MİNERAL MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI ve FONKSİYONLARI
Mineral doğal şekilde oluşmayan homojen, belirli kimyasal bileşime sahip ve belirli bir kristal öz yapıları olan inorganik kristalleşmiş katı bir cisimdir. Buna göre minerallerin özelliklerini şöyle sıralayabiliriz:
Doğal olarak oluşur.
Herhangi bir parçası bütününün özelliklerini taşır.
Belirli bir kimyasal formülü vardır.
Katı halde olup nadiren sıvıdır.
İnorganiktir. (yani doğada bulunur)
Mineralojinin oluşan maddeleri ihtiva ettiği için bu bakımdan sınırlandırılmıştır. Teknolojinin ilerlemesiyle a sentetik olarak elde edilen kimyasal bileşikler mineral sayılmazlar. Bu yapay bileşikler halindeki katı maddelere doğada tabii halde rastlanmaz. Dolayısıyla da doğal şartlarda oluşturulamazlar. Bu tür katı maddelere "yapay mineraller" adı verilebilir. Bu tür yapay mineraller de, tabii minerallerde olduğu gibi benzer kristal iç yapılarına sahiptir.
Minerallerin doğada veya deneysel olarak yapılan incelemelerde de gözlendiği gibi, oluşum şartları bunların belirli fizikokimyasal şartlarda (belirli sıcaklık ve basınç altında ve ortamın kimyasal durumu gibi) oluşurlar. Buradan mineralojinin bir amacının da minerallerin oluşturduğu yerkabuğunun kimyasal ve fiziksel yapısının öğrenilmesi, yerkabuğunun tarihinin bilinmesi ve yeraltı kaynaklarından yararlanılması olduğunu anlıyoruz.
Mineraller belirli bir kimyasal bileşime sahiptirler. O halde her mineral bir kimyasal formül ile ifade edilir. Minerallerin kimyasal formülleri genellikle sabittir. Ancak belirli sınırlar içinde belirli kaidelerle değişebilir. Çok ender olarak saf elementler (altın, gümüş, bakır vs) şeklinde oluşan mineraller, yerkabuğunda meydana gelen doğal fizikokimyasal olayların ürünleridir.
Minerallerin bir diğer özelliği de inorganik oluşudur. Yerkabuğunda bulunan petrol, kömür, fosil ve reçine gibi maddeler mineralojinin kaps***** girmez. Ancak nadir de olsa organik mineraller de vardır. Mesela "kehribar" gibi.
Minerallerin katı olmaları düzenli bir atomsal iç yapıya sahip olduklarını gösterir. Mineral kristallerinin dış yapıları incelendiğinde düzgün geometrik dış şekilli oldukları görülür. Yine aynı şekilde iç yapılarının da düzgün olduğu görülür. Minerallerin "cıva" gibi sıvı olan tipleri de vardır.
Mineraller homojen bir yapıya sahiptirler. Alınan bir mineral örneğinin her tarafı aynı mineralden ibaret olmalıdır. Ancak her mineralde az veya çok yabancı mineral varlığı bulunmaktadır. Yabancı madde oranının çokluğu, mineralin özelliklerini değiştirir. Esasta; gözle görülebilen boyutta homojen olması basit tanımlama için yeterlidir
Genel Bilgiler
Bütün canlıların beslenmesinde mineral maddelerin önemli yeri vardır. Hayvansal dokuların ve yemlerin tümü çok değişik miktarlarda ve oranlarda anorganik yada mineral maddeler içerirler.
Mineral elementler katı, kristal şeklinde ve basit kimyasal reaksiyonlarla sentezlenmeyen yada parçalanmayan kimyasal elementlerdir. Yemlerin toplam mineral element içerikleri, ancak organik maddelerin yüksek sıcaklıkta yakılmalarından sonra kalan külün saptanması ile bulunur. Yemin kül içeriğinin bilinmesi, hayvanın mineral gereksinimlerini karşılamak yada yemin yararlı mineral içeriğini belirtmek için yeterli değildir. Çünkü, vücut gereksinimleri belirli anorganik elementler için spesifiktir.
Bunun yanında organik karbonun bir kısmı karbonat olarak bağlanabileceği ve yanma sırasında kükürt, selenyum, iyot, flor ve hatta sodyum ve klor gibi bazı anorganik elementler kaybolabileceği için, kül, varolan anorganik elementlerin gerçek bir ölçüsü olmayabilir.
