mineral - WordPress.com

MINERAL
Struktur, Fungsi
dan Mekanisme
kerjanya
M i n e r a l
• Merupakan unsur yang sangat esensial
1. Dijumpai dalam tubuh makhluk hidup
2. Sebagai besar mempunyai fungsi metabolik
yang sangat vital
3. Jumlah/konsentrasinya relatif konstan
4. Jika – konsentrasinya kelainan yang
reversible
5. Pe + setelah kekurangan normal
6. Kelainan biasanya disertai perubahan pada
proses metabolisme
AI/NTD
3
Macam Mineral
AI/NTD
4
Macam Mineral
Mineral Makro
Mineral Mikro
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ca
P
K
Na
Cl
S
Mg
: 1,50 %
: 1,00%
: 0,20-0,35%
: 0,15-0,16%
: 0,11-0,15%
: 0,15-0,25%
: 0,04-0,05%
AI/NTD
Fe,
Zn,
Cu,
Mn,
I,
Co,
Mo,
Se,
Cr dan
F
5
Interaksi antar mineral
AI/NTD
6
Interaksi antar mineral
Interaksi sinergis
Interaksi antagonis
1. Sinergis di dalam saluran
pencernaan
1. Saling menghambat
2. Sinergis di dalam sel
2. Saling berkompetisi
3. Saling menguntungkan
AI/NTD
7
Fungsi Mineral
1.
2.
3.
4.
5.
Fungsi Struktural
a. Pembentukan tulang dan gigi
b. Pembentukan rambut, kuku & tanduk
Fungsi Memelihara Homeostasis
a. Mempertahankan tekanan osmotik cairan tubuh
b. Mempertahankan netralitas darah & cairan bening
c. Mempertahankan keseimbangan fisiologis
Fungsi Proses Enzimatis
a. Sebagai katalisator
b. Sebagai metalo enzim
Fungsi Produksi
Fungsi sistim hormonal
a. Sebagai komponen pembentuk hormon
AI/NTD
b. Membentuk komplek dengan hormon
8
9
1. Ca (Kalsium)
99 % terdapat di tulang dan gigi, 1 % didalam
cairan dan jaringan tubuh yang lain
Fungsi :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Penyusun tulang, gigi,
kulit telur, air susu &
pertumbuhan
Proses Pembekuan
darah
Pengatur detak jantung
dan otot
Menjaga intabilitas
(kontrol rangsangan)
sistim syaraf
Mengatur kesimbangan
asam basa
Menjaga permeabilitas
membran sel
Gejala defisiensi :
1.
2.
3.
4.
5.
Rakhitis
Osteomalasi
Demam susu
Kulit telur tipis,
produksi susu & daya
tetas menurun
Gangguan sistem syaraf
AI/NTD
10
AI/NTD
11
Milk Fever
• Metabolic disease at/after parturition in dairy
cows
• Rapid in serum Ca because Ca is lost to
colostrum secretion
• Symptoms included lack of appetite and
paralysis
• Treatment is intravenous Ca borogluconate
Milk Fever Prevention
• Include anionic salts in diet for 3-5 wks prior to
parturition
– mEq(Na+ + K+) – mEq(Cl- + SO4-)
– Normal diet: +20 to +30 mEq/100g diet (electrolyte
balance)
– Anionic diet: -7 to -25 mEq/100g diet
• Induces mild acidosis, which increases tissue
responsiveness to PTH
– Ca release from bone to serum
1. Ca (Kalsium)
Faktor yang mempengaruhi
absorbsi Ca
1.
