Zawarte w ciele zwierząt nieorganiczne składniki mineralne stanowią około 3-5 proc. masy ciała. Spośród minerałów największy udział to wapń (około 50 proc.), natomiast drugim pod względem zawartości minerałem jest fosfor (około 25 proc.). Na pozostałe składniki mineralne przypada reszta, czyli 25 proc. W zależności od ilości, w jakiej występują w organizmie zwierząt, wyróżniamy:

  • makroelementy (wapń, fosfor, sód, chlor, potas, siarka, magnez),
  • mikroelementy (żelazo, miedź, mangan, cynk, kobalt, jod, selen)
  • pierwiastki śladowe (chrom, molibden, fluor, arsen, bor, ołów, lit, nikiel, krzem, wanad, cyna, glin).

Rola pierwiastków śladowych nie jest do końca poznana, ale wiadomo, że jeśli znajdują się w paszy w większej ilości, to mają działanie toksyczne. Dlatego ustanowione zostały przepisy, w których dla składników mineralnych, takich jak arsen, kadm, fluor, ołów, rtęć określone zostały maksymalne poziomy zawartości, jako substancji niepożądanych w paszach pełnoporcjowych, uzupełniających, mineralnych oraz materiałach paszowych (tab. 1).

Składniki mineralne stanowią grupę substancji niezbędnych do życia i funkcjonowania organizmów zwierząt. Pełnią funkcję strukturalną, gdyż stanowią materiał budulcowy organów i tkanek, jak np. wapń, fosfor i magnez, które wchodzą w skład kości. Pełnią także funkcję fizjologiczną, jak np. sód, potas, chlor, wapń, które występują w postaci elektrolitów w tkankach i płynach komórkowych, wpływając na ciśnienie osmotyczne oraz bilans kwasowo-zasadowy w organizmie. Składniki mineralne pełnią również istotną rolę w funkcjonowaniu różnych enzymów, hormonów i witamin.

U trzody chlewnej mają znaczenie w kształtowaniu układu odpornościowego.

Niedobór składników mineralnych powoduje w pierwszej kolejności obniżenie sprawności układu odpornościowego zwierząt, zmniejszenie tempa wzrostu, a w dalszej kolejności powstanie klinicznych symptomów niedoboru. Składniki mineralne są również odpowiedzialne za przebieg prawidłowego wzrostu i rozwoju.

Wielkość zapotrzebowania na składniki mineralne zależna jest od poziomu produkcji, rasy, wieku i kategorii zwierząt. Na podstawie badań określono, że współczesne wysokomięsne rasy świń, w okresie intensywnego odkładania tkanki mięsnej, zużywają prawie dwukrotnie więcej składników mineralnych, aniżeli świnie o małej mięsności. Stopień pokrycia zapotrzebowania na składniki mineralne zależny jest nie tylko od zawartości składników w paszy, ale również od ich przyswajalności.

Biodostępność składników mineralnych zależy od stanu funkcjonowania przewodu pokarmowego, pH treści pokarmowej, obecności mikroflory jelitowej, stanu odżywienia, poziomu zapasów oraz oddziaływania takich czynników jak stan zdrowotny czy stres. W warunkach działania czynników stresowych znacznie wzrasta wydalanie z moczem mikroelementów takich jak żelazo, cynk, miedź i selen.

Poszczególne składniki mineralne wykazują zróżnicowanie w przyswajalności.

Jod i kobalt odznaczają się stosunkowo wysoką przyswajalnością, natomiast cynk, miedź, molibden i selen są słabiej przyswajalne.

Jeszcze niższą przyswajalnością charakteryzują się żelazo i mangan.

W żywych organizmach substancje mineralne nie występują jako niezależnie od siebie działające składniki, lecz są one ze sobą wzajemnie powiązane różnymi zależnościami, co ma także wpływ na funkcjonowanie procesów życiowych.

Znajomość interakcji występujących pomiędzy różnymi minerałami jest ważna dla optymalnego dostarczania w paszach ilości składników niezbędnych dla prawidłowego rozrodu, wzrostu, rozwoju oraz dobrego funkcjonowania układu odpornościowego zwierząt.

Makroelementy - wapń

Jest on podstawowym składnikiem budulcowym kości oraz uzębienia. Wapń bierze udział nie tylko w tworzeniu tkanki kostnej, ale także uczestniczy w procesach przewodnictwa impulsów nerwowych oraz przepuszczalności błon komórkowych.

Wapń jest niezbędny w przemianach związków azotowych, procesach związanych z krzepnięciem krwi oraz funkcjonowaniem mięśni szkieletowych.

