Archiwum

Anna Wilkanowska
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

Składniki pokarmowe w paszy podaje się drobiu w różnej formie, zarówno pod względem fizycznym, jak i chemicznym. Właśnie od formy połączeń poszczególnych pierwiastków zależy wykorzystanie substancji odżywczych przez zwierzę. Poza dotychczas stosowanymi solami żelaza, miedzi, cynku, manganu i kobaltu wprowadzane są organiczne połączenia w postaci chelatów.

Chelaty, cieszące się od 20 lat dużą popularnością w żywieniu zwierząt, to specyficzne kompleksy jonów metali z aminokwasami, hydrolizatami białkowymi, węglowodanami i innymi substancjami zawierającymi węgiel. Powstałe w ten sposób kompleksy są zaliczane do organicznych źródeł składników mineralnych. Dzięki specyficznej budowie i wysokiej przyswajalności chelaty nie reagują z tlenkami, fosforanami ani z wodorotlenkami, co pozytywnie wpływa na procesy wchłaniania zawartych w nich składników mineralnych. Chelaty mogą być doskonałym uzupełnieniem minerałów dla zwierząt o wysokiej produkcji.
Ochronna struktura form organicznych pierwiastków zapobiega zaburzeniom podczas transportu w przewodzie pokarmowym. Zdecydowanie lepsza bioprzyswajalność chelatów (w granicach 90% w porównaniu z nieorganicznymi formami mikroelementów ok. 10-30 %) pozwala również na zmniejszenie dawki mikroelementu przy jednoczesnym zwiększeniu jego pobrania przez zwierzę, a tym samym znacznie poprawia wyniki produkcyjne. Kompleksy pierwiastków z aminokwasami lub białkami mogą być wchłaniane w niezmienionej formie przez śluzówkę jelit z wykorzystaniem systemu transportu aminokwasów, dzięki czemu są lepiej przyswajane przez organizm. Według Sutton i Richert (2004) zastosowanie dodatku mikroelementów w postaci organicznych chelatów zmniejszyło ich wydalanie, dzięki czemu możliwe jest zmniejszenie obciążenia środowiska wydalanymi z kałem i moczem pierwiastkami.

Chelaty można traktować jako naturalne środki transportu składników mineralnych z treści przewodu pokarmowego do krwi. Elementy mineralne nieorganiczne, aby mogły zostać przetransportowane przez bariery ścian przewodu pokarmowego zwierząt muszą zostać uaktywniona poprzez proces redukcji (w wypadku żelaza pierwiastek ten przechodzi z trzeciego stopnia utlenienia na drugi) i dopiero wtedy istnieje możliwość przejścia tak zmienionego pierwiastka przez ściany przewodu pokarmowego i udziału w dalszych etapach metabolicznych.
Dzięki szczególnej budowie chelatów nie ma potrzeby rozkładu jonowego składników mineralnych w przewodzie pokarmowym. W czasie trawienia zmniejsza się też dodatkowe reakcje uwolnionych jonów z innymi składnikami paszy, które bardzo ograniczają wchłanianie tych pierwiastków. Ponadto zaletą związków chelatowych jest to, że nie wprowadzają pierwiastków towarzyszących i zanieczyszczeń mogących kumulować się w organizmie.
Poza większą biologiczną dostępnością, organiczne formy są także bardziej bioaktywne. Odmienne wchłanianie i transport oraz metabolizm powoduje, że są one efektywniejsze w docieraniu do tkanek. Przykładem jest zastosowanie biopleksu Cu, który znacząco zwiększa poziom Cu w wątrobie bez zmiany w osoczu poziomu ceruloplazminy.
Wykazują się one także większą trwałością i są zabezpieczone przed  niekorzystnym działaniem ze strony innych składników pokarmowych, np. niektórymi frakcjami włókna pokarmowego, powodującymi wzrost lepkości treści pokarmowej, mogącymi redukować ich wchłanianie.
Organiczne połączenia pierwiastków stosowane w żywieniu drobiu to najczęściej chelaty mikroelementów z pojedynczymi aminokwasami (np. z metioniną) lub mieszaniną aminokwasów w hydrolizacie białka.
Z uwagi na budowę i cechy chemiczno-fizyczne nie wszystkie pierwiastki nadają się do schelatowania, dlatego w żywieniu zwierząt można w tej formie podawać jedynie żelazo, mangan, kobalt, cynk i miedź. Pomimo to zainteresowanie tego rodzaju biopleksami wzrasta na całym świecie, dzięki doniesieniom o lepszej przyswajalności przez organizm ludzi i zwierząt mikroelementów pochodzących z połączeń organicznych niż z solami nieorganicznymi tych pierwiastków.
Niezaprzeczalną zaletą chelatów jest również to, iż łączą one w sobie wartość żywieniową zarówno mikroelementów, jak i części organicznej (aminokwasu, białka, peptydu), natomiast w odróżnieni od soli mineralnych nieoddysocjowują w środowisku wodnym jonów metali, dzięki czemu przyswajalność takiej formy kationów przez organizm jest porównywalna z przyswajalnością białka.
Stosowanie poszczególnych chelatów zostało uregulowane przez UE w Dyrektywie 1334/2003, w której to graniczna zawartość pierwiastków śladowych uwzględniając wszystkie ich źródła, wyrażona jest w mg/kg.

