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Sebastião Luiz de Almeida Filho MINERAIS PARA RUMINANTES Esta obra consegue unir informações do metabolismo dos minerais no interior do corpo dos ruminantes com informações das funções dos mesmos nas plantas forrageiras utilizadas na sua alimentação. É um contributo à construção de um conhecimento holístico do uso dos minerais na alimentação e nutrição, trazendo as particularidades de cada macro e micromineral, sua importância, problemas decorrentes de sua deficiência, exigências do ponto de vista nutricional, suas funções fisiológicas nos ruminantes e nas plantas forrageiras utilizadas em sua nutrição. Prof. Dr. Robson Carlos Antunes Faculdade de Medicina Veterinária - UFU ISBN978-85-7078-424-7 Esta obra contempla assuntos referentes ao metabolismo e o requerimento de minerais para o gado de leite. O conhecimento nesta área de nutrição animal contribuirá para um melhor desempenho na produção, evitando problemas causados por deficiências dos minerais, que comprometem o funcionamento do organismo animal. O texto traz ainda o histórico da descoberta dos minerais essenciais aos animais e destaca sua importância no metabolismo dos ruminantes, suas principais funções e inter-relações, deixando evidente a necessidade de suplementação mineral para a melhoria da produtividade. Seb astião Lu iz d e A lm eid a Filh o M IN ERA IS PA RA RU M IN A N TES Conheça outros livros sobre nutrição animal publicados pela Edufu: Água na alimentação de bovinos Edmundo Benedetti Bases práticas para produção de leite a pasto Edmundo Benedetti Leguminosas e sistema silvipastoril Edmundo Benedetti MINERAIS PARA RUMINANTES REITOR Elmiro Santos Resende VICE-REITOR Eduardo Nunes Guimarães DIRETORA DA EDUFU Joana Luiza Muylaert de Araújo CONSELHO EDITORIAL Carlos Eugênio Pereira Cibele Crispim Fábio Figueiredo Camargo Francisco José Torres de Aquino Guilherme Fromm Luiz Fernando Moreira Izidoro Narciso Laranjeira Telles da Silva Reginaldo dos Santos Pedroso Sônia Maria dos Santos EQUIPE DE REALIZAÇÃO Editora de publicações Maria Amália Rocha Assistente editorial Leonardo Marcondes Alves Coordenadora de revisão Lúcia Helena Coimbra Amaral Revisão Stefania Montes Henriques Revisão ABNT Fernanda Projeto gráfico, capa e editoração Ivan da Silva Lima Foto capa http://www.freeimages.com/ Av. João Naves de Ávila, 2121 Campus Santa Mônica - Bloco 1S Cep 38408-100 | Uberlândia - MG Tel: (34) 3239-4293 Universidade Federal de Uberlândia www.edufu.ufu.br livrar Caixa de texto Fernanda Nogueira Minerais para ruminantes Sebastião Luiz de Almeida Filho A447m Almeida Filho, Sebastião Luiz de. Minerais para ruminantes / Sebastião Luiz de Almeida Filho. – Uberlândia: EDUFU, 2016. 138 p. : il. Inclui bibliogra ia. ISBN 978-85-7078-424-7 1. Ruminantes – Nutrição. 2. Nutrição animal. 3. Minerais na nutrição animal. I. Título. CDU: 636.2/.3.085 Elaborados pelo Sistema de Bibliotecas da UFU / Setor de Catalogação e Classi icação – MG Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Av. João Naves de Ávila, 2121 Campus Santa Mônica - Bloco 1S Cep 38408-100 | Uberlândia - MG Tel: (34) 3239-4293 Universidade Federal de Uberlândia www.edufu.ufu.br Copyright 2016 © Edufu Editora da Universidade Federal de Uberlândia/MG Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução parcial ou total por qualquer meio sem permissão da editora. Sumário 7 Introdução Capítulo I 9 Minerais e microminerais 9 1.1. Minerais 14 1.1.1. Cálcio (Ca) 18 1.1.2. Cloro (Cl) 20 1.1.4. Magnésio (Mg) 23 1.1.5. Fósforo (P) 26 1.1.6. Potássio (K) 29 1.1.7. Sódio (Na) 31 1.1.8. Enxofre (S) 33 1.2. Micros minerais 33 1.2.1. Cromo (Cr) 36 1.2.2. Cobalto (Co) 37 1.2.3. Cobre (Cu) 39 1.2.4. Flúor (F) 40 1.2.5. Iodo (I) 43 1.2.6. Ferro (Fe) 47 1.2.7. Manganês (Mn) 49 1.2.8. Molibdênio (Mo) 51 1.2.9. Selênio (Se) 53 1.2.10. Silício (Si) 54 1.2.11. Zinco (Zn) Capítulo II 57 2.1. Composição mineral de plantas forrageiras 62 2.2. Concentração mineral dos alimentos 62 2.3. Fatores que in luenciam a concentração mineral dos alimentos Capítulo III 67 3.1. Metabolismo mineral – gado de leite 68 3.2. Transporte e turnover de mineral no interior de tecidos 69 3.3. Excreção de elemento mineral 70 3.4. Homeostasia de tecido no nível de minerais 73 3.5. Efeito da de iciência mineral nos animais 74 3.6. Toxidez e tolerância 75 3.7. Interação mineral 76 3.8. Interação entre minerais e constituintes orgânicos de dieta 77 3.9. A disponibilidade de minerais nos alimentos 78 3.10. Forma química do elemento 79 3.11. Suplementação mineral Capítulo IV 81 4.1. Requerimentos minerais do gado de leite 81 4.1.1. Cálcio 85 4.1.2. Fósforo 90 4.1.3. Magnésio 92 4.1.4. Enxofre 94 4.1.5. Cobalto 96 4.1.6. Cobre 97 4.1.7. Iodo 98 4.1.8. Ferro 99 4.1.9. Manganês 101 4.1.10. Molibdênio 103 4.1.11. Selênio 108 4.1.12. Zinco 111 4.1.13. Cromo 112 4.1.14. Flúor Capítulo V 113 5.1. Minerais orgânicos 114 5.1.1. Formação de compostos orgânicos sinteticos quelatos 115 5.1.2. Biodisponibilidade dos quelatos 116 5.1.3. Absorção dos quelatos 117 5.1.3.1. Resposta à Utilização de Minerais quelatados 117 5.1.3.2. Zinco - MetiOnina 121 5.1.3.3. Selênio de Levedura 123 5.1.3.4. Cromo – Metionina 125 Referências 7 Introdução O objetivo deste livro é mostrar ao leitor a importância dos minerais para o ruminante. Cada mineral essencial está envolvido em uma ou mais atividades vitais para o animal. O livro aborda os minerais e suas funções no organismo, a história de sua descoberta, a composição mineral das plantas – as quais são fontes naturais de minerais –, o inter-relacionamento entre solo e planta na composição mineral desta e o inter-relacionamento entre os elementos minerais. Há, ainda, a explicitação dos processos de absorção, metabolismo e excreção desses minerais pel os ruminantes. Aborda a disponibilidade de minerais nos alimentos e o metabolismo do gado de leite. Como foi constatado, o elemento mineral é essencial no metabolismo do animal. A suplementação do ruminante de maneira incorreta leva-o a uma condição marginal ou de iciente, o que prejudica seu desempenho. O trabalho esclarece a importância na correta suplementação mineral do animal, já que as fontes naturais de minerais não são su icientes para suprir suas necessidades básicas. A conscientização de uma suplementação mineral correta é de extrema importância, pois aumentará o desempenho do rebanho brasileiro e, consequentemente, sua produtividade. Os minerais, sendo suplementados de uma maneira e icaz, in luenciarão na reprodução, na produção de carne e de leite. Além disso, os parâmetros zootécnicos que in luem no aumento do desfrute do rebanho também serão melhorados. 9 Capítulo I Minerais e microminerais 1.1. Minerais Os minerais são considerados essenciais, isto é, são aqueles dos quais se conhece pelo menos uma função vital ao animal. Eles são classi icados em macrominerais e microminerais, sendo que a utilização desses termos não implica uma menor função do último grupo, mas sim se refere à quantidade necessitada pelo animal. Desse modo, tem-se por de inição que: Macrominerais: elementos requeridos em torno de poucos décimos de gramas. Microminerais: elementos requeridos em minúscula quantidade de microgramas por dia pelo animal. Segundo Ensminger et al. (1990), o cálcio, fósforo, potássio, magnésio, sódio, cloro e enxofre são classi icados como macromi- nerais. Enquanto o cobre, cromo, cobalto, lúor, iodo, ferro, manga- nês, molibdênio, selênio, zinco e silício são microminerais. 10 • Sebastião Luiz de Almeida Filho TABELA 1 – Análise corporal (%) dos principais constituintes minerais em novilhas de diferentes idades – Trato digestivo. Elementos (%) Cálcio 1,33 Fósforo 0,74 Potássio 0,19 Sódio 0,16 Enxofre 0,15 Cloro 0,11 Magnésio 0,04 Ferro 0,01 Total 2,73 Fonte: ENSMINGER, et al., 1990. De acordo com a Tabela 1, o cálcio e o fósfororepresentam, respectivamente, 49% e 27% da percentagem corporal, sendo que o restante dos minerais totalizam 24%. Dentre as principais funções dos minerais, podemos citar as seguintes: 1. São constituintes da estrutura esquelética; 2. Fazem parte da estrutura molecular de compostos orgânicos, como proteínas e lipídios, que formam os músculos, os órgãos, as células e outros tecidos do corpo; 3. Ativam sistemas enzimáticos; 4. Controlam o luído, a pressão, o balanço osmótico e a excreção; 5. Regulam o balanço acidobásico: 6. Exercem um efeito característico sobre toda a irritabilidade de músculos e de nervos; 7. Fazem parte de vitaminas; Minerais para ruminantes • 11 História e descoberta dos minerais Há evidências de que civilizações antigas reconheceram e trataram as de iciências minerais, apesar de não conhecerem os diversos minerais existentes. Os chineses, em 3000 a.C, descreveram o bócio e recomen- daram às pessoas a comerem plantas verdes queimadas do fundo do mar, as quais são boas fontes de iodo. Já em 400 d.C., no tempo de Hipócrates, a anemia foi tratada dando ao paciente uma água a qual era aquecida juntamente com uma espada. Entretanto, os efeitos dos tratamentos eram, frequentemente, imprevisíveis, porque não havia meios de identi icar ou medir a quantidade dos ingredientes ativos nas várias substâncias medicinais da época (Ensminger et al., 1990). O conhecimento da função dos minerais no organismo não foi produzido por muitos séculos, já que os laboratórios de pesquisa só foram desenvolvidos na Renascença, apesar de alquimistas medievais terem inventado pequenas técnicas e ferramentas de química para mudar a base de metais para o ouro. O grande químico francês Antoine Lavoisier, creditado como o fundador da ciência da nutrição, prognosticou, em 1799, que apenas elementos como o sódio e o potássio poderiam ser brevemente descobertos. Isso porque ele acreditava que esses minerais estavam presentes em certos complexos e misturas, conhecidos