Sólo cuando se inventaron métodos para analizar los minerales en los tejidos animales y en los alimentos, y cuando se determinó la respuesta de los

Transcripción

1 MINERALES

2 INTRODUCCIÓN Las enfermedades causadas por deficiencias de minerales existen desde hace miles de años Sin embargo, a mediados del siglo XIX, sólo se tenía una vaga idea de la naturaleza, el origen y la función de los minerales encontrados en los tejidos animales y vegetales

3 Sólo cuando se inventaron métodos para analizar los minerales en los tejidos animales y en los alimentos, y cuando se determinó la respuesta de los animales al suministro de minerales puros, es que fue posible determinar la importancia de estos nutrientes

4 A causa de la sal, se pelearon muchas guerras y muchos niños fueron vendidos como esclavos para obtener este producto Desde hace mucho tiempo, se ha usado la sal común para satisfacer el apetito natural por la sal que los herbívoros poseen El suministro de la sal a los animales data desde los tiempos de Plutarco (40 a 120 años antes de Cristo)

5 A principios del siglo XIX, se demostró que la concentración de minerales en las plantas variaba de acuerdo al tipo de suelo y estado de madurez de las plantas Animales masticando huesos fueron observados en África en 1780 y en Paraguay en 1838

6 Pero la relación entre Osteofagia y la deficiencia de P en el ganado vacuno no fue descubierta hasta que Theiler et al (1924) de Sudáfrica publicaron los experimentos clásicos. La suplementación de P para el ganado eliminó la masticación de huesos por los animales

7 OSTEOFAGIA Y SU RELACIÓN CON LA DEFICIENCIA DE FÓSFORO (Theiler et al. 1924) La suplementación de P para el ganado eliminó la masticación de huesos, redujo el número de muertes por botulismo, e incremento drásticamente las tasas de crecimiento y niveles reproductivos

8 CONSUMO DE SUELO ASOCIADO CON LAS DEFICIENCIAS MINERALES SEVERAS

9 CONTENIDO DEL RUMEN DE UNA VACA PICA

10 VACA PICA, CONSUMIENDO MADERA DEL ARBOL

11 La desnutrición es comúnmente aceptable como una de las limitaciones más importantes en la producción de animales en pastoreo. La insuficiencia de energía y proteína es a menudo responsable de la producción sub óptima

12 Sin embargo, varios investigadores han observado que el ganado muchas veces se deteriora a pesar de tener abundancia de alimentos Los desbalances de minerales (deficiencias o excesos) en suelos y forrajes han sido considerados responsables de la baja producción y los problemas reproductivos

13 IMPORTANCIA NUTRITIVA DE LOS MINERALES Los elementos minerales son nutrientes esenciales para todos los animales e influyen en la eficiencia de producción animal En los tejidos y en los alimentos se encuentran 45 elementos minerales en cantidades y concentraciones muy variables

14 Aproximadamente el 5% del peso de un animal consiste en minerales En todos los tejidos y líquidos orgánicos se encuentran minerales, unas veces libre, otras veces disueltos en el agua

15 FUNCIONES GENERALES DE LOS MINERALES El calcio y el fósforo proporcionan rigidez y dureza a los huesos Intervienen en el mantenimiento del equilibrio ácido-base y la presión osmótica, regulan la permeabilidad de la membrana Los elementos trazas esenciales son componentes integrales de ciertas enzimas y otros compuestos biológicamente importantes

16 ELEMENTOS REQUERIDOS POR EL ANIMAL Los macro elementos se encuentran en el organismo en alta concentración (>70 mg/kg de peso vivo) y los micro elementos en baja concentración (<70 mg/kg de peso vivo)

17 FUENTES DE MINERALES EN LA RACIÓN Los animales domésticos obtienen la mayoría de los minerales de los concentrados y los forrajes que consumen Otras fuentes son los suplementos minerales de origen animal (harina de huesos) o de origen geológico (fosfatos de calcio) El agua de bebida es una fuente de minerales de menor importancia

18 FACTORES QUE AFECTAN EL CONTENIDO DE MINERALES DE LAS PLANTAS Depende de la interacción de varios factores entre los cuales se incluye: Composición del suelo donde crece la planta Especie vegetal Estado de madurez Condiciones climáticas Manejo y el rendimiento Tratamientos agrícolas

19 MODO Y LUGARES DE ABSORCIÓN DE LOS MINERALES Se absorben principalmente como iones Los principales lugares de absorción hasta la circulación sanguínea son el ID y la porción anterior del IG En los rumiantes, cierta absorción se realiza a través de la pared del rumen El modo de excreción en las heces o la orina, varía con la especie animal y la composición de la ración

20 REQUERIMIENTOS MINERALES Muchos factores afectan los requerimientos, entre ellos se incluyen: tipo y nivel de producción, interrelación con los otros minerales, consumo de suplemento mineral, raza y adaptación del animal El criterio del nivel adecuado se ilustra mejor con el hecho de que los requerimientos mínimos de Zn para el desarrollo testicular y para la espermatogénesis en ovinos son más altos que para el crecimiento

