Scheda Tecnica: Micro-minerali (I) - Zinco, Rame e Iodio

Introduzione

I micro-minerali sono elementi essenziali che costituiscono parte della struttura di numerose molecole e partecipano a una moltitudine di processi biologici. Pertanto, l'integrazione di microminerali nella dieta dei suini è fondamentale per la loro crescita, riproduzione e il corretto sviluppo del sistema immunitario. Fino a pochi anni fa, i microminerali venivano aggiunti alle diete per controllare carenze nutrizionali come l'anemia (ferro), la paracheratosi (zinco) e il gozzo (iodio). Tuttavia, il fabbisogno di microminerali varia a seconda dello stato fisiologico dell'animale e delle sollecitazioni a cui l'organismo è sottoposto, ed è difficile da stimare. La funzionalità di alcuni microminerali nei suini è correlata a diversi benefici, quali:

• Lo zinco e il selenio sono associati al miglioramento dello stato immunitario e della resistenza alle malattie.
• Il manganese può migliorare l'efficienza e la qualità della carcassa.
• Il rame e lo zinco svolgono funzioni legate al controllo delle patologie digestive.

Tuttavia, da oltre un decennio, l'EFSA ha stabilito norme regolamentari obbligatorie a livello europeo per limitare l'uso di microminerali (principalmente Cu, Regolamento (UE) 2018/1039; e Zn, Regolamento (UE) 2016/1095 con la revisione e il divieto di uso terapeutico nel 2022) e ridurre l'inquinamento ambientale.

L'aggiunta combinata di vitamine e micro-minerali rappresenta circa l'1-2% del costo della formula per un mangime per suini.

A causa del loro basso costo, la maggior parte dei mangimi per animali in Europa è formulata per conformarsi alle normative europee senza considerare requisiti specifici basati sul sistema di produzione, sullo stato di salute, sullo stress o sulla pressione fisiologica a cui è sottoposto l'animale.

I microminerali vengono incorporati nelle diete dei suini tramite integratori vitaminico-minerali, poiché gli ingredienti comunemente utilizzati nella formulazione dei mangimi sono spesso carenti, scarsamente biodisponibili, altamente variabili e possono interagire con altri micronutrienti, strutture proteiche o composti con elevata capacità di scambio cationico.

I principali micro-minerali inclusi nei correttori vitaminico-minerali per mangimi suini sono:

• Rame (Cu)
• Zinco (Zn)
• Ferro (Fe)
• Manganese (Mn)
• Iodio (I)
• Selenio (Se)

Organico o inorganico?

Prima di analizzare nel dettaglio ciascun oligoelemento, è importante sottolineare che possono essere forniti da fonti inorganiche o organiche. Le fonti inorganiche comprendono principalmente sali minerali, come solfati, ossidi, cloruri, carbonati e fosfati, e si caratterizzano per la loro ampia disponibilità commerciale e il costo inferiore. Le fonti organiche, invece, sono costituite da oligoelementi legati a molecole organiche, come amminoacidi, peptidi, proteine, polisaccaridi, acidi organici o analoghi dell'idrossimetionina (HMTBa), e includono forme come chelati, complessi minerali, proteinati e altri complessi con ligandi organici. La principale differenza tra le due risiede nella natura del legame chimico del minerale, che ne influenza la stabilità durante la digestione, l'assorbimento intestinale e l'utilizzo metabolico da parte dell'animale. In generale, le fonti organiche presentano un maggiore potenziale di biodisponibilità (sebbene vi siano differenze di biodisponibilità tra i diversi tipi di microminerali organici a seconda del loro indice di chelazione e della costante di stabilità tra il minerale e il legante), mentre le fonti inorganiche continuano ad essere ampiamente utilizzate nell'alimentazione suina grazie alla loro comprovata efficacia, all'elevata solubilità in determinate forme chimiche e al minor costo di integrazione, ma con maggiore incertezza circa le possibili interazioni.

