En el ganado bovino y en los animales en general existen 7 minerales que son  requeridos en grandes cantidades; calcio (Ca), fósforo (P), magnesio (Mg), sodio (Na), potasio (K), cloro (Cl), y azufre (S), siendo conocidos como macrominerales. Además, otros minerales son requeridos en pequeñas cantidades, conocidos como minerales traza o microminerales donde destacan el cobalto (Co), cobre (Cu), zinc (Zn), Yodo (I), manganeso (Mn), hierro (Fe) y selenio (Se).

Aspectos generales de las funciones de los minerales en el organismo

Los minerales ejercen 4 tipos de funciones principales en los animales: (1) estructural al formar parte de huesos, órganos y tejidos del cuerpo; (2) fisiológica, al participar en la mantención de la presión osmótica, del equilibrio ácido base, la permeabilidad de membranas biológicas y en la trasmisión del impulso nervioso; (3) función catalítica al participar en procesos enzimáticos y en la activación de ciertas hormonas; y (4) una función regulatoria en la replicación y diferenciación de las células que conforman los tejidos.

Parte de los minerales requeridos por la vaca son obtenidos a partir de los alimentos consumidos a diario, tales como la pradera, forrajes conservados y los concentrados, sin embargo, otra parte debe ser entregada mediante la adición de sales minerales u otros aditivos comerciales.

Fuentes naturales de minerales

La ingesta de minerales a partir de los forrajes y alimentos concentrados está determinada por la concentración de macro y microminerales de las plantas y sus semillas. Esto último depende de 4 factores principales: el tipo de planta, el tipo de suelo, el clima y el estado de madurez de las plantas.

En general, las especies leguminosas son más ricas en macroelementos que las gramíneas, y de algunos elementos traza tales como el Fe, Cu, Zn, Co y niquel (Ni). Las plantas generalmente reflejan la entrega de minerales del suelo a las raíces. Sin embargo, un desbalance de minerales disponibles en el suelo para las plantas puede limitar su crecimiento o bien reducir la concentración del mineral deficiente en sus tejidos o más comúnmente ambas. La captación de minerales desde el suelo está influenciada, entre otros factores, por el pH del suelo, siendo esto más marcado en las leguminosas (Figura 1).

Figura N°1

Por otra parte, se ha observado que en las plantas, con la madurez y al igual que otros elementos, el P disminuye su concentración.  Por lo tanto la maduración de las plantas,  excluyendo al Mn, tiene un efecto dilución en ciertos minerales. Además, se ha observado una correlación negativa entre la cantidad de lluvias y la concentración del Se en granos como el trigo.

A continuación, debido a la extensión del presente artículo,  se hará referencia a los principales minerales para el ganado bovino, describiendose, entre otras características, sus funciones,y el efecto de sus déficit y/o excesos.

Macrominerales

Calcio (Ca)

El Ca es vital para la vida, siendo el mineral más abundante en el cuerpo de una vaca, encontrándose el 99% de este mineral en los huesos y el 1% restante fuera de estos. El mecanismo de regulación de la concentración de Ca a nivel sanguíneo es muy eficiente, manteniendo normalmente las concentraciones plasmáticas en 2,25 a 2,5 mmol/L. Entre las funciones del Ca destacan la formación de huesos, transmisión del impulso nervioso, la contracción muscular, la coagulación sanguínea, participando además en el desencadenamiento de la respuesta inmune. Adicionalmente, el Ca es un importante componente de la leche producida por la vaca.

En cuanto al contenido de Ca en los alimentos, resultados de laboratorio han entregado valores entre 0,33 y 0,47% en base materia seca (BMS) de Ca en praderas (Tabla 1), y llegando hasta 1,15% en verano. Las especies leguminosas presentan concentraciones mayores de Ca en comparación con las gramíneas. En contraste, los granos de cereal y los concentrados proteicos contienen una baja cantidad de Ca, aunque los últimos suelen ser más altos en Ca que los cereales.

Tabla N°1

Las deficiencias de Ca en los bovinos jóvenes tienen como consecuencia una falla en la mineralización de los huesos contribuyendo a un retraso en el crecimiento. En vacas en producción de leche se genera osteoporosis y osteomalacia que conlleva a la presentación de fracturas espontáneas, sin verse afectadas las concentraciones plasmáticas o en la leche. No se han descrito efectos tóxicos aparentes con excesos de Ca, sin embargo, concentraciones dietarias > 1% de Ca en BMS han generado disminución en el consumo de materia seca (CMS) en vacas en lactancia. Además, los excesos también afectan la absorción de Zn.

