Фосфор в питании человека и кормлении животных

В организме человека в среднем содержится около 1,5 кг фосфора. Из этой массы около 1,4 кг приходится на кости, состоящие из гидроксиланатита Са5(РО/,)зОН. Зубная эмаль состоит из фторапатита Са5(Р0₄)₃Е Суточная потребность взрослого человека в фосфоре составляет 0,8—1,0 г.

Фосфор поступает в организмы человека и животных с продуктами питания и кормом, главным образом в виде фосфолипидов, фосфопротеидов, нуклеотидов, нуклеиновых кислот и фитина (смеси кальциевых и магниевых солей очень богатой фосфором фитиновой кислоты). В желудке под действием желудочного сока, имеющего кислую реакцию и содержащего пищеварительные ферменты, фосфаты переходят в растворимую форму и могут всасываться. Фосфор, содержащийся в фитине, усваивается плохо, так как кальциевые и магниевые соли фитиновой кислоты плохо перевариваются. Всасыванию фосфатов препятствует избыток катионов кальция, магния и железа, образующих нерастворимые соли. Механизм усвоения и обмена фосфат-ионов в организме тесно связан с механизмом кальциевого равновесия, рассмотренного в гл. 16.

Для восполнения дефицита фосфора в кормах сельскохозяйственных животных применяют кормовые фосфаты, которые способствуют нормализации обмена веществ, увеличивают продуктивность, повышают качество и снижают себестоимость продукции. Характеристики выпускаемых в нашей стране кормовых фосфатов представлены в табл. 19.8.

Низкая скорость обновления фосфора в организме не свидетельствует о кинетической инертности биосоединений фосфора. Соединения фосфора часто очень лабильны. Так, АТФ имеет среднее время жизни от 1 с до 1—2 мин в различных тканях. Поскольку АТФ — главный молекулярный энергоноситель, скорость обновления фосфора многих небольших биомолекул сопоставима со временем жизни АТФ.

Ресурсы и круговорот фосфора в природе.

Уже разведанные на суше доступные для разработок мировые запасы фосфатного сырья в пересчете на Р4О10 составляют 60 млрд т. Богатые фосфатами месторождения немногочисленны. Их интенсивная разработка и постепенное истощение ставят вопрос о поиске новых источников фосфора, в частности морских месторождений, и создании дешевых способов переработки бедных фосфорных руд в удобрения.

Круговорот фосфора в природе существенно отличается от круговорота азота: из-за нелетучести природных соединений фосфора в нем не участвует атмосфера.

Основным естественным источником поступления фосфатов в почвы является медленная эрозия, химическое разложение минеральных фосфатов под действием воды, углекислого газа, кислот и микроорганизмов почвы. Растворенные фосфаты становятся доступными для усвоения.

Наиболее важный цикл круговорота включает растения и животных суши, которые возвращают фосфор почве после своей смерти, а также с продуктами жизнедеятельности. Отмершие организмы или их сезонно отмирающие части, на;

Некоторые характеристики кормовых фосфатов.

пример листья, минерализуются микроорганизмами и возвращаются в почву. Минеральные фосфаты почвы подвержены процессу ретроградации — превращению в практически нерастворимые фосфаты и гидроксофосфаты. Из этих соединений фосфор способны усваивать лишь очень немногие растения. Процесс ретроградации, таким образом, омертвляет фосфор почв, является тупиковым каналом его круговорота. Потребность животных в фосфоре выше, чем у растений, так как фосфаты входят в состав костей скелета, мозга и клеток нервной системы.

Годовой сток фосфатов в океаны оценивается в (3—4) • 10^f> т Р/, О₁₀. В водоемах фосфор усваивается фитопланктоном и по пищевой цепи, включающей рыб и птиц, в малой своей части возвращается в круговорот в виде гуано птиц. Другая, большая часть фосфатов осаждается в морских водоемах в виде конкреций — шаровидных минеральных образований, по составу близких к апатитам. Этот поток лишь на 7—10% меньше стока фосфатов в океаны.

В настоящее время мировая добыча фосфатов составляет около 50 млн т в пересчете на Р₄О_]0. Это на порядок больше, чем годовой сток в океаны, п лишь в несколько раз меньше годового усвоения фосфора биомассой. Таким образом, человек очень сильно деформировал природный круговорот фосфора, который оказался незамкнутым.