2 TIPOS DE FUENTES MINERALES Y MECANISMOS DE ABSORCION FUENTES MINERALES El aporte de minerales a los animales para cubrir sus necesidades de producción se realiza de forma natural a partir de los minerales contenidos en los alimentos y el agua, y de forma adicional a partir de preparados especiales que compensan las posibles carencias de los mismos. Estos preparados especiales se conocen universalmente como correctores minerales, e incluyen macrominerales, microminerales y complejos vitamínicos. Los correctores con los tres grupos se conocen como macrocorrectores, mientras que aquellos que solo incorporan los dos últimos son los microcorrectores. Los minerales que se incorporan en los correctores pueden tener una doble procedencia: sales inorgánicas o sales orgánicas. Las sales inorgánicas proceden de la reacción química entre un ácido y una base, formando una sal y agua. Ejemplo: H2SO4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2 H2O donde el H2SO4 es el ácido sulfúrico (ácido) y el Zn(OH)2 es el hidróxido de zinc (base). Estas sales están unidas por enlaces iónicos, y son enlaces relativamente débiles. Cada uno de los componentes de la sal se conoce como ION, y se caracteriza por tener una carga eléctrica que permite la unión anterior. Así, en el ejemplo de antes, la sal sulfato de zinc esta formada por +2 la unión del ion zinc que tiene dos cargas positivas (Zn ) y el ion sulfato, con dos cargas negativas -2 (SO4 ). Cuando estas sales se introducen en agua a pH < 7 se produce el fenómeno de la disociación, es decir, la sal se separa en sus iones. Como luego veremos, el fenómeno de la disociación es esencial para la absorción de minerales incorporados como sales inorgánicas. En lo que respecta a las sales orgánicas, están formadas por la unión química de un mineral con un compuesto orgánico (proteínas, hidratos de carbono). En este caso, las uniones no son tan sencillas como en el caso anterior (enlaces iónicos), y se producen por enlaces más fuertes conocidos como enlaces covalentes. A este tipo de reacción química se le conoce como QUELACION, y se define a nivel nutricional como el proceso por el cual un mineral se une a una molécula orgánica que permite su transporte directo hacia la corriente sanguínea. A la molécula orgánica se le da el nombre de LIGANDO o AGENTE QUELANTE, y al producto resultante, QUELATO. El proceso de QUELACION es un fenómeno natural (Ej. : unión del hierro al grupo hemo de la hemoglobina). 1 MECANISMOS DE ABSORCIÓN: 1. - SALES INORGÁNICAS: Las sales inorgánicas aportadas a los animales a través de los correctores sufren la disociación química en el estómago debido al pH ácido que tienen los jugos gástricos; esta acidez se mantiene durante la parte proximal del intestino delgado (primeras porciones del duodeno) por lo que en este lugar las sales continúan disociadas. Sin embargo, unos centímetros mas abajo se produce la salida de los jugos pancreáticos y hepáticos, con un alto contenido de sustancias tampón que elevan el pH del intestino delgado hasta la neutralidad. Para que los minerales puedan ser absorbidos es absolutamente indispensable que estén en forma iónica (disociada); dado que solo en las primeras porciones del duodeno el pH continúa siendo ácido, es en este punto donde los minerales deben ser absorbidos gracias a la disociación de las sales de las que proceden. Los iones minerales son captados por proteínas de membrana de bajo peso molecular a nivel de la membrana apical de los enterocitos, que se encargan de transportar los iones al interior de las células; por esta razón, a estas proteínas se les llama TRANSPORTADORAS o CARRIERS. Una vez que el ion esta dentro de la célula, se libera de la proteína de transporte, que es reciclada para introducir nuevos iones. El ion metálico es entonces ligado a otra proteína de mayor tamaño que se encarga de vehicularlo por el interior celular, desde el borde apical hasta el borde basal. Una vez en el extremo basal del enterocito, el ion vuelve a ser liberado para poder unirse a otra proteína de menor tamaño que lo traslada