария в почвах, воде и растениях. Поэтому такое же «неудачное» соотношение элементов часто наблюдается здесь у людей и животных.

В северо-западном Казахстане, в борной биогеохимической провинции, нередки болезни, связанные с нарушением обмена, расстройством пищеварения и дыхания. В Актюбинской области (в никелевой провинции) у ягнят и телят встречается «никелевая слепота». Подобных примеров можно привести немало.

Медицина будущего будет теснейшим образом связана с наукой о микроэлементах. Каждая живая клетка содержит различные макро- и микроэлементы в виде растворов или соединений с органическими веществами. Рост организма связан с увеличением массы его тела, и образование новых клеток немыслимо без синтеза и обмена органических веществ.

Микроэлементы оказывают влияние на самые разнообразные физиологические функции организма, начиная с внутриклеточного обмена и кончая размножением.

Взрослый организм постоянно нуждается в притоке микроэлементов, так как он беспрерывно теряет их с различными выделениями. Эти потери должны быть восполнены.

Известно, что суточная потребность человека в поваренной соли равна 15 граммам. Примерно такое количество соли вводится в человеческий организм и столько же выводится из него. Но как вводится? Ведь никто не взвешивает 15 граммов соли и не потребляет их в чистом виде в течении суток! Поваренная соль в разных долях попадает к нам с водой и пищей, выпили мы стакан молока, съели порцию салата, тарелку борща или фрукты.

То же самое можно сказать и о микроэлементах. Например, суточная потребность человека в цинке составляет 12-16 миллиграммов для взрослых и 4-6 миллиграммов для детей. Обычный смешанный пищевой рацион покрывает потребность нашего организма в микроэлементе. Но бывают случаи, когда организм нуждается в больших количествах соединений цинка, например в период интенсивного роста и полового созревания человека.

Поэтому, чтобы удовлетворить потребность организма в том или ином микроэлементе, надо в первую очередь знать состав пищи.

Обычно пища оценивается по калорийности и содержанию в ней витаминов и различных питательных веществ. Они оказывают существенное влияние на процессы обмена, происходящие в организме. Но, равно как и без витаминов, организм человека и животных не может существовать без микроэлементов.

Растения содержат больше микроэлементов, чем животные. Если пища однообразна, постоянный избыток или недостаток одних и тех же микроэлементов может заметно повлиять на состояние организма, на его здоровье. До сих пор при назначении медицинской диеты редко принимали во внимание микроэлементы. Учитывать же их влияние совершенно необходимо.

Вместе с питьевой водой в наш организм попадают необходимые микроэлементы, самые разнообразные соли, хотя ив весьма малых количествах. Недостаток определенных микроэлементов в питьевой воде может вызвать очень неприятные для нас последствия.

Если человек продолжительное время будет вынужден пить только дистиллированную воду, не содержащую никаких макро- и микроэлементов, то ему не избежать заболеваний. И они возникнут не из-за вредности дистиллированной воды, а только из-за отсутствия многих химических веществ, попадающих в организм с питьевой водой.

Человеку и животным нужна здоровая и разнообразная по составу пища. Но не менее важно дать им достаточное количество самых разных микроэлементов.

Составляя режим беременных женщин, дают новые средства для регулирования роста и развития эмбриона плода, для предупреждения заболеваний женщин.

Естественно, что во время беременности и при кормлении грудью некоторые женщины ощущают недостаток в соединениях меди. Поэтому не случайно врачи назначают беременным и кормящим женщинам специальную диету, богатую солями меди.

И хотя ученые продолжают собирать факты, уже эти первые данные позволяют гораздо уверенней говорить о роли различных микроэлементов в жизни человека и животных.

Соединения таких микроэлементов, как цинк, медь, алюминий, марганец, йод, бор и некоторых других, издавна применяются в медицине в качестве прижигающих, дезинфицирующих, антипаразитарных средств.

Велико значение микроэлементов для долголетия человека. Во всех жизненных процессах участвует множество совершенно необходимых организму соединений самых различных химических элементов. Благотворное действие микро элементов выражается, между прочим, в том, что они увеличивают приток кислорода в клетки. И если попробовать сформулировать, что необходимо для борьбы со старостью и преждевременной дряхлостью, то можно сказать: надо усилить потребление кислорода каждой клеткой в единицу времени. Не в этом ли кислородном обогащении организма состоит секрет борьбы за долголетие?! Каждому ясно что борьба за продление жизни не может строиться на попытке омоложения уже состарившегося организма. Трудно повернуть течение реки вспять. Гораздо важнее задержать возрастные изменения в организме. А это возможно сделать и с помощью микроэлементов.

