Bartosz Korytkowski

Chelaty w żywieniu drobiu są doskonałą alternatywą dla powszechnie stosowanych preparatów zawierających w swoim składzie niezbędne mikroelementy. Ich stosowanie w znaczny sposób ogranicza możliwości wystąpienia niedoborów, a także ogranicza potencjalne skażenie środowiska przez pozostałości m.in. niestrawionych resztek pokarmowych zawierających szkodliwe metale itp.

Chelaty to związki chemiczne składające się z dwóch części (organicznej i nieorganicznej). Pierwszą część stanowią w przeważającej części aminokwasy np. metionina i glicyna, a także inne związki, które w swoim składzie zawierają węgiel np. węglowodany, peptydy, sacharydy itp. Druga część to jony metalu np. manganu, miedzi lub cynku. Związki te charakteryzuje bardzo duża stabilność, którą gwarantują podwójne wiązania kowalencyjne. Słowo chelat w języku greckim chele oznacza szpon, szczypce kraba i jest ściśle powiązane z funkcjonalnością, jaką w organizmach mogą spełniać chelaty. Mianowicie pełnią one w organizmie dwie zasadnicze funkcje. Z jednej strony mogą one dostarczać do organizmu mikroelementy, z drugiej usuwać z niego substancje szkodliwe np. metale ciężkie. Spośród najbardziej znanych i występujących w przyrodzie związków o charakterze chelatów tj. tzw. związków dwufunkcyjnych wymienić możemy hemoglobinę oraz chlorofil. Pierwszy z nich odpowiedzialny jest za transport tlenu w organizmie. Zawiera również jon żelaza. Drugi charakteryzuje się jonem magnezu. Oba mogą zatem dostarczyć do komórek określone związki (witaminy, minerały, mikroelementy) oraz poprzez przyłączenie do siebie odprowadzić z organizmu produkty zbędne lub szkodliwe. Chelatacja nie jest zjawiskiem nowym. Dzisiejsze metody chelatacji mają swój początek w XIX wieku i są one związane z osobą Alfreda Wernera – chemika francusko-szwajcarskiego, który za opracowanie metody wiązania metali przez cząsteczki organiczne w roku 1913 otrzymał Nagrodę Nobla. Chelatacja znalazła również zastosowanie w XX w. Początkowo metodę tę wykorzystywano do leczenia robotników i marynarzy zatrutych ołowiem m.in. przy malowaniu okrętów lub budynków rządowych. Mniej więcej od połowy lat 50-tych ubiegłego wieku metoda ta stała się preferowaną, jeśli chodzi o leczenie osób, które uległy zatruciu tym właśnie metalem ciężkim.
Stosowanie chelatów w żywieniu drobiu ma przede wszystkim zastosowanie ze względu na specyficzne właściwości tego typu związków. Chelaty nie ulegają trawieniu w żołądkach ptaków i w praktycznie niezmienionej formie docierają do ściany jelit. Stąd dostają się one do układu krwionośnego, a następnie są rozprowadzane po organizmie wraz z krwią. Związki te rozkładane są dopiero w momencie, gdy organizm wykorzystuje aminokwasy lub mikroelementy w nich zawarte. W ten sposób dostarczamy z jednej strony niezbędny materiał budulcowy, z drugiej również niezbędne składniki w postaci jonów metali. Szacuje się, że przyswajalność tych jonów w przewodzie pokarmowym ptaków z form organicznych, jakimi są chelaty, wynosi ok. 90%. Jest to nieporównywalnie więcej w stosunku do tradycyjnej, nieorganicznej formy dostarczania tych pierwiastków tj. w formie tlenków i soli. Przyswajalność w tym przypadku wynosi jedynie ok. 30%. Dodatkowo, aby pierwiastek dostarczony w formie organicznej mógł zostać wykorzystany przez organizm ptaka, musi on ulec procesowi redukcji (zmiany stopnia utleniania np. w przypadku żelaza ze stopnia trzeciego na stopień drugi). Dopiero wówczas może on być wykorzystywany do dalszych przemian metabolicznych.
Organizm ptaka wykorzystuje zatem dużo lepiej mikroelementy zawarte w związkach organicznych aniżeli w ich nieorganicznych odpowiednikach. Mikroelementy te pomimo tego, że występują w organizmie w bardzo małych ilościach, pełnią niezwykle ważne funkcje. Odpowiedzialne są m.in. za aktywację i dezaktywację enzymów odpowiedzialnych za prawidłowe funkcjonowanie układów: kostnego, krwionośnego czy odpornościowego. Dodatkową zaletą jest zmniejszona ilość substancji wydalanych do środowiska, które mogą powodować jego dodatkowe zanieczyszczenie. Nie obserwuje się również reakcji pomiędzy uwolnionymi jonami a innymi składnikami paszy. Reakcje te zazwyczaj przyczyniają się również do ograniczenia wchłaniania tych pierwiastków. Chelaty nie reagują z takimi substancjami jak: tlenki, wodorotlenki czy fosforany co dodatkowo powoduje zwiększone możliwości ich wykorzystania przez organizm ptaka. Dzięki zobojętnieniu (utracie ładunku) związki te nie powodują dezaktywacji witamin np. tych z grupy B, witaminy C czy E.
Obecność chelatów w stałej dawce pokarmowej dla drobiu może korzystnie wpływać na generalną poprawę zdrowotności ptaków i zmniejszoną liczbę upadków. Wpływają one również korzystnie na produktywność tj. lepsze jakościowo surowce takie jak mięso i jaja. Obecność chelatów to także przeciwdziałanie występowaniu pterofagii i kanibalizmu.

