Niedobory mikroelementów – Cynk

Mikroelementy (mikroskładniki, pierwiastki śladowe) występują w bardzo małych ilościach w organizmach zwierząt.  Zalicza się do nich jod, żelazo, fluor, bor, kobalt, miedź, chrom, cynk, mangan, molibden i selen. Dla bydła mlecznego szczególnie ważna jest zawartość w organizmie miedzi, cynku i selenu. Pozostałe składniki dla celów diagnostycznych w materiale tkankowym oznaczane są wyjątkowo.

Cynk

Cynk jest mikroelementem, który u bydła mlecznego jest jednym z najczęściej oznaczanych w laboratoriach, częściej oznacza się tylko miedź. W organizmie dorosłego bydła średnie stężenie cynku w tkankach wynosi 0,15 – 0,38 mmol/kg, we krwi 12,2-45,9 µmol/l. Jego niedobór ma podłoże pierwotne i wtórne. Do przyczyn tego pierwszego należy: niska zawartość w glebie, zbyt częste używanie nawozów zawierających zbyt duże ilości fosforu i azotu, zasadowe pH gleby (już nawet powyżej 6,5 spada biodostępność) oraz niska jego zawartość w paszach dla bydła. Niska zawartość tego pierwiastka występuje w ziarnach zbóż oraz w mleku, co ułatwia występowanie niedoboru w organizmach młodych zwierząt żywionych jednostronnie mlekiem matki. Natomiast trawy z reguły zawierają odpowiednie ilości cynku (za wyjątkiem długo rosnących, późno zbieranych lub zapiaszczonych), dlatego w gospodarstwach o małej produkcji mlecznej, ekstensywnej hodowli jest mniejsza szansa na wystąpienie niedoboru tego mikroelementu. Inaczej jest w sytuacji obór wysokotowarowych, gdzie wykorzystuje się dużo pasz wysokoenergetycznych (ziarno zbóż, kukurydza) i w takiej sytuacji przy błędach w bilansowaniu mineralnym karmy może dochodzić do rozwoju niedoboru, szczególnie w formie podklinicznej lub o atypowym przebiegu. Wtórny niedobór tego pierwiastka związany jest z obecnością w paszy zbyt dużych ilości antagonistów takich jak: siarka, miedź, kadm, glin, wapń, magnez, fosforany, żelazo dwuwartościowe lub pojawianiem się procesów zapalnych w przewodzie pokarmowym (szczególnie w przebiegu zasadowicy żwacza), a także na skutek wad genetycznych zaburzających wchłanianie cynku. Cynk wchłaniany jest głównie w jelicie cienkim. Wchłanialność tego pierwiastka w przewodzie pokarmowym u dorosłych krów wynosi około 12%. Nie ma dostępnych szczegółowych informacji na temat mechanizmu wchłaniania. Zapotrzebowanie na cynk jest większe u cieląt niż u osobników dorosłych oraz u krów w laktacji. Cynk jest pierwiastkiem słabo przyswajalnym, a jego wydalanie zachodzi głównie z kałem, nieznaczne ilości wydalane są także z moczem i mlekiem.

Odgrywa on także znaczącą rolę w rozwoju mikroflory w żwaczu, dlatego jego niedobór może prowadzić do spadku mleczności. Cynk jest niezbędny przy biosyntezie białek, uczestniczy w syntezie kolagenu, hormonów (insulina, glukagon) oraz kwasów nukleinowych, wpływa na metabolizm fibroblastów, hamuje proces peroksydacji lipidów. Działa stabilizująco na błony biologiczne, pobudza metabolizm osteoblastów (formowania i mineralizacji kości młodych zwierząt), bierze również udział w utrzymywaniu prawidłowego stężenia witaminy A w osoczu. Cynk jest aktywatorem ponad 200 enzymów, między innymi: fosfatazy alkalicznej, anhydrazy węglanowej, polimeraz RNA i DNA oraz dysmutazy ponadtlenkowej, która bierze udział w procesach antyoksydacyjnych, a także oksydoreduktaz (dehydrogenaza alkoholowa, dysmutaza ponadtlenkowa) i hydrolaz (aminopeptydaza, karboksypeptydaza, fosfataza alkaliczna, fosfolipaza C). Cynk uczestniczy w wielu procesach metabolicznych. Odgrywa istotną rolę w syntezie DNA, podziale komórek oraz ekspresji genów, a także w rozwoju odczynu zapalnego. Zbyt niska zawartość cynku wpływa na układ immunologiczny powodując obniżenie odporności. Niedobór tego pierwiastka powoduje zahamowanie rozwoju i wzrostu młodych zwierząt na skutek zaburzeń w syntezie białek i metabolizmie węglowodanów, ma wpływ na zdolność do rozrodu u krów mlecznych, wywołuje niepłodność, a występujący podczas ciąży powoduje opóźnienie porodu oraz trudności podczas jego przebiegu.

