9. Дослідження обміну макро- і мікроелементів

Із 92 елементів, що зустрічаються у природі, 81 знайдений в організмі тварин. Залежно від кількості, в якій вони містяться в організмі, мінеральні елементи поділяються на 3 групи: а) макроелементи – Са, Р, Mg, K, Na, S, Cl, вміст яких коливається в межах від 9 до 0,09 % маси тіла;

б) мікроелементи – Fe, Zn, F, Sr, Mo, Cu, Br, Si, Cs, J, Mn, Al, Pb, Cd, B, Rb, кількість яких становить 10^-3–10^-5 % до маси тіла;

в) ультрамікроелементи – Se, Co, V, Cr, As, Ni, Li, Ba та інші, вміст яких становить від 10^-6 до 10^-12 %.

Найбільший інтерес для біохіміків і клініцистів становить класифікація, яка грунтується на біологічній ролі елементів. Згідно з цією класифікацією, мінеральні елементи поділяють на три групи: а) життєво необхідні (біогенні, біотичні, есенціальні); б) умовно необхідні; в) елементи, роль яких в організмі вивчена мало або невідома.

Група біотичних елементів включає в себе всі макроелементи і кілька мікроелементів: цинк, марганець, залізо, мідь, кобальт, йод, селен, молібден. Ці елементи відповідають таким вимогам:

– вони постійно присутні в організмі тварин приблизно в однаковій кількості в різних індивідуумів;

– синтетичний раціон, який не містить цього елемента, спричинює у тварин характерні симптоми недостатності і типові біохімічні зміни;

– симптомам і змінам можна запобігти або усунути їх шляхом включення цього елемента в експериментальний раціон.

9.1. Визначення загального кальцію в реакції з кальційарсеназо ііі

Принцип методу. Кальцій утворює з барвником комплекс фіолетового кольору, який визначають фотометрично при довжині хвилі 590–650 нм. Метод є уніфікованим.

Обладнання: КФК-2, КФК-3, піпетки на 1; 5 мл, пробірки.

Реактиви:1) реагент для визначення кальцію (робочий) – 0,008 %-ний розчин арсеназо ІІІ в 0,05 М трис-НСl або ацетатному буфері з рН 6,7–6,8;

2) еталон кальцію (0,025 М CaCl₂ в 0,02 M HCl).

Використовують набір реактивів НВФ "Simko Ltd" (м. Львів).

Приготування робочого реагенту для визначення кальцію: змішують 1 об’єм концентрованого розчину реагенту для визначення кальцію з 19-ма об’ємами бідистильованої води. Розчин стабільний при зберіганні в холодильнику протягом 10-ти діб.

Калібрувальний розчин: змішують 1 мл еталону кальцію з 9 мл бідистильованої води. Отриманий розчин містить 2,5 ммоль/л кальцію (10 мг в 100 мл). Розчин стабільний при зберіганні в холодильнику кілька тижнів.

Хід визначення. До 4 мл робочого розчину реагенту для визначення кальцію додають 0,05 мл дослідної сироватки крові (або іншого субстрату). Суміш перемішують. Одночасно ставлять також калібрувальну пробу (до 4 мл робочого розчину реагенту додають 0,05 мл калібрувального розчину). Витримують 5–10 хв при кімнатній температурі і колориметрують при довжині хвилі 590–650 нм на спектрофотометрі або фотоелектроколориметрі проти контролю в кюветі тов-щиною 10 мм.

Контроль: до 4 мл реагенту додають 0,05 мл дистильованої води.

Вміст кальцію вираховують за формулою:

Са _{ММОЛЬ/Л} = ,

де Е_досл і Е_ст – поглинання відповідно дослідної проби і калібрувального розчину з концентрацією 2,5 ммоль/л.

Показники вмісту кальцію в сироватці крові тварин наведено у таблиці 26.

Зниження вмісту кальцію у сироватці крові – гіпокальціємія – діаг-ностується при тривалій нестачі кальцію в раціоні, порушенні засвоєння його внаслідок дефіциту вітаміну D і паратгормону, при рахіті, остеодис-трофії, післяродовій гіпокальціємії (родильному парезі). Хвороби печінки при хронічному перебізі (гепатит, гепатоз, цироз) також сприяють розвитку гіпокальціємії, оскільки в печінці знижується синтез першого біологічно активного метаболіту холекальциферолу – 25-гідроксихо-лекальциферолу (Левченко В.І., 1986), з якого у нирках утворюються інші метаболіти (1,25- та 24,25-дигідроксихолекальциферол), відповідаль-ні за синтез в ентероцитах кальцієзв’язувального білка. Крім того, при хворобах печінки зменшується виділення жовчі та синтез жовчних кислот, які сприяють всмоктуванню важкорозчинних солей кальцію та вітаміну D.

Таблиця 26 – Вміст загального кальцію в сироватці крові здорових тварин

Вид тварин	Загальний кальцій
	мг/100 мл	ммоль/л
Велика рогата худоба (дорослі тварини)	9,5–12,5	2,38–3,13
Телята	10–12,5	2,5–3,13
Вівці	9,5–13,5	2,38–3,38
Кози	10–13	2,5–3,25
Коні	10–14	2,5–3,5
Свині (дорослі)	10–12	2,5–3,0
Поросята відлучені	10–13	2,5–3,25
Собаки	9,2–12,0	2,3–3,0
Кішки	8,0–14,0	2,0–3,5
Кури (непродуктивний період)	18,0–20,0	4,5–5,0
Кури (продуктивний період)	24,0–38,0	6,0–9,5
Індики (продуктивний період)	26,0–42,0	4,0–4,5

Ураження нирок (нефрит, нефроз, нефролітіаз) також спричиняє гіпокальціємію. При нефриті, й особливо нефрозі, настає гіпопротеїнемія внаслідок втрати з сечею альбумінів, з якими частково зв’язаний кальцій сироватки крові. Крім того, при нефропатії спостерігається зниження синтезу метаболітів холекальциферолу, рівня кальцію та неорганічного фосфору в сироватці крові (Апуховська Л.І. зі співавт., 2002).

Підвищення вмісту кальцію в сироватці крові (гіперкальціємія) діагностується при передозуванні препаратів вітаміну D, згодовуванні тваринам рослин, що містять дигідроксивітамін D₃, гіперфункції прищитоподібних залоз.