Untersuchungen zur Totallipidkonzentration und der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung der Lipidfraktionen im Lebergewebe sowie zu Indikatoren der Lipomobilisation von Milchkühen im peripartalen Zeitraum
Year: 2024
Type: dissertation
Abstract: Einleitung: Aufgrund der negativen Energiebilanz von hochleistenden Milchkühen im peripartalen Zeitraum werden enorme Mengen körpereigener Energiereserven vor allem in Form von freien Fettsäuren (FFS) mobilisiert, sodass der Energiebedarf gedeckt und die Milchproduktion aufrechterhalten werden können. Gelangen große Mengen an FFS in die Leber, wird deren Kapazität zur vollständigen und unvollständigen Oxidation überlastet und TAG akkumulieren im Lebergewebe. Die Fettleber ist von ethischer und ökonomischer Bedeutung, da sie zu Produktionsverlusten, Behandlungskosten und vorzeitigen Tierabgängen führt. Treten neben Leberverfettungen noch Ketosen auf, spricht man vom Fettlebersyndrom. Ältere (multipare) Kühe haben ein erhöhtes Risiko für ein Fettlebersyndrom und sind empfänglicher für peripartale Erkrankungen und Festliegen. Für die Bestimmung der Totallipidkonzentration (TL-Konzentration) im Lebergewebe wird meist nur die Triacylglycerol- (TAG-) Konzentration gemessen, da die peripartale Zunahme in der TL-Konzentration vor allem auf eine Zunahme in der TAG-Konzentration zurückgeht und diese das Ausmaß der Leberverfettung repräsentativ wieder-gibt. Ergebnisse humanmedizinischer Studien deuten darauf hin, dass die verschiedenen Lip-idfraktionen im Lebergewebe bei der Fettlebererkrankung des Menschen eine Rolle spielen. Zum einen wird mit zunehmender Lipidakkumulation die Leberfunktion immer mehr gestört, zum anderen gelten manche Lipidfraktionen und Fettsäuren als lipotoxisch. Bei Milchkühen ist wenig über die Zusammensetzung des in der Leber gespeicherten Lipids bekannt. Ziele der Untersuchung: Die Dissertationsschrift hatte das Ziel, die qualitativen und quantitativen Veränderungen der Lipidfraktionen des Lebergewebes im peripartalen Zeitraum bei Deutschen Holstein Kühen unterschiedlichen Alters bezogen auf die Laktationsklasse und unterschiedlicher TL-Konzentration in der Leber zu untersuchen. Weiterhin sollten Lipomobilisationsindikatoren (Body Condition Score (BCS), Lebendmasse, FFS und Betahydroxybutyrat (BHB)) auf ihre Eignung als solche überprüft und Parallelen der Fettlebererkrankung der Milchkuh zur nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung des Menschen aufgezeigt werden. Tiere, Material und Methoden: In die Studie wurden acht gesunde Kühe eines größeren Ge-samtprojekts einbezogen, drei Tiere der zweiten Laktation (Lakt 2) und fünf Tiere der dritten oder höheren Laktation (Lakt ≥3). Zu vier Zeitpunkten peripartal wurden Leberbioptate und Blutproben entnommen sowie der BCS und die Lebendmasse ermittelt (14 Tage ante partum, 7, 28 und 42 Tage post partum). Täglich wurden die Tiere klinisch überwacht und deren Milchleistung erfasst. Die Leberbioptate wurden auf ihre TL-, TAG-, Phospholipid- (PL-), FFS- und Cholesterinesterkonzentrationen untersucht. Aus den Blutproben wurden die Konzentra-tionen der FFS, des BHB und des Cholesterins bestimmt. Alle Daten wurden mit einem linea-ren gemischten Modell ausgewertet, mit Ausnahme der Lebendmasse, für die eine Ranganalyse durchgeführt wurde. Ergebnisse: Im Lebergewebe stiegen die Konzentrationen von TL, TAG, FFS und Choleste-rinestern peripartal an sowie die Konzentrationen der FFS im Blut. Die älteren Kühe (Lakt ≥3) wiesen höhere absolute TL-, TAG- und PL-Konzentrationen im Lebergewebe, höhere relative TAG- und niedrigere relative PL-Konzentrationen im TL, höhere Konzentrationen an FFS im Blut, eine größere Abnahme im BCS post partum sowie höhere Milchleistungen zwischen 9 und 40 Tagen post partum im Vergleich zu den jüngeren Kühen (Lakt 2) auf. Sie verloren zudem mehr an Lebendmasse als die jüngeren Kühe (Lakt 2). Die jüngeren Kühe (Lakt 2) wiesen numerisch höhere BHB-Konzentrationen im Blut als die älteren Kühe (Lakt ≥3) auf. Schlussfolgerungen: Es konnten qualitative und quantitative Veränderungen der Lipidfrakti-onen des Lebergewebes im peripartalen Zeitraum bei Deutschen Holstein Kühen unterschied-lichen Alters bezogen auf die Laktationsklasse und unterschiedlicher TL-Konzentration in der Leber gezeigt werden. Die erhobenen Daten zum BCS, zur Lebendmasse und den FFS spiegeln den Grad der Lipomobilisation über den untersuchten Zeitraum wider. Sie eignen sich somit als Indikatoren zur Beurteilung des Ausmaßes der Lipomobilisation. Die BHB-Konzent-rationen eignen sich allein betrachtet nicht als Lipomobilisationsindikator, da sie den Grad der Lipomobilisation nicht in jedem Fall ausreichend wiedergeben. Möglicherweise eignen sich diese besser als Indikator zur Beurteilung der Leberfunktion. Zusammen mit der Konzentration der FFS im Blut könnten sie Hinweise über die Fähigkeit der Leber zur Ketogenese geben und somit über den aktuellen Status der Leberfunktion. Mögliche Zusammenhänge bedürfen aber noch weiterer Untersuchungen. Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung des Menschen und die Fettleber der Milchkuh im peripartalen Zeitraum weisen Ähnlichkeiten auf. Daher bietet die Milchkuh Chancen für ein geeignetes Tiermodell. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse von der Milchkuh auf den Menschen müsste aufgrund der Unterschiede im Stoffwechsel und der Ätiologie noch in weiteren wissenschaftlichen Studien geprüft werden.:1 EINLEITUNG .......................................................................................................... 1 2 LITERATURÜBERSICHT ....................................................................................... 3 2.1 Definition und allgemeine Einteilung von Lipiden ............................................ 3 2.1.1 Präambel ........................................................................................................ 3 2.1.2 Einteilung von Lipiden nach ihrer biologischen Funktion im Organismus ........ 3 2.1.3 Charakterisierung von Lipidfraktionen ............................................................. 5 2.1.4 Klassifizierung und Nomenklatur von Fettsäuren ............................................ 5 2.2 Lipidaufnahme über das Futter ......................................................................... 6 2.2.1 Präambel .......................................................................................................... 6 2.2.2 Lipidarten in der Ration..................................................................................... 7 2.2.3 Anteil und Zusatz von Lipiden in der Ration .................................................... 8 2.3 Passage von Lipiden durch den Verdauungstrakt ............................................. 9 2.3.1 Präambel .......................................................................................................... 9 2.3.2 Lipolyse von Lipiden und Biohydrierung von Fettsäuren im Pansen ............... 9 2.3.3 De novo Synthese von Fettsäuren im Pansen .............................................. 10 2.3.4 Absorption von Fettsäuren durch das Epithel des mehrhöhligen Magens ..... 11 2.3.5 Absorption von Fettsäuren durch das Epithel des Darms ............................. 11 2.4 Transport von Lipiden im Organismus ............................................................ 12 2.4.1 Präambel ...................................................................................................... 12 2.4.2 Transportmöglichkeiten von Lipiden über Albumin und Lipoproteine ............ 12 2.4.3 Transportwege und Zielorgane von Lipoproteinen und Albumin .................. 14 2.5 Die Leber im Fokus des Lipidstoffwechsels .................................................... 15 2.5.1 Präambel ...................................................................................................... 15 2.5.2 Die Leberverfettung der Milchkuh ................................................................. 15 2.5.3 Die Leberverfettung des Menschen .............................................................. 16 2.5.4 Lipotoxizität in Bezug zur Leberverfettung .................................................... 17 2.6 Synthese, Speicherung und Mobilisation von Lipiden ..................................... 18 2.6.1 Präambel ....................................................................................................... 18 2.6.2 Steuerung der Lipogenese und Lipolyse ....................................................... 19 2.6.3 Fettdepots ...................................................................................................... 20 2.7 Das Alter als Einfluss auf die Leberverfettung ................................................ 21 II 2.7.1 Präambel ........................................................................................................ 21 2.7.2 Milchleistung und Body Condition Score ........................................................22 2.7.3 Freie Fettsäuren und Betahydroxybutyrat im Blut .......................................... 23 2.8 Schlussfolgerung aus der Literaturrecherche und Arbeitshypothesen............. 25 3 PUBLIKATION ...................................................................................................... 28 4 DISKUSSION ....................................................................................................... 43 4.1 Präambel ........................................................................................................ 43 4.2 Eignung der erhobenen Merkmale als Indikatoren für Lipomobilisation bei Milchkühen ..................................................................................................... 43 4.2.1 Body Condition Score ................................................................................... 43 4.2.2 Lebendmasse ............................................................................................... 45 4.2.3 Freie Fettsäuren ........................................................................................... 47 4.2.4 Betahydroxybutyrat ....................................................................................... 49 4.3 Vergleich der Fettlebererkrankung der Milchkuh mit der nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung des Menschen................
Author: Theinert, Kirsten Berit
Institution: Leipzig University
Language: German
Subfield: Animal Science and Zoology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W6987931739