Rozpoznanie tego niedoboru związane jest z przeprowadzeniem wywiadu i badania klinicznego, ale ostateczna diagnoza jest stawiana w oparciu o wykonywanie badań laboratoryjnych. W laboratoriach diagnostycznych stężenie cynku w surowicy krwi oznacza się metodą absorpcji atomowej, która jest metodą referencyjną dla tego pierwiastka. Norma stężenia w surowicy najczęściej określana jest na poziomie – 12,2 – 45,9 µmol/l czyli 80 – 300 µg/dl. Można także badać zawartość cynku w sierści, bioptatach skóry. Pomocniczo określa się również surowicy aktywność fosfatazy zasadowej i anhydrazy węglanowej. Wyspecjalizowane laboratoria badają także zawartość cynku w paszach i glebie.

Rozwój objawów klinicznych.

Początkowo występują niespecyficzne objawy w postaci zmniejszenia lub braku apetytu (nieraz tylko okresowego), wylizywania (sierści, łańcuchów, ziemi), spadku produkcji mlecznej, zaburzeń płodności. U cieląt występują gorsze przyrosty masy ciała, zaburzenia wzrostu, utrata sierści. Zmiany skórne w postaci łusek od szarych do jasno brązowych i strupowatych nalotów ze zgrubiałą skórą zlokalizowane są w sąsiedztwie otworów nosowych, śluzawicy, okolicy gardła, na boku klatki piersiowej, w zgięciach stawów, na wymieniu, mosznie  i ogonie. Widoczne są wystające spod strupów nastroszone włosy. Strupy maja po kilka milimetrów grubości, a na ich powierzchni można wyróżnić obszary podzielone przez szczeliny. Dochodzi także do gorszego gojenia się ran oraz znacznie częstszego występowania schorzeń zakaźnych (szczególnie układu oddechowego i pokarmowego) oraz grzybic, co jest spowodowane spadkiem odporności. W niektórych przypadkach zdarzają się również obrzęki stawów i bolesność kończyn. Przy długotrwałym niedoborze cynku w paszy powstają zmiany skórne po wewnętrznej stronie ud, pęknięcia oraz rany nad racicami niejednokrotnie w postaci łusek i zmian przypominających strupy. Dodatkowo mogą występować: łuszczenie się i nieprawidłowe rogowacenie naskórka, przerzedzenie i rozjaśnienie sierści, zmiany w stawach, kulawizny, zaburzenia w funkcjonowaniu trzustki i wątroby. W wyniku bólu towarzyszącego ranom może wystąpić sztywny chód. Przy niedoborze dużego stopnia u cieląt może dochodzić do wyprysku twarzowego, a u bydła ogólnie do nadmiernego rogowacenia (hiperkeratozy). Objawia się ona: zgrubieniem skóry najczęściej w okolicy nosa, śluzawicy, w zgięciach stawów i ogonie. Zmiany te obejmują później dalsze części ciała i mogą im dodatkowo towarzyszyć nieznaczny świąd oraz pojawiające się strupy związane z pękającą pogrubiałą skórą. W bardzo ciężkim przebiegu nawet 40% skóry zajętych jest wyłysieniami, pomarszczeniem skóry i parakeratozą, może dochodzić również do owrzodzeń na skórze, krwawień wokół zębów, owrzodzeń nasady zębów, ale co ciekawe zmiany te mogą w niektórych przypadkach ustępować samoistnie po zmianie diety w ciągu 1-3 tygodni.

Rozpoznanie różnicowe

Hiperkeratoza, niedobór witaminy A, oparzenia, zapalenie skóry, grzybica skóry, świerzb, skórna postać wirusowej biegunki bydła i choroby błon śluzowych (BVD/MD), głowica (złośliwa gorączka  nieżytowa bydła).

Leczenie i profilaktyka

Terapia oparta jest na doustnym podawaniu związków cynku (ZnSO₄, ZnCO₃, ZnO). Najczęściej podaje się przez kilkanaście dni (w skrajnych przypadkach miesiąc, a nawet dłużej) 1-2 g (2 – 4 mg/kg m.c.) siarczanu cynku u dorosłego bydła i 100 – 200 mg u cieląt. W dziedzicznej formie parakeratozy u bydła uzupełnianie niedoboru cynku musi trwać przez całe życie. Skuteczne są również dodatki mineralne o zwiększonej zawartości cynku lub zawierające połączenia organiczne Zn, a także bolusy dożwaczowe. Rzadziej stosuje się domięśniowo podawanie 10% roztworu ZnSO₄·8H₂O w ilości 2 – 4 mg/kg m.c. przez 10 dni.

Profilaktyka opiera się na dokładnym mineralnym bilansowaniu karmy i stosowaniu preparatów mineralnych (premiksy, mieszanki, lizawki) dostosowanych do wieku zwierząt, produkcji mlecznej, okresu fizjologicznego i wagi. Można również stosować codzienną podaż 50-100 mg siarczanu cynku na kg suchej masy paszy w przypadku terenów niedoborowych lub stad zagrożonych niedoborem tego mikroelementu. Obecnie rzadko, kiedyś częściej stosowano również nawożenie w postaci ZnSO₄·7H₂O 6 – 8 kg/h co 2 – 3 lata. W przypadkach przedawkowania należy stosować sole miedzi i żelaza.

Publikacja stanowi fragment książki: „Choroby metaboliczne i niedobory mineralne u krów mlecznych”