W gospodarce wapniowej istotną rolę odgrywa witamina D3, która z jednej strony reguluje procesy wchłaniania jonów wapnia w jelicie, a z drugiej strony reguluje procesy wydalania wapnia w nerkach.

U młodych zwierząt niedobór wapnia powoduje zahamowanie wzrostu kości, prowadzące do krzywicy, natomiast u starszych zwierząt jest przyczyną osłabienia kości i osteomalacji, czyli zwiększonej łamliwości kości. Bogatym źródłem wapnia są pasze pochodzenia zwierzęcego (mączka rybna, produkty mleczne), a w znacznie mniejszym stopniu zielonki, nasiona czy korzenie. Dodatek kredy pastewnej zawierającej w 1 kg około 380 g wapnia pozwala bilansować niedobory tego minerału w mieszankach dla świń. Bardzo ważny jest odpowiedni stosunek ilości wapnia do fosforu w paszy. Uznaje się, że proporcja ilości wapnia do fosforu wynosząca jak 1:1-1,3 jest poprawna. Na podstawie doświadczeń wykazano, że nadmiar wapnia w mieszankach dla świń jest niekorzystny, gdyż powoduje utratę apetytu, wpływając tym samym na zmniejszenie pobrania paszy.

Jednocześnie nadmierna ilość wapnia pogarsza stopień wykorzystania fosforu oraz zwiększa zapotrzebowanie na cynk i witaminę K.

Fosfor

Miejscem występowania fosforu w organizmach jest tkanka kostna (zawiera około 40 proc. całego fosforu), a także kwasy nukleinowe, związki wysokoenergetyczne, fosfolipidy oraz inne związki uczestniczące w procesach przemian biochemicznych. Fizjologiczna rola fosforu jest złożona, gdyż bierze on udział w tworzeniu tkanki kostnej, uczestniczy w przemianach kwasów nukleinowych, w przemianach energetycznych, w transporcie metabolitów przez błony komórkowe oraz w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej. Niedobór fosforu powoduje utratę apetytu u zwierząt i jest przyczyną anemii, osłabienia mięśni oraz osteomalacji. Dobrym źródłem fosforu są mączki rybne oraz fosforany jednowapniowy i dwuwapniowy. Stosunkowo dużo fosforu zawierają otręby pszenne oraz poekstrakcyjna śruta rzepakowa, jednakże znaczna część fosforu występuje w nich w formie fitynianów, które czynią fosfor niedostępnym dla organizmu. Zastosowanie dodatku fitazy, enzymu pochodzenia mikrobiologicznego, powoduje zwiększenie ilości dostępnego fosforu, dzięki czemu można obniżyć zawartość tego minerału w paszy i zmniejszyć ilość wydalanego fosforu z odchodami.

Potas

Jest składnikiem mineralnym, który wspólnie z sodem i chlorem bierze udział w regulacji ciśnienia osmotycznego, w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej, w transporcie składników odżywczych oraz tlenu i dwutlenku węgla oraz regulacji krążenia wody w organizmie. Potas jest ważnym minerałem odpowiedzialnym za pobudzenie nerwów i komórek mięśniowych. Zasadniczo nie jest wymagane podawanie dodatkowej ilości potasu do mieszanek paszowych, gdyż bogatym źródłem potasu są śruty sojowe, otręby i ziarna zbóż.

Sód i chlor

Sód i chlor uczestniczą w regulacji ciśnienia osmotycznego płynów ustrojowych.

Sód odgrywa rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych i absorpcji składników pokarmowych z układu jelitowego. Sód jest łatwo wchłaniany z przewodu pokarmowego, natomiast nadmiar sodu wydalany jest z moczem w formie chlorku sodu. Niedobór sodu wpływa na zmniejszenie wykorzystania białka i energii z paszy, co wpływa na obniżenie tempa wzrostu zwierząt. Niski poziom sodu może być przyczyną nadmiernej agresywności świń prowadzącej do kanibalizmu.

Chlor również odgrywa istotną rolę w utrzymaniu właściwego ciśnienia osmotycznego oraz równowagi kwasowo- -zasadowej. Jony chloru są niezbędne do procesu wytwarzania kwasu solnego w żołądku.

Źródłem chloru w mieszankach są sole mineralne zawierające chlor (np. sól kuchenna) oraz chlorek choliny. Źródłem sodu w mieszankach najczęściej jest sól kuchenna.

