Zásobení mikroprvky u masného skotu v regionu Šumava

P. SLAVÍK,¹ M. ŠKORIČ,² J. ILLEK,² J. ZELENÝ,³ M. BROŽKOVÁ^3
1Fakulta veterinární hygieny a ekologie Veterinární a farmaceutické univerzity Brno
²Fakulta veterinárního lékařství Veterinární a farmaceutické univerzity Brno
³Veterinární centrum Sušice
Veterinářství 2005;55:636-641

SOUHRN
Slavík P., Škorič M., Illek J., Zelený J., Brožková M. Zásobení mikroprvky u masného skotu v regionu Šumava. Veterinářství 2005;55:636-641.
Ve článku je popsáno sledování, které jsme prováděli v minulém roce v regionu Šumava ve třech stádech masného skotu. Byly zde provedeny odběry krve za účelem stanovení některých mikroelementů a dalších parametrů, které charakterizují úroveň zdraví a metabolismu. V tomto příspěvku se však budeme zabývat pouze zinkem, mědí, manganem, selenem, glutationperoxidázou, vitamínem A a E. Dle našeho očekávání jsme zjistili, že zvířata nejsou dostatečně zásobena. Příspěvek dále obsahuje informace o různých formách minerálů, které je možno využít pro dotování zvířat a odstranění karencí, a o několika publikovaných klinických studiích, které byly prováděny v zahraničí a zkoumaly vliv různých forem těchto a způsobu podávání minerálů na zdravotní stav a užitkovost.

SUMMARY
Slavík P., Škorič M., Illek J., Zelený J., Brožková M. Supplementation by microelements in meat cattle in the Šumava region. Veterinářství 2005;55:636-641.
Control of supplementation by microelements in three herds of cattle in the Šumava region was performed last year. Some microelements and other parameters that characterise level of health and metabolism were determined in sampled blood. This study deals only with zinc, copper, manganese, selenium, glutation-peroxidase and both vitamins A and E. On the base of our expectation, we have found microelement deficiencies in examined animals. Various forms of minerals that can be used for supplementation of animals and correction of deficiency have been mentioned. We have also introduced some published clinical studies from foreign countries that investigated various forms of minerals feeding on health status and performance.

