Content of mineral elements in milk and hair of cows from organic farms

• Autorzy: Gabryszuk M , Sloniewski K. , Metera E. , Sakowski T.

Warianty tytułu

PL

Zawartosc skladnikow mineralnych w mleku i wlosach krow z gospodarstw ekologicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The value of the routine analyses, applied until present, of whole blood, serum and urine for bioelements is limited. The blood mineral level does not often correspond to the content of minerals in the whole body because the composition of plasma results from supplementation of deficiencies by different homeostatic mechanisms. Moreover, the blood concentration of bioelements is relatively low and depends on a current diet, therefore the diagnostic value of such analytical results may be fairly small. Studies have shown that the analysis of hair and nails are an appropriate alternative for blood and urine tests or for biopsy. Chemical treatments in agriculture, animal production and food processing introduce many food contaminants into the food chain. Organic methods in agriculture are safer and therefore very important. Nutrition based on organically produced foods and anthroposophic lifestyle can play an important role in health prophylaxis The objective of this study was to determine correlations between concentrations of 29 major and trace elements in cow’s milk and hair. The experimental material consisted of 33 cows of Polish Holstein-Fresian (HF) breed from three dairy organic farms. All the farms were located in one climatic zone and under similar soil conditions. The cows were kept in traditional tiedup barns. The feeding was traditional, with ration components given separately. The cows were grazed from May to October. Depending on pasture yield and availability of other feeds, the feeding ration was supplemented with hay, straw, silage and cereals. Samples of milk and hair for analyses of minerals were collected in September, i.e. during the pasture feeding. The hair was taken from the poll. The concentration of Ca, K, Mg, Na, P, S, B, Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ge, I, Li, Mn, Mo, Ni, Se, Si, Sn, Sr, V, Zn, Al, As, Cd, Hg, Pb was determined. The content of toxic elements in milk was low and below the admissible level. The statistically significant positive correlations between concentration in milk and in hair were detected for such elements as Ba, Ge, Mo and Pb. In the case of major elements K and Mg and trace elements Al, As, Co, Fe, Hg, Se, Sr, positive correlations were observed but they were not statistically significant. Negative correlations occurred for such elements as Cr, Cu, I, Li, Ni, S, Si, Sn, V and Zn. It was only for V and Zn that they were statistically significant. Very low values (near zero) of coefficient r were observed for Ca, Cd, Li, Mn, Na, Ni, P, S and Sn. It seems that broader investigations of mineral composition of cow’s hair could be useful for establishing reference values for some elements and would make a contribution to better animals’ welfare.

PL

Badanie zawartości biopierwiastków w pełnej krwi, surowicy i moczu ma ograniczoną wartość. Poziom składników mineralnych we krwi często nie odpowiada ich zawartości w całym organizmie, ponieważ skład osocza jest wynikiem kompensowania deficytów przez różne mechanizmy homeostazy. Poza tym zawartość biopierwiastków we krwi jest relatywnie niska i zależy od stosowanej diety. Wobec tego wartość diagnostyczna jej wyników, w dłuższym okresie prowadzenia obserwacji, może być ograniczona. Badania pokazują, że analizy zawartości biopierwiastków we włosach i paznokciach mogą być alternatywne dla analiz zawartości we krwi, moczu lub biopsji. Chemizacja rolnictwa, produkcji zwierzęcej i przetwórstwa żywności wprowadza wiele zanieczyszczę w łańcuch produkcji żywności. Ekologiczne (organiczne) metody w rolnictwie są bezpieczniejsze. Żywienie oparte na żywności produkowanej w gospodarstwach ekologicznych i proekologiczny styl życia mogą odgrywać ważną rolę w profilaktyce zdrowia ludzi. Celem badań było obliczenie korelacji między zawartością 29 makro- i mikroelementów we włosach a ich zawartością w mleku krów. Do badań wybrano 33 krowy rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej (hf) z trzech gospodarstw ekologicznych. Wszystkie gospodarstwa były położone w tej samej strefie klimatycznej i miały podobne warunki glebowe. Krowy były utrzymywane w tradycyjnej oborze uwięziowej. Krowy korzystały z pastwiska od maja do października. W zależności od wydajności pastwiska i potrzeb krów dawka pokarmowa była uzupełniana o siano, słomę, kiszonkę i zboża. Próbki mleka i włosów do oznaczenia składników mineralnych pobrano we wrześniu, w trakcie żywienia pastwiskowego. Włosy pobrano z wału międzyrożnego. W mleku i włosach oznaczono zawartość Ca, K, Mg, Na, P, S, B, Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Ge, I, Li, Mn, Mo, Ni, Se, Si, Sn, Sr, V, Zn, Al, As, Cd, Hg i Pb. Poziomy elementów toksycznych w mleku okazały się niskie i leżały poniżej wartości dopuszczalnych. Korelacje między zawartością Ba, Ge, Mo, Pb we włosach i w mleku były dodatnie i statystycznie istotne. Korelacje między zawartością makroelementów K i Mg oraz mikroelementów Al, As, Co, Fe, Hg, Se, Sr były również dodatnie i wysokie, ale nieistotne statystycznie. Ujemne korelacje uzyskano między zawartościami Cr, Cu, I, Li, Ni, S, Si, Sn, V oraz Zn. Bardzo niskie wartości (bliskie zeru) współczynnika korelacji otrzymano dla zawartości Ca, Cd, Li, Mn, Na, Ni, P, S i Sn. Wydaje się, że dalsze badania składu mineralnego włosów u krów mogą być przydatne do oszacowania w przyszłości wartości referencyjnych dla niektórych pierwiastków i mogą się przyczynić do lepszego dobrostanu zwierząt.

