Untersuchungen zu Wirkungen von konjugierten Linolsäuren (CLA) auf Fleischqualitätsparameter und den hepatischen Lipidstoffwechsel beim Rind und zu Veränderungen im hepatischen Lipidstoffwechsel der Milchkuh beim Übergang von der Trächtigkeit in die Laktation

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2013

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-16589

Zusammenfassung

Die orale Verabreichung konjugierter Linolsäuren (CLA) führt bei verschiedenen Spezies einerseits zu verbesserten Mastleistungen und gesteigerter Fleischqualität andererseits bei laktierenden Tieren zur Milchfettdepression. Im Rahmen dieser Arbeit wurde zunächst ein Versuch mit weiblichen Mastrindern durchgeführt, um Auswirkungen der Fütterung pansengeschützter CLA in der Anfangsmast auf Leistung und Fleischqualität zu untersuchen. Leistungsparameter der Jungrinder sowie Parameter der Schlachtkörperqualität und der Fleischqualität unterlagen keinem Einfluss durch die CLA-Fütterung. Es wurde erstmals gezeigt, dass der alpha-Tocopherolgehalt im Muskelgewebe beim Jungrind durch die CLA-Fütterung erhöht wird. Es wurde ein zweiter Versuch durchgeführt, in dem die Auswirkungen der Fütterung pansengeschützter CLA auf den hepatischen Lipidstoffwechsel bei der Milchkuh untersucht wurden. Da die Verfütterung des trans-10,cis-12 CLA-Isomers bei Mäusen zur massiven Leberverfettung führt, wurde die Hypothese aufgestellt, dass es auch bei der Milchkuh zur Beeinträchtigung des hepatischen Lipidstoffwechsels durch CLA kommen kann. Als Versuchstiere standen 40 Milchkühe im Zeitraum von 3 Wochen vor der Abkalbung bis 14 Wochen nach der Abkalbung zur Verfügung. In dem Versuch wurden Leistungsdaten, gesundheitsrelevante Stoffwechselparameter wie nicht-veresterte Fettsäuren und ß-Hydroxybutyrat im Blutplasma, Triacylglycerid- und Cholesteringehalt im Blutplasma sowie Lebergewebe und die Expression zahlreicher Gene des hepatischen Lipidstoffwechsels in der Hochlaktation anhand einer Microarray-Analyse im Lebergewebe untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die CLA-Fütterung keine negativen Auswirkungen auf den hepatischen Lipidstoffwechsel der Milchkuh im ersten Laktationsdrittel hat. Die Gehalte der gesundheitsrelevanten Stoffwechselparameter in Blutplasma und Lebergewebe sowie die Expression von Genen des Fettsäure-, Triglycerid-, Cholesterol-, Carnitin- und Lipoproteinstoffwechsels sowie der Ketogenese im Lebergewebe wurden nicht negativ beeinflusst.In der Transitphase der Milchkuh erfolgen bekanntermaßen zahlreiche Anpassungsvorgänge im Stoffwechsel, unter anderem wird die Leber stark beansprucht, die meisten Tiere geraten in der Frühlaktation in ein starkes Energiedefizit. In zwei weiteren Studien wurden verschiedene Veränderungen im hepatischen Lipidstoffwechsel von Milchkühen mithilfe von Microarray-Analysen sowie quantitativen real-time PCR-Messungen beschrieben. L-Carnitin hat bedeutende Funktion im hepatischen Lipidstoffwechsel, indem es u.a. den Transport aktivierter Fettsäuren zur Oxidation in die Mitochondrien ermöglicht. Die Expression der Gene der Carnitinsynthese und des Carnitintransports wird durch den Peroxisomenproliferator-aktivierten Rezeptor alpha (PPARalpha) reguliert. Es wurde in der dritten Studie nachgewiesen, dass die Expression verschiedener Zielgene des PPARalpha bei der Milchkuh in der Frühlaktation im Vergleich zur Trächtigkeit hochreguliert wird, was auf die Aktivierung des PPARalpha hindeutet. Ebenso hochreguliert wird die Expression der Gene der Carnitinsynthese und des Carnitintransports, einhergehend mit erhöhten Carnitinkonzentrationen im Lebergewebe und in der Milch zu Laktationsbeginn. Es kommt also zur Steigerung der Carnitinsynthese und des Carnitintransports in der Frühlaktation der Milchkuh infolge der Aktivierung des PPARalpha. Des Weiteren konnte in der vierten Studie die gesteigerte Expression des Fibroblasten-Wachstumsfaktors 21 (FGF21) in der Leber der Milchkuh zu Laktationsbeginn im Vergleich zur Trächtigkeit nachgewiesen werden. Der FGF21 reguliert insbesondere im Fastenzustand die Lipidhomöostase und wird ebenfalls durch PPARalpha reguliert. Seine Aktivierung stimuliert die Ketogenese, die Fettsäureoxidation, den Citratzyklus und die Glukoneogenese. Anhand der Microarray-Analyse wurde damit übereinstimmend die Hochregulation verschiedener Gene der Ketogenese, der Fettsäureoxidation und der Glukoneogenese zu Laktationsbeginn nachgewiesen. Die Berechnung von Korrelationen deutet auf Zusammenhänge zwischen der Expression des FGF21 und der Ketogenese bzw. dem Carnitinmetabolismus hin. Diese Studien konnten erstmals zeigen, dass die Expression der Gene des Carnitinstoffwechsels sowie des FGF21 im Lebergewebe der Milchkuh zu Laktationsbeginn gesteigert ist, und tragen somit zum besseren Verständnis des hepatischen Lipidstoffwechsels in der Transitphase der Milchkuh bei.

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