Úvod
Počátkem 90. let minulého století se v České republice začal rozšiřovat chov masných plemen skotu s cílem zvýšit produkci kvalitního hovězího masa a využít trvalé travní porosty především v horských a podhorských (marginálních) oblastech. Během velmi krátkého období v ČR vzrostl počet chovaných masných plemen skotu, a to jak množství plemen, tak i celkový počet zvířat chovaných pastevních technologií.
V souladu se změnou politiky EU se musela změnit i politika našeho ministerstva zemědělství a byla vytvořena nová kategorie, a sice chovy skotu bez tržní produkce mléka (BTPM). Do této kategorie bylo možno převádět i chovy původních plemen, které vykazovaly nízkou užitkovost. Příslušná směrnice EU č. 1254/1999 vyjmenovává pouze deset plemen, které není možno do tohoto systému převést. Jedná se téměř výhradně o mléčná plemena krav.
Technologie chovu masného skotu a skotu BTPM je u nás až na malé výjimky provozována jako extenzivní. Zvířata jsou co možná nejdéle na pastvinách, někdy i celoročně. Krmná dávka je tvořena v létě pastevním porostem (event. jadrným přídavkem, zvláště telatům) a v zimě senem různé kvality a senáží. Zdravotní problematice těchto chovů přitom není zatím v ČR věnována příliš velká pozornost, i když při tomto způsobu chovu vyvstává řada otázek, v popředí kterých stojí, jaké vitamíny, minerály a doplňky zvířata potřebují.
Mikroelementy neboli stopové prvky jsou na rozdíl od makroelementů ve tkáních obsaženy ve velmi malém množství. Navzdory tomu mají v organismu mimořádný význam v řadě katalytických, enzymatických, aktivačních i regulačních procesů. Jsou pro život nezbytné a nemohou být nahrazeny jinými prvky nebo sloučeninami. O této problematice bylo již publikováno mnoho příspěvků, zde se proto omezíme pouze na méně známá fakta.
Za fyziologických stavů jsou všechny minerální látky v organismu v dynamické rovnováze, která je řízena složitými homeostatickými mechanismy. Základním předpokladem udržení dynamické rovnováhy minerálních látek a jejich koncentrace ve tkáních a biologických tekutinách je adekvátní přísun v krmivech a jejich utilizace. Jak nedostatečný, tak i nadměrný příjem jednotlivých minerálních látek působí na organismus škodlivě.
Problém dotace mikroprvků a i dalších minerálních látek je složitější, než se dosud soudilo. Tyto látky se účastní v organismu mnoha složitých procesů, avšak označit to za metabolismus by bylo nepřesné. Spíše se hovoří o distribuci. Tyto procesy začínají již v předžaludcích, kde mohou tvořit neresorbovatelné komplexy či podléhat antagonismu (například antagonismus mědi a zinku). Vysoká, i když ne toxická koncentrace mědi, zinku, stříbra a teluru může interferovat s využitelností selenu v krmné dávce, a způsobit tak typické projevy nutriční svalová dystrofie i u zvířat, která jsou krmena krmivem s adekvátním obsahem selenu. Resorbovatelnost z GIT je též značně negativně ovlivněna, pokud se v krmivu vyskytují mykotoxiny.1,2 Proto dostatečný obsah v krmných doplňcích bez znalosti obsahu v „původním“ krmivu nemusí ještě znamenat dostatečné zásobení zvířete. Minimální požadavky na tyto látky v krmné dávce se pro jednotlivé živočišné druhy liší v závislosti na jejich chemické formě, složení krmiva a částečně i na obsahu vitamínů.3
Studiem mikroprvků v chovech skotu BTPM se zabývá jen několik prací,4,5 většina se věnuje jejich problematice u dojných plemen skotu. Cílem našeho sledování bylo v této první fázi zhodnotit stav zásobení mikroprvky u masného skotu v šumavském regionu.

Materiál a metody
Studii jsme prováděli ve třech stádech masného skotu (chov č. 1 – 3) různých plemen na Šumavě, které měly od 25 do 40 kusů dospělého skotu. Do sledování jsme zařadili 12 kusů krav z každého ze tří chovů, a to vždy šest mladých jalovic a šest vysokobřezích krav.
Sledování jsme provedli během jarních měsíců roku 2004, kdy jsou stáda masného skotu podrobována kontrole užitkovosti a jsou prováděny ošetřovatelské a veterinární zákroky. Odběry vzorků krve probíhaly vždy najednou. Místem odběru byla v. coccigea. Krev jsme odebírali pomocí systému HEMOS. Ze séra jsem zjišťovali množství zinku, mědi, selenu, manganu, vitamínu A, vitamínu E a další parametry, např. aktivitu aspartát aminotransferázy (AST) a kreatinkinázy (CK). Ve všech třech chovech jsme odebírali i heparinizovanou krev pro stanovení glutationperoxidázy (GPx), která je nepřímým a dlouhodobě reagujícím ukazatelem zásobení organismu selenem. U skotu se dá využít ke sledování selenových karencí. Ve sledovaných chovech se vyskytovala různá onemocnění telat i dospělých krav, avšak hromadný výskyt typických příznaků karence nějakého prvku jsme v žádném stádě nepozorovali.
V chovu č. 1 byla podávána přes zimu, kdy jsou zvířata v zimovišti, minerální sůl ve formě lizu a březím kravám občas navíc prášková minerální směs neznámého složení. V chovu č. 2 měla zvířata nepravidelně k dispozici minerální liz. V chovu č. 3 nebyly samostatně minerální doplňky podávány.
Ve všech třech stádech je skot chován extenzivně pomocí pastevní technologie. V létě byla stáda jen na pastvinách. Zimní krmná dávka se v jednotlivých chovech lišila, avšak obecně byla složena z kukuřičné siláže, senáže a sena pro vysokobřezí krávy, pro ostatní kategorie pak ze senáže a sena. Ve všech třech chovech je pak telatům do určitého věku poskytováno granulované krmivo nebo šrotované obilné směsi.
Vzorky krve byly dopraveny do laboratoře a rozbor byl proveden na automatickém analyzátoru COBAS MIRA a mikroelementy byly stanoveny na atomovém absorpčním spektrofotometru (AAS).
Výsledky byly zpracovány v programu Microsoft Excel a vypočítán průměr (x), směrodatná odchylka průměru (s) a variační koeficient (V).