Minerallerin Sınıflandırılması
Mineraller, organizma tarafından ihtiyaç duyulan miktarlarına göre sınıflandırılırlar. Nispeten fazla miktarda ihtiyaç duyulan mineraller makro mineraller yada makro elementler, çok az miktarda gereksinim duyulanlara ise iz mineraller yada iz elementler olarak adlandırılırlar.
Makro mineraller, rasyonda 100 ppm’den fazla yoğunluklarda rasyona katılır iken, iz elementler ise 100 ppm’den daha az yoğunluklarda rasyona dahil edilirler.
Makro Mineraller İz Mineraller
Fosfor (P) Arsenik (Es) Kobalt (Co)
Kalsiyum (Ca) Bakır (Cu) Krom (Cr)
Klor (CI) Bar (B) Kurşun (Pb)
Kükürt (S) Demir (Fe) Lityum (Li)
Magnezyum (Mg) Flor (F) Manganez (Mn)
Potasyum (K) İyot (I) Molibden (Mo)
Sodyum (Na) Kalay (Sn) Nikel (Ni)
Selenyum (Se)
Silisyum (Si)
Vanadyum (u)
Minerallerin vücutta dağılımları
Hayvan vücudunun %96’sını, oksijen (%65), karbon (%18), hidrojen (%10) ve nitrojen (%13); %3.45’ini makro elementler ve %0,55’ini iz elementler oluşturur.
Vücutta bulunan minerallerin %46’sını kalsiyum, %29’unu fosfor, %25’ini potasyum, kükürt, klor ve magnezyum, %0,3’ünü esansiyel iz elementler oluşturur.
Minerallerin vücut dokularındaki dağılımları üniform değildir. Bazı dokularda belirli elementler, diğerlerinden daha yüksek yoğunluklarda bulunurlar.
Minerallerin genel fonksiyonları
Minerallerin hayvansal organizmada birçok fonksiyonu vardır. Bunlar;
- Kemiklerin ve dişlerin yapı öğeleridirler,
- Organik maddelerin yapılarına girerler.
- Bazı enzimlerin aktive edilmelerini sağlarlar,
- Kan ve dokuların asit-baz dengesini sağlarlar,
- Vücut özsularında ve hücrelerdeki osmotik basıncın düzenlenmesini, hücrelerdeki değişim, sekresyon ve absorbiyonu ve kolloidal durumun oluşumunu sağlarlar.
- Kalp, kas ve sinirlerinin fonksiyonlarını düzenlerler.
Kalsiyum, magnezyum ve fosforun çok küçük; sodyum, potasyum ve klorun ise çok büyük fraksiyonları elektrolit olarak vücut öz sularında ve yumuşak dokularda bulunurlar. Kanda ve omurilikte bulunan elektrolitler asit-baz ve su dengesi ile osmotik basıncın muhafazasını sağlarlar, hücre zarı geçirgenliğini düzenlerler ve kaslarda sinirlerin uyarılmalarını etkilerler. Örneğin, kalp kasını yıkayan sıvıda kalsiyum, sodyum ve potasyum arasında belirli bir denge bulunması, kalp atışını sağlayan dinlenme ve kasılma hareketleri için esastır. Kan plazmasında kalsiyum ve magnezyum düzeyleri belirli limitlerin altına düştüğü zaman, sinirsel kas fonksiyonlarında bozukluklar artar.
Makro Elementler
Makro elementler; kalsiyum, fosfor, magnezyum, sodyum, potasyum, klor ve kükürtten oluşmaktadır.
Kalsiyum
Kalsiyum, kayalarda kireç taşı, mermer ya da tebeşir formunda yaygın olarak bulunan yumuşak ve beyaz renkli bir elementtir. Sodyumdan daha sert, fakat alüminyum ve magnezyumdan daha yumuşaktır.
Kalsiyum hayvan vücudunda en fazla bulunan elementtir. Vücuttaki kalsiyumun %99’u kemiklerde geriye kalan kısmı ise vücut sıvılarında bulunur.
Fonksiyonları
Kalsiyumun fonksiyonları;
- Kemiklerin en önemli öğesidir.
- Kanın pıhtılaşma mekanizmasında protrombinin trombine dönüşmesi için kanda bulunması zorunludur.
- Bazı enzimatik reaksiyonlarda koenzim ya da enzim aktivatörü olarak görev yapar.