como “Terras”. No início do século XVIII, o químico inglês Humphry Davy descobriu não somente o sódio e o potássio, como também o cálcio, o enxofre, o magnésio e o cloro, na mesma época da Academia Francesa 1806. O químico sueco Jöns Jacob Berzelius, por sua vez, adicionou ao conhecimento dos minerais sua análise sobre o cálcio e o fosfato nos ossos, em 1801. Em 1838, ele concluiu que o ferro na hemoglobina tornava possível uma maior absorção de oxigênio 12 • Sebastião Luiz de Almeida Filho pelo sangue. Uma contribuição similar foi feita pelo químico Jean Baptiste Boussingaut, o qual notou, em 1822, que em um povoado na América do Sul não houve incidência do bócio, porque seus habitantes consumiam sal contendo iodo, sendo que aqueles que usaram somente NaCl (cloreto de sódio) foram afetados. Charles J. Chossat, um ísico na Suíça, em 1840, demonstrou que a adição do carbonato de cálcio na dieta de trigo e água melho- rou o crescimento ósseo em suínos. Em 1895, o bioquímico Baumann descobriu que a glândula tireoide continha iodo e demonstrou, por intermédio de cientistas, que a medicina americana, entre 1907 a 1918, administrou uma mínima quantidade de iodo que evitou bócio em animais e crianças em idade escolar. Somente no inal do século XIX, cerca de 1/3 dos minerais, os quais são agora aceitos como essenciais, foram conhecidos para serem utilizados na alimentação. Apesar do desenvolvimento de pesquisas nutricionais naquele século, a incidência de bócio ainda persistia na população, porque a necessidade de ingestão de vitaminas ainda não tinha sido descoberta. Consequentemente, era di ícil diferenciar se a de iciência era pela falta de minerais ou de vitaminas. A primeira metade do século XX foi marcada pela descoberta de vários minerais necessários aos animais e às pessoas.1 Entretanto, apesar de ser frequente a incerteza da função metabólica de vários minerais, eles foram reconhecidos como essenciais. Por exemplo, até 1948, não era estabelecida a função do cobalto como um componente da Vitamina B12. Desse modo, percebe-se que entre 1930 e 1950 houve uma intensa atividade cientí ica com o intuito de apreender como os elementos essenciais atuavam no organismo animal. O mais recente capítulo, nesta história, começa quando 1 Para citar alguns exemplos: o fósforo foi descoberto em 1918, enquanto em 1925 descobriu-se a existência do cobre. Em 1931, o magnésio, manganês e molibdênio foram conhecidos e, em 1934 e 1935, descobriu- se, respectivamente, o zinco e o cobalto. Minerais para ruminantes • 13 Klaus Schwarz, um médico cientista alemão, que tinha emigrado para os Estados Unidos, e seus co-pesquisadores descobriram, em 1957, a idade essencial do selênio, e em 1959, do cromo. Então, desenvolveram uma série de equipamentos para proteger seus animais e dietas ultrapuras, contaminadas pela mínima quantidade de elementos do meio ambiente. Em 1972, foram capazes de identi icar o lúor e a sílica como essenciais também. É irônico que, há pouco tempo, estes quatro elementos – selênio, cromo, lúor e sílica – foram considerados tóxicos e responsáveis pela contaminação dos alimentos, da água e do ar. Muitos trabalhos continuam sendo feitos nessa área. Há testes para veri icar se outros elementos podem ser essenciais, para a de inição dos limites de segurança e das doses tóxicas dos minerais essenciais já conhecidos e também para determinar como os vários elementos interagem entre si no organismo do animal. De inição, classi icação e função. Minerais são elementos inorgânicos encontrados com frequência nos sais e em compostos orgânicos, como proteínas, e os aminoácidos em complexos orgânicos. Sua disponibilidade e função metabólica relacionam-se com a fórmula na qual eles são encontrados. Por exemplo, na presença de oxalato e citrato, o cálcio não pode ser absorvido. Já o fósforo, quando combinado com a itina, torna-se disponível para alguns animais, como os ruminantes, mas não para outros. Agentes quelatos exercem atração seletiva com vários elementos minerais, liberando um elemento mineral por outro pelo qual o agente quelato tem maior atração. Assim, cria-se a de iciência de um elemento que está presente em quantidade inadequada. Na análise alimentar, amostras de alimento são queimadas (incineradas) para destruir toda a matéria orgânica, restando somente minerais ou cinzas. Esta análise é limitada, pois oferece 14 • Sebastião Luiz de Almeida Filho somente a medida bruta (cinza total) do teor mineral no alimento, porque a análise não indica qual mineral presente, não inclui minerais voláteis, como iodo, cloro e selênio, não determina óxidos e carbonatos com o valor destes elementos, incluindo os minerais. Não indica qualquer coisa sobre a disponibilidade e a forma como o mineral está presente no alimento, não dá informação relativa à quantidade de cada mineral, não se sabe a importância de todos minerais necessários, mesmo as quantidades com que eles não estão realmente contribuindo para o total teor de cinza dos alimentos. De fato, a análise de cinza é usada com frequência em forragens para estimar as quantidades de poeira e de solo que foram colhidas com o alimento. Ela é usada por iscais para monitorar o quanto de enchimento existe em rações com excessiva quantidade de calcário e de outros materiais, como a terra, que são, algumas vezes, adicionados. 1.1.1. Cálcio (Ca) O cálcio foi um dos primeiros nutrientes conhecidos por serem essenciais. Em 1842, Charles J. Chossat, um francês, demonstrou, experimentalmente, que os suínos desenvolviam ossos fracos quando expostos a uma dieta pobre em cálcio. É conveniente lembrar que todos os animais necessitam de cálcio, o qual representa cerca de 2% do peso corporal. Ele dá resistência e estrutura aos ossos e dentes, controla o batimento cardíaco, tem a função de transmissão de impulsos nervosos e relaciona-se com a contração muscular. Além disso, esseelemento químico também aumenta a permeabilidade das membranas celulares e é necessário para a coagulação sanguínea e para a ativação de diversas enzimas, incluindo a lípase. Minerais para ruminantes • 15 Absorção, metabolismo e excreção do Cálcio. No que concerne à absorção dos sais de cálcio, temos que eles são mais solúveis em solução ácida. Isso evidencia, portanto, que a absorção ocorre, em grande medida, na parte proximal do intestino delgado. Entretanto, nem todo cálcio presente no alimento torna-se disponível para o organismo. Normalmente, dependendo da alimentação, somente 20 a 30% do cálcio, em média, é absorvido no trato intestinal e entra na corrente sanguínea. Nesse sentido, é pertinente a irmar que a absorção de cálcio depende de três fatores: da necessidade que o organismo tem desse elemento químico, do tipo de alimentos consumidos e da quantidade de cálcio ingerido. Quanto ao metabolismo do cálcio, sabe-se que o intestino delgado age como um controlador efetivo de absorção desse elemento, evitando a ocorrência de excessos. Além disso, a necessidade do organismo é o principal fator responsável pela quantidade de cálcio que será absorvida. Depois da absorção, a maior parte do cálcio é estocada nos ossos, dos quais ela é retirada quando o organismo sente necessidade. Entretanto, esse processo pode nem sempre ocorrer de maneira rápida e su iciente para prevenir alguma alteração do metabolismo, como a tetania. Muitos cientistas mediram o cálcio retirado dos ossos, para diagnosticar a de iciência desse elemento no organismo do animal. Destaca-se que quando este diagnóstico é feito, por meio da retirada dos ossos da mandíbula, o seu resultado é considerado mais e icaz para diagnosticar a de iciência de cálcio. Se a quantidade de cálcio no sangue está acima de níveis normais, ele pode ser depositado nos ossos, para ser mobilizado pelo organismo futuramente, ou excretado. Ademais, deve-se ressaltar que deposição e mobilização de cálcio estão sob controle hormonal. A excreção do cálcio, por sua vez, ocorre em grande parte pela urina, mas há casos em que essa dispersão também ocorre por meio das fezes ou do suor. A excreção do cálcio ocorre quando há uma quantidade maior do que a necessária no organismo. 16 • Sebastião Luiz de Almeida Filho Função A principal função do cálcio é a constituição de ossos e dentes e também manter os ossos. Mas a importância do cálcio não se restringe somente a esses processos. Esse mineral também é responsável por: Coagulação sanguínea Transmissão nervosa Permeabilidade da membrana celular Ativação de enzimas Secreção de um número de hormônios. Produção de leite, pois é essencial à lactogênese. Em virtude de sua importância para o funcionamento do organismo, a de iciência de cálcio acarreta em alguns problemas, tais como o impedimento do crescimento, má qualidade de ossos e dentes e a má formação óssea (raquitismo). Dentre as manifestações clínicas relacionadas à de iciência de cálcio2, podemos citar as seguintes: Raquitismo jovem, caracterizado pelo alargamento das juntas de ossos longos e de ossos que mudam a conformação, por causa do peso e da atividade do animal. Osteomalacia: raquitismo do adulto. Osteoporose: é uma condição caracterizada por pouco osso, quando a utilização do osso excede sua formação. Assim, há a diminuição da matriz óssea e a atividade osteoblástica do osso é inferior à normal. Queda na produção de leite: O teor de cálcio do leite varia somente dentro de estreitos limites, abaixo dos quais a 2 É necessário ressaltar que, da mesma forma que a de iciência de cálcio causa doenças no organismo, o seu excesso também possui consequências. Uma delas é a formação de pedras no rins. Minerais para ruminantes • 17 produção de leite poderá decrescer para a quantidade que pode ser produzida com a disponibilidade de cálcio. Tetania (hipocalcemia): Normalmente, o cálcio no sangue é controlado por hormônios, mas uma queda desse