del rodeo de cría
1Los minerales constituyen elementos fundamentales en la alimentación, tanto para el crecimiento, como para el desarrollo y la salud animal. Ejercen sus funcio- nes a distintos niveles dentro del organismo animal, y a pesar que hay diferencias importantes entre sí, existe un esquema general para todos ellos.
Un lugar donde los minerales ejercen sus funciones específicas es a nivel tisular. Desarrollan funciones estructurales como son la formación de los huesos y de otros tejidos de sostén (cartílagos), o funciones metabólicas como componentes de enzimas o coenzimas, en la transmisión del impulso nervioso, etc.
En el caso de los rumiantes no se debe minimizar su intervención en el metabolismo ruminal.
Las bacterias y protozoos presentes en el medio ruminal, como todo ser vivo, requieren minerales para lograr un óptimo crecimiento, reproducción y producir la degradación de los alimentos. Gran parte de las mermas en la producción de los rumiantes, se deben a una baja eficiencia de conversión alimenticia, debida a una menor digestibilidad y aprovechamiento de nutrientes que se originan por defi- ciencias minerales.
Algunos elementos minerales han sido reconocidos desde hace muchos años como nutrientes esenciales en la alimentación animal. Son aquellos nutrientes que han demostrado realizar funciones metabólicas en el organismo.
Para que un elemento mineral sea considerado esencial, es necesario compro- bar que las dietas purificadas en las que falta ese elemento, provocan síntomas de deficiencia en los animales, y que dichos síntomas pueden curarse o prevenirse al incluir en la dieta experimental el elemento en cuestión.
A los minerales se los clasifica académicamente en macrominerales y microminerales.
El primer grupo, el que se conoce como macrominerales o elementos mayores, incluye al calcio, fósforo, potasio, sodio, cloro, magnesio y azufre. Los requeri- mientos en los animales se expresan en el orden de g/día o como % de la materia seca de la dieta. El otro grupo, el que se denomina microminerales o minerales traza, debido a que están presentes en el cuerpo animal en cantidades compara- tivamente mucho menores que los macronutrientes (ver cuadro 1), tienen requeri- mientos en la dieta que son del orden de los mg/animal/día o se expresan como partes por millón de la materia seca (MS) consumida. En general, los macrominerales se distribuyen en mayor proporción en los tejidos de sostén, como son los huesos, y a su vez, contribuyen en el mantenimiento de las propiedades fisicoquímicas del ambiente ruminal (poder tampón, presión osmótica y tasa de dilución) y son com- ponentes celulares y activadores enzimáticos.
Los microminerales, forman parte de sistemas enzimáticos y hormonales en el animal, y además participan en reacciones enzimáticas microbianas a nivel ruminal (cuadro 2).
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Cuadro 1o 1o 1o 1: Composición mineral de un novillo de 420 kgo 1: Composición mineral de un novillo de 420 kg: Composición mineral de un novillo de 420 kg: Composición mineral de un novillo de 420 kg: Composición mineral de un novillo de 420 kg de peso vivo.
de peso vivo.de peso vivo. de peso vivo. de peso vivo.
Elemento kg totales en el cuerpo
Calcio (Ca) 6,88 Fósforo (P) 3,40 Sodio (Na) 1,01 Potasio (K) 0,88 Cloro (Cl) 0,71 Azufre (S) 0,63 Magnesio (Mg) 0,23 Hierro (Fe) 0,025 Zinc (Zn) 0,012 Cobre (Cu) 0,0016 Iodo (I) 0,00017 Manganeso (Mn) 0,00013 Cobalto (Co) 0,000084 Molibdeno (Mo) 0,000020 Selenio (Se) 0,000002
Hasta 1950, se consideraban esenciales 13 elementos minerales. Se trataba de los elementos mayoritarios calcio, fósforo, potasio, sodio, cloro, azufre y magnesio, y los microelementos o elementos traza, hierro, iodo, cobre, manganeso, zinc y cobal- to. En 1953 se incluyó al molibdeno, en 1957 al selenio y en 1959, al cromo.
