Aus der Medizinischen Tierklinik der …€¦ · Milch und Galle bei Kühen mit Labmagenverlagerung (LMV) und bei gesunden Kühen Inaugural-Dissertation zur ... 3.2.6.1 Bestimmung

Aus der Medizinischen Tierklinik

der Veterinärmedizinischen Fakultät

der Universität Leipzig

Mykotoxinscreening (Deoxynivalenol, Zearalenon) in Futter, Blut,

Milch und Galle bei Kühen mit Labmagenverlagerung ( LMV) und bei

gesunden Kühe n

Inaugural-Dissertation

zur Erlangung des Grades eines

Doctor medicinae veterinariae (Dr. med. vet.)

durch die Veterinärmedizinische Fakultät

der Universität Leipzig

eingereicht von

Ahmad Alkaassem

aus Hama (Syrien)

Leipzig, 2009

gefördert vom Sächsischen Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft

Mit Genehmigung der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig

Dekan: Prof. Dr. Arwid Daugschies

Betreuer: apl. Prof. Dr. habil. Manfred Fürll

Gutachter: apl. Prof. Dr. habil. Manfred Fürll,

Medizinische Tierklinik,

Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig

Prof. Dr. habil. Sven Dänicke,

Institut für Tierernährung,

Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit (FLI),

Braunschweig

Prof. Dr. habil. em. Ute Schnurrbusch,

Schkeuditz

Tag der Verteidigung: 03.03.2009

Meinen Eltern und meiner Familie

Inhaltsverzeichnis

I

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung .............................................................................................................. 1

2 Literaturübersicht .................................................................................................. 3

2.1 Historische Betrachtungen............................................................................... 3

2.2 Mykotoxine....................................................................................................... 3

2.3 Mykotoxinbildung ............................................................................................. 4

2.4 Effekte von Mykotoxinen auf Tiergesundheit und Leistung beim Wiederkäuer..................................................................................................... 5

2.5 Mykotoxine der Fusariumspezies .................................................................... 6

2.5.1 Vorkommen der Fusariumspezies ........................................................... 6

2.5.2 Entwicklungsbedingungen ....................................................................... 7

2.5.3 Fusarientoxine ......................................................................................... 7

2.5.3.1 DON (Vomitoxin)............................................................................ 9

2.5.3.1.1 Physikalisch-chemische Eigenschaften von DON ................... 9

2.5.3.2 Zearalenon................................................................................... 10

2.5.3.2.1 Physikalisch-chemische Eigenschaften von Zearalenon ....... 11

2.5.4 Metabolismus von DON und ZON beim Wiederkäuer ........................... 11

2.5.5 Biologische Eigenschaften und Auswirkungen von DON bei

Nutztieren .............................................................................................. 13

2.5.6 Biologische Eigenschaften und Auswirkungen von ZON bei

Nutztieren .............................................................................................. 17

2.5.6.1 Wirkungsmechanismus von ZON................................................. 17

2.5.6.2 Klinische Auswirkungen von Zearalenon ..................................... 18

2.6 Labmagenverlagerung beim Rind.................................................................. 20

3 Tiere, Material und Methoden ............................................................................. 23

3.1 Tiere und Versuchsanordnung....................................................................... 23

3.2 Methoden....................................................................................................... 23

3.2.1 Klinische Untersuchung und Diagnosestellung...................................... 23

3.2.2 Entnahme von Futter-, Blut-, Milch- und Gallensaft- Proben.................. 24

3.2.3 Klinisch-chemische Analysen ................................................................ 25

3.2.4 Hämatologische Untersuchung.............................................................. 25

3.2.5 Trolox Equivalent Antioxidative Capacity (TEAC) .................................. 27

3.2.6 Bestimmung der Mykotoxine (DON, ZON, DOM-1, α-ZOL, ß-ZOL)

mittels HPLC.......................................................................................... 27

Inhaltsverzeichnis

II

3.2.6.1 Bestimmung von Deoxynivalenol und de-epoxy-Deoxynivalenol in

Futtermitteln, Blutserum, Milch und Gallensaft............................. 27

3.2.6.2 Zearalenon- (α- und ß-Zearalenol) Bestimmung mittels HPLC in

Futter, Blutserum, Milch und Gallensaft (mod. Zea-Lufa-Methode

IAC, HPLC) .................................................................................. 28

3.2.7 Statistische Auswertung......................................................................... 29

4 Ergebnisse .......................................................................................................... 30

4.1 Ergebnisse der Mykotoxinanalysen ............................................................... 30

4.1.1 Patienten (n=61) .................................................................................... 30

4.1.2 Gesunde Kühe (n=13) ........................................................................... 32

4.2 Klinische Untersuchungsbefunde .................................................................. 32

4.3 Ergebnisse der klinisch-chemischen Blutuntersuchung................................. 36

4.3.1 Gesamteiweiß........................................................................................ 36

4.3.2 Bilirubin .................................................................................................. 37

4.3.3 Kreatinin................................................................................................. 38

4.3.4 Glucose.................................................................................................. 39

4.3.5 Cholesterol............................................................................................. 40

4.3.6 Beta-Hydroxybutyrat .............................................................................. 41

4.3.7 Freie Fettsäuren .................................................................................... 42

4.3.8 Aspartat-Aminotransferase .................................................................... 43

4.3.9 Glutamat-Dehydrogenase...................................................................... 44

4.3.10 Gamma-Glutamyltransferase................................................................. 45

4.3.11 Alkalische Phosphatase......................................................................... 46

4.3.12 Creatinkinase......................................................................................... 47

4.3.13 Magnesium ............................................................................................ 48

4.3.14 Eisen...................................................................................................... 49

4.3.15 Anorg. Phosphat (Pi).............................................................................. 50

4.3.16 Trolox Equivalent Antioxidative Capacity ............................................... 51

4.3.17 Calcium.................................................................................................. 52

4.3.18 Kalium.................................................................................................... 53

4.3.19 Natrium .................................................................................................. 54

4.3.20 Chlorid ................................................................................................... 55

4.3.21 Säure-Basen-Haushalt........................................................................... 56

4.3.21.1 pH-Wert........................................................................................ 56

Inhaltsverzeichnis

III

4.3.21.2 Base Excess (BE) ........................................................................ 57

4.3.22 Ergebnisse der hämatologischen Untersuchungen ............................... 58

5 Diskussion........................................................................................................... 60

5.1 Ergebnisse der Mykotoxinanalysen ............................................................... 60

5.1.1 Patienten................................................................................................ 60

5.1.2 Gesunde Kühe....................................................................................... 62

5.2 Klinische Untersuchungsbefunde und Krankheitsausgang............................ 63

5.3 Klinisch-chemische Parameter ...................................................................... 67

5.3.1 Energiestoffwechsel............................................................................... 67

5.3.1.1 Beta-Hydroxybutyrat-Konzentrationen ......................................... 67

5.3.1.2 Glucosekonzentrationen .............................................................. 68

5.3.1.3 Freie Fettsäure-Konzentrationen ................................................. 68

5.3.2 Leberstoffwechsel.................................................................................. 69

5.3.2.1 Bilirubinkonzentrationen im Serum .............................................. 69

5.3.2.2 Aspartat-Aminotransferase-Aktivitäten......................................... 69

5.3.2.3 Glutamat-Dehydrogenase-Aktivitäten .......................................... 70

5.3.2.4 Gamma-Glutamyl-Transferase-Aktivitäten................................... 71

5.3.3 Eiweißstoffwechsel ................................................................................ 71

5.3.3.1 Gesamtproteinkonzentrationen .................................................... 71

5.3.3.2 Kreatininkonzentrationen ............................................................. 72

5.3.4 Muskelstoffwechsel................................................................................ 72

5.3.4.1 Creatinkinase-Aktivitäten ............................................................. 72

5.3.5 Mineralstoffwechsel ............................................................................... 73

5.3.5.1 Gesamtcalcium-Konzentrationen ................................................. 73

5.3.5.2 Anorg. Phosphat .......................................................................... 74

5.3.5.3 Magnesium-Konzentrationen ....................................................... 74

5.3.5.4 Natrium-Konzentrationen ............................................................. 75

5.3.5.5 Kalium-Konzentrationen............................................................... 75

5.3.5.6 Chlorid-Konzentrationen .............................................................. 76

5.3.6 Cholesterolkonzentrationen ................................................................... 76

5.3.7 Hämatologie........................................................................................... 77

5.3.7.1 Differentialblutbild ........................................................................ 77

5.3.8 Säure-Basen-Haushalt........................................................................... 78

5.3.9 Trolox Equivalent Antioxidative Capacity ............................................... 78

Inhaltsverzeichnis

IV

5.3.10 Eisen-Konzentrationen........................................................................... 78

5.3.11 Alkalische Phosphathase-Aktivitäten ..................................................... 79

6 Zusammenfassung.............................................................................................. 80

7 Summary............................................................................................................. 82

8 Literaturverzeichnis ............................................................................................. 84

9 Danksagung...................................................................................................... 109

Abkürzungsverzeichnis

V

Abkürzungen Abb. Abbildung

a. p. ante partum

AP Alkalische Phosphatase

AST Aspartat-Aminotransferase

BCS body condition scoring

BHB Beta-Hydroxybutyrat

CK Creatinkinase

DGKC Deutsche Gesellschaft für klinische Chemie

DON Deoxynivalenol

DOM-1 de-epoxy-Deoxynivalenol

EDTA Ethylendiamintetraacetat

EU Europäischen Union

F. Fusarien

Fa. Firma

FA Futteraufnahme

Fab antigen binding fragment

FAL Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft

FFS Freie Fettsäuren

ggr. geringgradig

GGT Gamma Glutamyltransferase

GLDH Glutamat-Dehydrogenase

hgr. hochgradig

HPLC High Performance Liquid Chromatography

ICAM interzelluläres Adhäsionsmolekül

IU international unit

i.v. intravenös

N, n Anzahl der Fälle

o. b. B. ohne besonderen Befund

PBW Pansenbewegung

p. p. post partum

S Serum

BE Base Excess

sog. sogenannt

Abkürzungsverzeichnis

VI

Tab. Tabelle

TEAC Trolox equivalent antioxidative capacity

TS Trockensubstanz

V Vollblut

v. a. vor allem

z. T. zum Teil

ZOL Zearalenol

ZON Zearalenon

Einleitung

1

1 Einleitung

Mykotoxinhaltige Futtermittel können die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von

Nutztieren gefährden, aber auch der Mensch kann durch Aufnahme von mykotoxin-

belasteten Nahrungsmitteln tierischer und pflanzlicher Herkunft gesundheitlich beein-

trächtigt werden (JECFA 2001). Obwohl Wiederkäuer prinzipiell in der Lage sind, ei-

ne Reihe von Mykotoxinen im Pansen soweit zu metabolisieren und zu detoxifizieren,

so dass von ihnen keine oder nur geringe toxische Effekte ausgehen, können sie

dennoch negative Auswirkungen haben, wenn beispielsweise ein gestörtes Pansen-

milieu oder andere gesundheitlich relevante Probleme gleichzeitig auftreten. Insofern

sind die von der EU empfohlenen Richtwerte für kritische Konzentrationen von Deo-

xynivalenol (DON) und Zearalenon (ZON) in der Gesamtration von Wiederkäuern nur

unter optimalen Haltungs- und Fütterungsbedingungen ausreichend. Es wird empfoh-

len, bei Rindern (außer Kälbern) 5 mg DON und 0,5 mg ZON je kg der täglichen Ra-

tion (Referenztrockensubstanzgehalt 88 %) nicht zu überschreiten (EU 2006).

Mykotoxine sind toxische Sekundärstoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, deren

chemische Strukturen sehr unterschiedlich sind (SCHUH 1989; BISCHOFF 1998).

Bisher wurden ca. 400 Mykotoxine nachgewiesen, die bei Säugtieren und Vögeln

dosisabhängig zu Vergiftungssymptomen führen können (BAUER u. GAREIS 1987;

REIß 1998; FINK-GREMMELS 1999; GAREIS u. WOLFF 2000; HOCHSTEINER et

al. 2000; ATROSHI et al. 2002; VÖLKL et al. 2004). Die Anfälligkeit gegenüber My-

kotoxinen ist abhängig von der jeweiligen Tierart, dem Alter und dem spezifischen

Giftstoff (WILKENS 2005). Die einzelnen Fusarientoxine haben unterschiedliche

Zielorgane, wie Nervensystem, blutbildende Organe, Haut, Verdauungs- und Genital-

trakt (LEIBETSEDER 1981).

Zu den häufig vorkommenden Mykotoxinen zählen unter anderem Deoxynivalenol

und Zearalenon. Deoxynivalenol (DON, Vomitoxin, 4-Deoxynivalenol, Rd-Toxin, De-

hydronivalenol) gehört zu den Trichothecenen, der wichtigsten von Fusarien gebilde-

ten Mykotoxingruppe. Es wird als sekundärer Stoffwechselmetabolit vorwiegend von

Fusarium graminearum und Fusarium culmorum gebildet und ist, wie andere Tri-

chothecene auch, chemisch und physikalisch sehr stabil. Die durch DON-

kontaminierte Futtermittel ausgelösten akuten Mykotoxikosen äußern sich bei Tieren

durch Nahrungsverweigerung und Erbrechen (Monogastrien) (D´MELLO et al. 1999).

Einleitung

2

In hohen Konzentrationen mit dem Futtermittel aufgenommen, können DON und an-

dere Trichothecene Leistungsdepressionen und vielfältige klinische Symptome bei

allen Nutztieren verursachen, wobei Rinder auf Grund der entgiftenden Aktivität des

Pansens nicht so anfällig sind wie andere Tierarten (DÄNICKE u. VALENTA 2004).

ZON ist weltweit eines der am häufigsten in Futtermitteln nachweisbaren Fusariento-

xine. Insbesondere in Jahren mit ungünstigen klimatischen Bedingungen für die Ge-

treideproduktion ist mit einer starken Kontamination zu rechnen. So konnte 1998 in

Abhängigkeit von der Ernteregion Zearalenon in bis zu 74 % der in Deutschland un-

tersuchten Weizenproben und in bis zu 95 % der getesteten Maisproben nachgewie-

sen werden (JANZ 1999; OLDENBURG et al. 2000). ZON und seine Derivate besit-

zen keine besonders hohe akute Toxizität. Es handelt sich vielmehr um nichtsteroi-

dale Makrolide, die aufgrund ihrer dem Östrogen ähnlichen räumlichen Struktur eine

kompetitive Bindung mit Östrogenrezeptoren eingehen können (MITTERBAUER et

al. 2005). Chronische Intoxikationen können bei Nutztiere so zu erheblichen Frucht-

barkeitsstörungen führen (BAUER u. GAREIS 1987).

Ziel diese Arbeit war es zu untersuchen, ob die genannten Mykotoxine (DON, ZON)

sowie deren Metaboliten an der Entstehung der häufigsten nichtinfektiösen Rinder-

krankheiten beteiligt sind. Deshalb wurden folgende Fragestellungen verfolgt:

- Kommen Mykotoxine bei Kühen mit Labmagenverlagerung und anderen Erkran-

kungen vor?

- Spielen Mykotoxine eine Rolle bei der Entstehung der Labmagenverlagerung?

- Bestehen Beziehungen zwischen dem Vorkommen von Mykotoxinen und klini-

schen Störungen?

- Eignet sich Gallensaft zum ZON-/ZOL-Nachweis bei Kühen?

- Gibt es sinnvolle Korrelationen zwischen Blutinhaltsstoffen und Mykotoxinbelas-

tungen?

Literatur

3

2 Literaturübersicht

2.1 Historische Betrachtungen

Vergiftungen durch Schimmelpilztoxine sind seit langem bekannt und in großem

Ausmaß über die Jahrhunderte aufgetreten. Historisch betrachtet lassen sich heute

Probleme und Phänomene der Geschichte, wie z.B. der Untergang mancher Hoch-

kulturen, eventuell auf Vergiftungen mit Mykotoxinen zurückführen. Auch die Ge-

heimnisse um den Tod der Entdecker der Pharaonengräber sollen auf akute Vergif-

tungen mit Mykotoxinen zurückzuführen sein (REIß 1998; SABATER et al. 2004).

Um 1945 wurden Berichte aus Russland bekannt, denen zu folge es durch den Ver-

zehr von stark schimmelpilzebelastetem Getreide zu schweren Gesundheitsschädi-

gungen beim Menschen gekommen war (BISCHOFF 1998). Anfang der 1960er Jah-

re beunruhigten Berichte über ein Massensterben von Truthühnern in England die

Öffentlichkeit. Die als "Turkey X" bezeichnete Krankheit führte zum Tod von 100000

jungen Truthühnern, wobei als auffälligste pathologische Veränderung Leberkarzi-

nome diagnostiziert wurden (BLOUNT 1961). In Folge erkrankten auch Entenküken,

Fasane und Forellen in außerordentlich hoher Anzahl sowie viele andere Nutztierar-

ten. Als Ursache wurden schließlich Aflatoxine, Stoffwechselprodukte des Schimmel-

pilzes Aspergillus flavus, im Futter, bei welchem es sich um brasilianisches Erd-

nussmehl handelte, nachgewiesen. Aufgrund der großen ökonomischen Auswirkun-

gen begann mit dem Auftreten der Turkey X-Disease die intensive wissenschaftliche

Aktivität der Mykotoxinforschung in vielen Ländern (BISCHOFF 1998).

2.2 Mykotoxine

Mykotoxine sind strukturell unterschiedliche, sekundäre giftige Stoffwechselprodukte

verschiedener Schimmelpilze (SCHUH 1989; LACEY u. MAGAN 1991; LEPSCHY

1992; OSWALD et al. 2003; SABATER et al. 2004; BAUER 2005). Sie stellen sozu-

sagen die „chemischen Waffen“ der Schimmelpilze dar, mit denen sie ihren Lebens-

raum gegenüber Nahrungskonkurrenten und Fressfeinden sichern können. Bisher

sind mehr als 400 verschiedene Mykotoxine von mehr als 250 Schimmelpilzarten

bekannt (GAREIS u. WOLFF 2000). Während einige Mykotoxine nur von einer be-

grenzten Zahl von Arten synthetisiert werden, werden andere wiederum von vielen

Literatur

4

Arten aus unterschiedlichen Pilzgattungen gebildet. Viele werden nur unter Laborbe-

dingungen in relevanten Mengen gebildet und nur eine relativ geringe Zahl kommt

häufig und in höheren Konzentrationen natürlich auf Getreide vor und ist damit für die

Lebensmittelsicherheit von Bedeutung (ENGELHARDT 2000; GAREIS u. WOLFF

2000). Mykotoxin-Produzenten sind vor allem Aspergillus-, Penicillium-, Fusarium-,

Claviceps- (Mutterkorn) und Rhizopus-Arten. Bekannte Mykotoxine sind Aflatoxine

(die stärksten natürlichen oral wirkenden Carcinogene), Citrinin, Byssochlamsäure,

Patulin, Ochratoxin, Sterigmatocystin, Moniliformin, Ergot-Alkaloide, Ergochrome,

Cytochalasane, Penicillinsäure, Zearalenon, Rubratoxine und Trichothecene (BI-

SCHOFF 1998; ENGELHARDT 2000; WHITLOW u. HAGLER 2005).

Man unterscheidet Feldpilze, deren Hauptvertreter die Gattungen Fusarium, Cla-

dosporium, Helminthosporium und Alternaria sind, und Lagerpilze, wie z.B. die Gat-

tungen Penicillium und Aspergillus. Bei Feldpilzen erfolgt der Befall der Pflanzen vor

der Ernte und die giftigen Metaboliten werden bereits auf dem Feld gebildet. Die

meisten Fusariumarten zeigen bei einer Feuchtigkeit von 22-24 % ein optimales

Wachstum (LACEY u. MAGAN 1991). Wenn der Wassergehalt des Getreides nach

der Ernte sinkt, vermehren sich hingegen die Lagerpilze. Ihr Wachstum kann bei ei-

nem Feuchtigkeitsgehalt von 13-15 % beobachtet werden. Die Bildung der toxischen

Stoffwechselprodukte beginnt während der Lagerung des Getreides (GEDEK 1980;

SCHUH 1981; REIß 1998). In Futtermitteln können mehrere Mykotoxine gleichzeitig

auftreten. Es handelt sich bei den in der Praxis auftretenden Mykotoxikosen i.d.R.

somit um ein multitoxisches Geschehen (PIER et al. 1980). Mykotoxine sind meist

niedermolekulare Substanzen. Dadurch wird ihre Stabilität gegenüber Umweltein-

flüssen erhöht und gleichzeitig verhindert, dass das Immunsystem eines Organismus

Antikörper gegen sie bilden kann (PIER et al. 1980; BISCHOFF 1998).

2.3 Mykotoxinbildung

Mykotoxine werden von Schimmelpilzen während des Wachstums gebildet. Die Pilze

wachsen nicht nur an der Oberfläche, sondern dringen tief in das Ernteprodukt oder

die Nahrung ein. Mykotoxine werden entweder kontinuierlich in das Substrat, auf

dem die Pilze wachsen, abgegeben oder erst dann freigesetzt, wenn das Pilzmyzel

(Zellverbund der Pilzfäden) auseinanderbricht. Auch die Sporen der Schimmelpilze

können Mykotoxine enthalten (MILCZEWSKI et al. 1981; STEYN 1998). Die Produk-

tionsrate von Toxinen und neuer Zellmasse verhält sich nicht proportional. Es liegt

Literatur

5

kein direkter Zusammenhang zwischen Myzelwachstum und Toxinbildung vor, so

dass eine starke Ausbreitung des Schimmelpilzes nicht automatisch eine hohe Myko-

toxinausschüttung bedeutet (REIß 1998).

Mykotoxine können über drei Wege in Futter- und Nahrungsmittel gelangen:

1. Primärkontamination

Die Ausgangsstoffe für das Futter- oder Nahrungsmittel sind von Toxinbildnern

befallen.

2. Sekundärkontamination

Das fertige Futter- oder Nahrungsmittel wird von Toxinbildnern kontaminiert.

3. Carry Over

Nutztiere, die toxinhaltige Futtermittel konsumieren, können einzelne

Mykotoxine auf Grund ihrer Stabilität in Organen oder in tierischen Produkten

anreichern (ENGELHARDT 2000; SCHNERR 2002).

2.4 Effekte von Mykotoxinen auf Tiergesundheit und Leistung beim Wiederkäuer

Die Auswirkungen von Mykotoxinen auf die Gesundheit und Leistung der Wieder-

käuer sind häufig schwer zu quantifizieren, weil Mykotoxine durch die Pansenflora

metabolisiert und damit inaktiviert werden können. Dies erklärt die relative Unemp-

findlichkeit dieser Spezies gegenüber Mykotoxinen. Die entgiftende Kapazität der

Pansenflora ist jedoch nicht unbegrenzt und abhängig von der Rationszusammen-

setzung und dem Pansenmilieu (FINK-GREMMELS 2008b). Die Anfälligkeit gegen-

über Mykotoxinen ist neben der jeweiligen Tierart auch abhängig vom Alter der Tiere,

der Expositionsdauer und dem jeweiligen Toxin. Junge Tiere sind gegenüber be-

stimmten Mykotoxinen empfindlicher als adulte Tiere (HOCHSTEINER et al. 2000).

