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Minerales M. Cristina Cabrera 2013 MPA&A. Macrominerales y microminerales. Funciones y utilización de los minerales en animales de producción Requerimientos.

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1 Minerales M. Cristina Cabrera 2013 MPA&A

2 Macrominerales y microminerales. Funciones y utilización de los minerales en animales de producción Requerimientos Deficiencias, toxicidad y polución Requerimientos Deficiencias, toxicidad y polución Minerales en los alimentos Suplementación y suplementos 2

3 Que son los minerales ? Los minerales dietarios son elementos químicos requeridos por los organismos vivos distintos de los 4 elementos (O;C;H;N) presentes en moléculas orgánicas. Los minerales dietarios son elementos químicos requeridos por los organismos vivos distintos de los 4 elementos (O;C;H;N) presentes en moléculas orgánicas. Nutriente mineral Nutriente mineral Son necesarios para funciones biológicas sistémicas y estructurales Son necesarios para funciones biológicas sistémicas y estructurales 3

4 Un poco de historia…macrominerales – Virgil y Pliny recomiendan sal para la que las vacas den leche 1748 – Gahn descubre la presencia de fósforo en los huesos 1784 – Scheele descubre la presencia de azufre en las proteínas 1847 – Boussingault hace la primera experiencia sobre los requerimientos de sal en los bovinos La investigación aporta elementos para comprender en parte los diversos roles de los minerales en el organismo

5 Un poco de historia ….. Minerales traza Hasta 1950 sólo 6 elementos traza fueron identificados como nutricionalmente esenciales (Fe, I, Cu, Mn, Zn y Co). En 1957, el Se se agrega a la lista. Hasta hoy otros 8 elementos –B, Cr, Li, Mo, Ni, Si, Sn, Va- son considerados ocasionalmente benéficos ó condicionalmente esenciales. Seis elementos Al, As, Cd, F, Pb, Hg- son considerados esencialmente tóxicos. Hay controversia si el As y F podrían ser clasificados como condicionalmente esenciales ó simplemente como tóxicos. Es claro que el Cu, I, Fe, Mn, Se y Zn son absolutamente esenciales para los animales domésticos y tienen la mayor significancia práctica. El Co es requerido por todas las especies como constituyente de la vitamina B12. 5

6 La carencia en la dieta provoca perturbaciones específicas relacionadas al elemento faltante. La carencia en la dieta provoca perturbaciones específicas relacionadas al elemento faltante. La suplementación del elemento puede revertir la perturbación. La suplementación del elemento puede revertir la perturbación. La concentración en el plasma se mantiene constante por sistemas de regulación muy ajustados La concentración en el plasma se mantiene constante por sistemas de regulación muy ajustados 6 Esencialidad de los minerales

7 En 1981 el Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S) y el Mn, I, Fe, Co, Cu, Zn, Se, Mo, Cr,V, Sn, F, Si, Ni, As) se definen como ESENCIALES. En 1981 el Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S) y el Mn, I, Fe, Co, Cu, Zn, Se, Mo, Cr,V, Sn, F, Si, Ni, As) se definen como ESENCIALES. Para los más nuevos la esencialidad se determinó en base a efectos observados en el crecimiento de animales de laboratorio en condiciones altamente especializadas. Para los más nuevos la esencialidad se determinó en base a efectos observados en el crecimiento de animales de laboratorio en condiciones altamente especializadas. Que relación con las especies productivas?? Que relación con las especies productivas?? Para el Se ya se ha demostrado. Para el Se ya se ha demostrado. 7

8 Minerales esenciales Ca, P, Mg, Na, K, S y Cl, se requieren en grandes cantidades (%) Ca, P, Mg, Na, K, S y Cl, se requieren en grandes cantidades (%) Mn, Fe, Se, Co, Cu, Mo, I, Zn se requieren en cantidades pequeñas (ppm) Mn, Fe, Se, Co, Cu, Mo, I, Zn se requieren en cantidades pequeñas (ppm) Li, B, F, Si, Va, Ni, Cr, potencialmente esenciales Li, B, F, Si, Va, Ni, Cr, potencialmente esenciales

9 Minerales no esenciales Otra categoría de elementos traza como el cadmio (Cd), mercurio (Hg), arsénico (As) y plomo ( Pb) no están asociados a la fisiología normal ó a estructuras funcionales de los humanos ó animales de producción y su presencia en la cadena alimentaria presenta riesgos que comprometen la salud humana y animal. Otra categoría de elementos traza como el cadmio (Cd), mercurio (Hg), arsénico (As) y plomo ( Pb) no están asociados a la fisiología normal ó a estructuras funcionales de los humanos ó animales de producción y su presencia en la cadena alimentaria presenta riesgos que comprometen la salud humana y animal.