En los últimos años, se ha producido un incremento rápido en la cantidad de elementos traza considerados esenciales. Flúor, silicio, vanadio, estaño, arsénico
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Cuadro 2o 2o 2o 2: Funciones estructurales, metabólicas, enzimáticaso 2: Funciones estructurales, metabólicas, enzimáticas: Funciones estructurales, metabólicas, enzimáticas: Funciones estructurales, metabólicas, enzimáticas: Funciones estructurales, metabólicas, enzimáticas y hor
y hory hor y hor
y hor monales de los minerales.monales de los minerales.monales de los minerales.monales de los minerales.monales de los minerales.
Mineral Funciones estructurales, metabólicas, enzimáticas y hormonales
Ca Componente estructural de huesos y dientes. Función principal en la
coagulación de la sangre. Permeabilidad de las membranas. Tonicidad y contracción muscular.
P Componente estructural de huesos y dientes. Actúa en el crecimien-
to. Componente del ADN y del ARN. Integrante principal en la trans- ferencia de energía ATP, ADP y AMP. Imprescindible para el creci- miento y desarrollo de los microorganismos del rumen.
Mg Componente estructural de huesos, dientes y músculos. Activa más
de 300 enzimas. Es esencial en el complejo MgATP. Regula permeabilidad de membranas. Interviene en la transmisión del códi- go genético.
Cl y Na Actúan en el equilibrio electrostático (anión y catión) y en la presión osmótica. Controlan el transporte a través de las membranas.
K Interviene en el equilibrio ácido-base y en la transmisión del impulso
nervioso. Participa en el transporte a través de membranas.
S Componente de numerosos aminoácidos. Es indispensable para el
metabolismo de microorganismos ruminales.
Cu Componente de numerosas enzimas.
Fe Componente de proteínas que actúan en el transporte y utilización
del oxígeno (hemoglobina).
Zn Componente de enzimas y metabolismo de ácidos nucleicos.
I Actúa en el metabolismo a través de hormonas tiroideas.
Mn Componente de enzimas.
Co Componente de la vitamina B12 (cianocobalamina)
Se Previene el estrés oxidativo de las células. Está involucrado en el
metabolismo de la glándula tiroides. Fuente: adaptado por Cseh, S., 2005.
y níquel se han añadido a los nueve indicados anteriormente. Es muy probable que el grupo no esté completo, ya que se ha sugerido que, en los tejidos animales, pueden realizar funciones metabólicas hasta 40 o más elementos minerales. Afor- tunadamente, la mayoría de estos elementos traza, en especial los descubiertos recientemente, se necesitan en cantidades tan pequeñas, y se encuentran en tan- tos alimentos de los animales, que las deficiencias son extraordinariamente raras en las condiciones prácticas de explotación.
Como se mencionó, los investigadores han fijado una serie de pautas para definir la esencialidad de un mineral, pero los criterios, si bien se ajustan a trabajos de investigación realizados en situaciones controladas con animales de laborato- rio, no siempre tienen en cuenta totalmente a las condiciones de campo, donde quizás el concepto de respuesta animal a la suplementación siga siendo el mejor parámetro a usar.
Las situaciones de deficiencias y/o desequilibrios minerales y su impacto so- bre la producción animal deben ser evaluados teniendo en cuenta la alimentación sólida completa que reciben los animales (forrajes verdes o conservados, granos, subproductos de origen vegetal o animal, etc.), ya que, en la mayoría de situacio- nes, el mayor aporte cuantitativo estará dado por ese ingreso, siendo, por lo tanto, los factores que determinan el contenido mineral de las pasturas y reservas forrajeras, así como las diversas interrelaciones entre los distintos minerales entre si y con otros nutrientes, los que establecen la capacidad de dichos alimentos para brindar cantidades apropiadas de minerales. A partir de este conocimiento, se podrá calcular con mayor precisión la provisión adicional a suplementar a tra- vés de sales minerales orales y/o compuestos inyectables.
