TRABAJO DE REVISIÓN DE LITERATURA DE LOS MINERALES SUS FUNCIONES Y NECESIDADES DE LOS BOVINOS MAGDA JANNETH GARZÓN GUERRÓN UNIVERSIDAD DE CIENCIAS APLICADAS Y AMBIENTALES ESPECIALIZACIÓN EN REPRODUCCIÓN BOVINA TROPICAL Y TRANSFERENCIA DE EMBRIONES BOGOTA 2019 TRABAJO DE REVISIÓN DE LITERATURA DE LOS FUNCIONES Y NECESIDADES DE LOS BOVINOS MINERALES SUS MAGDA JANNETH GARZÓN GUERRÓN Presentado a: Prof : Nestor Tobio UNIVERSIDAD DE CIENCIAS APLICADAS Y AMBIENTALES ESPECIALIZACIÓN EN REPRODUCCIÓN BOVINA TROPICAL Y TRANSFERENCIA DE EMBRIONES BOGOTA 2019 Tabla de contenido Introducción Planteamiento de problema Justificación Objetivo general Estado del arte Revisión global de los minerales Revisión actualizada de los minerales Conclusión Introducción Según Fedegán , 2018 la ganadería bovina es la actividad económica con mayor presencia en el campo colombiano. La hay en todas las regiones, pisos térmicos en todas las escalas de la producción y también en diversas especialidades levante, ceba, lechería especializada . Además la ganadería también es la principal actividad agro-ganadera. La ganadería genera 810 millones de empleos directos lo que representa el 6% del empleo nacional y el 19% del empleo agropecuario. Teniendo en cuanta que uno de los principales problemas que limitan la producción en bovinos es el estado nutricional, de acuerdo a reportes de Ramírez ,2003 (71p), los principales factores que limitan el comportamiento productivo de los animales son bajo contenido proteico y/o bajo contenido de energía y/o deficiencias de minerales en las dietas . así mismo debe tenerse en cuenta que los problemas de la nutrición mineral, no solo se refiere a casos de deficiencia ya que niveles toxico de ciertos minerales pueden limitar la producción animal. Además los minerales traza juegan un papel esencial en la función fisiológica adecuada. Más específicamente, el cobre (Cu), el yodo (I), el manganeso (Mn), el selenio (Se) y el zinc (Zn) participan en procesos reproductivos y son cruciales para el desarrollo embrionario temprano ( Hostetler et al., 2003 ). Justificación Los minerales son nutrientes esenciales para los bovinos que influyen en la parte de producción bovina por lo cual imprescindibles profundizar sobre las, funciones, requerimientos de minerales de acuerdo a la fase filológica del animal, y teniendo cuenta que el conocimiento es la principal herramienta o la base para corregir problemas en el hato ya que con ayuda de del conocimiento sobre los minerales más exámenes de laboratorio que nos proporciónela concentración de minerales en el forrajes consumidos , los minerales presentes en el agua y el suelo expresa Ramírez ,2003 (72p), se podrá un plan de minerales en la dieta que satisfagan el requerimiento de los bovinos de dichos elementos Por lo cual se hace necesario realizar una revisión bibliográfica en cuanto a la actualización en el funcionamiento y mejoras en cuanto a producción y reproducción en las vacas en la utilización de minerales traza inorgánicos versus orgánicos, suplementos minerales inyectados, al ser este tipo de estudios recopila la información más relevante de un tema en específico. proporcionará información integral. Objetivo general Profundizar y actualizar sobre fuentes, funciones y necesidades de los bovinos en cuanto a minerales para la reproducción y producción de leche Estado del arte Los minerales son elementos inorgánicos distintos de C, H,O y N que necesitan los animales para su metabolismo normal y estos son necesarios para el desarrollo de diversas funciones en el organismo. Siete minerales, Na, K, Ca,Mg, P,S, y CL son necesarios para los animales en cantidades bastante amplia es decir en g/día, y se miden en la dieta en g/kg o por ciento estos son los minerales principales o macro-minerales según undwood y suttle 199 ). Otros minerales se encuentran presentes en tejidos corporales en niveles inferiores a 0.01% las necesidades son pequeñas de mg/kg o son micro minerales o trazas expresa Mertz,1986 Los minerales que se necesitan en cantidades inferiores a 50/kg son llamados ultratraza Los minerales traza y ultra- traza son Cr,Mn ,Fe,Co, Cu , Zn, Mo, Si ,Se,B,Sn, I,Rb,Li Aunque los animales necesitan mayor cantidad de los minerales principales que de los minerales traza esto no supone que sean más importantes metabólicamente Minerales principales Calcio y fosforo Ca y P tienen funciones vitales en casi todos los tejidos corporales , y su disponibilidad para el ganado debe estar en cantidades y proporciones adecuadas . El calcio es el elemento más abundante en el cuerpo , aproximadamente 99 % corporal y el 80% de P se encuentra en los huesos . El calcio desempeña un papel muy importante en el metabolismo de las células de tejidos blandos como segundo mensajero en musculo , hígado , y otros tejidos . El calcio permite el inicio de una contracción muscular cuando este sale del retículo sarcoplasmatico y penetra en la célula muscular donde se fija a la atropina C y expone las fibras de actina y miosina . la transmisión del impulso nervioso a través de los espacios sinápticos entre las células nerviosas , las células nerviosas y musculares por medio de la acetilcolina que se difunde en el espacio sináptico . En la coagulación de la sangre el Ca es un cofactor de las enzimas que trabajan en varias etapas en la síntesis de fibrina y desarrollo del coagulo En la esfera reproductiva , la deficiencia de calcio está asociado a bajas tasas de concepción , dificultad del parto, y alteraciones posparto , principalmente retención de placenta y retardo de la involución uterina . en el macho se presenta una disminución de la motilidad , la concentración y la viabilidad de los espermatozoides , que se reflja en una baja capacidad fecundante. En toros , una vez se sobrepasa la capacidad umbral de calcio en la excreción renal, los excesos de calcio se depositan preferiblemente en los espacios intervertebrales y de persistir , limitan cada vez mas el salto y con ello la capacidad reproductora , por la presión que se hace sobre los filetes nerviosos,. Durante los aportes excesivos se puede desarrollar hipocalcemia por la compleja interacción hormonal compensatoria de estos casos. Fosforo 1 crecimiento celular y diferenciación, como parte del material genetico ADN y ARN 2. Utilización de energía y transferencia como componente de ATP, ADP y AMP entre otros 3. Formación de fosfolípidos que mantienen la permeabilidad celular 4. Mantiene el equilibrio acido básico y del balance osmótico . 5. Como coenzima de diferentes vitaminas del complejo B: tiamina , niacina , piridoxina, riboflabina, biotina , y ácido pantotenico. El fosforo es indispensable para el metabolismo bacteriano del rumen . También participa como cofactor enzimático en el metabolismo proteico y de grasas . Además es un componente de los fosfolípidos y se requiere en la utilización de carbohidratos y del paso de caroteno a vitamina A También participa en la síntesis y liberación de gonadotropinas, en tal forma que desempeña un importante papel en la reproducción; se requiere para la maduración folicular , para mantener el libido , para lograr viabilidad del semen y para mantener la formación de los espermatozoides ; por tanto influye de manera determinada en la fecundidad del hato. La falta de fosforo no tiene manifestaciones clínicas inmediata; sus efectos son principalmente consiste en eventuales fallas en la movilización mineral de los huesos , osteoporosis progresiva y baja eficiencia reproductiva retrasos para alcanzar la pubertad , bajos porcentajes de la gestación y alteraciones estructurales siendo más significativo el estado de anestro en la hembra y bajo apetito sexual En la dita la relación calcio fosforo debe guardar una determinada relación de considera que en bovinos debe ser entre 0,6:1,0 y 2,5:1,0. En general la dietas altas en calcio suelen entorpecer la absorción de fosforo , cobre y magnesio Las necesidades de estos minerales depende de factores como la edad, estado fisiológico y estado de producción . Cada litro de leche de 4% de grasa contiene en promedio de 1,23g de calcio . considerando una disponibilidad del 45% , el requerimiento de este par la lactación es de 2,70 g por litro . En cuanto al fosforo se considera que por cada litro que necesita la vaca entre 1,65 y 2,05 g/día dependiendo