mineral pode resultar em tetania. Logo após o parto, as vacas podem mostrar uma redução no nível de cálcio sanguíneo, causando hipocalcemia, comumente chamada de «febre do leite». Nesses casos, a velocidade das batidas do coração é diminuída e a vaca perde o controle de suas pernas. Caso a doença não seja tratada, o animal entra em coma e morre. Uma injeção intravenosa de solução de cálcio, na maioria das vezes, provê uma condição de recuperação não muito demorada. Toxidez: Geralmente, o intestino delgado previne a absorção do excesso de cálcio. No entanto, a quebra deste controle pode aumentar o nível de cálcio no sangue, levando à calci icação dos rins e de outros órgãos internos. Ademais, uma grande ingestão de cálcio pode causar excesso de secreção de calcitonina e anormalidades nos ossos, como os ossos densos, condição chamada de osteopetrose. Pode ocorrer também a deposição de cálcio nos tecidos, particularmente, nos tendões que conectam os músculos aos ossos. Inter-relação do cálcio com outros minerais A absorção de cálcio em excesso pode reduzir a absorção de outros minerais, tais como o magnésio, ferro, iodo, manganês e cobre. Isso ocorre, especialmente, quando a ingestão de um destes minerais está no nível adequado. Não obstante, o excesso de cálcio reduz a absorção e a utilização de zinco e causa paraqueratose. Por outro lado, o excesso de outros minerais no organismo também possui consequências no que concerne ao cálcio. O excesso de magnésio, por exemplo, diminui a absorção de cálcio, 18 • Sebastião Luiz de Almeida Filho substituindo-o nos ossos e aumentando sua excreção. Uma grande quantidade de fósforo também reduz a absorção de Cálcio. A relação Cálcio/Fósforo e Vitamina D Ao se considerar a necessidade do gado por cálcio e fósforo3, é importante compreender que a própria utilização destes minerais pelo organismo depende de três fatores, que são: – A suplementação de cálcio e fósforo em uma fórmula disponível. – A relação apropriada entre esses elementos na proporção de 1 a 2 partes de cálcio para 1 de fósforo. Em ruminantes, relações de 1:1 à 7:1 são satisfatórias. – Su iciente VIT-D para resultar em adequada assimilação e utilização do cálcio e fósforo. Na fartura de VIT-D, a relação de cálcio / fósforo torna-se menos crítica. Do mesmo modo, uma quantidade menor de VIT-D é necessária quando há uma relação Cálcio: Fósforo correta. Dessa forma, pode-se depreender que: Absorção maior – Necessidade do organismo para cresci- mento, lactação e prenhez, VIT-D e meio ácido. Absorção menor – De iciência de VIT-D, relação cálcio/ fósforo desbalanceada, grande alcalinidade. 1.1.2. Cloro (Cl) Carl Willtelm Scheele, um químico Sueco, descobriu o cloro em 1774. Em 1810, Sir Humphry Davy, químico inglês, 3 Um aspecto importante a ser citado é que cerca de 99% de cálcio e 80% de fósforo encontra-se nos ossos e dentes. Minerais para ruminantes • 19 determinou-o como um elemento químico, the chloros, palavra grega que signi ica amarelo-esverdeado. E isso porque o cloro é um gás amarelo-esverdeado de cheiro forte, o qual não é encontrado na natureza como um elemento individual. Mas, o composto cloreto de sódio (sal comum) está largamente espalhado pelo globo. No que concerne à presença no sangue, temos que há 0,25 % de cloro, 0,22% de sódio e 0,02 a 0,22% de potássio. Absorção, metabolismo e excreção do Cloro. A absorção do Cloro, originário dos alimentos e do suco gástrico, é realizada, principalmente, no intestino delgado. Já o seu metabolismo ocorre da seguinte maneira: durante a digestão, certa quantidade de cloro, presente no sangue, é usada para a formação de ácido clorídrico nas glândulas gástricas. Após esse processo, ele é secretado no estômago (abomaso), onde funciona, temporariamente, com as enzimas gástricas, sendo posteriormente absorvido pela corrente sanguínea com outros nutrientes. A maior concentração de cloro no organismo é encontradano suco gástrico e no luído cérebro-espinhal. Função O Cloro possui função importante na regulação da pressão osmótica, balanço hídrico e ácido-base. É requerido para a produção do ácido clorídrico no estômago e também é necessário para a absorção da Vitamina B-12 e Fe e para a ativação de enzimas que quebram as proteínas. A de iciência severa de Cloro no organismo pode ser responsável pelo desenvolvimento de alcalose (excesso alcalino no sangue). A alcalose caracteriza-se pela respiração lenta e super icial, desinteresse em alimentar, paralisia muscular, perda de apetite e, ocasionalmente, convulsões. Outros sintomas que posem 20 • Sebastião Luiz de Almeida Filho ser percebidos é a diminuição da taxa de crescimento e nervosismo, induzido por barulhos repentinos. No que se refere à toxidez, ocorrida em virtude de excesso de cloro no organismo, temos que sua ocorrência é incomum se os animais tiverem su iciência de água. Quanto à absorção e excreção desse mineral pelo organismo, temos que ele é absorvido em todo o trato intestinal, inclusive no rúmen. A excreção, por sua vez, é realizada principalmente pela urina, na forma de sal, e também pelas fezes, suor e leite. 1.1.4. Magnésio (Mg) Um ancião romano reivindicou que o magnésio alba4 curava muitas doenças. Mas, apesar do reconhecimento de suas características medicinais, somente em 1808 que esse elemento foi isolado por Sir Humphty Davy, químico inglês. Em 1926, Leroy, na França, usando ratos (camundongos) em seu primeiro experimento, provou que o magnésio é um nutriente essencial para os animais. Posteriormente, McColhum e outros pesquisadores, nos Estados Unidos, descreveram sinais de severa de iciência de magnésio em ratos e cachorros, incluindo magnésio tetania, uma forma de convulsão em que os nervos e os músculos são afetados. O magnésio é um mineral bastante comum no organismo. Ele é encontrado em cerca de 60-70% nos ossos, e o restante nos tecidos e sangue. Em virtude de sua grande concentração nos ossos, que está associado com o cálcio em muitas funções relacionadas, especialmente, na formação da estrutura óssea. Absorção, metabolismo e excreção do Magnésio. De 30% a 50% da média diária de magnésio ingerida é 4 Sal magnésio, originado do distrito de Magnésia, na Grécia. Sua origem foi inspiração para a denominação de Magnésio. Minerais para ruminantes • 21 absorvido pelo intestino delgado e também por todo o sistema digestivo, principalmente no rumem-retículo. Aproximadamente todo o magnésio presente nas fezes representa não ter sido absorvido da dieta. Pode-se a irmar que sua absorção sofre a interferência da grande ingestão de cálcio, fósforo e itato presente no grão inteiro e em gorduras de baixa digestão, como os graxos saturados, de cadeia longa. Ademais, a absorção de magnésio pode ser aumentada em virtude de sua interação com proteína, VIT-D, hormônio do crescimento e antibióticos. No que concerne à excreção, temos que esse elemento é, geralmente, reabsorvido nos rins, o que minimiza a perda de reservas do organismo. A quantidade remanescente de magnésio é excretada por meio da urina, sendo que a aldosterona, hormônio secretado pela glândula adrenal, ajuda a regular a taxa de magnésio nos rins. 22 • Sebastião Luiz de Almeida Filho Função O magnésio possui um papel fundamental na constituição de ossos e dentes. Não obstante, ele também contribui no metabolismo celular, ativando as enzimas envolvidas no complexo fosforilação e na transferência de fosfato de grande energia ADP e ATP. Além disso, esse elemento ativa certas peptidases na digestão de proteínas e relaxa impulsos nervosos, o que o faz funcionar de maneira contrária ao cálcio, que é um estimulador. Outra função do magnésio é de ser um tamponante em ruminantes, melhorando os níveis de gordura no leite. No que concerne à de iciência de magnésio, ela pode ser a responsável pela “tetania das pastagens”. Essa condição caracteriza- se pelo estremecimento de músculos do pescoço, respiração acelerada, temperatura alta, ranger dos dentes e salivação abundante. Esses sintomas são anteriores à queda do animal no solo, levando à morte. A “tetania das pastagens” ocorre no período inicial de duas semanas, em que os animais retornam às pastagens novas, as quais cresceram na primavera e no outono nos Estados Unidos. Ela acontece quando o nível de magnésio no sangue cai dramaticamente, mas é diferente da simples de iciência de magnésio, na qual o cálcio no sangue também está baixo. Animais em aleitamento podem apresentar de iciência desse elemento, porque eles são algumas vezes incapazes de suprir suas necessidades somente por meio da ingestão de leite. Quando o magnésio é suprido em grandes quantidades, a excreção do cálcio não é observada, provavelmente, em virtude da regulação da absorção de magnésio, por intermédio de um mecanismo altamente seletivo. No que se refere à toxidez natural (voluntária), decorrente de alta ingestão de magnésio, temos que ela não tem sido relatada. Caso haja injeções com sais de magnésio, como sulfato de magnésio, Minerais para ruminantes • 23 poderá ocorrer um estágio de contração no coração (tetania), resultando na morte do animal. Inter-relação entre o Magnésio e outros nutrientes. No que concerne à interação do magnésio com outros nutrientes, tem-se que quando sua ingestão é extremamente baixa, o cálcio é depositado em tecidos moles, formando lesões calci icadas. Ademais, o excesso de magnésio altera o metabolismo tanto do cálcio quanto do fósforo. Em nível adequado de magnésio e de outros nutrientes, o aumento de cálcio e fósforo resulta em de iciência de magnésio. O magnésio ativa muitos sistemas enzimáticos, particular- mente, aqueles referentes à transferência de fósforo de ATP e ADP. Como componente de enzima, ele é capaz de inativar certas enzimas. 