a la corriente sanguínea atravesando la membrana basal. Como vemos, hay dos puntos críticos en la absorción de los iones minerales: su necesidad de estar en forma iónica, y su necesidad de unirse a una proteína de transporte de bajo peso molecular. Los problemas de absorción se refieren a estos dos puntos; respecto al primero, cuando los minerales están forma iónica, pueden reaccionar en el intestino delgado con sustancias indeseables que forman sales muy estables, insolubles, que impiden la absorción del mineral (no esta en forma iónica); los productos que más frecuentemente forman sales insolubles con los minerales son los ácidos ionizados: fosfatos (del ácido fosfórico), oxalatos (del ácido oxálico), fitatos (del ácido fítico),... De menor importancia, pero también interesantes, son las partes fibrosas de los alimentos, el exceso de grasa en la ración,... Con relación al segundo punto, hay muchos minerales que tienen la misma proteína de transporte para atravesar la membrana apical del enterocito; cuando estos minerales son aportados en grandes cantidades, compiten por estos lugares de absorción, y el nivel de absorción disminuye bruscamente. Este hecho, de gran importancia en alimentación, se conoce como INTERACCIONES MINERALES. Este problema se agrava en las actuales condiciones de explotación animal puesto que las altas producciones alcanzadas requieren un gran aporte de minerales para el correcto funcionamiento del metabolismo, aumentando las competencias para absorción a nivel intestinal. En conclusión, es necesario buscar una nueva fuente de aporte de minerales que solvente estos problemas. 2 2. - SALES ORGÁNICAS: Para simplificar nos referiremos a un tipo especifico de sal orgánica, el metioninato de zinc, y luego haremos las puntualizaciones necesarias. El metioninato de zinc (MET-Zn = BIOMET-Zn), es una sal formada por la unión de metionina y zinc. La metionina tiene la siguiente estructura química: CH3 - S - CH2 - CH2 - CH - COOH I NH2 Cuando se produce la reacción, el zinc queda englobado dentro de la molécula de metionina, formando un anillo característico de cinco puntos como se ve a continuación: O + C CH3-S-CH2-CH2-CH O HSO4 - (1) Enlace covalente (2) Enlace iónico (2) NH2 Zn (1) Este producto es un QUELATO y se caracteriza por la presencia de enlaces fuertes y estables, enlaces covalentes, que impiden que el zinc se disocie de la metionina en las condiciones ácidas del estómago (by-pass); una vez en el intestino, el complejo metionina-zinc se absorbe por el mismo mecanismo de absorción que el resto de aminoácidos. Concretamente, esta demostrado que a nivel intestinal cada aminoácido tiene un punto concreto de absorción (lugar de absorción) que utiliza para atravesar la pared intestinal; en algunos casos, un aminoácido puede utilizar el punto de absorción de otros aminoácidos para prevenir posibles saturaciones (exceso de un aminoácido en la dieta saturándose su lugar de absorción); precisamente, el aminoácido más flexible en este concepto es la metionina. El zinc unido a la metionina en forma de QUELATO utiliza este mecanismo de absorción, con las siguientes ventajas: - al no disociarse, no sufre interacciones químicas con sustancias indeseables. - no necesita de la proteína de transporte para su absorción (lo hace con la metionina) con lo cual no sufre la competencia por transportador, y permite dejar libre proteínas CARRIERS para otros minerales. - la asimilación es, por tanto, elevadísima, y frecuentemente se considera que es del 100 % Una vez absorbido, el aminoácido con el mineral atraviesa el interior celular y la membrana basal, y es transportado por la corriente sanguínea hasta el tejido que esta demandando el mineral, donde se produce la disociación. 