Fósforo (P)

Alrededor del 80% del P se encuentra en los huesos y dientes. Participa como combustible en las reacciones metabólicas, principalmente en forma de adenosin trifosfato (ATP), siendo partícipe en el equilibrio ácido-base del organismo, en la formación de las membranas celulares y como componente de los ácidos nucleicos (ADN, ARN). Las concentraciones plasmáticas normales son de 1,3 a 2,6 mmol/L, siendo 4 a 5 veces mayor en la saliva de la vaca. El fósforo es además requerido por los microorganismos ruminales para la digestión de la celulosa y la formación de proteína microbiana.

Deficiencias crónicas de fósforo generan síntomas inespecíficos tales como falta de ánimo, inapetencia, bajos desempeños en crecimiento, lactancia y en parámetros reproductivos, especialmente cuando es acompañada con dietas bajas en energía. En situaciones en que disminuye considerablemente la concentración de P sanguíneo se pierde la masa ósea y se reblandecen huesos, generando raquitismo en animales jóvenes y osteomalacia en adultos.

Excesos de P en la ración inhiben la absorción de Ca, además de generar contaminación del suelo y las aguas al ser eliminado. No hay consistencia en los efectos sobre producción de leche y sólidos respecto a agregar más fósforo de lo requerido en las raciones.

Sodio (Na) y Cloro (Cl)

Mientras que el Na es el catión predominante en la sangre y en los fluidos extracelulares, el Cl es el principal anión en el organismo involucrado en la presión osmótica, además de participar en la mantención del bajo pH del abomaso. El Na por su parte juega un rol crucial en la absorción de los azúcares de la dieta, los amino ácidos y el agua. Ambos minerales son altamente absorbidos (100% Na, 90% Cl).

Las deficiencias de Na generan cambios conductuales en bovinos, tales como ansias por consumir sal, lamer y masticar objetos tales como estacas, arboles, comederos, incluyendo el beber orina de otros animales. Estas conductas pueden manifestarse a las semanas de ocurrida la deficiencia, y se acompañan de disminución en el CMS y en la producción de leche. También se han descrito bajas considerables de peso corporal, aspecto demacrado, ojos sin brillo, y aspecto áspero del pelaje. Signos más extremos incluyen descoordinación, temblores, deshidratación, arritmias cardiacas y muerte.

Las deficiencias de Cl incluyen anorexia, pérdida de peso, aumento en el consumo de agua y en la  eliminación de orina. Signos más severos incluyen presencia de sangre y mucus en estiércol.

Potasio (K)

El K es el tercer más abundante mineral en el cuerpo. Debe ser suplido diariamente en la dieta, ya que no hay una reserva corporal importante, además, es el catión más requerido. Los excesos de su ingesta son eliminados por la orina.

El K participa en la regulación de la presión osmótica y en el equilibrio ácido – base, balance de agua corporal, potencial de membranas, transmisión del impulso nervioso y en la contracción muscular.

La aplicación de purines y de fertilizantes ricos en K resulta en altas concentraciones de K en el suelo y en los forrajes, haciendo poco probable una deficiencia de K en los animales (Tabla 1).

Magnesio (Mg)

La concentración normal de Mg en plasma es de 0,8 a 1,0 mmol/L. El equilibrio de esta concentración es dependiente principalmente del Mg ingerido en la dieta, ya que no existe una reserva corporal. El Mg a nivel intracelular  es necesario como cofactor actuando en reacciones enzimáticas vitales. Extracelularmente es vital para la conducción nerviosa, contracción muscular, y la formación de huesos. El Mg además es necesario para la secreción de la hormona paratiroidea y su acción sobre su receptor. Una concentración de Mg por debajo de 0,7 mmol/L en sangre causará una hipocalcemia secundaria, además de reducir el consumo de alimento y la digestibilidad de la dieta. Concentraciones menores a 0,5 mmol/L generaran una sobreexcitación nerviosa con espasmos musculares y convulsiones, comúnmente observada en la tetania de los pastos. La deficiencia es detectada con bajas concentraciones de Mg en la orina, no así en sangre.

Los minerales que reducen la absorción de Mg son el K y el Ca.

