Mineral Maddeler Yetersizlik-Fazlalık Hastalıkları Prof Dr Arif ALTINTAŞ Tabiatta 92 element vardır ve çoğu ekzotiktir. Kimyasal ve fiziksel özelliklerini esas alan bir gruplama elementlerin periyodik tablosu olarak bilinir. Elementlerin Periyodik Tablosu 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 2 Biyo-Elementler - Mineraller  İnsan ve hayvan organizmasında varlığı tespit edilebilen çok sayıda kimyasal elementten yaklaşık 26’sının hayat için önemli olduğu kabul edilmekte ve henüz fizyolojik fonksiyonları tam olarak bilinmese de her geçen gün bunlara yenileri eklenmektedir.  Bunlardan dördü (C,H,O ve N) temel elementler olup canlı organizmaların kuruluşuna iştirak eder ve mineral madde olarak dikkate alınmazlar.  Kalsiyum, fosfor, sodyum, potasyum, klor, magnezyum ve kükürt makroelementler olarak adlandırılırlar ve C,H,O ve N ile birlikte canlı organizmaların % 99 undan fazlasını oluştururlar.  Demir, iyot, bakır, mangan, çinko, kobalt, molibden, selenyum ise mikroelementler (yada iz elementler) olarak sınıflandırılır. Toplam bu 15 mineral element besinsel olarak ruminantlar için esansiyeldir .  Son yıllarda bunlara F, B, Cr, Si, Sn, V eklenmiştir 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 3 Biyoelementler MİKRO (eser, iz) ELEMENTLER MAKRO ELEMENTLER (mg, µg) (g) Fe, Cu, Co, Zn, Mn, Na, K, Ca, Mg, P, Cl, S Mo, Se, Cd, Cr, Br, F, I Organizmada görevleri pek fazla anlaşılmamış, biyolojik bileşiklerin yapısında yer alan elementlere de (Ultra-iz-element) rastlanmaktadır. Genellikle µg ve nanogram (ng) düzeyinde bulunurlar. Başlıcaları: Ag, Al, As Au, Ba, Ce, Li, Ni, Pb, Si, Sn, Sr, Ti, V 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 4 Kalsiyum Fosfor Potasyum Makromineraller Kükürt Büyük miktarlarda bulunan minerallerdir. Sodyum Klor Magnezyum Demir Çinko İz mineraller küçük miktarlarda bulunan minerallerdir. Bakır Manganez İyot Selenyum Miktar (g) 60 kg’lık bir insan bedeninde Mineraller 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 5 Kontamine Toksik Elementler  Arsenik, alüminyum, kadmiyum, civa ve kurşun kontamine toksik elementler, krom, vanadyum, nikel, tin, silicon, flor ve arsenik yeni izelementler olarak sıralamada yerlerini alırlar.  Bunların pratik önemleri henüz tam olarak bilinmemektedir. Bir kısmının arteriyel kapakçıklarda ve bağ dokuda bulundukları, ratların ve civcivlerin büyümelerinde esansiyel bir element olan silikonun kemik mineralizasyonuna iştirak ettiği, kromun ise perifer dokuların insuline olan duyarlılığının sağlanmasında gerekli olduğu sanılmaktadır.  Nikelin bitki üreaz enziminde ve CH4 (metan) üreten bakterilerin ve clostridiaların bazı variyeteleri için büyümede esansiyel olduğu bilinmektedir.  Kalay, arsenik, nikel ve vanadyumun iz miktarlarının genç ratların büyümelerinde gerekli olduğu bildirilmektedir. 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 6 Biyo-Elementler - Mineraller  Organizmada mineral tuzların bir kısmı hücre içi ortamda ve vücut sıvılarında tamamen çözünmüş halde (Na+, K+ gibi) bulunurlar ve vücut sıvılarının ozmotik basıncı ile asit-baz dengesinden sorumludurlar.  Diğer bir kısmı ise iyonize olmuş ve iyonlaşmamış formları denge halinde (Ca ve Mg gibi) bulunurlar. İyonize olmamış formlar ya proteinlerle veya asit-alkollerle (sitrat gibi) ya da daha az miktarlarda olmak üzere iyonize olmamış tuzlar olarak organik anyonlarla bağlı halde, kompleksler şeklinde bulunurlar.  Demir, bakır gibi metaller çok sayıda organik moleküllerle bilhassa azotlu olanlarla (histidin, glutation, piridoksin gibi) kompleksler (şelat) verirler ve insan ve hayvan organizmasında membran geçirgenliği ve doku hassasiyetinde, sinir impulslarının iletiminde, metabolizmada hormon ve enzim fonksiyonlarında büyüme ve üretim faaliyetlerinde ve canlının diğer hayati fonksiyonlarını yerine getirmede önemli görevler üstlenirler. Yetersizliklerinde hayvancılık açısından yurt ekonomisine büyük kayıplar veren beslenme hastalıkları şekillenir ki bunlar, çoğu zaman farkedilemez veya sebebi meçhul hastalık olarak nitelendilir. Bu nedenle verim düşüklüğüne ve üremede problemlere yol açarak ekonomik kayıplara neden olurlar. Bazı bölgelerde Cu, F, Mn, Mo ve Se çiftlik ürünlerinde toksik sınırlarda olabilir. 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 7 Mineraller – Atılma yolları  Bütün bu mineral tuzların organizmadan atılmaları büyük oranda idrar ve dışkı ile gerçekleşir.  Bazı elementler perifer doku veya organlarla da (saç, tırnak epidermiş döküntüsü gibi) dışarı atılabilirler.  Ayrıca gebelerde plasenta ve süt emzirenlerde meme bezi yoluyla da mineral kaybı söz konusudur.  Organizmada mineral derişimi mineralin emilimi ve vücuttan atılımı düzeyinde regüle edilir. 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 8 Minerallerin önemi  İskelet gelişimi  Kasların yapısında bulunan lipid ve protein bileşenler  Enzim sistemleri  Ozmotik basıncı koruma  Tampon olarak görevleri  Yem alımı  Yüksek süt üretimi  Süt kompozisyonu artırır 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 9 Süt hayvanı için günlük olarak gerekli Mineraller  MAKRO Mineraller: Kalsiyum, Fosfor, Sodyum, Magnezyum, Potasyum, Klor, Kükürt  MIKRO Mineraller: Demir, Çinko, Bakır, Kobalt, Iyot, Manganez, Molibden, Krom, Flor, Selenyum  Listeye yakın zamanda ekleneneler : Arsenik, Nikel, Silikon, Vanadyum, Kalay, Kurşun, Aluminyum, Rubidyum 8.1.2013 Biyokimya AD Ders Notları 10