3 Demostrada la mayor absorción de los minerales quelados con aminoácidos, podemos preguntarnos que tipos de quelatos minerales son asimilables por los animales. Si volvemos al mecanismo de absorción de las sales inorgánicas, decíamos que cuando el mineral esta en forma iónica en el intestino delgado debe unirse a una proteína de bajo peso molecular para su absorción (proteínas transportadoras); pues bien, la clave esta en "el bajo peso molecular" de estas proteínas; así, en el caso del zinc, su proteína de transporte (N,N,N-trimetil-1,2-etanodiamino) tiene un peso molecular de 800 daltons; en el resto de minerales, se admite un máximo de 1500 daltons de peso molecular. Esto se confirma con un ejemplo sencillo: esta demostrado que el hierro de la hemoglobina se absorbe con gran eficacia; el peso molecular de la hemoglobina es de 64500 daltons, por lo que para la absorción se produce la separación del grupo hemo (con hierro) de la globina; el grupo hemo se absorbe intacto al tener un peso molecular de 664 daltons. Por tanto, para fabricar quelatos minerales con garantías de absorción deben utilizarse moléculas orgánicas de bajo peso molecular (< de 1500 daltons). Las más adecuadas son: aminoácidos, dipéptidos (unión de dos aminoácidos), monosacáridos (glucosa), disacáridos (lactosa). Cuando se incorporan minerales quelados con proteínas (unión de mas de 10 aminoácidos) o con polisacáridos (cadenas de monosacáridos) se produce la digestión de estos compuestos en el intestino de forma fisiológica, sufriendo numerosos ataques enzimáticos que desestabilizan el quelato, liberando el mineral a los jugos digestivos en forma iónica; este mineral debe seguir el camino de absorción de las sales inorgánicas, con lo cual, la quelación con moléculas orgánicas de gran tamaño carece de efectividad para la absorción de minerales. 4 DETERMINACIÓN QUIMICA DE LA CALIDAD DE LOS BIOMETS Los pasos a seguir con el fin de evaluar la calidad de nuestro producto puro son los siguientes: 1. - Evaluación de la solubilidad del producto. Al trabajar con un quelato 1 : 1. , por la estructura que presenta debe ser soluble en agua. Sin embargo hay que tener en cuenta que podemos tener ion metálico no ligado y metionina no ligada, ya que ambos son solubles de por sí. 2. - Confirmación de que las proporciones de la parte soluble se ciñen a la estequiometría de un quelato 1 : 1 mediante un análisis elemental donde se cuantifica el C, N, H y S. Con el azufre debemos tener en cuenta que también lo tenemos procedente del sulfato mediante el cual adicionamos el ion metálico, por lo que su proporción debe ser mayor. 3.- Confirmación de la proporción de metal existente en la parte soluble mediante la técnica de Absorción atómica. 4.- Una vez confirmado que disponemos de las proporciones adecuadas para obtener un quelato 1:1, verificamos la desaparición de metionina libre mediante una espectrometría de absorción infrarroja en la cual se debe apreciar la falta de la banda a 2100 cm-1 correspondiente a la metionina libre. Este es el procedimiento para el producto puro; para el producto excipientado debe asumirse el hecho de que el excipiente es insoluble y que la solubilidad del producto es prácticamente total. PROCEDIMIENTO ANALÍTICO: Solubilización Pruebas de solubilidad: solubilización al 5% a temperatura ambiente con agitación intensa durante 30 minutos. Filtración por gravedad de partes no solubles con papel de filtro Whatman nº4. Análisis del porcentaje de metal Determinación del ion metálico: determinación por absorción atómica mediante Espectrofotómetro de absorción atómica con polarización Zeeman HITACHI modelo Z-8200. Análisis elemental Secado de la parte soluble: Análisis elemental: evaporación del agua por calentamiento dentro de vasos de precipitados con agitación sumergidos en un baño de agua (shaker) a 50º C. Analizador Elemental Carlo Erba Modelo EA 1 108. Determinación por combustión. 