HADLEY et al. (2006) und WENZ et al. (2007) konnten bei Milchkühen nach einer

Periode der Verfütterung von schimmelpilzkontaminierter Silage (schlechter Silage-

qualität) eine reduzierte Pansenmotorik, schlechtere Futterverwertung und Durchfall

beobachten. Die letztgenannten Symptome waren begleitet von einem Milchleis-

tungsabfall (Verluste >15 %) und einer erhöhten Inzidenz von subklinischen Mastiti-

den. Ein weiterer wichtiger ökonomischer und verbraucherschützerischer Aspekt ist

der potentiellen Übertritt der Mykotoxine in die Milch (FINK-GREMMELS 2005).

Man unterscheidet 3 Formen von Mykotoxikosen (PIER et al. 1980; FINK-

GREMMELS 1999; WILKENS 2005):

Literatur

6

1- Akute primäre Mykotoxikosen:

Diese treten dann auf, wenn hohe oder mittlere Konzentrationen des Toxins vom tie-

rischen Organismus aufgenommen werden. Sie gehen meist mit Hepatitis, Hä-

morrhagien, Nephritis, Nekrosen der Schleimhäute und des Verdauungstraktes und

schlussendlich dem Tod der Tiere einher.

2- Chronische primäre Mykotoxikosen:

Sie werden durch die Aufnahme von mittleren bis niedrigen Toxindosen über eine

längere Zeit hervorgerufen. Verminderte Fruchtbarkeit und Produktivität durch lang-

samere Wachstumsraten, verschlechterte Marktqualität und verminderte Futterver-

wertung sind die Folge. Diese Formen gehen meist nicht mit offensichtlichen Anzei-

chen einer primären Mykotoxikose einher und sind von großer wirtschaftlicher Be-

deutung.

3- Sekundäre Mykotoxikosen:

Diese entstehen durch Aufnahme von Mykotoxinkonzentrationen, die keine klini-

schen Symptome, jedoch eine Prädisposition gegenüber bakteriellen, viralen und

parasitären Erkrankungen durch Herabsetzung der natürlichen Resistenzmechanis-

men verursachen (PIER et al. 1980; SCHUH 1989).

2.5 Mykotoxine der Fusariumspezies

2.5.1 Vorkommen der Fusariumspezies

Fusarien sind weltweit verbreitet, können in allen Regionen wie auch in jedem Boden

vorkommen. Sie sind die wichtigsten toxinbildenden Schimmelpilze der nördlichen

Hemisphäre. Auch wenn die Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen stark ab-

weichen, sind sie noch in der Lage zu überdauern, so dass sie selbst in extrem hei-

ßen und trockenen Regionen nachgewiesen werden können (PALTI 1978). Fusarie-

narten können z.B. in Abwesenheit einer Wirtspflanze jahrelang in einer Tiefe von

40-80 cm im Boden überleben (LEIBETSEDER 1982). F. graminearum, F. sporotri-

chioides und F. verticillioides sind die weltweit bedeutendsten Fusarienarten, die auf

Getreide (Körnermais) wachsen. In Europa sind insbesondere F. culmorum, F.

subglutinans und F. culmorum, F. graminearum und F. verticillioides präsent. Auch in

Deutschland treten am häufigsten F. graminearum, F. culmorum, F. avenaceum, F.

sporotrichioides und F. poae auf (CHELKOWSKI 1998).

Literatur

7

2.5.2 Entwicklungsbedingungen

Für ein optimales Wachstum benötigen die meisten Fusarienarten ein Temperaturop-

timum von 20-24°C, eine Substratfeuchte von 22-23 % und einen pH-Wert zwischen

5,5 und 6,5 (PALTI 1978; BÖHM 1989; LACEY u. MAGAN 1991). Auch ein Wachs-

tum im sauren Milieu (Silage) ist möglich (REIß 1998). Aufgrund des geringen Anteils

an stickstoffhaltigen Verbindungen und des hohen Kohlenhydratgehaltes ist Getreide

ein ideales Substrat für das Fusarienwachstum und damit verbundener Mykotoxinbil-

dung. Insbesondere in Weizen, Hafer, Gerste und Mais können Zearalenon und Tri-

chothecene nachgewiesen werden (THALMANN 1990; OLDENBURG et al. 2000).

2.5.3 Fusarientoxine

Man zählt zur Gruppe der Fusarium-Toxine diejenigen Mykotoxine, die von Fusarium

spp. gebildet werden: Trichothecene, Fumonisine, Moniliformin und Zearalenon, die

Butenolide, sowie die zur Stoffklasse der zyklischen Oligopeptide zählenden Enniati-

ne, Beauvericine und Fusaroproliferine (MARASAS et al. 1984; BOTTALICO 1998;

NIESSEN u. VOGEL 1998). Die beiden für die landwirtschaftliche Produktion und

Nutztierhaltung wichtigsten Vertreter dieser Toxingruppe sind das Zearalenon (ZON)

und das Deoxynivalenon (DON) (REIß 1998).

In Tabelle 1 wird die Empfindlichkeit ausgewählter Tierarten gegenüber DON und

ZON dargestellt.

Tab.1: Empfindlichkeit landwirtschaftlicher Nutztiere gegenüber Fusarientoxinen

(DÄNICKE et al. 2000)

Empfindlichkeit: +=gering, ++=mäßig, +++=stark (bezogen auf vergleichbare

Toxin-konzentrationen im Futter)

Tierart Deoxynivalenol Zearalenon

Rind präruminierend +++ ++

weibliches Aufzuchtrind/Milchkuh + ++

Mastrind + +

Schwein präpubertäres weibliches Zuchtschwein +++ +++

Zuchtsau +++ ++

Mastschwein +++ ++

Huhn (Lege-/Masthühner) + +

Literatur

8

Um einen Überblick über den Kontaminationsgrad von Futtermitteln mit Mykotoxinen

zu erhalten, werden weltweit immer wieder flächendeckende Untersuchungen durch-

geführt. Danach ist das Vorkommen von Fusarientoxinen großen lokalen Schwan-

kungen unterlegen und vom Erntejahr abhängig. Das Risiko einer Zearalenonkonta-

mination ist beim Mais am höchsten (JANZ 1999). So waren insbesondere Mais und

auch Weizen mit Zearalenongehalten von bis zu 26 mg/kg Mais (Kolben/Körner)

bzw. 8 mg/kg Weizen belastet (OLDENBURG et al. 2000).

Die Richtwerte für kritische Mykotoxinkonzentrationen (DON, ZON) im Futter land-

wirtschaftlicher Nutztiere mittels HPLC in sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tab. 2: EU-Richtwerten für kritische Mykotoxinkonzentrationen (DON, ZON) im Futter

landwirtschaftlicher Nutztiere

Mykotoxine

Zur Fütterung bestimmte Erzeugnisse

Richtwert in

mg/kg (ppm)

für ein Futter-

mittel mit ei-

nem Feuchte-

gehalt von 12

%

Deoxynivalenol

Futtermittelausgangserzeugnisse (*)

— Getreide und Getreideerzeugnisse (**) außer Maisnebenpro

dukte

— Maisnebenprodukte

Ergänzungs- und Alleinfuttermittel außer:

— Ergänzungs- und Alleinfuttermittel für Schweine

— Ergänzungs- und Alleinfuttermittel für Kälber (<

4 Monate), Lämmer undZiegenlämmer

8

12

5

0,9

2

Zearalenon

Futtermittelausgangserzeugnisse (*)

— Getreide und Getreideerzeugnisse (**) außer Maisnebenpro

dukte

— Maisnebenprodukte

Ergänzungs- und Mischfuttermittel

Ergänzungs- und Alleinfuttermittel für Ferkel und Jungsauen

Ergänzungs- und Alleinfuttermittel für Sauen und Mastschweine

— Ergänzungs- und Alleinfuttermittel für Kälber, Milchkühe, Schafe

(einschließlich Lämmer) und Ziegen (einschließlich Ziegenlämmer)

2

3

0,1

0,25

0,5

(*) Bei Getreide und Getreideerzeugnissen, die unmittelbar an Tiere verfüttert werden, ist auf Folgen-des zu achten: Ihre Verwendung in einer Tagesration sollte nicht dazu führen, dass das Tier einer

Literatur

9

höheren Menge an diesen Mykotoxinen ausgesetzt ist als bei einer entsprechenden Exposition, wenn in einer Tagesration nur die Alleinfuttermittel verwendet werden. (**) Der Begriff „Getreide und Getreideerzeugnisse“ umfasst nicht nur die unter der Überschrift 1 „Ge-treidekörner, deren Erzeugnisse und Nebenerzeugnisse“ des nicht ausschließlichen Verzeichnisses der wichtigsten Futtermittel-Ausgangserzeugnisse in Teil B des Anhangs zur Richtlinie 96/25/EG des Rates vom 29. April 1996 über den Verkehr mit Futtermittelausgangserzeugnissen (ABl. L 125 vom 3.5.1996, S. 35) aufgeführten Futtermittelausgangserzeugnisse, sondern auch andere aus Getreide gewonnene Futtermittelausgangserzeugnisse, vor allem Getreidegrünfutter und -raufutter.

2.5.3.1 DON (Vomitoxin)

Das Trichothecen DON ist erstmals in Japan isoliert worden (MOROOKA et al.

1972). Es wird vorwiegend von Fusarium graminearum und Fusarium culmorum ge-

bildet. DON ist durch seine allgemeine Zytotoxizität und Immunsuppressivität ge-

kennzeichnet (ROTTER et al. 1996) und ist nahezu weltweit im Getreide nachweis-

bar (SCF/CS/CNTM/MYC 1999; FUCHS et al. 2002; BENNET u. KLICH 2003;

VÖLKL et al. 2004). Aufgrund seines emetischen Effekts bei Schweinen wurde es als

„Vomitoxin“ bezeichnet.

2.5.3.1.1 Physikalisch-chemische Eigenschaften von DON

Deoxynivalenol (3",7",15-trihydroxy-12,13-epoxytrichothec-9-en-8-on) ist ein physika-

lisch und chemisch stabiles Molekül, welches während Lagerung, Erhitzen, Mahlpro-

zessen und anderen Produktionsschritten von Lebens- und Futtermitteln nicht zer-

stört wird (SCF/CS/CNTM/MYC 1999). Die Epoxidgruppe wird für die Toxizität der

Verbindungen verantwortlich gemacht. Zurzeit sind ungefähr 170 unterschiedliche

Trichothecene bekannt, die auf der Grund ihrer charakteristischen Eigenschaften in

vier Gruppen eingeteilt werden (Typ A - D), wobei das natürliche Vorkommen von

Typ C und D zu vernachlässigen ist (KRSKA et al. 2001). Typ B-Trichothecene, zu

denen auch Deoxynivalenol gehört, besitzen an C-8 eine Carbonylgruppe. Iso-

Deoxynivalenol, ein Isomer von DON, weist hingegen an C-8 eine Hydroxylgruppe

auf und de-epoxy-Deoxynivalenol (DOM-1) stellt ein mikrobielles Abbauprodukt des

Toxins dar. Einen Überblick über die Substituenten einiger Typen gibt die folgende

Abbildung 1.

Literatur

10

Summenformel: C15H20O6

Molekulargewicht: 296,3

Schmelzpunkt: 151 - 153 /C

Absorptionsmaximum: 218 nm

Molarer Extinktionskoeffizient (0) in Methanol (218 nm): 6400

Abb. 1: Strukturformel wichtiger Typ B-Trichothecene sowie physikalisch-chemische

Eigenschaften von Deoxynivalenol (KRSKA et al. 2001).

2.5.3.2 Zearalenon

Zearalenon ist eines der am häufigsten vorkommenden und zu klinischen Störungen

führenden Mykotoxine in Europa. Es gehört zu den am weitesten verbreiteten Fusa-

rientoxinen und kann auf fast allen Getreidearten in Asien, Afrika, Europa und Nord-

amerika nachgewiesen werden, tritt jedoch insbesondere in gemäßigten Regionen

auf (REIß 1998; ZINEDINE et al. 2007). Seinen Namen erhielt das Toxin von der la-

teinischen Bezeichnung des Maises „Zea mays“, da es weltweit hauptsächlich auf

Literatur

11

diesem gebildet wird (GEDEK 1985). Die Fähigkeit zur Synthese von Zearalenon und

seinen Derivaten konnte nur für die Gattung Fusarium nachgewiesen werden (LE-

POM et al. 1990). Insbesondere die Arten F. culmorum und F. graminearum werden

für die Zearalenonbildung verantwortlich gemacht (RANFFT et al. 1990), aber auch

F. acuminatum, F.avenaceum, F. moniliforme, F. oxysporum und F. sambucinum

sind zur Produktion des Toxines fähig (GEDEK 1980; GEDEK 1985).

2.5.3.2.1 Physikalisch-chemische Eigenschaften von Zearalenon

Die chemische Bezeichnung lautet 6-(10-Hydroxy-6-oxo-trans-1-undeceny1)-ß-

Resorcylsäurelakton mit der Summenformel C18H22O5 (Abbildung 2) (SCHWADORF

1995). Zearalenon ist eine weiße, kristalline Substanz, erweist sich gegenüber Hitze

als sehr beständig (MÜLLER 1982; ENDERS 1984) und zeichnet sich durch eine

gute UV-Absorption mit Absorptionsmaxima bei 236, 274 und 316 nm aus, wobei der

Schmelzpunkt bei 164-165°C liegt (YOSHIZAWA 1983; S CHWADORF 1995). Die

Löslichkeit von Zearalenon in Wasser beträgt nur 20 ng/ml, d.h. das Toxin ist in

Wasser nahezu unlöslich. In Aceton, Alkohol, Chloroform, Ether und wässrigen Alka-

lien liegt dagegen eine gute Löslichkeit vor (URRY et al. 1966; MIROCHA et al.

1977).

Abb. 2: Chemische Strukturformel von Zearalenon (SCHWADORF 1995)

2.5.4 Metabolismus von DON und ZON beim Wiederkäuer

Im Pansen werden die genannten Mykotoxine vor allem durch die Infusorien zu we-

niger toxischen Stoffwechselprodukten umgebaut (HÖLTERSHINKEN et al. 1996;

BAUER 2005; DÄNICKE et al. 2005; SORENSEN u. ELBAEK 2005; FINK-

GREMMELS 2008a, 2008b). DON wird zum de-epoxy-deoxynivalenol (KING et al.

1984; COTE et al. 1986; SWANSON et al. 1987; ROTTER et al. 1996; FUCHS et al.

2002; SEELING et al. 2006b) und ZON zu α und ß Zearalenol umgebaut

(KIESSLING et al. 1984; MILES et al. 1996; VALENTA u. VEMMER 1996;

Literatur

12

KENNEDY et al. 1998; VÖLKL et al. 2004; ZINEDINE et al. 2007). Dadurch, dass

DON sehr schnell als de-epoxy-DON über den Harn ausgeschieden wird und nicht

über die Milch, ist davon auszugehen, dass DON fast vollständig durch die Pansen-

flora umgebaut wird (PING et al. 1992; DÄNICKE et al. 2005; SEELING et al. 2006b;

FINK-GREMMELS 2008b). Aufgrund des Abbaus im Pansen können die Stoffwech-

selmetaboliten von DON weder in der Muskulatur noch in der Leber nachgewiesen

werden (BÖHM 1992). In vitro wurden nach 96 Stunden Inkubation von Pansensaft

mit 1 mg DON ca. 35 % davon abgebaut (PING et al. 1992). Zudem wurde DON bei

der Inkubation mit Pansensaft teilweise zu de-epoxy-DON abgebaut (SWANSON et

al. 1987). KIESSLING et al. (1984) konnten hingegen in vitro keinen Effekt der Mik-

roorganismen des Pansensaftes auf den DON-Abbau feststellen.

ZON wird hingegen nicht vollständig im Pansen umgebaut. In Untersuchungen von

SEELING et al. (2005a) sowie DÄNICKE et al. (2005) wurden ca. 43 % im Dünndarm

nachgewiesen. ZON wurde bei der Inkubation mit Pansensaft in vitro nur teilweise

abgebaut. Nach 24 Stunden waren noch 50 % der Ausgangskonzentration nach-

weisbar (VALENTA u. VEMMER 1996). Andere Publikationen sprechen ZON, nach

Inkubation im Pansensaft in vitro, eine fast vollständige Umsetzung von Zearalenon

zu α- und ß-ZOL zu (KIESSLING et al. 1984; LERCH 1990; DUARTE 2003). Rück-

stände von ZON und seinen Derivaten konnten beim Milchrind in Gallensaftproben

nachgewiesen werden (BAUER 2002; DÄNICKE et al. 2002; KLEINOVA et al. 2002)

(vgl. Abbildung 3).

Literatur

13

ÜbergangsrateDON+ZON

(Futter)

ZON

ZON

α-ZOL ß-ZOL

α-ZAL ß-ZAL

ZAL

ZON

Absorption??

Pansen

DON DON

DOM-1DON ??Absorption

Magen- Darm- Trakt

Leber

Gallensaft

Blut

?

Absorption

Kot

MilchHarnGewebe

Fettgewebe?

Stressfaktoren

Geburt

Haltung

Wetter

?

Abb. 3: DON und ZON Metabolisierung bei Rindern (modifiziert nach KIESSLING et

al. 1984; LERCH 1990; DUARTE 2003; SEELING 2005)

2.5.5 Biologische Eigenschaften und Auswirkungen vo n DON bei Nutztieren

Durch DON-kontaminierte Futtermittel hervorgerufene akute Mykotoxikosen äußern

sich bei Tieren durch Nahrungsverweigerung und Erbrechen (D'MELLO et al. 1999).

Die Aufnahme von DON ab 0,05-2 mg/kg Futter führt bei Schweinen zu Abmage-

rung, Erbrechen und Anorexie. Akute Vergiftungen wurden auch bei Menschen be-

schrieben. Nach Aufnahme hoher Dosen kam es zu Übelkeit, Verdauungsstörungen,

Schwindelgefühl und Kopfschmerzen (JECFA 2001). Nach oraler Aufnahme und Re-

sorption erreicht Deoxynivalenol die Area postrema des Gehirns, wo es über Interak-

tion mit Dopaminrezeptoren einen Brechreiz auslöst (PESTKA et al. 1987; PRE-

LUSKY 1996).

Deoxynivalenol kann wie andere Trichothecene die Proteinsynthese im Organismus

hemmen. Zellen des Immunsystems, die sich durch eine hohe Zellteilungsrate aus-

zeichnen, können hiervon betroffen sein. Dabei hängt das Ausmaß der Beeinträchti-

gung von der chemischen Struktur der einzelnen Toxine und von der Tierart ab

(SCF/CS/CNTM/MYC 1999; SZKUDELSKA et al. 2002). Bei Milchrindern konnten

bei Dosierungen mit 66 mg DON/kg TS Futter über 5 Tage (COTE et al. 1986), 6,4

mg DON/kg TS Futter (TRENHOLM et al. 1985), 5,2 und 8,1 mg DON/100 kg Kör-

permasse (DÄNICKE et al. 2005), 12,6 mg DON/kg TS Futter (BOLAND et al. 1994),

21 mg DON/kg TS Futter (DICONSTANZO et al. 1995; WINDELS et al. 1995) bzw.

?

Literatur

14

mit 36,8 mg DON/kg TS Futter über 8 Tage während der Trächtigkeit und 12 Tage

während der Laktation (ANDERSON et al. 1995) sowie mit 1,5 bzw. 6,4 mg/kg TS

Futter (BAUER 2005) keine negativen Einflüsse auf den Gesundheitszustand der

Tiere festgestellt werden. Auch bei Mastbullen konnten nach Aufnahme von fusa-

rienkontaminiertem Futter (2,2 mg DON und 0,1 mg ZON/kg TS Futter) keine negati-

ven Auswirkungen nachgewiesen werden (DÄNICKE et al. 2002). Bei der Untersu-

chung der Effekte von DON auf die Leistung von Bullen und Färsen bei definierter

Futterration (1mg DON/kg TS Futter/d) während einer Periode von 142 Tagen, konn-

ten bezüglich der täglichen Körpermassezunahmen, der Energieaufnahme und der

Leistungsfähigkeit keine negativen Wirkungen nachgewiesen werden (DEHANN et

al. 1984; DICOSTANZO et al. 1996). Auf der anderen Seite wurden bei höheren My-

kotoxinkonzentrationen von mehr als 5 mg DON/kg TS Futter eine verminderte Fut-

teraufnahme, langes, struppiges Haarkleid und schlechtere Fleischqualität von Mast-

bullen beobachtet (SCHUH 1996). Bei einer Dosis von 0,4 bis 0,6 mg DON/kg Kör-

permasse wurden bei Rindern ein Rückgang der Milchleistung, Aborte und blutige

Diarrhöe beschrieben (GEDEK 1980). Die Fütterung von gemischten Rationen mit 50

% Kraftfutteranteil und einer Belastung von 5,3 mg DON/kg TS über einen Zeitraum

von 11 Wochen bei Milchkühen führte zu Veränderungen des ruminalen Gärmusters

sowie zu einem erniedrigten pH-Wert des Pansensaftes in der Woche 4 und 8. Ähnli-

ches wurde bei einer Erhöhung des Kraftfutteranteils auf 60 % und einer DON-

Konzentration von 4,6 mg/kg TS sowie bei 30 % Kraftfutteranteil in der Ration mit

einer Konzentration von 4,4 mg/kg TS festgestellt (KEESE et al. 2008b). In Fütte-

rungversuchen wurde festgestellt, dass keine negativen Effekte auf Tiergesundheit

und Leistung gefunden wurden, wenn Rationen mit DON-Gehalten zwischen 4.4 und

5.3 mg/kg TS und Konzentratanteilen zwischen 30 und 60 % über einen Gesamtzeit-

raum von 29 Wochen eingesetzt wurden. In Serum, Galle und Milch wurde haupt-

sächlich DOM-1 nachgewiesen. Nicht-metabolisiertes DON trat im Serum nur in sehr

niedrigen Konzentrationen auf (KEESE 2008c). In beiden Perioden zeigten die Tiere

in den Gruppen mit Fusarium-Toxin Kontamination eine höhere TS-Aufnahme (in

Gruppe Myko-30), die vermutlich verursacht wurde durch die stimulierenden Effekte

des Fusarium-Toxins kontaminierten Triticale auf die Ingesta-Passagerate. Auch ein

erhöhter Konzentratanteil von 60 % stimulierte die TS-Aufnahme.

In Bezug auf die Milchleistung konnten KEESE et al. (2008a) bei Fütterung verschie-

dener Rationen mit unterschiedlichen Kraftfutteranteilen und DON-Konzentrationen

Literatur

15

beobachten, dass die Milchleistung unter stärkeren Mykotoxinbelastungen höher war

als unter Fütterung schwach kontaminierter Rationen. Klinische Daten von 300

Milchvieh-Herden zeigen, dass DON mit einem Rückgang in der Milchleistung in

Verbindung zu bringen ist, können aber keinen direkten Zusammenhang zwischen

Ursache und Wirkung herstellen (WHITLOW et al. 1994). DÄNICKE et al. (2005)

konnte bei einer Dosierung von 3,1 und 3,5 mg DON/kg tägliche Ration (88 % TS)

keine reduzierte Futteraufnahme oder verringerte Milchleistung beobachten. In einem

Versuch mit natürlichem kontaminiertem Futter mit einer DON-Konzentration von ca.