Magnez

W tkance kostnej zawarte jest około 70 proc. całego magnezu zgromadzonego w ciele. Magnez jest minerałem, dzięki któremu ułatwiony jest przebieg wielu reakcji enzymatycznych. Składnik ten bierze udział w regulacji procesów fosforylacji w komórkach i procesach podziałów komórkowych, reguluje przepływ wapnia do komórek mięśnia sercowego oraz pełni istotną rolę w procesie wytwarzania witaminy D w organizmie. Niedobór magnezu związany jest z zaburzeniami ze strony układu krążenia, układu kostnego oraz układu nerwowego. U zwierząt monogastrycznych niedobory magnezu mogą być przyczyną występowania nadpobudliwości nerwowej. Najczęściej źródłem pełnego pokrycia zapotrzebowania na magnez są pasze pochodzenia roślinnego, jednakże w określonych sytuacjach może być wskazane podawanie w paszy około 0,4 g/kg magnezu.

Siarka

W organizmie zwierząt siarka występuje głównie w aminokwasach siarkowych (metionina, cystyna i cysteina) oraz innych związkach zawierających siarkę, jak np. tauryna, glutation, insulina. Niedobór siarki jest przyczyną obniżenia syntezy białka.

Zapotrzebowanie na siarkę w normach żywienia trzody chlewnej najczęściej nie jest określane.

Mikroelementy - żelazo

Żelazo jest składnikiem białek hemoglobiny, mioglobiny, ferrytyny, czy transferyny, stąd pełni rolę w procesach metabolicznych związanych z transportem tlenu, utlenianiem oraz wzrostem komórkowym. Deficyt żelaza jest często obserwowany, gdyż u nowo narodzonych prosiąt zawartość rezerw żelaza w wątrobie jest niska, co w połączeniu z niedostateczną zawartością tego pierwiastka w mleku loch, przyczynia się do powstawania niedoborów żelaza w organizmie.

Dla utrzymania należytego poziomu hemoglobiny ssące prosięta muszą otrzymywać 7-16 mg/kg żelaza dziennie.

Mleko loch zawiera średnio zaledwie około 1 mg żelaza na litr, co nie jest w stanie pokryć zapotrzebowania intensywnie rosnących prosiąt oraz zwiększającej się ilości krążącej krwi u młodych organizmów. Najbardziej skutecznym sposobem przeciwdziałania anemii prosiąt jest domięśniowa injekcja preparatem żelazowym zawierającym 100-200 mg żelaza. U starszych prosiąt, a także u zwierząt dorosłych, niedobory żelaza są przyczyną niskiego poziomu hemoglobiny, co skutkuje anemią. Również schorzenia przewodu pokarmowego mogą być powodem występowania zaburzeń we wchłanianiu żelaza, powodując anemię, brak apetytu i zmniejszenie przyrostów masy ciała.

Cynk

Cynk pełni znaczącą role w organizmie, gdyż wchodzi w skład ponad 300 enzymów i białek. Cynk bierze udział w procesach metabolizmu białek, węglowodanów oraz tłuszczów i jednocześnie jest odpowiedzialny za gromadzenie rezerw insuliny, oraz za utrzymanie stabilności hormonu wzrostu.

Zapotrzebowanie na cynk wzrasta w sytuacji, gdy znacznie przekroczony jest poziom wapnia w paszy. Objawem niedoborów cynku u rosnących świń jest hyperkeratynizacja skóry oraz obniżenie tempa wzrostu.

Interesującą jest rola, jaką odgrywa cynk w procesach związanych z funkcjonowaniem układu odpornościowego. Wykazano, że przy niedoborach cynku obniżona jest aktywność naturalnych komórek zabijających oraz komórek wspomagających, które uczestniczą w tworzeniu przeciwciał.

Cynk pełni także istotną rolę w zapewnieniu dobrego wzrostu oraz wykazuje działanie przeciwbiegunkowe u prosiąt.

W wielu badaniach wykazano, że dodatek tlenku cynku do paszy w ilości około 3000 ppm, w okresie 2-3 tygodni po odsadzeniu, wpływa na poprawę tempa wzrostu, zmniejszając liczbę biegunek oraz liczbę upadków prosiąt. W standardowych mieszankach pełnoporcjowych przeznaczonych dla prosiąt i tuczników maksymalna zawartość cynku nie może przekraczać 150 mg/kg.

Miedź

Jest pierwiastkiem potrzebnym do produkcji hemoglobiny oraz wielu enzymów biorących udział w procesach utleniania. Deficyt miedzi w żywieniu świń jest przyczyną słabej mobilizacji żelaza, nieprawidłowego procesu tworzenia hemoglobiny, zaburzeń w syntezie kolagenu, elastyny i mieliny. Nadmiar miedzi (powyżej 250 mg/kg paszy) podawany przez dłuższy okres ma działanie toksyczne, natomiast dawki rzędu 100-250 mg/ kg mają istotne znaczenie w poprawie tempa wzrostu prosiąt. Ponieważ miedź jest metalem ciężkim, w krajach UE wprowadzono od 26.01.2004r. regulację określającą, że u prosiąt do 12 tygodnia życia maksymalny poziom Cu nie może przekraczać 170 mg w 1 kg mieszanki. Dla świń powyżej 12 tygodnia życia dopuszczalny poziom miedzi w mieszankach pełnoporcjowych wynosi 25 mg.