1.1.5. Fósforo (P) O Fósforo foi, primeiramente, identi icado na urina, por Henning Brand, um alquimista alemão, em 1669. Esse elemento despertava muito interesse por ser um material que pegava fogo, espontaneamente, quando exposto ao ar. E o nome fósforo, que em grego phosphorus signi ica produzir luz, foi apropriado para este elemento. O fósforo existe na natureza somente em formas combinatórias, inicialmente, com o cálcio, em ossos e rochas fosfáticas (fósforo Rocha). Nesse sentido, o Fósforo está intimamente associado ao cálcio na medida em que a de iciência ou a abundância de um pode interferir na utilização do outro. Além disso, esses dois elementos são encontrados praticamente nas mesmas fontes de alimentos e, da mesma forma que o cálcio, uma das funções do fósforo pode ser veri icada na constituição de ossos e dentes. Ademais, ambos 24 • Sebastião Luiz de Almeida Filho relacionam-se com a VIT-D no processo de absorção e são regulados metabolicamente pelo hormônio paratormônio e calcitonina, que existem no soro sanguíneo em proporção um do outro. Absorção, metabolismo e excreção. A absorção do fósforo ocorre de maneira mais e iciente que a absorção do cálcio. Tem-se que 70% do fósforo ingerido são absorvidos e 30% são excretados. A absorção desse elemento ocorre no duodeno, de forma ativa e passiva (difusão). TABELA 2 – Absorção do fósforo. Absorção Maior Absorção Menor Crescimento VIT –D defi ciente VIT –D Desbalanço Ca: P Relação Ca: P Excesso Ferro, Alumínio, Manganês, Potássio pH intestinal Gordura Fonte: FEEDS & NUTRITION, 1990. No que concerne ao metabolismo do Fósforo, temos que, após a sua absorção pelo intestino delgado, ele circula no organismo e é prontamente removido do sangue para os ossos e dentes durante os períodos de crescimento. Algumas incorporações para ossos ocorrem em todas as idades, sendo que ele pode ser removido dos ossos para manter os níveis no plasma sanguíneo normais durante um período de privação na dieta alimentar. O nível de fósforo no plasma, junto com cálcio, é regulado pelos hormôniosparatormônio e calcitonina. A excreção do fósforo, por sua vez, ocorre principalmente por meio dos rins, regulando os níveis desse elemento no sangue. Há também excreção de fósforo por meio das fezes e do leite, apesar de ser em menor quantidade. Minerais para ruminantes • 25 Função O fósforo possui várias funções no organismo. Dentre elas, podemos citar: • Formação dos ossos e mantença; • Desenvolvimento dos dentes; • Secreção no leite; • Construção de tecidos musculares; • Componentes dos ácidos nucléicos (RNA e DNA), que são importantes na transmissão genética e no controle do metabolismo celular (ligações fosfáticas de alta energia); • Manutenção osmótica e balanço ácido – base; • Importante nas muitas funções metabólicas. Utilização de Energia – reações de fosforilação; • Formação de fosfolipídios; • Sistemas Enzimáticos; • Formação de proteína; • P –4O é o maior radical aniônico do fluído intracelular; Considerando a importância desse elemento químico e as funções que ele cumpre no funcionamento do organismo, temos que os sintomas de de iciência de fósforo incluem: fraqueza generalizada, perda de apetite ou apetite descontrolado, fraqueza muscular, ossos desmineralizados, perda de cálcio, problemas na criação em virtude da diminuição de fertilidade e a excreção de sangue na urina. Além disso, a severa e prolongada de iciência de fósforo causa anemia e osteomalácia no animal adulto. Quanto à ingestão abundante de fósforo, temos que não há o reconhecimento de toxidez desse elemento. No entanto, o consumo excessivo de fósforo pode diminuir a absorção de cálcio e causar 26 • Sebastião Luiz de Almeida Filho hipocalcemia, de iciência de cálcio no sangue. Outra consequência é quando o fósforo é alto em relação ao nível de cálcio, já que cálculos urinários podem ser formados, especialmente, em ruminantes. Principais inter-relações entre o Fósforo e outros nutrientes. Como foi dito anteriormente, há uma forte relação entre o fósforo e o cálcio. Essa relação ideal entre esses dois elementos ocorre na proporção de 1 a 2 partes de cálcio para 1 de fósforo, apesar de maiores quantidades serem toleradas, notadamente, em ruminantes. A VIT-D também é necessária para a utilização e para a assimilação do fósforo no organismo. Além disso, deve-se ressaltar que o excesso de cálcio, magnésio, ferro e alumínio causa a diminuição da absorção de fósforo. Nesse ponto, é conveniente observar que os ossos e dentes contêm de 80% a 85% de fósforo e 20% desse elemento é encontrado nos tecidos, nos quais desempenha a função de produção de energia, contração e repouso. Ele também age como tampão na saliva dos ruminantes. 1.1.6. Potássio (K) Em 1807, o químico inglês, Sir Humphry Davy, isolou o metal que ele chamou de potássio e deu-lhe o símbolo K, originário de Kalium, versão latinizada da palavra arábica alkali. Em 1938, McColhum, usando ratos, obteve a comprovação de que o potássio é um elemento essencial para o organismo. O potássio é o terceiro e mais abundante elemento no organismo depois do cálcio e do fósforo, eleja que está presente na proporção de duas vezes a concentração de sódio. O Potássio constitui em torno de 5% do teor mineral do organismo, sendo o Minerais para ruminantes • 27 principal cátion do luído intracelular. Aproximadamente 98% do potássio no organismo localizam-se no interior da célula, onde sua concentração é 30 vezes maior que no ambiente extracelular. A concentração do sódio no plasma sanguíneo é muito maior que a do potássio. Por outro lado, a concentração de potássio no tecido muscular é, frequentemente, maior que a do sódio. Absorção, metabolismo e excreção do potássio. O potássio é absorvido em todo o trato digestivo, incluindo o rúmen, o omaso e a parte superior do intestino delgado e grosso. A absorção desse elemento pela dieta é muito e iciente, já que mais de 90% do potássio ingerido é absorvido, sendo que esse processo ocorre mais no intestino delgado. Apesar de os sucos digestivos conterem grande concentração de potássio, a perda nas fezes é pequena, porque a maior parte é absorvida no intestino delgado e grosso. Os rins constituem-se como o principal mecanismo regulador para manter o balanço de potássio, e grandes variações na ingestão são re letidas em lutuações nas concentrações desse elemento no plasma. É o hormônio adrenal, chamado de Aldosterona, que estimula a excreção renal do potássio. Além disso, tem-se que o excesso de potássio pode resultar na severa diminuição de luído. Função do Potássio no organismo. O potássio está envolvido na manutenção do equilíbrio ácido/base e na transferência de nutrientes nas células. Ele também é responsável por promover o relaxamento do músculo do coração, oposto à ação do cálcio, que é estimulatória (Atividade Muscular) e por regular a pressão osmótica. Ademais, esse elemento é necessário para a secreção de insulina pelo pâncreas, na reação enzimática que envolve a 28 • Sebastião Luiz de Almeida Filho fosforilação da creatina no metabolismo dos carboidratos e na síntese proteica. No que concerne à de iciência de potássio no organismo, pode-se a irmar que ela é de rara ocorrência. Entretanto, ela pode acontecer, ocasionalmente, quando os animais que estão em con inamento são alimentados com rações as quais possuem grandes proporções de concentrados. Os sintomas da de iciência do potássio no organismo caracterizam-se pelo retardamento no crescimento, fraqueza muscular, apetite descomedido, diarreia, hipertro ia do coração e rins e morte. Quanto ao excesso desse elemento no organismo, temos que ele interfere na absorção e no metabolismo do magnésio. Entretanto, a toxidez decorrente de ingestão excessiva de potássio é improvável. Ela somente ocorre nos seguintes casos: 1. Quando água é restrita; 2. Quando o funcionamento dos rins não é satisfatório; A excreção do potássio é realizada principalmente por meio da urina, sendo que 10% podem ser excretado pelas fezes, e até 12% pelo leite. Principais inter-relações entre o potássio e outros nutrientes. Pode-se a irmar que a de iciência na retenção de potássio possui estreita relação com a de iciência de magnésio. Assim, se o organismo não estiver absorvendo o magnésio de maneira satisfatória, a absorção de potássio também será prejudicada. Por outro lado, altos níveis de potássio podem interferir na absorção do magnésio, resultando em sua de iciência. Outra consequência da quantidade excessiva de potássio no organismo é a diminuição dos batimentos cardíacos até a parada silenciosa do coração, quando Minerais para ruminantes • 29 os rins não são capazes de excretar o excesso pela urina, porque o sódio e o potássio precisam estar em balanceamento. Deve-se lembrar também que o excessivo uso de sal exaure o potássio do organismo e que esse nutriente é mais necessário quando o animal está em crescimento. Outro aspecto importante é que, em virtude de seu depósito nos músculos, o potássio será perdido sempre que houver uso muscular, e isso por causa da fome ou da de iciência de proteínas no organismo. 1.1.7. Sódio (Na) Misturas de sódio foram conhecidas e usadas extensivamente durante os tempos antigos. Entretanto, somente em 1807 que esse elemento foi isolado por Sir Humphy Davy. O químico inglês, em um processo chamado eletrólise, extraiu metal puro do hidróxido de sódio. Como elemento essencial, o sódio veio a ser constatado em 1918, quando Osborne Mendel realizou experimentos com animais em laboratório. Absorção, metabolismo e excreção do Sódio. Todo sódio ingerido na dieta é prontamente absorvido pelos intestinos, na parte superior do intestino delgado e também no rúmen. Em seguida, ele é transportado pelo sangue para os rins, onde é iltrado (puri icado). Após esse processo, o sódio retorna para o sangue em uma quantidade necessária para manter os níveis requeridos pelo organismo. O excesso de sódio, que consiste em cercade 90 a 95% do sódio ingerido, é em sua maior parte excretado pelos rins na urina, como cloreto e fosfato, sendo controlado pela aldosterona, um hormônio produzido no córtex adrenal. 