Výsledky
Množství zinku jsme v případě chovu č. 1 zhodnotili jako dostatečné, a to jak ve skupině jalovic, tak i březích krav. U nich je sice průměrná hodnota o něco nižší, ale na základě tak malého počtu vzorků není možné vyslovit závěr, že se jedná o karenci. Rozptyl čísel mezi hodnotami u jednotlivých zvířat v této skupině je však poměrně velký. Hodnoty mědi jsou při spodní hranici fyziologického rozmezí, průměr u jalovic je dokonce nižší. Velmi špatná je situace v koncentraci selenu a tím i GPx. V případě manganu nebyl pokles zjištěných hodnot v chovu č. 1 nijak dramatický a vzhledem k užitkovosti zvířat je možné jeho množství považovat za dostatečné. Zvířata v chovu č. 1 byla vitamíny E a A velmi dobře zásobena, to je pravděpodobně způsobeno tím, že měla před odběrem možnost vzorků se několik dní pást, ale rovněž proto, že seno a senáž tyto vitamíny obsahují.
V chovu č. 2 jsme zjistili, že množství všech námi sledovaných mikroelementů bylo snížené až na koncentraci zinku, jehož koncentrace se držela při spodní hranici fyziologického rozmezí a u březích zvířat byla dokonce o něco vyšší než u jalovic. Také hodnoty manganu, se držely těsně pod referenční hodnotou. Koncentrace selenu byla stejně jako u chovu č. 1 velmi nízká, v případě březích krav nižší než u jalovic, rozdíl však není tak markantní. To je pravděpodobně z toho důvodu, že tato hodnota je už sama o sobě dostatečně malá a další snížení na úkor březí dělohy by mohlo ohrozit sám organismus. Snížení koncentrace vit. E může souviset se sníženým obsahem selenu. V případě chovu č. 2 chybí informace o tom, zda byla zvířata už na pastvě, nebo ne.
Podobná je situace i v chovu č. 3. Zinek je ve fyziologickém rozmezí, ale ostatní mikroelementy včetně manganu jsou dramaticky snížené. U chovu č. 3 jsou v tabulce ještě uvedeny i hodnoty kreatinkinázy (CK) a aspartát aminotransferázy (AST), tam kde byly zvýšeny.