Kadar Ca dalam pakan
2. Keasaman / pH saluran
pencernaan
3. Adanya protein dalam pakan
4. Adanya asam lemak bebas
5. Adanya asam fitat, asam
oksalat
6. Kadar Fe yang tinggi dalam
pakan
7. Tersedianya Vitamin D &
hormon paratiroid
Sumber :
• Legum
• MBM
• Tep. Tulang
• Tep. Ikan
AI/NTD
14
2. P (Phosphor)
80 % terdapat dalam tulang dan gigi, 10 % berinteraksi dengan
protein, lemak dan KH, 10 % dalam berbagai ikatan kimia
Fungsi :
Gejala Defisiensi :
1. Penyusun tulang dan gigi
2. Penyusun ATP
3. Oksidasi KH pada pembtkn
ATP
4. Menyusun membran sel &
berfungsi pd permeabilitas
sel
5. Penyusun DNA & RNA
6. Berperan dlm
keseimbangan asam
1. Riketsia / osteomalacia
2. Pica pada sapi
3. Kondisi kronis terjadi kaku
sendi dan kelemahan otot
4. Fertilitas rendah, produksi
susu menurun, hewan
muda mengalami
hambatan pertumbuhan
AI/NTD
15
AI/NTD
16
2. P (Phosphor)
Faktor yang
Mempengaruhi
absorbsi P :
•
•
•
Kelebihan Kadar Mg, Fe
& Al
Keseimbangan dengan
Ca
Adanya asam fitat
Sumber :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
AI/NTD
leguminosa,
MBM,
tepung tulang,
tepung ikan,
bekatul,
dedak
17
3. K (Kalium)
Mrpk kation utama dlm cairan inter seluler (bersama2 Na, Cl
& ion bikarbonat) mengatur tekanan osmotik dlm cairan
tubuh
Fungsi :
1. Memelihara keseimb.
Asam basa
2. Memelihara tek. Osmosis
3. Transmisi inpuls syaraf
4. Relaksasi denyut jantung
5. Mengaktifir beberapa
enzim
6. Metab. Protein & KH
Gejala Defisiensi :
1. Kelemahan anggota gerak
2. Kelemahan otot jantung
3. Tegangan intestinum
rendah
4. Kelemahan otot respirasi
Sumber : Hijauan (r.kering mgd
25 % K)
Ke > an K dibuang lwt urine
AI/NTD
18
4. Na (Natrium)
Dlm tubuh 0,2 % (1/4 nya dlm tulang, 3/4 dlm cairan
extraseluler)
Fungsi :
1. Memelihara pH cairan
tubuh
2. Mengatur vol. cairan
tubuh
3. Aktif dlm transmisi inpuls
syaraf & kontraksi otot
4. Permeabilitas sel
Gejala Defisiensi :
1. Pertumbuhan terhambat
2. Pe-an daya guna dari prot
& energi dlm ransum
3. Dehidrasi
4. Keratinisasi kornea mata
5. Gangguan nervus
6. Nafsu makan hilang
AI/NTD
19
4. Na (Natrium)
• Sumber : tepung daging dan hasil laut,
hijauan hy sedikit mgd Na
• Mudah diabsorbsi & di sirkulasikan dlm
tubuh
• Pengeluaran melalui urine sbg garam
klorida dan fosfat jg bersama keringat
• Dlm ransum tikus, anak ayam,sapi dan babi
perlu di + kan Na 0,1 – 0,2 % dari ransum
kering
AI/NTD
20
5. Cl (Klor)
Terdapat di dlm & luar sel jaringan (15-20 %). Dalam darah 60
% berbentuk NaCl.
Defisiensi NaCl
1.
2.
3.
4.
Nafsu makan menurun
Mata sayu dan bulu kasar
Kanibalisme pada ayam
Penurunan BB & prod
susu turun
Kelebihan NaCl :
1. Kehilangan air
berlebihan
2. Oedema
3. Kekejangan
AI/NTD
21
6. Mg (Magnesium)
70 % dlm rangka, sisanya dlm jaringan lunak & cairan tubuh
Fungsi :
1. Komponen esensial dlm
tulang dan gigi
2. Ion Mg mengaktivir
beberapa enzim (kinase,
fosfolirase, transketolase)
