NAA 2015- 4 Minerales - Slides
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Ing. Agr. Gustavo JaurenaMd. Vet. Juan Manuel Cantet
Departamento Produccin AnimalFacultad de Agronoma UBA
} Comprender la importancia de los minerales para la nutricin animal.
} Conocer los principios y conceptos nutricionalesbsicos asociados con la nutricin mineral.
} Estudiar los mecanismos de regulacin fisiolgica de los principales minerales asociadas a los sistemas de produccin argentinos.
} Conocer las principales problemas asociados con la nutricin mineral para las distintas regiones del pas.
Suministro de mezcla mineral y aumento de peso Suministro de mezcla mineral y aumento de peso vivo de novillos y vaquillonas en recrvivo de novillos y vaquillonas en recra sobre campo a sobre campo
natural en la Reginatural en la Regin NEAn NEA
Lugar y Referencia
Past.Categ.
CargaGanancia de PV
(kg/ao) Efic. Mezcla
an./ha Testigo Supl. kg/kg kg/aoCorrientesArias y otros, 1985.
Nov. 0,50 72,6 109,9 2,01 18,5
Vaq.0,50 38,0 61,0 1,88 12,3
0,50 79,9 97,8 1,09 16,4
Mercedes Ocampo y otros, 1993.
Nov.
0,66 108,8 154,0 1,27 35,6
0,80 66,4 138,7 2,82 25,6
1,06 64,2 123,7 2,34 25,4
Reconquista, Boggiatto (1985) Nov. 0,50 127,4 154,8 0,87 31,5
Promedio 86,7 124,4 1,77 21,3DS 28,8 29,5 0,64 7,1
} Son nutrientes esencialesnutrientes esenciales que influyen sobre la eficiencia eficiencia
productivaproductiva del ganado:
Crecimiento, Lactacin, Engorde, Generacin de Productos
(lana, huevos, etc), Fertilidad.
} Necesarios para mantenimiento de la salud
} Cumplen mltiples funciones corporales
} Suponen 4-5 % del PV del animal
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} Constituyentes esenciales de huesos, dientes y tejidos blandos
} Transmisin nerviosa y contraccin muscular
} Mantenimiento de la actividad osmtica} Equilibrio cido-base} Componentes de enzimas, vitaminas,
hormonas y pigmentos} Cofactores y activadores enzimticos
}} EstructuralesEstructurales? Huesos y dientes: Ca, P, Mg, F, Si? Protena muscular: S? Membranas: Zn, P
}} HomeostHomeostticasticas? Electrolitos: mantenimiento de la presin osmtica (K-Na) y
equilibrio cido-base (Cl, K, Na)? Sangre: Fe, Co, Cu, Na, K, Cl, Ca, Mg? Jugos gstricos: Cl
Underwood y Suttle, 1999
}} CatalCatalticasticas? Sistemas enzimticos? Componentes de hormonas? Sntesis de Protenas? Componentes de ARN? Transporte de Oxgeno
}} RegulatoriasRegulatorias? Tono muscular (Ca, Mg, Na)? Funcin neuromuscular (Ca, Mg, Na y K)
Underwood y Suttle, 1999
} La diferenciacin entre macro y microminerales se establece en base a la concentracin en el cuerpo del animal y a las cantidades requeridas en la dieta.
vv Macrominerales:Macrominerales: gramos (% o en g/kg)vv Microminerales:Microminerales: Concentraciones inferiores a
50 ppm (mg/kg). McDonald et al., 1995
McDonald et al., 1995
Macrominerales: Ca, P, Na y Cl; (tambin S, Mg, K)
Requerimiento y concentracin en la dieta: en % Estructurales, SNC, Electrolitos, Balance Osmtico
Microminerales (o Traza):
Co, Cu, I, Fe, Mn, Mo, Se y Zn.
Requeridos e incluidos en ppm o ppb en las dietas
Enzimas, co-factores o como componentes
n La esencialidad se demuestra generando los sntomas carenciales suministrando dietas purificadas y erradicando dichos sntomas al suministrar el elemento en cuestin.