Azufre (S)

El azufre se encuentra en los amino ácidos metionina, cisteína (cistina), homocisteína y taurina. Está presente además en el condroitín sulfato de los cartílagos y en las vitaminas B tiamina y biotina. El S actúa como un fuerte anión que afecta el equilibrio ácido base, y es usado para acidificar la sangre de manera de prevenir la presentación de fiebre de leche.

El S dietario excesivo puede ser reducido a sulfuros, los cuales pueden interferir en la absorción de otros elementos, en particular el Cu y Se. La intoxicación aguda por S causará cambios neurológicos, incluyendo ceguera, coma, espasmos musculares y postración. La muerte aguda ocurre por sulfuro de hidrógeno (gas) dentro del rumen, el cual es inhalado durante la eructación, generando su efecto neurotóxico.

Microminerales

Tabla N°2

Cobalto (Co)

El Co tiene un rol como precursor de la vitamina B12 en rumiantes. Los bovinos, generalmente son capaces de producir la cantidad requerida de vitamina B12 siempre que haya una cantidad suficiente de Co en la dieta. La vitamina B12 es cofactor de las enzimas metylmalonyl – CoA mutasa y metionina sintasa, las cuales participan en la gluconeogénesis y en la regeneración de metionina a partir de la homocisteína, respectivamente. Por lo tanto, la deficiencia de vitamina B12 limita la producción de metionina y la retención de nitrógeno.

Frente a una dieta baja en Co, tomaría algunas semanas en presentarse una deficiencia de vitamina B12, ya que el hígado y los riñones pueden almacenar dicha vitamina. Este tiempo puede acortarse en animales más jóvenes ya que almacenan menos vitamina B12 en su hígado. No obstante, esta falta de Co afectaría a los microorganismo ruminales, especialmente los anaerobios, los que no tendrían la capacidad de producir vitamina B12 necesaria para su propio metabolismo, alterándose el metabolismo ruminal normal, generando una menor producción de propionato.

Los signos iniciales de una deficiencia de Co incluyen fallas en el crecimiento, decaimiento y pérdida de peso. Signos más severos incluyen degeneración grasa del hígado, anemia con mucosas pálidas, y menor resistencia a infecciones por afección a la función de los neutrófilos. Se ha descrito una mayor susceptibilidad frente al parásito abomasal Ostertagia ostertagi por déficit de Co en bovinos.

La concentración de Co en praderas y forrajes varía ampliamente entre especies de plantas y condiciones de suelo, existiendo una mayor concentración de este microelemento en leguminosas vs gramíneas. Las ballicas (Lolium perenne) contienen una mayor concentración de Co que las especies Dactylis glomerata (pasto ovillo) y Phleum pratense. El Co se ve reducido en suelos más alcalinos, y se incrementa en suelos con bajo drenaje, sin verse afectado por la madurez de las plantas. En los granos, la concentración de Co es pobre, estando más concentrado en las cáscaras de los cereales.

Cobre (Cu)

El Cu participa en varios procesos enzimáticos entre los cuales destacan la pigmentación, participando en la función de la enzima tirosinasa, la cual produce melanina a partir de tirosina, y en el desarrollo del tejido conectivo (lysyl oxidasa). Otras funciones incluyen la formación de hemoglobina, en el transporte de electrones en la respiración celular aeróbica, en la absorción de Fe por parte de los glóbulos rojos y como antioxidante.

La capacidad de un alimento de suplir los requerimientos de Cu o causar intoxicación por excesos depende más de la capacidad de absorción del Cu que la concentración en los alimentos. La capacidad de absorción del Cu desde los alimentos está condicionada principalmente por el contenido de Mo y S, los cuales antagonizan la absorción de Cu. La ingestión de tierra en pastoreo de hasta un 10% de la MS total consumida ha mostrado reducir la absorción de Cu hasta en un 50%. Excesos de Zn y de Fe también han mostrado tener el mismo efecto antagónico.

En terneros hasta el 70% del Cu administrado en la ración es absorbido, y luego se presenta una violenta disminución en la capacidad de absorción, llegando a 1 – 5% cuando se transforman en rumiantes.