21 Las deficiencias marginales de minerales en condiciones de baja producción llegan ha ser más severas con el incremento de la producción Las prácticas mejoradas de manejo que resulten en mayores niveles de producción de leche y tasa de crecimiento necesitarán mayores atenciones con respecto a la nutrición animal

22 Es difícil definir los requerimientos específicos de minerales ya que ellos dependen de la forma química y de varias interrelaciones Dicha forma varia mucho en la cantidad de minerales dietéticos administrada y en la disponibilidad biológica Las diferencias importantes en el metabolismo mineral pueden ser atribuidas a la raza (5 a 35% para Mg; para P y 2-10% para cu) y al tipo de adaptación

23 EFECTOS DE LAS DEFICIENCIAS Y DESEQUILIBRIOS MINERALES SOBRE LOS ANIMALES La ingestión prolongada de raciones deficientes, desequilibradas o con altos contenidos en ciertos minerales, determinan cambios en la concentración en los tejidos animales, por debajo o por encima de los limites permisibles. En estas circunstancias, las funciones fisiológicas pueden verse afectadas negativamente

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26 MACROMINERALES

27 CALCIO (Ca) Y FÓSFORO (P) Aproximadamente, el 99% del Ca y el 80% del P del organismo, se encuentran en los huesos y dientes El Ca y P se encuentran en las cenizas del hueso en relación 2:1 El hueso tiene una fase cristalizada compuesta, principalmente por hidroxiapatita y una fase amorfa que contiene Ca 3 (PO 4 ) 2, CaCO 3, Mg 3 (PO 4 ) 2

28 Las células sanguíneas carecen de Ca El plasma sanguíneo de la mayoría de los animales contiene 9-11 mg de Ca por 100 ml El Ca en el plasma de los mamíferos se encuentra en tres formas: 50% se encuentra como iones libres 45% ligados a las proteínas del plasma 5% se encuentra quelado con citratos y fosfatos

29 EL DEPÓSITO MÁS IMPORTANTE DE Ca EN EL ORGANISMO Son los huesos, pero el hueso adulto no es un órgano muerto que contenga sales cálcicas definitivamente inmóviles Éstas pueden ser movilizadas cuando el organismo las necesite Pudiendo incluso llegar a producirse descalcificaciones óseas en los casos de fuertes suministros de calcio por parte del esqueleto

30 DIAGRAMA DE UNA SECCIÓN LONGITUDINAL DE UN HUESO EN CRECIMIENTO

31 REGULACIÓN DEL METABOLISMO Y LA HOMEOSTASIS DEL CA Y P Las concentraciones de Ca y P en sangre se mantienen a nivel constante por la acción reguladora de tres hormonas: Hormona paratiroidea (PTH) Calcitonina El metabolito activo de la vitamina D 3 Controlan la absorción de Ca y P en el tracto GI, influyen sobre la deposición y resorción en el hueso y su excreción en las heces y orina

32 DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL METABOLISMO DEL CALCIO, FÓSFORO Y MAGNESIO

33 RELACIÓN CALCIO Y FÓSFORO La proporción en que se encuentran en la alimentación el Ca y P tiene una gran importancia, en lo que se refiere a la absorción de ambos elementos Un nivel alto de Ca frente a un aporte normal o bajo del fósforo, conduce a una disminución en la utilización del segundo Si el predominio corresponde al P, se inhibe la absorción del Ca

34 MAYOR NECESIDAD DE CALCIO QUE DE FÓSFORO El ganado necesita más Ca que P, pues su organismo contiene más Ca que P A pesar de ello, los caballos y los rumiantes, padecen con menor frecuencia escasez de Ca que de P, debido a que su dieta está constituida en gran parte por forrajes En los cerdos y las aves ocurre lo contrario

35 REQUERIMIENTO DE Ca EN PONEDORAS Una gallina de alta producción necesita suficiente Ca en su dieta para producir cáscaras fuertes Un huevo grande contiene entre 2 a 2.2 g de calcio La absorción intestinal de calcio de la dieta en gallinas en postura es solamente 50 a 60% dependiendo en parte del nivel de Ca en la dieta

36 FÁTIGA DE LAS BATERÍAS Es un tipo de osteoporosis que se caracteriza por la movilización del fosfato de calcio tanto del hueso medular como de la corteza del hueso Las patas se vuelven débiles y quebradizas las gallinas se sientan ó se caen La fatiga de las baterías suele ir acompañada de un aumento de los huevos rotos y en algunos casos sin cáscara

37 FÓSFORO Existe en todas las plantas, en concentración que oscila entre 0.1 a 1.3% de MS, predomina al estado de Fosfatos Inorgánicos (ácido inositofosfórico) En los animales se encuentra bajo dos formas: Orto fosfatos (sales del ácido H 3 PO 4 ) y Pirofosfatos (sales del ácido H 4 P 2 O 7 ) Los primeros se hayan en estado inorgánico, los segundos aparecen unidos con radicales orgánicos