■ Żelazo
Żelazo jest nośnikiem tlenu we krwi, odgrywa również istotną rolę w przemianie energii i białka. Zarówno zbyt wysoki, jak i zbyt niski poziom tego mikroelementu w dawkach wpływa na większą podatność na wiele infekcji bakteryjnych. W początkowym okresie życia niedobór Fe hamuje rozwój układu limfatycznego. Ponadto wykazano duże znaczenie żelaza w funkcjonowaniu układu immunologicznego.
Dostępność Fe z pasz naturalnych jest bardzo zróżnicowana. Według Larbiera i Leclercqa (1995) przyswajalność żelaza z ziarna zbóż z zasady nie przekracza 20%. Z kolei dostępność żelaza zawartego w śrucie sojowej i siarczanie żelaza wynosi około 40%. W praktyce do mieszanek paszowych dodaje się niewielkie ilości dobrze przyswajalnych soli Fe. Żelazo wprowadza się do premiksów w formie siarczanu żelazowego, chlorku żelazowego lub cytrynianu żelazowego. Fe z soli żelazowych jest słabo przyswajane, z tlenków i węglanów jest całkowicie nieprzyswajalne.

■ Cynk
W paszach pochodzenia roślinnego Zn często występuje w niewystarczających ilościach, jego dostępność jest wprawdzie wysoka i wynosi 50-70%, lecz może być zmniejszona przy dużej zawartości tłuszczu. Do mieszanek paszowych dodaje się niewielkie ilości dobrze przyswajalnych soli Zn. Dostępność Zn z siarczanów, węglanów i chlorków jest podobna jak z tlenku, który jest najczęściej wprowadzany do premiksów.
Zawartość cynku w organizmie ptaka dochodzi do 3mg%. Miejscami szczególnej kumulacji cynku są tkanki naskórka, skóra, pióra, wątroba, nerki i szpik kostny, śladowo występuje on w mięśniach i krwi. Niedobór cynku, szczególnie odczuwają indyczęta i kurczęta. Badając wysoką wartość względną bioprzyswajalności organicznego biokompleksu cynku potwierdzono, iż jest ona związana przede wszystkim z ochroną Zn przed kompleksowaniem przez kwas fitynowy. Ponadto w niektórych badaniach stwierdzono korzystny wpływ biopleksów Zn na jakość skorupy oraz produkcyjność u niosek znajdujących się w drugiej fazie nieśności. Wykazano również, że u indorów dodatek cynku w postaci organicznej zwiększa fagocytozę makrofagów, a u indyczek odporność na E. coli, ale nie na Salmonellozę.
Omawiając znaczenie chelatów w żywieniu drobiu należy wspomnieć o Rozporządzeniu Komisji (UE) nr 335/2010 z dnia 22 kwietnia 2010 r. dotyczącym zezwolenia na stosowanie chelatu cynku z hydroksyanalogiem metioniny jako dodatku paszowego dla wszystkich gatunków zwierząt (uwzględniającym rozporządzenie (WE) nr 1831/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 22 września 2003 r. w sprawie dodatków stosowanych w żywieniu zwierząt). Jak wynika z tego dokumentu chelat cynku z hydroksyanalogiem metioniny nie ma negatywnego wpływu na zdrowie zwierząt i ludzi ani na środowisko oraz może być uważany za źródło przyswajalnego cynku i spełnia kryteria dodatku dietetycznego dla wszystkich gatunków zwierząt.