5 Para poder demostrar que tenemos como mínimo una proporción molar 1 : 1., se debe evaluar la cantidad de C, H y N (a través de estas cantidades calculamos la proporción de metionina), y esto se lleva a cabo mediante el analizador elemental que hemos especificado. Previamente al análisis elemental, se debe evaporar el agua de la muestra solubilizada, ya que el equipo analizador trabaja con muestras sólidas. El secado no es una cuestión simple, ya que si se aplican condiciones extremas podemos tener algún problema de descomposición. Determinación de la quelación total de la metionina Espectrofotometría de Infrarrojo: Espectrofotómetro de infrarrojo Fourieer MIDAC PROSPECT. con transformada de La metionina corresponde al grupo de los denominados aminoácidos en alfa, que presentan el grupo amino y el grupo ácido unidos al mismo carbono. En estos aminoácidos es característico encontrar una banda en el espectro de absorción por radiación infrarroja que aparece sobre una longitud de -1 onda de 2100 cm , correspondiente a la interacción por puente de hidrógeno entre el grupo amino y el grupo ácido de la metionina. La interacción propia de los aminoácidos en alfa se rompe cuando el aminoácido se coordina al -1 metal, y como consecuencia se observa la desaparición de la banda a 2100 cm . Únicamente en este caso esta técnica es cuantitativa, ya si se observara dicha señal con cierta intensidad no podríamos cuantificar el grado de quelación. A continuación se muestran como ejemplo los análisis por espectroscopia Infrarroja de la metionina, del sulfato de zn, de la mezcla de ambos compuestos (mezcla sin reaccionar) y del producto quelado, observándose que a una longitud de onda de unos 2100 cm-1 desaparece la banda típica de los aminoácidos, lo que indica que el grado de quelación es total. 6 IR Metionina 7 IR Sulfato de Zinc 8 Mezcla de Metionina y Sulfato de Zinc 9 BIOMET Zn IR 10 BIOMET ZINC 10% COMPLEJO ORGÁNICO DE ALTA BIODISPONIBILIDAD DESCRIPCIÓN Polvo suelto y fluido de color blanco COMPOSICIÓN Metionato de Zinc y Excipiente autorizado ANÁLISIS Ion Zinc...............................................................................10 % Metionina..........................................................................22,8 % Proteínas..........................................................................13,4 % Cenizas................................................................................60% MODO DE EMPLEO Rumiantes: Vacas lecheras y cebo de terneros................. 2-4 g/animal y día Ovejas y cabras............................................... 0,4 g/animal y día Monogástricos: 400 g/Tm de pienso. VENTAJAS Generales: Refuerzo sistema inmunitario Disminución estrés Prevención problemas podales Rumiantes: Reduce el número de células somáticas en leche entre un 20 y un 40%. Reduce la incidencia de mamitis. Aumenta la producción de leche. Aves: Estimula la puesta. Mejora la incubabilidad y la tasa de eclosión. Mejora la calidad de la cáscara. Mejora el emplume. Cerdos: Reduce la incidencia de enfermedades metabólicas. Previene la aparición de enfermedades de la piel. Previene el canibalismo. ENVASES Sacos de 25 Kg. 11 ZINC: GENERALIDADES El ZINC es un elemento esencial para los animales; esta ampliamente distribuido por todo el cuerpo, pero las mayores concentraciones de ZINC se encuentran en la piel (20 % del total almacenado), pelo, pezuñas y ojos. Menores cantidades aparecen en el hígado, sangre y huesos. El ZINC forma parte de enzimas que intervienen en numerosas reacciones metabólicas. 1. - HISTORIA: El ZINC fue el primer mineral que demostró ser biológicamente importante hace mas de 100 anos, cuando se encontró que era necesaria para el crecimiento de determinadas bacterias. En los anos 20 se demostró que el ZINC era necesario para el adecuado crecimiento de ratas experimentales. 2. - ABSORCIÓN/METABOLISMO/EXCRECIÓN: A) absorción: El ZINC es pobremente absorbido; menos del 10% del ZINC de la dieta es tomado para el organismo desde el duodeno. El ZINC contenido en forma de carbonato, sulfato u oxido, tienen similares porcentajes de absorción. Grandes cantidades de calcio, ácido fítico, o cobre inhiben la absorción del ZINC. El cadmio es un antimetabolito del ZINC. B) Metabolismo: Después de su absorción en el intestino delgado, el ZINC es combinado con proteínas plasmáticas para su traslado a los tejidos. Bastante cantidad es depositada en los huesos, pero este almacenamiento no interviene en el mantenimiento del equilibrio orgánico de ZINC. Los niveles corporales de ZINC asimilables en el organismo son pequeños, lo que provoca que los síntomas de deficiencia aparezcan rápidamente. C) Excreción: La mayoría del ZINC utilizado en los procesos metabólicos es excretado en el intestino a través de los jugos pancreáticos y hepáticos. Solo pequeñas cantidades son eliminadas por vía urinaria. 