SALI MINERALI MACROELEMENTI OLIGOELEMENTI Calcio Ferro Cloro Fluoro Fosforo Iodio Magnesio Manganese Potassio Rame Sodio Zolfo Selenio

FUNZIONE DEI MACRO ED OLIGOELEMENTI Elemento Simbolo N. atomico Funzione Calcio Ca 20 Principale componente delle ossa, presente in alcuni enzimi Cloro Cl 17 Principale anione cellulare ed extracellulare Fosforo P 15 Essenziale per la biosintesi ed il trasferimento di energia Magnesio Mg 12 Necessario per l’attività di molti enzimi Potassio K 19 Principale catione cellulare Sodio Na 11 Principale catione extracellulare Zolfo S 16 Presente nelle proteine e in altri composti biologici Ferro Fe 26 Più importante ione di un metallo di transizione; essenziale per l’emoglobina e per molti enzimi Fluoro F 9 Fattore di crescita nei topi; costituente dei denti e delle ossa Iodio I 53 Costituente essenziale degli ormoni tiroidei Manganese Mn 25 Rame Cu 29 Essenziale in alcuni enzimi (ossidazione) e nell’emocianina Selenio Se 34 Essenziale per l’attività enzimatica e per i suoi rapporti con la vitamina E Zinco Zn 30 Cobalto Co 27 Necessario per l’attività di molti enzimi; presente nella vitamina B12

SINTOMI DA CARENZA Ca P Mg Na K Cl Fe Cu Zn Co Mn Se I Mo F ELEMENTI SINTOMI DA CARENZA Ca Rachitismo, osteomalacia, tetania, ritardo della crescita, ipofunzionalità ovarica P Anoressia, cachessia, scarso sviluppo scheletrico, andatura dolorosa e rigida, osteoporosi delle articolazioni, pelame arruffato, turbe riproduttive Mg Iper-eccitabilità neuromuscolare con tremori, vasodilatazione periferica, aritmia cardiaca Na Perdita dell’appetito, riduzione dell’accrescimento, diminuzione della produzione, cannibalismo (polli) K Anoressia, riduzione della produzione, debolezza muscolare, tetania, paralisi, atassia Cl Perdita dell’appetito, dimagrimento, diminuzione delle produzioni Fe Anemia, ridotte difese immunitarie ed elevate mortalità Cu Anemia, disordini ossei, depigmentazione, disturbi gastrointestinali, scoordinamento muscolare Zn Lesioni podali, necrosi della coda, dermatiti, pelame arruffato, diarrea Co Anemia, diminuzione dell’appetito, lesioni muscolari Mn Riduzione della crescita, diminuzione della fertilità, sviluppo irregolare delle ossa Se Distrofia muscolare, disturbi cardiaci, zoppicature (bovini), consistenza anomala delle carni (suini) I Gozzo, atricosi, disturbi delle funzioni sessuali SINTOMI DA ECCESSO Mo Limitato assorbimento del rame, diarrea Cirrosi epatica, zoppicature, astenia, cecità F Malformazione dei denti, osteite ipertrofica della mandibola e delle falangi

MACROELEMENTI Sodio, Potassio, Calcio, Magnesio, Fosforo, Zolfo, Cloro. Elementi che costituiscono il 60-80% di tutto il materiale inorganico dell’organismo Si trovano allo stato cristallino nel tessuto osseo, sotto forma di cationi (Na+, K+, Ca2+, Mg2+), sotto forma di anioni (Cl-, HPO4--, SO4--) K+, Mg2+, HPO4--, SO4--: intracellulari Na+, Ca2+: nei liquidi extracellulari

SODIO principale catione extracellulare; regolazione dell’equilibrio acido-base, della pressione osmotica, dell’equilibrio idro-elettrico; regolazione del pH ed osmolarità del succo ruminale; riduzione dell’eccitabilità nervosa Il suo metabolismo è influenzato dagli ormoni surrenalici (aldosterone, cortisolo) La presenza del sodio nei liquidi extracellulari è assicurata dalla pompa del sodio

ASSORBIMENTO ed ESCREZIONE L’assorbimento, completo, avviene nell’ultimo tratto del tenue e nel colon La regolazione del contenuto corporeo di Na è strettamente correlata al controllo del volume dei fluidi extracellulari; avviene principalmente per azione dell’aldosterone che ne regola il riassorbimento a livello renale Perdite di sodio si verificano attraverso le feci ed il sudore

