Didelė dalis gamtoje aptinkamų mineralinių elementų randama gyvūnų audiniuose, tačiau manoma, kad dauguma jų neatlieka svarbių funkcijų gyvūno metabolizmui ir tiesiog yra pašaro sudedamoji dalis.

Esminiais mineraliniais elementais vadinami tik tie, kurie dalyvauja organizmo metabolizmo reakcijose. Jų svarba gyvulio sveikatingumui ir produktyvumui labai didelė.

Mineralai yra neorganinės medžiagos, kurių, kitaip nei angliavandenių, riebalų rūgščių ar aminorūgščių, gyvūno organizmas nesintetina ir neskaido. Gyvūnų audiniuose ir pašaruose randami 47 skirtingi elementai. Dalis jų aptinkama didelėmis koncentracijomis (≥ 400 mg/ kg kūno svorio) ir yra vadinami makroelementais: natris, kalis, chloras, kalcis, fosforas, siera ir magnis. Taip pat gyvūno organizme yra apie 40 mineralinių medžiagų, randamų mažomis koncentracijomis (< 100 mg/kg kūno svorio), vadinamų mikroelementais. Iki šiol yra išskiriama 16 svarbiausių mikroelementų, būtinų fiziologinėms funkcijoms palaikyti: geležis, varis, kobaltas, manganas, cinkas, jodas, selenas, molibdenas, chromas, fluoras, alavas, vanadis, silicis, nikelis, boras ir bromas.

Šie išvardyti mikro- ir makroelementai laikomi esminiais organizmo elementais. Kai jų trūksta ar yra per daug, atsiranda specifinių simptomų: mažėja pašaro suvartojimas, sutrinka gyvulio augimas ir vystymasis, gali ištikti mirtis.

Mineralų tarpusavio sąveikos svarba

Mineralai dalyvauja daugelyje fiziologinių ir metabolinių virsmų. Beveik visi jie pasižymi viena ar keliomis katalizinėmis ląstelių funkcijomis.

Kalcis, fosforas yra pagrindiniai kaulų ir dantų struktūriniai elementai, palaikantys kūno mechaninį stabilumą, siera yra būtina struktūrinių baltymų sudedamoji dalis. Natris, kalis ir chloras pasižymi elektrocheminėmis organizmo funkcijomis – svarbūs kūno elektrolitai ląstelių elektrinių potencialų pokyčiams, rūgščių ir šarmų balansui ir osmosiniam slėgiui palaikyti. Dalis atlieka ląstelių membranų moduliatorių funkcijas, reguliuodami pralaidumą, jautrumą, medžiagų transportavimą, dalyvauja maisto medžiagų pasisavinime, virškinimo procesuose ir t. t.

Reguliacinę funkciją atliekantys elementai kontroliuoja ląstelių dauginimosi ir diferenciacijos procesus – cinkas veikia ląstelių genetinės medžiagos transkripcijos procesus. Neretai vienas elementas atlieka kelias funkcijas, pavyzdžiui, magnis turi katalizinių, struktūrinių ir elektrocheminių savybių. Kiti elementai veikia specifiškai. Geležis yra esminė hemoglobino sudedamoji dalis, kobaltas įeina į vitamino B12 sandarą, jodas naudojamas skydliaukės hormono tiroksino sintezei.

Kai kurie elementai, pavyzdžiui, kalcis ir molibdenas, gali trikdyti kitų elementų pasisavinimą, transportavimą, funkcijas, kaupimą ar išskyrimą. Jų tarpusavio sąveikos būdų yra daug, bet trys svarbiausi – neįsisavinamų junginių suformavimas, konkurencija dėl apykaitos kelių ir metalus prijungiančių baltymų aktyvavimas. Šios mineralų tarpusavio sąveikos yra svarbus veiksnys vertinant gyvulio mitybą ir elementų disbalansą ir skiriant jį nuo paprasčiausio elementų trūkumo.

Elementų trūkumas ir perteklius žalingi

Svarbu suprasti, kad ne tik elementų stygius, bet ir perteklius yra žalingas gyvūno organizmui. Daugumos elementų perteklius yra toksiškas, sukelia ligas ar net mirtį. Tai ypač svarbu kalbant apie varį, seleną, molibdeną, fluorą, vanadį, arseną. Organizmas negeba veiksmingai išskirti vario, net duodamas mažomis perteklinėmis dozėmis jis kaupiasi ir, laikui bėgant, sukelia toksinius apsinuodijimo simptomus. Bet kurios dietos papildymas mineralais visada turėtų būti tinkamai įvertintas ir pritaikytas konkrečiam gyvūnui.

Mineralų funkcijos atliekamos, kai pakankami jų kiekiai absorbuojami ir sukaupiami tinkamam augimui, vystymuisi ir reprodukcijai, prarastiems elementams atkurti. Sunkiau dirbantys gyvūnai prakaituodami linkę prarasti natrį, kalį ir chlorą, kartu dėl padidėjusio deguonies poreikio, manoma, prarandamas ir selenas, veikiantis kaip antioksidantas.

Apvaisintoms patelėms mineralų poreikis didėja augant vaisiui, susidarant placentai, vaisiaus skysčiams, ypač paskutiniajame vaisingumo etape didėja kalcio, seleno, vario poreikis. Greitai augantiems gyvūnams svarbus kalcio ir fosforo balanso palaikymas. Kai racione trūksta prarastų elementų ir išsenka jų rezervas, kyla tam tikri simptomai.

