Os minerais como nutrientes essenciais ao organismo

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Os minerais são elementos essenciais para as funções fisiológicas e processos metabólicos do corpo animal. A matéria mineral constitui cerca de 4% do peso corporal dos animais, e sua presença é essencial para a manutenção da vida e da saúde.

Os minerais são parte integrante de todas as funções biológicas do corpo, as funções incluem expressão e regulação de genes e sistemas enzimáticos que regulam a função celular, atividade e funcionalidade de vitaminas, equilíbrio osmótico, desintoxicação, imunidade, função da membrana celular, equilíbrio e regulação ácido-base, suporte estrutural e crescimento (ou seja, ossos).
Até o momento, a presença de 45 elementos minerais foi detectada em concentrações variadas em organismos vivos. Destes, apenas 22 são reconhecidos como essenciais para a vida animal. Os 23 minerais restantes estão presentes, mas seus requisitos e funções ainda precisam ser demonstrados.
Embora os minerais não forneçam energia ao corpo eles representam 4 a 5% do peso corporal total e são componentes necessários para o crescimento e manutenção da fisiologia do animal.
Os minerais que são necessários em quantidades superiores a 70 mg/kg de peso vivo são chamados de macrominerais, sendo os principais: cálcio (Ca), fósforo (P), potássio (K), sódio (Na), cloro (Cl), magnésio (Mg) e enxofre (S).
E aqueles que são necessários em quantidades muito pequenas (menos de 70 mg/kg de peso vivo) são denominados microminerais, oligoelementos ou elementos traço, os principais são: cobalto (Co), cobre (Cu), iodo (I), ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo), selênio (Se) e zinco (Zn), embora também devamos mencionar o cromo, flúor, vanádio, silício, níquel e arsênio.

Funções dos minerais
Os minerais no corpo têm três funções principais:

	Estrutural proporciona rigidez, resistência e estabilidade a tecidos como ossos, cartilagens e dentes;
	Regulatória, regulam a transmissão neuromuscular, a permeabilidade das membranas celulares, o equilíbrio hidroeletrolítico e o equilíbrio ácido-base;
	Atividade catalítica como parte de enzimas e compostos biológicos ativos.

Como componentes dos sistemas enzimáticos, eles regulam o metabolismo, a contração muscular, o sistema nervoso, a coagulação do sangue, dentre outros. Portanto, manter uma concentração ideal de minerais nos fluidos corporais é vital para o organismo.
Os minerais desempenham um papel importante no bom funcionamento do corpo. As necessidades diárias de minerais são muito pequenas, porém sua deficiência pode ser o início de uma miríade de doenças. Consumir quantidades suficientes de minerais torna os organismos mais resistentes às doenças comuns.

Conteúdo mineral do organismo
Alguns minerais permanecem em níveis constantes ao longo da vida do animal, outros são escassos no início e sua taxa aumenta com o decorrer do desenvolvimento do animal, como no caso do Ca e P (50% na juventude).
Os requisitos minerais são altamente dependentes do nível de produtividade. Vacas leiteiras de alta produção requerem muito mais Ca e P na dieta do que vacas de baixa produção, devido à riqueza do leite nesses elementos.
Os requisitos de P para poedeiras tendem a seguir um padrão semelhante com o aumento da produção de ovos, mas os de Ca não. Por exemplo, uma galinha não poedeira normalmente pode atender às suas necessidades de Ca com uma dieta contendo 0,2 a 0,3% de Ca com base na MS, enquanto cerca de 8 a 10 vezes essa concentração é necessária para uma galinha que se aproxima da produção máxima de ovos.
Diferenças importantes nas necessidade minerais também podem ser atribuídas à raça, sexo, idade e às variações individuais dos animais.
Alguns dos principais minerais serão discutidos abaixo.

Cálcio e Fósforo
Cálcio e P são os dois elementos minerais mais abundantes no corpo animal. Tanto o cálcio (Ca) quanto o fósforo (P) funcionam como componentes estruturais no corpo do animal. Aproximadamente 99% do Ca e 80% do P no corpo animal ocorrem nos ossos e dentes como um composto chamado hidroxiapatita. O outro 1% do Ca é distribuído nos fluidos celulares, onde estão envolvidos em diferentes atividades metabólicas e fisiológicas, como coagulação sanguínea, impulso nervoso e manutenção da permeabilidade celular, ativação de certas enzimas, contração muscular ou atuando como ativadores de canais iônicos.
O fósforo encontrado nos tecidos moles do corpo está envolvido em importantes reações de fosforilação que fazem parte das vias oxidativas celulares para o metabolismo energético. Por exemplo, o fósforo é um componente do composto central no metabolismo energético, trifosfato de adenosina (ATP), que é um composto fosforilado. Da mesma forma, o ácido desoxirribonucléico (DNA) e o ácido ribonucléico (RNA) contêm açúcares pentose fosforilados. O fósforo também faz parte dos fosfolipídios da membrana celular que estão envolvidos na manutenção da fluidez celular e no transporte de nutrientes para as células. Assim, o cálcio e o fósforo são cruciais para os diferentes processos metabólicos que sustentam a vida animal.
Os grãos de cereais são ricos em fósforo. No entanto, o P em grãos de cereais está presente na forma ligada como fitato ou ácido fítico. A disponibilidade de P de tais fontes limitadas varia (20% -60%). Animais monogástricos carecem da enzima fitase para liberá-los da forma ligada e o termo P disponível é comumente usado para designar formas não ligadas de P na dieta de animais monogástricos. Animais ruminantes produzem enzima fitase microbiana que pode se dividir e liberar P.
A proporção de cálcio para fósforo também é importante. O excesso de Ca na dieta forma complexos insolúveis com o fósforo, resultando na diminuição da absorção de P. Alto P na dieta pode inibir a absorção de Ca. Os grãos de cereais são ricos em P, mas a maioria deles está na forma ligada como fitato P (> 30% -60%) e limita a absorção de outros nutrientes, formando complexos que são resistentes à ação das enzimas digestivas. A proporção recomendada de Ca: P é de 1: 1 (pequenos animais) a 2: 1 (grandes animais ).
Dietas com proporção inadequada de Ca: P ou suplementação alimentar com altos níveis de um desses minerais pode levar ao desequilíbrio do cálcio-fósforo. Esses problemas afetam a saúde esquelética, a produtividade e o bem-estar animal e podem levar a perdas econômicas.