3. - FUNCIONES: * Interviene en la formación de la piel, pelo, huesos, pezuñas y plumas. * Es un componente indispensable para el funcionamiento de numerosos sistemas enzimáticos que intervienen en la digestión y la respiración. * Es necesario para la transferencia de C02 a los glóbulos rojos, para una adecuada calcificación de los huesos, para la síntesis y metabolismo de proteínas y ácidos nucleicos, para el desarrollo y funcionamiento de órganos reproductivos, para la cicatrización de heridas y para el correcto funcionamiento de la insulina. 4. - SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Una carencia de ZINC en los animales se manifiesta por perdida de apetito y retraso del crecimiento, problemas óseos, inadecuado desarrollo de las gónadas masculinas, importantes retrasos en la cicatrización de heridas, y una inadecuada utilización de la glucosa. Se produce también un pobre desarrollo de pelos y plumas, y varias especies animales desarrollan la enfermedad conocida como paraqueratosis (pelos duros y quebradizos). 12 5. TOXICIDAD: La toxicidad inducida por el ZINC se traduce en anemia, disminución del crecimiento, resorción ósea, disminución del apetito, y en casos muy graves puede provocar la muerte del animal. La anemia parece ser el resultado de una interferencia con la utilización del cobre y el hierro. 6. - INTERRELACIONES: El ZINC esta muy relacionado con el metabolismo de carbohidratos, grasa, proteínas y ácidos nucleicos. Es protector contra los efectos tóxicos del cadmio y en algunas especies también parece aliviar los síntomas de la toxicidad por plomo. 7. - FUENTES DE ZINC PARA LOS ANIMALES: Alimentos ricos en ZINC son: algas, cebadilla, granos de cereales, melazas de cítricos, harina de germen de maíz, harina de gluten de maíz, semilla de algodón, solubles de destilería, harinas de pescado y otros subproductos de origen marino, subproductos de la industria animal (harina de carne, harina de plumas,...), semillas de girasol. Los niveles de ZINC en las plantas son muy variables y dependen de las condiciones de crecimiento. Los suplementos más utilizados son: sulfato de zinc, carbonato de zinc, oxido de zinc, metioninato de zinc. 8. - COMENTARIOS: El ZINC asimilable es afectado negativamente por los fitatos (de granos y subproductos), calcio, oxalatos, fibra, cobre y EDTA. 13 BIOMET MANGANESO 10% COMPLEJO ORGÁNICO DE ALTA BIODISPONIBILIDAD DESCRIPCIÓN Polvo suelto y fluido de color blanco-crema COMPOSICIÓN Metionato de Manganeso y Excipiente autorizado ANÁLISIS Ion Manganeso....................................................................10 % Metionina..........................................................................27.2 % Proteínas..........................................................................15,9 % Cenizas................................................................................60% MODO DE EMPLEO Rumiantes: Vacas lecheras y cebo de terneros............... 2 g/animal y día Ovejas y cabras...........................................0,4 g/animal y día Monogástricos: 400 g/Tm de pienso. VENTAJAS Rumiantes: Reduce problemas del endometrio. Aumenta la viabilidad embrionaria. Aves: Ponedoras: Mejora la calidad de la cáscara del huevo: menor índice de roturas. Broilers: Mejora el rendimiento de la pechuga. Cerdos: Mejora la calidad de la canal: mayor deposición de magro y menor de grasa. Mejora los índices zootécnicos: ganancia diaria de peso e índice de conversión. ENVASES Sacos de 25 Kg. 14 MANGANESO: GENERALIDADES El MANGANESO es un elemento esencial para todas las especies animales. Es un activador de enzimas que intervienen en el metabolismo proteico, energético y en la formación de mucopolisacáridos. 