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Luciana Castro Geraseev Minerais e Vitaminas na Nutrição de Ruminantes Universidade Federal de Minas Gerais Instituto de Ciências Agrárias Minerais Essenciais para funcionamento do organismo Elemento inorgânicos – animais não sintetizam Devem ser fornecidos pela alimentação Pastagem – forma mais econômica - deficiência P, Cu e Zn Funções Macrominerais (Ca, P, Mg, S, Na, K e Cl) Estrutural (Ca, P , S e Mg) Metabolismo energético (P) Balanço Ácido-Base (Na, K e Cl) Co-Fatores enzimáticos (Mg) Tabela 1. Concentração de alguns minerais no tecido ósseo Mineral % do Conteúdo Corporal Cálcio 98,5 Fósforo 83 Magnésio 70 Sódio 40 Exigências de Macrominerais Gado de Corte Gado de Leite Macrominerais (% MSI) Cálcio 0,17 – 0,53 0,53-0,67 Fósforo 0,17-0,59 0,32-0,44 Magnésio 0,05-0,25 0,24-0,29 Potássio 0,50-0,70 1,00-1,07 Sódio 0,06-0,10 0,19-0,23 Enxofre 0,08-0,15 0,20 Funções Microminerais (Zn, Fe, Co, Cu, Mn, I, Se,Mo, F) Co-Fatores enzimáticos (Cu) Estrutura enzimática (Cu,Mn,Zn,Mo,Se,Fe) Hormônios (I) Vitaminas (Co) • Mineral mais abundante, encontrado no organismo • O teor varia de 1,5 a 2% do peso vivo de um animal. • A concentração sérica é de 8 mg/dl – No leite esta ligado a caseína. • Os teores de cálcio por litro de leite são os seguintes: – Cabra........1,28g/ L de leite – Vaca..........1,2g/ L – Colostro....2,3-2,6g/L • DISPONIBILIDADE – A forragens são boas fontes de cálcio • leguminosas apresentam maior teor do que as gramíneas e os grãos de cereais. – As farinhas oleagenosas apresentam alto teor de cálcio. – FUNÇÕES NO ORGANISMO: • Formação de ossos e dentes, onde está intimamente ligado ao fósforo e magnésio. • Manter a permeabilidade normal das células. • Sistema de coagulação • Regulam a contratilidade muscular • Participam da regulação da excitabilidade neuro- muscular. • Liberação de hormônios e ativação de enzimas. METABOLISMO: • Rúmem - Impermeável • Absorção – Intestino Delgado (60-70%) • Transporte Específico • Proteína Ca Ligante • Síntese induzida pela Vit.D Absorção (60-70%) Agentes que favorecem: pH Vit D3 Quelatos Agentes que reduzem o Ca2+: Oxalatos Fitatos Fosfatos Sulfatos Veia Porta Fígado FIGURA 1. Fatores que afetam a absorção do cálcio em ruminantes (Adaptado de Annenkov, 1982). • IMPORTÂNCIA – 80% nos ossos – 1% do peso do animal – Gravidade região dos cerrados • Teor de P – forragens (solo) • Grãos e cereais – teores moderados • Absorção – Rúmem e Intestino Delgado • Mecanismo de Transporte • Ativo (Não Definido) • Passivo Absorção (60-80%) Agentes que favorecem: pH Vit D3 Nível de P Agentes que reduzem o P: Ca, Fe, Al, Mn, K e Mg Fitatos Fosfatos Sulfatos Veia Porta Fígado FIGURA 2. Fatores que afetam a absorção do fósforo em ruminantes (Adaptado de Annenkov, 1982). Funções: • Formação dos ossos • Metabolismo Energético (ATP) • DEFICIENCIA DE FÓSFORO – SINAIS CLINICOS – apetite – Apetite depravado – Osteoporose – Fraqueza generalizada – Relutância a se mover – Decúbito – Taxa de Crescimento – Perda de peso – Infertilidade – Produção de leite Regulação do Metabolismo Ca e P • Sistema Hormonal – Paratormônio - Calcitonina - Hormônio 1,25 dihidroxicolicalciferol Cálcio plasmático Ativa Vit.D - Hormônio 1,25 dihidroxicolicalciferol Reabsorção óssea de Ca Excreção de Ca Renal Excreção de fosfato Paratormônio Absorção Intestinal FIGURA 3. Controle Hormonal do Metabolismo do cálcio e fósforo Osteoblastos Osteoclastos Cálcio plasmático Reabsorção óssea de Ca Calcitonina Absorção Intestinal FIGURA 4. Controle Hormonal do Metabolismo do cálcio e fósforo Osteoblastos Osteoclastos • Constituinte dos ossos ; • Tem papel importante na transmissão de estímulos