La deficiencia de Cu, clínicamente conocida como hipocuprosis va a tener efectos distintos dependiendo de la especie animal y el estado de desarrollo donde se produce el déficit. A edades tempranas se han descrito signos clínicos de tipo nervioso en ovinos. En bovinos se han descrito cambios en el crecimiento y apariencia del pelaje, haciéndolo delgado, ondulado y áspero, correspondiendo a signos tempranos de falta de Cu. A veces, la coloración grisácea del color negro o el café desteñido es vista especialmente alrededor del pelaje de los ojos. Además se ha documentado la presentación de anemia, afecciones al desarrollo de los huesos tales como osteoporosis y ensanchamiento en los extremos de los huesos largos. Por otro lado, en vacas con raciones bajas en Cu, se ha observado una disminución en la capacidad de los neutrófilos en eliminar microorganismos invasores, aumentando la susceptibilidad a infecciones y/o la severidad de estas incluyendo mastitis.

La intoxicación por Cu ocurre por una liberación masiva de este mineral, dada por periodos de estrés, al haber acumulado grandes cantidades. Se genera hemólisis, metahemoglobinemia, ictericia, necrosis en tejidos y muerte de animales.Se ha descrito una mayor susceptibilidad a la intoxicación por Cu en la raza Jersey vs la Holstein, ya que las primeras acumulan mayor cantidad de Cu en el hígado, no habiendo explicación clara para lo anterior.

Yodo (I)

El I es necesario para la síntesis de hormonas tiroideas, las cuales regulan el metabolismo energético. Los requerimientos aumentan de acuerdo a la edad de la vaca, siendo mayores en la etapa de gestación avanzada, altas producciones de leche y climas fríos. Alrededor del 79 al 90% del I ingerido es absorbido.

Entre los signos de deficiencia de I, se han descrito la presentación de bocio (sobrecrecimeinto de la glándula tiroides) en terneros recién nacidos. Estos pueden nacer sin pelo, débiles o muertos. La muerte fetal puede ocurrir en cualquier etapa de la gestación. Generalmente las vacas no muestran signos específicos  de deficiencia de I. Se ha detectado presentación de bocio y baja fertilidad en bovinos adultos (hembras y machos), además de reducción en la producción de leche y pérdida de apetito.

En las deficiencias de I se ha descrito una interferencia por parte de agentes bociogénicos los cuales pueden ser de 2 categorías. El primero y el más común son los bociogénicos cianogénicos que afectan la captación de yoduros por parte de la glándula tiroides. Estos compuestos cianogénicos están presentes en soya cruda, pulpa de remolacha, maíz, papa dulce y trébol blanco; sin embargo, este efecto puede ser solucionado fácilmente al aumentar la oferta de I en la dieta. El segundo y más complejo corresponde a las goitrinas encontradas en las plantas crucíferas (raps, coles, nabos), las cuales pueden bloquear la síntesis de hormonas tiroídeas, no siendo revertida por la entrega de yodo adicional, sino que por la disminución o el retiro de la dieta de estos forrajes.

Hierro (Fe)

El Fe principalmente es un componente del grupo “hem” encontrado en la hemoglobina y mioglobina. Otras enzimas también lo requieren como cofactor. La deficiencia de Fe resulta en una anemia debida a la falla en la producción de hemoglobina. Su ocurrencia es más probable en terneros con rápido crecimiento en dietas lácteas. Otro aspecto importante es la presentación de una mayor morbilidad y mortalidad asociada a una respuesta inmune disminuida. La deficiencia de Fe  en bovino adulto es rara, debido a su bajo requerimiento. Además la contaminación de los forrajes con tierra generalmente asegura su suplementación.

Manganeso (Mn)

El manganeso participa en la activación de enzimas que se relacionan con el metabolismo de carbohidratos y lípidos, tales como la piruvato carboxilasa, superoxido dismutasa y glicotransferasa, como antioxidante, y en la síntesis de mucopolisacáridos en los cartílagos (glucosaminglicanos y oligosacáridos).

En relación a los granos, estos varían mucho en su contenido de Mn. En orden decreciente en concentración de Mn se tiene a la avena > trigo > cebada > maíz, con concentraciones que van desde 45 a sólo 5 mg/kg MS. En el caso de los afrechos y harinillas de trigo, estas concentraciones podrían triplicarse. Destaca el lupino blanco (Lupinus albus) que puede contener desde 817 – 3397 mg/kg MS, mayor a las otras especies de lupino. En general, en las proteínas de origen vegetal (linaza, raps y afrecho de soya) pueden contener entre 35 -55 mg/kg. En el caso de praderas del sur de Chile, las concentraciones de Mn oscilan entre 56 – 205 mg/kg MS. La contaminación con tierra de los pastos pueden aumentar dicha concentración.