К сожалению, мы еще мало знаем о глубоких, «интимных» биохимических процессах, происходящих в организмах под влиянием различных микроэлементов. Ведь действия большинства химических веществ, известных во врачебной практике, не ограничивается прямым, местным влиянием, а значительно шире, многообразнее. Многие заболевания человека и животных, о которых мы сейчас имеем пока еще смутное представление, возникают от недостатка (или избытка) тех или иных микроэлементов.

Примерно 25 лет назад американский ученый Д. Ньюэл выступил с новой теорией, согласно которой легочный туберкулез вызывается нехваткой ряда минеральных веществ в организме человека и некоторых животных («деминерализация»). Ньюэл подтверждал свою теорию бактериологическими и биологическими анализами туберкулезных животных, тщательными исследованиями почвы, воды, трав, специальными наблюдениями над условиями содержания рогатого скота.

Результаты анализов красноречиво говорили о неразрывной связи всех этих обстоятельств. Стоило в стаде появиться животным с легочным туберкулезом, у них всегда находили «деминерализацию». Больше всего больных животных обнаруживали именно там, где питьевая вода и пастбищный корм особенно бедны минеральными веществами (мы можем прямо сказать: макро- и микроэлементами) и где недоставало солнечного света. Даже здоровые животные, переведенные на эти пастбища, неизменно заболевали туберкулезом. Обычные методы лечения не давали хороших результатов. Ученый добивался полного излечения животных только тогда, когда переводил их на пастбища, богатые минеральными веществами.

Сравнивая образ жизни разных животных, Д. Ньюэл находил в организме диких животных все необходимые минеральные вещества. Эти животные не страдают туберкулезом именно потому, что питаются разнообразной пищей.

Итак, микроэлементы могут быть и друзьями и врагами человека и животных. Мы должны научиться использовать их как могучих союзников и надежных друзей.

С каждым годом наука накапливает все новые и новые факты, которые убеждают нас в том, сколь благотворно действие микроэлементов на самые различные жизненные процессы. Вот несколько примеров того, как много можно достигнуть с помощью микроэлементов.

В колхозе имени Калинина Черниговского района доярка Е.С. Момот также попробовала подкармливать коров солями кобальта и уже через две недели отметили, как повысился аппетит у животных и среднесуточные надои молока. Соли кобальта называют теперь «аппетитными пилюлями», их требуют на этой ферме все доярки. Вот что значит сила наглядного примера!

Специальные таблетки, содержащие хлористый кобальт, изготовляют в промышленных масштабах целые заводы. Потребность в этих таблетках исчисляется уже тоннами. Но есть и другие способы скармливания микроэлементов животным. Например, овцам дают монолиты-лизунцы, состоящие из поваренной соли, к которой добавлен хлористый кобальт, и имеющие форму кирпичей весом более 3,5 килограмма каждый.

Почему нужен организму витамин В 12, в котором, оказывается, 4,5 процента кобальта? Опыты показали, что естественный синтез гемоглобина крови связан с накоплением в печени витамина В 12. Отсюда ясно, почему прибавка солей кобальта к рациону животных влечет за собой увеличение количества эритроцитов и гемоглобина в крови. Если корма бедны соединениями кобальта, замедляется и даже совсем прекращается образование витамина В 12, столь необходимого для кроветворения. От недостатка этого витамина животные заболевают малокровием.

Витамин В 12 является также замечательным средством борьбы со злокачественным малокровием у людей. Влияние этого витамина на организм многогранно: он повышает обмен веществ, синтез белков, усвоение углеводов, влияет на рост мышечной ткани и т.д. Ученые открыли, что большие дозировки соединений кобальта угнетают дыхание тканей и задерживают их рост. Эти свойства стали использовать для подавления роста злокачественных опухолей. Соединения кобальта с успехом служат средством борьбы против рака.

Мы уже знаем, как микроэлементы попадают в организм животных и человека. Чтобы более полно раскрыть их значение, возьмем цинк, важнейший для растительных и животных организмов микроэлемент.

Цинк обнаружен во всех органах человека, и почти всюду в значительных количествах. Общее количество этого микроэлемента в человеческом теле составляет 0,5 грамма, то есть примерно равно содержанию железа в тканях и в пять-шесть раз превышает содержание меди.