Mangan

Pierwiastek ten bierze udział w procesach związanych z metabolizmem energii i białka. Stopień przyswajania manganu w jelicie cienkim jest relatywnie niski (około 2-15 proc.), a niedobory tego pierwiastka częściej występują u noworodków. Niedobór manganu jest przyczyną nieprawidłowego wzrostu, zaburzeń w tworzeniu szkieletu i układu kostno-stawowego oraz obniżonej płodności.

Jod

Jod jest niezbędnym pierwiastkiem do prawidłowego funkcjonowania tarczycy, w której wytwarzane są hormony tyroksyna (T4) i trijodotyronina (T3) odpowiedzialne za pobudzanie metabolizmu, wzrost oraz procesy utleniania. Prawie 80 proc. jodu obecnego w organizmie znajduje się w tarczycy. Niedobór jodu jest przyczyną obniżonej produkcji hormonów tarczycy i niedoczynności tego organu. W efekcie obserwuje się znaczne powiększenie tarczycy. Na procesy wywołujące przerost tkanki tarczycy wpływa obecność w paszy związków powodujących zaburzenia gospodarki jodem. Do takich związków należą glukozynolany występujące w rzepaku, rzepiku, gorczycy.

W wyniku rozkładu glukozynolanów przez enzym myrozynazę powstają związki pochodne oksazolidony, izotiocyjaniany, tiocyjaniany i nitryle posiadające szkodliwe działanie. Pochodne rozpadu glukozynolanów blokują mechanizm pobierania jodu przez tarczycę, zakłócając tym samym gospodarkę jodem w organizmie, co jest bezpośrednią przyczyną przerostu tarczycy.

Selen

Jest pierwiastkiem pełniącym istotne funkcje w organizmie, gdyż wraz z witaminą E jest antyoksydantem lipidów błon komórkowych. Selen w połączeniu z niektórymi białkami tworzy selenoproteiny, które są odpowiedzialne za odpowiedź immunologiczną organizmu.

Selen jest pierwiastkiem śladowym charakteryzującym się niewielkim marginesem bezpieczeństwa pomiędzy dawką profilaktyczną a toksyczną.

Prawidłowa zawartość selenu w mieszankach pełnoporcjowych dla świń rosnących wynosi 0,2-0,4 mg/kg.

Maksymalna dopuszczalna zawartość selenu w mieszankach paszowych dla wszystkich zwierząt wynosi 0,5 mg/kg.

Kobalt

Pierwiastek ten wchodzi w skład witaminy B12, stanowiąc w cząsteczce hemoglobiny około 4 proc. masy.

Nie jest znana inna biologiczna rola kobaltu i według najnowszych danych, mikroelement ten nie musi być suplementowany w mieszankach dla świń.

Zawartość składników mineralnych

W tabeli 2 przedstawiono zalecaną zawartość składników mineralnych w 1 kg mieszanki pełnoporcjowej dla prosiąt i tuczników z uwzględnieniem masy ciała zwierząt. Zawartość wapnia i fosforu zmniejsza się wraz z wzrostem masy ciała zwierząt. W przypadku mikroelementów zalecany jest jednakowy poziom zawartości składników mineralnych w 1 kg mieszanki dla prosiąt oraz jednakowy, ale niższy, poziom dla tuczników. W tabeli 3 podano aktualne zalecenia dla poziomu makro- i mikroelementów w paszach dla prosiąt i tuczników obowiązujące w Danii. Zwracają uwagę znacznie niższe poziomy miedzi i jodu w mieszankach dla prosiąt i tuczników w Danii w porównaniu z normami niemieckimi. W przypadku miedzi w Niemczech częściej korzysta się z faktu, że wyższe poziomy miedzi mogą mieć istotne znaczenie w poprawie tempa wzrostu prosiąt. W przypadku mieszanek dla tuczników wyższe zalecenia dla jodu 1,0-1,5 g/kg są spowodowane dużym udziałem pasz rzepakowych w żywieniu trzody chlewnej w Niemczech. Wyższy poziom jodu w mieszance zmniejsza ewentualne szkodliwe działanie glukozynolanów i ich pochodnych.