Diskuse
Výskyt karencí mikroprvků nebo naopak jeho dostatečné zásobení u zvířat (ale i u lidí) souvisí s jejich nízkou, resp. rozmanitou koncentrací v půdě a tím i kumulace v rostlinách. Dostupnost mikroprvků pro rostliny ovlivňuje pH půdy, půdní struktura, obsah vody a vzduchu v půdě. Značné rozdíly v jejich koncentraci se vyskytují v jednotlivých částech rostlin. Vegetativní části rostlin mají například výrazně nižší obsah selenu než části germinativní.6
V době, kdy nedostatek mikroprvků začal být chápán jako problém, se na trhu objevily jako první minerální doplňky, které obsahovaly tyto látky jako čistě anorganické chemické sloučeniny (seleničitan sodný, síran zinečnatý, síran měďnatý atd.). Postupem času se však ukázalo, že tato forma není pro organismus přirozená. V rostlinách jsou totiž obsaženy ve formě organické ve vazbě na aminokyseliny (AMK), převážně na methionin nebo cystein, a peptidy. Tato organická forma je dobře využitelná všemi druhy zvířat.6 Ale anorganicky vázané mikroelementy tvoří například u přežvýkavců vlivem procesů, které probíhají v bachoru, z určité části další sloučeniny a těžko vstřebatelné komplexy.7,8
Nejvýznamnějšími mikroprvky, které jsou uměle vázány na AMK, jsou selen, zinek a měď. Průmyslově se proto využívá vlastnosti některých mikroorganismů kumulovat tyto látky. Například kvasinky rodu Saccharomyces jsou pěstovány v prostředí bohatém na určitý mikroprvek, který zabudovávají do svých těl, tedy přesněji do aminokyselin, nejčastěji místo síry. Tyto kvasinky potom slouží jako základ minerálních doplňků. Některé prameny uvádějí, že tyto organismy jsou schopny navázat až 97 % mikroprvků organicky.7,8
Další možností dotace mikroprvky je použití chelátových sloučenin, ve kterých se minerály nacházejí ve zvláštní vazbě na AMK tzv. chelátu. Toho je dosahováno tak, že pomocí speciálních enzymů se rozštěpí bílkovina, nejčastěji sójového původu a vybrané mikroelementy se na bílkovinné zbytky naváží. Úspěšnost tohoto procesu je ovšem mnohonásobně menší než u kvasinkových forem.
Porovnáváním účinnosti těchto různých forem se zabývá mnoho autorů. Např. Pavlata,9 prokázal, že telata, která dostávala perorálně selen vázaný na AMK, vykazovala vyšší hladiny selenu v krvi, játrech, kosterní a srdeční svalovině v porovnání s kontrolní skupinou a skupinou s parenterální aplikací anorganické formy selenu.
Ahola a kol.10 sestavil tři skupiny. První byla kontrolní, druhé byl krmen minerální doplněk v anorganické podobě a třetí měla k dispozici minerální směs, kde byl poměr organické a anorganické složky 50 : 50. Při porovnání krevní plazmy dotovaných skupin byly výsledky s výjimkou Zn téměř shodné, ale v bioptátech tkání třetí skupiny byly koncentrace jednoznačně vyšší. U třetí skupiny se zkrátila servisperioda a zlepšily výsledky zabřezávání.
Podobně Black a French11 podávali první skupině mikroprvky v injekční formě, druhé skupině stejné mikroprvky jako bolus a třetí skupině minerály vázané na AMK opět jako bolus. Při injekční aplikaci byly sice parametry krevního séra zvýšené, ale v celkovém hodnocení bylo zlepšení takových ukazatelů, jako je vyšší užitkovost, zabřezávání, nástup první říje, životaschopnost telat atd. pouze u skupiny 2 a 3, přičemž některé ukazatele byly lepší ve skupině 3. Zvýšenou mléčnou užitkovost u krav krmených organicky vázanými minerály asi o 1 – 2 litry na krávu a den, oproti anorganické skupině, můžeme potvrdit i podle vlastního sledování.
V našich podmínkách je preventivně i terapeuticky poměrně rozšířená aplikace selenovitaminových preparátů v injekční podobě. Nesmí se však zapomenout, že tento způsob může být spojen s anafylaktickou reakcí způsobenou vehikulem.1 Intramuskulární aplikace navíc může vyvolat tvorbu abscesů. Riziko lze snížit rozdělením dávky na dvě poloviny s využitím aplikace do obou stran prsní svaloviny. Dávku je vhodné naředit sterilní aqua pro injectione.1,12 V souvislosti s tvorbou abscesů a s vazivovým opouzdřováním po intramuskulární aplikaci se jeví jako účinnější subkutánní aplikace.1
Některé práce uvádějí, že injekční podání mikroelementů nemá příliš systémové účinky.9-11 To znamená, že ani zvýšení koncentrace karenčního minerálu v krevním séru nemusí znamenat odstranění problému. Ovšem v akutních případech myopatie, projevující se hlavně u mláďat, má aplikace těchto preparátů svoje opodstatnění (vedle jednorázové aplikace léčebných bolů stejného složení jako injekční forma, která se bohužel používá hlavně v zahraničí). Avšak dlouhodobé či preventivní podávání injekčních preparátů karenční stav dlouhodobě nijak neřeší. Jediné správné řešení je perorální dotace.
V naší studii jsme se zaměřili pouze na sledování několika mikroelementů (zinek, měď, selen, mangan) a vitamínů s nimi souvisejícími (vit. E a vit. A), které jsou velmi důležité z hlediska klinických příznaků, a dále na enzym glutathionperoxidázu, který lze u skotu využít ke sledování selenových karencí. Výsledky ukazují na nedostatečné zásobení zvířat těmito mikroprvky.
Naprosto nedostatečné zásobení např. selenem se projevuje především u březích zvířat, protože březí děloha je na principu homeorheze upřednostňována v mnoha ohledech před ostatním organismem. O selenu to platí především a jen to poukazuje na mimořádnou potřebu tohoto prvku pro zdárný vývoj plodu.
V chovu č. 1 je možné, že se může uplatňovat výše uvedený antagonismus mezi mědí a zinkem. Stejně tak předpokládáme antagonismus jiných složek krmiva u chovu č. 3, a to v případě manganu, protože v předcházejících měřeních (a i v jiných našich sledováních) nebyla koncentrace nikdy tak nízká. V úvahu by přicházel zejména draslík nebo hořčík. Avšak i hodnoty těchto minerálů byly v tomto stádě spíše marginální. Je pravděpodobné, že k dostatečnému zásobení organismu manganem by stačil minerální liz, který však podle udání majitele nebyl v chovu č. 3 podáván. V chovu č. 2 byla hladina všech sledovaných mikroelementů, selenu a vit. E snížená. Pouze zinek zde tvořil výjimku. Rovněž mangan je snížený pod fyziologickou hodnotu, která je u mléčných plemen skotu 0,3 mol/l, pro masný skot nebylo fyziologické rozpětí ještě stanoveno. Podle výsledků v ostatních chovech z tohoto sledování, ale i podle jiných našich sledování se však zdá, že zjištěná hodnota je pro zvířata s touto užitkovostí dostačující. Zatím jsme nezaznamenali koncentraci manganu nad 0,3 mol/l, nikde se však neobjevily příznaky signifikantní pro jeho karenci.
Zvýšení hodnoty AST a CK v chovu č. 3 je možno interpretovat jako subklinické poškození svalů způsobené právě nedostatkem selenu a vitamínu E. K definitivnímu potvrzení by bylo třeba provést ještě vyšetření laktátdehydrogenázy (LD). Vysokobřezím kravám číslo 9, 10 a 11 z chovu č. 3 se narodila málo životná telata, která měla problémy přijímat kolostrum a mléko. Dvě telata (od č. 9, 10) do pěti dnů uhynula. Krávě číslo 11 byla biopticky odebrána svalovina z gluteální oblasti a histologickým vyšetřením byla zjištěna chronická myodystrofie s kalcifikacemi. Jednomu z uhynulých telat byl odebrán vzorek svaloviny jazyka, kde byl zjištěn vysoký stupeň poškození svaloviny hyalinní dystrofií.