Son varios, y no siempre totalmente conocidos, los factores que modifican el contenido y la biodisponibilidad de los distintos minerales de los forrajes y subproductos de origen vegetal, por ejemplo: la especie forrajera, las característi- cas del suelo, el estadio vegetativo de las plantas, las condiciones de cosecha y conservación, etc. Así, vale destacar que las leguminosas (a igualdad de condi- ciones edafo-climatológicas), suelen ser de 2 a 4 veces más ricas en Ca que las gramíneas. También contienen, por lo general, concentraciones más altas de K, Mg, S, Fe, Co, Cu y Mo, con concentraciones más bajas en Na y similares en Mn. En los cuadros 3 y 4, se presentan algunos valores (rango entre valores máximos y mínimos) en pasturas y forrajes conservados de distintos macro y microminerales, de acuerdo a datos recopilados de trabajos de relevamiento efectuados por el INTA y por laboratorios privados, en diversas áreas de la Pampa Húmeda. Dado que no hay mucha información, generada localmente, sobre la concentración de minerales en granos y algunos subproductos, en el cuadro 5 se presentan datos extraídos de tablas de composición nutricional de Estados Unidos y del Reino Unido (A.R.C.,1980; N.R.C., 1984).
Cuadr CuadrCuadr Cuadr
Cuadro 3o 3o 3: Contenido de macro 3o 3: Contenido de macr: Contenido de macro y micr: Contenido de macr: Contenido de macro y micro y micro y micro y microelementos mineralesoelementos mineralesoelementos mineralesoelementos mineralesoelementos minerales (valor
(valor(valor (valor
(valores máximos y mínimos) en pasturas de la Pampa Húmeda.es máximos y mínimos) en pasturas de la Pampa Húmeda.es máximos y mínimos) en pasturas de la Pampa Húmeda.es máximos y mínimos) en pasturas de la Pampa Húmeda.es máximos y mínimos) en pasturas de la Pampa Húmeda. Pastura
Raigrás Pastura
Mineral Unidad Avena base
anual base gramíneas leguminosas Ca g/kg MS 0,14-0,43 0,13-1,19 0,23-0,52 0,54-1,83 P g/kg MS 0,12-0,45 0,11-0,55 0,15-0,46 0,17-0,52 Mg g/kg MS 0,08-0,24 0,09-0,31 0,15-0,21 0,15-0,36 K g/kg MS 2,45-5,40 0,51-5,70 2,77-5,79 2,34-4,95 Na g/kg MS 0,02-0,57 0,003-0,53 0,009-0,73 0,009-0,27 S g/kg MS 0,17-0,37 0,09-0,30 0,17-0,35 0,10-0,37 Zn mg/kg MS 12-47 9-130 17-49 12-78 Cu mg/kg MS 3,5-12 3-20 6-14 5-18 Mn mg/kg MS 47-314 30-310 36-119 29-106 Mo mg/kg MS 1,1-6,2 0,03-25 6-14 6-18
Fuente: INTA Balcarce y Castelar, 1978-1992 y Vidart, 1996; citado por Corbellini, 1999.
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Cuadro 4o 4o 4: Contenido en macro 4o 4: Contenido en macr: Contenido en macro y micr: Contenido en macr: Contenido en macro y micro y micro y micro y microminerales en forrajesominerales en forrajesominerales en forrajesominerales en forrajesominerales en forrajes conservados en la Pampa Húmeda.
conservados en la Pampa Húmeda.conservados en la Pampa Húmeda. conservados en la Pampa Húmeda. conservados en la Pampa Húmeda.