- Serum kalsiyum düzeyi düştüğü zaman sinirlerin duyarlılığı artar, aşırı düşüklük tetaniye neden olur ve tedavi edilmez ise ölüme götürür.
- Sodyum ve potasyum ile birlikte kalp atışını düzenler.
- Kas kontraksiyonu, hücre zarı geçirgenliği ve kalp kasları fonksiyonları için gereklidir.
Kalsiyum yetersizliği
Büyüme dönemindeki kanatlılarda hem kalsiyum hem de fosfor yetersizliğinde görülen başlıca semptonlar; kemik mineralizasyonunda gerileme, kemiklerin kolayca kırılmaları, kül ve kalsiyum içeriklerinin normalin yarısına kadar düşmesidir.
Yumurta kabuğu kalitesinin korunmasında en önemli mineral kalsiyumdur. Kalsiyum yetersizliğin yumurta tavuklarında klinik belirtileri;
1) Yumurta veriminin azalması yada durması,
2) Yem tüketiminin ve yemi değerlendirmenin gerilemesi,
3) Yumurta kabuğu kalitesinin azalması,
4) Yumurta içi kalitesinde düşüş (kan lekeleri ve yumurta sarısında benekler),
5) Döl verimi bozukluklarıdır (çıkış gücünde azalma, zayıf embriyo, ölüm ve embriyoda deformasyon).
İskelette; kemik rezorpsiyonunda artış, kafes yorgunluğu, osteoporoz, raşitizm, yumuşak gaga, felç, kaslarda katılık, topallık, kaburgalarda yumrular, eklemlerde genişleme, anormal duruş ve biçimsiz kemik oluşumu (sırtta kavislenme, uzun kemiklerde dışa doğru eğilme) gibi semptonlar ortaya çıkar.
Piliçler, yumurtlama periyodu başında, yumurta kabuğu oluşturmak için yumurtalığa kalsiyum sağlama gereksinimi ile önemli bir ****bolik strese maruz kalırlar. Bu periyot süresince, bazı hayvanlar kemiklerden fazla miktarda kalsiyum mobilize ederler. Bu durumda kemikler o kadar fazla mineral kaybederler ki, hayvanlar ayakta duramayacak hale gelirler ve felç olmuş izlenimi verirler. Bunların göğüs ve kaburga kemikleri deforme olur ve tüm kemikler kolaylıkla kırılabilir. Bu durum, genellikle kafes yorgunluğu terimi ile tanımlanır. Kafes yorgunluğuna maruz hayvanlar felçli görünümdedirler. Bunlar ayağa kalkamazlar yada ayakta duramazlar.
Fosfor
Fosfor doğada serbest formda bulunmaz. Yeryüzünde bulunan en yaygın fosfor kaynağı volkanik kayalardır.
Fosfor bütün yemlerde bulunur. Kemik unu, et-kemik unu ve balık unu gibi hayvansal kaynaklı yemler, fazla miktarda hem kalsiyum hem de fosfor içerirler.
Fonksiyonları
Başlıca fonksiyonları;
- Kemiklerin ana öğelerindendir.
- Nükleik asitlerin ve fosfoproteinlerin öğesidir.
- Enerji yönünden zengin fosfatların ve fosfolipidlerin öğesidir.
- Kanda, diğer vücut sıvılarında tampon maddedir.
Fosfor yetersizliği
Kümes kanatlılarında fosfor yetersizliğinin ilk klinik işareti anoreksiya (iştahsızlık) dır. Ancak anoreksiya, spesifik bir fosfor yetersizliği işareti değildir. Fosfor yetersizliği, yumurtlayan tavuklarda ölüm oranını arttırır. Aşırı bir fosfor yetersizliğinde, 10-12 gün içinde iştah kaybı, zayıflık ve ölüm oranında artış ortaya çıkar. Daha hafif bir fosfor yetersizliği, raşitizme ve büyümenin durmasına neden olur. Büyüme dönemindeki hayvanlarda fosfor yetersizliğinin başlıca klinik işareti, kalsiyum yetersizliğinde olduğu gibi, kemik mineralizasyonunun azalması sonucu kemiklerin kolaylıkla kırılabilir hale gelmesi ve kemiklerin kül içeriğinin normalin yarısına kadar düşmesidir.
Magnezyum
Magnezyum, gümüş beyazlığında, toprak alkali bir ****ldir.