Závěr
Tyto výsledky tedy poukazují na to, že populace masného skotu, přinejmenším v daném regionu, je nedostatečně zásobena minerály. Tento stav je naprosto nevyhovující i s ohledem na extenzitu výroby a bylo by dobré jej řešit vhodnou dotací.
V chovech skotu BTPM jde především o produkci zdravých telat a o jejich co největší přírůstky při přijatelných nákladech. Ekonomický kolotoč se uzavírá úspěšným pravidelným prodejem zástavu.
Chceme-li mít zdravé potomstvo, musíme o něj pečovat. Tato péče začíná už péčí o březí matky. Tyto musí dostávat v krmné dávce všechno, co vyžaduje jejich organismus a navíc i to, co potřebuje vyvíjející se plod. Krmivo musí zvířata přijímat v dostatečném množství a všechny jeho složky musí být v takové formě, ve které je může zvíře využívat. V praxi se ne vždy tyto tři podmínky daří naplňovat, důsledkem čehož je široká škála onemocnění, syndromů a snížené užitkovosti, které pozorujeme v našich chovech. Jejich náprava stojí nemalé ekonomické náklady a ne vždy bývá systémová. Bylo by přirozeně chybou vidět za všemi problémy karence minerálů. Nicméně by přece jen bylo třeba, aby se prováděl jejich monitoring alespoň jednou za rok či za dva už jen kvůli tomu, abychom mohli jejich karence vyloučit jako možné původce problémů a nepřikládali jim větší váhu, než skutečně mají.
Cena za stanovení např. manganu nebo selenu se bohužel momentálně pohybuje v řádech několika set korun za jedno vyšetření, což do značné míry brzdí diagnostiku a praktické využití v terénní praxi. Nicméně minimálně další dvě laboratoře, které budou schopny tyto rozbory provádět, jsou ve zkušebním provozu, takže lze předpokládat, že tato vyšetření budou prováděna za mnohem příznivějších finančních a technických podmínek než doposud.
Vzhledem k tomu, že studie o tom, zda má dostatečné zásobení zvířat v chovech BTPM těmito prvky skutečný zdravotně ekonomický význam a je-li tedy v zájmu chovatele ho sledovat u nás úplně chybí a ani zahraniční literatura se tímto příliš nezabývá,13 budou naše sledování v tomto směru dále intenzivně pokračovat.