neuromusculares; • FONTE – Grãos de cereais, forragens ( 7 – 33%), – Solo e concentrado, onde é mais disponível. – As leguminosas (17%) – Forragens maduras tem mais disponibilidade do que as mais novas. METABOLISMO • Absorção – Rumem (animais Adultos) • Intestino Delgado (Animais Jovens) • Mecanismo de Transporte • Ativo (Associado ao Transporte de Na) • Passivo (Canais de Mg) • Taxa Absorção • Baixa (15 a 20%) • Sabões de Mg Funções: • Atua como cofator de diversas enzimas Cofator de enzimas do ciclo de Krebs Cofator de enzimas do metabolismo de ácidos nucléicos • Representa 0,2 % do peso do animal • Principal íon intracelular • FONTES – Forragens : 1% e 4% de K – Grãos de cereais: menos de 0,5% de K • animais confinados • farelos de oleaginosas são uma boa fonte – Fontes protéicas: 10 a 20 g/kg de MS – Fontes energéticas: 3 a 5 g/kg de MS • Absorção – Todo Trato • Mecanismo de Transporte - Difusão • Taxa Absorção • Alta (91-100%) • Altamente Solúvel Funções: • Atua como cofator de diversas enzimas • Cofator de enzimas responsáveis pelo transporte de íons • Cofator de enzimas do metabolismo de proteína • Rúmen manutenção de um meio favorável para a fermentação bacteriana, principalmente para as bactérias que digerem celulose. • Encontrados em conjunto no sal (NaCl) – A porcentagem de Sódio e Cloro na composição corporal é respectivamente: • 0,16% • 0,11% • IMPORTÂNCIA – É o principal ânion presente no LEC (Na) – Manter a pressão osmótica – Formação dos sucos gástrico e biliar. • Ativação das amilases • DISPONIBILIDADE – Baixa concentração em forragens e grãos – Atender constantemente as necessidades dietéticas! • DEFICIENCIA DE CLORO - SINAIS CLINICOS – Lamber metal ou a urina dos outros animais (OLIVEIRA) – Olhos fundos e descamação ao redor dos olhos (OLIVEIRA) – Retenção de placenta (JAIME & IZQUIERDO, 2008) – Problemas relacionados ao mal funcionamento do fígado e pâncreas (JAIME & IZQUIERDO, 2008) • EXCESSO DE CLORO – Acidose em vacas leiteiras • RECOMENDAÇÕES – 0,45% da MS da ração • DEFICIÊNCIA – SINAIS CLINICOS – Agudos: • Apetite p/ sal; • Apetite depravado. – Crônico: • Anorexia; • Perda de peso; • Apatia; • Queda na produção. • Exigências p/ bovinos: – Crescimento • 1,5g Na absorv./100Kg /P.V./dia; – Mantença Vacas Lactação • 0,038g/Kg/P.V./dia; – Temp. ≥ 30°C • deve-se acrescentar 0,4g Na/100KgP.V./dia; – Geral • 20-25g/cab./dia • aprox.50g/cab./dia. • *Considerando [ ] 39% do composto. Sódio e Cloro METABOLISMO • Absorção – Todo Trato (principalmente Duodeno) • Mecanismo de Transporte • Na – Ativo • Cl - Difusão • Taxa Absorção (Alta) • 85-90% Na • 95-98% Cl Sódio plasmático AldosteronaFIGURA 5. Controle Hormonal do Metabolismo do sódio e potássio Reabsorção renal de Na Excreção renal de K • IMPORTANCIA – Constituinte: • Aminoácios sulfurados – Metionina e cistina • Vitaminas – Tiamina e biotina – Hormônios • Insulina, prolactina, ocitocina • IMPORTANCIA – Essencial aos M.O. do rúmen • Síntese de: – Aminoácidos – Proteínas bacterianas – Produção de ác. Propiônico a partir do ác. Lático – Formação de lã e pêlos • FONTES – Sulfato de sódio – Sulfato de potássio – Sulfato de cálcio • Relação N/S 14:1 • DEFICIENCIA – Normalmente quando se usa Nitrogênio Não Protéico (NNP) • SINAIS CLINICOS – Perda de apetite e peso – Fraqueza – Perda de desempenho – Perda de produção leiteira – Lã áspera e sem brilho – Excessivo lacrimejamento e salivação DISTÚRBIOS METABÓLICOS Macrominerais Hipocalcemia • Desequilíbrio no metabolismo do cálcio • Vacas – Início Lactação (48 horas após parto) Hipocalcemia - Cálcio (Contração Muscular) - Retenção de placenta - Deslocamento de abomaso Hipocalcemia • Exigências de Ca gestação = 5,3 g /dia • Exigências de Ca