Zinc (Zn)

Funzioni fisiologiche, assorbimento e metabolismo:

Lo zinco (Zn) è un microminerale essenziale coinvolto in molteplici funzioni biologiche, che possono essere raggruppate in quattro aree principali:

• Funzione enzimatica e antiossidante: Agisce da cofattore per circa 300 enzimi, inclusi quelli coinvolti nella sintesi proteica, nella replicazione del DNA, nella divisione cellulare e nello sviluppo muscolare.
• Risposta immunitaria: È un minerale fondamentale per il corretto funzionamento del sistema immunitario. Partecipa alla maturazione e all'attivazione dei linfociti T e B, alla produzione di anticorpi, al mantenimento dell'integrità della barriera intestinale e alla regolazione della risposta infiammatoria.
• Processi di crescita: Svolge un ruolo chiave nella salute delle ossa e nella riparazione dei tessuti. È coinvolta nella mineralizzazione ossea, nell'attivazione degli osteoblasti e nella sintesi del collagene, processi essenziali per la formazione e il mantenimento di ossa, pelle e tessuti connettivi, nonché per la cheratinizzazione e la guarigione delle ferite.
• Riproduzione: Nei maschi, è essenziale per la spermatogenesi e contribuisce alla stabilità e alla vitalità degli spermatozoi. Nelle femmine, è coinvolta nella maturazione follicolare e nello sviluppo embrionale durante le prime fasi della gestazione.

Raccomandazioni nutrizionali:

Tabella 1. Raccomandazioni pratiche per lo Zn in base alla fase di produzione, pubblicate in diverse tabelle nutrizionali: FEDNA (Spagna), CVB (Olandese), INRA (Francia), NRC (USA) e ROSTAGNO (Brasile).

Il CVB (2020) non presenta fabbisogni di Zn per i suini di nessuna fase produttiva poiché la sua inclusione massima è regolata dalle linee guida europee.

• La carenza di zinco ha un impatto particolarmente marcato sulla crescita e sullo sviluppo degli animali, manifestandosi con un tasso di crescita inferiore, una ridotta conversione alimentare e una minore sviluppo muscolare e mineralizzazione ossea. Inoltre, compromette la funzione immunitaria diminuendo l'attività delle cellule T e la produzione di anticorpi, aumentando così la suscettibilità alle infezioni. Infine, la carenza di zinco può alterare l'integrità della barriera intestinale, aumentandone la permeabilità e favorendo la traslocazione batterica, con conseguenti ripercussioni sulla salute e sulle prestazioni produttive (Pajarillo et al., 2021; Shurson et al., 2022).
• Tossicità: D'altro canto, sebbene meno frequentemente descritto, un eccesso di zinco può anche avere effetti negativi. Questi includono l'interferenza con l'assorbimento di altri minerali, in particolare il rame, che può indurre carenze secondarie; alterazioni del microbiota intestinale, associate a un maggior rischio di infiammazione; e accumulo epatico del minerale. Nei casi gravi di intossicazione, questo accumulo può causare danni epatocellulari, necrosi epatica e ittero (Cai et al., 2025).

Fonti di Zn e normative europee:

Le normative europee consentono l'incorporazione di Zn nei mangimi con un contenuto di umidità del 12% per:

• Suinetti e scrofe: fino a 150 ppm
• Suini da ingrasso: fino a 120 ppm

In Europa si possono utilizzare fonti inorganiche di Zn, come ad esempio:

• solfato di zinco eptaidrato (3b604, una delle fonti di Zn più utilizzate nell'alimentazione dei suini)
• acetato di zinco diidrato (3b601)
• cloruro di zinco anidro (3b602)
• ossido di zinco (3b603)
• solfato di zinco monoidrato (3b605)

e fonyi organiche di Zn in forma di:

• 1-selenometionina di zinco (3b818i)
• chelato di zinco di amminoacidi idratati (3b606)
• chelato di zinco da idrolizzati proteici (3b612)
• chelato di zinco glicina idratato (solido, 3b607) o liquido (3b608)

Rame (Cu)

Funzioni fisiologiche, assorbimento e metabolismo:

Il Rame (Cu) è un micro-minerale coinvolto nella respirazione cellulare, nella pigmentazione dei tessuti, nella formazione dell'emoglobina e nello sviluppo del tessuto connettivo.