10 Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S Macrominerales Se requieren en grandes cantidades (%) Forman parte de la estructura ó son elementos ácido-base Cu, Fe, Mn, Se, Zn, I, Mo, Co, Microminerales <0.001% en el cuerpo Requerimientos <100 mg/kg de alimento. *Se requieren en pequeñas cantidades (ppm) *Son activadores o forman parte de una enzima As, Cr, Mo, Si, Fl, Va Minerales de función Pueden mejorar el crecimiento pero no son un activador enzimático requerido Contaminantes ó elementos radioactivos (algunas regiones geográficas, residuos industriales) Cd, Pb, Hg, As, Se, Mo,

11 11 SALES MOLÉCULAS ORGÁNICAS Ca P Mg K Na Cl S Fe Cu Mn Co I Se Mo Ca++ Fe++ Fe+++ iónicas

12 Particularidades de los minerales I. Reemplazo por intercambio molecular Sr/Ca As/P Cs/K II: Absorción intestinal El Ca es absorbido en la pared intestinal, juntamente con el Sr, Cs, y con el K III. Quelación Ca-Mg-fitato provocan deficiencias de Zn IV. Dilución Cs radioactivo es removido por exceso de K Sr radioactivo es removido por exceso de Ca 12

13 H He LiBe BCNOFNe NaMg AlSiPSClAr KCaSc TiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr RbSrY ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe CsBaLa*HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn FrRaAc**RfDbSgBhHsMtDsRg Lantánidos*CePrNdPmSmEuGdTbDyHoEr TmTm YbLu Actinoides**ThPaUNpPu AmAm CmCm BkCfEsFmMdNoLr 13 4 Elementos orgánicos básicos MacroTraza esenciales No identificada la función biológica

14 14 FUNCIONES DE LOS MINERALES Función plástica y estructural : rol de soporte y mecánico del hueso, resistencia a la torción, resistencia al golpe y a la tensión. Función en músculos, células sanguíneas, órganos internos y enzimas. Función sistémica en equilibrio ácido-base. Homeostasis. Función de hormonas, metalo enzimas, vitaminas.

15 A nivel tisular: Funciones metabólicas: hormona tiroidea Funciones estructurales: huesos A nivel de compuestos : Bioactividad de la Vitamina B12 A nivel ruminal: Función tampón y Presión osmótica Tasa de dilución (aumenta proteosíntesis bacteriana) Componentes celulares de microorganismos Activadores enzimas en microorganismos 15 Ciertas funciones están localizadas

16 Algunos tejidos, órganos y compuestos acumulan minerales específicos Ej: – Hueso (acumula la mayoría del Ca, P, Mg) – Tiroides (acumula el 80% del I corporal) – Vit B12 (contiene la mayoría del Co) Pero se mantienen constantes en el plasma -hay un pool mineral en plasma que debe mantenerse en límites estrechos de concentración para no afectar negativamente la salud y producción Algunos tejidos, órganos y compuestos acumulan minerales específicos Ej: – Hueso (acumula la mayoría del Ca, P, Mg) – Tiroides (acumula el 80% del I corporal) – Vit B12 (contiene la mayoría del Co) Pero se mantienen constantes en el plasma -hay un pool mineral en plasma que debe mantenerse en límites estrechos de concentración para no afectar negativamente la salud y producción 16

17 Estructurales (huesos, dientes): Ca, P, Mg, S, Electrolitos: Na/K, presión osmótica Na, K, Clequilibrio ácido básico Permeabilidad membrana celular: Ca,P, Mg, Na, K, Cl Función neuromuscular: Ca, Mg Energía: P Transporte oxígeno: Fe en hemoglobina Estructurales (huesos, dientes): Ca, P, Mg, S, Electrolitos: Na/K, presión osmótica Na, K, Clequilibrio ácido básico Permeabilidad membrana celular: Ca,P, Mg, Na, K, Cl Función neuromuscular: Ca, Mg Energía: P Transporte oxígeno: Fe en hemoglobina 17 Función/grupo de minerales

18 Cofactores para enzimas: Citocromo (Fe) Ceruloplasmina (Cu) Glutation peroxidasa (Se) Superoxido dismutasa (Zn) Componentes de hormonas: T3, T4 (I) Insulina (S) Componentes de vitaminas: Vit. B12 (Co) Componentes de aminoácidos: Cistina, Cisteina (S) 18

19 Microorganismo del rumen y flora TGI S, K, P, Mg, Fe, Zn, Mo, Co, Na, Cl, Ca 19

20 Interacción de los Minerales Miller, 1979

21 21 Ejemplos de interacción negativa Altos niveles de Mo y S bajan absorción del Cu; Altos niveles de Fe bajan absorción del Zn, Cu y Mn; Altos niveles de Ca reducen absorción de Zn. Absorción de Fe requiere del Cu

22 CARENCIAS Ca Ca P Mg Mg Cl Cl Na Na 22 ESQUELETO FUNCIONAMIENTO ORGANISMO NIVEL PERFORMANCE LECHE HUEVOS CAMADA

23 SUBCARENCIAS oligo 23 $ BAJA CONSUMO BAJA RESISTENCIA A ENFERMEDADES BAJA FECUNDIDAD Y PRODUCCION CONSECUENCIAS ECONOMICAS