SINTOMI da CARENZA e da ECCESSO Apatia, tremori muscolari, poliuria e polidipsia, riduzione della produzione di latte, parti prematuri, ritenzione della placenta, ipofertilità, ricerca attiva del sale, perdita selettiva dell’appetito (riguardante prima il foraggio, poi fieni ed insilati, infine i concentrati) fino all’anoressia, dimagrimento, disidratazione, tetania, collasso e morte Sintomi da eccesso: evenienza rara: sete intensa, inappetenza, depressione, tachicardia, poliuria, digrignamento dei denti, fenomeni eccitativi, spasmi e convulsioni ricorrenti, perdita della sensibilità, midriasi, paralisi, stato comatoso, morte

FONTI ALIMENTARI Alimenti di origine vegetale hanno bassi contenuti di sodio Alimenti di origine animale, specialmente farine di carne e alimenti di origine marina, ne sono ricchi

POTASSIO principale catione intracellulare; mantenimento eccitabilità cellulare, influenza l’attività muscolare (muscolo cardiaco); regolazione della pressione osmotica intracellulare; regolazione dell’omeostasi acido-basica.

ANTAGONISMO TRA SODIO E POTASSIO Il sodio mantiene il tono muscolare, il potassio produce paralisi Il sodio inibisce la glicolisi, il potassio la attiva Nella trasmissione dell’impulso nervoso e nella contrazione muscolare si ha il passaggio di ioni potassio dalla cellula al liquido extracellulare, mentre il sodio percorre un cammino inverso

ASSORBIMENTO ed ESCREZIONE assorbito per il 90% nell’intestino tenue eliminato principalmente con le urine (90%) e in piccola parte con il sudore e le feci l’eliminazione renale è regolata dall’aldosterone

SINTOMI da CARENZA e da ECCESSO debolezza muscolare, riduzione della produzione lattea, comparsa di alterazioni cardiache, poliuria e polidipsia Sintomi da eccesso: comparsa di aritmie cardiache, bradicardia, fibrillazione ventricolare, segni di insufficienza cardiaca FONTI ALIMENTARI Presente in tutti gli alimenti, in particolare in quelli di origine vegetale

CLORO principale anione dei liquidi extracellulari mantenimento della pressione osmotica ed equilibrio acido-basico partecipazione alla formazione del potenziale di membrana rappresenta il costituente caratteristico del succo gastrico che contiene 0.7-2% di HCl

ASSORBIMENTO ed ESCREZIONE assorbito nel tratto prossimale dell’intestino tenue escreto attraverso urina, sudore e per via gastrointestinale

SINTOMI da CARENZA e da ECCESSO perdita di peso, ridotta assunzione degli alimenti, riduzione della produzione lattea, poliuria e polidipsia, disidratazione, alcalosi metabolica, alterazione della motilità ruminale Sintomi da eccesso: può interagire con il sodio nell’indurre ipertensione. Nel ratto l’eccesso di NaCl determina una sindrome simile alla glomerulonefrosi con edemi massivi, ipertensione, anemia, marcata iper-lipemia, grave iper-proteinuria ed iper-azotemia fino alla morte dell’animale

FONTI ALIMENTARI Sale da cucina Acque clorate Formaggi Insaccati

CALCIO formazione e mineralizzazione di ossa e denti coagulazione del sangue (fattore IV) regolazione eccitabilità neuro-muscolare e contrazione muscolare conduzione stimolo nervoso e trasmissione neuro-muscolare attivazione ed inibizione di enzimi ed ormoni

FUNZIONI Nelle ossa ha un ruolo strutturale come componente dell’idrossiapatite Funzioni altamente specializzate: attivazioni enzimatiche, trasmissione dell’impulso nervoso, contrazione muscolare, permeabilità delle membrane, moltiplicazione e differenziamento cellulare

LIVELLI di ASSUNZIONE ADEGUATI di Ca Gravidanza e allattamento Lattanti 0-6 mesi 6 mesi-1 anno 210 mg 270 mg Bambini 1-4 anni 4-8 anni 500 mg 800 mg Adolescenti 9-18 anni 1300 mg Adulti 19-50 anni > 50 anni 1000mg 1200 mg Gravidanza e allattamento 14-18 anni > 19 anni 1000 mg

