Minerais e Vitaminas

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6/15/2018
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Minerais e suas fontes na 
alimentação animal
Alimentos e Bromatologia- ZAZ 1318 
Profa. Dra. Maria Fernanda de Castro Burbarelli
Departamento de Zootecnia (ZAZ)
mfcb@usp.br
Introdução
Minerais
 Elementos inorgânicos essenciais ao desenvolvimento e 
manutenção do organismo
 Não sintetizados por organismos vivos
 Classificados papel biológico e/ou conteúdo presente nos 
tecidos
 1950: 13 minerais essenciais
• Macro: Cálcio, fósforo, potássio, sódio, cloro, enxofre, magnésio 
• Micro: Ferro, iodo, cobre, manganês, zinco e cobalto  1970: molibdênio, selênio, cromo, flúor foram adicionados a lista de essenciais
 Exigências recentes incluem: Arsênico, boro, chumbo, lítio, níquel, 
silício, estanho, vanádio, rubídio, alumínio
 Plantas e tecidos animais no mínimo 30 minerais
• Sem funções essenciais descobertas
• Adquiridos do ambiente – ligados a rotas metabólicas nos tecidos
• Quantidades mínimas – deficiências raras em condições práticas
Introdução
 Macro + microminerais 3,5% do peso vivo (46% Ca e 29% P)
 Macrominerais
• Exigência na dieta acima de 100 mg/dia 
• Cálcio, fósforo, sódio, potássio, magnésio, cloro e enxofre;
 Microminerais
• No corpo do animal em concentração menor 50 mg/kg
• Exigência na dieta menor de 100 mg/kg
• Cobalto, Cobre, Iodo, Ferro, Manganês, Molibdênio, Selênio, flúor e Zinco
 Elementos traços:
• Exigência inferior a 1 mg/dia 
• iodo, cromo, antimônio, cobalto, selênio, alumínio, estrôncio, silício e estanho
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Concentração corporal Introdução
 Exigência de minerais: atender perdas endógenas, excreção em 
produtos, doses empíricas (dose resposta – microminerais)
• Dose adequada para uma função pode ser inadequada para outra
• Adequação para curto período – crescimento ≠ reprodução/longevidade
• Interações – balanço de minerais
 Funções dos minerais:
• Equilíbrio ácido-básico, permeabilidade de membranas, controle osmótico
• Estruturas de óssos e proteínas
• Regulação da reprodução e diferenciação celular
• Ligações com enzimas ou grupos prostéticos (cofatores)
Introdução
 Fontes primárias: plantas e seus produtos
• Espécie, maturidade da planta, solo, clima, estação do ano, pH solo
 Leguminosas e suas sementes(grãos) mais ricas nos macrominerais e 
alguns microminerais quando comparadas a gramíneas
 Produtos de origem animal: boas fontes de macrominerais
 Grande parte das dietas precisam de suplementação de minerais
• Fontes inorgânicas de macrominerais
• Microminerais em forma de sais
• Custos, forma física e química, impurezas, biodisponibilidade
• Minerais quelatados
Introdução
 Toxicidade de minerais: altamente variáveis (10 e 1500 vezes o 
recomendado)
• Minerais de difícil excreção – cumulativos
• Microminerais são mais tóxicos
• Adicionar à dieta na forma de premix e mistura eficiente – evitar “hot spots” 
Minerais inorgânicos
 Fontes minerais mais utilizadas nas rações – suplementar deficiências 
matérias primas
 Oriundas de compostos inorgânicos de origem geológica ou industrial
 Forma natural ou através de misturas minerais (premix)
 Variedade de compostos inorgânicos
• Finalidade e proporção - biodisponibilidade
• Custo por unidade dos elementos 