38 PAPEL DEL FÓSFORO Misión plástica como elemento constitutivo de los huesos y dientes y de las nucleoproteínas del sistema nervioso Mantenimiento del equilibrio básico Es el elemento preciso en los fenómenos de fosforilación del metabolismo de los CHO y grasas También tiene un papel considerable en la integridad de la esfera sexual

39 EFECTOS DE LA DEFICIENCIA EN FÓSFORO Una deficiencia considerable en Ca o P o la falta de vitamina D, determina el raquitismo de animales en crecimiento Puede desarrollarse un apetito anormal, que conduce a masticar los huesos, madera o pelo, y aun pedazos de metal (pica) Se presenta un enflaquecimiento general y falta de apetito, afecciones de la reproducción

40 CONSUMO DE HUESOS GENERALMENTE ASOCIADA CON DEFICIENCIA DE P

41 DEFICIENCIA DE FÓSFORO: ENFLAQUECIMIENTO GENERAL Y FALTA DE APETITO

42 SÍNTOMAS CARACTERÍSTICOS DEL RAQUITITSMO: TUMEFACCIÓN Y RIGIDEZ DE LAS ARTICULACIONES

43 EN EL RAQUITISMO NO SE DEPOSITAN LAS CANTIDADES NORMALES DE CA Y P EN LOS HUESOS EN CRECIMIENTO

44 OSTEOFAGIA Y SU RELACIÓN CON LA DEFICIENCIA DE FÓSFORO (Theiler et al. 1924)

45 DEFICIENCIA DE CALCIO

46 EFECTOS DEL EXCESO DE CA Y P El exceso de P en la ración respecto al Ca puede dar lugar a un trastorno óseo denominado hipoparatiroidismo secundario El exceso de P reduce la absorción de Ca, y por consiguiente, la calcemia desciende. Este efecto estimula la liberación de la hormona PTH que determina la movilización del Ca de los huesos para mantener el nivel de la sangre

47 MAGNESIO El magnesio guarda mucha relación con el calcio y el fósforo del organismo Aproximadamente el 70% del magnesio se localiza en el esqueleto La relación Ca/Mg en los huesos es de 55:1 El 30% restante se distribuye en los tejidos blandos y líquidos El Mg es necesario para la fosforilación oxidativa que conduce a la formación de ATP

48 Es importante para la integridad de los huesos y dientes El Mg es el segundo catión en abundancia (después del K) de los fluidos intracelulares Es esencial para muchas reacciones enzimáticas en el metabolismo intermediario y también como activador de enzimas Función importante en la transmisión y actividad neuromuscular

49 DEFICIENCIA DE MAGNESIO Los signos de la tetania hipomagnesémica se manifiestan en los rumiantes en pastoreo y también en los becerros alimentados por un largo plazo con leche La susceptibilidad aumenta en los rumiantes más viejos por la disminución en la habilidad de movilizar el Mg Reducción del apetito, excitación incrementada, salivación profusa y convulsiones

50 MUERTE CAUSADA POR TÉTANIA HIPOMAGNESÉMICA

51 POTASIO Es el tercer elemento mineral de mayor abundancia en el cuerpo animal y el principal catión de los fluidos intracelulares También es un constituyente del fluido extracelular mediante el cual influencia la actividad muscular Interviene en el balance osmótico, equilibrio ácido-base, sistemas enzimáticos y el balance del agua

52 DEFICIENCIA La deficiencia de K en los rumiantes resulta en signos no específicos: Reducción del crecimiento Reducción del consumo de alimento y agua Disminución de la eficiencia de utilización del alimento Debilidad muscular, desordenes nerviosos, rigidez, falta de plegabilidad de la piel, acidosis intracelular y la degeneración de órganos vitales

53 DEFICIENCIA DE K EN VACA LECHERAS LACTANTES: REDUCCIÓN DRÁSTICA EN EL CONSUMO DE ALIMENTO Y AGUA

54 SODIO Y CLORO (sal) El Na y el Cl, al igual que el K, actúan en el mantenimiento de la presión osmótica y en la regulación del equilibrio ácido-base Funcionan como electrólitos en el fluido corporal Están específicamente relacionados con el metabolismo del agua a nivel celular, la toma de nutrientes y la transmisión de impulsos nerviosos

55 DEFICIENCIA El primer signo de una deficiencia de Na y Cl es el ansia por la sal, demostrado por un constante lamer madera, tierra y sudor de otros animales Una prolongada deficiencia produce pérdida del apetito, mala apariencia, baja producción de leche, pérdida de peso y reducción del crecimiento Incoordinación, temblor corporal, debilidad y perdida del ritmo cardiaco

56 DEFICIENCIA DE SODIO Y CLORO. ALTO DESEO POR CONSUMIR SAL

57 DEFICIENCIA DE SAL EN VACA LECHERA