30 • Sebastião Luiz de Almeida Filho O nível de sódio na urina re lete a quantidade ingerida por meio da dieta. Assim, se há grande ingestão de sódio, a taxa de excreção é alta; se há baixa ingestão, a taxa de excreção é baixa. O sódio também pode ser excretado pelas fezes, suor e leite. Função do Sódio no organismo. O sódio é o principal Cátion na regulação da pressão osmótica e no equilíbrio ácido base nos fluídos extracelulares do organismo, dos quais depende a transferência de nutrientes para as células, a remoção de resíduos e a manutenção do balanço hídrico entre eles. Esse elemento também é um constituinte do suco pancreático, da bile, do suor e das lágrimas. Além disso, está associado à contração muscular e à função nervosa. No que diz respeito ao seu armazenamento, temos que o sódio está presente nos luídos, tecidos e ossos. Os sintomas de de iciência de sódio incluem perdas signi icativas na produção de leite. Ademais, há também perda de apetite, redução do crescimento do animal e também da e iciência da utilização de alimentos em animais em crescimento. Como há uma diminuição do apetite, o animal também perde peso e tem problemas na reprodução. A toxidez decorre da grande ingestão de sódio e da restrição de água, o que causa o andar cambaleante e, muitas vezes, a cegueira. O excesso de sódio resulta em também em hipertensão. Principais inter-relações entre o Sódio e outros elementos. O sódio, potássio e o cloro estão intimamente relacionados. Eles trabalham em funções vitais no controle da pressão osmótica e no equilíbrio ácido-base e têm importante função no metabolismo Minerais para ruminantes • 31 hídrico (osmótico). Ambos os íons, sódio e potássio, ocorrem no organismo, principalmente em íntima associação com íon cloro. Por esta razão, a de iciência de sódio e potássio é raramente encontrada na ausência de de iciência de cloro. 1.1.8. Enxofre (S) O nome é derivado de palavra latina sulphurum. O enxofre é usado desde tempos antigos e, frequentemente, era chamado de pedra que queima. Por ser in lamável, é mencionado nos registros primitivos de muitos países um apetrecho usado em cerimônias religiosas e na puri icação de edi ícios. Os romanos usavam-no na medicina e na guerra. Foram os alquimistas que reconheceram o enxofre como substância mineral que poderia ser fundida e queimada, mas foi somente em 1777 que esse elemento foi classi icado por Antoine Lavoisier. O enxofre é encontrado em todas as células do organismo, sendo essencial para a vida. Ele é o componente de três importantes aminoácidos: a cistina, a cisteína e a metionina. Também é componente das vitaminas tiamina e biotina, e está presente na saliva, bile e no hormônio insulina. Aproximadamente 0,15% do peso corpóreo e 10% do teor mineral do organismo são de enxofre. Absorção, metabolismo e excreção do Enxofre. O enxofre absorvido é incorporado, em grande parte, pela proteína microbiana e absorvido no intestino delgado. Durante a digestão dos aminoácidos que possuem enxofre, há a separação destes da proteína e o seu direcionamento para a circulação portal. O enxofre é estocado em muitas células do organismo, e grandes concentrações são encontradas no pelo, na pele e no casco. Quanto ao seu armazenamento, ele ocorre principalmente na forma de aminoácidos sulfurados. 32 • Sebastião Luiz de Almeida Filho No que concerne à excreção, temos que o excesso de enxofre é expelido por meio da urina e das fezes. Aproximadamente 85 a 90% do enxofre excretado na urina ocorrem na forma orgânica, derivado quase inteiramente do metabolismo de aminoácidos que são constituídos por ele, e, desde que sulfatos inorgânicos sejam absorvidos em pequena quantidade. Função do Enxofre no organismo. Como foi dito anteriormente, o enxofre é um elemento bastante presente na constituição do organismo. Nesse sentido, ele compõe aminoácidos, como a metionina, a cistina e, também, componentes da biotina, da tiamina, da insulina e da coenzima A. Além disso, ele é um dos constituintes primários do pelo e da lã. O enxofre também é encontrado na Glutationa, a qual é um antioxidante hidrossolúvel, reconhecido como o tiol não proteico mais importante nos sistemas vivos. Trata-se de um tripeptídeo linear constituído por três aminoácidos: ácido glutâmico, cisteína e glicina, sendo o grupo tiol da cisteína o local ativo responsável por suas propriedades bioquímicas. Ele tem como função a metabolização da água oxigenada e outros peróxidos de hidrogênio como cofator da Glutationa peroxidase, na metabolização de xenobióticos como cofator da Glutationa – s – transferase, e na desativação de radicais. A Glutationa está envolvida no metabolismo do ácido ascórbico, na manutenção de comunicação entre as células, na prevenção da oxidação dos grupos tiol, presentes nas proteínas, e no transporte de cobre intracelular. A mitocôndria e o núcleo têm sua própria reserva de Glutationa oxidada a qual é de importância crucial na proteção destas estruturas contra a ação das espécies reativas de oxigênio. A Glutationa é sintetizada no ígado. Minerais para ruminantes • 33 FIGURA 1: Glutationa oxidada. Uma ligação dissulfeto formada entre os grupos tiol das Cisteínas. Fonte: HTTPS://PT.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/GLUTATIONA_PEROXIDASE Dentre os sintomas de de iciência de enxofre, pode-se citar o retardamento do crescimento, primariamente, em virtude de não encontrar a quantidade necessária de aminoácidos que contenham enxofre para a realização da síntese proteica. No que concerne à toxidez, temos que a produção de H2S Sulfeto de hidrogênio, gás altamente tóxico, pelos microrganismos do rúmen, pode desencadear problemas quando excessivas quantidades de enxofre são fornecidas. Ruminantes, consumindo ureia como nitrogênios não proteicos, têm que suplementar o enxofre, que é recomendado na proporção Nitrogênio: Enxofre de 10:1. 1.2. Micros minerais 1.2.1. Cromo (Cr) O Cromo foi descoberto por um químico francês, Vauguel, em 1797. Este nome comum foi derivado da palavra grega chroma, que signi ica colorido. Em 1900, o cromo tornou-se um importante ingrediente de metal resistente à corrosão, um uso que tem aumentado no presente, quando os cientistas médicos W. Mertz and K. Schwarz 34 • Sebastião Luiz de Almeida Filho – que vieram para o USA originários da Alemanha – descobriram que a alimentação de sais Cromo corrigia o metabolismo anormal de açúcares em ratos. Os últimos estudos desses pesquisadores e de H. Schroeder, da Dartmouth Medical School, estabeleceram o Cromo como um cofator da insulina, necessário para a utilização normal da glicose e para o crescimento e longevidade de ratos. A substância continha cromo da levedura e foi chamada de fator de tolerância à glicose (GTF), porque restaurava o metabolismo dos açúcares para o nível normal, quando a tendência diabética estava presente. A menção deste elemento químico faz a maioria das pessoas pensarem no cromo incrustado no para-choque e nos equipamentos de seus automóveis. No entanto, foi recentemente descoberto que o metal brilhante pode também existir em formas que operam como: elemento essencial, hormônio, vitamina e veneno. Absorção, metabolismo e excreção do Cromo. Estudos têm mostrado que somente cerca de 1 % dos níveis do cromo inorgânico ingerido na dieta é absorvido. Entretanto, de 10 a 25% do fator de tolerância à glicose ligada ao cromo (GTF-Cr) pode ser absorvido. Quanto ao metabolismo dessa substância, pesquisas re- alizadas com animais demonstram que a maior parte da dose de Cromo administrada é estocada no ígado, quando ele é fornecido como GTF–Cr, do que quando ele é fornecido como sal inorgânico. Além disso, o cromo no ígado tem mostrado ter GTF em ativida- de. Depois do ígado,os rins parecem ser a fonte de GTF-Cr. Várias condições de estresse, como má nutrição e perda de sangue, têm sido conhecidas por diminuir a utilização de açúcar do organismo. Também, aparentemente, o Cromo necessário ao organismo torna- -se mais crítico quando submetido a certas condições. Por exemplo, pesquisas mostram que os efeitos do baixo nível de proteína na dieta, acompanhado por exercícios controlados, Minerais para ruminantes • 35 demonstra que na ação de tirar e avaliar quantidades de sangue, foram observadas condições mais severas em grupos com de iciências de cromo do que com os suplementados com o mineral. Outro ponto importante a ser citado é a excreção do cromo endógeno. Ela ocorre de maneira predominante por intermédio da urina. Função do Cromo no organismo. Dentre as principais funções do Cromo no organismo, podemos citar que ele é um dos componentes do fator de tolerância à glicose (GTF) e também é responsável por ativar certas enzimas, a maioria das quais estão envolvidas na produção da energia originária de carboidratos, gorduras e proteínas. Ademais, o cromo também é um estabilizador de ácidos nucléicos (DNA e RNA) e um estimulador da síntese de ácidos graxos e de colesterol no ígado. A de iciência de cromo no organismo pode ser percebida quando há uma diminuição da tolerância à glicose, acompanhada ou não por um grande teor de açúcar no sangue e pela liberação de açúcar na urina. Distúrbios no metabolismo de gorduras e proteínas também podem ser percebidos. No que diz respeito à toxidez causada pelo cromo no organismo, temos que ele é raramente tóxico, porque somente pequenas quantidades estão presentes nos alimentos; há pequena absorção no organismo do animal e existe uma larga margem de segurança entre o útil (que ajuda) e o nocivo. Deve-se ressaltar também que o excesso de Cromo inorgânico é muito mais tóxico que a quantidade similar de GTF – Cr. Relações entre o Cromo e outros nutrientes. O Cromo funciona melhor no organismo quando está na forma de GTF-Cr e dietas ricas em carboidratos podem causar 36 • Sebastião Luiz de Almeida Filho o esgotamento do suprimento de GTF-Cr. O Cromo inorgânico é utilizado pelo organismo, mas de maneira menos e iciente que GTF-Cr. Além disso, a absorção do Cromo é impedida por oxalatos e itatos e o zinco e o vanádio antagonizam o efeito do Cromo. 