• Formas químicas/combinação elementos
• Formas físicas - tamanho das partículas
• Ausência de substâncias tóxicas 
 Trato gastrointestinal minerais solubilizados liberam íons 
 Forma iônica se ligam outros componentes da dieta –
dificulta/indiponibiliza
• Microminerais competem com macrominerais pelos transportadores
 Microminerais baixa biodisponibilidade 
• Complexo com substâncias TGI
 Fornecimento níveis superiores exigidos 
• Otimizar desempenho/excesso de fornecimento
Minerais inorgânicos
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Minerais orgânicos/quelatados
 Íons metálicos ligados substâncias orgânicas 
• aminoácidos, peptídeos ou complexos polissacarídeos
• Hidrólise fonte proteica + exposição ao elemento mineral
• Biossíntese - leveduras
 Maior biodisponibilidade orgânicos
• Alta estabilidade e solubilidade
• Proteção efeitos adversos no TGI 
• Rapidez absorção
 Absorção carreadores intestinais de aminoácidos e peptídeos
• Evita competição minerais pelos mecanismos de absorção
Inorgânicos X Orgânicos
https://www.youtube.com/watch?v=yM4RZDNtQX4
Balanço eletrolítico
 Eletrólitos manutenção da homeostase no organismo
• Cargas positivas (cátions) e negativas (ânions)
• Regulação da pressão osmótica – distribuição de água no organismo
• Equilíbrio ácido básico
• Rim é o órgão mais importante para composição e volume de fluídos corporais
 Sódio (Na+) é o principal cátion extracelular
 Potássio (K+) é o principal cátion intracelular
 Cloro (Cl-) é o principal ânion extracelular 
• Concentrações de Na e K são mantidas pela bomba Na-K ATPase
• Transporta de forma ativa o Na+ para o exterior das células e K para o interior
Balanço eletrolítico
 Diferenças o líquido intra e o extracelular: mantidas membrana celular
• Água se difunde livremente através da barreira celular
• Movimento pelas alterações na concentração dos eletrólitos (principalmente o 
sódio e o potássio) de cada lado da membrana 
 Eletrólitos considerados em conjunto
• Células - combinação específica de ânions e cátions para funcionar
• Equilíbrio ácido-básico influência sobre a função das células
• Animal regular a entrada e saída de íons para homeostase 
 Quantidades oferecidas nas rações muitas vezes não contribuem 
para equilíbrio
Balanço eletrolítico
 Potássio: quantidades maiores que as necessidades dos animais
 Cloro: alimentos e suplementos acima das necessidades dos animais
 Sódio é atendido plenamente
• Sal comum 40% Na e 60% Cl
 Requer o equilíbrio da quantidade de cátions e ânions consumidos 
pelos animais, seguindo a fórmula proposta por Mongin (1981):
Eq. Eletrolítico (mEq/kg) = (Na+ + K + +Ca + + + Mg + +)–(Cl- + P--+ S--)
Eq. Eletrolítico (mEq/kg) = (Na+ + K +)–(Cl-)
Balanço eletrolítico
 Aves = 250 mEq/kg
 Suínos = 100 – 200 mEq/kg
 Vacas período de transição = dietas aniônicas (ânions em 
maior quantidade que cátions)
• Distúrbios de Ca 
• Redução do pH sanguíneo – leve acidose metabólica favorecendo 
liberação de Ca dos ossos e absorção das dietas
• Uso de sais aniônicos na dieta: sulfato de magnésio, sulfato de 
cálcio, cloreto de cálcio
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Cálcio
 Mineral mais abundante no corpo dos animais
 Ossos e dentes(99%), transmissão de impulso nervoso, contração 
muscular, coagulação sanguínea.