3,6 µg/g TS über 56 Tage wurde festgestellt, dass das Gesamt-Serum-Protein und

die Globulin-Konzentration nach 42 d angestiegen waren. Es gab jedoch keine Aus-

wirkungen auf Leistungsfähigkeit, hämatologische Blutparameter, Körpergewicht,

Milchproduktion und Milchzusammensetzung (KOROSTELEVA et al. 2007). Auch die

in einem weiterem Versuch beschriebene Aufnahme von DON-Gehalt bis zu 190,8

mg/d über 135 Tage (DICOSTANZO et al. 1995) zeigte keinen Einfluss auf die tägli-

chen Zunahme, die Leistungsfähigkeit, klinisch-chemische und hämatologische Pa-

rameter von Ochsen. In einer anderen Arbeit konnte nach Fütterung von 50 % Kraft-

futter mit einer Belastung von 5,3 mg DON/kg TS über einen Zeitraum von 11 Wo-

chen nur de-epoxy DON (≤ 3,2 µg/kg) in der Milch nachgewiesen werden. Ebenso

war dies bei einer Fütterung von 30 % Kraftfutteranteil mit 4,4 mg DON/kg TS und

bei einer Ration mit 60 % Kraftfutteranteil und 4,6 mg DON/kg TS der Fall. Der Über-

gang von DON als DOM-1 in die Milch war unbedeutend (zwischen 0,0001 und

0,0011). DOM-1 wurde in Blut, Zwölffingerdarm, Urin und Kot in höheren Konzentra-

tionen als DON festgestellt (KEESE et al. 2008).

Bei einer einmaligen Verabreichung von 920 mg DON pro Tier (PRELUSKY et al.

1984) an Milchkühe wurde die freie und konjugierte DON-Konzentration in der Milch

mit unter 4 ng/ml im Nachweis angegeben. In einem weiteren Versuch mit einer Do-

sierung von 66 mg/kg TS Futter DON/Tag über 5 Tage (COTE et al. 1986) blieb die

Milchleistung unbeeinflusst, allerdings wurden 26 ng/ml DOM-1 in der Milch nachge-

wiesen. In einer anderen Studie wurde bei 27 Kühen (drei Gruppen T, K, M) der Ef-

fekt von natürlich mit DON und ZON kontaminiertem Futtermittel auf labormedizini-

sche und produktionsbezogene Parameter untersucht. Die Konzentration von DON

lag bei 12,4 mg (Gruppe T), 14,1 mg/kg TS (Gruppe K), 14,3 mg/kg TS (Gruppe M)

und die von ZON bei 0,94 mg/kg TS (T), 0,67 mg/kg TS (K) und 0,68 mg/kg TS (M).

Lediglich die Mittelwerte der Aspartat-Aminotransferase (AST)- und Glutamat-

Literatur

16

Dehydrogenase (GLDH)-Aktivitäten aller Gruppen waren geringgradig erhöht, alle

weiteren Parameter lagen im physiologischen Bereich. Bezüglich der Milchleistung

und Milchbestandteile konnte keine nennenswerter Unterschied zwischen den ver-

schiedenen Versuchsgruppen beobachtet werden (HOCHSTEINER et al. 2000). In

zwei Fütterungsversuchen mit folgenden Dosierungen: 8,21 mg DON/kg und 0,08 mg

ZON/kg TS Futter (MATTHÄUSE et al. 2004) sowie 5 mg DON/kg Futter (88 % TS)

(SEELING et al. 2005a u. 2005b) blieben die Aktivitäten von AST, GLDH, GGT und

die Konzentration von Kreatinin bei den untersuchten Milchkühen unbeeinflusst. In

einer Untersuchung an Kühen nach Gabe von 2,3 und 10 mg DON/kg TS Futter wur-

den keine klinische Veränderungen des histologisch untersuchte Gewebes, der Leu-

kozytenzahl und -differenzierung oder der Konzentrationen von Glucose, Harnstoff,

Kreatinin, Calcium, Phosphat, Natrium und Kalium im Blut sowie keine reduzierte

Trockensubstanzaufnahme festgestellt (NELSON 1984; WHITLOW et al. 1986). In

einem weiteren Fütterungsversuch mit 10 mg DON/kg TS Futter und 0,76 mg

ZON/kg TS Futter an Jungbullen waren die Serumaktivitäten der AST und GLDH

auch unbeeinflusst (DÄNICKE et al. 2002). Dies stimmt mit der Beschreibung von

SEELING et al. (2006 a) überein.

In einem Versuch an Ferkeln, die mit DON-kontaminierten Triticale gefütterte wur-

den, konnten nur geringe Auswirkungen auf die Leberfunktion, klinisch-chemischen

Parameter und die Organ-Histopathologie festgestellt werden (DÄNICKE et al. 2008).

Wiederkäuer gelten als relativ unempfindlich gegenüber DON durch die Fähigkeit

ihrer Mikroorganismen im Pansen, DON zu dem fast ungiftigen de-epoxy-DON

(DOM-1) zu metabolisieren. Es gibt Untersuchungen, die bestätigen, dass keine ne-

gativen Einflüsse von DON sowie bei Nachweisen von de-epoxy-DON auf die Ge-

sundheit und Leistung bestehen (HOCHSTEINER et al. 2000; BAUER 2005; DÄNI-

CKE et al. 2005; KEESE 2008c). Allerdings gibt es bislang keine Studien über Lang-

zeiteffekte moderater DON-Konzentrationen bei Milchkühen. In einem weiteren Füt-

terungsversuch mit 8,21 mg DON/kg TS Futter und 0,08 mg ZON/kg TS Futter waren

die Serumaktivitäten der AST, GLDH und GGT unverändert trotz Nachweis von de-

epoxy-DON im Zwölffingerdarm von 94 % bis 99 % des ursprünglichen DON (SEE-

LING et al. 2005). Dies sind Hinweise auf eine Detoxifizierung von DON im Pansen.

Ähnlich ist das Ergebnis von DÄNICKE et al. (2004) mit 89 % de-epoxy-DON vom

ursprünglichen DON im Zwölffingerdarm.

Literatur

17

2.5.6 Biologische Eigenschaften und Auswirkungen vo n ZON bei Nutztieren

Die Intoxikation mit Zearalenon, das Zearalenon-Syndrom, wird in der Literatur teil-

weise unter anderen Bezeichnungen geführt, so z.B. Hyperöstrogenismus, Östroge-

nismus, Vulvovaginitis, Vulva-Ödem, Östrogen-Syndrom, Pseudobrunst oder F-2 To-

xikose (PALYUSIK 1977; GEDEK 1980). Am empfindlichsten gegenüber Zearalenon

zeigt sich das Schwein, aber auch beim Rind, Geflügel, Pferd und bei Labortieren

konnte durch Zearalenon ein Hyperöstrogenismus ausgelöst werden (DROCHNER

1990; DÄNICKE et al. 2000; ZINEDINE et al. 2007).

2.5.6.1 Wirkungsmechanismus von ZON

Zearalenon und seine Derivate besitzen keine besonders hohe akute Toxizität. Es

handelt sich vielmehr um nichtsteroidale Makrolide, die aufgrund ihrer dem Östrogen

ähnlichen räumlichen Struktur eine kompetitive Bindung mit Östrogenrezeptoren ein-

gehen können (KIANG et al. 1978; KATZENELLENBOGEN et al. 1979), wodurch

das sexualzyklische Geschehen der Tiere beeinflusst wird (KARLSON 1979; KAWA-

BATA et al. 1982; KOLB 1989; COULOMBE 1993; ENGELHARDT 2000; BAUER

2005). Es gelang der Nachweis, dass Zearalenon, α-Zearalenol und ß-Zearalenol auf

diesem Weg spezifisch zur Synthese entsprechender Proteine, führen können (Ab-

bildung 4).

Abb. 4: Schematische Darstellung des Wirkungsmechanismus von Zearalenon (mo-

difiziert nach OLDENBURG et al. 2000).

Literatur

18

Eine unterschiedliche Östrogenrezeptoraffinität wurde für Zearalenon und seine De-

rivate festgestellt. Die relative Bindungsaffinität von α-Zearalenol war 10-20mal stär-

ker als die von Zearalenon, und 100mal stärker als die von ß-Zearalenol. Zearalenon

wiederum hat eine 2-3mal höhere Rezeptoraffinität am Uterus als 17ß-Estradiol

(BLANKENSHIP et al. 1982). Die Effekte auf den Uterus, wie z.B. eine Gewichtszu-

nahme, sind beim Zearalenon etwa 2000fach geringer als bei einer entsprechenden

Estradiolmenge (KIANG et al. 1978).

2.5.6.2 Klinische Auswirkungen von Zearalenon

Die Symptome treten in der Regel fünf bis sieben Tage nach Aufnahme des toxinhal-

tigen Futters auf (BAUER u. GEDEK 1978; BAUER 1982). Beim Rind wurden neben

Futterverweigerung und erheblichem Rückgang der Milchleistung vermehrt Ödeme

des Euters und der Vulva, Vaginitis und zunächst klarer, später trüber und eitriger

Scheidenausfluss, Ovarialzysten, verlängerte Brunst und ein schlechter Kontrakti-

onszustand des Uterus als Symptome beschrieben (VANYI et al. 1974; PALYUSIK

1977; MÜLLER 1978; SCHUH 1981; SCHUH u. BAUMGARTNER 1988; MANSFELD

et al. 1989; KAMPHUES 1991; SCHUH 1996). Bereits eine Zearalenonkonzentration

von 17,3 mg/kg TS Futter konnte bei Rindern verschlechterte Konzeptionsraten, Un-

fruchtbarkeit, ödematisierte Vulven, zystöse Entartungen der Ovarien bzw. Dys-

zyklien und schlaffe Uteri bei Kalbinnen hervorrufen (SCHUH 1981). Fruchtbarkeits-

störungen beim Milchrind und ein Abfall der Milchleistung konnten zudem bei folgen-

den Dosierungen beschrieben werden: Dosis von 1,6 mg ZON/kg TS Futter/d (BAU-

ER et al. 1989), 1 mg ZON/kg TS Futter (SCHWEIGHARDT 1980), 5 und 75 mg/kg

TS Futter (VANYI u. SZAILER 1974) sowie 14 mg ZON/kg TS Futter (KURTZ et al.

1969). Auch eine Gabe von 1,5 mg ZON/kg TS Futter führte zu vorzeitiger Entwick-

lung und Vergrößerung des Euters bei Kalbinnen, Sterilitäten, Vaginitiden, Brunster-

scheinungen, welche nicht mit dem ovariellen Zyklus korrelierten, zu brünstigem

Verhalten im 3. Trächtigkeitsdrittel und zu verlängerten Brunstzeiten (2-5 Tage) bei

einer Kuh- bzw. Kalbinnenherde (COPPOCK et al. 1990). DROCHNER (1990) konn-

te bei Milchkühen, die mit mehr als 100 µg ZON/kg TS Futter gefüttert wurden, eine

Vulva- und Euterhypertrophie und vermehrten Abgang von Brunstschleim feststellen.

Geringe Fusarientoxinkonzentrationen (DON und ZON) im Futter zeigten beim Milch-

rind keine Wirkung auf Leistungsparameter (HOCHSTEINER et al. 2000). Bei höhe-

ren Konzentrationen wurden jedoch negative Auswirkungen auf den Organismus

vermutet und weiterführende Untersuchungen konnten ZON (10 mg/kg TS Heu) für

Literatur

19

Frühaborte bzw. Fruchtresorption verantwortlich machen (KALLELA u. VASENIUS

1982). Die Aufnahme von kontaminiertem Weizen (10 mg DON und 0,76 mg ZON/kg

TS Futter) beeinflusste die Leistung von wachsenden Stieren nicht nachteilig (DÄNI-

CKE et al. 2002). In einem anderen Versuch wurde eine Tiergruppe mit zearalenon-

kontaminiertem Haferschrot (1,25 mg ZON/kg Futter) in einer Menge von 2 kg Fut-

ter/Tag/8 Wochen gefüttert. Die 2.Tiergruppe wurden mit fast ZON-freiem (0,079 mg

ZON/kg Futter) in derselben Menge gefüttert. Tiere der Gruppe 3 bekamen zusätzlich

ein östrogenwirksames Präparat in Form von zwei Applikationen zu je 25 mg Zeranol

im Abstand von 6 Wochen. Die Tiere zeigten sich klinisch unauffällig und wiesen kei-

ne Abweichungen im Brunstzyklus auf. Das Blutbild, die Enzyme und Stoffwechsel-

produkte zeigten in allen Gruppen keine Abweichungen, zudem bestanden keine pa-

thologisch-histologischen Veränderungen am Genitaltrakt (MOESER 2001).

In einer anderen Studie wurden mit 8,21 mg DON/kg TS und 0,09 mg ZON/kg TS

sowie als Kontrolle Weizen mit 0,25 mg DON/kg TS und 51 µg ZON/kg TS keine be-

deutenden Veränderungen festgestellt werden (SEELING et al. 2006a). Die relative

Bindungsaffinität von α-Zearalenol ist 10-20mal stärker als die von Zearalenon und

100mal stärker als die von ß-Zearalenol und hat eine große Bedeutung beim

Schwein (BLANKENSHIP et al. 1982). Bei Färsen, die mit 2 kg Zeralenon-

kontaminiertem Hafer (1370 µg/kg) über einen Gesamtzeitraum von 84 Tagen gefüt-

tert wurden als auch bei Färsen, die mit 25 mg Zeranol-Pellets (α-Zearalanol, ein in

der EU streng verbotener hormoneller Leistungsförderer) gefüttert wurde, konnten

keine klinischen, pathologischen und histologischen Veränderungen am Genitaltrakt

und bei der Milchleistung festgestellt werden. Es zeigte sich, dass etwa 80 % von

ZON im Urin, Muskel- und Lebergewebe als ß-ZOL und der restliche Anteil als α-ZOL

oder andere Metaboliten nachweisbar waren. Im Gegensatz dazu steht das Schwein,

bei dem mehr α-ZOL als ß-ZOL gebildet wird. Diese Ergebnisse ergeben keinen

Hinweis auf einen negativen Einfluss von Zearalenon, α-ZOL, ß-ZOL oder Zeranol

auf die Reproduktion oder die Milchproduktion (KLEINOVA et al. 2002). Der Umbau

zu α-ZOL steigert die Toxizität, da α-ZOL eine höhere Affinität zum Östrogenrezeptor

aufweist als ZON. Demgegenüber scheint ß-ZOL eine geringere oder vergleichbare

Toxizität wie ZON zu besitzen. Ähnlich wird von DÄNICKE et al. (2005) und MEYER

et al. (2002) berichtet, dass ZON mehr zu ß-ZOL als zu α-ZOL bei Wiederkäuer me-

tabolisiert wird, ohne das auffällige Auswirkungen durch ZON, β-ZOL oder α-ZOL

auftreten. In einer Studie von BAUER (2002) wurde festegestellt, dass ZON und sei-

Literatur

20

ne Derivate (α- und ß-ZOL) keine Ursache für auftretende Probleme bei Milchkühen

darstellen. Auch 10 mg DON und 0,76 mg ZON/kg TS Futter beeinflussten die Leis-

tung von wachsenden Mastbullen nicht nachteilig (DÄNICKE et al. 2002), trotz

Nachweis von 24 % ZON, 8 % α-ZOL und 68 % ß-ZOL im Gallensaft. In einem weite-

ren Fütterungsversuch mit 8,21 mg DON/kg TS Futter und 0,08 mg ZON/kg TS Futter

an Kühe waren die Serumaktivitäten der AST, GLDH und GGT unbeeinflusst, trotz

des Nachweises von ZON, α-ZOL und ß-ZOL im Zwölffingerdarm. Zusammenfas-

send lässt sich sagen, dass eine schnellere ruminale Passage von Futter und/oder

ZON als Folge einer erhöhten Futteraufnahme die Metabolisierung von ZON zu ß-

ZOL beeinträchtigen kann. Infolgedessen gelangt ein erhöhter Anteil an ZON und ein

niedriger Anteil der Metaboliten ß-ZOL und α-ZOL in den Zwölffingerdarm (SEELING

et al. 2005), die einen geringen Umfang des Abbaus im Pansen bzw. eine ZON-

Metabolit aus dem entero-hepatischen-Kreislauf vermuten lassen (DÄNICKE et al.

2005). Allerdings gibt es bislang keine Studien über Langzeiteffekte moderater ZON-

Konzentrationen bei Milchkühen.

2.6 Labmagenverlagerung beim Rind

Die Labmagenverlagerung kommt weltweit vor. Vor allem in Regionen mit intensiver

Rinderhaltung tritt diese Erkrankung gehäuft auf. Bei Kühen treten 85-96 % der Fälle

von Labmagenverlagerung linksseitig und 4-15 % rechtsseitig auf (CONSTABLE et

al. 1992; WOLF et al. 2001). Die Labmagenverlagerung ist als multikausale Fakto-

renkrankheit aufzufassen (STAUFENBIEL 1998).

Als mögliche Ursachen gelten die Fütterung, Stress, Stoffwechselstörungen und

Krankheiten anderer Organe. Die Labmagenverlagerung kommt vorwiegend bei Kü-

hen mit hoher individueller Milchleistung im Alter von 4 bis 7 Jahren in den ersten

vier Wochen nach der Abkalbung vor (CONSTABLE et al. 1992; FÜRLL et al. 1996;

WOLF et al. 2001; WITTEK et al. 2005). Stoffwechselstörungen wie die Ketose,

Puerperalstörungen, Metritis, Mastitis und Klauenleiden wurden als Primär- oder Be-

gleiterkrankungen der Labmagenverlagerung festgestellt. Diese können vor der

Labmagenverlagerung, zur gleichen Zeit oder im Anschluss an diese auftreten

(CONSTABLE et al. 1992; FÜRLL u. KRÜGER 1999a; ROHRBACH et al. 1999). Die

Labmagenverlagerung wurde auch im Zusammenhang mit dem Fettmobilisations-

syndrom beobachtet (FÜRLL et al. 2000). Eine besondere Rolle spielt der Verlauf der

Kalbung. Zwillingsträchtigkeiten sowie Schwer- und Totgeburten werden vorbericht-

Literatur

21

lich oft erwähnt (FÜRLL u. KRÜGER 1999a; WOLF et al. 2001). Zudem wird vermu-

tet, dass Endotoxine das Auftreten von Labmagenverlagerungen fördern können, da

Endotoxine die Entleerung des Labmagens beeinträchtigen (VLAMINCK et al. 1985;

FÜRLL u. KRÜGER 1999b; FÜRLL et al. 2000).

Wichtigster Einflußfaktor für die Entstehung einer Labmagenverlagerung ist die Füt-

terung. Besonders gefährdet sind Kühe, die eine Verfettung ante partum aufweisen

und im peripartalen Zeitraum in ein Energiedefizit geraten. Hinzu kommen starker

Geburtsstress und eine gesteigerte Lipolyse, die zur Leberverfettung führt. Dies wie-

derum bewirkt eine reduzierte Neutralisation und Ausscheidung der Endotoxine. In

diesem Zusammenhang läuft weiterhin eine massive Akute-Phase-Reaktion ab.

Letztendlich kommt es zur Entspannung der glatten Muskulatur der Hohlorgane, was

auch am Labmagen zu Motilitätsstörungen führt. Der Labmagen füllt sich mit Gas,

und es kommt zur Labmagenverlagerung. Die Prädispositionsfaktoren bei Kühen

vom Trockenstellen bis zur Erkrankung an LMV sind in der Tabelle 3 und Entstehung

der geburtsnahen LMV in der Abbildung 5 dargestellt (FÜRLL et al. 2001).

Tab. 3: Prädispositionsfaktoren bei Kühen vom Trockenstellen bis zur Erkrankung

an LMV (FÜRLL et al. 2001)

Trockenstehperiode um die Geburt Frühlaktation

• häufig Überkonditio- nierung

bzw.Verfettung • Energieunterversor- gung am Ende der Hochträchtigkeit (↑Ketonkörper, ↑Fettsäuren u.a.) • häufig Zwillings- trächtigkeiten mit höherem Energiebe- darf und subklinischer Ketose

• häufig Wehenschwä- che und Schwerge- burten

• häufig schwere,

männliche Kälber so-wie Zwillinge

• → starker physischer und Stoffwechselstress während der Geburt (starke partusinduzier- te Akute-Phase- Reaktion)

• stärkere postpartale Stressreaktion mit gesteigerter Lipolyse (↑Ketonkörper, ↑Fettsäuren, ↑Carni-

tin, ↓Lipoproteine, ↓Cholesterol, ↓Albumin,

↓2+Kationen) • Leberverfettung und Fettstoffwechselstö- rungen = Fettmobilisations- syndrom

Literatur

22

FFüütterungtterungFFüütterungtterung KuhkomKuhkom--fortfort

↑↑↑↑↑↑↑↑GeburtsstressGeburtsstress

mechanmechan. . EinflEinflüüssesse ↑↑ Gas Gas imim LabmagenLabmagen↓↓ PansenfPansenfüüllungllungArt des Art des LiegensLiegens

L a b m a g e n v e r l a g e r u n gL a b m a g e n v e r l a g e r u n g

g e s t g e s t öö r t e L a b m a g e n e n t l e e r u n gr t e L a b m a g e n e n t l e e r u n g

VerfettungVerfettung vorvor derder KalbungKalbung

MagenMagen--DarmDarm--Kanal:Kanal:

((EndoEndo--) Toxine/) Toxine/

FettsFettsääuren uren ??

↑↑DurchlDurchläässigkeitssigkeit

↑↑VFAVFA--ResorptionResorption

??

EntstehungEntstehung derder geburtsnahengeburtsnahen LabmagenverlagerungLabmagenverlagerung

↑↑LipolysestimulationLipolysestimulation↓Endotoxinausscheidung↑↑↑↑↑↑↑↑ Endotoxin ( N O )Endotoxin ( N O )

MuskelentspannungMuskelentspannung

neg. neg. EnergiebilanzEnergiebilanz

↑↑↑↑↑↑↑↑SympatikotonusSympatikotonus

↓Cai ↑Schließmuskel↓ K, ↓ Mg druck

??

Abb. 5: Entstehung der geburtsnahen Labmagenverlagerung (FÜRLL et al. 2001)

Mykotoxine können das Auftreten von Krankheiten (Ketose, Metritiden, Mastitiden,

Leberverfettung, Labmagenverlagerung) begünstigen (WHITLOW u. HAGLER 2005;

TARR 2006). Mit Mykotoxinen oder anderen Erregern belastetes Futter (schlechte

Qualität) kann zu reduzierter Futteraufnahme führen und begünstigt somit einen

Energiemangel. Dieser führt wiederum zur Fettmobilisation, was das Risiko der Ent-

stehung einer LMV deutlich erhöht.