24 TOXICIDAD CuSeMo 24 ALTERACION ESQUELETO BAJA ABSORCION INTESTINO BAJA CALIDAD DE LECHE- CALOSTRO MORTALIDAD

25 25 Estructura: 99% huesos y dientes Fluido extracelular e intracelular 1% Funciones: Contracción muscular Impulsos nerviosos HCl Anhidrasa carbónica Hormonas Calcio DEFICIENCIAS Animal joven : Fracturas espontáneas. Articulaciones aumentadas en tamaño, blandas, aumento epífisis Diáfisis arqueadas. Bajo crecimiento del hueso Miembros rígidos Abultamientos en las articulaciones Animal adulto: Osteomalacia Osteoporosis Fiebre de la leche Cáscara huevo fina DEFICIENCIAS Animal joven : Fracturas espontáneas. Articulaciones aumentadas en tamaño, blandas, aumento epífisis Diáfisis arqueadas. Bajo crecimiento del hueso Miembros rígidos Abultamientos en las articulaciones Animal adulto: Osteomalacia Osteoporosis Fiebre de la leche Cáscara huevo fina

26 Homeostasis del calcio vaca produciendo leche Ca sangre: 3 g Lait g/j Perdidas endogenas y fecales g/d Perdidas urinarias 0,5 - 2 g/d Leche g/d PTH + Vit D3 1, 25 (OH)2 D3.

27 Relación Ca:P 1-2:1 Relación Ca:P 1-2:1 Exceso P anula esta relación Exceso P anula esta relación Exceso Mg disminuye absorción Exceso Mg disminuye absorción pH afecta intestinal o ruminal afecta la forma soluble del Ca pH afecta intestinal o ruminal afecta la forma soluble del Ca 27 La eficiencia de absorción baja a mayor cantidad de Ca dieta La eficiencia de absorción baja a mayor cantidad de Ca dieta

28 Coeficiente de absorción del Ca Forrajes: 0,30 (ensilaje de maíz: 0.60) Forrajes: 0,30 (ensilaje de maíz: 0.60) Concentrados: 0,60 Concentrados: 0,60 Piedra caliza: 0,70 Piedra caliza: 0,70 Carbonato de Ca: 0,75 Carbonato de Ca: 0,75 Cloruro de Ca: 0,95 Cloruro de Ca: 0,95 Sulfato de Ca: 0,70 Sulfato de Ca: 0,70 Fosfato Dical: 0,83 Fosfato Dical: 0,83 28

29 FOSFORO FOSFOROEstructura 80-85% huesos y dientes % intracelular y tejidos Fosfolípidos Saliva en rumiantes(tampón) Energía (ADP, ATP) Acido-base, PO4 Presión osmótica 29 Deficiencias Común en pastoreo leguminosas (altas en Ca pobres en P) Sequías Importante ganado de carne Raquitismo, osteomalacia Pica Baja reproducción y crecimiento Baja producción lecheExcesos de Fe, Al, Mg precipitan fosfatos insolubles en intestino. Exceso de Cu y Mo interfieren en la absorción. Parasitismo disminuye P del plasma (ostertagia)

30 Toxicidad animal-ambiente Altos niveles P provoca cálculos renales 30 Altos niveles de P aumentan la excreción al ambiente Eutrofización de aguas

31 Magnesio 31 Estructura % hueso y dientes Actividad neuromuscular Enzimas Membranas celulares 80 % absorbe en rumen con proceso activo de acople al Na+ La máxima absorción requiere energía y Na dieta Deficiencias Contracción muscular, temblores, estrés Animales de alta producción Sistemas intensivos Con alto K y proteínas de alta degradabilidad Tetania de las pasturas

32 Mg Pasturas ricas en K *Mayor sitio de absorción de Mg es el rumen *El Mg se absorbe por diferencia de potencial aún a concentraciones muy bajas pero requiere el Mg en solucion en el fluído ruminal por dos mecanismos: a) Mecanismo dependiente del K+ a) Mecanismo dependiente del K+ b) Mecanismo independiente del K+, transporte pasivo que funciona a alta concentración de Mg en rumen b) Mecanismo independiente del K+, transporte pasivo que funciona a alta concentración de Mg en rumen 32 El K de la pastura depolarisa la membrana apical del epitelio ruminal reduciendo el gradiente eléctrico que permite conducir el Mg a través de la pared, afecta mecanismo a) El K de la pastura depolarisa la membrana apical del epitelio ruminal reduciendo el gradiente eléctrico que permite conducir el Mg a través de la pared, afecta mecanismo a) Martens and Kasebieter 1983 Martens and Kasebieter 1983 Agregando Mg a la dieta actúa sobre el mecanismo b % Mg de la dieta

33 POTASIO Acido-base Catión intracelular Excitabilidad nerviosa y muscular Metabolismo carbohidratos Absorción rumen e Intestino delgado 33 Deficiencias Forrajes con alto contenido de K Dietas altas en energía Granos oleaginosas Letargia con coma y muerte Deficiencias Forrajes con alto contenido de K Dietas altas en energía Granos oleaginosas Letargia con coma y muerte A pastoreo no es necesario suplementar En feed lot si

34 Na y Cl 34 Mineral más suplementado Varia entre especies Aves: 0.3 % Cerdos: % Caballos: altos requerimientos por la transpiración Deficiencias Apetito específico sal Emaciación Deficiencias Apetito específico sal Emaciación Toxicidad Monogástricos a > 8 % Toxicidad Monogástricos a > 8 % Equilibrio hídrico Presión osmótica Acido-base Na+: cation Bomba de sodio Absorción de azúcares y aminoácidos Cl- : anión secreción HCl Equilibrio hídrico Presión osmótica Acido-base Na+: cation Bomba de sodio Absorción de azúcares y aminoácidos Cl- : anión secreción HCl