1.2.2. Cobalto (Co) A palavra cobalto é derivada da palavra germânica Kobold, ou espírito danoso. O termo originou-se no século XVI, quando o arsênico contido no minério de Cobalto foi escavado na mina de prata da montanha Hans. Acreditava-se que, nas minas de cobalto, os minérios continham cobalto. Por outro lado, os mineiros esquentavam os minérios e, dessa forma, foram intoxicados pelo vapor tóxico liberado pelo trióxido arsênico. Estes danos foram atribuídos ao cobalto. George Brandt, químico Sueco, foi quem primeiro isolou o elemento, em 1742. A descoberta, em 1948, de que a vitamina B-12 continha 4% de cobalto (Co) provou que este elemento era um nutriente essencial para os humanos. É digno de nota que a função essencial do cobalto na nutrição do animal ruminante foi conhecida muito cedo. Em 1935, E.T. Underwood e outros cientistas australianos descobriram que a falta de Cobalto, resultado de sua de iciência no solo, produzia “wasting disease”, doença que acarreta perda de peso no animal. Quando essa de iciência de cobalto no solo era constatada, os produtores costumavam transferir suas criações de áreas “doentes” para áreas “sadias”. Absorção, metabolismo e excreção do Cobalto. Como componente da vitamina B-12, absorvida na porção inferior do intestino delgado, o Cobalto requer como fator intrínseco um composto secretado no abomaso para absorção. Se este fator não está presente, resultará na de iciência dessa vitamina. Desde Minerais para ruminantes • 37 que o Cobalto do organismo seja excretado por meio da bile, pode ser rapidamente reabsorvido para minimizar perdas. Do Cobalto ingerido, 30% são absorvidos. O excesso de Cobalto é excretado principalmente nas fezes, sendo que apenas 1% é expelido pela urina, chegando a 12% no leite. Função Há somente uma função conhecida do cobalto, a que integra parte da Vitamina B-12, elemento essencial na formação das células vermelhas do sangue. Quando o Cobalto é dado para animais que utilizam a fermentação microbiana, o elemento é usado para a síntese Vitamina B-12. Dentre os sintomas de de iciência do cobalto, temos que a de iciência de Cobalto em gado de leite produz sintomas similares à de iciência de Vitamina B-12: descamação na pele, ausência de estro, aborto, baixa produção leite, perda de apetite, rápida perda de peso e anemia. Continuada, a deficiência causa a morte. É importante explicitar também que aproximadamente 0,1 ppm desse nutriente no alimento é adequado. Caso os níveis caiam para 0,04 – 0.07, os sintomas de de iciência começam a aparecer. Entretanto, com a introdução de cobalto no rúmen, recupera-se rapidamente a de iciência. No que concerne à toxidez, o cobalto pode ser tóxico quando a ingestão é excessivamente alta, mas a margem de segurança é grande e a absorção pelo intestino delgado é baixa. Quanto ao seu armazenamento, o cobalto é estocado no ígado, nos rins, na glândula adrenal e nos ossos, principalmente como Vitamina B-12. 1.2.3. Cobre (Cu) O cobre foi descoberto e usado pelo homem neolítico durante a última idade da pedra. A data exata desta descoberta, 38 • Sebastião Luiz de Almeida Filho provavelmente, não será conhecida, mas acredita-se que foi por volta 8000 a.C. A última idade Bronze, entre 3000 a 1000 a.C., recebeu este nome em virtude do período em que se produziu uma mistura de cobre e lata. Como resultado de uma série de estudos começados em 1925, Hart e associados, na Universidade de Wisconsin, descobriram que pequenas quantidades de cobre são necessárias, juntamente com o ferro, para a formação e para a síntese da hemoglobina. Absorção, metabolismo e excreção do Cobre O local de absorção do cobre varia conforme a espécie do animal, mas ela é, geralmente, maior no intestino delgado. Em ruminantes, apenas de 1% a 3% do Cu (Cobre) é absorvido. Depois da absorção no intestino, o cobre chega à corrente sanguínea, na qual há a ligação de cerca de 80% ou mais desse nutriente à ceruloplasmin, formando uma proteína complexa (globulina – Cu). A estocagem maior ocorre no ígado. A excreção do Cobre é realizada em grande medida por meio das fezes. Função O Cobre é responsável por facilitar a absorção de Ferro do trato intestinal e reserva-lo, armazenando-o no ígado e no sistema retículo endotelial. Ele também é essencial para a formação ou síntese da hemoglobina, apesar de não ser um de seus constituintes. Ademais, o cobre constitui vários sistemas enzimáticos. Ele desenvolve e mantém as estruturas vasculares e esqueléticas (veias, tendões, mielina nos nervos e ossos). Na estrutura de funcionamento do sistema nervoso central, é requerido para a pigmentação normal dos pelos e da lã. Por im, também é cofator em vários sistemas enzimáticos de oxirredução e atua na reprodução (fertilidade). Minerais para ruminantes • 39 No que concerne ao seu armazenamento do cobre, tem-se que a maior parte ocorre no ígado. Apesar de o requerimento de cobre ser muito pequeno, muitos fatores relatados para a absorção e a utilização têm criado de iciência de cobre. Dentre eles, pode-se citar: o inchaço das juntas, diarreia, fragilidade dos ossos, condição nervosa conhecida como ataxia, e anemia nutricional, comumente chamada “Salt sick”. Apesar de possuir várias funções no organismo, o cobre é tóxico se ingerido em grandes quantidades. Ele se acumula no ígado e pode resultar em morte. De acordo com a Academia Nacional de Ciência Americana, o nível máximo de tolerância para o gado de leite é de 100 ppm de cobre. Relações entre o Cobre e outros nutrientes O cobre, juntamentecom certas vitaminas, está envolvido no metabolismo do ferro. Ademais, o excesso, na dieta, de cádmio, cálcio, ferro, chumbo, molibdênio, enxofre e zinco, reduz a utilização de cobre pelo organismo. 1.2.4. Flúor (F) O lúor foi isolado, primeiramente, em 1886, por Henri Moissan, um francês, por eletrólise. O nome lúor é derivado do latim luo, e era usado como um fundidor em metalúrgica. Ele está presente, em pequenas quantidades, em praticamente todos os solos, suprimentos de água, plantas e minerais. Entretanto, sua concentração é variável. O lúor é, portanto, um constituinte de todas as rações normais. Por outro lado, ele também é um dos contaminantes atmosféricos das indústrias, as quais usam minérios de metais, carvão ou fosfatos naturais e fertilizantes fosfatados, que podem se tornar contaminantes da vegetação que alimenta os animais. 40 • Sebastião Luiz de Almeida Filho Absorção, metabolismo e excreção A absorção do lúor ocorre no trato gastrointestinal, incluindo o rúmen. Em torno de 90% do lúor ingerido é absorvido principalmente no intestino delgado. Da porção do lúor que não é absorvida pelos ossos e dentes, 50% ou mais são excretados no suor e nas fezes. Como resultado, o nível de lúor no plasma sanguíneo é completamente constante. Função A principal função do lúor é a constituição de 0,02 a 0,05% dos ossos e dentes, para que sejam sadios. No que diz respeito à de iciência e toxidez do lúor, temos que o seu excesso no organismo afeta mais que sua de iciência. E isso porque uma grande quantidade desse nutriente pode acarretar ossos e dentes deformados, manchados e as capas dos dentes tornam-se irregulares. A toxidez pode ser combatida pela adição de cálcio e alumínio ou gordura na ração, visto que esses elementos parecem reduzir a absorção de lúor pelo organismo. Ademais, esse nutriente é um tóxico cumulativo, conhecido como luorose. Principal inter-relação Como dissemos no tópico anterior, grandes quantidades de cálcio, alumínio ou gordura na dieta podem diminuir a absorção de flúor. 1.2.5. Iodo (I) O iodo foi o primeiro nutriente a ser reconhecido como essencial para animais e humanos. Nos primórdios de 3000 a. C, Minerais para ruminantes • 41 os chineses tratavam do chamado bócio alimentando-se com ervas marinhas e esponja queimada. Em 1811, Bernard Courtois, um químico francês, descobriu iodo em ervas marinhas e descreveu algumas de suas propriedades básicas. Depois, o hidriodato de potássio foi introduzido por Prout como um tratamento de bócio. Entretanto, o aparecimento do bócio foi recorrente no mundo por muitos anos. Em 1914, Kendall, Clínica Mayo, em Minnesota, reportou o isolamento de um composto Cristalino que possuía 65% de iodo na glândula tireoide, nomeando-lhe de tiroxina. Em virtude dessa descoberta e da realização de outros estudos, a inclusão do iodo na dieta de animais e humanos levou a uma grande redução do bócio nos U.S.A. e em outros países desenvolvidos. Kendall recebeu o prêmio Nobel por seu trabalho sobre a tiroxina e outros hormônios. O iodo é reconhecido como um nutriente essencial para todas as espécies animais. A maior quantidade de iodo no organismo animal encontra-se na glândula tireoide, em que ele é um componente integral dos hormônios tireoidianos tiroxina e triiodotironina, os quais têm importante função metabólica. Ademais, a disponibilidade de iodo é um dos fatores essenciais para a liberação de hormônios pela glândula tireoide. Entretanto, na ausência de iodo su iciente, a glândula tenta compensar a de iciência com o aumento de sua atividade secretora, o que ocasiona a faz aumentar de tamanho. Esta condição é conhecida como papo simples ou endêmico. Absorção, metabolismo e excreção A absorção do iodo é muito e iciente, perto de 100%. Apesar de ser absorvido por meio do trato gastrointestinal, ocorrendo maior absorção no intestino delgado, ele também é absorvido por meio dos pulmões e da pele. Nesse processo, o iodo tem dois caminhos principais