3. Kontrol rangsangan sist.
Syaraf , otot
Gejala Defisiensi :
1. Pd Tikus
- hiper iritasi
- arhytmia cardis &
- vasodilatasi
2. Pd. Rum. Dewasa
- grass tetany (kejang)
- hiper iritasi
- langkah kaku
AI/NTD
22
6. Mg (Magnesium)
• Gejala defisiensi dapat diatasi dengan injeksi
magnesium sulfat, dlm praktek kadang2 sulit
• Pemberian 50 g magnesium oxide / hari pada sapi
dapat mencegah gejala tetany
• Sumber :
- bahan makanan hijauan
- bekatul
- bungkil kapas
- linseed cake
AI/NTD
23
Grass Tetany
•
•
•
•
Hypomagnesemia in ruminants
Usually following lush spring growth
Fertilizing with K or N make it worse
Symptoms include muscular twitching,
collapse, convulsion
– Treatment is IV Mg gluconate
– Prevent with high Mag mineral (MagOx)
Fungsi :
1. Berperan dlm
reaksi redoks
2. Bagian metabolit
yang aktif dlm
prosesdi tubuh
3. Detoksikasi
Gejala Defisiensi :
1.
2.
Gangguan Pertumbuhan
badan
Gangguan pertumbuhan
jaringan
Sumber :
Bahan pakan hewani
AI/NTD
26

I.
II.
a)
b)
c)
d)
Di dalam tubuh bentuknya ada dua yakni :
Senyawa Inorganic : Sulphate, thiosulphate and
tiocyanate.
Senyawa organik :
Amino acids: Cysteine, cystine, methionine and
homocysteine.
Proteins: Keratin, hormones (insulin,
parathyroid hormone, ACTH and MSH).
Vitamins: Thiamine, Biotin and Lipoic acid.
Senyawa lain: e.g. CoA-SH, glutathione,
ergothionine, heparin, adenosine and
urochrome.


Pengeluaran dari tubuh melalui feses dan
urin
Pengeluaran dari urin ada 3 bentuk :
1. Anorganik sulfat (tk. Akhir dr ikatan
oksidasi belerang organik)
2. Ethereal sulfur (hasil detoksikasi yg
komplek)
3. Netral sulfur (taurine, thiosianat,dll)
AI/NTD
28
Brain lesions due to S toxicity
Polioencephalomalacia (PEM)
• Terminology
– Polio = gray matter
– Encephalo = brain
– Malacia = tissue death
• Clinical signs
– Subacute – head pressing, circling, ataxia, staggering, blindness,
depression, stupor
– Acute – blindness, seizures, comatose
• Can be caused by thiamine deficiency, lead or salt
poisoning and high sulfur diets
S induced PEM
• Does not appear to be caused by thiamine or copper
deficiency
– No alterations of thiamine or its mono- and diphosphate esters in
whole blood, brain, cerebrospinal fluid, or liver (Sager et al., 1990;
Gould et al.,1991)
• Thiamine treatment can help reduce symptoms
– Increase energy availability to the brain
• plays a key role in the tri-carboxcylic acid cycle and pentose shunt
– Thiamine-supplemented groups also manifested PEM, even though
clinical signs were not observed (Olkowski et al., 1992).
60% of ruminal gas that is eructated is inhaled
Pka of HS- = 7.04
S Induced PEM
8.I (Jodium)
Dalam tubuh kurang dr 0,6 ppm, 1/3 dlm glandula thyroid,
sisanya dlm semua jar. Tubuh. Mrpk komponen hormon
tiroksin
Fungsi Tiroksin :
Gejala defisiensi :
•
1.
2.
3.
•
•
•
•
Kontrol thp kecepatan
metabolisme energi
Berpengaruh thp
pertumbuhan fisik dan
mental
Berpengaruh thp glandula
endokrin lain
Berpengaruh thp fungsi
neuromuskular
Berpengaruh thp metab.
Zat2 makanan
Pd hewan berdarah dingin, hormon
tiroid berpengaruh thp
perbedaan & fungsi sist. Syaraf
serta proses metamorphosis
4.
Gondok
Ganggan pertumbuhan
Pd kuda ada gejala tdk dpt
berdiri
Badan menggembung, leher
membesar, kulit menebal (pd
babi)
Sumber : Bahan makanan dari
laut, hewan (tep.ikan, tep.