ASSORBIMENTO ed ESCREZIONE l’assorbimento che avviene nell’intestino è favorito dalla vitamina D eliminato dall’organismo attraverso le feci, le urine ed il sudore

CONTROLLO dei LIVELLI PLASMATICI I livelli plasmatici di Ca sono controllati da un sistema omeostatico che si avvale della risposta integrata sull’intestino, sull’osso e sul rene di 3 principali composti: - Vitamina D - Paratormone (aumenta quando i livelli di Ca sono bassi) - Calcitonina (aumenta quando i livelli di Ca sono elevati)

Sintomi da carenza Sintomi da eccesso osteomalacia e/o rachitismo collasso puerperale: I stadio: inappetenza, debolezza e tremori degli arti, irritabilità, convulsioni II stadio: debolezza muscolare, apatia, sonnolenza, oliguria, diminuzione della produzione lattea III stadio: decubito laterale, coma, paralisi, alterazioni del ritmo cardiaco, timpanismo ruminale, morte Sintomi da eccesso inappropriata somministrazione di vitamina D nefrolitiasi e nefrocalcinosi inibisce l’assorbimento intestinale di Fe e Zn

FONTI ALIMENTARI Latte e derivati Tuorlo d’uovo Legumi Frutta secca Carciofi, cardi, indivia, spinaci Acqua potabile

FOSFORO formazione di ossa e denti fosforilazioni metaboliche composizione di nucleoproteine, fosfoproteine e fosfolipidi formazione di composti ad alta energia (ATP, ADP e creatina fosfato)

ASSORBIMENTO ed ESCREZIONE assorbito prevalentemente nella parte prossimale del tenue assorbimento favorito dalla vitamina D, ed influenzato dalla presenza di Ca l’eliminazione dei fosfati avviene per via fecale (fosfati non assorbiti) e urinaria SINTOMI da CARENZA Ipo-fosfatemia dovuto a malassorbimento e malnutrizione ipofertilità, riduzione della produzione lattea e del grasso nel latte, perdita di peso, osteomalacia (difficoltà di deambulazione, zoppie, decubito permanente, fratture ossee spontanee), inappetenza, apatia

PATOLOGIE ASSOCIATE al Ca e al P Rachitismo nell’uomo, cane, suino, pecora, capra e cavallo Osteogenesi imperfetta nei felidi e canidi Osteodistrofia fibrosa nella capra e nel suino

Patologia associata al Ca e al P Nei Ruminanti: Ipercalcemia: dovuta ad iper-paratiroidismo o eccessiva somministrazione di vitamina D o a principi attivi presenti nei foraggi con attività vitaminica D Ipocalcemia: “parturient paresis” (milk fever), questa forma morbosa è associata al parto e all’inizio della lattazione La principale alterazione biochimica è la diminuzione del Ca totale e del P totale ionizzato e l’aumento del Mg nel sangue. Per prevenirla si usa vitamina D

FONTI ALIMENTARI alimenti ricchi di proteine concentrazioni elevate si riscontrano nei semi dei cereali e nei legumi altre fonti: uova, carne, latte e verdure

MAGNESIO Importante catione dei liquidi intracellulari partecipa alla contrazione muscolare e alla sua regolazione attivazione di molti enzimi (enolasi, decarbossilasi, transchetolasi, chinasi) gli ioni Ca e il Be competono con lo ione Mg nei siti attivi di alcuni enzimi

Sintomi da carenza nell’uomo la carenza di magnesio si manifesta per disfunzioni ormonali, malassorbimento, perdita di liquidi organici negli animali si conoscono varie patologie dovute ad ipomagnesiemia (“grass tetany” nei bovini e ovini: tetania da pascolo, da trasporto e da stalla, perdita di appetito e della produzione lattea, tremori muscolari, dispnea, morte) l’escrezione del magnesio avviene attraverso il tratto gastrointestinale, il rene e la ghiandola mammaria durante la lattazione

LIVELLI EMATICI di Ca, P e Mg nel BOVINO NORMALE ed in CONDIZIONI PATOLOGICHE Ca ionico mg/100 ml Ca totale P inorganico Mg Bovino normale 1,65 9,35 4,57 1,66 Milk fever 0,44 4,35 2,16 2,19 Grass tetany 1,18 6,65 4,33 0,46