Principalmente, il Cu viene assorbito nel tratto gastrointestinale superiore, in particolare nel duodeno, sebbene una parte del Cu venga assorbita anche nello stomaco. Inoltre, è stato dimostrato che il Cu esercita attività antimicrobica se somministrato a concentrazioni comprese tra 100 e 250 ppm (Shannon, 2019). Analogamente, l'integrazione con 150 ppm di Cu, sia sotto forma di solfato di rame (CuSO₄) che di ossido rameoso (Cu₂O), ha mostrato effetti positivi sulla modulazione del microbiota intestinale, sebbene con profili di risposta differenti a seconda della fonte utilizzata (Blavi et al., 2021). Rispetto agli animali integrati con CuSO₄, i suini alimentati con Cu₂O hanno mostrato una maggiore diversità microbica e una minore abbondanza di Enterobacteriaceae e Clostridium nella porzione prossimale dell'intestino; tali variazioni potrebbero spiegare, almeno in parte, il miglioramento del peso corporeo osservato con questa fonte di Cu. Si tenga tuttavia presente che in Europa esistono limiti per l'inclusione di Cu nelle diete in base all'età dei suini, come illustrato più avanti.

Il Cu è anche un microminerale essenziale per l'attività di diversi metalloenzimi come il citocromo C ossidasi, la lisil ossidasi, la superossido dismutasi citosolica Cu-Zn (SOD1), la SOD 3 extracellulare, la monoamino ossidasi e la tirosinasi (Manto, 2014).

Inoltre, il Cu ha un impatto positivo sulla crescita e sulla produttività dei suini grazie alle seguenti azioni:

1. Agente antimicrobico
2. Migliora la digeribilità di certi nutrienti
3. Migliora la risposta immunitaria
4. Protezione delle cellule contro l'ossidazione ed i danni prodotti dai radicali liberi.

Raccomandazioni nutrizionali:

Il fabbisogno nutrizionale di rame nei suini varia in base all'età, allo stato fisiologico e alla composizione della dieta.

Tabella 2. Raccomandazioni pratiche sul Cu in base alla fase di produzione pubblicate in diverse tabelle nutrizionali: FEDNA (spagnolo), CVB (olandese), INRA (francese), NRC (USA) e ROSTAGNO (Brasile).

Il CVB (2020) non presenta requisiti di rame per i suini di qualsiasi fase produttiva, poiché la sua inclusione massima è regolata dalle linee guida europee.

Sono stati osservati effetti positivi con livelli di inclusione più elevati, sebbene al di fuori dell'intervallo di rame (Cu) consentito nei mangimi nell'Unione Europea. Ad esempio, nelle scrofe da riproduzione, l'inclusione di 60 ppm di Cu sembra migliorare i tassi di riproduzione rispetto alle scrofe alimentate con una dieta contenente 6 ppm di Cu (NRC, 2012). Nel frattempo, un altro studio ha osservato che le scrofe alimentate con diete contenenti 250 ppm di Cu sotto forma di CuSO₄ presentavano un tasso di scarto inferiore, figliate più numerose e suinetti con pesi alla nascita e allo svezzamento più elevati, rispetto alle scrofe alimentate con diete senza integrazione di Cu (Cromwell et al., 1993).

Va notato che l'assorbimento di rame può essere ridotto dalle interazioni con zinco, ferro, zolfo, molibdeno e fitati, il che influisce sul fabbisogno effettivo dell'animale.

Ad esempio, elevate concentrazioni di zinco nella dieta aumentano il fabbisogno di rame inducendo una maggiore sintesi di metallotioneina intestinale, una proteina che si lega al rame e ne riduce l'assorbimento (Underwood, 1977; Cousins, 1985). Analogamente, la presenza di fitati nella dieta può ridurre l'assorbimento di rame perché l'acido fitico forma complessi con i cationi minerali, incluso il rame, diminuendone la disponibilità per la digestione e l'assorbimento (Martin e Evans, 1986). Pertanto, l'integrazione di fitasi aumenta l'assorbimento di rame liberandolo dall'acido fitico (Adeola, 1995).

