Wpływ mikroelementów na status zdrowotny krów w okresie przejściowym

Pierwiastki mineralne, a w szczególności takie mikroelementy jak miedź, mangan, cynk, selen, bor oraz chrom korzystnie wpływają na zdrowie krów wysokowydajnych. Ma to szczególne znaczenie w najbardziej newralgicznym okresie ich fizjologicznego cyklu produkcyjnego, jakim jest okres przejściowy, który decyduje o zdrowiu krowy w późniejszej fazie laktacji, jej wydajności mlecznej oraz wskaźnikach rozrodczych. Długotrwały niedobór składników mineralnych w diecie krów prowadzi na ogół do powstania formy podklinicznej choroby niedoborowej, która często przechodzi w formę kliniczną. Niewielkie niedobory biopierwiastków zwłaszcza mikroelementów, są trudniejsze do rozpoznania, gdyż wywołują nieznaczne zmiany funkcjonalne i strukturalne w organizmie, jednak wraz z zaburzeniami energetycznymi należą one do często występujących zespołów chorobowych, którym towarzyszyć może stres oksydacyjny i immunosupresja, występujące szczególnie w okresie przejściowym. Suplementacja mikropierwiastków krowom wpływa na ograniczenie szkodliwego działania wolnych rodników, ponieważ większość z nich stanowi aktywne centra enzymów wchodzących w skład enzymatycznego układu antyoksydacyjnego. Odpowiednie zaopatrzenie w mikroelementy warunkuje między innymi optymalne wskaźniki rozrodu, prawidłowy wzrost i rozwój płodu oraz wpływa na odporność organizmu. Przypisuje się im również udział w ograniczeniu występowanie stanów zapalnych wymion tła bakteryjnego, obniżeniu poziomu komórek somatycznych w mleku oraz minimalizowaniu ryzyka występowania chorób metabolicznych związanych z ujemnym bilansem energetycznym.

 

Tab.1. Zalecana zawartość mikroelementów w paszy (w mg kg^-1 s.m. paszy) dla krów w okresie zasuszenia i laktacji według normy NRC (National Research Council, 2001) 
oraz FDA (Federal Drug Administration, 2009)

 

Mikroelement	Zapotrzebowanie wg NRC/FDA mg kg-1 s.m. paszy
	Okres zasuszenia	Laktacja
żelazo	13	15
cynk	21	48
mangan	16	14
miedź	12	11
jod	0.4	0.5
selen	0.3	0.3
kobalt	0.11	0.11
chrom	0.5	0.5

 

Poniżej zostanie przedstawiony wpływ mikropierwiastków na organizm krowy z uwzględnieniem ich oddziaływania na układ odpornościowy, pobranie paszy, choroby metaboliczne, zdrowie gruczołu mlekowego oraz rozród.  

Układ odpornościowy

Selen:

- poprawia sprawność układu odpornościowego u bydła poprzez działania regulujące metabolizm hormonów tarczycy oraz aktywność białek w procesach antyoksydacyjnych

- pobudza proliferację limfocytów T, przyspiesza dojrzewanie i zwiększa ich aktywność

- stymuluje produkcję immunoglobulin klasy M i G – co może być wykorzystane przy poprawieniu jakości siary

- niedobór Se przyczynia się do zaburzenia rozmieszczenia receptorów na powierzchni neutrofili oraz do zmniejszenia produkcji wolnych rodników w neutrofilach

Miedź:

- reguluje funkcje neutrofili, monocytów, limfocytów T oraz produkcję przeciwciał

Cynk:

- wpływa na stan odpowiedzi immunologicznej organizmu, od niego uzależniony jest m.in. rozwój i aktywność neutrofili i komórek NK oraz regulacja genowa limfocytów

Chrom:

- wpływ zarówno na odpowiedź komórkową jak i humoralną

 

Pobranie paszy, choroby metaboliczne - niskie pobranie paszy na początku laktacji skłoniło do poszukiwania metod poprawiających produkcyjność, a jednocześnie zmniejszających problemy zdrowotne okresu poporodowego.