35 Azufre Estructuras de función Proteínas con azufre Biotina, tiamina InsulinaCartílagosHuesosTendones 35 Deficiencias Reducción microorganismos rumen Síntesis proteína microbiana reducida. Predominan los que no utilizan lactatos. Aumentan lactatos (semeja acidosis). Apetito reducido. Pérdida de peso. Debilidad. Salivación excesiva. Lagrimeo. Emaciación. Baja producción láctea. Fertilidad disminuida. Deficiencias Reducción microorganismos rumen Síntesis proteína microbiana reducida. Predominan los que no utilizan lactatos. Aumentan lactatos (semeja acidosis). Apetito reducido. Pérdida de peso. Debilidad. Salivación excesiva. Lagrimeo. Emaciación. Baja producción láctea. Fertilidad disminuida.

36 Requerimientos especiales de S Requerimientos de S es de unos 10 g/día Agua bebida vacas toleran hasta 4 g/l de sulfato Novillos hasta 2,5 g/l sin mucho calor. Ca atenúa efecto sulfatos. (1 Ca:1,5 sulfato) Ca atenúa efecto sulfatos. (1 Ca:1,5 sulfato) Con urea: N 10:S 1 (3 g S en polvo cada 100 g urea) Con urea: N 10:S 1 (3 g S en polvo cada 100 g urea) Importante cuando se usan fuentes de N no proteicas Importante cuando se usan fuentes de N no proteicas Feedlot Feedlot 36

37 Metabolismo del hierro. Metabolismo del hierro. Respiración celular. Respiración celular. Integración del tejido conectivo. Integración del tejido conectivo. Formación del sistema nervioso. Formación del sistema nervioso. Reproducción. Reproducción. Sistema inmune Sistema inmune Síntesis de Hemoglobina Síntesis de Hemoglobina 37 Cobre Deficiencias Por alto contenidos de Mo ó S Lesiones en hígado ovinos Despigmentación pelo Pérdida de lana Parálisis de cuarto trasero cerdos Baja performance reproductores Deficiencias Por alto contenidos de Mo ó S Lesiones en hígado ovinos Despigmentación pelo Pérdida de lana Parálisis de cuarto trasero cerdos Baja performance reproductores

38 Toxicidad Especie Rumiantes más sensibles ovino>caprino>bovinoRaza Ovina : Suffolk y Texel Perros : Bedlington terrier Edad Jóvenes más sensibles Estado nutricional Carencias Fe, Ca, Zn, Mo SaludParasitismo

39 Toxicidad 39

40 Origen del Cu en la dieta Complementos minerales / vitaminicos Producto bovino ó porcino dado a ovinos Alimento completo bovino dado a ovinos Pastura contaminada ó crecida en campos tratados con efluentes de cerdos o aves Pastura contaminada fungicidas CuSO 4 Suelos viñas convertidos a praderas ovejas

41 Selenio 41 GPx Vitamina E Estado de salud Calidad del calostro Calidad de carne Deficiencias Músculo blanco Distrofia muscular nutricional Músculo blanco por depósito de sales de Ca-P Dificultad para contraer sus musculos Alta mortandad

42 Requerimientos especiales Se Calostro: la composición es dependiente del Se y GPx Calostro: la composición es dependiente del Se y GPx Carne : formación del músculo en ganado de masa muscular desarrollada Carne : formación del músculo en ganado de masa muscular desarrollada 42

43 Esencialidad vs toxicidad Se Deficiencias pueden aparecer a menos de 0.1 ppm MS Deficiencias pueden aparecer a menos de 0.1 ppm MS Toxicidad tiene un margen superior de 0.5 ppm MS Toxicidad tiene un margen superior de 0.5 ppm MS 5 ppm es alta toxicidad 5 ppm es alta toxicidad Pezuñas y cascos alargados, pérdida de la cola y crin caballo, dificultad de caminar, terneros nacen con pezuñas deformadas Pezuñas y cascos alargados, pérdida de la cola y crin caballo, dificultad de caminar, terneros nacen con pezuñas deformadas 43

44 Contenido en pasturas Valores normales en forrajes 0.1 ppm Pasturas seleníferas tienen más de 5 a 20 ppm Límite máximo tolerable: 2 mg/kg MS 44

45 Requerimientos minerales 45 Método factorial: Suma de los requerimientos estimados para las actividades fisiológicas, dividida por el coeficiente de absorción: Suma de los requerimientos estimados para las actividades fisiológicas, dividida por el coeficiente de absorción: Σ (Mantenimiento basado en peso vivo + Crecimiento + Preñez + Producción de leche + (contenido en la leche) + Pérdidas endógenas + en heces y orina + Requerimientos de población microbiana) / Coef. Absorción

46 REQUERIMIENTOS MINERALES Cantidad de P en leche y ganancia de peso puede determinarse con alto grado de precisión Requerimientos de mantenimiento y coeficientes de absorción usados en el modelo son potenciales fuentes de error 46 Ejemplo para el P