del nivel de grasa Magnesio El magnesio esta estrechamente relacionado con el Ca y el P , tanto su distribución como en su metabolismo . Aproximadamente el 70% del magnesio que se encuentra en el organismo , en el esqueleto y el resto está distribuido en los líquidos , tejidos blandos del cuerpo . tiene una destacada participación en la mayoría de las enzimas de la fosforilizacion principalmente en la hexoquinasa y fritoquinasa , cuya fuente de energía es el complejo ATP-mg en el mecanismo de contracción muscular donde se inhibe la acción del ATP de la miosina , al contrario del calcio que estimula y en la trasmisión del impulso nervioso Al elevarse el contenido de calcio y fosforo en la ración las necesidades de magnesio aumentan El bovino ingiere magnesio con las plantas verdes, ya que esta formado a partir de la clorofila en rumiantes maduros el retículo-rumen es el sitio principal de absorción del magnesio Para terneros alimentados a base de leche, deben asegurarse consumos diarios de 12 a 16 mg/kg de masa corporal o 0,07% de magnesio del total de la dieta. Las vacas lecheras de producción media necesitan 0.20% de magnesio total en la dieta mientras que las de carne demandan entre 0,18-0,37% El primer problema se presenta, entonces con la fertilización potásica y nitrógeno para aumentar los rendimientos de los pastos , esto provoca una inhibición en la absorción de magnesio y pone al bovino en una situación desfavorable : exceso de potasio y deficiencia de magnesio. Sodio y potasio El sodio, potasio y cloro desempeñan varias funciones de mantenimiento de la presión osmótica , el equilibrio acido- básico , el control del paso de nutrientes hacia el interior de la célula y el metabolismo del agua. Cl Se localiza dentro como fuera de las células sanguíneas , se la almacena en piel y tejido subcutáneo Azufre El organismo animal solo contiene o,15% del azufre con base en peso , siempre que se encuentre en forma de compuestos orgánicos , fundamentalmente en las proteínas formando parte de los aminoácidos azufrados , cisteína, cistina y metionina El animal requiere azufre orgánico, el cual puede ser empleado por bacterias del rumen para sintetizar aminoácidos , especialmente en caso de dietas para rumiantes en las que se emplea urea . este es antagónico de Ca , Cu, Mo y Se McDowell hace regencia que los trabajos de Ward que recomienda la suplementación de azufre cuando los bovino consumen pastos de baja calidad , el suelo es deficiente de azufre y los alimentos que contengan nitrogenados no proteicos Minerales traza Co el componente central de la mitad de la cobalamina de la cianocobalamina (vitamina B12). Los cofactores de esta vitamina metilmalonil Co A mutasa y así promueven la introducción de propionato C en el ciclo del acido tricarboxilico . la biodisponibilidad es del 10-25% para animales mono gástricos(Tompsom et al . 2004) Cu un cofactor de enzimas, por ejemplo, la síntesis de queratina (proteína de la fibra de pelo) para la tirosinasa (síntesis de melanina ) ; para lisil oxidasa ( para la unión cruzada de macromoléculas de colágeno y también en la angiogénesis y crecimiento de cartílago óseo ; citocromo c oxidasa (ciclos entre Cu2+ y Cu3+ en el trans porte de electrones ); ceruloplasmina (absorción) y transporte de Fe por celulas que sintetizan hemoglobina);superoxido dismutasa CU/Zn( detoxificacion de radicales peróxido y protección de biomembranas ) y otras ( deschamps et al., 2005) . Biodisponibilidad 1-10% para rumiantes . los niveles elevados de Mo y sulfato y muy alto de Zn , alteran la absorción de Cu (Spears, 2003) Cr Como parte del oligopeptido cromodulin ; el Cr aumenta la sensibilidad del animal a la insulina y mejora la tolerancia la glucosa . Aunque el Cr es toxico y su reducción en intermediarios , implica la producción de especies de oxigeno reactivo . Biodisponibilidad del 5%o menos (Thompson et al 2004) Fe un componente proteínas hemo y fe-s . el Fe es importante en la hemoglobina y mioglobina ( es decir portador de O en sangre y su almacenamiento en células musculares , respectivamente) , y la vía para transporte de electrones cuando los ciclos entre Fe2+ y Fe3+ acepta electrones . Los excesos de Co yZn interfieren en la absorción de Fe I es el componente mineral central de la tiroxina y tiyodotironina . Una deficiencia se asocia con una tasa metabólica reducida , energía y tolerancia al frio . Los animales deficientes pueden desarrollar bocio ( un aumento de tamaño de la glándula tiroidea ) y puede producirse en retraso en el desarrollo de los fetos . los consumos excesivos de I (por ej en harinas de algas marinas) reducirán la capacidad de I por la glándula tiroidea que puede causar hipotiroidismo y bocio Mn Superoxido-Mn dismutasa ; la deficiencia reduce le crecimiento e interfiere en la sobre la remodelación (actividad reducida de osteoclastos y osteoblastos huesos frágiles) se asocia con dermatitis y alteraciones nerviosas . Los consumos excesivos de Mn pueden ser tóxicos. La biodisponibilidad den rumiantes es del 1% (Spears, 2003). Los excesos de Ca , Co,Cu,Fe, y P pueden reducir la absorción de Mn Mo un componente molibdproterin, un cofactor para las enzimas tales como xantina oxidasa. La deficiencia se asocia con la incapacidad para metabolizar aminoácidos y purinas. Thompson et al 2004) Se actúa como antioxidante en virtud de sr un cofactor para aglutinación peroxidasa y otras enzimas. Intervienen en la des-yodacion de la tiroxina hacia su forma activa al ser un cofactor para las des-yodinasa . El selenato puede imitar la acción de la insulina . El Se forma complejos con el Cd y con el Hg y protege contra estos minerales venenosos . la seleno-proteinas intervienen en la función muscular y del esperma y el Se actúa en la función inmunitaria . La actividad del Se es reducida al incrementar el consumo de S y por la presencia de glúcidos cian- genéticos ( Spears, 2003) Zn un cofactor de enzimas: por ejemplo , fosfatasa alcalina , alcohol deshidrogenasa , superoxido Cu/Zndismutasa; RNA polimerasa . la sinapsis que contiene Zn son abundantes en el cortex crebral, donde el Zn puede modular la excitabilidad neuronal .(Frederickson et al 2000) El Zn protege la muerte celular mediante supresión de mediante la supresión de una Ca/Mg endo-nucleasa que corta las uniones de DNA. El hueso especialmente el trabecular actúa como órgano almacenador de Zn Artículos Importancia delos minerales traza en la reproducción En un estudio realizado por Vedovato et al., 2019 en que se evaluó los Efectos de una sola inyección de minerales traza en parámetros corporales, de ovario estructuras, tasa de preñez y componentes del sistema inmune innato de vacas Nellore en pastoreo sincronizadas con un protocolo de IA de tiempo fijo para ello utilizaron 20 vacas de cuales 10 se administro multimin 90 via SC que contiene 60, 10, 5 y 15 mg /ml de Zn, Mn, Se, y Cu , y al grupo control de vacas se administró solución salina , obteniendo mayor concentración de enzimas antioxidantes (SOD , Superoxido dismutasa y GSH-Px, glutatión peroxidasa ) , aumento en la tasa de preñez en vacas nellore en las que se aplicó multimin , en cuanto estructuras ováricas , condición corporal , peso corporal no se reportaron alteraciones . Sin embargo otros estudios realizados por Crosswhite et al., 2018 en que evalúan Efectos de la administración previa a la reproducción de Suplementos de minerales traza inyectables en el rendimiento reproductivo posterior en rebaños de carne. No encontraron relación en la administración de minerales traza inyectable con el aumento de tasa de preñez. Chester en que determina el efecto de la fuente de minerales traza orgánicos versus inorgánicos (Mn, manganeso; Cu , cobre; y Zn ,zinc) en la reproducción en leche en vacas encontrado resultados positivos en la suplementación con complejos de minerales traza con polisacáridos ya que se apreció, mejor rendimiento reproductivo de la vacas, los días abiertos de estas se redujeron y contaban con más probabilidades de quedar embrazadas desde el primer servicio que las vacas suplementadas con minerales trazas inorgánicos . otro estudio realizado por stokes ,2018 que corrobora que la utilización de suplementación de minerales traza orgánicos versus los inorgánicos mejora el rendimiento reproductivo obteniendo mayores tasas de preñes