La deficiencia de Mn puede causar una falta de crecimiento, anormalidades esqueléticas (acortamiento o deformación), trastornos reproductivos, tales como disminución en la presentación de celos (celos silentes) o bajas tasas de preñez; y anormalidades en los terneros recién nacidos, incluyendo ataxia debida a falla en el desarrollo del oído medio.

Altos niveles de Ca, K, o P aumentan la excreción de Mn por las bostas, presumiblemente mediante la reducción en su absorción. En terneros, altos niveles de Fe disminuyen la retención de Mn.

Selenio (Se)

El Se forma seleniometionina y seleniocisteína. La seleniocisteína se incorpora a varias proteínas durante su síntesis. La seleniocisteína es un componente de la enzima antioxidante glutatión peroxidasa. También una selenioproteína es componente  de la enzima que convierte a la hormona T4 en T3, por lo tanto una deficiencia de Se puede causar hipotiroidismo. Las selenioproteínas se encuentran comúnmente a nivel muscular y su función exactamente no se conoce. La retención de placenta es alta en vacas con deficiencia de Se, disminuyendo la incidencia de este trastorno al incluirse Se en la ración o en inyecciones. Otros trastornos que han respondido positivamente a la administración de Se son la metritis, los quistes ováricos y el edema de la ubre.

Ha sido observada una disminución en la absorción de Se en dietas altas en Ca y S.

Zinc (Zn)

El Zn es un componente de muchas metaloenzimas, las cuales participan en casi todas las vías metabólicas del organismo. La deficiencia de Zn altera la síntesis de prostaglandinas, lo cual puede alterar la función luteal y por tanto la reproducción. Además, el Zn  es un componente de la timosina secretada por el timo que regula la maduración de los linfocitos, los cuales son vitales para la inmunidad celular.

El Zn y el Cu son minerales antagónicos. En la mayoría de los casos el Zn interfiere en la abosorción del Cu, generando deficiencia de Cu. También el cadmio (Cd) y el S interfieren en la absorción de Zn.

Conclusiones

– Es importante conocer las funciones de cada uno de los minerales que son necesarios para el normal desempeño productivo y reproductivo de las vacas, además de apreciar el efecto que tienen en el crecimiento y desarrollo de los terneros.

– Las deficiencias y excesos de ciertos minerales no sólo están dadas por las concentraciones contenidas en los alimentos, sino que además están influenciadas por otros minerales que participan como inhibidores.

– Idealmente, los alimentos entregados a vacas y terneros deben ser analizados de manera de suplementar con sales minerales acorde a los requerimientos.

– Por todas las implicancias anteriormente descritas el uso de sales minerales es ineludible para todos los animales, ya sean terneros, vaquillas en crecimiento, vacas en lactancia y en preparto. El tipo y la cantidad de sal a administrar estará determinada por el nivel y la fase productiva de los animales. En Cooprinsem contamos con una amplia gama de sales minerales para suplir distintos requerimientos.

Referencias bibliográficas

Anrique, R. 2014. Composición de alimentos para el ganado bovino. 4ta Ed. Imprenta América, Chile.
-Goff, J.P. 2018. Invited review: Mineral absorption mechanisms, mineral interactions that affect acid-base and antioxidant status, and diet considerations to improve mineral status. Journal of Dairy Science 101(4):2763-2813
-National Research Council. 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle: Seventh Revised Edition, 2001. Washington, DC: The National Academies Press.
-Scaletti, R. W., D. S. Trammell, B. A. Smith, and R. J. Harmon. 2003. Role of dietary copper in enhancing resistance to Escherichia coli mastitis. Journal of Dairy Science 86:1240–1249.
-Spears, J.W. and W.P. Weiss. 2014. Invited Review: Mineral and vitamin nutrition in ruminants. The Professional Animal Scientist 30:180–191.
-Suttle, N.F. 2010. Mineral nutrition of livestock. 4th Ed CAB International. Oxfordshire, UK.

Autor(es)

  • Médico Veterinario, Mag. Cs Producción Animal. Asesor Técnico Comercial Unidad de Nutrición Animal Cooprinsem