dentro organismo: aproximadamente 42 • Sebastião Luiz de Almeida Filho 30% é removido pela glândula tireoide e usado para a síntese de hormônio; do restante, a maior parte é excretada na urina, sendo que pequenas quantidades podem ser perdidas nas fezes e no suor. Desse modo, tem-se que a maior concentração de iodo, cerca de 70% a 80%, ocorre na tireoide. Ademais, um ponto importante a ser citado é que, quanto maior o nível de iodo na dieta do animal, maior é a quantidade desse nutriente no leite. Função A única função do iodo é entrar na composição dos hormônios tiroxina e triiodotironina, secretados pela glândula tireoide, a qual regula a taxa de oxidação dentro das células, in luenciando no crescimento, no funcionamento de nervos e tecidos musculares, na atividade circulatória e no metabolismo de todos nutrientes. Quando a quantidade de hormônio da tireoide aumenta no sangue, a taxa de metabolismo aumenta. Portanto, a taxa de produção de leite também cresce. Se a ingestão de nutrientes da dieta não é su iciente para a necessidade requerida, o estoque de nutrientes do organismo será mobilizado. Esse processo tem como um de seus principais efeitos a diminuição do peso corporal. Eventualmente, o emagrecimento e os problemas de saúde ocorrem se a de iciência da dieta é prolongada. Desse modo, uma ingestão inadequada de iodo na dieta ocasiona no impedimento de produção de hormônios pela a glândula tireoide. Ademais, sob a ação do hormônio estimulante da tireoide, originário da glândula hipó ise, a glândula tireoide aumenta em uma tentativa de responder às necessidades do organismo. O aumento da glândula tireoide é chamado de bócio. Outros sintomas da de iciência são: redução da taxa de crescimento, pele seca e pelo quebradiço, fêmeas com estro anormal, redução da libido e sêmen de baixa qualidade. Minerais para ruminantes • 43 O tratamento da de iciência de iodo pode não ter sucesso, se houver efeito sobre a tireoide e outros tecidos estiverem progredindo muito. A prevenção é melhor e mais fácil medida, desde que o iodo esteja prontamente disponível na forma inorgânica ou orgânica, os quais são fornecidos como suplementos na ração. O uso de sal iodado como parte da ração é o mais econômico meio de suplementar as rações em que os alimentos tenham baixos níveis de iodo. Já a toxidez de iodo, por sua vez, é ocasionada pela ingestão excessiva desse elemento durante longos períodos. Isso pode ocasionar a interrupção da utilização de iodo pela glândula tireoide. Uma das consequências da toxidez desse nutriente no organismo dos mamíferos é o aborto. Principais inter-relações Longos períodos de ingestão crônica de grandes quantidades de iodo reduzem a capacidade de absorção desse elemento pela glândula tireoide. 1.2.6. Ferro (Fe) O elemento ferro é conhecido desde os tempos pré- históricos. Aproximadamente em 1.200 a.C., o ferro era obtido dos minérios, marcando o começo da idade do ferro. Ademais, os primitivos gregos estavam cientes das propriedades do ferro para a saúde. Desde então, ele tem sido o tônico predileto para saúde. No século 17, na Inglaterra, o ferro foi usado para o tratamento de anemia em humanos. Em 1867, Jean Baptiste Boussingaut, químico francês, obteve, experimentalmente, a evidência da natureza essencial do ferro na nutrição. O organismo contém somente 0,004% de ferro, do qual, em torno de 70% está presente na hemoglobina, um pigmento que 44 • Sebastião Luiz de Almeida Filho contém ferro e está presente nas células vermelhas do sangue, que transportam oxigênio. Do restante, a maior parte constitui uma reserva estocada no ígado, baço e na medula óssea. Apesar de ser encontrado em pequena quantidade no organismo, o ferro é um dos mais importantes elementos na nutrição, sendo essencial à vida. Ele é um componente da hemoglobina, mioglobina (globina do músculo) e de enzimas, citocromos, catalases e peroxidases. Comoparte desses “heme” complexos de metaloenzinas, ele vem a desempenhar importante função no transporte de oxigênio e na respiração celular. Absorção, metabolismo e excreção A maior absorção de ferro ocorre em todo o trato digestivo, principalmente, na parte superior do intestino delgado, duodeno e jejuno. É digno de nota que há duas formas de ferro no alimento – “heme” (orgânica) e “nonheme” (inorgânica). O “heme” é absorvido do alimento mais e icientemente que o ferro inorgânico e é independente da vitamina C ou do ferro ligado a agentes quelatizantes. Apesar da proporção de ferro “heme” em tecidos animais variar, ela está na quantidade de 1/3 na constituição da carne de boi, fígado, galinha e peixe. O restante, 2/3 do ferro, em tecido animal e todo o ferro de produtos vegetais é considerado como ferro “não heme”. A absorção de ferro é controlada pelo bloqueio da mucosa intestinal, a cortina de ferritina, da qual não se conhece o exato mecanismo. Sabe-se que a necessidade aumenta com o crescimento do animal, a prenhes e quando aumenta-se a síntese de hemoglobina, seguido de hemorragias. A absorção de ferro é prejudicada pela ingestão de alimentos ricos em ferro “não heme”. Além disso, há prejuízo também quando muito ferro é depositado na mucosa intestinal Minerais para ruminantes • 45 cortina de ferritina, pelo excesso de fosfatos, de itatos, de oxalatos e de ácidos tânicos, os quais formam compostos insolúveis que não são facilmente absorvidos. No que concerne ao metabolismo, temos que a mucosa libera Fe++ para o sistema sanguíneo portal. Desse sistema, pouca quantidade desse nutriente é convertida e volta como Fe+++, em estado oxidado. Como íon férrico, ele combina com a proteína no plasma, formando a combinação conhecida como transferrina. Nessa forma, o ferro é transportado para a medula óssea, na qual será incorporado em novas moléculas sintetizadas de hemoglobina, ou pode entrar no ígado e no baço. É também na medula óssea que ele se combina com a proteína. Ele é armazenado, principalmente, no sistema reticuloendotelial e nas células parenquimatosas do ígado, depositadas como ferritina. A excreção do Ferro, por sua vez, ocorre das seguintes maneiras: por descamação, pela urina, pelo trato respiratório e na perda de pele e pelo. Do total ingerido, 90% é excretado nas fezes. Somente uma pequena quantidade de ferro é excretada na urina. O organismo conserva e reutiliza o ferro, uma vez que ele tenha sido absorvido. Fezes, urina, suor, pelo, e se houver hemorragia, ela pode resultar em uma maior perda. Função O Ferro “heme” combina com a proteína formando uma cadeia polipeptídica muito longa, chamada globina que se torna hemoglobina. A hemoglobina é um composto contendo ferro nas células avermelhadas do sangue, que transporta oxigênio para todas as células e tecidos do organismo como parte da molécula hemoglobina. A mioglobina, por sua vez, é um composto pigmentado similar à hemoglobina, mas menor em tamanho, é encontrada no músculo. Ela contém ferro e por tal motivo tem habilidade de captar oxigênio da mesma maneira que a hemoglobina. 46 • Sebastião Luiz de Almeida Filho Além de sua função de transporte de oxigênio, o ferro é também uma parte especial de uma variedade de enzimas. Dentre elas, podemos citar: citocromo oxidase, catalase e peroxidade. Ademais, ele também funciona como um ativador para a enzima arginase. No que diz respeito aos sintomas de de iciência desse nutriente no organismo, temos a ocorrência de Anemia por de iciência de ferro. Quando há um número menor que o normal de células vermelhas há, também, uma quantidade menor que o normal de hemoglobina. Há palidez da membrana mucosa, apetite depravado, diarreia, perda do apetite para alimentos normais, respiração di ícil, taxa de crescimento reduzida e um aumento da sensibilidade ao estresse e doenças. O excesso de ferro no organismo, por outro lado, também provoca toxidez. E isso porque o íon de ferro livre é muito tóxico. Então, o ferro é sempre transportado em combinação com uma proteína. Dois átomos de íon ferro são ligados por uma molécula de Beta Globulina = apotransferrina, e esta combinação forma a transferrina, que é, então, transportada no plasma. Quando o nível de íon ferro excede a capacidade de ligação da transferrina, a toxemia pelo ferro ocorre. Normalmente, a quantidade de ferro no plasma é su iciente para ligar somente 1/3 da transferrina, os remanescentes 2/3 representam a reserva não ligada. Principal inter-relação O ferro é associado à hemoglobina e a várias enzimas. Entretanto, a produção de hemoglobina no organismo também necessita de proteína, cobre, VIT-C, VIT-B-6 (piridoxina), ácido fólico e VIT-B12. Um excesso de ferro na dieta pode ligar o fósforo a um complexo insolúvel ferro-P, criando uma de iciência de fósforo. Além disso, o ferro relaciona-se também com o cobre, já que este é necessário para o metabolismo daquele. Minerais para ruminantes • 47 Animais Jovens nascem com um estoque de ferro no ígado. Mas, o leite é baixo em teor de ferro. Então, quando animais jovens continuam com a dieta de leite particularmente sob condições con inadas, com pouca ou nenhuma suplementação alimentar, é provável que se desenvolva a anemia nutricional. 1.2.7. Manganês (Mn) O manganês foi primeiro reconhecido como um elemento, em 1774, pelo notório químico sueco Carl W. Scheele. Ele foi isolado no mesmo ano pelo seu colaborador, Johann G. Ghan. O nome “manganês” é uma forma alterada de uma palavra em latim para a fórmula de pedra magnética, magnésio. O manganês é essencial para o crescimento das plantas e é encontrado em pequenas quantidades em grandes animais, nos quais ele ativa muitas enzimas envolvidas no processo metabólico. Em 1931, pesquisadores da Universidade de Wisconsin informa- ram que esse nutriente é um elemento essencial para o crescimento de ratos. Por im, demonstrou-se que ele é essencial para ruminantes e para outros animais. E isso porque ele é um ativador de vários sistemas enzimáticos, por exemplo, o superóxido dismutase, envolvido na fosforilação oxidativa, metabolismo de aminoácidos e na síntese de ácidos graxos. O manganês atua ainda no metabolismo da proteína, na energia e na formação de mucopolissacarídeos. Absorção, metabolismo e excreção Por meio de todo o trato gastrointestinal, o manganês é, preferencialmente, absorvido no intestino delgado. Em média, na dieta, 45% do manganês ingerido é absorvido e 55% excretado nas fezes. A absorção pode ser diminuída, quando quantidades excessivas de cálcio, fósforo e ferro são consumidas. 