en vacas Angus por Simental En cuanto a la utilización de minerales traza orgánicos para mejorar la producción de leche el estudio realizado por Hackbart demuestra el efecto de suplementar zinc orgánico, magnesio, y cobre versus minerales inorgánicos, sobre la producción de leche la cual se vio incrementada al utilizar minerales orgánicos otro estudio que corrobora lo anterior es el meta-analisis de Rabiee en donde se analizaron 20 trabajos que demuestra que la suplementación con estos compuestos mejora el rendimiento en leche. Estudio que evalúa las Concentración de minerales en dietas neutra y acidas realizado por Diehl en que determina el efecto de la diferencia de dietas en aniones -cationes , la concentración de calcio en estado posparto de minerales , metabolitos y la producción de leche. Este estudio sugiere que la alimentación acido-génica con 1,8% de calcio antes del parto altera las concentraciones de minerales en el plasma sanguíneo hay aumento de P y nitrógeno ureico en comparación con una dieta neutra con 1,3% de calcio que apoya en el aumento de producción de leche después de 45 días La importancia de los minerales orgánicos en La biotecnologías de la reproducción, demostrado por Danta, 2019 el efecto de minerales traza complejos en la recuperación del complejo cúmulos y ovocito y la producción de embriones in-vitro en el ganado vacuno para ello utilizaron 60 vacas que se designaron en dos lotes diferentes a uno de los grupos se les suministro suplemento traza de mineral de complejo de aminoácidos de zinc , cobre , magnesio así como gluconepta de cobalto frente al grupo control que se les dio minerales traza de fuente inorgánica 30 días antes de la inseminación artificial a tiempo fijo , el suplemento se dio por 14 semanas obteniendo resultados favorables para el grupo que implemento minerales traza complejos ya que aumento el numero de complejo cumulo –ovocito además cumplían los criterios de maduración para producir un embrión transferible en menor tiempo en comparación de formas inorgánicas en vacas de carne Conclusiones En cuanto a la revisión de estudios de minerales traza inyectados el efecto en cuantas estructuras ováricas, condición corporal, peso corporal no se reportaron alteraciones. Dando resultados similares tanto en vacas control como en vacas tratadas en cuanto a la tasa de preñez en el estudio Vedovatto se vio incrementado las tasa de preñez en vacas tratadas con multimin a diferencia del estudio realizado por Crosswhite no demostraron efectos en el aumento de tasa de preñez. Otros estudios demuestran efecto de utilizar fuentes de minerales traza orgánicos versus inorgánicos en la reproducción y producción de leche en vacas obteniendo resultados favorables al utilizar suplementos de minerales orgánicos ya que disminuían los días abiertos en las vacas , aumentaron la probabilidad de que dar preñadas en el primer servicio , además se observaron aumentos en la producción de leche. También cabe señalar que las dietas acido- génicas demuestran un aumento del P y nitrógenos ureico en sangre, aumento en la producción de leche después de los 45 días. Los resultados del experimento realizados por Dantas demuestran que la utilización de minerales orgánicos aumentó la eficiencia de producción de embriones y su viabilidad, que puede ser necesario para lograr una reproducción beneficiosa Bibliografía AGUDELO, GUSTAVO .202.Fundamentos de nutrición animal aplicada .Ed. Universidad de Antioquia. Colombia. 346p ALVAREZ, CALVO .2001 . Bioquímica nutricional y metabólica del bovino en el trópico. Ed. Universidad de Antioquia. Colombia.201 p BERNARD ** ,SMITH * ,KIRK † MCLEAN † CHAPMAN.2018. Efecto de la diferencia en la dieta de aniones catiónicos-aniones y la concentración de calcio en el estado posparto de minerales y metabolitos y la producción de leche de vacas multíparas. Rev. Journal of animal science . (101) 9915-9925 p CHESTER , BROMMELSIEK , BROKKEN MARX . efecto de la fuente de minerales traza en la reproducción y producción de leche en vacas holstein.2013 . Rev.Elsevier.(29) 289-297 p CROSSWHITE M., DAHLEN C. 2018 . 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