McDonald et al., 1995
Requisitos de esencialidadRequisitos de esencialidadDebe estar en todos los tejidos vivosestar en todos los tejidos vivos
La concentracin corporal debe ser similar y constantesimilar y constante de individuo a individuo
Deben cumplir un rol bioqucumplir un rol bioqumicomico
Su carencia siempre produce anomalsiempre produce anomal as fisiolas fisiolgicasgicas
La correccin de la carencia siempre corrige la anomalsiempre corrige la anomal aa
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MUERTE MUERTE
DEFICIENCIA
CONCENTRACIN CONSUMO DE NUTRIENTES
PTIMO
MARGINAL
TOXICIDAD
Sub MARGINAL
FUN
CI
N
100%
} Depresin de la actividad de la flora ruminal
} Disminucin en la actividad metablica afectando la produccin hormonal
} Interferencia con la sntesis e integridad celular, especialmente las de divisin rpida
}Cu} Se}Mo} F} Va}As
Minerales
} Alimentos slidos} Agua de bebida} Suelo} Fuentes atmosfricas} Sales minerales comerciales} Bolos intrarruminales de liberacin
lenta (Co, Cu)} Quelatos: EDTA, pptidos} Inyectables
n Las concentraciones de los elementos minerales en los alimentos son altamente variables
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} Tipo de Produccin} Edad} Interrelaciones (Ca con Zn, P o Mo)} Manejo} Especie y raza} Stress
} Factores relacionados con el alimentos? Tipo de racin (grasas, ms minerales)
? Digestibilidad de la racin
? Estructura qumica y fsica de la fuente
? Solubilidad
Compuestos orgnicos
Compuestos inorgnicos
Elementos simples
solubles
insolubles
En
solu
cin
Inso
lubl
es
Iones metlicos
Complejosrgano-metlicos
Sustancias insolubles
100% Asimilable
Parcialmente Asimilable
0% Asimilable
n Equivalente a la digestibilidad verdadera
n Capacidad de una fuente mineral de suministrar el elemento al organismo
n Las fuentes solubles tienen mayor biodisponibilidad
Trmino que pretende definir la cantidad de un mineral que puede ser realmente utilizada en
funciones metablicasn Ca La mayora de las fuentes tienen alta bioDn P Orto y meta fosfatos: 80-100% bioD
Fosfato de roca: muy baja bioD
n Mg Magnesita calcinada: 50-60% bioDSulfato de magnesio: c.a. 70% bioD
n S Sulfatos: 50-90% bioD
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} Forma de presentacin} pH: en Ca, los medios cidos
favorecen la absorcin} Interacciones con otras sustancias:
e.g. fitatos y oxalatos para Ca} Requerimiento animal
IngestaI = 69 g/d
12 g/d
Adaptado de Annekov, 1982
Saliva, 3 g/d
72 g/d 70 g/d 58 g/d
Duodeno Ileon
H = 56 g/d
Heces
IG
Yeyuno
A / I = 12/69 = 17%
(I H) / I = (69 56) / 69 = 19%
IngestaI = 43 g/d
A = 61 g/d
Adaptado de Rogers and vant Klooster, in Annekov, 1982
Saliva, 60 g/d
103 g/d
90 g/d 29 g/d
Duodeno Ileon
H = 28 g/d
Heces
IG
Yeyuno
A / I = 61/43 = 142%
(I H) / I = (43 28) / 43 = 35%
92 g/d
} Formacin de complejos no absorbibles: e.g. fitatos
} Competencia entre iones similares por caminos metablicos: e.g. SO42- y MoO42-
} Induccin de protenas secuestradoras de metales no especficas: e.g. metalotioneina por Cu, Zn o Cd.
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} La carencia de Mg es un problema sumamente importante y difundido en Argentina.