Práce vznikla na základě řešení projektu MZe ČR č. 1B44033.
Děkuji MVDr. Jiřímu Zelenému a MVDr. Martině Brožkové z Veterinárního centra Sušice za spolupráci v podmínkách terénních chovů.

Literatura:
1. Harris A. P. Musculoskeletal Disease. In: Reed S. M., Bayly W. M. Equine internal medicine. Philadelphia; W. B. Saunders Company, 1998:371-426.
2. Díaz D. Rozluštění tajemství mykotoxinů a nová řešení boje proti nim. Sborník z odborného semináře firmy Alltech v Brně 24. 2. 2003:15-19.
3. Underwood E. J., Suttle N. F. Selenium. In: Underwood E. J., Suttle N. F. The mineral nutrition of livestock. Oxon; CABI Publishing, 1999:421-475.
4. Lokajová E., Pavlata L., Podhorský A. Řešení problematiky karence selenu u telat plemene Limousin perorální aplikací selenu březím kravám. Sborník VIII. Středoevropský buiatrický kongres Budapest 2004.
5. Rowntree J. E., Hill G. M., Hawkins D. R., Link J. E., Rincker J. M., Bednar G. W., Kreft R. A. Effect of Se on selenoprotein activity and thyroid hormone metabolism in beef and dairy cows and calves. J. Anim. Sci. 2004;82(10):2995-3005.
6. Illek J., Pavlata L., Pechová A. Organický selen ve výživě zvířat. In: Využití přírodních zdrojů. Sborník referátů semináře Alltech 24. 2. 2003:31-32.
7. Knowles S. O., Grace N. D., Wurms K., Lee J. Significance of amount and form of dietary selenium onblood, milk and casein selenium concentrations in grazing cows. J. Dairy Sci. 1999;82:429-437.
8. Pehrson B., Ortman K., Madjid N., Trafikowska U. The influence of dietary selenium as selenium yeast or sodium selenite on the concentration of selenium in the milk of suckler cows and on the selenium status of their calves. J. Anim. Sci. 1999;77:3371-3376.
9. Pavlata L., Illek J., Pechová A. Blood and tissue selenium concetrations in calves treated with inorganic or organic selenium compounds – a comparison. Acta Vet. 2001:70:19-26.
10. Ahola J. K., Baker D. S., Burns P. D. et al. Effect of copper, zinc and manganese supplementation and source on reproduction, mineral status and performance in grazing beef cattle over a two-year period. J. Anim. Sci. 2004;82:2375-2383.
11. Black D. H., French N. P. Effect of three types of trace element supplementation on the fertility of three commercial dairy herds. Vet. Record 2004;21:652-658.
12. Valberg S. J. A review of the diagnosis and treatment of rhabdomyolysis in foals. AAEP Proceedings 2002;48:117-121.
13. Gunter S. A., Beck P. A., Phillips J. M. Effect of supplementary selenium source on the performance and blood measurements in beef cows and their calves. J. Anim. Sci. 2003;81:856-864.

Adresa autora:
MVDr. Petr Slavík
Ústav výživy, zootechniky a zoohygieny FVHE VFU Brno
Palackého 1 – 3
612 42 Brno
e-mail: slavik.pe@seznam.cz