Material und Methoden

23

3 Tiere, Material und Methoden

3.1 Tiere und Versuchsanordnung

Für die Untersuchungen wurden 61 Milchkühe (1 bis 6 Wochen p.p.) aus dem Pati-

entengut der Medizinischen Tierklinik der Universität Leipzig genutzt. Die Tiere ge-

hörten der Rasse Schwarzbunte (SB) an. Das Alter der Tiere lag zwischen zwei und

acht Jahren. Die Patientenkühe stammten aus 39 Milchviehbetrieben aus dem Ein-

zugsgebiet der Klinik und wurden ausschließlich wegen einer Labmagenverlagerung

(Dislocatio abomasi) mit unterschiedlichen Begleiterkrankungen (Endometritis, Masti-

tis, Enteritis, Peritonitis, Laminitis u.a.) eingewiesen.

Die gesunden Kontrollkühe (n = 13, 2 bis 6 Wochen p.p.) stammten aus zwei Betrie-

ben im Leipziger Umland. Die Kontrollkühe wiesen innerhalb der letzten drei Monate

keine Erkrankungen auf. Die zurückliegende Kalbung verlief komplikationslos und

ohne Nachgeburtsverhaltung. Die Tiere hatten einen Ernährungszustand mit einem

BCS von 2,0 bis 4,0 (EDMONSON et al. 1989). Allen Kühe wurden nach Einlieferung

in die Klinik ein zentraler Venenkatheter (Cavafix Certo Splittocan 338, B. Braun Mel-

sungen AG, Melsungen) in die V. jugularis externa eingesetzt. Für die Mykotoxin-

bestimmungen wurden von 20 Patienten- bzw. 13 Kontrollkühen Blut, Milch, Galle

und Futter sowie von 41 Patientenkühen Blut und Galle entnommen (Tabelle 4).

Tab.4: Verteilung der Patienten- und Kontrollkühe auf die einzelnen untersuchten

Substrate

Tiere Serum Galle Milch Futter

n Patienten 61(41+20) 61(41+20) 20 20

Kontrolle 13 13 13 2

3.2 Methoden

3.2.1 Klinische Untersuchung und Diagnosestellung

Die klinische Untersuchung der Kühe erfolgte nach dem in der Medizinischen Tierkli-

nik der Universität Leipzig etablierten allgemeinen Untersuchungsgang. Die Labma-


24

genverlagerung wurde mittels Perkussions- und Schwingauskultation diagnostiziert

(BAUMGARTNER 2002). Die Bestimmung des Säure-Basen-Status wurde ebenfalls

zur Diagnosesicherung routinemäßig herangezogen. Der Zugang zur Bauchhöhle

erfolgte bei allen an Labmagenverlagerung erkrankten Kühen zur Reposition im Be-

reich der rechten Hungergrube, eine handbreit kaudal der letzten Rippe und eine

handbreit ventral der Processus transversi der Lendenwirbel. Das weitere operative

Vorgehen erfolgte entsprechend der von GABEL u. HEATH (1969) beschriebenen

Methode. Dabei wurden die Organe der Bauch- und Beckenhöhle explorativ unter-

sucht (insbesondere Pansen, Blättermagen, Labmagen, Leber, Gallenblase, Niere,

Uterus), wobei pathologisch veränderte Organbefunde dokumentiert wurden. Die Di-

agnosestellung der Endometritis erfolgte durch Palpation des Uterus und der Ovarien

während der Laparatomie. Dabei wurde auf die Größe, den Inhalt, den Tonus und die

Kontraktilität des Uterus geachtet. Weiterhin wurde vorhandener Vaginalausfluss

nach Menge, Farbe und Geruch beurteilt. Die Untersuchung des Euters bestand in

der Adspektion und Palpation des Euters sowie der grobsinnlichen Untersuchung

des Milchsekrets. Bei jedem erkrankten Tier wurde zudem ein Schalmtest (SCHALM

1960) durchgeführt.

3.2.2 Entnahme von Futter-, Blut-, Milch- und Galle nsaft- Proben

Das Futter aus den Herkunftsbetrieben (totale Mischration je 2 kg) wurde mit den

Patienten geliefert und bei -70°C tiefgefroren. Die Entnahme von Blut erfolgte unter

sterilen Kautelen mit einer Kanüle der Stärke 18 G (Neolus 1½”, 1,2 x 40 mm, TE-

RUMO®, Leuven, Belgien). Zur Blutentnahme wurde die Vena jugularis externa ge-

nutzt. Die Blutzentrifugation erfolgte bei 3800 g über 10 min. Das Serum wurde bei -

20°C tiefgefroren. Für die Milchproben wurden die K ühe ausgemolken und 0,5 l Milch

je Kuh bei -20°C eingefroren. Die Entnahme von Gall ensaft erfolgte bei den Patien-

ten durch Punktion der Gallenblase während der operativen Labmagenreposition.

Hierzu wurde mit einer an einem Schlauch befestigten Kanüle von dorsal in die Gal-

lenblase eingestochen und Gallensaft (5 ml) abgesaugt. Bei den gesunden Kühen

erfolgte die Entnahme durch transkutane Punktion der Gallenblasen unter so-

nographischer Kontrolle 5cm dorsal bis 5cm ventral der Buggelenkslinie im 9. bis 11.

Interkostalraum an der Stelle, wo die Gallenblase sonographisch am besten darge-

stellt werden konnte. Die Kanüle wurde in einem Winkel von 45° in den oben be-

schriebenen Bereich eingeführt.


25

3.2.3 Klinisch-chemische Analysen

Die Bestimmung der klinisch-chemischen Parameter erfolgte im Labor der Medizini-

schen Tierklinik der Universität Leipzig. Für die anschließend dargestellten klinisch-

chemischen Analysen wurden folgende Analysengeräte, Testkits und Material ver-

wendet:

Analysengeräte

-1- = Hitachi 912 Automatic Analyzer, Fa. Roche Diagnostics GmbH, Mannheim

-2- = UNICAM 929 Atomabsorptionsspektrometer (AAS), Fa. ATI UNICAM,

Cambridge, Großbritannien

-3- = Hämatologieautomat Technicon H1, Fa. Bayer Vital GmbH, Fernwald

bzw.Cellcounter Typ Alvet, Fa. möLAB GmbH, Langenfeld

-4- = Analysenautomat ABL 555 Radiometer Copenhagen, Fa. Radiometer GmbH,

Willich

Testkits

(A) = Fa. Roche Diagnostics GmbH, Mannheim

(B) = Fa. Randox Laboratories GmbH, Krefeld

Material

S = Serum V = Vollblut

VK S % = Präzisionskontrollen in der Serie in % (n = 10)

VK T % = Präzisionskontrollen von Tag zu Tag in % (n > 30)

DGKC = Deutsche Gesellschaft für Klinische Chemie

3.2.4 Hämatologische Untersuchung

Die Analyse des Blutbildes erfolgte am Technicon H1 im Labor der Medizinischen

Tierklinik der Universität Leipzig mittels Vollblut.

In Tabelle 5 sind die erfassten Parameter, angewandten Methoden und Variations-

koeffizienten in der Serie von Tag zu Tag zusammengestellt:


26

Tab.5: Klinisch-chemische und hämatologische Parameter, Untersuchungsmethoden und

Geräte sowie Referenzbereiche der Parameter (KRAFT u. DÜRR 2005)

Parameter / Einheit / Material Gerät Methode / Testkit

VK S %

VK T %

Referenzbereich

BHB mmol/l S UV-Methode B 4,31 1,57 < 0,62

FFS µmol/l S Kinetischer UV Test B 0,38 2,57 < 340

Glucose mmol/l S Hexokinase- Methode A 0,65 1,15 2,2-3,3

Cholesterol mmol/l S CHOD-PAP- Methode

A 0,76 1,28 > 2,0

Energie- u. Fettstoffwechsel

Bilirubin µmol/l S

-1-

Methode nach Jendrassik u.

Grof B 0,50 2,14 < 5

GLDH U/l S

UV-Test; optimier-te

Standard-Methode

der DGKC

A 0,50 2,07 < 30

AST U/l S optimierteStandard

Methode der DGKC

A 0,50 2,51 < 80

Leber-/ Muskel-

und

Knochen-

Stoffwechsel

CK U/l S

-1-

NAC-aktivierte, optimierte

Standard-Methode der DGKC

A 0,49 1,64 < 200

Gesamtprotein g/l S Biuret-Methode A 0,35 1,90 60-80

Albumin g/l S mit Bromcre-solgrün A 0,36 0,84 30-39

Harnstoff mmol/l S Kinetischer UV- Test

A 2,63 3,63 3,3-5,0

Eiweißstoff- wechsel

Creatinin µmol/l S

-1-

Methode nach Jaffé A 2,07 3,57 55-150

Ca mmol/l S mit o-Kresolphthalein A 0,41 1,21 2,3-2,8

Pi mmol/l S Molybdat-Reaktion A 0,60 1,75 1,55-2,29

Mg mmol/l S Xylidylblau- Reaktion A 0,98 2,85 0,8-1,3

Na mmol/l S 0,31 0,76 135-157 K mmol/l S 0,59 1,45 3,9-5,2 Cl mmol/l S

ionensensitive Elektrode

0,22 1,12 95-110

Mineral- und

Spurenelement-

Stoffwechsel

Fe µmol/l S

-1-

Bestimmung mit Ferrozin (ohne Enteiweißung)

A 0,60 2,23 13-33

Erythrozyten T/l 0,86 1,72 5,0-10,0

Leukozyten -3-

Optische Zellzäh-lug

bzw. Widerstands-

messung

1,30 2,32 5,0-10,0

Stabkernige neutrophile

Granuloz. 0-0,2

Segmentkernige neutrophile

Granulozyten 1,0-3,5

Lymphozyten 2,5-6,5

Hämatologie

Monozyten

G/l V

Mikroskopische

Zelldifferenzierung im Ausstrich

0,1-0,9 Säure-Basen-

Haushalt pH-Wert V -4- ionensensitive Elektrode 7,36-7,44


27

3.2.5 Trolox Equivalent Antioxidative Capacity (TEA C)

Die Herstellung und Verwendung der Reagenzien sowie die Durchführung der Ana-

lysen erfolgte nach der Methode von MILLER et al. (1996). Die TEAC wurde durch

Messung bei 734 nm am UV/VIS Spektralphotometer DU 640B der Fa. Beckman

Coulter GmbH, Krefeld, ermittelt. Die Methode der Bestimmung der TEAC beruht auf

der Reaktion von Antioxidantien mit dem stabilen grüngefärbten 2,2´-Azino-bis(3-

ethylbenzothiazolin-6-sulfonsäure)-Radikalkation (ABTS�+). Die Antioxidantien bewir-

ken dabei eine Entfärbung der Lösung, die durch photometrische Messung verfolgt

werden kann. In Anwesenheit von Antioxidantien resultiert folglich eine Extinktion-

serniedrigung. Als Standardsubstanz wurde Trolox (6-Hydroxy-2, 5, 7, 8-

tetramethylchroman-2-carbon-säure), ein hydrophiles Vitamin E-Analogon genutzt,

das ebenfalls eine Entfärbung der ABTS�+-Lösung bewirkt. Nach Erstellung einer

Kalibrierkurve durch Messung verschiedener geeigneter Troloxkonzentrationen kann

die durch die Probe verursachte Extinktionserniedrigung der entsprechenden Trolox-

konzentration zugeordnet und das Ergebnis als TEAC angegeben werden.

3.2.6 Bestimmung der Mykotoxine (DON, ZON, DOM-1, α-ZOL, ß-ZOL) mittels

HPLC

Die HPLC (High Performance Liquid Chromatography, Hochleistungs-Säulen-

Flüssig-Chromatographie) ist eine Methode, welche Substanzen trennen und diese

über Standards identifizieren und quantifizieren kann. Die Funktionsweise beruht auf

einem chromatographischen Trennverfahren, bei dem die zu untersuchende Sub-

stanz zusammen mit einem Laufmittel, der „mobilen Phase“ (“Eluent“), durch eine so

genannte Trennsäule quantifiziert wird.

Eine Übersicht der HPLC Bedingungen ist Tabelle 6 zu entnehmen.

3.2.6.1 Bestimmung von Deoxynivalenol und de-epoxy-Deoxynivalenol in Futtermit-

teln, Blutserum, Milch und Gallensaft

Die Bestimmung von Deoxynivalenol und DOM-1 wurde in Futtermitteln, Blutserum,

Milch und Gallensaft nach der Methode von VALENTA et al. (2003) bestimmt. Diese

Methode wird im Folgenden kurz beschrieben. Zum Nachweis von DON und DOM-1

wurden alle Proben, außer den Futtermittelproben, mit ß-Glucuronidase behandelt.

Danach wurden die Proben in einer Immunoaffinitätssäule (IAC) (DONprep, r-

Biopharm) aufgereinigt. Die so entstandenen Eluate wurden mit HPLC bei einer Wel-

lenlänge von 218 nm analysiert. Die HPLC- Analyse wurde auf einer C18-RP-Säule


28

(Phenomenex), mit einem Acetonitril-Wassergemisch (13+87 oder 12,5+87,5) durch-

geführt. Aufgrund der Vorreinigung der Proben mit der Immunoaffinitätssäule konn-

ten gute Nachweisgrenzen erreicht werden. Für Futter lag die Nachweisgrenze bei

0,03 mg/kg, für Serum bei 0,002 µg/ml, für Milch, bezogen auf die Trockenmasse, bei

0,004 µg/g und für Galle bei 0,004 µg/ml.

3.2.6.2 Zearalenon- (α- und ß-Zearalenol) Bestimmung mittels HPLC in Futter, Blut-

serum, Milch und Gallensaft (mod. Zea-Lufa-Methode IAC, HPLC)

Zearalenon, α- und ß- Zearalenol wurden in Futter, Blutserum, Milch und Gallensaft

mit der modifizierten Zea-Lufa-Methode nach UEBERSCHÄR (1999) und DÄNICKE

et al. (2001) bestimmt. Dazu wurden die Futterproben mit ß-Glucuronidase inkubiert.

Serum, Milch und Galle wurde ebenfalls mit ß-Glucuronidase inkubiert und mit der

IAC Easi-Extract™ Zearalenon (Firma r- Biopharm) aufgereinigt. Alle Proben wurden

mit HPLC bei einer Wellenlänge von 238 nm analysiert. Die HPLC- Analyse wurde

ebenfalls auf einer C18-RP-Säule (Phenomenex), mit einem Acetonitril-

Wassergemisch, durchgeführt. Die Nachweisgrenzen lagen für Futter bei 0,3 µg/kg,

für Serum, Milch und Gallensaft bei 2 ng ZON/g, 2 ng α-ZOL/g sowie 5 ng ß-ZON/g.

Tab. 6: Übersicht HPLC Bedingungen für Futtermittel-, Serum-, Milch- und Gallen-

saftanalyse

Futter Serum, Milch, Galle

Säule Aquac C18, 5µm 250x4,6 mm

(Phenomenex)

Synergi Hydro-RP, 4µm,

250x3,0 mm (Phenomenex)

Vorsäule SecurityGurad C18, 5µm,

4,0x3,0 mm (Phenomenex)

SecurityGurad C18 Aq, 4,0x2,0

mm (Phenomenex)

Eluent Acetonitril/ Wasser für

HPLC(13+87oder 12,5+87,5)

Acetonitril/ Wasser für HPLC

(12,0+88,0)

Flussrate 1 ml/min 0,5 ml/min

Aufgabevolumen 50µl 50µl

Detektion DON:DAD,1= 190-300nm.

Quantifizierung bei 218 nm

ZON: UV. 238 nm

DON: 218 nm

ZON: 238 nm


29

3.2.7 Statistische Auswertung

Die statistische Auswertung der Daten erfolgte mit dem Programm SPSS 11.5. Die

Prüfung auf Normalverteilung erfolgte mit dem Kolmogorov-Smirnov-Test. Es wur-

den die Medianwerte und 1. bis 3. Quartile berechnet.

Die Prüfung der Daten auf statistisch signifikante Unterschiede wurde auf Grund der

signifikanten Abweichungen von der Normalverteilung mit dem nicht parametrischen

H-Test nach Kruskal-Wallis durchgeführt. Bei Signifikantem H-Test wurde die Signifi-

kanzprüfung zwischen jeweils 2 Gruppen mit dem Test nach Mann-Whitney durchge-

führt (p≤0,05).

Die grafische Darstellung im Ergebnisteil erfolgte zum überwiegenden Teil mit Box-

Plots. Die untere und obere Grenze der Box repräsentieren das 1. und 3. Quartil. Die

Länge der Box entspricht dem Interquartilbereich, so dass eine Box die mittleren 50

% der Werte einer Gruppe enthält. Die Linie in der Box gibt die Lage des Medians

wieder. Die von der Box weggehenden Linien (Whiskers) reichen jeweils bis zum

letzten Wert, der weniger als einen Interquartilbereich außerhalb der Box liegt. Dabei

ist das 1. Quartil (auch 25. Perzentil) wie folgt bestimmt: 25 % der beobachteten Fäl-

le sind kleiner oder gleich diesem Wert und 75 % (auch 75. Perzentil) der beobachte-

ten Fälle sind größer oder gleich diesem Wert.

Ergebnisse

30

4 Ergebnisse

4.1 Ergebnisse der Mykotoxinanalysen

4.1.1 Patienten (n=61)

Mykotoxine konnten regelmäßig in den Futterproben aus den Herkunftsbetrieben der

Patienten nachgewiesen werden (Tabelle 7), ohne dass grobsinnlichen Veränderun-

gen feststellbar waren.

Tab.7: Mykotoxinkonzentrationen in den Futterproben aus den Herkunftsbetrieben

der Patienten mit LMV (n=20)

DON (mg/kg) ZON (mg/kg)

Grenzwert <5,000 <0,050

Median 0,161 0,00635

1. Quartil 0,086 0,00488

2.Quartil 0,191 0,00785

Die Ergebnisse des Mykotoxinnachweises (DON, DOM-1, ZON, α-ZOL, ß-ZOL) bei

den Patienten mit LMV werden in den Tabellen 8 und 9 präsentiert. In der Milch wa-

ren keine Mykotoxine nachweisbar.

Tab. 8: Anteiliger Mykotoxinnachweis (%) bei Kühen mit LMV in Serum, Gallensaft

und Milch

Proben Tiere positiv Mykotoxinnachweis

Serum 61 5 (8 %)

Gallensaft 61 23 (38 %)

Milch 20 0 (0 %)

Ergebnisse

31

Tab.9: Mykotoxinkonzentrationen bei den Patienten mit LMV in Serum und Gallensaft

(n=25), es wurde nur die Patinten mit positivem Nachweis aufgeführt.

Serum Gallensaft LMV

DON µg/ml

DOM-1 µg/ml

ZON ng/g

α-ZOL ng/g

ß-ZOL ng/g

DON µg/ml

DOM-1 µg/ml

links 0,0 0,0 9,6 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 15,7 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 8,1 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 18,2 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,004 13,1 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 8,6 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 25,1 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,003 35,1 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 5,0 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 5,6 0,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,0 0,0 8,1 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 10,0 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 9,7 0,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,0 0,0 6,1 0,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,0 0,0 21,6 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 13,0 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 38,3 0,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,0 0,002 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,0 0,0 6,8 0,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,002 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 8,4 0,0 0,0 0,0 0,0

links 0,0 0,0 64,2 59,9 37,6 0,0 0,0

links 0,0 0,0 20,9 5,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,0 0,0 41,1 0,0 0,0 0,0 0,0

rechts 0,0 0,009 18,7 7,8 0,0 0,0 0,009

Ergebnisse

32

4.1.2 Gesunde Kühe (n=13)

Die makroskopische Untersuchung der Futterproben ergab keine grobsinnlichen

Veränderungen. Mykotoxine (DON, ZON) konnten regelmäßig in den Futterproben

aus den Herkunftsbetrieben der gesunden Kühe, nicht jedoch im Serum, in der Milch

oder den Gallensaftproben nachgewiesen werden (Tabelle 10).

Tab. 10: Mykotoxingehalt in den untersuchten Futtermitteln aus den Herkunftsbetrie-

ben der gesunden Kühe

Futter DON µg/g ZON ng/g

Betrieb 1 0,272 11,1

Betrieb 2 0,0 7,3

4.2 Klinische Untersuchungsbefunde

Von den in die Studie aufgenommenen Patienten der Medizinischen Tierklinik, Uni-

versität Leipzig, wurden bei 43 Kühen eine LMV nach links und bei 18 Kühen eine

LMV nach rechts diagnostiziert. Am Tag der Aufnahmeuntersuchung zeigten alle Kü-

he (mit oder ohne positiven Mykotoxinnachweis) ein geringgradig bis mittelgradig

gestörtes Allgemeinbefinden, mittelgradige Abmagerung, gering- bis mittelgradig re-

duzierte Futteraufnahme sowie gering- bis mittelgradig reduzierte Pansenbewegun-

gen. Die Atemfrequenz lag bei 24 ± 12/min. Die Klauen waren bei 52 % der Tiere

entzündlich verändert und wiesen gerötete Kronsäume auf. Die Pulsfrequenzen der

Tiere lagen am Tag der Klinikeinweisung im Referenzbereich von 60-80/Minute. Die

durchschnittliche innere Körpertemperatur lag bei allen untersuchten Kühen zu Be-

ginn der Untersuchung im Referenzbereich von 38,3 bis 38,8°C. Die Rektaluntersu-

chungen zeigten, dass die Ovarien palpatorisch ohne besonderen Befund waren. Die

Untersuchung des Euters erfolgte durch Adspektion und Palpation desselben sowie

durch die grobsinnliche Beurteilung des Milchsekrets. Bei jedem Tier wurde ein

Schalmtest durchgeführt, wobei sich folgende Ergebnisse ergaben: 1-3 Plus (subkli-

nisch positiv). Der Kot der Tiere war olivgrün, dünnbreiig bis breiig und hatte den für

einen ruminierenden Wiederkäuer typischen Geruch. Die Ergebnisse der klinischen

Befunde sind in Abbildung 6 dargestellt.

Ergebnisse

33

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

LMV verminderteFA

Klauenrehe Abmagerung Endometritis subklinischeMastitis

Peritonitis Enteritis

positiv _ Mykotoxine

negativ _ Mykotoxine

Abb. 6: Symptome und häufigste nachgewiesene Erkrankungen (%) bei Kühen mit

LMV mit positivem (n=25) und negativem (n=36) Mykotoxinnachweis

Pansenbewegung (PBW): Am Tag der Aufnahmeuntersuchung wurde bei allen Pati-

enten eine gering- bis mittelgradige reduzierte Pansenmotorik festgestellt. Gesunde

Kühen hatten eine signifikant höhere Anzahl an Pansenbewegungen als Kühe mit

LMV und negativem oder positivem Mykotoxinnachweis. Kühe mit LMV und negati-

vem MT hatten des Weiteren eine signifikant höhere Anzahl an PBW als die mit posi-

tivem MT (Abbildung 7).