} Representa c.a. 0.05% del PV} El 60-70 % del Mg esta en el esqueleto} El 39 % esta en tejidos blandos} El 1 % esta en el liquido extracelular
Slo 1/3 del Mg seo es movilizable en caso de necesidad
Slo 1/3 del Mg seo es movilizable en caso de necesidad 500 kg PV
250 g250 g
Tejidos blandos
95 g
Tejidos blandos
95 g
Esqueleto 150 g
Esqueleto 150 g
Liq. Extracelular
2,5 g
Liq. Extracelular
2,5 g
MagnesioMagnesio
? Forma parte de huesos y dientes? Activador enzimtico (> 300 enzimas)? Regulacin de la permeabilidad celular? Excitabilidad neuromuscular? Metabolismo de la energa
MagnesioMagnesio
} Bovinos: Lactacin, engorde, transportados con gestacin avanzada, terneros.
} Forma estacional (O-I)} Pastoreo de gramneas
} Detectado en Argentina 1era vez por Ruksan y cols, en 1963, en la zona de Balcarce. Se la llam Mal de los avenales
Cseh y Crenovich, 1996. Arch. Med. Vet. XXVIII, N2.
Cseh y Crenovich, 1996. Arch. Med. Vet. XXVIII, N2.
PPPP
PP
PP
, Mg
P , Fsforo, Mg, Mg
PP , Fsforo
PP
} Casos subagudos} Casos crnicos
} Forma leve? Anorexia? Trastornos digestivos? Paresia espstica incompleta? Andar tieso, separado del rodeo (ttanos?)? Se asusta con facilidad? Desconectados del entorno
HipomagnesemiaHipomagnesemia
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} Forma grave?? ExcitaciExcitacin (minutos a 4n (minutos a 4--6 hs)6 hs) Incoordinacin Espamos y contracciones frecuentes Agresividad, se asusta con facilidad
?? DepresiDepresinn Decubito Puede haber accesos convulsivos Opisttonos, movimientos de remo Obnubilados, agotados Coma y muerte
HipomagnesemiaHipomagnesemia
} Factores propios del Animal? Edad Los animales jvenes tienen mejor
absorcin de Mg Tambin presentan mayor resorcin
sea
Categoras % Absorcin
Ternero < 1 mes 90
Ternero 5-8 meses 40
Bov. Adulto 20 - 25Smith (1957, 1959)
HipomagnesemiaHipomagnesemia
? Aspectos fisiolgicos Vacas en lactancia (+ productores) 6to parto Vs 1ero =15 veces ms
frecuente Engorde (novillos muy gordos)
? Stress Encierres prolongados Cambios bruscos de T Arreos prolongadosMovilizaciones de reservas grasas
} Factores del suelo? Interrelacin con otros minerales Niveles altos de K en suelo Lmite 1,6 relacin K/Mg
Al, N, Ca y P? Fertilizacin N Estimula la captacin de K por la planta
HipomagnesemiaHipomagnesemia
} Factores del Forraje? Disponibilidad de Mg
Gramneas < Leguminosas Jvenes < Maduras Variaciones estacionales Interacciones Mg < a 0.2 %... Problemas!
Mg % PB % K % Peligro de tetania0,1 0,15 Alto
NormalAlto
NormalALTOALTO
0,15-0,2 AltoNormal
AltoNormal
ALTOMODERADO
0,2-0,25 AltoNormal
AltoNormal
MODERADOBAJO
0,25 AltoNormal
AltoNormal
BAJONULO
PB Alto, 20%; Normal,
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} Sales Magnesiadas ? (xido, carbonato y sulfato de Mg en perodos crtcos)? 30 g/da vacas de 500 kg Preventivo o Tto
Wittwer et al., 1995. Arch. Med. Vet., XXVII, N1.
