Ugrás a tartalomhoz

Gazdasági állatok anatómiájának és élettanának alapjai

Bárdos László – Husvéth Ferenc – Kovács Melinda

Mezőgazda Kiadó

5.2. Ásványianyag-forgalom

5.2. Ásványianyag-forgalom

Az állati szövetek elizzítása után megmaradó hamu, ami a testtömeg 3%-a (a zsírmentes szárazanyag 12%-a), tartalmazza az ásványi anyagoknak nevezett közel 40 kémiai elemet. A szervezetben tapasztalható előfordulásuk nagyságrendje szerint a szokásos beosztásuk makro- (g/kg), mikro- (mg/kg), és ultramikro-, más néven nyomelemek (µg/kg).

Az állatok szervezetéből kimutatható elemek előfordulásuk szerint több csoportba oszthatók (5.2.1. táblázat). A makroelemek közül a szervezet szerves vegyületeibe épülő összetevők az organogén elemek (pl. Ca, Mg, P, S). A mikroelemek közül azok, amelyeknek hiánya a szervezet valamely működésének zavarával jár, de az a hiányzó elem pótlásával megelőzhető, a nélkülözhetetlen (esszenciális) elemek. Vannak olyan mikroelemek, amelyek a szervezet meghatározott életfolyamatait serkentik (pl. a jód az anyagcserét, a vas és a réz a vérképzést stb.), különösen, ha azok előzőleg nem álltak kellő mennyiségben rendelkezésre. Ezek az ún. stimulatív mikroelemek. Mások viszont már kis koncentrációban is igen kedvezőtlenül hatnak az alapvető életfolyamatokra, ezek a toxikus mikroelemek.

5.2.1. táblázat - A szervezet ásványi anyagai (előfordulásuk /testsúly kg)

Makroelemek (g/kg)

Mikroelemek (mg/kg)

Nyom- (ultramikro-) elemek (μg/kg)

Ca, Cl, K, Mg, Na, P, S

Co, Zn, Cu, Fe, I, Se,*

Mn, Ni, Mo**

Al, B, Br, Cd, Cr, F, Li, Pb, Rb, Si, Sn, Ti, V, stb.


** Hiányuk előfordul a gyakorlatban.

** Hiányuk a gyakorlatban ritka.

Az ásványianyag-forgalom szabályozása

Az extracelluláris (EC) tér – így a vérplazma – makroelemeinek élettani határértékek közötti koncentrációját az endokrin rendszer szabályozza. Egy elem plazmakoncentrációja az ásványianyag-forgalom csak bizonyos szakaszainak (transzport, illetve mobilizáció) aktuális állapotát, és nem a szervezet ellátottsági szintjét tükrözi. A nyomelemek forgalma ugyancsak homeosztatikus kontroll alatt áll. Az ellátottságról élő állat esetében szöveti mintavétel (pl. máj-, bőrbiopszia), a fedőszőr, a gyapjú, a halál után pedig egyéb szervek elemzése ad kielégítő tájékoztatást.

Az életfolyamatokhoz igen kis mennyiségben szükséges elemek közül egyeseket (pl. Ca) kötőfehérjék segítik a felszívódásban, míg mások közvetlenül szívódnak fel. Az előbbieket az állat szükségletének megfelelően veheti fel: a többlet bejutása ellen védekezni képes. Ha csökken a kínálat, a nagy telítetlen kötőképesség miatt nő az elem felvételét végző tényezők kapacitása.

Specifikus szállítófehérjék miatt hasonló helyzet jöhet létre a bélfaltól a vérkeringéssel a szövetekhez való szállítás során. Egyes aminosavak (Gly, Cys, His) kelátképző hatásuk révén vesznek részt a fémionok felszívódásában. A felszívódási sorrend Cu–Zn–Co–Fe–Mn–Mg, ami magyarázza a fémionok közötti vetélkedést (antagonizmust). A kötő- és szállítófehérjék (karrierek) nélküli mikroelemek vérplazmaszintje jobban függ a beviteltől. Ilyenkor az ismertetett homeosztatikus reguláció híján a szabályozás a szervezet kiválasztást végző szerveinek (vese, máj) működésére hárul. A vázolt mechanizmusok a belső környezetben az élettani határértékek között, vagyis az életfolyamatokhoz szükséges mennyiség szintjén szabályozzák a mikroelemek koncentrációját.