Daging & tulang), serta
molases
AI/NTD
34
Goiter in lamb
9. Fe (Besi)
65 % jmlh Fe dlm tubuh terdapat pd Hb, 4 % dlm myoglobin, 1 %
dlm hemeenzym, 0,1 % dlm bentk transferin, 15 % dlm bntk
ferritin, 10 – 15 % dlm bntk lain
Fungsi :
1. Transport oksigen
2. Memelihara enzim
oksidatif dlm sel jaringan
3. Pembentukan melanin
Faktor yg mempengaruhi
penyerapan Fe adl jmlh
Fe dlm tubuh & aktivitas
sumsum tulang
Gejala Defisiensi :
• Anemia
• Kulit berwarna kemerahan
• Penurunan laju pertumbuhan
Sumber :
• Hijauan makanan ternak
• Tep. Tulang
• Tep. Hati
• Tep. Daging
AI/NTD
36
Transport Mechanism
A bucket-brigade
..
NADH
NAD+
..
FMN CoQH2
..
..
Cyt b Cyt c1
(Fe3+) (Fe2+)
FMNH2 CoQ Cyt b
(Fe2+)
..
..
Reduced
-0.32 volts
Cyt c1
(Fe3+)
Cyt
Cyt c a+a3
(Fe3+) (Fe2+)
Cyt c Cyt
(Fe2+) a+a3
.. (Fe3+)
O2
H2O
..
Oxidized
+ 0.82 volts
9. Fe (Besi)
Transportasi & penyimpanan
Mukosa
usus
Ion Fe 2+
darah
Oksidasi
Ion Fe 3+
globulin
+
Ferritin
Transferin
Fe 3+ + protein
• Dikirim ke sumsum tulang
Fe 2+
u/ pmbtk Hb
• ke sel retienoendothitial u/
disimpan
• ke plasenta / keb. Fetus
• ke semua sel u/ sintesa enzim
yg mgd Fe
Saluran
pencernaan
Fe 3+ dlm pakan
AI/NTD
39
Fungsi :
1.
2.
3.
4.
Komponen protein:
seruplasmin,
eritrokuprein
Komponen enzim:
tirosinase, oksidase
sitokhrom
Membantu absorsi Fe
Berperan dalam proses
pigmentasi
Gejala Defisiensi :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Tulang mudah patah
Demyelinasi dari
sist.syaraf sentral
Alopecia & dermatitis (pd
kelinci)
Fibrosis dari myocardium
ditandai dg kematian
mendadak
Diare pd anak asapi
Aorta mudah robek
Prod. Susu menurun
Sumber : tep. Hati,kacang tanah, cotton seed, tep. ikan
AI/NTD
40
AI/NTD
41
AI/NTD
42
AI/NTD
43
AI/NTD
44
AI/NTD
45
Copper Toxicosis Treatment
• IV methylene blue to control metHb
• Copper chelators
– D-penicillamine
– Ammonium tetrathiomolybdate
• Cu:Mo ratio of 10:1 or less
11. Mn (Mangan)
Konsentrasi Mn terbesar dlm tubuh adl pd tulang, kmd glandula pitutaria, glandula
mamae, hati, jar. Gastro intestinal,ginjal & pankreas. Darah mgd Mn kira2 12-18
microgram, 2/3 nya dlm sel darah.
Fungsi Biokemis:
1. Mengaktivir bbrp enzim
: orginase, cystein
desulfhydrase,
thiaminase,
deoxyribonuclease, dll
2. Metab. a.a
3. Mengaktifir sintesa asam
lemak
4. Sintesa
mukopolisakarida
5. Mempunyai efek pada
proses kalsifikasi
Gejala Defisiensi :
1. Pd tikus & kelinci :
pertumbuhan
terhambat, performans
reproduksi menurun
2. Pd ayam terjadi perosis /
slipped tendon
Sumber :
Beras (420 ppm), bekatul (18
ppm), biji-bijian, hijauan
AI/NTD
47
AI/NTD
48
AI/NTD
49
12. Co (Cobalt)
• Elemen nutrisi yg essensial pd rum. Mrpk komponen
Vit B12, serta enzim Methylmalonyl-CoA mutase dan
Methionine synthetase
•
•
•
•
Ke – an Co dlm pakan akan menyebabkan m.o
tidak dapat mensintesa vit. B12
Bahan makanan umumnya mgd Co dlm jumlah
sedikit
Tidak seperti Cu, Co hanya sedikit ditahan dlm
tubuh, kelebihannya akan dibuang dari tubuh
Kadar toxic bagi sapi adalah 40 –50 ppm Co/pound
BB/hari.