 Concentração plasmática: mamíferos 80–120 mg/l – poedeiras 300–
400 mg/l
 Fontes: leite, folhas verdes-pastagens, leguminosas, subprodutos de 
origem animal
• Cereais e raízes são pobres
Cálcio
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Farinha de ossos autoclavada 29(23-37) alta
Fosfato de rocha desfluorizado* 29,2 (19,9-35,7) Intermediária
Carbonato de cálcio 40 Intermediária
Fosfato mole 18 baixa
Calcário calcítico 38,5 Intermediária
Calcário dolomítico 22,3 Intermediária
Fosfato monocálcico 16,2 Alta
Fosfato bicálcico 23,2 Alta
Sulfato de cálcio 20 baixa
*Fluor deve ser ausente – tóxico
• Monogástricos: níveis elevados de lipídios podem formar “sabões de cálcio” reduzindo a disponibilidade 
do cálcio 
Fósforo
 Mineral com mais funções no organismo animal
 Ossos e dentes(80-85%): associado com o metabolismo do cálcio 
Tecidos moles e fluídos (15-20%)
• Fosfoproteínas, fosfolipídios e ácidos nucleicos (membrana e núcleo celular)
• Metabolismo energético: ATP (adeninda tri-fosfato)
 Monogástricos: excreção via rins
 Ruminantes 
• Saliva: difusão do plasma - fonte de fósforo no rúmen
• Excreção via intestinal 
Fósforo
 Fontes: leite, cereais, farinhade peixe contendo ossos
• Fenos e palhas tem baixa concentração
• Disponibilidade - fósforo fítico em grãos de cereais – relação com outros 
minerais
 Excesso: excreção no ambiente – poluição ambiental
 Balanço Ca:P
• Desbalanço é tão prejudicial quanto deficiência
• Em geral 1:1 a 2:1 (ruminantes mais tolerantes)
• Poedeiras usam maiores proporções até 10:1
Fósforo
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Fosfato de rocha desfluorizado 13,1 (8,7-21,0) Intermediária
Fosfato de cálcio 18,6-21,0 Alta
Fosfato bicálcico 18,5 Alta
Fosfato tricálcico 18 -
Ácido fosfórico 23,0-25,0 Alta
Fosfato de sódio 21,0-25,0 Alta
Fosfato de potássio 22,8 -
Fosfato mole 9,0 Baixa 
Potássio
 Equilíbrio osmótico e ácido básico
• Junto com ions sódio, cloro e bicarbonato
 Principal cátion intracelular
• Correlacionando-se com sódio extracelular para manter o equilíbrio iônico e o 
potencial de repouso da membrana
 Participa da excitação de músculos e nervos
• Desequilíbrio iônico despolarização/repolarização da membrana
 Metabolismo dos carboidratos
 Biossíntese de proteínas 
 Cofator em vários sistemas enzimáticos
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Potássio
 Absorção se realiza nas primeiras porções do intestino 
delgado
 Fontes: grande quantidade nas forragens
• Forrageiras de clima temperado mais ricas em potássio que 
espécies de clima quente
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Cloreto de potássio 50 Alta
Sulfato de potássio 41 Alta
Sulfato de magnésio e potássio 18 Alta
Sódio
 Maior parte do sódio do organismo animal tecidos moles e fluídos 
corporais
 Equilíbrio osmótico e ácido básico
• Junto com ions potássio, cloro e bicarbonato
 Participa da transmissão do impulso nervoso e contração muscular
 Participa da absorção de açúcares e aminoácidos do trato digestivo
 Ingerido e excretado principalmente na forma de 
cloreto de sódio 
 Absorção mínima no estômago e máxima no jejuno
Sódio
 Maior fração do sódio do organismo não é intercambiável (30%)
• Tecidos pobremente mobilizáveis como os ossos e o tecido conjuntivo 
• Filhotes: dobro de sódio intercambiável do que os adultos(maiores quantidades 
de tecido conjuntivo, cartilagem e líquido extracelular e menores massas 
musculares) – diarreia leva a rápida desidratação
 Fontes:
