W następstwie intensywnego nawożenia NPK może dochodzić do zubożenia gleb w niektóre mikroelementy, ponieważ wysoki plon roślin wyprowadza mikropierwiastki. Większość mikroelementów wykorzystywana jest przez zwierzęta zaledwie w 10–20%, natomiast pozostałe 80–90% wraz z kałem i moczem trafia do gleby. Istotnym problemem może być nawożenie wyłącznie nawozami sztucznymi, gdyż drenaż mikroelementów z gleb może być znaczny.
Mikroelementy występują w dwóch formach:
r e k l a m a
w postaci nieorganicznej (tlenki, siarczany, chlorki, fosforany i węglany), wykazując różną zdolność przyswajania,
w postaci organicznej (chelatowej) – w której metal połączony jest z aminokwasem lub białkiem.
Aby nastąpiło wchłonięcie minerału nieorganicznego do krwi z przewodu pokarmowego, konieczne jest jego połączenie z czynnikiem transportującym (nośnikiem) np. aminokwasem. Aby połączenie takie było możliwe, minerał musi przekształcić się w formę jonową. Niska przyswajalność tlenków, fosforanów i siarczanów wynika ze zbyt małej liczby nośników w jelicie cienkim. Ponadto wymagają czasu, a szybki pasaż treści pokarmowej ogranicza wchłanianie minerałów. Gdy nośnika jest mało, składniki mineralne konkurują ze sobą. Niektóre formy jonowe minerałów łatwo reagują z zimnymi substancjami (antagonistami) tworząc nierozpuszczalne, trudno wchłanialne sole wydalane w kale. Proces ten wymaga czasu, co przy szybkim pasażu treści pokarmowej (np. przy kwasicy) zmniejsza szansę na wchłonięcie. Ponadto forma jonowa minerału przy braku nośnika (aminokwasu), łatwo reaguje z innymi składnikami i tworzy nierozpuszczalne, trudno wchłanialne związki.O przyswajalności składnika mineralnego decyduje jego chemiczna struktura, rozpuszczalność w środowisku przewodu pokarmowego, zdolność adsorpcji, antagonizm wobec innych minerałów oraz obecność czynników kompleksujących. Często mikroelementy występują w formach całkowicie nieprzyswajalnych dla zwierząt lub ich absorpcja w przewodzie pokarmowym jest osłabiona przez inne składniki pokarmowe lub pierwiastki antagonistyczne. Od formy chemicznej zależy absorpcja z przewodu pokarmowego oraz wykorzystanie przez organizm. W mieszankach paszowych uzupełniających mineralno-witaminowych stosowane są najczęściej nieorganiczne formy, czyli sole (fosforany, siarczany, chlorki i węglany) oraz tlenki. Podlegają one jonizacji przy niskim pH trawieńca i dlatego są w stanie zareagować z innymi produktami trawienia, przechodząc w stan nieaktywny.
Coraz częściej minerały stosowane w żywieniu zwierząt występują w połączeniach organicznych, najczęściej aminokwasowych. Są one łatwiej wchłaniane z przewodu pokarmowego, jak również transportowane do poszczególnych narządów. Są to związki chelatowe, w których cząsteczka aminokwasu łączy się z jonem centralnym, którym zazwyczaj jest dwu- lub trójwartościowy kation metalu. W przyrodzie chelaty występują w formie naturalnej – np. chlorofil, hemoglobina.
Chelaty są to związki kompleksowe, w których cząsteczka aminokwasu łączy się z jonem centralnym, którym jest najczęściej kation metalu. W czasie procesu chelatowania minerały zostają pozbawione ładunku elektrycznego. Nazwa pochodzi od greckiego słowa „chele”, co oznacza kleszcze. W chelatach atom centralny jest związany z ligendami, czyli związkami chemicznymi dającymi więcej niż jedną parę elektronów. Związki te są łatwo przyswajalne przez komórki, tkanki i narządy. Mogą one przyłączyć do siebie inne substancje (np. witaminy) i przenosić do komórek organizmu. Zastosowanie związków chelatowych ma na celu zwiększenie przyswajalności składników mineralnych.
Związki chelatowe są neutralnie chemicznymi kompleksami chroniącymi składniki mineralne przed reakcjami chemicznymi podczas trawienia. Szczególne znaczenie dla krów mlecznych mają chelaty takich pierwiastków jak: wapń, magnez, cynk, żelazo, mangan, miedź i selen. Ponadto związki chelatowe nie deaktywują witamin C, E i z grupy B oraz nie wywołują antagonizmów między składnikami mineralnymi. W przewodzie pokarmowym nie muszą podlegać dysocjacji, ponieważ są połączone z aminokwasem. Dlatego wchłanianie jest dużo efektywniejsze (ok. 98–100%). Niektóre połączenia organiczne po wchłonięciu do krwi są wbudowywane bezpośrednio w tkankach zwierząt (np. selen). Z kolei cynk w formie nieorganicznej wchłania się w 10–20%, a w organicznej 40–98%.
Szczególnie zaleca się stosowanie form chelatowych w stanach zagrożeń zapalnych: mastitis, metritis, kulawizn oraz dla poprawienia odporności ogólnej i rozrodu. Stosowanie form organicznych minerałów w żywieniu krów, zwłaszcza w szczycie laktacji, jest najbardziej wskazane. Wiele badań naukowych i obserwacji praktycznych wskazuje, że formy organiczne poprawiają status immunologiczny organizmu, jak również wskaźniki rozrodu. Formy te mają ograniczone możliwości wchodzenia w różnego typu reakcje w przewodzie pokarmowym, jak również ich absorpcja nie koliduje z wchłanianiem form nieorganicznych. Formy chelatowe wykazują dużo łatwiejsze przechodzenie przez ścianę jelita do krwiobiegu i mogą ułatwiać wchłanianie innych związków.
Stosując związki chelatowe osiągamy pewność, że składnik mineralny w bardzo dużym stopniu zostanie wchłonięty (ok. 90–95%). Ponadto niektóre związki tego typu po wchłonięciu z przewodu pokarmowego mogą być bezpośrednio wykorzystywane w organizmie krowy, co nie jest możliwe w przypadku form nieorganicznych. Niewątpliwie plusem mikroelementowych związków chelatowych jest fakt, że nie są one konkurencyjne w stosunku do innych związków tego typu. Istotne jest również to, że dostarczany minerał jest w formie zbliżonej do form występujących w tkankach.