1. - HISTORIA: El MANGANESO fue reconocido como elemento químico en 1774 por el famoso químico suizo Carl W. Scheele, y aislado ese mismo ano por un miembro de su equipo, Johan G. Ghan. El nombre de MANGANESO es una forma corregida de la palabra latina de una piedra magnética, la MAGNESIA. Alrededor del 95 % de la producción mundial anual de MANGANESO es utilizada por la industria del acero. Además, el MANGANESO es esencial para el crecimiento de las plantas, y se encuentra en pequeñas cantidades en todas las especies animales activando enzimas que desencadenan numerosos procesos metabólicos. En 1931, investigadores de la universidad de WISCONSIN comunicaron que el MANGANESO es un mineral esencial para el crecimiento de ratas experimentales. Mas tarde, se demostró que era también esencial para aves, cerdos, vacas y otros animales. 2. - ABSORCIÓN, METABOLISMO, EXCRECIÓN: A) Absorción: El MANGANESO es absorbido con poca eficacia en el intestino delgado, y solo un 45 % del MANGANESO aportado con la dieta puede ser aprovechado, mientras que el otro 55 % se pierde en las heces. Esta absorción puede ser deprimida cuando se consume un exceso de calcio, fósforo y hierro. B) Metabolismo: El MANGANESO absorbido es ligado a una proteína de transporte (transmanganina) para ser almacenado en grandes cantidades en el hueso, y una pequeña cantidad en hígado, músculos y piel. La concentración de MANGANESO en los diferentes tejidos corporales es muy estable en condiciones normales, y esta ligado al eficaz sistema de absorción/excreción. C) Excreción: El MANGANESO es principalmente eliminado a través de las heces como componente de la bilis, parte del cual puede volver a ser reabsorbido para mantener el equilibrio corporal. Muy poco MANGANESO es eliminado a través de la orina. 3. - FUNCIONES: * Formación de huesos y crecimiento de otros tejidos. * Coagulación sanguínea. * Interviene en la activación de la insulina, y en la síntesis de colesterol. * Es activador de varias enzimas del metabolismo de carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos. 15 4. - SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Retraso en el crecimiento de los animales, inflamación de las pezuñas, arqueamiento de las extremidades y engrosamiento de las articulaciones. En vacas aparecen malformaciones congénitas en el neonato, formación anormal de huesos y cartílagos, y dificultad en el aprovechamiento de la glucosa. En aves, retracción de la cabeza en los pollos, disminución en la producción de huevos, trastornos en los tendones (Perosis) En mamíferos en general, se produce también un retraso en la aparición de los celos, disminuye la tasa de concepción, disminuye el tamaño de las camadas en especies prolíficas, y en machos se produce alteración de a espermatogénesis y disminución de la libido. 5. - TOXICIDAD: El MANGANESO tiene muy poca toxicidad. 6. - INTERRELACIONES: El exceso de calcio y fósforo en la dieta interfiere con la absorción intestinal de MANGANESO. Las funciones del Mn, Cu, Zn y Fe pueden ser intercambiadas en ciertos sistemas enzimáticos, y el MANGANESO y la vitamina K intervienen juntos en la coagulación sanguínea. 7. - FUENTES PARA LOS ANIMALES: Melaza de cana de azúcar, maíz y subproductos, arroz y subproductos, sorgo y subproductos, trigo y subproductos, cascarilla de algodón, henos de gramíneas y leguminosas. Como suplementos especiales se utilizan el gluconato de manganeso, sulfato de manganeso, carbonato de manganeso, oxido de manganeso y metioninato de manganeso. 8. - COMENTARIOS: El contenido de MANGANESO en las plantas depende del contenido de MANGANESO en el suelo; las plantas que crecen en suelos alcalinos pueden ser anormalmente bajas en MANGANESO. 16 BIOMET HIERRO 10% COMPLEJO ORGÁNICO DE ALTA BIODISPONIBILIDAD DESCRIPCIÓN Polvo suelto y fluido de color marrón-rojizo. COMPOSICIÓN Metionato de Hierro Excipiente autorizado ANÁLISIS Ion Hierro....................................................................10 % Metionina.................................................................... 26,7 % Proteínas................................................................... 