Do najważniejszych pierwiastków występujących w formie chelatów zaliczyć możemy:

Cynk (Zn) – występuje powszechnie w skórze, piórach, wątrobie czy nerkach. Jest on składnikiem wielu enzymów, a także odpowiada za regulację gospodarki hormonalnej (m.in. insuliny, testosteronu, hormonów tarczycy i hormonów wzrostu). Cynk jest także ważnym elementem w strukturze wapiennej kości. Pomimo dużej biodostępności (50-70%) cynku w formie nieorganicznej tj. siarczanów, węglanów, chlorków itp., ulega on połączeniu z kwasem fitowym. Dlatego powinien on być dostarczany do organizmu ptaków w formie chelatów organicznych. Taka forma tego pierwiastka wpływa korzystnie na apetyt poprzez oddziaływanie na ośrodkowy układ nerwowy. Obserwuje się również jego pozytywne oddziaływanie na jakość skorupy jaja czy immunostymulujące działanie na fagocytozę makrofagów.

Miedź (Cu) – działanie tego pierwiastka opiera się przede wszystkim na uczestniczeniu w procesach oddychania komórkowego, tworzenia kości czy przemiany węglowodanów w organizmie ptaka. Miedź jest również odpowiedzialna za prawidłową pracę serca. Dzięki stosowaniu chelatów miedzi zwiększa się dostępność tego pierwiastka, a także wykorzystanie paszy przez ptaki. Przekłada się to na zwiększenie masy ciała i większą wydajność rzeźną. Miedź w połączeniu z cynkiem i żelazem skutecznie przeciwdziała uszkodzeniom komórek wywołanym na skutek działania wolnych rodników. Bardzo istotną rzeczą w przypadku stosowania organicznej formy miedzi jest fakt, że może ona powodować pogorszenie jakości (jełczenie) tłuszczu zawartego w paszach.

Żelazo (Fe) – główną rolą żelaza jest transport tlenu we krwi. Ponadto uczestniczy w procesach oksydoredukcyjnych czy tych związanych z transportem elektronów. Pierwiastek ten bierze również czynny udział w procesach przemiany białek i energii. Dostępność żelaza z form nieorganicznych może wynosić ok. 40%. W praktyce bardzo rzadko dochodzi do jego niedoborów. Ich głównymi objawami są anemia czy spadek odporności immunologicznej. Obserwowane jest również spowolnienie odbarwienia ciemnych piór.

Mangan (Mn) – bardzo ważny pierwiastek, który wchodzi w skład enzymów biorących udział w przemianie węglowodanów i tłuszczy. Obecność manganu wpływa również korzystnie na reprodukcję oraz wzrost kości. Mangan podawany w organicznej formie wpływa korzystnie na układ immunologiczny oraz ogranicza wpływ wieku ptaków na mechaniczną odporność skorupy. Dostępność manganu w paszach naturalnych waha się w przedziale od 50 do 60%. W formie nieorganicznej podaje się go najczęściej jako siarczan lub chlorek. Należy zwrócić uwagę na fakt, że pierwiastek ten cechuje się obniżoną przyswajalnością w obecności fosforu i wapnia. Wobec tego, aby zapewnić ptakom jego prawidłową ilość należy rozważyć możliwość zastosowania wysoko przyswajalnych biokompleksów. Niedobory manganu u kur mogą powodować obniżenie poziomu nieśności oraz wylęgowości. Dodatkowo obserwuje się zwiększoną łamliwość skorupy jaja. U młodych ptaków niedostateczna ilość manganu może przyczyniać się do występowania kulawizn oraz deformacji i obrzęków stawów piszczelowo-śródstopowych.

Kobalt (Co) – pierwiastek niezbędny do syntezy witaminy B12 (kobalaminy) w końcowym odcinku przewodu pokarmowego. Ma to związek z produkcją w organizmie czerwonych krwinek. Kobalt jest również kofaktorem niektórych enzymów. Groźne w skutkach są zarówno niedobory, jak i nadmiar tego pierwiastka. W przypadku jego deficytu obserwuje się niedokrwistość i zaburzenia we wzroście ptaków. Nadmiar z kolei przyczynia się do upośledzenia mechanizmu wchłaniania jodu i cynku z paszy. Warto nadmienić, że stosowanie kobaltu w formie chelatów jest zabronione przez Unię Europejską. Stosowanie pasz wzbogaconych o dodatek witaminy B12 nie wymaga dodatkowej suplementacji kobaltem.

Reasumując, raz jeszcze warto podkreślić szereg korzyści płynących ze stosowania związków o charakterze chelatów w żywieniu drobiu. Przede wszystkim zaletami będą wysoka biodostępność i wykorzystanie przez ptaki zawartych w chelatach mikroelementów. Dodatkowo stosując je, zmniejszamy udział szkodliwych pierwiastków w zanieczyszczeniu środowiska naturalnego, które w pewnym stopniu zawsze towarzyszy produkcji drobiarskiej.
Spis piśmiennictwa dostępny u autora.