• La carenza di rame nei suini causa anemia a causa del ruolo del rame nel metabolismo del ferro, in particolare nella formazione e nello sviluppo dell'emoglobina. Porta inoltre ad anomalie ossee, depigmentazione, disturbi cardiovascolari, immunosoppressione, problemi neurologici come l'atassia e riduzione della crescita, tutti dovuti alla ridotta attività degli enzimi vitali per queste funzioni dipendenti dal rame. Inoltre, altera il metabolismo lipidico, contribuendo all'ipercolesterolemia e all'ipertrigliceridemia.
• Tossicità: Sebbene sia stato osservato che l'integrazione di rame nella dieta alteri il profilo degli acidi grassi della carcassa e che un eccesso prolungato di rame possa causare danni al fegato a causa del suo accumulo in quest'organo ad elevata attività ossidativa, è stata anche riscontrata emolisi nei suini alimentati con oltre 250 ppm di rame per un periodo prolungato. L'inclusione di 750 ppm di rame nei suini da ingrasso ha causato stress ossidativo, sebbene i suini tollerino concentrazioni più elevate rispetto ai ruminanti grazie alla loro maggiore capacità di escrezione del rame attraverso la bile. Dosi elevate di CuSO₄ (250-500 ppm) aumentano l'accumulo di rame nel fegato dei suini. Tuttavia, tale accumulo varia a seconda della fonte di rame utilizzata. Altre fonti, come l'ossido rameoso (Cu₂O), determinano un minore accumulo epatico di rame nei suini durante la fase di svezzamento rispetto al CuSO₄, probabilmente a causa della loro minore solubilità (Bikker et al., 2018; Hamdi et al., 2018).

Fonti di Rame e normative europee:

Nell'alimentazione dei suini, il rame (Cu) viene fornito principalmente da mangimi di origine animale e vegetale e soprattutto tramite integratori vitaminico-minerali. Questo perché il contenuto di Cu nelle fonti vegetali è basso (il mais contiene 4 mg di Cu/kg, l'orzo 6 mg/kg e il frumento 7 mg/kg, FEDNA) e altamente variabile a seconda del tipo di terreno, dello stadio di maturazione del cereale e delle condizioni climatiche durante la sua crescita (Underwood, 1999). Pertanto, nell'alimentazione dei suini, la maggior parte del Cu viene fornita tramite integratori vitaminico-minerali di origine organica o inorganica.

La maggior parte delle fonti di Cu utilizzate nell'alimentazione dei suini sono organiche, principalmente solfati, ma vengono utilizzati anche chelati di amminoacidi, glicinati, ecc. Il solfato di rame pentaidrato (3b405) è il sale di riferimento e gli viene attribuita una biodisponibilità del 100%.
Le fonti inorganiche di rame, come l'ossido di rame (3b404), presentano una biodisponibilità inferiore ma effetti positivi sul microbiota intestinale e sui risultati produttivi, come descritto in letteratura (Hamdi et al., 2018; Blavi et al., 2021).

Secondo le normative europee vigenti, il rame può essere somministrato a:

• Suinetti allattati e svezzati fino a 4 settimane dopo lo svezzamento, con un contenuto massimo di mangime di 150 ppm, considerando un mangime con il 12% di umidità.
• Per i suinetti di età compresa tra 5 e 8 settimane dallo svezzamento, il limite massimo è ridotto a 100 ppm di mangime.
• Per i suini dalla nona settimana di vita fino alla macellazione, il contenuto massimo consentito di mangime è di 25 ppm.

Questi massimi consentiti sono principalmente dovuti a ragioni ambientali poiché il Cu escreto nelle feci può accumularsi nel terreno agricolo, influenzando il microbiota del suolo e gli ecosistemi acquatici.