47 47 Calculo de Requerimiento de P NRC (2001) 354 kg novillo ganando 1.89 kg/d 9.65 kg MS /d P requerido 0.26% de la dieta o 22.8 g/d P requerimiento g/d Mantenimiento (354 kg x 16mg P/kg PV) 5.7 Crecimiento (3.9g P/100g proteina ganada) 9.8 Requerimiento de P Absorbido 15.5 Requerimiento P diario (15.5 ÷ 0.68 Coef Abs Verd P) 22.8

48 Requerimientos P ganado de leche NRC (2001) 48 Mantenimiento 1.0 g P/kg MS I (Endogeno fecal) g P/kg PV (orina) Crecimiento 8.3 g P/kg ganado a 100 kg PV 6.2 g P/kg ganado a 500 kg PV Gestación 1.9 g/d a 190 días gestación 5.4 g/d a 280 días gestación Lactación 0.90 g P/kg leche Absorción 64% forrajes 70% concentrado

49 Requerimientos de Ca total en la dieta Cons. MS [ Ca %] Disp. % Ca total Cons. MS [ Ca %] Disp. % Ca total Pasto: 9 kg * 0.30 * 30 = 8,1 Pasto: 9 kg * 0.30 * 30 = 8,1 Conc.: 7 kg * 0.80 * 60 = 33,6 Conc.: 7 kg * 0.80 * 60 = 33,6 Mineral: 100 g * 22 * 75 = 16,5 Mineral: 100 g * 22 * 75 = 16,5 Total disponible = 58,2 g Total disponible = 58,2 g Total en la dieta 58.2/55% 105g Total en la dieta 58.2/55% 105g 49

50 Minerales en alimentos Suplementación y suplementos Suplementación y suplementos 50

51 CONTENIDOS MINERALES TIPO PLANTA SUELO Y FERTILIZACION ESTACION AÑO 51

52 52

53 53

54 Algunos factores que afectan la biodisponibilidad Solubilidad del mineral * forma química * forma química * pH intestinal * pH intestinal * iones presentes * iones presentes Componentes de la dieta * fitatos * fitatos * fibras * fibras Procesamiento del alimento 54

55 55 Biodisponibilidad fuentes minerales

56 Suplementos de calcio y fósforo 56

57 Fuentes de calcio Características químicas No menos de % de carbonato de calcio No menos de % de carbonato de calcio No más del 2 % de carbonato de magnesio No más del 2 % de carbonato de magnesio Libre de sustancias tóxicas Libre de sustancias tóxicas 57

58 Biodisponibilidad del calcio en los suplementos El calcio de las harinas de hueso y harinas de carne y hueso es de alta biodisponibilidad, teniendo en cuenta que la partícula gruesa presenta mayor interés para la utilización digestiva del calcio en la ponedora. El calcio de las harinas de hueso y harinas de carne y hueso es de alta biodisponibilidad, teniendo en cuenta que la partícula gruesa presenta mayor interés para la utilización digestiva del calcio en la ponedora. El calcio de las dolomitas se absorbe mal por la presencia de Mg en exceso. El calcio de las dolomitas se absorbe mal por la presencia de Mg en exceso. 58

59 Calcitas En el Uruguay hay varios yacimientos de piedra calcítica con aptitud para ser utilizada como suplemento mineral en monogástricos, sin embargo, la calidad nutricional es diferente dependiendo de la composición de la roca original y puede contener otros minerales traza que pueden afectar el balance mineral del animal En el Uruguay hay varios yacimientos de piedra calcítica con aptitud para ser utilizada como suplemento mineral en monogástricos, sin embargo, la calidad nutricional es diferente dependiendo de la composición de la roca original y puede contener otros minerales traza que pueden afectar el balance mineral del animal 59

60 Calcitas del Uruguay Dependiendo del origen pueden presentar de 80 a 95 % de carbonato de calcio y de % de calcio. Dependiendo del origen pueden presentar de 80 a 95 % de carbonato de calcio y de % de calcio. Se presenta comercialmente en polvo fino o partículas gruesas de 1-2 mm. Se presenta comercialmente en polvo fino o partículas gruesas de 1-2 mm. El color puede variar de gris a blancuzco dependiendo del origen. El color puede variar de gris a blancuzco dependiendo del origen. No tiene una composición química estándar. No tiene una composición química estándar. 60

61 Conchillas del Uruguay Las conchillas es un material de origen sedimentario que proviene de caparazones de moluscos de río ó mar. Las mismas se muelen en distintos tamaños de partículas, 4 mm para aves o fino para otras especies. Las conchillas es un material de origen sedimentario que proviene de caparazones de moluscos de río ó mar. Las mismas se muelen en distintos tamaños de partículas, 4 mm para aves o fino para otras especies. La biodisponibilidad del calcio es mayor en estas fuentes y mejor aún cuando la partícula es mayor. La biodisponibilidad del calcio es mayor en estas fuentes y mejor aún cuando la partícula es mayor. 61