lactação = 13-18 g /dia Mobilização de Ca - Falta Ca para atuar a nível de neurotransmissores Manejo Alimentar - Prevenção • Sem Dieta Aniônica: – Redução do Ca e P - Aumento Vit.D3 e PTH - Maior Absorção Intestinal Dietas Aniônicas - Prevenção • Utilização de dietas DCAD negativo • Redução na hipocalcemia clínica e subclínica Autor DCAD Febre Leite (%) Dishington (1975) +34,60 86,0 -2,20 0,0 Beede (1992) +5,0 9,0 -25,0 4,0 Adaptado: Beede, 1992 Tabela 5. Efeito da DCAD na Incidência de febre do Leite Mecanismo Ação Dietas Aniônicas • Leve acidose metabólica • Maior mobilização de Ca do osso • Aumento na atividade da vit.D e PTH Aumento do cálcio na circulação Mecanismo Ação Dietas Aniônicas Intestino S- Cl- S- Na+ Cl- Cl- Cl- HCO3- K + Na+ Cl- Na+ Cl- Na+ Termoneutralidade Redução no pH Dietas Aniônicas • Ânions (-) Cl, S e P • Cátions (+) Ca, Na, K e Mg • DCAD (meq / 100 g MS) = (Na + K) – (Cl + S) [(%Na/0,023)+(%K/0,039)] [(%Cl/0,0355)+(%S/0,016)] Mecanismo Ação Dietas Aniônicas Animais Cálcio Circulante (mg/dl) DCAD= +15 DCAD= 0 DCAD= -15 Vacas antes parto 4,41 4,67 4,94 Vacas após parto 3,67 3,85 4,35 Tabela 6. Efeito da DCAD na concentração de cálcio circulante Fonte: MOORE et al., 2000 Recomendação Dietas Aniônicas • DCAD = -10 a –20 meq/100 g MS • Dificuldade – Potássio Hipomagnesemia • Tetania das Pastagens • Redução Mg circulante • Altas concentrações de K • Não há controle hormonal Hipomagnesemia • Antagonista das ações do Ca • Deficiência Ca - paralisia • Deficiência Mg - excitabilidade • Sintomas: • Tremores musculares • Diarréias • Morte (parada cardíaca e respiratória) Hipomagnesemia - Prevenção • Dietas – mínimo 0,18 %Mg • Vacas Lactação – 0,22 a 0,35% • Início Lactação – 0,35 a 0,40% • Utilização de sulfato de Mg (+ solúvel) • Suplementação com NaCl e CHO´s MICROMINERAIS Exigências de Microminerais Gado de Corte Gado de Leite Microminerais (ppm MSI) Cobalto 0,07-0,11 0,09-0,11 Cobre 4-10 9-11 Iodo 0,20-1,0 0,34-0,60 Ferro 50-100 12,3-18,0 Manganês 20-50 12-14 Zinco 20-40 43-54 Toxidez de Microminerais Gado de Corte Gado de Leite Microminerais (ppm MSI) Cobre 115 80 Flúor 30-100 30 Molibdênio 6 6 Selênio 5 5 Zinco 500 500 Cobre • Segundo elemento mais deficitário • Grande número de antagonistas • Absorção – Principalmente Duodeno • Taxa Absorção (Baixa 30%) •Afetada pelo Mo, Fe, Ca e Zn Tabela 4. Efeito da concentração de molibdênio dietética sobre a deposição de cobre em bovinos. Dieta (mg/kg de MS) Fígado (mg/kg de MS) Cu Mo Cu Mo 3 2 7,6 4,6 5 28 5,4 18,2 12 3 46,1 3,5 Zinco • Absorção – Principalmente Duodeno • Mecanismo de Transporte – Ativo • Metalotioneina (Cisteína) • Taxa Absorção (Baixa 20 a 40%) • Ácido fítico • Cálcio • Cobre Funções: • Sistema Imunológico • Constituinte de várias enzimas Selênio: • Glutationa Peroxidase • Antioxidante • Doença do Músculo Branco • Suplementação inorgânica (Selenito) • Suplementação orgânica (leveduras) Ferro • Brasil - Solos com teores elevados - Bons teores de Fe nas forrageiras • Absorção – Principalmente Duodeno • Taxa Absorção (Baixa 5 a 10%) Funções: • Hemoglobina • Mioglobina • Enzimas ligadas ao processos de respiração (Citocromo oxidase, catalase, peroxidase) Cobalto • Absorção – Principalmente Duodeno • Rumem • Síntese de Vit B12 • Efeito sobre atividade celulolítica • Taxa Absorção (Baixa 30%) Microminerais - Prevenção • Minerais - Imunidade – Zinco, Cobre - Selênio (Mastite) • Minerais - Reprodução – Manganês, Cobre, Selênio, Iodo - Zinco (Espermatogênese) Minerais Quelatados • Processo especial de complexo formado entre um ligante e um íon metálico • Ligantes – aminoácidos ou polissacarídeos • Complexo formado é estável • Outros íons • Gorduras • Fibras Minerais