Heno base Heno base Silajes Silajes
Mineral Unidad
gramíneas leguminosas pasturas pasturas Maíz
gramíneas leguminosas Ca g/kg MS 0,12-0,65 0,81-1,10 0,3-0,79 0,77-1,45 0,11-0,50 P g/kg MS 0,11-0,24 0,25-0,28 0,10-0,33 0,19-0,28 0,08-0,35 Mg g/kg MS 0,08-0,24 0,15-0,24 0,13-0,26 0,17-0,24 0,05-0,30 K g/kg MS 1,08-3,15 2,66-3,33 1,70-3,63 2,08-3,52 0,37-2,34 Na g/kg MS 0,009-0,15 0,011-0,21 0,02-0,25 0,02-0,41 0,002-0,17 S g/kg MS 0,08-0,17 0,14-0,27 0,10-0,23 0,17-0,26 0,07-0,15 Zn mg/kg MS 15-40 18-26 11-35 19-39 10-69 Cu mg/kg MS 4-18 8-10 5-12 7-13 2-15 Mn mg/kg MS 26-78 29-74 50-91 37-110 16-98 Mo mg/kg MS 0,7-2,4 1,3-4,0 1,6-3,7 1,1-4,1 0,5-4,1
La absorción de minerales por parte de las plantas depende del tipo y calidad del suelo, pudiendo verse afectada por el pH, condiciones de permeabilidad, es- tructura, contenido de materia orgánica, humedad, etc. Las plantas responden ante una deficiencia de minerales en el suelo, por medio de una reducción en su tasa de crecimiento (menor oferta forrajera por hectárea), una disminución en la concentración del mineral en las plantas, alteraciones en el color, problemas sani- tarios o, la combinación de todos los efectos a la vez. Sin embargo, el análisis de la concentración de minerales en el suelo no es, por lo general, un dato muy indica- tivo de la concentración en los forrajes, con la excepción del P, I, Co y Se. En otros casos, la absorción de los minerales del suelo por las plantas dependerá, espe- cialmente, del pH y del grado de ionización de los cationes y aniones. Así, por ejemplo, los suelos ácidos (pH <4,0) suelen producir forrajes más pobres en Ca que los alcalinos (pH >7,0), mientras que los suelos arcillosos, fuertemente alcalinos, inmovilizan el Cu, dificultando su absorción por las plantas, mientras que favore- cen la acumulación de Mo en los tejidos vegetales, desencadenando la deficien- cia secundaria de Cu en los animales. La absorción de Co y Mn por las plantas se ve favorecida por la reacción ácida del suelo, mientras que los suelos muy ácidos o muy alcalinos suelen ser pobres en P disponible, aunque ambos contienen, en general, buenas concentraciones totales de P y Al. En cuanto a su estructura, se ha visto que los suelos arcillosos y/o de alto contenido en materia orgánica, son ricos en K, mientras que los suelos arenosos, de baja concentración de materia orgánica, son deficientes en K y Cu.