%

Ergebnisse

34

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

6

5

4

3

2

1

0

Abb. 7: Anzahl der Pansenbewegungen bei Kühen mit LMV mit oder ohne Mykoto-

xinnachweis sowie bei gesunden Kühen (Median, 1. und 3. Quartil)

gestrichelte Linien: Referenzbereich

LMV MT-: Labmagenverlagerung und negativer Mykotoxinnachweis

LMV MT+: Labmagenverlagerung und positiver Mykotoxinnachweis

LMV ZON+: Labmagenverlagerung und positiver Zearalenonnachweis

LMV DON+: Labmagenverlagerung und positiver Deoxynivalenolnachweis

kleine Buchstaben bedeuten signifikante (p≤0,05) Unterschiede

Alle untersuchten Patienten der Medizinischen Tierklinik, die in die Studie aufge-

nommen wurden, hatten eine Labmagenverlagerung. Bei der Entlassungsuntersu-

chung zeigten die Kühe neben einem guten Allgemeinverhalten eine gute Futterauf-

nahme, im Vergleich zur Einweisung erhöhte Milchleistung und physiologischen Kot-

absatz.

Die Krankheitsausgang von 61 Patienten mit LMV und positivem sowie negativem

Mykotoxinnachweis ist in Abbildung 8 dargestellt. Exitus letalis Kühe zeigten haupt-

sächlich Begleiterkrankungen, wie Peritonitis und hochgradige Endometritiden.

Pansenbewegungen pro 3 min.

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

a-b; a-d a-e

Ergebnisse

35

68

1220

22

56

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

LMV links ohneMykotoxin

LMV rechts ohneMykotoxin

LMV links mitMykotoxin

LMV rechts mitMykotoxin

Heilung

Exitus letalis

Abb. 8: Krankheitsausgang bei Kühen mit LMV (links, rechts) und positivem

(25) sowie negativen (36) Mykotoxinnachweis

Ergebnisse

36

4.3 Ergebnisse der klinisch-chemischen Blutuntersuc hung

4.3.1 Gesamteiweiß

Die Medianwerte der Gesamteiweißkonzentrationen aller untersuchten Kühe lagen

innerhalb des Referenzbereiches (68 bis 80 g/l), mit Ausnahme der Kühe mit LMV

und positivem ZON-Nachweis, bei denen das Gesamteiweiß geringgradig unter dem

Referenzbereich lag. Die gesunden Kühe zeigten signifikant höher Gesamteiweiß-

konzentrationen als die Kühe mit LMV, unabhängig davon, ob die Mykotoxinnach-

weise positiv oder negativ waren. Lediglich die Kühe mit LMV und positivem DON-

Nachweis zeigten keine Unterschiede zu den gesunden Kühen (Abbildung 9).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

110

100

90

80

70

60

50

40

Abb. 9: Gesamteiweißkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV und mit positi-

vem oder negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median,

1. und 3. Quartil)






kleine Buchstaben bedeuten signifikante (p≤0.05) Unterschiede

a c b d e

a-c b-c

Gesamteiweiß g/l

Ergebnisse

37

4.3.2 Bilirubin

Die Bilirubinkonzentrationen im Serum lagen bei allen Kühen mit LMV über der

Grenze von 5 µmol/l. Bei den gesunden Kühen war die Konzentration an Bilirubin im

Serum im Referenzbereich. Die Bilirubinkonzentrationen der gesunden Kühe waren

signifikant niedriger als die der Kühe mit LMV. Zwischen den Kühen mit LMV und

positivem bzw. negativem Mykotoxinnachweis bestand kein Unterschied (Abbildung

10).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

Bili

rubi

n (µ

mol

/l) 50

45

40

35

30

25

20

15

10

50

Abb.10: Bilirubinkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV mit positivem oder

negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median, 1. und 3.

Quartil)







Bilirubin µmol/l

a b c

d e

a-c; b-c c-d; c-e

Ergebnisse

38

4.3.3 Kreatinin

Die Medianwerte der Kreatininkonzentrationen lagen bei allen Gruppen innerhalb des

Referenzbereiches (55 bis 150 µmol/l). Die Kreatininkonzentrationen der Kühe mit

LMV und positivem ZON-Nachweis lagen signifikant über denen der gesunden Kühe.

Weitere signifikante Unterschiede waren nicht zu finden. (Abbildung 11).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Abb. 11: Kreatininkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV und mit positivem

oder negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median, 1.

und 3. Quartil)







Kreatinin µmol/l

c-d

a b c d e

Ergebnisse

39

4.3.4 Glucose

Die Medianwerte der Glucosekonzentrationen im Serum waren bei allen untersuch-

ten Patienten am Tag der Aufnahmeuntersuchung oberhalb des Referenzbereiches

von 2,2 bis 3,3 mmol/l. Bei den gesunden Kühen lagen die Glucosekonzentrationen

im Referenzbereich. Es konnte ein signifikanter Unterschied zwischen den Glucose-

konzentrationen bei gesunden Kühen im Vergleich zu Kühen mit LMV eruiert werden.

Es bestand kein signifikanter Unterschied zwischen den Kühen mit LMV ohne Myko-

toxinnachweis und den Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis (Abbildung

12).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

Glu

cose

(m

mol

/l) 14,0

12,0

10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0

Abb. 12: Glucosekonzentrationen im Serum von Kühen mit positivem oder negativem

Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median, 1. und 3. Quartil)







Glucose mmol/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

40

4.3.5 Cholesterol

Bei allen Kühen mit LMV, insbesondere bei Kühen mit positivem ZON-Nachweis, fiel

eine niedrige Cholesterolkonzentration im Serum auf. Zwischen den Cholesterolkon-

zentrationen bestand bei gesunden Kühen im Vergleich zu Kühen mit LMV und posi-

tivem oder negativem Mykotoxinnachweis bzw. positivem ZON-Nachweis ein signifi-

kanter Unterschied. Es bestand kein signifikanter Unterschied zwischen den Kühen

mit LMV ohne Mykotoxinnachweis und den Kühen mit LMV und positivem Mykoto-

xinnachweis (Abbildung 13).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

7,0

6,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0

Abb. 13: Cholesterolkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV mit positivem


und 3. Quartil)

gestrichelte Linie: physiologische (physio.) Untergrenze






Cholesterol mmol/l

a-c; b-c c-d

a b c d e

Ergebnisse

41

4.3.6 Beta-Hydroxybutyrat

Am Tag der Klinikeinweisung konnten bei Kühen mit LMV und positivem Mykotoxin-

nachweis sowie bei Kühe mit LMV und positivem ZON-Nachweis BHB-Konzentration

im Serum bestimmt werden, die oberhalb der physiologischen Obergrenze von <0,62

mmol/l lagen. Bei den Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnachweis, den Kühen mit LMV

und positivem DON-Nachweis sowie den gesunden Kühen lag die BHB- Konzentrati-

on unterhalb der physiologischen Obergrenze. Es konnten keine signifikanten Unter-

schiede zwischen den Gruppen eruiert werden (Abbildung 14).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0

Abb. 14: BHB-Konzentrationen im Serum von Kühen mit positivem oder negativem


gestrichelte Linie: physiol. Obergrenze






BHB mmol/l

a b c d e

Ergebnisse

42

4.3.7 Freie Fettsäuren

Die Konzentrationen der FFS im Serum lagen am Tag der Erstuntersuchung bei allen

Kühen mit LMV im Medianwert oberhalb des Referenzbereiches von <340 µmol/l. Die

gesunden Kühe wiesen signifikant niedrigere FFS-Konzentrationen auf als die Kühe

mit LMV. Zwischen Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV

und positivem Mykotoxinnachweis bestand kein signifikanter Unterschied (Abbildung

15).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

3.500

3.000

2.500

2.000

1.500

1.000

500

0

Abb. 15: FFS-Konzentrationen im Serum von Kühen mit positivem oder negativem








FFS µmol/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

43

4.3.8 Aspartat-Aminotransferase

Die Medianwerte der AST-Aktivitäten lagen am Tag der Aufnahmeuntersuchung bei

allen untersuchten Kühen mit LMV über der Grenze von <80 U/l Serum. Die gesun-

den Kühe wiesen signifikant niedrigere AST-Aktivitäten auf als die Kühe mit LMV. Die

AST-Aktivitäten der Kühe mit LMV und positivem bzw. negativem MT unterschieden

sich nicht signifikant (Abbildung 16).

520132535N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

600

500

400

300

200

100

0

Abb. 16: AST-Aktivitäten im Serum von Kühen mit positivem oder negativem








AST U/l

a-b; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

44

4.3.9 Glutamat-Dehydrogenase

Die Medianwerte der GLDH-Aktivitäten lagen am Tag der Klinikeinweisung bei den

Kühen mit LMV über der physiologischen Obergrenze Grenze von <30 U/l Serum.

Bei den gesunden Kühen lagen die GLDH-Aktivitäten im physiologischen Referenz-

bereich. Die gesunden Kühe zeigten signifikant niedrigere GLDH-Aktivitäten als die

Kühe mit LMV. Zwischen Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnachweis und Kühen mit

LMV und positivem Mykotoxinnachweis trat kein signifikanter Unterschied auf (Abbil-

dung 17).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

350

300

250

200

150

100

50

0

Abb. 17: GLDH-Aktivitäten im Serum von Kühen mit positivem oder negativem








GLDH U/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

45

4.3.10 Gamma-Glutamyltransferase

Die Medianwerte der GGT-Aktivitäten lagen bei allen Gruppen von Kühen mit LMV

am Tag der Erstuntersuchung unter der physiologischen Obergrenze von <50 U/l

Serum. Die gesunden Kühe hatten signifikant niedrigere GGT-Aktivitäten als die Kü-

he mit LMV. Zwischen den Kühen mit LMV und positivem bzw. negativem MT be-

stand kein signifikanter Unterschied. Die GGT-Aktivitäten der Kühe mit LMV und po-

sitivem ZON-Nachweis streuten sehr stark und erreichten maximal 208 U/l (Abbil-

dung 18).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

200

180

160

140

120

100

80

60

40

200

Abb. 18: GGT-Aktivitäten im Serum von Kühen mit positivem oder negativem








GGT U/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

46

4.3.11 Alkalische Phosphatase

Die Medianwerte der AP-Aktivitäten lagen am Tag der Klinikeinweisung bei allen Kü-

hen mit LMV über dem Referenzbereich von 40 bis 122 U/l, mit Ausnahme der Kühe

mit LMV und positivem ZON-Nachweis. Die AP-Aktivitäten der gesunden Kühe lagen

innerhalb des physiologischen Bereiches und waren signifikant niedriger als die der

Kühe mit LMV. Zwischen den Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnachweis und den Kü-

hen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis bestand kein signifikanter Unter-

schied (Abbildung 19).

520132535N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

450

400

350

300

250

200

150

100

500

Abb. 19: AP-Aktivitäten im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positivem oder ne-

gativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median, 1.und 3.

Quartil)







AP U/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

47

4.3.12 Creatinkinase

Die Medianwerte der CK-Aktivitäten der Kühe mit LMV lagen am Tag der Aufnahme-

untersuchung über dem Grenzenbereich von <200 U/l. Die CK-Aktivitäten der ge-

sunden Kühe lagen unterhalb der physiologischen Obergrenze und waren signifikant

niedriger als die der Kühe mit LMV. Bei den Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnach-

weis im Vergleich zu Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis konnte kein

signifikanter Unterschied der CK-Aktivitäten festgestellt werden (Abbildung 20).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

1.500

1.250

1.000

750

500

250

0

Abb. 20: CK-Aktivitäten im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positivem oder

negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median, 1. und 3.

Quartil)







CK U/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

48

4.3.13 Magnesium

Bei der Erstuntersuchung fiel bei allen Kühen mit LMV eine Magnesiumkonzentration

des Median unterhalb des Referenzbereiches (0,90 bis 1,32 mmol/l) auf. Die gesun-

den Kühe zeigten signifikant höher Magnesiumkonzentrationen als die Kühe mit

LMV. Zwischen Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV und

positivem Mykotoxinnachweis bestand kein signifikanter Unterschied in der Magnesi-

umkonzentration (Abbildung 21).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

1,50

1,25

1,00

,75

,50

,25

0,00

Abb. 21: Magnesiumkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positi-

vem oder negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median,

1. und 3. Quartil)







Mg mmol/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

49

4.3.14 Eisen

Die Medianwerte der Eisenkonzentrationenen aller untersuchten Kühe mit LMV lagen

am Tag der Erstuntersuchung innerhalb des Referenzbereiches von 13 bis 33 µmol/l,

jedoch streuten die Werte sehr stark. Die gesunden Kühe weisen signifikant höhere

Eisenkonzentrationen auf als die Kühe mit LMV ohne MT. Bei Kühen mit LMV ohne

Mykotoxinnachweis im Vergleich zu Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnach-

weis konnte kein signifikanter Unterschied der Eisenkonzentration nachgewiesen

werden (Abbildung 22).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

40

35

30

25

20

15

10

5

0

Abb. 22: Eisenkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positivem

oder negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen (Median,

1.und 3. Quartil)







Fe µmol/l

a b c d e

a-c

Ergebnisse

50

4.3.15 Anorg. Phosphat (Pi)

Die Medianwerte der Phosphatkonzentrationen aller untersuchten Kühen mit LMV

lagen am Tag der Erstuntersuchung innerhalb des Referenzbereiches von 1,55 bis

2,29 mmol/l, mit Ausnahme von Kühen mit LMV und positivem DON-Nachweis, de-

ren P-Konzentrationen ggr. unterhalb des Referenzbereiches lagen. Die Phosphat-

konzentrationen der gesunden Kühe waren signifikant höher als die der Kühe mit

LMV und positivem MT bzw. ZON-Nachweis. Kühe mit LMV und negativem MT un-

terschieden sich in ihrer Phosphatkonzentration nicht von denen mit positivem MT

(Abbildung 23).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

3,00

2,50

2,00

1,50

1,00

,50

0,00

Abb. 23: Phosphatkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV sowie mit

positivem oder negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen

(Median, 1. und 3. Quartil)







Pi mmol/l

b-c; c-d

a b c d e

Ergebnisse

51

4.3.16 Trolox Equivalent Antioxidative Capacity

Die Medianwerte der TEAC-Konzentrationen der Gruppen von Kühen mit LMV lagen

am Tag der Erstuntersuchung innerhalb von 200 bis 300 µmol/l. Die TEAC-

Konzentrationen der gesunden Kühe waren signifikant geringer als die der Kühe mit

LMV. Zwischen Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV und

positivem Mykotoxinnachweis konnte kein signifikanter Unterschied in der TEAC-

Konzentration demonstriert werden (Abbildung 24).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

500

400

300

200

100

0

Abb. 24: TEAC-Konzentrationen im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positivem


und 3. Quartil)

gestrichelte Linien: vorläufiger Referenzbereich






TEAC µmol/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

52

4.3.17 Calcium

Die Medianwerte der Calciumkonzentrationen der untersuchten Gruppen von Kühen

mit LMV lagen am Tag der Erstuntersuchung innerhalb des Referenzbereiches von

2,3 bis 2,8 mmol/l. Die Calciumkonzentrationen der gesunden Kühe lagen signifikant

über denen der Kühe mit LMV. Zwischen den Kühen mit LMV und positivem bzw.

negativem MT-Nachweis bestand kein signifikanter Unterschied in der Ca-

Konzentration (Abbildung 25).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

Abb. 25: Calciumkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positivem


und 3. Quartil)







Ca mmol/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

53

4.3.18 Kalium

Am Tag der Erstuntersuchung fiel bei allen Kühen mit LMV eine verringerte Kalium-

konzentration im Vollblut auf. Die Kaliumkonzentrationen der gesunden Kühe lagen

im physiologischen Bereich (3,9-5,2 mmol/l) und waren signifikant höher als die der

Kühe mit LMV. Zwischen den Kühen mit LMV und positivem bzw. negativem MT be-

standen keine Unterschiede in der K-Konzentration (Abbildung 26).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

6,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0

Abb. 26: Kaliumkonzentrationen im Serum von Kühen mit positivem oder negativem








K mmol/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

54

4.3.19 Natrium

Am Tag der Klinikeinweisung war bei den Kühen mit LMV und positivem Mykotoxin-

nachweis sowie den Kühen mit LMV und positivem ZON-Nachweis eine Verringe-

rung der Natriumkonzentration festzustellen. Bei den anderen Gruppen befanden

sich die Konzentrationen des Natriums im Referenzbereich von 135 bis 157mmol/l.

Dabei streuten die Na-Konzentrationen bei den Kühen mit LMV stark. Die Na-

Konzentration der gesunden Kühe war signifikant höher als die der Kühe mit LMV.

Zwischen den Kühen mit LMV und positivem bzw. negativem MT bestanden eine

signifikante Unterschiede in der Na-Konzentration (Abbildung 27).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

165

160

155

150

145

140

135

130

125120

Abb. 27: Natriumkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positivem


und 3. Quartil)







Na mmol/l

a-c; b-c c-d; c-e

a b c d e

Ergebnisse

55

4.3.20 Chlorid

Die Medianwerte der Chloridkonzentrationen lagen am Tag der Aufnahmeuntersu-

chung bei allen Kühen innerhalb des Referenzbereiches (95 bis 110 mmol/l), jedoch

war bei den Kühen mit LMV eine starke Streuung erkennbar. Die niedrigsten Cl-

Konzentrationen lagen bei 64 mmol/l. Die gesunden Kühe zeigten signifikant höhere

Cl-Konzentrationen als die Kühe mit LMV und positivem MT-Nachweis. Zwischen

den Kühen mit LMV und positivem bzw. negativem MT bestand kein signifikanter Un-

terschied in der Cl- Konzentration (Abbildung 28).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

120

110

100

90

80

70

60

Abb. 28: Chloridkonzentrationen im Serum von Kühen mit LMV sowie mit positivem


und 3. Quartil)







Cl mmol/l

b-c; c-d c-e

a b c d e

Ergebnisse

56

4.3.21 Säure-Basen-Haushalt

4.3.21.1 pH-Wert

Am Tag der Erstuntersuchung fiel bei den Kühen mit LMV eine starke Streuung des

Blut-pH-Wertes auf. Der pH-Wert streute zwischen 7,18 und 7,52, wobei ein Großteil

der Kühe mit LMV einen pH-Wert im saueren Bereich aufwies. Bei den gesunden

Tieren lag der Blut-pH-Wert innerhalb des Referenzbereiches von 7,36 bis 7,44. Ge-

sunde Kühe hatten einen signifikant höheren Blut-pH-Wert als Kühe mit LMV und

negativem Mykotoxinnachweis (Abbildung 29).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

7,60

7,50

7,40

7,30

7,20

7,10

Abb. 29: pH- Werte im heparinisiertem Blut von Kühen mit LMV sowie mit positivem


und 3. Quartil)







pH- Wert

a-c

a b c d e

Ergebnisse

57

4.3.21.2 Base Excess (BE)

Die Medianwerte der BE-Konzentrationen aller Gruppen mit LMV mit positivem oder

negativem Mykotoxinnachweis und der gesunden Kühe lagen innerhalb des Refe-

renzbereiches von -2,5 bis +2,5 mmol/l, jedoch streuten die Konzentrationen bei den

Kühen mit LMV sehr stark und lagen im Bereich zwischen -14,4 und 21,5 mmol/l. Der

überweigende Teil der Kühe mit LMV (34 %) zeigten einen negativen Base Execess.

Der Base Execess der Kühe mit LMV und negativem MT war signifikant niedriger als

der der gesunden Kühe (Abbildung 30).

520132536N =

LMV DON +

LMV ZON +

gesund

LMV MT +

LMV MT -

30

20

10

0

-10

-20

Abb. 30: BE-Konzentrationen im heparinisiertem Blut von Kühen mit LMV sowie mit

positivem oder negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen

(Median, 1.und 3. Quartil)







BE mmol/l

a-c

a b c d e

Ergebnisse

58

4.3.22 Ergebnisse der hämatologischen Untersuchunge n

Die Ergebnisse der hämatologischen Untersuchungen sind in Tabelle 11 dargestellt.

Die Zahlen für Leukozyten, Erythrozyten, Hämoglobin, Hämatokrit, Thrombozyten,

Stabkernige Neutrophile, Segmentkernige Neutrophile Granulozyten, Lymphozyten,

Monozyten, Eosinophile und Basophile sind im physiologischen Bereich.

Tab 11: Ergebnisse der Hämatologischen Untersuchung von Kühen mit LMV sowie

mit positivem oder negativem Mykotoxinnachweis und bei gesunden Kühen

(Median, 1. und 3. Quartil)





Ergebnisse

59

statistische

Maßzahlen

LMV MT- LMV

MT+

gesund LMV

ZON +

LMV

DON +

n (n) (36) (25) (13) (20) (5)

Leukozyten

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

7,00

(6,00 – 10,8)

6,60

(5,25 – 8,90)

7,10

(6,65 – 10,9)

6,45

(5,22 – 8,50)

8,70

(5,55 – 11,2)

Erythrozyten

T/l

Median

(1.-3. Quartil)

6,04

(5,66 – 6,86)

6,24

(5,77 – 7,02)

5,61

(5,22 – 6,33)

6,22

(5,87 – 7,00)

6,97

(4,87 – 7,26)

Hämoglobin

mmol/l

Median

(1.-3. Quartil)

6,65

(6,20 – 7,57)

7,10

(6,55 – 7,50)

5,80

(5,30 – 6,50)

7,00

(6,62 – 7,45)

7,20

(5,00 – 7,80)

Hämatokrit

l/l

Median

(1.-3. Quartil)

0,28

(0,27 – 0,32)

0,29

(0,27 – 0,32)

0,25

(0,23 – 0,28)

0,29

(0,27 – 0,32)

0,30

(0,23 – 0,32)

Thrombozyten

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

383

(302 – 542)

454

(360 – 582)

501

(337 – 711)

459

(356 – 585)

383

(365 – 584)

Stabkernige

Neutrophile

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

0,24

(0,02 – 1,07)

0,12

(0,00 – 0,81)

0,12

(0,00 – 0,25)

0,13

(0,02 – 0,76)

0,09

(0,00 – 1,94)

Segmentkernige

Neutrophile

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

3,28

(2,42 – 6,93)

3,36

(1,47 – 4,59)

3,26

(2,74 – 3,98)

3,70

(1,42 – 4,60)

3,11

(1,69 – 6,55)

Lymphozyten

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

2,29

(1,82 – 3,04)

2,39

(1,83 – 3,48)

2,59

(2,32 – 3,51)

2,40

(1,82 – 3,48)

2,39

(1,74 – 4,07)

Monozyten

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

0,62

(0,36 – 0,90)

0,54

(0,37 – 0,86)

0,70

(0,51 – 1,03)

0,53

(0,34 – 0,88)

0,73

(0,27 – 1,60)

Eosinophile

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

0,00

(0,00 – 0,06)

0,00

(0,00 – 0,09)

0,21

(0,10 – 0,59)

0,00

(0,00 – 0,09)

0,05

(0,00 – 0,11)

Basophile

G/l

Median

(1.-3. Quartil)

0,00

(0,00 – 0,00)

0,00

(0,00 – 0,00)

0,00

(0,00 – 0,00)

0,00

(0,00 – 0,00)

0,00

(0,00 – 0,03)

Diskussion

60

5 Diskussion

5.1 Ergebnisse der Mykotoxinanalysen

5.1.1 Patienten

Ziel dieser Arbeit war es, von klinisch gesunden Kühen und Kühen mit Labmagenver-

lagerung Futter, Blut, Milch und Gallensaft auf die Rückstände von DON, ZON sowie

deren Metaboliten zu untersuchen und ihre Beziehungen zur Tiergesundheit zu

überprüfen.