Słowa kluczowe

EN

mineral element; mineral element content; milk; hair; cow; organic farm; animal farm; microelement; macroelement

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2010
• Tom: 15
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.259-267,ref.

Twórcy

autor

Gabryszuk M

• Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05-552 Wolka Kosowska

autor

Sloniewski K.

autor

Metera E.

autor

Sakowski T.

Bibliografia

• Anderson R.R. 1992. Comparison of trace elements in milk of four species. J. Dairy Sci., 75: 3050-3055.
• Dobrzański Z., Górecka H., Opaliński S., Chojnacka K., Kołacz R. 2005. Trace and ultra-trace elements in cow’s milk and blood. (in Polish, summary in English). Med. Wet., 61(3): 301-304.
• Gabryszuk M., Baranowski A., Czauderna M., Klewiec J., Kowalczyk J. 2001. Content of mineral elements in the blood plasma and wool of Booroola and Polish Merino sheep. (in Polish). Biul. Mag., 6 (3): 253-259.
• Gabryszuk M., Klewiec J., Czauderna R., Baranowski A., Kowalczyk J. 2000. The minerals contents of wool depending on breed and physiological state of sheep. (in Polish, summary in English). Rocz. Nauk. Zoot., Suppl., 5: 147-151.
• Gabryszuk M., Słoniewski K., Sakowski T. 2008. Macro- and microelements in milk and hair of cows from conventional vs. organic farms. Anim. sci Pap. Rep., 26: 199-209.
• Goff D. 1995. Dairy science and technology education. University of Guelph, Canada, www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/home.html.
• Hermansen J.E., Badsberg J.H., Kristensen T., Gundersen V. 2005. Major and trace elements in organically or conventionally produced milk. J. Dair. Res., 72: 362-368.
• Horst R.L., Goff J.P., Reinhardt T.A. 1997. Pathophysiology and prevention of milk fever in dairy cattle. Proc. of the IXh Int. Conf. Production Diseases in Farm Animals, September 11-14, 1995, 21-32.
• Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K. 2005. The schedules of composition and the nutritive value of food. (in Polish). wyd. Lek. PZWL, Warszawa.
• McDowell L.R. 1992. Minerals in animal and human nutrition. Acad. Press, Inc., San Diego, USA.
• Puls R. 1994. Mineral levels in animal health. 2nd ed. Diagnostic Data. Sherpa Int. Clearbrook, Canada.
• Radomska K., Dunicz-Sokołowska A., Graczyk A. 2005. Research on the content of bioelements and toxic materials in Polish children aged 1 to 5 years, determined by hair analysis. J. Elementol., 10 (1): 129-146.
• Radomska K., Graczyk A., Konarski J. 1993. Contents of macro- and microelements in human body determined by hair analysis. Populational studies. Clinic. Chem. Enzymol. Commun., 5: 105-118.
• Rembiałkowska E. 2003. Organic foodstuffs as a part of healthy nutrition. Ann. UMCS Lublin — Polonia, LVTII, Suppl. 13, 204: 10-14.
• Riond J.L., Kocabagli N., Spichiger U.E., Wanner M. 1995. Postparturient hypocalcemia of dairy cows: a model for the study of the interdependence of Ca, Pi, and Mg homeostasis. Bone, 17 (4): 429-434.
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 13 stycznia 2003 r. (Ordinance of the Minister for Health, Poland, issued January 13, 2003). Dz. U. z 2003 r. Nr 37, poz. 326.
• SAS Institute INC., 1999 — SAS/STAT User’s Guide, Version 8. SAS Institute Inc., Cary, NC.