Magnezyum bütün yemlerde bol miktarda bulunur. Hayvan vücudunun yaklaşık %0,05’ini, kemik külünün ise %0,5-0,7’sini magnezyum oluşturur. Hayvan vücudundaki magnezyumun %60-70’i kemiklerde geriye kalan kısmı yumuşak dokularda yer alır.
Fonksiyonları
Magnezyumun Fonksiyonları;
- Kemiklerin öğelerindendir,
- Enzim öğesi ve enzim aktivatörüdür,
- Sinirsel kas sisteminde görev yapar,
- Isı regülasyonunda etkilidir.
Magnezyum yetersizliği
Olağan rasyonlar yedirilen kümes kanatlılarında magnezyum yetersizliği ender görülür. Civcivlere magnezyumca yetersiz saf rasyonlar yedirildiği zaman; büyüme gerilemekte, uyuşukluk, kasılmalar ve sonunda ölüm görülmektedir. Magnezyum yetersizliğine maruz civcivler güçlükle nefes alırlar, soluma sıklaşır, tüylenme geriler, kaslar güçsüzleşir, yürüme dengesizleşir ve ölüm izler.
Yumurtlayan tavukların rasyonlarında magnezyum yetersizliği yumurta veriminde hızlı bir düşüşe, kanda magnezyum düzeyinin azalmasına ve kemiklerden önemli miktarda magnezyum çekilmesine neden olur.
Sodyum ve klor (tuz)
Tuzun insan ve hayvan besinlerinin vazgeçilmez bir parçası olduğu eskiden beri bilinmektedir. Tuz, hem sodyum hem klor içerir ve bu iki elementin başlıca kaynağıdır.
Sodyum doğada serbest formda bulunmaz, doğrudan doğruya halojenlerle (büyük ölçüde klorla) ve fosforla birleşmiş formda bulunur.
Klor, halojen ailesinden, sarı-yeşil renkte boğucu kokulu bir gazdır.
Klor, sodyumdan farklı olarak, hem hücre içinde hem hücre dışında yüksek yoğunluklarda bulunur. Vücutta bulunan klorun, aşağı yukarı %85’i hücre arası sıvılarda yer alır. Geriye kalan klorun büyük bir kısmı kırmızı kan küreciklerinde ve bağırsaklarında bulunur. Deride, kaslarda, sinirlerde, kanda oldukça fazla miktarda klor vardır.
Fonksiyonları
- Sodyum ve klor, potasyum ile birlikte osmotik basıncı korur ve asit-baz dengesini düzenler,
- Sodyum ve klor, besin maddelerinin hücrelere geçişlerini ve artık ürünlerin çıkışlarını kontrol ederler,
- Kandaki katyonların %90’ını sodyum, anyonların ise üçte ikisini klor oluşturur.
- Sodyum ve klor, suyu organizmaya dağıtarak organizmanın normal sıvı volümünü düzenler.
- Sodyum, sinir uyarımlarının iletilmesinde, kas ve kalp kontraksiyonlarının muhafazasında baş rolü oynar.
- Sodyum, kemiklerin bileşimine girer.
Yetersizlikleri
Sodyum yetersizliğine maruz kümes kanatlılarında; büyüme geriler, kemikler yumuşar, kornea keratinize olur, adrenaller aşırı büyür, yemi değerlendirme yeteneği geriler ve plazma sıvı volümü azalır. Büyüme dönemindeki kanatlılarda sodyum yetersizliği; birkaç hafta içinde, büyümede gerileme, yemi değerlendirme etkinliğinde azalma, su tüketiminde artma, protein ve enerji ****bolizmalarında bozulma ile ortaya çıkar. Tuz bakımından yetersiz rasyonlar yedirilen tavuklar ağırlık kaybederler, ve kannibalizme eğilimli olurlar. Bunların yumurta verimleri ve yumurta ağırlıkları azalır.
Tavuklarda ve hindilerde, klorca fakir rasyonlar yedirerek deneysel olarak geliştirilen klor yetersizliğinde; büyümede ileri derecede gerileme, ölüm oranında artış, vücuttan su kaybı ve kanın klor içeriğinde azalma görülmüştür.
Potasyum
Potasyumun insan ve hayvanlar için besinsel önemi eskiden beri bilinmektedir. Potasyum ilk kez, 1807 yılında Sir Humprey Davey tarafından izole edilmiştir. Ancak, bitkiler alemindeki önemi 1840, hayvansal dokulardaki önemi ise 1883 yılında anlaşılmıştır. O zamandan bu yana, potasyumun fizyolojik önemi üzerinde ayrıntılı çalışmalar yapılmaktadır.