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Cuadro 5o 5o 5o 5: Contenido en minerales en granos yo 5: Contenido en minerales en granos y: Contenido en minerales en granos y: Contenido en minerales en granos y: Contenido en minerales en granos y s u b p r
s u b p rs u b p r s u b p r
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Granos Subproductos
Mineral Unidad Cebada Avena Maíz Sorgo Afrechillo Semillatrigo algodón
Ca g/kg MS 0,4 0,7 0,2 0,4 1,1 1,4 P g/kg MS 3,4 3,8 3,1 3,3 12,2 10,8 Mg g/kg MS 1,4 1,3 1,7 1,9 5,3 5,4 Na g/kg MS 0,2 0,8 0,2 0,3 0,4 0,5 Co mg/kg MS 0,12 0,08 0,07 0,05 0,10 0,16 Cu mg/kg MS 9 6 4 10 13 19 I mg/kg MS 0,08 0,07 0,06 0,04 0,09 — Mn mg/kg MS 19 36 4 18 130 21 Zn mg/kg MS 18 35 16 18 114 64 Se mg/kg MS 0,15 0,22 0,07 0,44 0,38 —
Existen diferencias considerables, tanto cualitativas como cuantitativas, entre las necesidades minerales de las plantas y la de los animales que consumen ese forraje. Por ejemplo, las concentraciones de Cu, Mo, Zn y Mn para una adecuada producción vegetal son de 0,3; 0,2; 30,0 y 2,0 ppm sobre MS del suelo, muy infe- riores a los requerimientos de los animales. Estudios realizados por el INTA en la Provincia de Buenos Aires, han revelado valores en el suelo de 0,06-0,27% ppm para el Cu; 0,30-0,83 ppm para el Mo; 0,67-2,3 ppm para el Zn y 6,47-60,3 ppm para el Mg. En la Provincia de Corrientes, se han informado de valores de 3-14 ppm para el P, 4-90 ppm de S y de 70-90 ppm para el K, así como de 1-17 meq/100 g MS de suelo para el Ca, 1-4 meq para el Mg; 0,1-0,3 meq para el Na y 0,05-0,15 meq para el K, cuando se midieron los cationes de intercambio. Trabajos realiza- dos por el INTA en la Provincia de Formosa, demostraron niveles de Ca, K y Mg normales a muy ricos en la mayoría de los suelos, pero pobres en Na y, en algunos casos, en P. Los valores más bajos de Na (0,2-0,6 meq/100 g MS) se encontraron en los albardones del centro y del este de Formosa (de textura franco-limosa) y en los paleocauces del oeste (franco-arenosos). Los suelos con textura medianamen- te finas a finas (pesado-arcillosas), siempre tienen contenido en Na superior a 1 meq/100 g MS. En Córdoba, en los suelos molisoles, de estructura franco-limosa, los valores máximos y mínimos encontrados, fueron: 15 a 71 ppm sobre MS de P; 1,4 a 2,9 meq/100 g MS para el K, 10 meq para el Ca, 3 meq para el Mg y de 0,2 a 0,5 meq/100 g MS para el Na. En suelos típicos de la zona central de Santa Fe, se encontraron 8 a 11 ppm de Cu, 8 a 10 ppm de Zn y 600-700 ppm de Mn.
Así, los macro y microelementos en el suelo pueden ser deficientes, es decir, que su concentración no alcance para cubrir los requerimientos de la planta (ca- rencia primaria) o bien pueden estar en concentraciones adecuadas pero sufrir bloqueos que impidan su captación por la planta. Este es el caso, por ejemplo, del cobre en los suelos de la Cuenca del Salado, donde, si bien la concentración de este elemento es la adecuada, debido a características de una gran parte de los suelos de esta zona que son bajos, alcalinos, inundables, con elevado tenor de molibdeno, el cobre no está disponible para la planta. A su vez un forraje puede ser deficiente en minerales, como para cubrir los requerimientos del animal (ca- rencia primaria), o puede contener las concentraciones necesarias pero por interferencias metabólicas o disminución de su digestibilidad o desequilibrios en la composición de la dieta, el mineral es bloqueado y no está disponible para el animal (carencia secundaria). Por ejemplo, es sabido que el magnesio y el potasio son dos elementos antagónicos y que elevadas concentraciones de potasio en la planta interfieren con la normal utilización del magnesio por parte del animal que consume ese pasto provocándole una deficiencia de magnesio de tipo secundaria o condicionada.