}} Es el mineral mEs el mineral ms abundante s abundante del organismodel organismo
}} EstructuralEstructural?? El 99% esta en el esqueletoEl 99% esta en el esqueleto
EstructuralEstructural
Calcio ionizado o libre (50-60% del Ca plasmtico)
Conduccin nerviosa
Contraccin y relajacin muscular
Coagulacin sangunea: transformacin de protrombina en trombina
Activacin y estabilizacin enzimtica
No EstructuralesNo Estructurales
}} DifusiDifusin simple n simple ? El transporte pasivo permite el pasaje de las
formas inicas en cualquier seccin del TGI siempre que [Ca] > 6 mM
? En no rumiantes, el 50% del Ca absorbido puede provenir de esta v a.
}} Transporte mediadoTransporte mediado? Principal ruta de asimilacin en rumiantes
maduros (regulado por 1,25 dHO vit D)
Concentracin - Relacin Ca:P y Vit D.ConcentraciConcentracin n -- RelaciRelacin Ca:P y Vit D.n Ca:P y Vit D.
} Interacciones con P} Interacciones con Oxalatos, Fitatos y AG por
formacin de compuestos insolubles} Sangre 9 12 mg/ 100 ml.
? Aves ponedoras 3 a 4 veces ms!
Categora PV (kg)GDP, Cant. De
corderos o Prod. Leche
Req. Dietariosg Ca/da
CorderosCorderos 55 150 g/d150 g/daa 1.81.8 1010 150 g/d150 g/daa 1.91.9 2020 150 g/d150 g/daa 2.92.9
Hembra adulta Hembra adulta prepreadaada 5555 1 cordero1 cordero 3.13.1
5555 MellizosMellizos 4.94.9Hembra Hembra lactandolactando 5555 1 Kg/ d1 Kg/ daa 3.73.7
Grace, N.D. The mineral requirements of grazing animal. 1983
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} Monogstricos se recomienda relacin 2:1.} Gallinas ponedoras, excepcin 8:1.} Rumiantes 7:1 > Ca: P > 1:1.
Uno > otro = desfavorece la absorcin del menor.Con desbalance a favor del P: disminucin de preez, formacin de
fosfato de Ca insoluble. (Importante Monogstricos)
Ca y P- Mg: Ca y P = MgHipocalcemia (fiebre de leche paresia puerperal). El Mg interviene
en la produccin de la parathormona y Vit. D3.
Metabolismo del CaMetabolismo del Ca
RinRin
Reabsorci nrenal de Ca
Resorcin de Ca
Zona de absorci n
Ca dietario
Ca endgeno Ca absorbido
Ca en sudor
Deposicin de Ca
Resorcin de Ca
(Ca endgeno + Ca no absorbido)
Ca urinarioCa sanguneo
Ca Fecal
Gland.pituitaria
PTH
C
RinRin
?
+
1, 25 (OH) 2 D 3
Reabsorci nrenal de Ca
+?
P en orina
+
+
-+Calcitonina
-
-
Accin Control de la secrecin
Paratohormona (PTH)
n los niveles plasmticos de Ca+2 y Mg2+
n los niveles plasmticos de fsforo al aumentar la tasa de absorcin de Ca2+ y Mg2+ de la dieta.
n el numero y actividad de los osteoclastos
n absorcin renal de Ca2+ n secrecin renal de potasio
n Un nivel plasmtico bajo de Ca2+ estimula la secrecin.
n Un nivel plasmtico elevado de Ca2+ inhibe la secrecin
Adaptado de Stella Hartinger
Hormonas que intervienen en el metabolismo del Ca+Hormonas que intervienen en el metabolismo del Ca+
Accin Secrecin
Calcitriol
n Compuesto esteroideo, sintetizado a partir de la Vit D
n Acciones similares a la PTH
Calcitonina
n Suprime la perdida del Ca2+ del hueso
n Dominancia: previene hipercalcemia en el esqueleto
n Secretada por las clulas C
n Niveles elevados de Ca2+
Adaptado de Stella Hartinger
Hormonas que intervienen en el metabolismo del Ca+Hormonas que intervienen en el metabolismo del Ca+
Alimento [Ca] (%) [P] (%)Harina de carne 5.94 3.17Heno de alfalfa 1.20 0.20Heno de pastura 0.36 0.16Grano de trigo 0.05 0.36Semilla de soja 0.25 0.59
Leche descremada 1.26 1.03Extrado de Maynard, 7 ed.