Chrom:

- wpływając na metabolizm insuliny, oddziałuje w ten sposób na wykorzystanie glukozy, a użycie go jako dodatku do paszy może zmniejszyć ryzyko występowania ketozy

- suplementacja propionianu chromu przyczynia się do wzrostu syntezy tłuszczu w tkance tłuszczowej oraz zmniejszenia lipolizy, obserwuje się również spadek stężenia niezestryfikowanych kwasów tłuszczowych (NEFA) w surowicy

- dodatek chelatu aminokwasowego chromu w postaci pikolinianu chromu powoduje spadek stężenia β-hydroksymaślanu w surowicy oraz triglicerydów w surowicy i wątrobie

- uzupełnianie dawki pokarmowej w chrom na miesiąc przed porodem do dwóch miesięcy po porodzie może znacząco wpłynąć na zwiększenie spożycia paszy na początku laktacji i produkcji mleka

Bor:

- wpływ tego pierwiastka na organizmy zwierzęce jest poznany w bardzo niewielkim stopniu. 

- dodatek boru łagodzi zaburzenia metabolizmu minerałów charakterystyczne dla niedoboru witaminy D3

- według badań dodatek boranu sodu do paszy krowom w okresie przedporodowym w dawce 30g/sztukę przyczynił się do wzrostu stężenia wapnia i magnezu w surowicy tych zwierząt po wycieleniu,  nie zanotowano natomiast zmian w stężeniu fosforu

- stosowanie boranu sodu w dawce 100 mg/kg mc. podczas wczesnej laktacji zmniejsza częstotliwość stłuszczenia wątroby

Cynk:

- u przeżuwaczy, cynk jest bardzo ważny dla procesów fermentacji zachodzących w żwaczu - głównie trawienia celulozy i syntezy lotnych kwasów tłuszczowych

- uczestniczy w metabolizmie witaminy A i E

Selen:

- selen jest tzw. insulinomimetykiem, czyli podobnie jak insulina reguluje poziom glukozy we krwi oraz reguluje szereg procesów metabolicznych 

 

Gruczoł mlekowy

Selen:

- selen w połączeniu z witaminą E zmniejsza częstotliwość klinicznych postaci mastitis, skraca czas jego trwania oraz łagodzi jego przebieg (zapalenia środowiskowe - E. coli, S. uberis, S. faecalis i Klebsiella spp.)  

- nie zaobserwowano wpływu suplementacji Se na przebieg i czas trwania zapalenia wymienia na tle Staphylococcus aureus

- podając jałówkom selen i witaminę E przed porodem zaobserwowano po porodzie wzrost produkcji siary i mleka przez pierwsze 8 tygodni laktacji w porównaniu do grupy zwierząt nie otrzymującej takiej suplementacji 

- zaobserwowano wzrost produkcji mleka po stosowaniu jednorazowych, wysokich dawek Se

Miedź:

- niedobór w diecie (<7mg/kg paszy) redukował zdolność bójczą neutrofili w stosunku do S. aureus  

- przy niedoborze tego pierwiastka częściej notowane kliniczne postacie mastitis

- przy żywieniu dietą o zawartości 20mg Cu/kg paszy zaobserwowano mniejsze objawy zapalenia przy eksperymentalnym  i klinicznym colimastitis

Mangan:

- suplementacja manganu może mieć korzystny wpływ na zdrowie gruczołu mlekowego krowy poprzez zwiększenie zdolności makrofagów do zabijania bakterii wywołujących mastitis

Cynk:

- kompleks cynk-metionina powoduje obniżenie liczby komórek somatycznych w mleku oraz wpływa na zmniejszenie zapadalności na zapalenie gruczołu mlekowego w wyniku zwiększenia syntezy keratyny w kanale strzykowym 