ZOLFO Lo zolfo come SO4– è contenuto in piccole quantità soprattutto nelle cellule Il solfato rappresenta il prodotto catabolico terminale dello S organico delle proteine e cioè degli amminoacidi solforati e di altre molecole solforate e viene eliminato con le urine Oltre a cisteina e metionina ci sono altri composti organici contenenti zolfo: glutatione, biotina, CoA, tiamina, insulina, eparina, acido lipoico

ZOLFO Il fabbisogno di S per animali provvisti di peli o produttori di lana è elevato in quanto la cheratina dei peli è ricca di amminoacidi solforati I ruminanti utilizzano i solfati inorganici per sintetizzare amminoacidi solforati ad opera dei batteri del rumine. I non ruminanti necessitano di un apporto esogeno di amminoacidi solforati preformati

OLIGOELEMENTI Si possono classificare in tre gruppi: essenziali non essenziali tossici 14 elementi sono considerati essenziali: ferro, zinco, rame, manganese, cobalto, iodio, molibdeno, selenio, cromo, stagno, nichel, fluoro, silicio e vanadio Gli elementi essenziali e non essenziali sono tutti tossici se ingeriti a livelli sufficientemente elevati per lunghi periodi di tempo

OLIGOELEMENTI Elementi tossici: arsenico, piombo, cadmio e mercurio Gli oligoelementi partecipano alla struttura e funzione degli enzimi, di una vitamina (Co nella vitamina B12) e di ormoni (I nella tiroxina e Zn nell’insulina)

FERRO componente essenziale della mioglobina, emoglobina e di alcuni enzimi di ossido-riduzione. Entra come Fe non eminico nelle proteine Fe-S della catena respiratoria introdotto con gli alimenti come Fe trivalente, viene ridotto a Fe bivalente e assorbito dalle cellule intestinali dove viene incorporato nella ferritina come Fe3+ e in parte ceduto nel plasma dove si lega ad una globina (transferrina) la ferritina costituisce la riserva di Fe nell’organismo ed è particolarmente abbondante nel fegato, nella milza e nel midollo osseo

FUNZIONI Trasporto di ossigeno ai tessuti Trasferimento di elettroni nella catena respiratoria Attività di importanti sistemi enzimatici Le funzioni del Fe sono legate a due proprietà fondamentali: Facilità di cambiamento dello stato di ossidazione Formazione di complessi di coordinazione

CARENZA di Fe ECCESSO di Fe dieta inadeguata diminuito assorbimento perdita di sangue gravidanze ripetute anemia ipocromica e microcitica danni ossidativi cellulari a livello delle mucose ridotta resistenza alle infezioni eccessivo assorbimento emocromatosi ereditaria assunzione eccessiva prolungata somministrazione di Fe a soggetti non deficienti insufficienza pancreatica ECCESSO di Fe

FONTI ALIMENTARI Fe eme Alimenti di origine animale (carne e pesce) Fe non eme Alimenti di origine vegetale (legumi, indivia, spinaci)

RAME Nella catena respiratoria, nell’attività di metallo-enzimi che trasferiscono elettroni (ossidasi): citocromo ossidasi, superossido dismutasi (SOD) Interviene nella sintesi dell’emoglobina con il Fe e nell’attività di cheratinizzazione e pigmentazione dei capelli e della cute, influenza la funzionalità cardiaca Il Cu nel plasma si lega ad una proteina (ceruloplasmina)

FUNZIONI Eritropoiesi Leucopoiesi Mineralizzazione dello scheletro Formazione del tessuto connettivo Sintesi di melanina Catena respiratoria Protezione contro lo stress ossidativo

PATOLOGIA DA CARENZA Anemia Gatte gravide: effetti teratogeni (morte fetale, morte precoce neonatale, anormalità neurologica, lesioni cardiovascolari, anormale sviluppo dei polmoni) Bovino: scarsa crescita, anemia, fragilità delle ossa, diarrea, fibrosi miocardica. Diminuzione della produzione del latte e bassa fertilità Suini e polli: scarsa crescita, anemia e fragilità delle ossa

CARENZA DI Cu Anemia microcitica ipocromica Neutropenia Demineralizzazione dello scheletro Emorragie Degenerazione cerebrale e cerebellare Ipotonia Ipotermia