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Signos de deficiencia de Ca
Tetania, hiperirritabilidad y convulsiones
Hipocalcemia puerperal
Baja fertilidad, crecimiento y produccin lechera
La concentracin de Ca en sangre es un mal indicador de deficiencia
} Sales aninicas} DCAD - Diferencial Catin-Anin de la Dieta
? (Na++K+)-(Cl-+SO4-) mEq/Kg MS ? Objetivo -15 a -150 mEq/kg MS
} Es el mineral con mayor nmero de funciones conocidas en el organismo.
} Representa la carencia mas difundida mundialmente y probablemente de mayor importancia econmica.
} Sumamente importante y difundida en Argentina.} Frecuentemente asociado a dficit de protena y
pasturas de mala calidad.
} Funciones Estructurales? El 80 - 85 % esta en el esqueleto y dientes
} Funciones no estructurales? Fosfoprotenas? Fosfolpidos? Glucofosfatos? cidos nucledos? Metabolismo de la energa
} 15 - 20% tejidos blandos
} Necesario para la formacin sea
} Esencial para los microorganismos del rumen
} Regulacin de pH sanguneo y otros fluidos
} Sistemas enzimticos y el metabolismo de protenas
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} Cantidad suministrada
} Forma qumica del mineral
} Vitamina D en el animal
} Relacin Ca : P en la dieta (ideal)
} P sanguneo (3,5-4 mg /100 ml, intracel.)
} Interacciones con Ca (lactosa estimula abs).
} Interacciones con Fe, Al y Mg por formacin de compuestos insolubles.
Efectos sobre el rumen Reduce la sntesis de Protena Microbiana
Reduce la fermentacin ruminal
Disminuye la digestibilidad y el consumo
Efectos sobre el animal
Bajo contenido de P plasmtico
Pica o apetito depravado (inespec fico)
Articulaciones endurecidas
Debilidad muscular
Disminucin del P srico
Baja fertilidad, crecimiento y produccin lechera
? Raquitismo? Osteomalacia? La falta de P, induce la remocin del P del
hueso por lo que se moviliza tambin Ca y aumenta su concentracin srica de 9-12 a 13-14 mg/100 cc
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} Forma parte de hemoglobina en glbulos rojos} Transferrina y Ferritina} Forrajes verdes, henos y concentrados.} Fuente de Fe en tierra (lechones)
} Formacin de hemoglobina (ceruloplasmina)} Compone la citocromo oxidasa} Concentrados proteicos vegetales} Funcin preponderante en piel, pelo o lana} Deficiencia: asociada con Mo y S.} Toxicidad?... Ovinos!
} Sntesis proteica y divisin celular (anhidrasa carbnica, fosfatasa alcalina, alcohol deshidrogenasa, etc)
} Piel, pelo y lana (Paraqueratosis en cerdos)} Harina de carne, forrajes verdes.
} Formacin de hormonas tiroides (T3 y T4)} En el organismo= 600 g/kg.} Regula el metabolismo animal} Alfalfa, melazas y harinas animales.} Bocio (afecta reproduccin, crecimiento, inmunidad, etc)
} Antioxidante (Glutatin peroxidasa)} Muy relacionado con la Vitamina E} Activacin de hormonas tiroideas} Deficiencia y toxicidad
} Metabolismo de las purinas (xantina peroxidasa)} Interaccin con el Cu} No existe deficiencia, si toxicidad (diarreas y perdida de
peso)
ZZZZZZZZZ
ZZZZZZ
CCCCCCCCC
CCCCCC
SSSSSSSSS SSS
SSS SSSSSS
S , SelenioSS , Selenio
C, CobreCC, Cobre
Z, Zinc ZZ, Zinc P , FsforoPP , Fsforo
Mineral deficienteMineral deficiente
Muchas gracias por su atencin