Está claro que, las aplicaciones de fertilizantes modifican el contenido mineral del suelo y de los forrajes. Sin embargo, las aplicaciones de fosfatos al suelo, que maximizan la producción vegetal, no siempre son suficientes para producir pasturas
con el contenido de P necesario para maximizar la producción animal. El caso es distinto para el K, Mn y Zn, donde la fertilización de las pasturas puede convertirse en una alternativa para incrementar la concentración de esos minerales en la MS de la dieta. El uso intenso de fertilización con K y urea, puede provocar un descenso en la concentración de Na y Mg en las plantas, aumentando la probabilidad de tetania hipomagnesémica. Se ha demostrado (especialmente en vacas lecheras) el impac- to negativo de altos ingresos de K sobre el metabolismo del Ca en rumiantes, predis- poniendo a la hipocalcemia. Esto es especialmente cierto en pasturas de alfalfa, ya que históricamente los genetistas vegetales han centrado su atención en incrementar la producción de MS/ha, la digestibilidad y el contenido en proteína. Una adecuada concentración de K en los suelos suele estar asociada con mayor cantidad de plan- tas por unidad de superficie y menor invasión de malezas. Además, una alta con- centración de K en el suelo es beneficiosa para prevenir los efectos perniciosos de los cortes o pastoreos frecuentes sobre la persistencia del número de plantas. En muchos países es común utilizar fertilizaciones con altas concentraciones de K, para asegurarse buenos rendimientos y persistencia durante el invierno. Si bien todas las plantas deben tener acceso a ciertas cantidades de K para maximizar su potencial de crecimiento, la alfalfa y también otras leguminosas y algunas gramíneas de ciclo vegetativo otoño-invernal son capaces de acumular K en sus tejidos a concentracio- nes muy superiores a las requeridas para un óptimo crecimiento, fenómeno denomi- nado “consumo lujurioso”. Se ha demostrado que el crecimiento óptimo de la alfalfa ocurre con concentraciones de K en las plantas del 1,7 al 2,0% de la MS. Los análi- sis disponibles en la Argentina están demostrando que, en condiciones de campo, esos tenores son superados muy frecuentemente en forma amplia. Por lo tanto, pen- sando en un correcto balance mineral de la dieta, debería actuarse criteriosamente con las fertilizaciones, ya que cuando el contenido de K en el suelo es alto (cosa que parece frecuente en amplias zonas de la Pampa Húmeda), la fertilización nitrogenada suele elevar también el contenido de K de las gramíneas. El encalado de los suelos puede incrementar los niveles de Se y Mo y, claramente, disminuye el contenido de Co y Mn de las plantas. En Australia se aplican fertilizantes con Cu para las pasturas. Las experiencias indican que 5-7 kg/ha de CuSO4 son suficientes para elevar el nivel de Cu en las pasturas durante varios años.
La composición en minerales de las pasturas varía notablemente a medida que evoluciona el ciclo vegetativo de las plantas. Así, por ejemplo, las concentraciones de P, K, Na, Cu y Co disminuyen al madurar los vegetales, mientras que las concen- traciones de Ca no presentan cambios de magnitud y los de Mg tienden a aumentar. Cuando se toman muestras de pasturas para el análisis del contenido mineral, hay que tener en cuenta que la concentración varía según la parte de la planta analizada, por lo que la muestra, debe ser lo más parecida posible a lo que consu- me el vacuno. Las hojas tienen, generalmente, un mayor contenido mineral que los tallos, pero, a igualdad de factores edafo-climáticos, el grado de diferencia que puede existir entre los órganos de un mismo vegetal, es función de la especie y el
estado vegetativo. Este último aspecto es de importancia, ya que los niveles de N, K y P disminuyen a medida que la planta progresa en su estadio fisiológico. Estos nutrientes son muy móviles en las plantas, traslocándose de los órganos maduros hacia los brotes nuevos, mientras que elementos tales como el Ca, Mg, Zn y Fe son relativamente estáticos, concentrándose en los órganos maduros y en el tallo.
Un tema que es motivo de consulta es cómo afecta el contenido de sales del agua de bebida al ingreso y biodisponibilidad de los minerales. Esto tiene impor- tancia práctica, porque las aguas salobres condicionan el consumo de las mez- clas minerales administradas en bateas. Bavera et al.,en 1979, han señalado que en el análisis químico del agua de bebida para el ganado, se deben considerar como determinaciones básicas, el anión sulfato y los cationes Na, Ca y Mg.
La interpretación de la calidad del agua de bebida para las distintas activida-