AI/NTD
50
12. Co (Cobalt)
• Defisiensi :
1. Anemia diikuti nafsu makan turun
2. Pertumbuhan mundur
3. Produksi turun
4. Fertilitas turun
• Sumber :hijauan legum
AI/NTD
51
13. Zn (Zinc)
Terdapat di seluruh bag. Tubuh, konsentrasi terbesar
pd tulang. Hampir semua Zn terdapat dlm darah
(eritrosit), Zn diserap dlm jmlh sedikit di intestinum,
pembuangan sebag. besar mel. feses
Fungsi biokemis
1.
2.
Bag. Integral dr enzim
carbonic anhydrase
(pengikatan CO2 dg air
pd eritrosit di kapiler
perifer)
Komponen lactic
dehidrogenase dan bbrp
enzim peptidase
Sumber : Bekatul,
gandum, fish meal
Gejala Defisiensi :







Pertumbuhan terhambat
Kelainan tulang, bulu &
rambut
Menurunkan feed
efisiensi
Kematangan seksual
tertunda, sterilitas
Penurunan nafsu mkn
pd babi,unggas & sapi
Paraketosis
Kaki abnormal pd ayam
AI/NTD
53
AI/NTD
54
AI/NTD
55
14. Se (Selenium)
Komponen enzim glutation peroksidase
• Keracunan Se terjadi karena ternak memakan tanaman
yang ditanam pada tanah yg byk mgd Se
• Kelebihan Se menyebabkan :
1. Alkali disease (kronis)
- bulu rontok di daerah tengkuk & ekor (kuda)
- Bulu ekor rontok (sapi & domba)
- Bulu seluruh tubuh rontok (babi)
- kuku lepas, lumpuh, nafsu makan hilang
2. Blind stagger (akut)
AI/NTD
56
Selenium
• Regulated by the FDA, because relatively low levels
toxic (i.e. 10x requirement)
• Function
– Glutathione peroxidase (antioxidant)
– Iodothyronine 5’-deiodinase-1 (T4 conversion to T3)
Selenium








White Muscle Disease
Nutritional Myodegeneration
Diarrhea
Illthrift, reduced weight gains
Retained placenta
Abortions
Infertility—cows & bulls
Decreased immune function




Deficient
Marginal
Adequate
Toxic
<50 ng/ml
50-80 ng/ml
100-350 ng/ml
5,000 ng/ml




Bo-Se®, Mu-Se®, Multimin®—sodium selenite
is active ingredient
IM or Sub-Q
Rapid response, short-term partial
supplementation
Maas, Peauroi, Tonjes, et al, J Vet Internal
Med 7:342-348, 1993
AI/NTD
67
AI/NTD
68
15. Mo (Molibdenum)
Fungsi :
1. Penyusun xanthin
oxidase (metab. Purin
dlm hati, intestinum &
air susu)
2. Penyusun dari enzim
liver aldehyde oksidase
Gejala Keracunan :
1. Diare
2. Penurunan BB
3. Penurunan produksi
(pada rum, anak sapi & sapi
betina)
Sumber :
Kobis, hati, kedele, kacang, alfalfa
meal, biji-bijian
AI/NTD
69
16. Cr (Chromium)
Fungsi : Metab. Gula
Defisiensi :
1. Pertumbuhan lambat
2. Degenerasi nekrotik dari
hati
3. Gangguan metabolisme
glukosa, lemak dan
protein
4. Hilangnya warna bulu
Sumber :
1.
2.
3.
AI/NTD
Bekatul
Dedak,
dll
70
17. Pb (Timbal)
• Fungsi : Metab. Tubuh
• Kelebihan :
1. Kerusakan gigi
2. Tulang & persendian abnormal
3. Nafsu makan turun
4. Pertumbuhan terganggu
AI/NTD
71
Maximum Tolerable Levels for
Ruminants
AI/NTD
73
AI/NTD
74