62 Fraile MuertoLaguna del SaucePaysanduConchillas ABABABAB Ca CO3, g.kg Ca, g.kg Mg, g.kg Na, g.kg K, g.kg Al, mg.kg Fe, mg.kg Mn, mg.kg Calidad nutricional de las calcitas (origen Fraile Muerto, Laguna del Sauce y Paysandú) y conchillas (origen Conchillas) del Uruguay A y B= partidas anuales del mismo origen Cabrera et al (2007). Journal of animal nutrition 62

63 Biodisponibilidad del calcio de las calcitas y conchillas del Uruguay. Cabrera et al 2007 Fuente de calcioCa bioutilizable (%) Calcita Fraile Muerto 70,3 Calcita Laguna del Sauce 68,5 Calcita Paysandu70,0 Conchilla de Conchillas 81,2 Carbonato de Calcio, USP referencia 85,7 63

64 Fuentes de fósforo Características químicas Al menos 90 % del P tiene que ser P disponible Al menos 90 % del P tiene que ser P disponible Menos del 0.2 % fluorina Menos del 0.2 % fluorina Presencia de Vanadio sobre todo en fosfato de roca y harinas animales Presencia de Vanadio sobre todo en fosfato de roca y harinas animales Las formas animales son de mejor biodisponibilidad para el P pero dependiendo del tamaño de partícula (Cabrera.pdf) Las formas animales son de mejor biodisponibilidad para el P pero dependiendo del tamaño de partícula (Cabrera.pdf) Las formas inorgánicas minerales varían en calidad nutricional y es necesario siempre informarse de su calidad Las formas inorgánicas minerales varían en calidad nutricional y es necesario siempre informarse de su calidad 64

65 Harinas animales Harina de pescado, harina de carne y harina de carne y hueso son excelentes fuentes de fósforo de alta biodisponibilidad pero su problema lo constituye : Harina de pescado, harina de carne y harina de carne y hueso son excelentes fuentes de fósforo de alta biodisponibilidad pero su problema lo constituye : la variabilidad en composición de las partidas la variabilidad en composición de las partidas El tamaño de la partícula El tamaño de la partícula La cocción excesiva que puede formar pirofosfatos no biodisponibles La cocción excesiva que puede formar pirofosfatos no biodisponibles 65

66 Fósforo vegetal Baja disponibilidad para monogástricos aunque esto es muy variable Baja disponibilidad para monogástricos aunque esto es muy variable Rumen tiene fitasas Rumen tiene fitasas Maíz…. 14 % del P es disponible Maíz…. 14 % del P es disponible Harina de soja…. 21% Harina de soja…. 21% Afrechillo…..34 % Afrechillo…..34 % Se promueve el uso de fitasas para aprovechar mejor el P vegetal. Se promueve el uso de fitasas para aprovechar mejor el P vegetal. 66

67 Fosfatos Los fosfatos provienen de la roca fosfórica y se produce con más o menos grado de extracción diferentes clases de fosfatos : Los fosfatos provienen de la roca fosfórica y se produce con más o menos grado de extracción diferentes clases de fosfatos : Monocálcicos Monocálcicos Bicálcicos Bicálcicos Monobicálcicos Monobicálcicos Fosfatos de roca desfluorinado Fosfatos de roca desfluorinado 67

68 Calidad de los fosfatos De los fosfatos monocálcicos y bicálcicos que llegan a Uruguay la mayoría no llena los requisitos nutricionales de calidad: De los fosfatos monocálcicos y bicálcicos que llegan a Uruguay la mayoría no llena los requisitos nutricionales de calidad: Solubilidad en agua mayor al 80 % para los fosfatos monocálcicos : este requisito sólo lo llenan el 20 % de los fosfatos importados, esto es indicativo de que son mezclas de mono y bicálcicos. Solubilidad en agua mayor al 80 % para los fosfatos monocálcicos : este requisito sólo lo llenan el 20 % de los fosfatos importados, esto es indicativo de que son mezclas de mono y bicálcicos. pH: los mono tienen pH bajo y los bi tienen pH más alcalinos lo cual los hace reaccionar más en las mezclas de sales minerales para bovinos disminuyendo la utilización de los otros minerale. pH: los mono tienen pH bajo y los bi tienen pH más alcalinos lo cual los hace reaccionar más en las mezclas de sales minerales para bovinos disminuyendo la utilización de los otros minerale. Se observó en los bicálcos presencia de mezclas de fosfatos insolubles como desfluorindo y tricálcico. Se observó en los bicálcos presencia de mezclas de fosfatos insolubles como desfluorindo y tricálcico. 68

69 Biodisponibilidad del P en los fosfatos La utilización biológica del P del fosfato monocálcico es 2 veces la del fosfato bicálcicos en los fosfatos comercializados en Uruguay. La utilización biológica del P del fosfato monocálcico es 2 veces la del fosfato bicálcicos en los fosfatos comercializados en Uruguay. Además los tenores de Cd y Pb son algo mayores a los recomendado Además los tenores de Cd y Pb son algo mayores a los recomendado 69

70 FUENTE - inorgánicas - formas fíticas - formas coloidales pH INTESTINAL pH > 6.5 disminuye absorción de P y Ca se forman insolubles se forman quelatos RELACION Ca/P DE 2:1 CONTENIDO DE VIT D3 DIETA ALTO FIBRA NO DIGESTIBLE EN LA DIETA, ATRAPA CATIONES 70

