9.10. Визначення цинку

Біохімічна роль цинку в організмі пов’язана з дією ферментів, для яких він є необхідним компонентом або активатором. Нині цинк знайдений більш як у 200 металоферментах, що беруть участь у різних метаболіч-них процесах, включаючи синтез і розпад вуглеводів, жирів, білків і нуклеїнових кислот. Цинковмісні ферменти належать до всіх шести класів, але найбільше їх серед гідролаз.

Еритроцити містять карбонатдегідрогеназу, яка каталізує реакцію утворення і розпаду H₂CO₃. При відсутності цинку швидкість видалення вуглекислого газу з організму є недостатньою для підтримання життя. Цинк входить до складу карбоксипептидаз соку підшлункової залози, які гідролізують поліпептиди, стимулює активність ферментів шлункового соку, трипсину, тому його нестача спричинює розлади азотистого обміну, зменшує всмоктування продуктів гідролізу протеїну.

Цинку належить важлива роль у синтезі білка і нуклеїнових кислот. Він необхідний для стабілізації структури ДНК, РНК і рибосом. Входячи до складу аміноацил-т-РНК-синтетаз, цинк відіграє важливу роль у процесі трансляції. Тому за його недостатності затримується ріст і розвиток тварин.

Цинк усмоктується, в основному, в тонкому кишечнику, у великої рогатої худоби – частково (близько третини) в сичузі, у курей – у залозистому шлунку і кишечнику. Рівень абсорбції в дорослих тварин з однокамерним шлунком становить 7–15 % від прийнятого, у жуйних – 20–40 %. Цинк після всмоктування надходить у скелет, печінку, м’язи, підшлункову залозу. В тілі новонароджених телят міститься близько 500 мг цинку, поросят – 24–25 мг. Майже 75 % цинку крові міститься в еритроцитах, 22 – у плазмі і 3 % – в лейкоцитах.

Основним транспортним білком для цинку в крові є альбумін; невелика кількість цинку зв’язана з гістидином і цистеїном. З організму цинк виділяється через кишковий канал; виділення його із сечею – незначне.

9.10.1. Визначення цинку методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії

Приготування зразків. Для визначення цинку сироватку крові розводять бідистильованою водою у співвідношенні 1:3–1:10 (оптимальне 1:4) без обов’язкового осадження білків.

Калібрувальний розчин. Розчини з концентрацією Zn 0,5; 1 та 2 мкг/мл готують на тих самих рідинах, що і зразки.

Методика вимірювання. Атомно-абсорбційний спектрофотометр (С-115-М1, AAS-30) готують до роботи згідно з настановою щодо експлуатації приладу.

Розпилення калібрувальних розчинів та зразків проводять в окиснювальному полум’ї ацетилен-повітря. Для запобігання розсіюванню світла рекомендується велика робоча висота полум’я (10 мм).

Аналітична довжина хвилі – 312,9 нм; відносна чутливість – 1; ширина щілини – 1,0 нм; сила струму лампи – 5 мА; нижня межа визначення – 0,001 мг/л; діапазон оптимальних концентрацій – 0,4–1,6 мг/л.

Діагностичне значення. Фізіологічні величини вмісту цинку в сироватці крові тварин наведено у додатку Д. При цинковій недостатності відбуваються специфічні зміни в епідермісі, характерні для паракератозу. Суть їх полягає в порушенні процесу рогоутворення, пов’язаного з втратою клітинами епідермісу можливості виробляти кератогіалін. Зміни клітин спостерігаються у всіх шарах епідермісу – від гермінативного до рогового включно. Внаслідок цього епідерміс значно потовщується, особливо за рахунок поверхневих шарів. Зернистий і світлий шари зникають, у роговому нагромаджуються недостатньо ороговілі клітини, в яких помітні тонкі паличкоподібні та пікнотичні ядра, застиглий ексудат з домішками мікробів. Клінічний прояв цинкової недостатності найбільш характерний для поросят віком від 1,5–2 до 4-х місяців. На вухах, у ділянці носа, біля очей, на внутрішній поверхні тазових кінцівок, животі, промежині та інших ділянках тіла утворюються струпоподібні нашарування світло-коричневого, коричневого або чорного кольору. Нашарування часто тріскаються, на дні тріщин скупчується запальний ексудат. Шкіра стає потовщеною, зморш-куватою. Захворювання одержало назву паракератоз (parakeratosis; від грец. para – біля, відхилення від норми + кerat, keratos – ріг, рогове утворення). Отже, паракератоз – це аномалія ороговіння, коли клітини епідермісу повністю не ороговівають, зберігають ядра або їх залишки, не виробляють кератин.