Zur Untersuchung von Futtermitteln auf Mykotoxinbelastung stehen zum einen che-

misch-physikalische Methoden, wie die Dünnschicht-Chromatographie oder die

Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) sowie immunologische Methoden,

wie der Enzymimmunoessay (ELISA), zur Verfügung (BAUER et al. 2000). Der ELI-

SA ist vor allem im Rahmen von Screeninguntersuchungen bei stark kontaminierten

Einzelfuttermitteln sinnvoll und liefert ein qualitatives, jedoch nur eingeschränkt quan-

titatives Ergebnis (SATOR u. SOMMER 2003; SIEVERERDING 2003). Im Vergleich

zum ELISA ist die HPLC ein sehr kosten- und zeitaufwendiges Verfahren mit hohem

apparativem Aufwand, das jedoch eine höhere Sensitivität und Spezifität aufweist

(BAUER et al. 2000; PAPADOPOULOU-BOURAOUI et al. 2004). Mit dieser Methode

können DON wie auch ZON und deren Derivate bestimmt werden (KOCH 2004;

ZHENG et al. 2005; KRSKA et al. 2008). Überdies ermöglicht sie eine genaue Quan-

tifizierung des Mykotoxingehaltes einer untersuchten Probe. Die HPLC gilt als Refe-

renzverfahren. Proben, die im ELISA-Test positiv sind, sollten zur Ermittlung des ge-

nauen Toxingehaltes mittels HPLC-Verfahrens nachuntersucht werden (SATOR u.

SOMMER 2003). Für die vorliegende Untersuchung wurde daher die HPLC als Ana-

lysemethode gewählt.

Die in der vorliegenden Untersuchung ermittelten DON- und ZON-Konzentrationen in

einer Teilstichprobe des Futters von 20 Patienten (Tabelle 7) liegen unter den

Grenzwerten (EU 2006) und entsprechen einer durchschnittlichen Kontamination,

wie sie regelmäßig nachgewiesen werden kann. In der Regel liegen die Gehalte in

einer Größenordnung von Mikro- bis Milligramm pro Kilogramm (BAUER et al. 2000).

Daher kann anhand der Grenzwerte, die nach dem derzeitigen Kenntnisstand fest-

Diskussion

61

gesetzt wurden, nicht von einer übermäßigen Belastung der Tiere durch das Futter

ausgegangen werden.

Für die Gewinnung von Gallensaft am lebenden Tier bietet sich die Möglichkeit der

Probennahme durch Punktion der Gallenblase während einer Laparotomie mit Lab-

magenreposition an. Durch die transkutane Punktion unter Ultraschallkontrolle lässt

sich ebenfalls Gallensaft gewinnen, insbesondere wenn die Gallenblase leicht ge-

staut ist (BRAUN u. GERBER 1992). Bei gesunden Kühen ist das jedoch selten der

Fall, was die Punktion der Gallenblase mitunter erschwert. Bei kranken Kühen mit

Störungen im Gastrointestinaltrakt, wie der Labmagenverlagerung, hingegen ist sie

infolge der Gallenstauung bei reduzierter Verdauungstätigkeit meist umfangsver-

mehrt und somit gut darstellbar und punktierbar (DELLING 2000).

Wie in den Tabellen 8 und 9 dargestellt, gelang der Mykotoxinnachweis am häufigs-

ten in der Gallenflüssigkeit, während im Serum nur bei 8 % der Tiere Mykotoxine

nachweisbar waren. In der Milch wurden keine Mykotoxine nachgewiesen. Im Allge-

meinen ist die Ausscheidung der Mykotoxine über die Milch ohnehin gering, selbst

wenn Veränderungen in der Blut-Milch- Barriere durch systemische oder vor allem

lokale Infektionen (Mastitis) vorhanden sind (FINK-GREMMELS 2008a). COTE

(1986) berichtete, dass bei einer Dosis von 66 mg DOM/kg Futter über 5 Tage 26

ng/ml DOM-1 in der Milch nachgewiesen werden konnten. Dies stimmt mit der Be-

schreibung von KEESE et al. (2008) überein. KEESE et al. (2008) konnten mit einer

Belastung von 5,3 mg DON/kg TS über einen Zeitraum von 11 Wochen nur de-epoxy

DON (≤ 3,2 µg/kg) in der Milch nachweisen. Bei Dosierungen von 50 sowie 165 mg

ZON/kg Futter über 21 Tage konnten ZON und seine Derivate α- und ß-ZOL in der

Milch nachgewiesen werden (PRELUSKY et al. 1990; GAREIS u. WOLFF 2000).

Dies stimmt mit der Beschreibung von SEELING (2005) überein.

In den hier aufgeführten Quellen lagen die aufgenommenen Mykotoxinmengen um

ein Vielfaches über denen, die von den in der vorliegenden Untersuchung untersuch-

ten Rindern über das Futter hätten aufgenommen werden können. Als weiterer Fak-

tor kommt hinzu, dass Mykotoxine ungleichmäßig im Futter verteilt sein können und

somit die Aufnahme je nach verfütterter Partie noch geringer sein kann. Dies kann

von BAUER et al. (2000) bestätigt werden. Ähnliche Resultate ergaben die Ergebnis-

se der Arbeitsgruppen um TRENHOLM (1985), COTE (1986), CHARMLEY (1993),

DÄNICKE et al. (2002, 2005) sowie KOROSTELEVA et al. (2007). Überdies zeigten

die Patienten, wie aus den reduzierten Pansenbewegungen (Abbildung 7) geschlos-

Diskussion

62

sen werden kann, ohnehin eine reduzierte Futteraufnahme, bei der davon auszuge-

hen ist, dass sie auf Grund der Erkrankung bereits im Herkunftsbetrieb bestanden

hat.

Manche Mykotoxine, wie ZON, reichern sich im Körper und besonders auch im Gal-

lensaft an. Der Vorteil einer Gallensaftuntersuchung ist, dass man die Belastung über

einen längeren Zeitraum zurück feststellen kann. DON hingegen unterliegt im Körper

einer schnellen Umwandlung (PING et al. 1992; DÄNICKE et al. 2005; SEELING et

al. 2006b; FINK-GREMMELS 2008b) und ist deshalb für einen Nachweis in der Galle

weniger gut geeignet als ZON. Zu beachten ist, dass durch die Ein- und Auslagerung

von Mykotoxinen in Fettdepots und durch die Eindickung des Gallensaftes einige

Stunden nach der Futteraufnahme die Mykotoxingehalte in der Galle stark schwan-

ken (BAUER et al. 2000). Wie aus Tabelle 9 ersichtlich, war in der vorliegenden Un-

tersuchung ZON öfter als DON, DOM-1, α-ZOL sowie ß-ZOL nachweisbar, jedoch

lagen selbst hier die Konzentrationen an der Nachweisgrenze (Abschnitt 3.2.6.1 und

3.2.6.2) (UEBERSCHÄR 1999; DÄNICKE et al. 2001; VALENTA et al. 2003). Über-

dies ist die DON-Konzentration im Gallensaft von der DON-Aufnahme abhängig.

Dies stimmt mit den Beschreibungen anderer Autoren (SEELING et al. 2006b; KEE-

SE et al. 2008) überein.

In Serum war de-epoxy DON öfter als DON nachweisbar jedoch lagen die Konzent-

rationen wiederum an der Nachweisgrenze (Tabelle 9). Im Blut beeinflusst der Zeit-

abstand nach der letzten Futteraufnahme das Ergebnis, weil einige Mykotoxine im

Körper einer schnellen Umwandlung unterliegen (DÄNICKE et al. 2005; SEELING et

al. 2006b; FINK-GREMMELS 2008b).

Somit sind der seltene Mykotoxinnachweis in den untersuchten Medien und die nied-

rigen nachgewiesenen Konzentrationen in der vorliegenden Untersuchung auf die

durch verschiedene Faktoren begründete geringe Mykotoxinaufnahme zurückzufüh-

ren.

5.1.2 Gesunde Kühe

Auch in den beiden Betrieben, aus denen die Kontrolltiere stammten, wurden DON

und ZON im Futter nachgewiesen (Tabelle 10). Auch hier sind die Konzentrationen

sehr gering und liegen unter den Grenzwerten (EU 2006). Die Konzentrationen in

den Futtermitteln sind zwar geringer als der Median der Patientenbetriebe (Tabelle

7), dennoch kommen auch in diesen Betrieben Labmagenverlagerungen vor. Die

Diskussion

63

Tatsache, dass bei keiner der gesunden Tiere in den drei Körperflüssigkeiten die un-

tersuchten Mykotoxine nachgewiesen wurden, könnte als Hinweis darauf gewertet

werden, dass die Anreicherung von Mykotoxinen im Körper mit der Labmagenverla-

gerung in Verbindung steht. Jedoch sind in den Kontrollbetrieben die Tiere mit Lab-

magenverlagerung nicht untersucht worden, so dass eine solche Schlussfolgerung

nicht überprüft werden kann.

5.2 Klinische Untersuchungsbefunde und Krankheitsau sgang

Der Krankheitsausgang von 61 Patienten mit LMV und positivem sowie negativem

Mykotoxinnachweis ist in Abbildung 8 dargestellt. Sowohl bei den klinischen Sym-

ptomen (Abbildung 6), wie auch beim klinischen Ausgang gab es keine gesicherten

Unterschiede zwischen mykotoxinbelasteten und –unbelasteten Kühen. Die Kühe mit

Exitus letalis zeigten schwere Begleiterkrankungen, wie Peritonitis oder hochgradige

Endometritiden mit hochgradigen hämatologischen sowie klinisch-chemischen Ab-

weichungen im Blut, wie sie für Labmagenverlagerungen typisch sind (SCHREIBER

2006). Mykotoxine konnten somit in dieser Untersuchung weder für spezifische Sym-

ptome, noch für den Krankheitsausgang, d.h. Heilung oder Exitus letalis, verantwort-

lich gemacht werden. Dies wurde ebenfalls von PRELUSKY et al. (1990),

HOCHSTEINER et al. (2000), KOROSTELEVA et al. (2007) beobachtet. Für die Er-

klärung muss bedacht werden, dass die DON- und ZON-Belastungen im Futter ge-

ring waren (Tabelle 7) und die Aufnahme durch weitere Faktoren (Abschnitt 5.1.1)

vermindert wurde.

Die gering- bis mittelgradig reduzierte Futteraufnahme in den vorliegenden Ergebnis-

sen steht so wahrscheinlich in Zusammenhang mit der Allgemeinerkrankung und der

Verdauungsstörung in Form einer LMV. Eine reduzierte Futteraufnahme kann auch

eine Folge von Mykotoxinbelastung sein (PRELUSKY et al. 1990; SCHUH 1996;

DUARTE 2003). In den vorliegenden Ergebnissen ist dies jedoch nicht der Fall, weil

die Kühe, mit oder ohne positiven Mykotoxinnachweis, nach Reposition des verlager-

ten Labmagens eine verbesserte Futteraufnahme gezeigt haben (Abschnitt 4.2).

Es wurde bei 52 % der Kühe mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis sowie 50 %

der Patienten mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis eine Klauenrehe festge-

stellt.

Hauptursachen der Klauenrehe in der Milchviehhaltung sind Fütterungsfehler und

überhöhte mechanische Belastung. Infektionsbedingte Vergiftungserscheinungen

Diskussion

64

(Endotoxine) und Nachwirkungen von Stoffwechselstörungen sind weitere krank-

heitsauslösende Faktoren. Aus Sicht der Fütterung sind vor allem ein hoher Rations-

anteil leichtfermentierbarer Kohlenhydrate und eine damit verbundene azidotische

Stoffwechsellage problematisch. Hohe Säurebildung und fehlende Puffersubstanz

führen zu einem sinkenden pH-Wert im Pansen. Nachfolgend steigt die Milchsäure-

produktion an. Dadurch werden Pansenmikroben und Pansenwand angegriffen und

Endotoxine freigesetzt. Histamine und andere Gefäß verändernde Substanzen ge-

langen nachfolgend verstärkt in das Gefäßsystem und verursachen eine entzündli-

che Veränderung der Lederhaut (WEAVER 1997; KOFLER 2001). Ebenfalls Leber

schädigend wirkt sich eine hohe ruminale Stickstoffbilanz aus. Diese kann vor allem

in Betrieben mit hohem Gras- bzw. Leguminosenanteil in der Futterration als Ursa-

che der Klauenrehe ausgemacht werden. Infektionen wie z.B. Mastitis oder Metritis

können direkt durch die Freisetzung von Giftstoffen (KOFLER 2001) oder indirekt

durch eine mangelhafte Rauhfutteraufnahme und selektives Fressen der Kuh eine

Klauenrehe auslösen. Aus Sicht der Haltung sind vor allem eine zu geringe Durch-

blutung der Klauenlederhaut auf Grund von Bewegungsmangel und Mängel in der

Ausführung der Laufflächen als die Klauenrehe begünstigende Faktoren anzusehen

(NOCEK 1997). Verstärkte Lipolyse und Endotoxin-Freisetzung bzw. eine verminder-

te Endotoxin- Clearance können auch eine Ursache sein (FÜRLL 2000).

Einen weiteren Einfluss auf die Klauenrehe können auch indirekt Mykotoxine haben.

Diese bewirken eine Schädigung der Mikrobenflora des Pansens.

Am Tag der Aufnahmeuntersuchung wurde bei 40 % der Kühe mit LMV und positi-

vem Mykotoxinnachweis sowie bei 39 % der Kühe mit LMV und negativem Mykoto-

xinnachweis eine Endometritis beobachtet. Dieser relativ hohe Anteil an Kühen, die

eine Endometritis hatten, könnte durch den verringerten Rohfaser-Gehalt in der Fut-

terration bedingt sein, der aufgrund einer azidotischen Belastung zu einer verminder-

ten Abwehrleistung des Tieres führt (HOOPS 2007). In den vorliegenden Ergebnis-

sen wurde nach lokaler sowie systemischer antibiotischer Behandlung der Endo-

metritis eine deutliche Besserung der Gebärmutterentzündung beobachtet.

Bei der Aufnahmeuntersuchung wurde bei 16 % der Patienten mit LMV und positi-

vem Mykotoxinnachweis und bei 14 % der Patienten mit LMV und negativem Myko-

toxinnachweis eine Mastitis festgestellt. Der verminderte Anteil der strukturwirksa-

men Rohfaser und eine Erhöhung des Anteils an Kraftfutter in der Futterration im

Sommer führt zu einer verminderten Wiederkauaktivität und damit zu einer verringer-

Diskussion

65

ten Speichelproduktion. Durch die geringere Pufferkapazität im Pansen besteht das

Risiko einer subklinischen Pansenazidose (ENEMARK et al. 2002). Die azidotische

Belastung bedingt dann eine verminderte Futteraufnahme und eine ketotische Stoff-

wechsellage. Durch die azidotische Stoffwechsellage wird besonders die Phagozyto-

seaktivität der Leukozyten im Blut sowie der Alveolarmakrophagen im Euter vermin-

dert (LACHMANN 1981). Dies führt zu einer verminderten Abwehrleistung des Kör-

pers bzw. Eutergewebes, was wiederum die Entstehung einer Mastitis begünstigt.

Zusätzlich kann sich die Belastung der Kühe durch hohe Umgebungstemperaturen

im Sommer mit Werten bis zu 35 °C negativ auf die F utteraufnahme ausgewirkt ha-

ben (SHALIT et al. 1991; FÜRLL 2002a). LOTTHAMMER et al. (1988) beobachteten

auch einen ungünstigen Einfluss von azidotischen Zuständen auf die Eutergesund-

heit. In den eigenen Untersuchungen ist es jedoch nicht der Fall, dass die Mykotoxi-

ne eine Rolle spielen, weil die Kühe, sowohl mit als auch ohne Mykotoxinnachweis,

nach Behandlung des Euters eine Verbesserung gezeigt haben.

Bei 7 % der Patienten mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis und 5 % der Pati-

enten mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis wurde eine Diarrhoe festgestellt.

Die häufigste Ursache für eine Diarrhoe sind die Fehler in der Fütterung (kaltes oder

schwer verdauliches Futter, plötzlicher Futterwechsel, unregelmäßige Fütterung,

Überfütterung u.a.).

Weitere Ursachen sind Überanstrengung, Fremdkörper, bestimmte Giftstoffe, Auf-

nahme von speziell auf den Magendarmtrakt wirkende Krankheitserreger wie Darm-

parasiten, bestimmte Vieren, Darmbakterien bzw. Bakterientoxine und Pilze bzw.

Mykotoxine (BAUMGARTNER 2000).

Hier ist es jedoch eher unwahrscheinlich, dass die alle Kühe nach der Reposition und

Behandlung der Labmagenverlagerung physiologischen Kotabsatz zeigten.

Die Anzahl der Pansenbewegungen gilt als indirekter Marker für die Futteraufnahme

und die Verdauungsfunktion. Bei Kühen mit Labmagenverlagerung wird häufig eine

Pansenatonie diagnostiziert, wobei die Angaben zwischen 46 % (SATTLER u.

FÜRLL 2004), 25 % (MÜLLER 1992) und 40 % der Tiere mit LMV (DIRKSEN 1961)

variieren. Andere Quellen verweisen auch auf die puerperale Septikämie (FÜRLL u.

FÜRLL 2006) sowie Endotoxämie (EADES 1997), die zu Pansenatonie führen kön-

nen. In den vorliegenden Untersuchungen wurde bei 88 % der Patienten mit LMV

und positivem Mykotoxinnachweis und bei 67 % der Patienten mit LMV und negati-

vem Mykotoxinnachweis im Vergleich zu gesunden Kühen eine signifikant niedrigere

Diskussion

66

Anzahl an Pansenbewegungen festgestellt (Abbildung 7). Kühe mit LMV und negati-

vem Mykotoxinnachweis hatten des Weiteren eine signifikant höhere Anzahl an Pan-

senbewegungen als die mit positivem Mykotoxinnachweis (Abbildung 7). Ähnliche

Resultate zeigten Arbeiten von MANSFELD (1989) sowie SCHUH und BAUM-

GARTNER (1988). Auf der einen Seite erklärt sich der relativ hohe Anteil von Kühen

mit Pansenatonie durch die massiv ausgeprägten Energiestoffwechselstörungen mit

hepatischer Lipidose und zusätzlichen Puerperalstörungen in Form einer Endometri-

tis. Laut den Angaben von REHAGE et al. (1996) leiden etwa 50 % der an einer

Labmagenverlagerung erkrankten Kühe zusätzlich an einer Begleiterkrankung, wobei

die Endometritis an erster Stelle steht. Auf der anderen Seite wird berichtet, dass der

Abbau von Mykotoxinen eine Pansenatonie bedingen kann. Die Pansenflora stellt für

die Toxine der Schimmelpilze eine entgiftende Barriere dar (DÄNICKE et al. 2005;

FINK-GREMMELS 2008a, 2008b). Dabei werden die genannten Mykotoxine insbe-

sondere durch Infusorien zu weniger giftigen Stoffwechselprodukten umgebaut

(KING et al. 1984; SWANSON et al. 1987; BAUER 2005; WILKENS 2005). DON und

ZON können die Stoffwechselleistungen der Pansenbakterien und –protozoen

nachteilig beeinflussen und somit den Vormagenstoffwechsel der Kühe beeinträchti-

gen (DUARTE 2003, FINK-GREMMELS 2008b). In den vorliegenden Untersuchun-

gen erklärt sich die reduzierte Pansenbewegung durch Verdauungsstörungen in

Form von LMV und nicht durch die Mykotoxinbelastung, weil nach Reposition des

Labmagens alle Kühe eine gute Pansenmotorik entwickelten (Abschnitt 4.2).

Zearalenon und seine Derivate verursachen durch ihre östrogene Wirkung haupt-

sächlich Fruchtbarkeitsprobleme bei Zuchttieren. Bei Aufnahme von ZON wiesen

Milchkühe, die mit fusarienkontaminiertem Getreide gefüttert wurden, Vaginitis, ver-

längerte Brunst, Aborte und blutige Diarrhöe auf (ZEPAUER et al. 1985; MANSFELD

et al. 1989; DROCHNER 1990). In den vorliegenden Ergebnissen bei Patienten mit

positivem Nachweis von ZON und seinen Metaboliten α- und ß-ZOL konnten keine

entsprechenden Veränderungen am Genitaltrakt festgestellt werden (Abschnitt 4.2).

Dies spricht dafür, dass hier die DON- und ZON-Konzentrationen zu gering im Futter

waren. Diese Ergebnisse entsprechen denen von WEAVER et al. (1986b),

HOCHSTEINER et al. (2000), DÄNICKE et al. (2002) und KLEINOVA (2002).

Als Ursache für die geringen oder nicht nachweisbaren Beziehungen zwischen My-

kotoxinrückständen in den Futterproben und den hier erhobenen klinischen Befunden

ist einerseits zu berücksichtigen, dass die DON- und ZON-Konzentrationen in den

Diskussion

67

Futterproben sehr gering waren (Tabellen 7 und 10), andererseits, dass die Mykoto-

xine DON und ZON durch die Pansenmikroorganismen entgiftet werden (ROTTER et

al. 1996; VALENTA u. VEMMER 1996; DÄNICKE et al. 2005). Zur Darstellung von

Zusammenhängen eignet sich am besten Gallensaft für den Nachweis von ZON, α-

ZOL sowie ß-ZOL. Dies stimmt mit Untersuchungen von KLEINOVA et al. (2002),

BAUER (2002), DÄNICKE et al. (2002), MEYER et al. (2002) überein.

Mykotoxine können indirekt zu einer LMV bei Kühen beitragen. Aufgrund der

schlechten Futterqualität kann ein Energiedefizit entstehen. Durch eine hohe Milch-

einsatzleistung mit einem entsprechenden Energiedefizit mobilisieren die Kühe Kör-

perfett aus den Depots. Ein unzureichender Energiegehalt in der Ration verschärft

die Situation und fehlende Futterstruktur wirkt zusätzlich krankheitsauslösend für

LMV (DIRKSEN 1961; FÜRLL et al. 2000). Abschließend kann in diesen Untersu-

chungen in Übereinstimmung mit BÖHM (1992), SABATER et al. (2004), SEELING

et al. (2006b) sowie KEESE et al. (2008, 2008a, 2008b) bestätigt werden, dass die

DON- und ZON-Belastungen in geringen Konzentrationen beim Milchrind keine be-

sondere Gefahrenquelle darstellen, da diese Mykotoxine von der Pansenflora offen-

sichtlich metabolisiert werden, wenn die Haltungs- und Fütterungsbedingungen opti-

mal gestaltet werden.

5.3 Klinisch-chemische Parameter

In den vorliegenden Ergebnissen waren in den klinisch-chemischen Parametern kei-

ne signifikanten Unterschiede zwischen Kühen mit LMV mit oder ohne Mykotoxin-

nachweis festzustellen. Mögliche Erklärungen dafür sind die geringe Mykotoxinbe-

lastung in den Futterproben sowie die Metabolisierung der Mykotoxine im Pansen.