А.О. Войнар, один из крупнейших в нашей стране специалистов по изучению биологической роли микроэлементов в жизни животных и человека, отмечал, что особенно много цинка в сперме человека (по некоторым данным до 150-200 миллиграммов на 100 граммов сухого вещества), а также в половых железах. Богаты цинком печень и мышцы. С возрастом количество соединений цинка в теле человека и животных увеличивается.

Какие обстоятельствах могут повлиять на изменение количества соединений цинка в животных организмах? Ученые установили, что молочная пище обычно дает достаточно соединений цинка, а кислая, наоборот, приводит к их недостатку в организме. Наибольшая потребность в соединениях цинка наблюдается в период роста и полового созревания.

Люди и животные обычно не болеют от недостатка соединений цинка в пище. Но это вовсе не означает, что он им не нужен. Пища, лишенная соединений цинка, вызывает у животных явления цинковой недостаточности: остановку роста, быстрое исхудание, выпадение волос, бесплодие и другие нарушения в организме.

Обнаружив повышенное содержание соединений цинка в раковых опухолях, ученый будет рассматривать это как благоприятный признак, свидетельствующий о наклонности организма к самоизлечению. Организм создает заслон против вторжения раковых клеток. Лечение рака радиоактивными соединениями цинка показывает, что в некоторых случаях этот микроэлемент способствует уменьшению опухолей.

Подобно цинку, соединения марганца нужны для роста, полового развития и размножения. Работа желез внутренней секреции также связана с этим микроэлементом. Однако есть у него и свои особые качества.

Соединения марганца способны влиять благотворно на процессы кровотворения у людей и животных, увеличивая количество эритроцитов и гемоглобина в крови. Соединения марганца активизируют процессы обмена витаминов В 1, С и Д.

Соли марганца способствуют образованию антитоксинов (противоядий), делают организм более стойким к некоторым инфекционным заболеваниям (дифтерия и др.). С давних пор внутривенное вливание раствора марганцовокислого калия очень хорошо помогает людям, страдающими отеками от недостаточности сердечной деятельности. В самые последний годы врачи стали применять соединения марганца для лечения различных заболеваний нервной системы.

Соединения марганца хорошо действуют на кур-несушек, они откладывают больше яиц. Любопытно, что особенно острую потребность в этом микроэлементе куры начинают испытывать при недостатке солнечного света, и действие соединений марганца наиболее сильно проявляется зимой и осенью.

Животным и растениям не меньше, чем соединения марганца, нужны соли меди. Они необходимы для всех живых организмов.

Большую потребность в меди испытывают живые организмы в период внутриутробного развития, а также молодые растущие организмы, в особенности новорожденные (в молоке мало соединений меди).

Соединения меди и железа нужны не только для кроветворения. Они излечивают анемию у людей, возникающую от большой потери крови, а также хроническую анемию у женщин и детей (при питании молочной диетой). Эти препараты служат профилактическими средствами на ртутном, свинцовом и анилокрасочном производствах.

Нельзя, однако, забывать о токсическом действии микроэлемента. Например, если кислые корма долго хранить в медной посуде, они становятся ядовитыми. Случаи отравления бывают даже тогда, когда в пищу животных попадают растения, опрысканные растворами солей меди для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.

Лизуху можно полностью излечить, добавив солей меди в корма или в почву.

А теперь кратко скажем об элементах-галогенах: йоде т броме (о фторе говорилось раньше, а хлор относится к микроэлементам).

Уже говорилось о роли йода в связи с таким заболеванием, как зоб. А теперь о другом.

Ценно, что йод, входящий в рацион кур-несушек, попадает в большом количестве в яйца (0,5 миллиграмма в яйцо). Такие яйца можно использовать для лечебных целей.

Бром входит в состав почти всех органов человека и животных, но более всего богат им гипофиз. При некоторых психических расстройствах количество брома в крови у больных уменьшается больше чем на половину. Во время сна количество брома в гипофизе меньше в 2-3 раза, чем обычно, в то же время продолговатый мозг значительно обогащается этим микроэлементов. Тем самым гипофиз регулирует обмен брома в организме.

Долгое время успокаивающее действие соединений брома объясняли способностью ослаблять ненормальное возбуждение человека. Однако работы И.П. Павлова показали, что физиологическое действие брома состоит не в понижении возбудимости, а в усилении процессов торможения.