Mineralų poveikis organizmo funkcijoms

Organizme yra daug kalcio telkinių, jis esminė kaulų ir dantų sudedamoji dalis. Kai trūksta šio elemento, sutrinka augančių gyvūnų kaulų formavimasis ir atsiranda rachitas, o suaugusiems – osteomaliacija. Šiuos sutrikimus gali lemti ne tik kalcio trūkumas, bet ir kalcio bei fosforo balanso sutrikimas, vitamino D ar fosforo trūkumas. Laktuojančioms patelėms dėl sumažėjusio kalcio kiekio serume neretai pasireiškia pogimdyvinė parezė. Kai trūksta fosforo, prastėja vaisingumas, sutrinka ruja.

Kalio trūkumas pasitaiko retai, tačiau tai labai pavojinga: sutrinka augimas, atsiranda silpnumas, paralyžius ar net mirtis. Pavojinga ir hipomagnezinė tetanija dėl elementų antagonizmo. Kai trūksta natrio dėl osmosinio slėgio sutrikdymo, gyvūnui gali pasireikšti dehidratacija, jis blogai pasisavins pašarus, o tai lems bendrą sveikatos būklės blogėjimą.

Daugiausia sieros organizme randama baltymuose, ji yra kremzlinio, sausgyslinio, kaulinio audinio sudedamoji dalis, įsisavinama maisto baltymais, tad elemento trūkumas retas. Dažniau pasireiškia apsinuodijimas siera – sukeliamas nervų ir kvėpavimo sistemos nepakankamumas, virškinamojo trakto motorikos sutrikimas. Magnio trūkumas suaugusiems gyvūnams sukelia hipomagnezinę tetaniją, tremorą ir konvulsijas. Geležies poreikis didėja vaikingumo laikotarpiu, kraujuojant, gaunant didelius kiekius vario, jo trūkumas sukelia anemiją.

Vario trūkumas trikdo organizmo gebą absorbuoti geležį, ją mobilizuoti, pažeidžiamos fermentinės organizmo sistemos, sukeliama anemija, pasireiškia prastas augimas, nevaisingumas, pažeidžiamas virškinamasis traktas ir sutrinka nervų sistema. Šio elemento perteklius dėl didelių kumuliacinių savybių pažeidžia kepenis, sukelia vadinamąją vario toksikozę.

Kobaltas yra svarbi vitamino B12 sudedamoji dalis, svarbus virškinamojo trakto organizmams, trūkumas pasireiškia svorio kritimu, raumenų silpnumu, stipria anemija ir galiausiai mirtimi. Jodas – elementas, kuris svarbus skydliaukės hormonų sintezei. Kai trūksta jodo, atsiranda skydliaukės hipertrofija, patelės atveda beplaukius, silpnus palikuonis, sutrinka smegenų vystymasis, ruja, prastėja spermos kokybė.

Manganas yra svarbus fermentų aktyviklis, o jo kiekiai organizme kaupiami labai maži. Kai trūksta mangano, sulėtėja augimas, sutrinka skeleto vystymasis, kyla naujagimių ataksija ir reprodukcinių sutrikimų. Cinko randama beveik visuose gyvūno audiniuose, jis svarbus fermentinėms sistemoms, ląstelių replikacijai, diferenciacijai, hormoninei ir imuninei reguliacijai. Cinko trūkumas sukelia odos ir sąnarių pažeidimus, apetito praradimą. Selenas svarbus elementas, pasižymintis antioksidaciniu poveikiu, veikia imuninę sistemą ir saugo nuo sunkiųjų metalų toksiškumo. Kai jo trūksta, kyla miopatijos. Chromas svarbus gliukozės apykaitoje, lipidų sintezėje, nukleorūgščių metabolizme. Kai trūksta chromo, prastėja reprodukcinės savybės, imuninis atsakas, didėja jauniklių mirtingumas.

Mineralinių elementų trūkumas veikia daugelį organizmo sistemų ir, norint išvengti arba gydyti trūkumo sukeltus simptomus, svarbu atsižvelgti į esamus kiekius organizme ir elementų netekimo mastą. Palaikant ar atkuriant elemento, atliekančio kelias funkcijas, kiekį organizme, svarbu nustatyti tinkamą kiekį – vienai funkcijai palaikyti reikalingo kiekio gali nepakakti kitai funkcijai palaikyti. Tiek, kiek reikia greitai augantiems ir greitai realizuojamiems gyvūnams, gali nepakakti ilgiau veisimui laikomiems gyvūnams.

Gyvūno organizme mineralai kaupiami skirtingomis formomis. Centrinis rezervas yra kraujo plazma, iš kurios vyksta elementų paskirstymas į kaupimo depus. Iš jų, esant poreikiui, elementai vėl grąžinami į plazmą. Elemento trūkumas pasireiškia keliais etapais: atsargų depuose išsekimu, kai elemento pradeda trūkti kraujyje; disfunkcija, kai sutrinka nuo elemento priklausomos funkcijos; liga, kai pasireiškia trūkumo sukelti klinikiniai simptomai. Trūkumui nustatyti renkami mėginiai, atsižvelgiant į numanomo elemento deficitą ir tyrimo tikslą.

Tik subalansavus racioną, užtikrinant jame tinkamus mineralinių medžiagų kiekius ir anksti diagnozavus trūkumus, galima išvengti elementų deficito sukeliamų negalavimų. Dėl nebrangių ir lengvų tyrimo metodų galima gyvūnų stebėsena ir išankstinė ligų diagnostika, taip pat produkcijos ir realizacijos gerinimas, parenkant tinkamus priedus optimalioms organizmo funkcijoms palaikyti.