FONTI ALIMENTARI Fegato Rene Molluschi Cioccolato Avocado Noci, nocciole, uva secca

ZINCO Componente essenziale di numerosi enzimi, in cui svolge un ruolo strutturale, di regolazione e catalitico: l’amminoacil-RNA-sintetasi, la DNA e l’RNA polimerasi, la fosfatasi alcalina, la lattico deidrogenasi, la superossido dismutasi e le carbossipeptidasi A e B Attività antiossidante, prevenendo la perossidazione lipidica e riducendo la formazione dei radicali liberi

CARENZA DI Zn Ritardo di crescita Ritardo della maturazione sessuale e impotenza Ipogonadismo e ipospermia Alopecia Lesioni cutanee Diminuzione dell’appetito Deficienza del sistema immunitario Disturbi del comportamento Cecità notturna, lesioni oculari Ritardo di guarigione delle ferite

PATOLOGIA DA CARENZA Ratto: effetti teratogeni (morte dell’embrione e del feto, morte precoce neonatale, basso peso alla nascita, malformazioni congentie, ecc) Suino: scarso accrescimento, alopecia, inappetenza e degenerazione testicolare Bovini e pecore: diminuzione della crescita, eccessiva salivazione Polli: scarsa schiusa delle uova, embrioni deformati, scarsa crescita, piumaggio alterato, lesioni cutanee associate a proliferazione abnorme di cheratina

FONTI ALIMENTARI Carne Uova Pesce Latte e derivati Cereali

MANGANESE Patologia da carenza Cofattore dell’attività di numerosi enzimi (arginasi, piruvato carbossilasi, superossido dismutasi) Patologia da carenza Effetti teratogeni come la carenza da Zn e Cu Dolori articolari, contratture tendinee, ipofertilità

COBALTO Patologia da carenza Componente essenziale della vitamina B12 Patologia da carenza Decadimento organico, anoressia, anemia

IODIO Lo I viene utilizzato soprattutto dalla tiroide che lo immagazzina e lo utilizza per sintetizzare i suoi ormoni Fa parte delle molecole degli ormoni tiroidei T4 e T3 fondamentali nel processo di crescita e nella morfogenesi di diversi organi e apparati

PATOLOGIA DA CARENZA Iperplasia della tiroide (gozzo) In gravidanza: aborti, mortalità neonatale, anomalie congenite, deficit mentale. Ipotiroidismo La carenza può anche dipendere da particolari condizioni nutritive dovute all’ingestione di brassicacee (cavoli)

DISORDINI LEGATI ALLA CARENZA DI I FETO: Aborto, anomalie congenite, cretinismo neurologico (deficienza mentale, sordomutismo, strabismo), cretinismo mixedematoso (nanismo, deficienza mentale). NEONATO: Gozzo neonatale, ipotiroidismo. BAMBINO E ADOLESCENTE: Gozzo, ipotiroidismo, ritardo nello sviluppo. ADULTO: Gozzo, ipotiroidismo, alterate funzioni mentali.

Fonti alimentari Pesce Carne Latte Uova

FLUORO Previene la carie dentaria rinforzando lo smalto e proteggendo i denti dall’attacco dei batteri e degli acidi Necessario per la conversione dell’osteocalciofosfato in apatite, principale componente minerale del tessuto osseo

SINTOMI da CARENZA e da ECCESSO Carenza: possibilità di carie dentarie Eccesso: fenomeni di fluorosi che si manifestano con chiazze scure sui denti. Apporti molto elevati portano ad alterazioni nel processo di calcificazione ossea e nelle funzioni renale e muscolare FONTI ALIMENTARI Pesce Frutti di mare Uova Tè

SELENIO Componente dell’enzima glutatione perossidasi, che impedisce l’ossidazione dell’emoglobina e quindi l’emolisi degli eritrociti. Agisce in sinergismo con la vitamina E Azione antiforfora e antimicotica

SINTOMI da CARENZA e da ECCESSO Carenza: alterazioni del sistema nervoso, ritardo di crescita, perdita di unghie e peli, ritenzione di placenta, ipofertilità, maggiore sensibilità alle infezioni Eccesso: nausea, vomito, perdita dei capelli, alopecia, alterazioni neurologiche FONTI ALIMENTARI Pesci Carne Cereali Prodotti lattiero-caseari Frutta e verdura