Кроме того, длительное применение микроэлемента может вызвать бромное отравление, так как он накапливается в организме.

Наши знания о микроэлементах пополняются с каждым днем. Однако как в свое время не были заполнены все клетки периодической системы Д.И. Менделеева, так и сейчас есть много «белых пятен» в учении о роли микроэлементов. Речь идет о механизме их действия на организмы животных и человека.

Клетка периодической системы. В ней находится определенный химический элемент. Известны его порядковый номер, соединения, которые он может образовывать, физические и химические свойства. А вот биохимическая роль элемента, его значение в процессах жизнедеятельности почти не изучены. И таких элементов немало.

Скажем очень кратко о некоторых элементах, о которых мы пока знаем явно недостаточно.

Избыток в кормах молибдена вызывает отравление и даже гибель животных. Признаками молибденового отравления у рогатого скота является задержка роста, большая потеря в весе, анемия, обесцвечивание шерсти.

Рогатый скот и овцы более подвержены токсическому действию этого микроэлемента, чем лошади и свиньи. Излечить болезнь можно ежедневной подкормкой животных сернокислой медью.

В северо-западном Казахстане существует борная биогеохимическая провинция, где избыток соединений бора в воде и кормах вызывают ряд заболеваний, в частности, у овец. Нарушается нормальная деятельность, а в печени и в головном мозгу происходит перерождение тканей.

При избытке селена у домашних животных, особенно лошадей и рогатого скота, возникает так называемая щелочная болезнь, или алкалоз, весьма распространенная во многих штатах США.

Большие количества стронция весьма неблагоприятно действуют на процессы костеобразования (стронциевый рахит). Растения на почвах, богатых соединениями стронция (например, в Туркмении, Кара-Кумах), содержат этого микроэлемента значительно больше нормы. У животных, питающихся этими растениями, кости становятся очень ломкими.

Соединения стронция, вытесняющие соединения кальция, в свою очередь, не удерживаются в костях. Вместе с тем соединения стронция в малых количествах необходимы для животных и человека, для нормальных процессов костеобразования. То же самое относится и к барию.

Подобные документы

Типология микроэлементов степени полезности, их роль в организме. Первые упоминания о биоэлементах. Изучение селена и йода с ХV по ХХ век. Современные концепции учения о биологической роли микроэлементов (селена и йода), научные методы их исследований.

курсовая работа [82,6 K], добавлен 20.03.2013

История китайской медицины. Развитие ветеринарии в Индии. Ветеринарные врачи Древней Персии. Развитие ветеринарии в Месопотамии (долина рек Тигра и Ефрата, XX-XVII вв. до н.э.). Приемы врачевания в Египте. Главная заслуга Гиппократа в развитии медицины.

реферат [26,2 K], добавлен 26.11.2010

Гормоны. Периферические эндокринные железы. Управляющие эндокринные железы. Анатомия и физиология эпифиза. Влияние эпифиза на различные функции организма. Биологические ритмы организма. Связь эпифиза и психики человека. Влияние эпифиза на старение.

научная работа [286,5 K], добавлен 08.02.2007

Описание элемента. Открытие йода. Свойства йода. Физические свойства йода. Электронно-графическая формула йода. Химические свойства йода. Распространение йода. Гормоны щитовидной железы. Применение йода. Йод в промышленности. Йод в медицине. Синий йод.

дипломная работа [483,7 K], добавлен 08.02.2007

Влияние витаминов и микроэлементов на организм человека и суточная потребность в них. Содержание витаминов в продуктах питания. Витамин А (ретинол, аксерофтол). Витамин В1 (тиамин, аневрин). Белки, жиры, углеводы. Образование гемоглобина, железо.

реферат [33,0 K], добавлен 27.01.2009

Йод как незаменимое вещество в организме, ежедневная потребность в нем. Основные источники йода для организма человека. Перечень морепродуктов, наиболее богатых на содержание йода. Йододефицитные состояния и заболевания, основные причины их возникновения.

презентация [698,9 K], добавлен 24.04.2012

Роль минеральных веществ в обеспечении нормального течения процессов жизнедеятельности организма человека. Препараты, содержащие макро- и микроэлементы. Препараты аминокислот, лекарственные препараты для парентерального питания при невозможности обычного.

реферат [46,8 K], добавлен 19.08.2013

Источник