• Alimentos de origem vegetal possuem baixo níveis
• Alimentos de origem animal principalmente marinhos altos níveis
• Cloreto de sódio (sal comum) é a principal fonte
Cloro
 Equilíbrio osmótico e ácido básico
• Junto com ions potássio, cloro e bicarbonato
 Secreção gástrica: ácido clorídrico e sais de cloreto
 Excreção: urina
• Transpiração – perdas de cloro, potássio e sódio
 Fontes: maioria dos alimentos possui baixo nível de cloro
• Farinha de peixe possui altos níveis
• Principal fonte sal comum
Enxofre
 Componente dos aminoácidos sulfurados (cistina, cisteína e 
metionina), biotina, tiamina e da insulina
• Lã é rica em cistina
 Componente estrutural condroitina (tendões, cartilagens, ossos e vasos 
sanguíneos)
 Maior ingestão na forma de proteínas
• Uso de NNP reduz disponibilidade de enxofre – adição de enxofre nessas dietas
Enxofre
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Sulfato de cálcio (gesso) 12-20 Baixa
Sulfato de potássio 28 Alta
Sulfato de magnésio 22 Alta
Sulfato de sódio 10 Intermediária
Sulfato de sódio anidro 22 -
Flor de enxofre 96 Baixa
Sulfato de amônio 24 Alta
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Magnésio
 Associado ao cálcio e fósforo
• Associado ao PTH e metabolismo do cálcio
 70% do Mg está no esqueleto
• 30% distribuído nos tecidos moles e fluídos
 Cofator de enzimas mais comum
• Metabolismo de carboidratos e lipídeos
• Componente do DNA, AMP cíclico e outros mensageiros
 Atividade neuromuscular e integridade das membranas
 Absorvido no IG e ID – monogástricos
 Absorção no rúmen – ruminantes
• K reduz a absorção ruminal: inativação dos transportadores ativos
Magnésio
 Fontes
• Maioria dos concentrados proteicos de origem vegetal são boas fontes
• Cereais e farelo de soja - em geral as exigências já são atendidas
• Farelo de trigo, levedura seca, torta de algodão, torta de linhaça
• Trevos mais ricos do que as gramíneas – forragens tem alta variação de 
concentração
• Suplemento mineral: oxido de magnésio(MgO) na forma de magnesita
calcinada(MgCO3) 
Ferro
 90% do Fe conjugado com proteínas 
• Hemoglobina mais importante
• Transferrina no soro sanguíneo – transporte de Fe 
• Ferritina e hemossiderina armazenamento de Fe – baço, fígado, rins, medula 
óssea
 Transporte de elétrons – citocromos
• Oxidação e redução do Fe
 Absorção todo TGI principalmente duodeno e jejuno
• Absorção baixa independente da fonte
• Reciclagem a partir da destruição da hemoglobina
Ferro
 Fontes:
• Folhas verdes, leguminosas, produtos de origem animal (farinha de sangue, 
farinha de peixes)
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Oxido de Ferro 46-60 Não disponível
Carbonato de Ferro 36-42 Baixa
Sulfato de Ferro 20-30 Alta
Cobre
 Associado ao metabolismo do Fe e síntese de hemoglobina
 Componente de proteínas do sangue(eritrocuperina)
• Metabolismo do O2 nos eritrócitos
 Componente de sistemas enzimáticos 
• Antioxidante nas células
 Pigmentante nas penas, pelos e lã
 Encontrado nos alimentos em concentrações que em geral atendem a 
exigência dos animais
 Promotor de crescimento (dose elevada 250 mg/kg)
• Alteração na microbiota TGI
• Poluição do ambiente (UE até 170 mg/kg)
Cobre
 Fontes:
• Sementes e seus subprodutos possuem bons níveis
• Palhas possuem baixos níveis
• Leite possui baixos níveis – animais jovens especialmente leitões 
suplementação junto com Fe
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Sulfato de cobre 25 Alta
Carbonato de cobre 53 Intermediária
Cloreto de cobre 37,2 Intermediária
