8.1. Виды классификация минеральных веществ

Основным источником питательных веществ, из которых животные строят свое тело, являются растительные корма.

Поэтому, несмотря на многообразие природных условий, растения и животные в целом имеют сходный элементарный химический состав.

Сухое вещество их на 96-98% состоит из углерода, кислорода, водорода и азота, которые входят в состав органических соединений – белков, жиров, углеводов. Их условно называют органогены, или органические элементы.

Таблица 12. Минеральный состав растений и животных

Под действием высокой температуры или смеси концентрированных кислот органическое вещество растительных и животных тканей сгорает с выделением углекислого газа, воды и аммиака, а неорганическая часть остается в виде несгораемого осадка – сырой золы.

Следует отметить, что четкой границы между органическими и минеральными элементами провести нельзя, деление это условное.

Обмен веществ в организме един, и минеральный обмен представляет собой одно из звеньев этой общей цепи.

Сырая зола включает в себя:

Окислы элементов (окись натрия, калия, магния и т.д.);

Примеси:

• ангидриды кислот (фосфорной, серной и т.д.);
• углекислоты;
• частицы угля;
• примеси песка.

Чистой называется зола, свободная от указанных примесей. Ее содержание выражается разностью между массой сырой золы и массой углекислоты, угля и песка, присутствующих в этой сырой золе.

В настоящее время в золе органов и тканей высших животных обнаружено более 100 минеральных элементов:

• кислотные элементы (сера, фосфор, хлор и пр.);
• щелочно-земельные элементы (кальций, магний и пр.);
• щелочные элементы (калий, натрий и пр.);
• другие элементы (железо, кобальт, медь, йод, цинк и пр.).

Состав золы растений широко варьируется, а состав золы тела животных более стабилен.

Существующие системы классификации минеральных элементов, обнаруженных в организме животных, основаны на одной из трех исходных предпосылок:

Преимущественная локализация элементов в тех или иных органах и тканях;

Количественное содержание элементов в организме;

Значение элементов для жизнедеятельности.

В первой схеме минеральные элементы разделяют на три группы:

Локализирующиеся в костной ткани (остеотропные): фосфор, кальций, магний, стронций, бериллий, фтор, ванадий, барий, титан, радий, свинец и др.

Локализирующиеся в ретикулярно-эндотелиальной системе: железо, медь, марганец, серебро, хром, никель и др.

Не обладающие тканевой специфичностью: натрий, калий, сера, хлор, рубидий, цезий.

С физиологической точки зрения эта система несовершенна. Магний, например, концентрируется в костях, но он же основной внутриклеточный катион мягких тканей. Фосфор – остеотропный элемент, но он входит в состав сложных органических соединений.

А некоторые остеотропные элементы (свинец, барий, олово и др.) не выполняют никакой биологический функции и являются для скелета балластными.

Наконец, имеются элементы, вообще не попадающие ни в одну из перечисленных групп:

• йод, концентрирующийся в щитовидной железе;
• теллур – в почках;
• мышьяк и сурьма – в эритроцитах;
• цинк и кадмий – в поджелудочной железе, половых органах.

В целом описанная классификация более полезна для токсикологов, чем для физиологов.

По классификации, основанной на количественном признаке, все минеральные элементы делят на три группы в соответствии с их содержанием в теле животных:

Макроэлементы – Ca, P, K, Na, S, Cl, Мg.

Концентрация 100 – 10-2% к массе тела или 0,09-9%.

Микроэлементы – Fe, Zn, Cu, Mo, Mn, J.

Концентрация 10-3 – 10-5% или 0,00009-0,01%.

Ультрамикроэлементы – Co, Cr, V, Ni.

Концентрация 10-6 и ниже или 0,000009-0,000001%.

Кроме того, количественное содержание некоторых элементов в организме может значительно варьироваться в зависимости от среды обитания животных и способа питания.

Согласно этой классификации, минеральные элементы, обнаруженные в организме животных, делят на три группы (табл. 13).

Группа биотических элементов включает в себя все макроэлементы, часть микро-  и ультрамикроэлементов.

Это подтверждает мысль о том, что порядок концентрации того или иного элемента в организме еще не определяет его биологического значения.

Таблица 13. Классификация элементов, основанная на их биологической роли