■ Mangan
Mangan zawarty w paszach naturalnych jest dostępny w 50-60%, lecz jego przyswajalność ulega obniżeniu w obecności wapnia i fosforu. Podobnie jak cynk, mangan odgrywa szczególną rolę w procesie kalcyfikacji skorup. Obecność tego mikroelementu aktywuje syntetazę mukopolisacharydową, która jest niezbędna dla prawidłowego metabolizmu wapnia.
Mangan ma także znaczenie w procesach krzepnięcia krwi, poprzez udział w formowaniu protrombiny. Bierze udział w metabolizmie hormonów sterydowych. Zaobserwowano ponadto korzystny wpływ dodatku Mn na funkcję makrofagów. Dowiedziono również, iż pierwiastek ten odgrywa u wielu gatunków zwierząt pewną rolę w produkcji przeciwciał. Wyniki badań wskazują, że poza ilością manganu, jego forma wpływa na system immunologiczny. Dodatek Zn i Mn w postaci połączeń organicznych zwiększa odpowiedz immunologiczną.
Ponieważ zawartość Mn w paszach może ulegać znacznym wahaniom, a jego przyswajalność z mieszanek jest dość niska, należy zawsze uzupełniać mieszanki dodatkiem dobrze przyswajalnych soli Mn. Mangan dodaje się do premiksów najczęściej w formie siarczanów lub chlorków, dostępność Mn z tlenków i węglanów jest dużo niższa. Przedawkowanie Mn obniża przyswajalność żelaza, magnezu i fosforu.
Jak wynika z doświadczenia przeprowadzonego w Instytucie Zootechniki-PIB, mającego na celu stopniowe zastępowanie nieorganicznych form Zn i Mn przez organiczne odpowiedniki (przy dwóch różnych poziomach tych mikroelementów w diecie), nie stwierdzono wpływu wprowadzenia do paszy organicznych form cynku i manganu na parametry produkcyjne. Użycie organicznych kompleksów Zn i Mn miało natomiast pozytywny wpływ na wyniki oznaczenia bilansowego tych mikroelementów. Najwyższe zatrzymanie Zn i Mn w organizmie oraz ich zmniejszone wydalanie w kałomoczu stwierdzono przy całkowitym zastąpieniu tlenków przez źródła organiczne badanych mikroelementów. Z kolei na podstawie równań regresji liniowej odnotowano, że zastosowanie organicznych źródeł Zn i Mn zmniejszyło w znacznym stopniu ujemny wpływ rosnącego wieku ptaków na wytrzymałość mechaniczną skorupy.

■ Miedź
Wiele procesów biochemicznych zachodzących w organizmach zwierząt odbywa się przy udziale miedzi. Jej najważniejsza funkcja wynika z tego, że jest ona składnikiem lub aktywatorem wielu enzymów. Szczególną rolę w inaktywacji wolnych rodników tlenowych spełniają kompleksy miedzi o bardzo małej masie cząsteczkowej. Zapotrzebowanie drobiu na miedź jest niewielkie i wynosi 4–10 mg/kg masy ciała. Ptaki tolerują nadmiar miedzi; dopiero stężenie 25-krotnie wyższe od zapotrzebowania może działać toksycznie. Nadmiar miedzi w paszy obniża jednak jej wchłanianie i zwiększa wydalanie do środowiska.
Wykorzystanie miedzi z pasz naturalnych wynosi około 20%. W toku prowadzonych badań wykazano zdecydowanie lepsze wykorzystanie miedzi ze związków kompleksowych niż z soli mineralnych. Dowiedziono dodatni wpływ chelatów miedziowych m.in. na przyrosty masy ciała, wydajność rzeźną i wykorzystanie paszy. Ponadto forma chelatowa gwarantuje łatwiejsze docieranie Cu do wszystkich komórek organizmu.

■ Kobalt
Pierwiastek ten jest potrzebny ptakom w śladowych ilościach i służy do bakteryjnej syntezy witaminy B12, która następuje w końcowym odcinku przewodu pokarmowego. Uzupełnienie mieszanek złożonych z pasz roślinnych witaminą B12 daje lepsze wyniki niż uzupełnianie ich kobaltem, a przedawkowanie Co obniża wchłanianie jodu i cynku. Dlatego dodawanie Co do premiksów zawierających witaminę B12 jest zbędne.

Piśmiennictwo dostępne u autorki