- cynk w formie chelatów może przyczynić się do zwiększenia wydajności mlecznej 

- wzbogacanie dawki pokarmowej krów w cynk oraz witaminę E, począwszy od drugiego miesiąca przed terminem planowanego porodem, może przyczynić się do wzrostu wydajności mlecznej

Rozród

Selen:

- jednorazowa dawka selenu w ilości 0.1 mg kg–1 mc. podana krowom 21 dni przed spodziewanym porodem obniża o 70% częstotliwość występowania zapaleń macicy oraz o 40% torbielowatości jajników

Miedź:

- niedobór miedzi odpowiedzialny jest za wczesną śmierć zarodkową i resorpcję płodów, zwiększone ryzyko zatrzymania łożyska oraz niskiej płodności związanej z opóźnionym poporodowym estrus

Mangan:

- suplementacja tym pierwiastkiem może przyczynić się do skrócenia poporodowego anoestrus oraz zwiększenia liczby zapłodnień w pierwszej rui po porodzie

Chrom:

- pikolinian chromu w dawce 3,5 mg/kg paszy podawany w ostatnich 9 tygodniach ciąży -  częstotliwość zatrzymania łożyska zmniejszyła się niemal czterokrotnie w porównaniu do krów, które nie otrzymywał tego mikroelementu

Cynk:

- badania wykazały, że obniżone stężenie Zn i podwyższone stężenie Cu we krwi krów w okresie ciąży zwiększają ryzyko poronienia 

- potwierdzono znaczącą rolę cynku w regeneracji błony śluzowej macicy, jak również wcześniejszego wystąpienia rui po porodzie

 

Stosując mikroelementy w żywieniu bydła, pod uwagę należy wciąć fakt, że każde źródło mikroelementów warte jest tyle, ile zwierzę jest w stanie go wchłonąć z układu pokarmowego do krwioobiegu i wykorzystać na produkcję, rozród i utrzymanie wysokiej zdrowotności. Powszechnie stosowanym źródłem mikroelementów są ich nieorganiczne formy, takie jak  tlenki, siarczany czy węglany. Niestety, przyswajalność składników mineralnych z tych połączeń jest bardzo niska i w zależności od rodzaju soli oraz pierwiastka waha się od 5 do 30%. Dużo wyższą przyswajalnością cechują się formy organiczne mikroelementów, które są połączeniem  pierwiastka z ligandami, którymi mogą być białka, peptydy, aminokwasy, polisacharydy lub kwasy organiczne. W zależności od formy i składnika mineralnego może ona stanowić nawet 90%. Dodatkowo istotną cechą tego typu połączeń jest mniejsza toksyczność metali w tej formie w przypadku przedawkowania. Na niekorzyść organicznych form pierwiastków mineralnych przemawia ich cena - związki te są droższe w porównaniu z ich nieorganicznymi odpowiednikami.

 

Tab.2. Organiczne i nieorganiczne źródła mikropierwiastków

	Forma nieorganiczna	Forma organiczna
Cu	tlenek i siarczan miedzi	chelaty miedzi
Fe	chlorki, tlenek, siarczan żelaza	fumaran żelazawy, cytrynian żelaza, chelaty żelaza
Zn	chlorek, tlenek, siarczek cynku	mleczan cynku, octan cynku, chelaty cynku
Mn	siarczan i chlorek manganu	chelaty manganu
Cr	chlorek chromu	propionian chromu, pikolinian chromu glukonian chromu, cytrynian chromu
Se	selenin i selenian sodu	selenometionina, drożdże wzbogacone w Se

 

Reasumując należy stwierdzić, że pierwiastki śladowe stanowią ważny element warunkujący zachowanie homeostazy organizmów żywych, a w szczególności zwierząt wysokoprodukcyjnych. Od ich właściwego stężenia w tkankach i płynach ustrojowych zależy prawidłowy rozwój i zdrowotność organizmu, a możliwy z powodu ich niedoborów spadek produkcyjności zwierząt stanowi ważny aspekt ekonomiczny.