71 Interacciones entre minerales Este es el aspecto más importante cuando se maneja suplementación mineral en animales de producción, ya que utilizando una fuente mineral poco adecuada podemos interferir en la absorción de otro mineral. Este es el aspecto más importante cuando se maneja suplementación mineral en animales de producción, ya que utilizando una fuente mineral poco adecuada podemos interferir en la absorción de otro mineral. Ejemplo de los fosfatos bicálcicos y de la quelación del Zn, que provocaría deficiencia de Zn como respuesta inmediata. Ejemplo de los fosfatos bicálcicos y de la quelación del Zn, que provocaría deficiencia de Zn como respuesta inmediata. 71

72 MEZCLAS MINERALES

73 Factores que afectan el consumo del suplemento mineral Tipo de suelos y pasturas Suplementos energético –proteicos Época del año y clima Estado productivo del animal lEdad Individualidad Calidad del agua de bebida (contenido de sal 4g/l) Consumo reciente de suplemento mineral Deficiencias que posea el animal lPalatabilidad de la mezcla mineral Presentación de las mezclas minerales Estado de los suplementos minerales a campo Distancias al lugar donde se encuentra la mezcla

74 Características de una mezcla mineral de buena calidad para consumo voluntario del ganado vacuno a pastoreo 1º) Debe contener un mínimo de 6 a 8 % de fósforo. En zonas donde los forrajes contienen regularmente menos del 0,20 % de fósforo deberá contener más de 8 a 10 % de fósforo. 1º) Debe contener un mínimo de 6 a 8 % de fósforo. En zonas donde los forrajes contienen regularmente menos del 0,20 % de fósforo deberá contener más de 8 a 10 % de fósforo. 2º) La relación calcio-fósforo no debe ser superior a 2:1. 2º) La relación calcio-fósforo no debe ser superior a 2:1. 3º) Debe cubrir una proporción significativa (mínimo 50 %) de las necesidades totales diarias de cobre, cinc, cobalto, iodo y manganeso. 3º) Debe cubrir una proporción significativa (mínimo 50 %) de las necesidades totales diarias de cobre, cinc, cobalto, iodo y manganeso. 4º) En regiones con una deficiencia conocida de ciertos oligoelementos, deberá proveer el 100 % o más de las necesidades diarias de los mismos. 4º) En regiones con una deficiencia conocida de ciertos oligoelementos, deberá proveer el 100 % o más de las necesidades diarias de los mismos.

75 Además….. 5º) Debe estar formada por sales minerales de alta calidad, que contengan las formas más biodisponibles de cada elemento mineral. 5º) Debe estar formada por sales minerales de alta calidad, que contengan las formas más biodisponibles de cada elemento mineral. 6º) No debe contener sales minerales con metales pesados u otros elementos tóxicos. No debe ser portadora de agentes productores de enfermedades. 6º) No debe contener sales minerales con metales pesados u otros elementos tóxicos. No debe ser portadora de agentes productores de enfermedades. 7º) Debe estar formulada de tal manera que su palatabilidad permita un consumo suficiente para cubrir las necesidades. 7º) Debe estar formulada de tal manera que su palatabilidad permita un consumo suficiente para cubrir las necesidades. 8º) Debe tener garantías de control de calidad en cuanto a la exactitud de las cantidades indicadas en la etiqueta. 8º) Debe tener garantías de control de calidad en cuanto a la exactitud de las cantidades indicadas en la etiqueta. 9º) Las partículas deben tener un tamaño uniformemente aceptable, que permita un buen mezclado y estabilidad, sin que estratifique la mezcla. 9º) Las partículas deben tener un tamaño uniformemente aceptable, que permita un buen mezclado y estabilidad, sin que estratifique la mezcla. 10º) Debe ser estable bajo condiciones de almacenamiento y ante factores climáticos durante el suministro. 10º) Debe ser estable bajo condiciones de almacenamiento y ante factores climáticos durante el suministro. 75

76 Proporciones de fósforo, calcio y cloruro de sodio en una provisión dietética mineral básica correcta Fósforo total Mínimo % Calcio total Mínimo 12 % Cloruro de sodio % (mínimo 25 %) Relación aproximada máxima Ca:P = 2:1 para animales a pastoreo

77 77 Soporte fibroso: precio, disponibilidad. Soporte fibroso: precio, disponibilidad. Melaza: Melaza: Para asegurar un buen endurecimiento de la mezcla, la melaza debe tener por lo menos un grado BRIX de 80 o más. Puede diluirse en un poco de agua si esta demasiado densa. Niveles máximos de 45 % Para asegurar un buen endurecimiento de la mezcla, la melaza debe tener por lo menos un grado BRIX de 80 o más. Puede diluirse en un poco de agua si esta demasiado densa. Niveles máximos de 45 % Sal: sal común Sal: sal común NNP (urea), tortas o harinas oleaginosas, cama de pollo, otras fuentes proteicas. NNP (urea), tortas o harinas oleaginosas, cama de pollo, otras fuentes proteicas. Urea de 5 a 20 % Urea de 5 a 20 % Formulación de mezclas minerales: componentes de base