Amennyiben a táplálékból hiányoznak, illetve felszívódásuk pl. az egymás közötti antagonizmus miatt akadályozott, vagy a szabadon felszívódók esetében a szervezet szükségletének többszörösét is jóval meghaladó mennyiség jut a keringésbe, anyagcserezavarok előidézőivé válnak. Az eddig ismertetetteken kívül az újabb vizsgálatok még több, az állatok életfolyamatai számára fontos mikroelem szerepét bizonyították. Ilyen pl. a nikkel, a króm, az arzén, az ón, a szilícium és a titán. Ismereteink gazdagodásával a sor még valószínűleg bővülni fog. A makro- és mikroelemekre jellemző funkciókat az 5.2.2. és az 5.2.3.táblázatban foglaltukössze.

5.2.2. táblázat - A makroelemek jellemzői

Az elem neve

Jellemző előfordulás a szervezetben

Legjellemzőbb funkció

Szabályozás

Nátrium (Na)

Sejten kívüli (EC) tér- ben.

Na- és K-kationok, -Cl-, ill.

-HCO3-anionok egyenlőtlen el- oszlása energiafüggő folyamat. A megoszlás az akciós potenciál és az ozmotikus nyomás (ozmo- laritás) kialakulásának feltétele. A pH-t beállító pufferrendszerek alkotói.

aldoszteron (MVK)

Kálium (K)

Sejten belüli (IC) tér- ben.

Kalcium (Ca)

99% a csontszövet- ben, a vérben ~50% ionizált (Ca2+),

4-5% szerves savakhoz, a többi fehérjéhez kötött.

A csontban a hidroxiapatit alkotásában vesz részt. A Ca2+ lényeges a véralvadásban,

a membrán-permeabilitásban, az izom- és idegműködésben, egyes enzimek aktivitásban

és IC információtovábbításban.

kalcitonin (CT) parathormon (PTH) D-vitamin

Foszfor (P)

Foszfátok (PO43-)

formájában: ~80%

a csontokban, a többi egyéb szövetben.

A csont szervetlen állományának része, energiatároló vegyületek (ATP, KrP) és pufferek alkotója.

Magnézium (Mg)

2/3-a csontokban.

Több enzim aktivátora,

Ca-antagonista, hiánya fokozza, többlete csökkenti az ideg-izom tevékenységet.

 

Kén (S)

Kötőszövet

és szaruképletek.

Kéntartalmú aminosavakba épülve enzimek, proteohormonok része. Egyes mikroelemekkel (Se, Cu, Mo) antagonizál.

 

5.2.3. táblázat - A mikroelemek jellemzői

A mikroelem neve

Legjellemzőbb funkciói

Hiánya (↓) / többlete (↑)

Vas (Fe)

Oxigént kötő, szállító vegyületek (hemo- és mioglobin), citokrómok része Fe2+-ként. Felszívódásában, vérbeni szállításában kötő/szállító fehérjék segítik.

↓ Vörösvérsejtképzés csökken, anémia, a szervezet oxigénellátottsága romlik.

Réz (Cu)

Enzimek összetevője, a vérben szállítófehérjéje van. A vasanyag- forgalomhoz szorosan kapcsolódik.

↓ Vérszegénység, mozgászavarok,

pigmenthiányos bőr,

↑ mérgezést okoz.

Cink (Zn)

Több mint 70 enzim alkotórésze, a telítetlen zsírsavak, a szaru-

és hámképletek anyagcseréjében fontos.

↓ Meszes talajokon fordul elő. Bőrgyulladások, csontfejlődési zavarok, szarukárosodások, nyirokszervek sorvadása.

Mangán (Mn)

Enzimek alkotórésze. Kötőszöveti anyagok (mukopoliszacharidok) képzését segíti.

↓ Madarakban csontfejlődési,

keltethetőségi, emlősökben szaporodásbiológiai zavarok.

Szelén (Se)

Speciális aminosavak (Se-Cys,

Se-Met) részeként a tiroidhormon- anyagcserét szabályozó, valamint antioxidáns hatású enzimfehérjékbe épül. Egyes kórképekben kölcsönhatásban áll az E-vitaminnal.

↓ Kapilláris vérzések, szív- és vázizom-elfajulások.

Jód (I)

A pajzsmirigy-hormonok (T4, T3) alkotója.

A talajok nagy része jódhiányos. Golyvakeltő anyagok is csökkentik a jódhasznosulását.

↓ Növekedésben/fejlődésben való

lemaradás, golyva, az anyagcsere mérséklődik, reprodukciós zavarok.

Molibdén (Mo)

Fontos enzimek fémkomponense (Cu, S antagonizál).

↑ Hasmenés, főleg kérődzőkben.

Kobalt (Co)

A B12-vitamin központi része.

↓ Anémia, juhokban romlik a gyapjú

minősége, szív-, máj-, veseelfajulás, a nukleinsav-képződés károsodik.

Fluor (F)

A fogzománcban az apatit része.

↓ Carries emberben, húsevőkben,

↑ csontkinövések.