15,6 % Cenizas...................................................................... 60% MODO DE EMPLEO Dosificación Cerdas gestantes y lactantes........................... 400 g/Tm de pienso. Lechones.......................................................... 800 g/Tm de pienso. VENTAJAS Mayor peso del lechón al nacimiento. Menor tasa de mortalidad en la camada. Mayor número de lechones destetados por cerda y año. Mayores niveles de hemoglobina en sangre. ENVASES Sacos de 25 Kg. 17 HIERRO: GENERALIDADES. El cuerpo contiene solo un 0.004 % de hierro, el 70 % del cual esta formando la hemoglobina, el pigmento de los glóbulos rojos que transporta el oxígeno. La mayor parte del 30 % restante se encuentra almacenado en hígado, bazo y huesos. A pesar de su poca cantidad corporal, el hierro es uno de los más importantes elementos en nutrición y es fundamental para la vida. El hierro esta formando parte de la hemoglobina y mioglobina (hemoglobina muscular), y de varias enzimas. Como parte de estos complejos y metaloenzimas, tiene importantes funciones en el transporte de oxígeno y en la respiración celular. 1. - HISTORIA: El hierro es conocido como elemento químico desde tiempos prehistóricos. Aproximadamente hacia el ano 1200 antes de Cristo, el hierro era ya obtenido de los minerales marcando el comienzo de la Edad de Hierro. Los primeros griegos tenían ya conocimiento de las propiedades del hierro sobre la salud. En el siglo XVII, en Inglaterra, se demostró que el hierro podía ser utilizado con eficacia para el tratamiento de la anemia. En 1867, Boussingault, el químico francés, obtuvo evidencias experimentales de la naturaleza esencial del hierro sobre la nutrición. 2. - ABSORCIÓN. METABOLISMO, EXCRECION: A) Absorción: La mayor absorción del HIERRO se produce en la parte mas alta del intestino delgado, y una pequeña parte puede ser absorbida incluso en el estómago. Sin embargo, se admite que solo el 10 % del HIERRO aportado con la dieta es absorbido en el tracto digestivo. Es importante destacar que hay dos formas de hierro en los alimentos: HIERRO Hemo u orgánico (englobado en el grupo Hemo) e inorgánico. De las dos porciones, el HIERRO Hemo es absorbido con mucha más eficacia que la forma inorgánica, y es independiente de la vitamina C o agentes quelantes del hierro. Aunque la proporción de HIERRO Hemo en los tejidos animales es bastante variable, se admite que aproximadamente un tercio del hierro total de los subproductos de animales (harina de carne, harina de pescado, etc.) se encuentra en forma orgánica. Los otros dos tercios de los subproductos de origen animal y todo el hierro de las fuentes vegetales, se encuentra en forma inorgánica. La absorción del hierro esta controlada a nivel intestinal por una "película de ferritina", cuyo mecanismo exacto de acción no es todavía bien conocido. Esta película aumenta por: - alimentos ricos en HIERRO Hemo (orgánico). - aumento de las necesidades corporales (crecimiento, preñez). - presencia de vitamina C y ácido clorhídrico (HCl) del estómago, que convierten al HIERRO en forma férrica a HIERRO en forma ferrosa. - cuando hay poco HIERRO depositado en la "película de ferritina". - cuando se incrementa la síntesis de hemoglobina por hemorragias, anemia, o trastornos de la hematopoyesis. - presencia de calcio. La absorción del HIERRO es perjudicada por alimentos ricos en HIERRO inorgánico, cuando hay mucho HIERRO depositado en la "película de ferritina", y cuando hay un exceso de fosfatos, fitatos, oxalatos, ácido tánico,... os cuales forman complejos insolubles que son rápidamente eliminados en heces. 