78 Soporte fibroso La base de la tecnología de los bloques: es la reacción entre la cal viva(o el agente ligante) y los ácidos orgánicos de la melaza, la cual en la presencia de una fuente de fibra de baja densidad (alta área de superficie), facilita el proceso de solidificación, por ello un punto clave es la selección de la fuente de fibra como afrechos o forrajes secos. La base de la tecnología de los bloques: es la reacción entre la cal viva(o el agente ligante) y los ácidos orgánicos de la melaza, la cual en la presencia de una fuente de fibra de baja densidad (alta área de superficie), facilita el proceso de solidificación, por ello un punto clave es la selección de la fuente de fibra como afrechos o forrajes secos. Propiedades físicas (estructura-forma): Propiedades físicas (estructura-forma): Subproductos agroindustriales: salvado de trigo o de arroz, pulidura de arroz, cascarilla de semilla de algodón, bagazo de caña, cascarilla de cacao, cascarilla de maní. Subproductos agroindustriales: salvado de trigo o de arroz, pulidura de arroz, cascarilla de semilla de algodón, bagazo de caña, cascarilla de cacao, cascarilla de maní. Pueden ser una excelente fuente de proteína sobrepasante y de energía para los rumiantes. El salvado de trigo o de arroz : tiene múltiples propósitos en el bloque. Ellos proveen algunos nutrientes claves incluyendo grasa, proteína y fósforo, actúan como un absorbente de la humedad contenida en la melaza y da estructura al bloque. Pueden ser una excelente fuente de proteína sobrepasante y de energía para los rumiantes. El salvado de trigo o de arroz : tiene múltiples propósitos en el bloque. Ellos proveen algunos nutrientes claves incluyendo grasa, proteína y fósforo, actúan como un absorbente de la humedad contenida en la melaza y da estructura al bloque. Debe ser usado seco y finamente molido. en un 5 – 35%. Debe ser usado seco y finamente molido. en un 5 – 35%. 78

79 50 g de mezcla para consumo de 10 kg MS 50 g de mezcla para consumo de 10 kg MS Se ajusta en función de la cantidad de MS ingerida Se ajusta en función de la cantidad de MS ingerida De los requerimientos del animal De los requerimientos del animal 79

80 Proceso frío: Proceso frío: Como lo ha descrito Sansoucy (1988): en un mezclador horizontal con paletas con doble eje, que se usa para mezclar los ingredientes en el siguiente orden de introducción: melaza (50%), urea (10%), sal (5%), óxido de calcio (10%) y salvado (25%), Como lo ha descrito Sansoucy (1988): en un mezclador horizontal con paletas con doble eje, que se usa para mezclar los ingredientes en el siguiente orden de introducción: melaza (50%), urea (10%), sal (5%), óxido de calcio (10%) y salvado (25%), 80

81 81 Calcio y Fósforo : 50 % de harina de hueso calcinada buena para proveer un mínimo de 6 % de fósforo y un 12 % de calcio. Cobre 0,310 % de sulfato de cobre. En regiones con deficiencias de cobre, se deberá proveer el 100 % de las necesidades. Si hay alto contenido de molibdeno en las pasturas, elevar 3 a 5 veces la dosis indicada, o aún más (2 %) si se considera necesario por carencia manifiesta. Cobalto 0,004 % de sulfato de cobalto. Si la deficiencia es severa, puede agregarse 0,15 % de sulfato de cobalto. Manganeso 0,480 % de óxido manganoso. En regiones pobres en manganeso, elevar al doble. Cinc 0,447 % de carbonato de cinc. En regiones pobres en cinc, elevar al doble. Yodo 0,007 % de iodato de calcio. En zonas deficientes en iodo, elevar al doble o triple esta cantidad. Cálculos

82 Azufre 7 % aproximadamente de sulfato de calcio (yeso) para cubrir alrededor del 10 % de los requerimientos. En caso de deficiencia marcada, elevar a un %. Donde existan sulfatos en cantidades elevadas en el agua de bebida, calcular lo aportado por el agua. Cuando se provee nitrógeno no proteico, administrar 15 g de sulfato de calcio c/100 g de urea o 1 g de azufre c/15 g de nitrógeno no proteico. Azufre 7 % aproximadamente de sulfato de calcio (yeso) para cubrir alrededor del 10 % de los requerimientos. En caso de deficiencia marcada, elevar a un %. Donde existan sulfatos en cantidades elevadas en el agua de bebida, calcular lo aportado por el agua. Cuando se provee nitrógeno no proteico, administrar 15 g de sulfato de calcio c/100 g de urea o 1 g de azufre c/15 g de nitrógeno no proteico. Magnesio 10 % a 25 % de óxido de magnesio cuando existan problemas de hipomagnesemia, o 50 a 60 g/día/animal con ración. Magnesio 10 % a 25 % de óxido de magnesio cuando existan problemas de hipomagnesemia, o 50 a 60 g/día/animal con ración. Cloro y sodio 31,752 % de cloruro de sodio (sal común). Cloro y sodio 31,752 % de cloruro de sodio (sal común). Total 100,00 % Total 100,00 % 82 Sigue……..


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