Fonksiyonları
Potasyumun Fonksiyonları;
- Potasyum dokularda ve kan hücrelerinde bulunan başlıca bazdır ve asit-baz dengesinin düzenlenmesinde önemli rol oynar.
- Kanda hemaglobinle birlikte oksijen ve karbondioksitin taşınmasını sağlar,
- Sinir uyarımlarının kas liflerine iletilmelerini ve kasların kotraksiyonlarını, özellikle kalp kaslarının ritmik çalışmalarını sağlar.
- Birçok enzim sistemini kofaktör olarak etkiler. Hücre içi sıvıların osmotik basınçlarının yaklaşık %50’sini sağlar.
Potasyum yetersizliği
Potasyum düzeyi düşük deneme rasyonu yedirilen tavuklarda potasyum yetersizliği işareti olarak; tüm kaslarda ve ayaklarda zayıflık, kalp yetersizliği, bağırsak hareketlerinde gerileme ve solunum kaslarında zayıflık görülmüştür.
Büyümede gerileme ve ölüm oranında artış, civcivlerde potasyum yetersizliğinin başlıca işaretleridir. Bu işaretler yem tüketimindeki azalma ve protein Metabolizmasının bozulmasının bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır.
Potasyumca yetersiz rasyon tüketen civcivler, 50 günlükken ölebilirler. Ölümden önce tetanik felçlerle bu durumda kaslar gevşeyemezler, zayıflık, ayakları kullanma kaybı, fazla miktarda su atımı, böbreklerde lezyonlar görülür.
Potasyum yetersizliği bazı tür streslerde de ileri gelebilir. Stres süresince, aldosteron hormonun etkisi ile idrar üzerinden potasyum atımı artar. Sıcak stresine maruz broylelere ek potasyum verilmesinin ağırlık kazancını arttırdığı bildirilmiştir.
Kükürt
Kükürt, doğada yaygın olarak bulunan mineral elementlerden biridir. Kükürt içeren amino asitlerin eksikliği, hayvan besleme alanında dünyada yaygın bir sorundur.
Fonksiyonları
Kükürt, bütün vücut hücrelerinde esansiyel olarak bulunan kükürt içeren birçok bileşiğin oluşumu için gereklidir. Kükürt içeren bileşikler organizmada önemli fonksiyonlara sahiptirler. Bunların ilk sırada gelenleri proteinlerin bileşimlerine giren metionin, sistin ve sistein amino asitleridir. Karaciğer enzimleri metioninden sistin ve sistein amino asitlerini oluşturabilirler, fakat metionin tüm hayvanlar tarafından gereksinilir.
Kükürt yetersizliği
Kükürt yetersizliğinin dıştan görünen işaretleri, iştah azlığı, canlı ağırlık artışının gerilemesi, uyuşukluk, zayıflık ve ölümdür.
KAYNAKLAR
1. Aksoy, A., S. Haşimoğlu ve A. Çakır, 1981. Besin Maddeleri ve Hayvan Besleme. Atatürk Ü. Yay. 570. Erzurum.
2. Aras, K. Ve G.Erşen, 1966. Tıbbi Biyokimya. Karbonhidratlar. A.Ü. Tıp fak. Biyokimya Enst. Özel Yayın. Ankara.
3. Doğan, K. 1993. Kümes Hayvanlarının Beslenmesi. A.Ü. Zir. Fak. Yay. 1290. Ankara.
4. Kacar, B. 1977. Bitki Besleme. A.Ü. Zir. Fak. Yay. 637. Ankara.
Biyokimya
-
Serum Enzimlerini Tayin Yöntemleri
-
Fosfatazlar (Alkali fosfataz= ALP)
-
Transferazlar
-
Transaminazlar
-
Enzimlerin Görev, İşlev ve Özellikleri - Enzimlerin İsimlendirilmesi
-
Kanda Bilirubin
-
Serum Proteinleri
-
Fosfolipidler
-
Trigliseridler
-
Kolesterol Nedir?
-
Kan Lipitleri Nelerdir?
-
Kan Şekeri Nedir?
-
Araşidonik Asit (ARA) Nedir?
-
Lizozim enzimleri
-
Lizozim: İlk Antibiyotik