Quelatados • Elevação na biodisponibilidade • Resultados variáveis Vitaminas Vitaminas - Substâncias orgânicas – NÃO MINERAIS - Exigidas em pequenas quantidades - Doença carencial (Difícil de constatar) - NÃO SINTETIZADA Vitaminas - Lipossolúveis -A, D, E, K - Hidrosolúveis -Tiamina, Riboflavina, Niacina, Ácido pantotênico,Piridoxina,Cobalamina, Biotina, Ácido Fólico, Colina e Vit.C Vitaminas - Animais -Exigências - Todas Vitaminas - Ruminantes - Vit.C e vit.D - Microorganismos -Vitaminas do complexo B e vit.K Vitaminas - Animais -Suplementação - A, E -D (animais estabulados) -Tiamina (Excesso de concentrado) -Niacina (Animais de alta produção) Vitaminas - Animais -Animais Jovens (Cordeiros e Bezerros) - Rumem pouco desenvolvido - Suplementação vit. Complexo B Vitaminas - Microrganismos - Vitaminas do complexo B - Vitamina K - Espécies com exigências diversas - Alimentação cruzada - -caroteno -tocoferol: -Estimulam crescimento -Reduzem efeito lipídeos insaturados VITAMINA A Vitamina A -Precurssores encontrados nas forrageiras (ProVitaminas) (-caroteno, -caroteno, criptoxantinas) - Principal - -caroteno - Grande variação nos alimentos -Ensilagem, Fenação – Redução Atividade Funções - Formaçãoda rodopsina (cegueira noturna) - Crescimento das células epiteliais (redução de mastite) Metabolismo - Destruição Ruminal -60% Dietas com alto concentrado -20% Dietas com Volumosos -23% -caroteno Metabolismo - Absorção semelhante aos ácidos graxos -Absorção diferente entre raças: Jersey – Leite amarelado Bubalinos – Leite branco -Conversão na mucosa do intestino ( ruminantes) Exigências - Vitamina mais importante de ser suplementada - Bovinos: 110 UI/ kg PV / dia de Vitamina A -Gestação: 150 UI /kg PV/ dia de Vitamina A - Lactação: Não é muito afetada pela deficiência Exigências - Bezerros: - Reservas ao nascimento são baixas - Vit.A no colostro é alta nos três primeiros dias após o parto - Vit.A ingerida nos 3 primeiros dias pode ser suficiente para 10 a 30 dias. Exigências -Ovinos: - Difícil ocorrer deficiência de vitamina A - Mais eficientes em converter -caroteno - Exigência média 50 mcg de caroteno /kg PV/dia. VITAMINA D Vitamina D - Muitos compostos possuem atividade de Vit.D Vit.D2 (ergosterol) - plantas Vit D3 (7-dehidrocolesterol)-animais Funções - Homeostase do cálcio (Síntese de proteína carreadora) -Raquitismo (animais jovens) -Osteomalacia (animais adultos) Metabolismo -7-dehidrocolesterol (pele) (raios UV) colecalciferol - Verão e animais em pastejo – Não necessita suplementação Exigências -Exigência média: 30 UI de vitamina D / kg PV /dia -Condições tropicais: Suprimento abundante Exigências - Animais em crescimento: Mais exigentes -Níveis adequados de Ca e P: Exigência menor Exigências - Pesquisas recentes: Vit.D x Maciez da Carne Aumento níveis séricos de Ca Aumenta atividade proteolítica (Calpaínas) VITAMINA E Vitamina E - Precurssores: -tocoferol , -tocoferol, -tocoferol Maior atividade -tocoferol - Concentrados Vit.E - Forragens verdes – reduz necessidade de suplementação - Selênio Funções - Antioxidante celular - Imunidade (Neutrófilos) - Incidência de mastite Exigências -Vacas Secas - 150 UI - Vacas de alta produção – 375 UI - Vacas de baixa produção – 240 UI - Ovinos – 15 UI / kg MSI -Em condições normais não ocorre deficiência de vit.E Prática - Vitamina E - Mastite - Reprodução Touros (Efeitos Gossipol) Vacas (Retenção Placenta) -Aumento vida de prateleira Redução oxidação Prática -Niacina - Prevenção cetose -Aumenta níveis de glicose circulante - 6 a 12 g Niacina/dia (21 dias antes até 30 dias após) Prática - Tiamina: Poliencefalomalacia Animais confinados-(concentrado)
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