Iodio (I)

Funzioni fisiologiche, assorbimento e metabolismo:

Lo iodio (I) è un oligoelemento essenziale che viene assorbito principalmente nel duodeno e nel digiuno, sebbene una parte possa essere assorbita anche nello stomaco. La sua biodisponibilità può essere ridotta in presenza di elevati livelli di calcio o ferro nella dieta, poiché questi interferiscono con il suo utilizzo.

A livello fisiologico, lo iodio è essenziale per la sintesi degli ormoni tiroidei (T3 e T4). Questi ormoni regolano il metabolismo basale, la crescita, lo sviluppo del sistema nervoso e il metabolismo energetico generale; pertanto, un adeguato apporto di iodio è fondamentale per il corretto funzionamento dell'organismo (Li et al., 2012).

Raccomandazioni nutrizionali:

Tabella 3. Raccomandazioni pratiche di I in base alla fase di produzione pubblicate in diverse tabelle nutrizionali: FEDNA (Spagna), CVB (Olandese), INRA (Francia), NRC (USA) e ROSTAGNO (Brasile).

Il fabbisogno di iodio dei suinetti e dei suini in accrescimento è molto basso. Questi valori rimangono praticamente stabili tra le diverse fasi, poiché la richiesta fisiologica di iodio non varia in modo significativo durante l'intero ciclo produttivo. L'unica eccezione rilevante è rappresentata dalla scrofa in lattazione, per la quale il CVB raccomanda 1,5 mg/kg di iodio, mentre per le scrofe gravide raccomanda 0,58 mg/kg. Ciò è dovuto all'elevato fabbisogno metabolico durante l'allattamento e al passaggio nel latte degli ormoni tiroidei, essenziali per la crescita e la termoregolazione dei suinetti.

• Le conseguenze della carenza di iodio derivano principalmente da una ridotta sintesi degli ormoni tiroidei, che influisce su molteplici funzioni fisiologiche. La mancanza di T3 e T4 porta a un metabolismo basale più basso e a una ridotta sintesi proteica, con conseguente diminuzione della capacità di crescita. Durante la gestazione, questa carenza può causare anomalie neurologiche nello sviluppo fetale, poiché gli ormoni tiroidei sono essenziali per la maturazione del sistema nervoso. Un segno caratteristico è il gozzo, derivante da un'eccessiva stimolazione della ghiandola tiroidea, che si ingrossa nel tentativo di compensare la carenza di iodio. Si osserva anche una diminuzione della produzione di calore corporeo a causa del rallentamento del metabolismo. Nelle scrofe, la carenza può causare cicli irregolari, ridotta fertilità, aumento degli aborti precoci e un maggior numero di suinetti nati morti o deboli, conseguenza diretta dell'ipotiroidismo materno e fetale (Cromwell et al., 1975). Nelle scrofe in allattamento, la minore attività metabolica si traduce in una bassa produzione di latte, che influisce negativamente sulla crescita e sulla sopravvivenza dei suinetti.
• Tossicità: Un eccesso di iodio può anche inibire la sintesi degli ormoni tiroidei, producendo uno stato di ipotiroidismo indotto da iodio. Quando ciò si verifica, i suini sviluppano praticamente le stesse conseguenze di una carenza, poiché la mancanza funzionale di T3 e T4 causa un metabolismo ridotto, una crescita rallentata, gozzo, alterazioni neurologiche e problemi riproduttivi (Pecoraro et al., 2022).

Fonti di Iodio e normativa europea:

A livello europeo, le normative limitano l'inclusione massima di iodio (I) nei mangimi per suini a 10 ppm in mangimi con un contenuto di umidità del 12%.

A differenza dello zinco (Zn) e del rame (Cu), attualmente non esistono fonti organiche di iodio utilizzabili come additivo nutrizionale generico nei mangimi per animali. In pratica, la fonte più comunemente utilizzata è lo iodato di calcio anidro (3b2O2) grazie alla sua maggiore stabilità durante lo stoccaggio e la lavorazione dei mangimi, sebbene vengano utilizzati, seppur meno frequentemente, anche lo iodato di calcio anidro granulare e rivestito (3b2O3) e lo ioduro di potassio (3b2O1).