48 • Sebastião Luiz de Almeida Filho Depois da absorção, o manganês é ligado à proteína e trans- portado como transmanganin. Os ossos e, em menos grandeza, o ígado, os músculos e a pele servem como local reserva. A concentração de manganês em vários tecidos do organismo é completamente estável sob condições normais, um fenômeno atribuído à excreção controlada e pela absorção regulada. No que concerne à excreção, esse nutriente é eliminado do organismo nas fezes, como um constituinte da bile. Entretanto, parte do manganês excretado é novamente reabsorvida, indicando uma efetiva conservação no organismo. Quanto à urina, a excreção de manganês é bem menor. Função Dentre as funções do manganês, podemos citar a formação de ossos, a constituição de matriz orgânica, o crescimento de outros tecidos conectivos e coagulação sanguínea. Além disso, ele age nas atividades de insulina, na síntese de ácidos graxos, na síntese de colesterol e nas atividades de várias enzimas no metabolismo de carboidratos, gorduras, proteínas e ácidos nucléicos (DNA e RNA). A de iciência de manganês na dieta pode ocasionar crescimento de iciente, mancar (coxo), pernas menores e curvadas e juntas grossas. Ademais, problemas como o retardamento no estro, falha na concepção e decréscimo da libido e espermatogenese anormal em machos podemocorrer. Por im, tem-se que o excesso de manganês no organismo do animal não produz toxidez. Principal inter-relação Dentre as relações estabelecidas pelo manganês com outros nutrientes, pode-se citar que sua absorção pode ser comprometida, caso haja excesso de cálcio e fósforo. A função do manganês, cobre, Minerais para ruminantes • 49 zinco e do ferro pode ser trocada ou intercambiada entre eles, em certos sistemas enzimáticos. O manganês e a VIT-K trabalham juntos com promoção da coagulação de sangue. 1.2.8. Molibdênio (Mo) Em 1778, Karl Scheele, da Suécia, reconheceu o molibdenite como um minério de um novo elemento: o molibdênio. Posteriormente, em 1782, P. J. Hjelm obteve o metal e chamou-o de molibdênio. O nome molibdênio é derivado do grego molybdos, que signi ica conduzir, o cabo condutor. O Molibdênio foi, por muito tempo, conhecido como essencial para o crescimento de plantas superiores. Em 1953, ele foi encontrado em uma enzima essencial, chamada xantina desidrogenase. A função essencial do molibdênio em plantas é bem conhecida. Em leguminosas, o molibdênio ajuda na ixação do nitrogênio. Evidencia-se que o molibdênio é um elemento essencial, já que ele faz parte da estrutura molecular de duas enzimas: xantina oxidase, envolvida na oxidação da xantina para ácido úrico, e aldeído oxidase, envolvida na oxidação de aldeído para ácido carboxílico. Dietas com baixo nível de molibdênio afetam, desfavoravelmente, o crescimento de pequenos animais. Absorção, metabolismo e excreção O Molibdênio é prontamente absorvido como molibdato no intestino delgado, embora alguma absorção ocorra também por meio do trato intestinal. A taxa de absorção pode ser drasticamente diminuída pela presença de sulfatos nos alimentos. Há pouca retenção deste elemento no ígado, adrenal, rins e ossos. O molibdênio é excretado rapidamente na urina e, em quantidade limitada, na bile e nas fezes. 50 • Sebastião Luiz de Almeida Filho Função O transporte de elétrons, importante no metabolismo das purinas, é função do molibdênio, como um componente de três diferentes sistemas enzimáticos, que são envolvidos no metabolismo de carboidrato, gorduras, proteínas, aminoácidos que contêm enxofre e ácidos nucléicos (DNA e RNA). Tem-se observado, em carneiros em fase de crescimento, que o molibdênio promove um maior crescimento desses animais. Apesar de a base para tal ação não ser conhecida, tem sido observado que o molibdênio tem tido um efeito estimulante sobre a degradação da celulose pelos microrganismos no rúmen. Ademais, esse elemento também é um componente dos esmaltes dos dentes. Não de observa, em circunstâncias naturais, a de iciência de molibdênio em animais, exceto se a utilização deste mineral seja interferida por excesso de cobre e sulfato. A de iciência de molibdênio em animais é especialmente susceptível para o efeito tóxico do bisul ite, caracterizando-se por di iculdades na respiração e por doenças neurológicas. No que concerne à toxidez de molibdênio, temos que ela é de maior interesse prático que a de iciência. A molibdenose, particularmente, ocorre sempre que as gramíneas estão crescendo sobre solos com alto teor de molibdênio. Principais inter-relações O molibdênio relaciona-se com o cobre e o sulfato de maneira que sua utilização pelo organismo é reduzida, caso haja excesso de cobre e sulfato. Além disso, sempre que houver uma ingestão excessiva de molibdênio pelo animal, há uma signi icante perda de cobre por meio da urina. Portanto, o requerimento de cobre é aumentado. Em outros casos, a toxidez em virtude do excesso de cobre é Minerais para ruminantes • 51 contrabalanceada pela ação do molibdênio, que possui ação microbiana em ruminantes. 1.2.9. Selênio (Se) Em 1817, o químico Sueco Berzelius descobriu o elemento selênio. Em 1940, cientistas Alemães testaram um tipo europeu de levedura de cerveja para uso como suplemento proteico, e constataram que isto poderia produzir uma doença no ígado de ratos, a qual foi evitada por alimentação de germe de trigo ou outras fontes de VIT-E. Então, em 1951, o pesquisador e médico alemão, Klaus Schwarz, que, naquele tempo, foi em visita cienti ica ao Instituto de Saúde Nacional Americano, descobriu que um tipo de levedura americana de cerveja continha um fator 3 não identi icado, o qual, aparentemente, atuava junto com a VIT-E e os aminoácidos contendo enxofre na proteção do ígado contra danos ocasionados por certos tipos de dietas. Schwarz permaneceu na América do Norte, para continuar suas pesquisas e, em 1957, ele, Foltz, e seus colaboradores reportaram que o fator 3 continha selênio. Outros estudos feitos pelo grupo do Instituto de Saúde e por Scott com seus colaboradores, no Depto. de Poultry Husbandry at Cornell, mostraram que a adição de sais de “Selênio” na dieta de pintos evitava certas doenças resultantes da de iciência de VIT-E. O passo da descoberta apressou Old ield e outros pesquisa- dores, que observaram que o selênio protegia bezerros e cordeiros de doenças musculares, nutricionais e de distro ia muscular. Finalmente, em 1973, Rotruck e seus colaboradores, na Universidade de Wisconsin, a irmaram que o selênio atuava como um cofator para a recente descoberta da enzima Glutatione peroxidase, que quebrava e atuava em moléculas de peróxidos tóxicos, cuja maioria é formada da oxidação de gorduras polinsaturadas. Então, 52 • Sebastião Luiz de Almeida Filho a ligação entre o selênio e a VIT-E foi demonstrada e provou-se que esse elemento participou da quebra de compostos altamente tóxicos e, juntamente com a VIT-E, prevenia a sua formação. Pesquisas recentes sugerem que há outras funções para esse elemento essencial. Absorção, metabolismo e excreção O selênio ingerido é absorvido no intestino, principalmente, no duodeno e no ceco. Após esse processo, ele é ligado à proteína e transportado no sangue para os tecidos, onde é incorporado à proteína como selenocísteina e selenometionina. Depois, no último processo, o selênio substitui o enxofre nos aminoácidos cisteina e metionina. A excreção de selênio ocorre em maior parte por meio dos rins, na urina, apesar de quantidades pequenas serem excretadas nas fezes e no suor. Quando há toxidade, a eliminação do selênio pela via respiratória aumenta. Função Como componente da enzima glutationa peroxidase, a função metabólica do selênio é proteger contra a oxidação de ácidos graxos poliinsaturados, que ocasionam danos nos tecidos. Ademais, esse elemento protege os tecidos de certas substâncias venenosas, como o arsênio, o cádmio e o mercúrio. Inter- relaciona-se com a VIT-E e com aminoácidos que contenham enxofre. No que concerne ao seu armazenamento, tem-se que ele ocorre nos rins, ígado e outros tecidos glandulares. Deve-se notar que a de iciência de selênio pode causar, em bezerros, uma condição chamada de “músculo branco”. O excesso de selênio na dieta, por sua vez, resulta na perda de pelo, feridas dos cascos, manqueira, anemia, salivação em excesso, ranger dos dentes, cegueira e paralisia, podendo levar, muitas vezes, à morte. Minerais para ruminantes • 53 Principais inter-relações O Selênio auxilia as VIT-E e os aminoácidos que contém enxofre em sua constituição. Ele protege contra os efeitos tóxicos do arsênico, do cobre e do mercúrio. Igualmente, estes elementos agem contra os efeitos tóxicos do selênio. Uma dieta de alto teor em proteína e alto teor em sulfato promove alguma proteção contra o envenenamento por selênio. Dietas ricas em ácidos graxos poliinsaturados, mas pobres em VIT-E, podem aumentar o requerimento por selênio. Vitamina E e Selênio Durante o ano de 1950, uma inter-relação entre selênio e VIT-E foi estabelecida. Descobriu-se que o selênio prevenia necrose no ígado com de iciência de VIT-E em ratos. Uma pesquisa posterior demonstrou que ambos, selênio e VIT-E, protegiam a célula do efeito detrimental da peroxidação, mas
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