Sali Minerali

SALI MINERALI
MACROELEMENTI OLIGOELEMENTI
Calcio
Ferro
Cloro
Fluoro
Fosforo
Iodio
Magnesio
Manganese
Potassio
Rame
Sodio
Selenio
Zolfo
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
Necessario per l’attività di molti enzimi
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
Necessario per l’attività di molti enzimi
Cobalto
Co
27
Necessario per l’attività di molti enzimi; presente nella vitamina B12
ELEMENTI
Ca
P
SINTOMI DA CARENZA
Rachitismo, osteomalacia, tetania, ritardo della crescita, ipofunzionalità ovarica
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
Se
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
 Sintomi da carenza:
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
 Sintomi da carenza:
debolezza muscolare, riduzione della produzione lattea, comparsa
di alterazioni cardiache, poliuria e polidipsia
 Sintomi da eccesso:
comparsa di aritmie cardiache, bradicardia,
ventricolare, segni di insufficienza cardiaca
fibrillazione
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
 Sintomi da carenza:
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
Lattanti
Bambini
Adolescenti
Adulti
Gravidanza e
allattamento
0-6 mesi
6 mesi-1 anno
1-4 anni
4-8 anni
9-18 anni
19-50 anni
> 50 anni
14-18 anni
> 19 anni
210 mg
270 mg
500 mg
800 mg
1300 mg
1000mg
1200 mg
1300 mg
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
 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
e nefrocalcinosi
 inibisce l’assorbimento intestinale di Fe e Zn
nefrolitiasi
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 Ca totale
mg/100 ml
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
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
 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
 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