Oxido de cobre 80 Baixa
Nitrato de cobre 33,9 Intermediária
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Cobalto
 Reações enzimáticas
 Síntese de vitamina B12 pelos microrganismos ruminais
• Pastagens pobres em cobalto
• Baixa absorção de vitamina B12 no TGI de ruminantes
• Animais jovens mais susceptíveis a deficiência
• Vitamina B12 metabolismo ácido propiônico
 Não ruminantes síntese de B12 microrganismos intestinais
• Inclusão de fonte de B12 na dieta + sal de cobalto
Cobalto
 Fontes:
• Alimentos em geral possuem traços de cobalto
• Pastagens em geral possuem 100-250 μg/kg (fertilizantes para elevar níveis em
pastagens pobres)
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Carbonato de cobalto 46-55 -
Sulfato de cobalto 21 -
Cloreto de cobalto 24,7 -
Iodo
 Distribuído por todo o corpo animal
 Relacionado apenas a síntese dos hormônios T3 e T4 na tireóide
• Ativação para T3 depende de selênio e ocorre no fígado, rins e pele
• Aumento da taxa metabólica – crescimento e consumo de O2
• Desenvolvimento fetal, sistema imune, digestão e ciclos reprodutivos
 Absorvido na forma inorgânica no TGI
 Fontes:
• Traços na maioria dos alimentos – iodo inorgânico
• Alimentos de origem marinha melhores fontes
• Sais iodados
Iodo
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Iodato de cálcio 63,5 Alta
Iodato de potássio 69 Alta
Iodeto de Cobre 66,6 Alta
Etilenodiamino dihidroiodeto 80 Alta
Manganês
 Baixa concentração no organismo animal
• Maior concentração nos ossos, fígado, rins, pâncreas e glândula pituitária
 Importante ativador de enzimas
 Fontes 
• Boa distribuição nos alimentos
• Pastagens 40–200 mg/kg
• Grãos concentrações moderadas (arroz e trigo são elevadas)
• Milho, leveduras e produtos de origem animal baixas concentrações
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Sulfato de Manganês 27 Alta
Óxido de Manganês 52-62 Intermediária
Zinco
 Encontradoem todos os tecidos do organismo animal
 Acumulado nos ossos em maior quantidade do que no fígado
 Altas concentrações na pele, pelos e lã
 Encontrado em enzimas e é um ativador enzimático
 Participa da replicação e diferenciação celular no metabolismo dos 
ácidos nucleicos 
 Metabolismo de produção, armazenamento e secreção hormonal
 Atua no sistema imune e balanço eletrolítico
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Zinco
 Fontes:
• Leveduras e farelos e gérmen de cereais
• Produtos de origem animal possuem teores mais elevados do que produtos 
vegetais
Fonte % Elemento Biodisponibilidade
Carbonato de zinco 52 Alta
Cloreto de zinco 48 Intermediária
Sulfato de zinco 22-36 Alta
Oxido de zinco 46-73 Alta
Molibidênio
 Componente de enzimas
• Metabolismo das purinas (bases nitrogenadas A e G)
• Citocromo C da mitocôndria transporte de elétrons – respiração celular
• Metabolismo do ácido úrico
 Interações com metabolismo do cobre
 Absorvido pelo intestino e excretado principalmente na urina
 Fontes:
• Geralmente as dietas atendem as exigências devido a sua
distribuição em vegetais, grãos e produtos de origem animal
Selênio
 Metabolismo antioxidante das células
• Remoção do peróxido de hidrogênio protegendo membranas celulares
• Atua juntamente com a vitamina E - reduz a quantidade dela necessária para 
manutenção das membranas
 Sistema imune e prevenção da toxicicidade de metais pesados
 Formação dos hormônios da tireóide T3 e T4
 Fontes:
• Selenio-metionina nos alimentos – ligado a proteínas
• Leveduras enriquecidas com Se
• Selenito de sódio