Einfluss von Grüntee-Extrakt auf oxidativen Stress, Entzündung und Stress des endoplasmatischen Retikulums bei Kühen im peripartalen Zeitraum

Abstract

Im peripartalen Zeitraum ist die Kuh mit metabolischen und inflammatorischen Herausforderungen konfrontiert, welche zu oxidativem Stress und Stress des endo-plasmatischen Retikulums (ER-Stress) führen. Polyphenole besitzen antioxidative und anti-inflammatorische Eigenschaften. In der vorliegenden Arbeit wurde die Hypothese überprüft, dass der Einsatz von polyphenolhaltigem Grüntee-Extrakt (GTE) das Ausmaß von oxidativem Stress, Entzündung und ER-Stress in der peripartalen Phase vermindert.Insgesamt wurden 30 Deutsch Holstein Kühe in zwei Gruppen, einer Kontroll- und einer Behandlungsgruppe, mit je 15 Tieren unterteilt. Der Behandlungsgruppe wurde eine Woche vor der Kalbung 10 g GTE und eine Woche nach der Kalbung 20 g GTE zusätzlich zur Totalen-Mischration verabreicht. Leistungsdaten wurden über die ersten 7 Laktationswochen erhoben. Zu den Zeitpunkten 8 Tage, 28 Tage und 50 Tage nach der Kalbung wurden Blut- und Leberproben gezogen.Tiere, die GTE erhielten, hatten einen geringeren Milchfettgehalt, eine geringere Energie-korrigierte Milchleistung und eine weniger stark negative Energiebilanz. Insgesamt hatte der Einsatz von GTE einen geringen Einfluss auf den Fettstoffwechsel in der peripartalen Phase. Sowohl bei den Plasmaparametern zur Beurteilung des antioxidativen Status als auch bei den Expressionen der nuclear factor E2 related factor 2 (Nrf2)-Zielgene in der Leber war kein Unterschied zwischen der Kontroll- und der Behandlungsgruppe vorhanden. Ein Effekt der GTE Supplementation auf die hepatischen Expressionen inflammatorischer Gene und Gene der Akute-Phase-Reaktion (APR) sowie auf die Plasmakonzentrationen von Akute-Phase-Proteinen (APP) war in der Summe nicht vorhanden. Die Expressionen einzelner Gene der unfolded protein response (UPR) in der Leber waren in der ersten Laktationswoche in der Behandlungsgruppe niedriger als in der Kontrollgruppe.Als Schlussfolgerung konnte in der vorliegenden Arbeit die Hypothese, dass die Supplementation mit GTE eine Verminderung von oxidativem Stress und Entzündung im peripartalen Zeitraum bewirkt, nicht bestätigt werden. Anhand der vorliegenden Ergebnisse kann eine Verminderung von ER-Stress in der ersten Laktationswoche unter Supplementation von GTE vermutet werden sowie eine Verbesserung der Energiebilanz auf Grund der Verminderung des Milchfettgehaltes. During the peripartal period, cows are faced with metabolic and inflammatory challenges that lead to oxidative stress and endoplasmatic reticulum stress (ER stress). Polyphenols are secondary plant metabolites that have antioxidant and anti- inflammatory effects. In the present study, effects of green tea extract (GTE) on oxidative stress, inflammation and ER stress, during the peripartal phase were examined.To check this hypothesis, 30 German Holstein cows were divided equally among the control group and the treatment group. Cows in the treatment group were fed 10 g GTE one week before calving and 20 g GTE one week after calving in addition to the total mixed ratio. Performance data were collected during the first seven weeks of lactation. Blood and liver samples were taken from cows at 8 days, 28 days and 50 days after calving.Cows with GTE supplementation showed a lower milk fat content, a lower energy- corrected milk performance and a slight reduction in energy balance. After examining hepatic genes responsible for lipid metabolism, it was seen that GTE only had minor influence on lipid metabolism during the peripartal period. With respect to oxidative stress in the plasma and the hepatic gene expression of nuclear factor E2 related factor 2 (Nrf2) target genes, no differences in the early lactation between the two groups were seen. Overall, GTE supplementation had no influence on the expression of hepatic genes involved in inflammation or the acute phase reaction. The concentrations of the acute phase proteins in the plasma did not differ between the two groups. Further, GTE feeding did have a minor effect on the expression of hepatic genes targeted by the unfolded protein response (UPR) during lactation. Some genes in this signalling pathway were downregulated in the first week of lactation, in the treatment group.Overall, the hypothesis of an improvement in oxidative stress and inflammation using GTE could not be confirmed in the present study. Nonetheless, the results suggest a reduction in ER stress in the first week of lactation, as well as an improvement in energy efficiency due to the reduction in the milk fat content.