Magnésio
O magnésio é o terceiro elemento mais abundante no corpo, está presente no corpo como fosfatos e carbonatos nos ossos e nas células do fígado e do músculo esquelético. No sistema esquelético, o Mg está envolvido fornecendo funções estruturais, enquanto nas células, o Mg é necessário para ativar várias enzimas que dividem e transferem as fosfatases. Como um cátion no fluido intracelular, o Mg está envolvido no metabolismo de carboidratos e proteínas. Junto com o Ca, o sódio e o potássio, o Mg desempenha um papel importante na contração muscular e na transmissão dos impulsos nervosos.
O Mg dietético é absorvido principalmente pelo íleo. Nenhum transportador é necessário para a absorção de Mg. O controle homeostático do Mg no sangue e nos tecidos não é bem compreendido.

Enxofre
O enxofre (S) atua como um componente estrutural da pele, cabelo, lã, pena, cartilagem e tecido conjuntivo. O enxofre é exigido pelo corpo principalmente como um componente de compostos orgânicos contendo S. Estes incluem sulfato de condroitina; mucopolissacarídeo, encontrado nas cartilagens; o hormônio insulina; e o anticoagulante heparina.
O enxofre também é parte integrante de três aminoácidos: metionina, cisteína e cistina. A maior porção de S no corpo é encontrada nos aminoácidos que contêm S. Um aminoácido contendo alto teor de S é geralmente recomendado nas dietas de aves durante o rápido crescimento das penas, bem como nas dietas de ovelhas para crescimento de lã. O enxofre também é encontrado em enzimas como a glutationa peroxidase, que funciona como antioxidante. Além disso, o S é um componente de duas vitaminas B, tiamina e biotina, envolvido no metabolismo de carboidratos e lipídios. Como um componente da coenzima A, o enxofre também é importante no metabolismo energético.

Sódio, Potássio e Cloro
O sódio (Na), potássio (K) e cloro (Cl) são discutidos juntos porque esses três minerais são eletrólitos e ajudam a criar um equilíbrio iônico e a manter as células vivas. Os eletrólitos desempenham um papel vital na manutenção do equilíbrio ácido-base (manutenção do pH no sangue e nos tecidos), transduções de sinal da membrana celular e pressão osmótica em fluidos intra e extracelulares.
As proporções normais entre eletrólitos são notavelmente constantes entre as espécies. O organismo animal possui sistemas regulatórios para controlar as concentrações desses minerais. No entanto, eles não podem ser armazenados e precisam ser fornecidos na dieta diariamente. O sal comum (NaCl) é adicionado às dietas de todos os animais e é dado livre escolha aos animais que pastam. O sal também é usado como veículo para fornecer outros oligoelementos, como sal iodado ou sal mineralizado. Em dietas para suínos e aves, a adição de 0,3% a 0,5% de sal é a prática padrão.

O sódio (Na +) é o principal cátion extracelular encontrado fora das células (extracelular) e do sangue. O sódio funciona em conjunto com outros íons para manter a permeabilidade celular no transporte ativo de nutrientes através das membranas. A bomba de sódio (bomba Na) controla o equilíbrio eletrolítico e é uma parte importante da taxa metabólica basal do corpo. O sódio também é necessário para a contração muscular e transmissão dos impulsos nervosos. O sódio é incluído nas dietas de animais como cloreto de sódio (NaCl)

O potássio (K) é o principal cátion encontrado em maiores concentrações dentro das células (líquido intracelular). O K ionizado dentro das células fornece força osmótica, que mantém o volume do fluido. O potássio celular também está envolvido em várias reações enzimáticas. Manter o equilíbrio do potássio é importante para o funcionamento normal do músculo cardíaco.

O cloro (Cl) é responsável por dois terços do ânion presente no fluido extracelular envolvido na regulação da pressão osmótica. O cloro também é necessário para a formação de ácido clorídrico, que é necessário para a ativação das enzimas gástricas e início da digestão de proteínas no estômago. O cloreto é fornecido por meio do NaCl na dieta animal.