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

} 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

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

} 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

} 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.

} 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

} 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,

} 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

} 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.

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

} 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

} 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