5.3.1 Energiestoffwechsel

5.3.1.1 Beta-Hydroxybutyrat-Konzentrationen

Die Medianwerte der BHB-Konzentrationen befanden sich in den Gruppen der Kühe

mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis, der Kühe mit LMV und positivem DON-

Nachweis und der gesunden Kühe innerhalb des Grenzwertes von <0,62 mmol/l

(FÜRLL 2005b). Bei Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis und bei Kü-

hen mit LMV und positivem ZON-Nachweis lagen sie oberhalb des Grenzwertes

(Abbildung 14). Zwischen allen Gruppen war kein signifikanter Unterschied der BHB-

Konzentrationen nachzuweisen. Die erhöhten BHB-Konzentrationen sind auf die

Diskussion

68

Energiemangelsituation infolge Geburtsbelastung und einsetzender Milchleistung

zurückzuführen (TEUFEL 1999). Auch CITIL (1999) beschreibt eine erhöhte BHB-

Konzentration bei Kühen mit LMV. Verringerte Futteraufnahme verschiedener Ätiolo-

gie führt zu einem Mangel an glukoplastischen Substanzen und zur Fettmobilisation,

die eine Ketose zur Folge haben kann. Somit ist generell auch eine Beteiligung der

Mykotoxine am Ketosegeschehen durch die negative Beeinflussung von Pansenflora

und Pansenmotorik denkbar. Durch diese wird die Futteraufnahme verringert, so

dass die Tiere in eine negative Energiebilanz geraten können (TEUFEL 1999; BU-

SATO et al. 2002).

5.3.1.2 Glucosekonzentrationen

Die Medianwerte der Glucosekonzentrationen lagen in den vorliegenden Untersu-

chungen bei allen Patienten (Kühe mit LMV und mit positivem und negativem Myko-

toxinnachweis), mit Ausnahme der gesunden Kühe, oberhalb des Referenzbereiches

von 2,22-3,30 mmol/l (FÜRLL 2005b). Es gab keinen signifikanten Unterschied zwi-

schen Kühen mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis sowie Kühen mit LMV und

positivem Mykotoxinnachweis. Zwischen gesunden Kühen und Kühen mit LMV be-

stand ein signifikanter Unterschied (Abbildung 12). Dies stimmt mit den Beschrei-

bungen anderer Autoren überein (BOLAND et al. 1994; DICOSTANZO et al. 1996;

HOCHSTEINER et al. 2000; MOESER 2001; KLEINOVA et al. 2002). Auch sie konn-

ten keinen Einfluss von DON, ZON und deren Derivaten auf die Glucosekonzentrati-

on im Serum feststellen. Hohe Glucosekonzentrationen lassen sich zum einen durch

den Transportstress, zum anderen durch eine beginnende Endotoxämie erklären

(LING et al. 2005). Aufgrund der pathophysiologischen Zusammenhänge ist es be-

kannt, dass freies Endotoxin zu erhöhten Blutglucosekonzentrationen führt (FÜRLL

u. LEIDEL 2002).

5.3.1.3 Freie Fettsäure-Konzentrationen

Die Medianwerte der FFS-Konzentrationen befanden sich bei allen Patienten (Kühe

mit LMV und positivem oder negativem Mykotoxinnachweis) oberhalb des Referenz-

bereiches von <340 µmol/l (FÜRLL 2005b). Kühe mit LMV zeigten im Vergleich zu

gesunden Kühen eine signifikant höhere Konzentration (Abbildung 15). Kühe mit

LMV und negativem Mykotoxinnachweis zeigten jedoch im Vergleich zu Kühen mit

LMV und positivem Mykotoxinnachweis keinen signifikanten Unterschied. Die signifi-

kant erhöhten FFS-Konzentrationen p. p. weisen auf eine verstärkte Lipolyse hin.

Diskussion

69

Diese Erhöhung der FFS-Konzentrationen p. p. wurde in der Literatur schon häufiger

beschrieben (BUSATO et al. 2002; KOLLER et al. 2003; WILKEN 2004) und wird u.

a. durch den Fettansatz a. p., den Geburtstress und die Ausprägung des Energiede-

fizits p. p. mit besonderer regulatorischer Wirkung durch das Insulin beeinflusst

(FÜRLL et al. 1992).

5.3.2 Leberstoffwechsel

5.3.2.1 Bilirubinkonzentrationen im Serum

Die Medianwerte der Bilirubin-Konzentrationen waren bei Kühen mit LMV oberhalb

des physiologischen Bereiches von 3,30-5,30 µmol/l (FÜRLL 2005b). Kühe mit LMV

und negativem Mykotoxinnachweis zeigten keinen signifikanten Unterschied zu Kü-

hen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis. Ein signifikanter Unterschied konnte

nur im Vergleich zu den gesunden Kühen erhoben werden (Abbildung 10). Der An-

stieg der Bilirubinkonzentration ist eine Folge des Anstieges der FFS-

Konzentrationen im Sinne des Inanitionsikterus (FÜRLL et al. 1992). Die erhöhten

Bilirubinkonzentrationen, die alle Patienten am Tag der Erstuntersuchung aufwiesen,

können unter anderem Ausdruck der Cholestase oder Parenchymveränderungen

(Hepatosteatose) (REHAGE et al. 1996), aber auch der verringerten Futteraufnahme,

damit verbundener ungenügender Energieaufnahme und resultierender Verfettung

von Organen, besonders der Leber (FÜRLL 2002), sein. Der gleichzeitige Anstieg

des Bilirubins wird durch die Konkurrenz des Bilirubins mit den freien Fettsäuren um

dieselben Transportproteine in der Leber verursacht (FÜRLL 1989; BUSATO et al.

2002). Die erhöhten Bilirubinkonzentrationen zeigen sich in den Untersuchungen als

unabhängig von den Mykotoxinkonzentrationen (KLEINOVA et al. 2002). Dies stimmt

mit den Beschreibungen von SCHUH (1989) überein.

5.3.2.2 Aspartat-Aminotransferase-Aktivitäten

In den Untersuchungen lagen die Medianwerte der AST-Aktivitäten bei Kühen mit

LMV oberhalb des Referenzbereiches von <80,0 U/l (FÜRLL 2005b). Es konnte kein

signifikanter Unterschied zwischen Kühen mit LMV und negativem Mykotoxinnach-

weis mit Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis festgestellt werden (Ab-

bildung 16). Die geringgradig erhöhten Medianwerte der AST-Aktivitäten bei Kühen

mit positivem Mykotoxinnachweis stimmen mit den Beschreibungen von

HOCHSTEINER et al. (2000) und MOESER (2001) überein. Diese konnten jedoch

Diskussion

70

keine bedeutenden Veränderungen der AST-Aktivitäten bei Kühen feststellen, die mit

mykotoxinbelasteten Futter gefüttert wurden (SEELING et al. 2006a). Aber es konnte

ein signifikanter Unterschied zwischen gesunden Kühen und Kühen mit LMV erho-

ben werden. Bei der AST handelt es sich um ein Enzym, das aus zwei Isoenzymen

besteht und vor allem in Leber, Skelett- und Herzmuskulatur vorkommt und im Zytop-

lasma als auch in den Mitochondrien aktiv ist (FRANK 1975; HOCHSTEINER et al.

2000). Untersuchungen von MATTHÄUSE et al. (2004) und SEELING et al. (2006a)

hatten ergeben, dass die erhöhte Enzymaktivität von AST nicht von der Mykotoxinbe-

lastung des Futters, sondern von einer erhöhten Aufnahme organischen Materials

abhängt. Die erhöhten AST-Aktivitäten können auch die Folge von Resorptions- bzw.

Involutionsvorgängen an der Gebärmutter sein (EULENBERGER 1984; WEMHEU-

ER 1987; SATTLER u. FÜRLL 2004). Diese Erhöhung wird von den Autoren als phy-

siologisch angesehen (KLEINOVA et al. 2002). Weiterhin beschrieben KARSAI und

SCHÄFER (1984) sowie FÜRLL (1989) erhöhte AST-Aktivitäten bei intensiver Lipo-

lyse mit nachfolgender Leberverfettung.

5.3.2.3 Glutamat-Dehydrogenase-Aktivitäten

Die mittleren GLDH-Aktivitäten bei Kühen mit LMV und negativem oder positivem

Mykotoxinnachweis lagen über dem Referenzbereich von 30 U/l Serum (FÜRLL

2005b). Zwischen gesunden Kühen und Kühen mit LMV und positivem oder negati-

vem Mykotoxinnachweis wurde ein signifikanter Unterschied erhoben. Keine signifi-

kanten Unterschiede gab es aber zwischen Kühen mit LMV und negativem Mykoto-

xinnachweis im Vergleich zu Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis. Die

Medianwerte der GLDH-Aktivitäten waren bei Kühen mit LMV und positivem DON

bzw. DOM-1 geringgradig höher als bei Kühen mit LMV und negativem Mykotoxin-

nachweis (Abbildung 17). Diese Beobachtungen stimmen mit der Beschreibung an-

derer Studien (JAKSCH u. GLAWISCHNIG 1990; HOCHSTEINER et al. 2000; SA-

BATER et al. 2004) überein. Sie konnten zudem eine geringgradige Erhöhung der

GLDH-Aktivität bei Kühen, die mit mykotoxinbelastetem Futter gefüttert wurden, fest-

stellen. Hingegen konnten andere Autoren (MATTHÄUSE et al. 2004; SEELING et

al. 2006a) belegen, dass die erhöhte Enzymaktivität von GLDH nicht von der Myko-

toxinbelastung des Futters, sondern von der erhöhten Aufnahme organischen Mate-

rials abhängt. Da die GLDH als leberspezifisches Enzym angesprochen werden kann

und sie ausschließlich in den Mitochondrien der Leberzellen lokalisiert ist, sind Aktivi-

tätserhöhungen als Hinweise auf Schädigungen der Leberzellen anzusehen (HIEBL

Diskussion

71

2005). Die GLDH macht eine selbstständige, vom Leberfettgehalt relativ unabhängi-

ge Aussage über den Grad eingetretener Leberzellschäden, was zur Abgrenzung

(STAUFENBIEL et al. 1992) einer physiologischen von einer pathologischen Leber-

fetteinlagerung dienen kann. REHAGE (1996) bestätigte bei Kühen mit histologisch

nachweisbaren hochgradigen Leberverfettungen höhere AST-, GGT- und GLDH-

Aktivitäten als bei Kühen mit gering- bzw. mittelgradiger Leberverfettung. Erhöhte

Aktivitäten der leberspezifischen Enzyme und hohe Konzentrationen an freien Fett-

säuren, in Zusammenhang mit erhöhten Bilirubinkonzentrationen, deuten auf eine

Leberverfettung hin (FÜRLL 1989; REHAGE et al. 1996; FÜRLL u. JÄCKEL 2005).

Mit zunehmender Steigerung der Lipolyserate weist insbesondere der Anstieg der

GLDH auf eine starke Ausprägung von Leberzellschäden hin (STAUFENBIEL et al.

1992, HIEBL 2005).

5.3.2.4 Gamma-Glutamyl-Transferase-Aktivitäten

Die Medianwerte der GGT-Aktivitäten lagen bei allen Tieren innerhalb des Referenz-

bereiches von <50 U/l (FÜRLL 2005b). Signifikante Unterschiede zwischen Kühen

mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV und positivem My-

kotoxinnachweis waren nicht ersichtlich (Abbildung 18). Dies deckt sich nicht mit den

Beschreibungen weiterer Untersuchungen (HOCHSTEINER et al. 2000; MOESER

2001; KLEINOVA et al. 2002; SEELING et al. 2006a). Diese konnten geringgradig

erhöhte GGT-Aktivitäten bei Kühen, die mit mykotoxin-kontaminiertem Futter ver-

sorgt worden waren, feststellen. Es bestand zudem ein relevanter signifikanter Un-

terschied zwischen gesunden Kühen und Kühen mit LMV. Kühe mit LMV und positi-

vem Zearalenonnachweis zeigten im Vergleich zu allen anderen Gruppen geringgra-

dig erhöhte Medianwerte. Die erhöhten Aktivitäten der leberspezifischen Enzyme und

die zu hohen Konzentrationen an freien Fettsäuren, im Zusammenhang mit erhöhten

Bilirubinkonzentrationen, deuten auf eine Leberverfettung hin (FÜRLL 1989; REHA-

GE et al. 1996; FÜRLL 2005; KRETZSCHMAR 2008).

5.3.3 Eiweißstoffwechsel

5.3.3.1 Gesamtproteinkonzentrationen

In den Untersuchungen lagen die Medianwerte der Proteinkonzentrationen in allen

Gruppen im Referenzbereich von 68-82 g/l (FÜRLL 2005b). Die gesunden Kühe

Diskussion

72

zeigten signifikant höher Gesamteiweißkonzentrationen als die Kühe mit LMV, unab-

hängig von Mykotoxinnachweis. Bei den gesunden Kühen lagen Gesamtproteinkon-

zentrationen im oberen, bei den Patientenkühen im unteren Drittel des Referenzbe-

reichs (Abbildung 9). Bei gesunden Kühen mit einer Milchleistung von über 8750

kg/Jahr wurde festgestellt, dass die Proteinkonzentrationen über den physiologi-

schen Bereich hinaus reichen (WILKEN 2004). Erhöhte Proteinkonzentrationen kön-

nen auch für chronische Entzündungen sprechen (PAYNE et al. 1974). Zwischen

Kühen mit LMV sowie negativem Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV sowie po-

sitivem Mykotoxinnachweis konnten keine signifikanten Unterschiede beobachtet

werden. Die Ergebnisse stimmen auch hier mit den bereits angegebenen Quellen

überein (HOCHSTEINER et al. 2000; MOESER 2001; KLEINOVA et al. 2002; SEE-

LING et al. 2006a). Zudem konnten keine Abweichungen der Proteinkonzentrationen

der untersuchten Kühe, die mykotoxinbelastetes Futter erhielten, nachgewiesen wer-

den.

5.3.3.2 Kreatininkonzentrationen

Die Medianwerte der Kreatininkonzentrationen lagen bei allen Kühen im Referenzbe-

reich von 55-150 µmol/l (FÜRLL 2005b). Es konnte kein signifikanter Unterschied

zwischen Kühen mit LMV sowie negativem Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV

sowie positivem Mykotoxinnachweis festgestellt werden (Abbildung 11). Auch hier

finden sich Übereinstimmungen mit den aufgeführten Autoren (HOCHSTEINER et al.

2000; MOESER 2001; KLEINOVA et al. 2002). Untersuchungen der Kreatininkon-

zentrationen nach Fütterung von mykotoxinbelastetem Futter ergaben keine Abwei-

chungen vom Referenzbereich. Zwischen den gesunden Kühen und Kühen mit LMV

sowie positivem ZON-Nachweis konnte ein relevanter signifikanter Unterschied er-

hoben werden (Abbildung 11).

5.3.4 Muskelstoffwechsel

5.3.4.1 Creatinkinase-Aktivitäten

Die CK-Aktivität lag bei allen Patienten deutlich über der oberen Grenze des Refe-

renzbereichs von 200 U/l (FÜRLL 2005b) (Abbildung 20). Es gab keine signifikanten

Unterschiede zwischen Kühen mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis und Kü-

hen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis. Bestätigt wird dies in Arbeiten von

HOCHSTEINER (2000), MOESER (2001) und KLEINOVA (2002). Zwischen gesun-

Diskussion

73

den Kühen und Kühen mit LMV gab es signifikante Unterschiede. Dabei sind wohl

weniger die Mykotoxine für die Veränderung der CK-Aktivität verantwortlich als viel-

mehr die Primärerkrankung und deren Begleitkrankheiten. Die Ergebnisse bestätigen

die Untersuchungen von KLEISER und FÜRLL (1998), die bei Kühen im Vorfeld ei-

ner Labmagenverlagerung erhöhte CK-, als auch AST-Aktivitäten messen konnten,

denn auch die Medianwerte der AST-Aktivitäten lagen deutlich über der Toleranz-

obergrenze von 80 U/l. Eine Erklärung für die moderat erhöhten CK-Aktivitäten wird

in Entzündungen des Endometriums gesehen (SATTLER u. FÜRLL 2004), so dass

CK-Aktivitäten von über 200 U/l bei Kühen in der Frühlaktation auf Puerperalstörun-

gen in Form von Endometritiden hinweisen können. Dieser Sachverhalt konnte bes-

tätigt werden, da alle Kühe im Versuch an einer Endometritis erkrankt waren und CK-

Aktivitäten im Serum über der Toleranzobergrenze von 200 U/l (FÜRLL 2005b)

messbar waren. Es wurde beobachtet, dass bei Kühen mit Labmagenverlagerung die

CK-Aktivitäten bei zusätzlicher Erkrankung an mittel- bis hochgradigen Endometriti-

den signifikant anstiegen (SATTLER 2001). Eine weitere Erklärung wäre das gehäuf-

te Auftreten von Klauenerkrankungen, welche zu vermehrtem Liegen der Tiere und

damit verbundenen Muskelschädigungen führen (SHAFFER et al. 1981).

5.3.5 Mineralstoffwechsel

5.3.5.1 Gesamtcalcium-Konzentrationen

Die Medianwerte der Ca-Konzentrationen im Serum waren bei allen Kühen im Refe-

renzbereich von 2,3-2,8 mmol/l (FÜRLL 2005b). Es war kein Unterschied zwischen

Kühen mit LMV sowie negativem Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV sowie po-

sitivem Mykotoxinnachweis ersichtlich (Abbildung 25). Auch diese Ergebnisse de-

cken sich mit den Angaben mehrerer Autoren (HOCHSTEINER et al. 2000; MOE-

SER 2001; KLEINOVA et al. 2002). Abweichungen der Ca-Konzentration konnten bei

Kühen, die mit mykotoxin-kontaminiertem Futter versorgt worden sind, nicht eruiert

werden. Zwischen gesunden Kühen und Patiententieren konnte eine signifikant nied-

rigere Gesamtkalziumkonzentration ausgemacht werden. Ein Abfall an die Unter-

grenze von 2 mmol/l p.p. wurde bereits von BOSTEDT (1974) und FÜRLL (1994)

beschrieben. Mögliche Ursache könnte die Milchsynthese sein (DRACKLEY 2002).

Als Ursache für die niedrigen Ca-Konzentrationen an der Untergrenze des Referenz-

bereiches, könnte ein verringerter Rohfaser-Gehalt im Futter und die damit verbun-

Diskussion

74

dene reduzierte Futteraufnahme sein (HOOPS 2007). Diese Ergebnisse bestätigen

sich bei SCHUH (1989).

5.3.5.2 Anorg. Phosphat

In den Untersuchungen lagen die Medianwerte der Phosphatkonzentrationen aller

untersuchten Kühen mit LMV lagen am Tag der Erstuntersuchung innerhalb des Re-

ferenzbereiches von 1,55 bis 2,29 mmol/l (FÜRLL 2005b), mit Ausnahme von Kühen

mit LMV und positivem DON-Nachweis, deren P-Konzentrationen ggr. unterhalb des

Referenzbereiches lagen. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen Kü-

hen mit LMV sowie negativem Mykotoxinnachweis und Kühe mit LMV sowie positi-

vem Mykotoxinnachweis (Abbildung 23). Abweichungen der Phosphat-

Konzentrationen konnten bei Kühen, die mit mykotoxin-kontaminiertem Futter ver-

sorgt worden sind, nicht beobachtet werden (HOCHSTEINER et al. 2000; MOESER

2001; KLEINOVA et al. 2002). SCHUH (1989) untersuchte die Phosphat-

Konzentration bei Masttieren nach Fütterung mit kontaminiertem Futter, stellte dabei

aber keine Veränderungen zur Kontrollgruppe fest. Zwischen den gesunden Kühen

und den Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis bestanden relevante sig-

nifikante Unterschiede in der Konzentration des anorganischen Phosphates im Blut

(Abbildung 23). Als Ursache dafür kommen verminderte Futteraufnahme a.p. und

p.p, aber auch endotoxisch-entzündliche Prozesse in Betracht (GOFF 2000; FÜRLL

et al. 2002). Auch der erhöhte Bedarf für die Milchsynthese (BOSTEDT 1974; HÖ-

RÜGEL u. FÜRLL 1998b) könnte ätiologisch beteiligt sein. Da anorganisches Phos-

phat ein fütterungsabhängiger Parameter ist (KLIMIENE et al. 2005), sind die niedri-

gen Konzentrationen entweder auf einen geringen Gehalt im Futter zurückführbar

oder auf eine verminderte Futteraufnahme, jedoch nicht auf Mykotoxinbelastung.

5.3.5.3 Magnesium-Konzentrationen

Die Medianwerte der Mg-Konzentration lagen bei allen Patienten (Kühe mit LMV und

negativem oder positivem Mykotoxinnachweis) in den vorliegenden Ergebnissen un-

terhalb des Referenzbereiches von 0,90-1,32 mmol/l (FÜRLL 2005b). Die gesunden

Kühe zeigten signifikant höher Magnesiumkonzentrationen als die Kühe mit LMV. Es

bestand kein signifikanter Unterschied zwischen Kühen mit LMV sowie negativem

Mykotoxinnachweis und Kühen mit LMV sowie positivem Mykotoxinnachweis (Abbil-

dung 21). Dies stimmt mit den Beschreibungen von (HOCHSTEINER et al. 2000;

MOESER 2001; KLEINOVA et al. 2002) überein. Die Tendenz der niedrigsten Mg-

Diskussion

75

Konzentrationen einige Tage p.p. entspricht den Resultaten aus der Literatur (GIB-

SON et al. 1987, FÜRLL et al. 1998b) und spiegelt die verminderte Futteraufnahme

um die Geburt (FÜRLL et al. 1998a) bzw. bei einer Labmagenverlagerung (STAU-

FENBIEL 2001) wider. KUME et al. (1998) berichteten über erniedrigte Magnesium-

konzentrationen infolge von Hitzestress, welcher wiederum eine verminderte Futter-

aufnahme nach sich zieht (SRIKANDAKUMAR u. JOHNSON 2004). SCHUH (1989)

konnte feststellen, dass auch nach Verfütterung von fusarientoxinbelastetem Futter

keine Veränderungen der Mg-Konzentration bei Masttieren auftraten. Da Magnesium

ein fütterungsabhängiger Parameter ist (KLIMIENE et al. 2005), ist die insgesamt

erniedrigte Magnesiumkonzentration hinweg auf eine zu geringe Konzentration im

Futter zurück zu führen. Die klassische Hypomagnesämie, die durch zu wenig Mag-

nesium im frischen Gras der Frühjahrsweide ausgelöst wird (McCOY 2004), kann

aber auch durch einen zu hohen Gehalt an Kalium oder freien Fettsäuren im Futter

bedingt sein.

5.3.5.4 Natrium-Konzentrationen

In den vorliegenden Untersuchungen lagen die Medianwerte der Na-Konzentrationen

bei Kühen mit LMV sowie negativem Mykotoxinnachweis im Normbereich und bei

Kühen mit LMV sowie positivem Mykotoxinnachweis geringgradig unterhalb des Re-

ferenzbereiches von 135-157 mmol/l (FÜRLL 2005b). Es bestand ein signifikanter

Unterschied zwischen den gesunden Kühen und den Kühen mit LMV. Ein signifikan-

ter Unterschied konnte auch zwischen Kühen mit LMV sowie negativem Mykotoxin-

nachweis und Kühen mit LMV sowie positivem Mykotoxinnachweis (ZON) eruiert

werden (Abbildung 27). Die Na-Konzentrationen im Serum steigen um die Kalbung

hin an (ROWLANDS et al. 1975, FÜRLL et al. 1994) bzw. verändern sich nicht signi-

fikant und fallen nach der Geburt bis in die Frühlaktation ab (SETZ 2000, AE-

BERHARD et al. 2001, KASTNER 2002). Die signifikant niedrigeren Na-

Konzentrationen p.p. sind durch das Einsetzen der Milchsekretion bzw. die steigende

Milchleistung begründet (Hoops 2007).