18 B) Metabolismo: La ferritina de la mucosa intestinal libera ion ferroso a la circulación portal; este HIERRO absorbido es reconvertido por oxidación a su estado férrico, el cual se combina con una proteína de transporte, la transferrina, formando un complejo conocido como transferritina. En esta forma el HIERRO absorbido es transportado a la médula ósea donde puede ser incorporado en la síntesis de nuevas moléculas de hemoglobina, o bien puede ser transportado a sus lugares de almacenamiento, el hígado, bazo y la propia médula ósea, donde es combinado con una proteína y es almacenado como ferritina. C) Excreción: El HIERRO es únicamente eliminado por descamación celular desde el tracto digestivo, urinario y respiratorio, así como por la regeneración epitelial y la perdida de pelo. La mayor parte del hierro ingerido (90 %) es perdido en las heces. Solo cantidades inapreciables de HIERRO pueden ser eliminadas a través de la orina. 3.- FUNCIONES: El HIERRO forma parte del grupo hemo, que combinado con una proteína, la globina, forma la hemoglobina, que se encuentra en el interior de los glóbulos rojos de la sangre. De este modo, el HIERRO transporta el oxígeno a todas las células del cuerpo. La mioglobina, un compuesto similar a la hemoglobina de menor tamaño, se encuentra en el músculo. La mioglobina contiene HIERRO que es capaz de captar oxígeno como la hemoglobina pero con mayor eficacia. Además de esta función de transporte de oxígeno, el HIERRO también es una parte esencial de las enzimas citocromo oxidasa, catalasa y peroxidasa. 4.- SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Anemia por falta de HIERRO (anemia ferropénica) se caracteriza por un menor numero de glóbulos rojos en sangre, y una menor cantidad de hemoglobina; esto provoca una gran palidez de las mucosas. Otros síntomas de deficiencia son: apetito insaciable de sustancias extrañas y falta de apetito por alimentos normales (pica), diarrea, dificultad de respirar, pelo quebradizo, reducción de la tasa de crecimiento, y predisposición al estrés y a las enfermedades. Generalmente no se presentan problemas en animales adultos con dietas equilibradas, pero es bastante frecuente en animales jóvenes en período de lactación. La mayoría de los animales neonatos tienen suficiente hierro almacenado para cubrir la fase de lactancia si la leche es el único alimento que toman durante este período. Sin embargo, los lechones no tienen bastante reserva de hierro y son muy susceptibles a la anemia si no reciben un suplemento. Los partos prematuros, las camadas muy numerosas y las hembras alimentadas con dietas pobres en hierro antes del parto, aumentan la posibilidad de la anemia en el lechón. Los intentos por incrementar los niveles de hierro con sales inorgánicas en la dieta de las cerdas gestantes con objeto de aumentar las reservas del feto e incrementar el contenido en hierro de la leche materna, no ha dado resultado. Sin embargo, esto es posible utilizando fuentes de hierro en forma orgánica. 19 5.- TOXICIDAD: Los iones de HIERRO libres son altamente tóxicos. por ello el HIERRO es siempre transportado en +++ combinación de una proteína; dos átomos de HIERRO férrico (Fe ) son enlazados con una molécula de B-globulina llamada transferrina, y la combinación de ambos forma la transferritina. Cuando el nivel de HIERRO excede la capacidad de unión de la transferrina, se produce la intoxicación por HIERRO. Normalmente la cantidad de HIERRO en plasma utiliza un tercio de la transferrina disponible, de modo que los otros dos tercios quedan como fuente de reserva. 6.- INTERRELACIONES: El HIERRO esta asociado con la hemoglobina y con varios enzimas. Sin embargo, la producción de hemoglobina en el cuerpo requiere también proteínas, cobre, vitamina C, vitamina B6, ácido fólico y vitamina B12. Un exceso de HIERRO en la dieta puede unirse con el fósforo formando un fosfato de hierro insoluble, y provocando una carencia asociada de fósforo en el animal. El cobre es necesario para un adecuado metabolismo del HIERRO. 7.- FUENTES PARA LOS ANIMALES: Melazas de cana de azúcar, harina de sangre, granos de cereales, melaza de cítricos, harina de coco, corn gluten feed, solubles de destilería, harina de pescado y otros subproductos del mar, heno y semillas de leguminosas, harina de carne, harinas de semillas oleaginosas. Como suplementos específicos: por vía oral se utiliza gluconato de hierro, succinato de hierro, sulfato ferroso o formas orgánicas (metioninato de hierro). La forma inyectable universal es el hierro dextrano. 20