5.3.5.5 Kalium-Konzentrationen

Die Medianwerte der K-Konzentrationen lagen in den vorliegenden Untersuchungen

bei allen Patienten unterhalb des Referenzbereiches von 3,9-5,2 mmol/l (FÜRLL

2005b). Es wurden signifikante Unterschiede zwischen den gesunden Kühen und

den Kühen mit LMV festgestellt (Abbildung 26). Zwischen den Kühen mit LMV sowie

Diskussion

76

negativem Mykotoxinnachweis und den Kühen mit LMV sowie positivem Mykotoxin-

nachweis ergaben sich keine signifikanten Unterschiede (JAKSCH u. GLA-

WISCHNIG 1990; HOCHSTEINER et al. 2000; MOESER 2001; KLEINOVA et al.

2002). Nach Fütterung von mykotoxinbelastetem Futter konnten keine signifikanten

Veränderungen der K-Konzentrationen bestimmt werden. WITTEK und FÜRLL

(1998) konnten Kaliumkonzentrationen bei Kühen mit LMV bestimmen, die deutlich

unter den Angaben in der Literatur lagen. Dies liegt an der reduzierten Futterauf-

nahme bei LMV.

5.3.5.6 Chlorid-Konzentrationen

In den vorliegenden Untersuchungen lagen die Medianwerte der Cl-Konzentration

bei allen Kühen im Referenzbereich von 95-110 mmol/l (FÜRLL 2005b). Es gab ei-

nen signifikanten Unterschied zwischen den gesunden Kühen den Kühen mit LMV

und positivem Mykotoxinnachweis. Die Medianwerte der Cl-Konzentrationen lagen

im unteren Drittel des Referenzbereiches (Abbildung 28). Die Cl-Konzentrationen im

Serum verhielten sich um die Kalbung wie die Na-Konzentrationen im Serum. Die

abfallenden Cl-Konzentrationen stimmen mit den Ergebnissen von weiteren Autoren

(FÜRLL et al. 1998b; SETZ 2000; KASTNER 2002) überein. Bei beiden Labmagen-

verlagerungsformen können sich schwere Störungen des Säure-Basen-Haushaltes

einstellen. Sie sind ätiologisch u.a. durch Reflux (inneres Erbrechen) von Labmagen-

inhalt in den Pansen bedingt, wodurch Chloridionen in den Pansen gelangen, durch

dessen Schleimhaut sie nicht adäquat resorbiert werden können. Im Blut entstehen

ein Hypochlorämie (< 90 bis 95 mmol Cl/l) und eine leichte Hypokaliämie (3,2 bis 3,5

mmol K/l).

5.3.6 Cholesterolkonzentrationen

Cholesterol gilt als ein Stoffwechselparameter, der die Resorption aus dem Darm

widerspiegelt und sich in seiner Entwicklung parallel zum Futteraufnahmeverhalten

verhält (FÜRLL u. JÄCKEL 2005). In den vorliegenden Ergebnissen lagen die Medi-

anwerte der Cholesterolkonzentrationen bei allen Patienten oberhalb des unteren

Grenzwertes (1,5 mmol/l) (FÜRLL 2005b). Bei den gesunden Kühen und den Kühen

mit LMV sowie positivem DON-Nachweis lagen die Cholesterolkonzentrationen im

Referenzbereich (Abbildung 13). Hohe Cholesterolkonzentrationen 10 Tage a.p. bis

28 Tage p.p. entsprechen den Beobachtungen von SHAFFER et al. (1981) und

KAPPEL et al. (1984). Es bestanden signifikante Unterschiede zwischen den gesun-

Diskussion

77

den Kühen und den Kühen mit LMV und zwischen Kühen mit LMV und negativem

Mykotoxinnachweis im Vergleich zu Kühen mit LMV und positivem ZON-Nachweis

(Abbildung 13). Dies erklärt sich durch die zu geringe Futteraufnahme der Kühe be-

reits vor der Klinikeinweisung aufgrund des Bestehens einer Labmagenverlagerung.

REHAGE et al. (1996) erklärt sich die geringen Cholesterolkonzentrationen in einer

Leberfunktionseinschränkung. Im Zusammenhang mit den niedrigeren Cholesterol-

konzentrationen fällt eine dramatische Erniedrigung der strukturwirksamen Rohfaser

auf. Diese Verringerung führt zu einer azidotischen Belastung und reduziert die Fut-

teraufnahme, was sich in den erniedrigten Cholesterolkonzentrationen widerspiegelt

(WILKEN 2004).

5.3.7 Hämatologie

Die Leukozytenzahlen, Erythrozyten, Hämoglobin, Hämatokrit, MCV, MCH und die

Thrombozyten befanden sich bei allen Kühen im physiologischen Bereich (FÜRLL

2005a). Es konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen Kühen mit LMV und

negativem Mykotoxinnachweis sowie Kühen mit LMV und positivem Mykotoxinnach-

weis beobachtet werden. Die Ergebnisse stimmen mit denen anderer Untersuchun-

gen überein (WEAVER et al. 1986a; WEAVER et al. 1986b; SCHUH u. BAUM-

GARTNER 1988; JAKSCH u. GLAWISCHNIG 1990; HOCHSTEINER et al. 2000;

MOESER 2001; BAUER 2002; KLEINOVA et al. 2002; KOROSTELEVA et al. 2007).

Auch die in einem Fütterungsversuch mit mykotoxinbelastetem Futter versorgten Tie-

re wiesen keine Veränderungen des Blutbildes auf (SEELING et al. 2006a).

5.3.7.1 Differentialblutbild

Die Medianwerte der Anzahl der eosinophilen Granulozyten lagen bei den Patienten

an der unteren Grenze des Referenzbereichs von 0,05-1,0 G/l, die Anzahl der stab-

kernigen Granulozyten lag bei allen Kühen im Referenzbereich von 0-0,3 G/l und

auch die Anzahl der segmentkernigen Granulozyten lag im Referenzbereich von 1,3-

4,5 G/l. Die Lymphozytenzahlen der gesunden Tiere lagen im Referenzbereich von

2,5-6,5 G/l (FÜRLL 2005a). Auch die Monozyten lagen im Referenzbereich von 0,1-

0,9 G/l (FÜRLL 2005a). Die Patiententiere hingegen zeigten bei positivem oder nega-

tivem Mykotoxinnachweis eine Erniedrigung der Medianwerte der Lymphozyten und

Monozyten unterhalb des Referenzbereichs (FÜRLL 2005a). Es konnten keine signi-

fikanten Unterschiede zwischen Kühen mit LMV ohne Mykotoxinnachweis und Kühen

mit LMV und Mykotoxinnachweis festgestellt werden Ähnliche Ergebnisse wurden

Diskussion

78

auch in der Literatur beschrieben (WEAVER et al. 1986a; WEAVER et al. 1986b;

SCHUH u. BAUMGARTNER 1988; JAKSCH u. GLAWISCHNIG 1990; HOCHSTEI-

NER et al. 2000; MOESER 2001; BAUER 2002; KLEINOVA et al. 2002; KOROSTE-

LEVA et al. 2007). Zusammenfassend konnten keine Veränderungen des Differenti-

alblutbildes von Kühen festgestellt werden, bei denen Mykotoxine in der Ration

nachweisbar waren.

5.3.8 Säure-Basen-Haushalt

Die Medianwerte der pH-Werte lagen bei allen Kühen im Referenzbereich von 7,36-

7,41. Die Medianwerte des pCO2 waren im Referenzbereich von 4,8-6,4 kPa. Die

Medianwerte der BE lagen ebenso im Referenzbereich von -2,5 bis +2,5 mmol/l

(FÜRLL 2005b). Es konnte kein signifikanter Unterschied zwischen Kühen mit LMV

und negativem Mykotoxinnachweis sowie Kühen mit LMV und positivem Mykotoxin-

nachweis beobachtet werden. Die Ergebnisse stimmen mit den Beschreibungen wei-

terer Autoren (HOCHSTEINER et al. 2000; MOESER 2001; KLEINOVA et al. 2002)

überein.

5.3.9 Trolox Equivalent Antioxidative Capacity

Die Trolox Aquivalent Antioxidative Capacity (TEAC) ist bisher vorwiegend als Me-

thode zur Bestimmung der antioxidativen Kapazität von pflanzlichen Nahrungsmitteln

und Einzelstoffen eingesetzt worden (MILLER et al. 1996). Bei den vorliegenden Un-

tersuchungen lagen die Medianwerte der TEAC-Konzentrationen im Blut bei den Kü-

hen innerhalb 200-300 µmol/l, was mit den Untersuchungen der TEAC bei Milchkü-

hen im peripartalen Zeitraum übereinstimmt. Die ermittelten Messdaten lagen zwi-

schen 200 und 300 µmol/l, wobei die Werte ante partum tendenziell am niedrigsten

waren und post partum langsam anstiegen (FÜRLL et al. 1998b). Es konnten keine

Unterschiede zwischen Kühen mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis und Küh-

nen mit LMV und positivem Mykotoxinnachweis festgestellt werden.

5.3.10 Eisen-Konzentrationen

Die Medianwerte der Fe-Konzentrationen im Blut lagen innerhalb des Referenzbe-

reichs von 13-33 µmol/l (FÜRLL 2005b). Es gab keinen signifikanten Unterschied

zwischen Kühen mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis sowie Kühen mit LMV

und positivem Mykotoxinnachweis. Ein relevanter signifikanter Unterschied wurde

zwischen gesunden Kühen und Kühen mit LMV mit negativem Mykotoxinnachweis

Diskussion

79

festgestellt (Abbildung 22). Dies liegt wahrscheinlich an der reduzierte Futteraufnah-

me oder niedrigen Fe-Konzentration im Futter. Die Ergebnisse stimmen mit den Be-

schreibungen anderer Autoren überein (MOESER 2001; KLEINOVA et al. 2002).

5.3.11 Alkalische Phosphathase-Aktivitäten

Die Medianwerte der Alkalischen Phosphathase lagen in den vorliegenden Untersu-

chungen bei Kühen mit LMV oberhalb des Referenzbereichs von 40-122 U/l (FÜRLL

2005b). Es bestand kein signifikanter Unterschied bezüglich der AP-Aktivitäten von

Kühen mit LMV und negativem Mykotoxinnachweis sowie Kühen mit LMV und positi-

vem Mykotoxinnachweis (Abbildung 19). Eine geringgradige Erhöhung kann auf eine

Galleabflussstörung innerhalb der Leber zurückgeführt werden. Kommt es zum

Rückstau der Galle, z.B. bei LMV, steigt die AP im Blut an. Differentialdiagnostisch

sind Leberentzündungen (THIMME et al. 2002) und Knochenerkrankungen (HAIMA

2006) etabliert.

Abschließend kann festgestellt werden, dass die DON- und ZON-Kontaminationen in

geringen Konzentrationen beim Milchrind keine besondere Gefahrenquelle darstel-

len, wenn die Haltungs- und Fütterungsbedingungen optimal gestaltet werden.

Zusammenfassung

80

6 Zusammenfassung

Ahmad Alkaassem

Mykotoxinscreening (Deoxinivalenol, Zearalenon) in Futter, Blut, Milch und Gal-

le bei Kühen mit Labmagenverlagerung (LMV) und bei gesunden Kühen

Medizinische Tierklinik, Veterinärmedizinische Fakultät der Universität Leipzig

Eingereicht im Dezember 2008

83 Seiten, 30 Abbildungen, 11 Tabellen, 231 Literaturangaben

Schlüsselworte: Kühe, Mykotoxine, DON, ZON, Labmagenverlagerung

Einleitung: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mögliche Zusammenhänge zwi-

schen einer Exposition von Milchkühen mit Mykotoxinen (DON, ZON und deren Me-

taboliten) und dem Entwickeln und Bestehen einer LMV sowie weiteren Primär- und

Sekundärerkrankungen zu prüfen. Es bestand die Frage nach einer möglichen Be-

ziehung zu klinischen Störungen, nach einer möglichen Korrelation von Veränderun-

gen der Blutparameter und nach der Eignung von Gallensaft zum Mykotoxinnach-

weis.

Material und Methoden: Für die Untersuchungen wurden 61 Kühe der Rasse

Schwarzbunte aus dem Patientengut der Medizinischen Tierklinik mit der Diagnose

LMV genutzt. Die gesunden Kontrollkühe (n = 13) stammten aus zwei Betrieben im

Leipziger Umland. Bei der Aufnahme in die Klinik bzw. der Probenentnahme wurden

alle Kühe klinisch untersucht. Für die Mykotoxinbestimmungen wurden von 20 Pati-

enten- und 13 Kontrollkühen Futter, Serum, Milch und Galle sowie von 41 Patienten-

kühen Serum und Galle entnommen. Es wurden klinisch-chemische Parameter im

Serum untersucht. Die Mykotoxine wurden mittels High-Performance-Liquid-

Chromatography (HPLC) analysiert.

Ergebnisse: Bei 36 von 61 Patienten konnten keine Mykotoxine in der Galle nach-

gewiesen werden. Bei den anderen 25 Tieren war ein positiver Mykotoxinnachweis

erfolgt. Von den 36 Kühen mit negativem Mykotoxinnachweis konnten 20 Kühe (56

%) mit linksseitiger LMV und 8 Kühe (22 %) mit rechtsseitiger LMV als geheilt entlas-

sen werden. Sechs Kühe (17 %) mit LMV nach links und negativem Mykotoxinnach-

weis und zwei Kühe (6 %) mit LMV nach rechts und negativem Mykotoxinnachweis

hatten einen Exitus letalis. Von 25 Kühen mit positivem Mykotoxinnachweis wurden

zwölf Kühe (48 %) mit der Diagnose LMV nach links und sechs Kühe (24 %) mit LMV

Zusammenfassung

81

nach rechts geheilt. Fünf Kühe (20 %) mit LMV nach links und zwei Kühe (8 %) mit

LMV nach rechts hatten einen Exitus letalis.

Die makroskopische Untersuchung der Futterproben ergab keine grobsinnlichen

Veränderungen. Mykotoxine konnten hingegen regelmäßig in den Futterproben aus

den Herkunftsbetrieben der Patienten und der gesunden Kühe nachgewiesen wer-

den. Der Median betrug für DON 0,161 mg/kg (0,086-0,191) und für ZON 6,35 µg/kg

(4,88-7,85). Im Serum enthielten eine von 61 Proben DON (0,002 µg/mL) und weite-

re vier Proben DOM-1 (0,002-0,003-0,004-0,009 µg/mL).

Im Gallensaft konnte bei 61 Proben nur einmal DOM-1 (37,6 µg/mL) und kein DON

nachgewiesen werden. Die untersuchten Galleproben waren zu 39 % mit ZON bzw.

dessen Metabolite belastet. Dabei lag ZON (ng/g) im Mittel bei 9,85 (8,10-16,33), α-

ZOL bei 59,9 (5-78) ng/g und β-ZOL bei 37,6 ng/g. Bei Patienten mit positivem

Nachweis von ZON und seinen Metaboliten α- und ß-ZOL konnten keine Verände-

rungen am Genitaltrakt festgestellt werden.

Bei den gesunden Kühen waren keine Mykotoxine in Serum, Milch oder Gallensaft

nachweisbar. In den eigenen Untersuchungen ließen sich klinisch sowie biochemisch

weder DON- noch ZON-spezifische Effekte nachweisen. Entweder waren die geprüf-

ten Parameter im physiologischen Bereich, wie z.B. Protein, Kreatinin, TEAC und im

Blutbild, oder die Veränderungen waren auch bei den Kühen ohne nachweisbare

Mykotoxine vorhanden, wie z.B. bei Bilirubin, Glucose, FFS, Cholesterol, BHB, CK,

GGT, Mg, Ca, Na, K, Cl, FFS und im Säure-Basen-Status. Die mittleren GLDH-

Aktivitäten aller Patienten mit DON-Nachweis waren geringgradig höher als bei Pati-

enten ohne Mykotoxinnachweis.

Schlussfolgerung: Mykotoxine konnten in dieser Untersuchung weder für spezifi-

sche Symptome oder hämatologische sowie klinisch-chemische Abweichungen im

Blut noch für den Krankheitsausgang, d.h. Heilung oder Exitus letalis, verantwortlich

gemacht werden. Eine Ausnahme stellt die Frequenz und Intensität der Pansenkon-

traktionen dar, die bei Patienten mit positivem Mykotoxinnachweis im Futter reduziert

waren. ZON- bzw. ZOL-assoziierte Veränderungen an den Ovarien und dem Uterus

wurden makroskopisch in keinem Fall festgestellt.

Als zusätzliche Erkenntnis stellte sich im Verlaufe dieser Arbeit unabhängig von der

eigentlichen Fragestellung heraus, dass die Gallensaftentnahme in der Praxis eine

leicht durchführbar, diagnostisch wertvolle Maßnahme darstellt.

Abschließend kann festgestellt werden, dass die DON- und ZON-Kontaminationen in

geringen Konzentrationen beim Milchrind keine besondere Gefahrenquelle darstel-

len, wenn die Haltungs- und Fütterungsbedingungen optimal gestaltet werden.

Summary

82

7 Summary

Ahmad Alkaassem

Mycotoxin screening (Deoxnivalenol, Zearalenon) in foodstuff, blood, milk and

bile of healthy dairy cows and cows with abomasal d isplacement

Large Animal Clinic for Internal Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, University

of Leipzig

Submitted in December 2008

83 Pages, 30 figures, 11 tables, 231 references

Keywords: cows, mycotoxins, DON, ZON, abomasal displacement

Introduction: This study was aimed to examine exposure of mycotoxins: Deoxyniva-

lenol (DON), Zearalenon (ZON) and their metabolites; de-epoxy-DON (DOM-1), α-

Zearalenol (α-ZOL) and β-Zearalenol (β-ZOL) in dairy cows to investigate their role in

the abomasal displacement and its related primary and secondary diseases. Its clini-

cal effects, correlation with haematological changes and application of mycotoxin de-

tection in bile samples were also examined.

Materials and Methods: 61 Schwarzbunte dairy cattle with displaced abomasums,

hospitalized from September 2005- March 2006 in large animal clinic for internal

medicine, University of Leipzig, were examined. The healthy controls (n=13) were

from two different dairy farms of Leipzig. General clinical examinations were done in

all cows in admission and before sample collection. Foodstuff, serum, milk and bile

from 20 patients and 13 control cows and serum and bile from 41 patients were ex-

amined for mycotoxins and also for serum clinical chemistry. Mycotoxins were ana-

lysed with high performance liquid chromatography (HPLC).

Results: 36/61 cows were mycotoxins negative and 25/61 were mycotoxin positive in

bile. From 36 cows with negative mycotoxins, 20 cows (56 %) with LDA and 8 cows

(22 %) with RDA were completely recovered and discharged from the clinic. 6 cows

(17 %) with LDA and 2 cows (6 %) with RDA from this group were euthanized. From

25 cows with positive mycotoxins, 12 cows (48 %) with LDA and 6 cows (24 %) with

RDA were also completely recovered. But 5 cows (20 %) with LDA and 2 cows (8 %)

with RDA were euthanized. No macroscopic changes of foodstuff were found. My-

cotoxins were regularly detected in the foodstuff of the healthy cows and the patients

from their original area. But median values of 0.161 mg/kg for DON (0.086-0.191)

and 6.35 µg/kg (4.88-7.85) for ZON were measured in foodstuff of all patients and

Summary

83

healthy cows. 0.002 µg/ml 8 % of cows with DON (1/61) and (4/61) with DOM-1

(0.002, 0.003, 0.004 and 0.009 µg/ml) were measured in serum.

DOM-1 (37.6 µg/ml) was measured by 1/61 bile sample but DON was not found.

ZON or its metabolites were detected in 39 % of all examined bile samples. Median

values of ZON, α-ZOL and β-ZOL were 9.85 (8.10-16.33) ng/g, 59.9 (5-78) ng/g and

37.6 ng/g respectively. No genital tract changes were found in patients with detect-

able ZON and its metabolites (α- and ß-ZOL). No mycotoxins were detected in the

milk, serum and bile of healthy controls.

The haematological and other biochemical parameters such as protein, creatine and

TEAC of the patients with detectable DON and ZON were within physiological range.

Other parameters including bilirubin, glucose, FFS, cholesterol, BHB, CK, GGT, Mg,

Ca, Na, K, Cl and acid-base balance were also changed in mycotoxins negative

cows. GLDH activities were slightly higher in mycotoxins positive cows than those of

mycotoxins negative.

Conclusions: Mycotoxins didn’t play a role on the haematological parameters, se-

rum clinical chemistry and clinical outcome, i.e. complete recovery or euthanasia in

this study. But the frequency and intensity of ruminal contraction was reduced in pa-

tients with positive mycotoxins in foodstuff. Macroscopic changes of ovaries and

uterus due to ZON and ZOL were not found. As an additional fanding, regadless of

the orginal question, we found out, that obtaining bile fluid is easy to perform and is

af high diagnostic value for the practitioner. The present study can be concluded that

contamination of DON and ZON in low concentrations played no special role in dairy

cattle if feeding system and other dairy-management-programs were optimal.

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9 Danksagung

Zum Schluss dieser Arbeit möchte ich mich bei allen bedanken die mich unterstützt

haben.

Mein Dank gilt vor allem Prof. Dr. M. Fürll für die freundliche Unterstützung und die

ständige Beratung und Betreuung. Ohne seine Mithilfe wäre dies nicht möglich ge-

wesen.

Mein Dank gilt ebenfalls allen Mitarbeiterinnen des Labors der Medizinischen Tierkli-

nik, die mich bei der Probenaufbereitung und Messung der Stoffwechselparameter

unterstützt haben.

Herrn Andreas Richter möchte ich herzlich für die ausdauernde Hilfe seitens der

statistischen Auswertung danken.

Danken möchte auch Herr Prof. Dr. Dänicke und seinen Mitarbeiter für die Mykotoxi-

nanalysen.

Ich bedanke mich ganz herzlich bei allen Mitarbeitern der Medizinischen Tierklinik

der Universität Leipzig für die Unterstützung.

Weiterhin möchte ich mich bei allen Tierarzthelfern und Tierpfleger für die Zusam-

menarbeit in der Klinik bedanken.

Mein besonderer Dank gilt meiner Familie (Vater, Mutter, Kadug, Mohamad, Mah-

mod, Mahmod, Kasem, Nuha, Huda, Rana, Adel), Schwiegerbrüder, Schwiegereltern

und meine Frau Afaf Dreie für die moralische Unterstützung und ihr grenzenloses

Verständnis.

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Aus der Medizinischen Tierklinik der …€¦ · Milch und Galle bei Kühen mit Labmagenverlagerung (LMV) und bei gesunden Kühen Inaugural-Dissertation zur ... 3.2.6.1 Bestimmung