EMS – wie sinnvoll sind Futterzusätze?

C. Iben

Zusatzstoffe zur Beeinflussung des Fett- und Glukosestoffwechsels

• N-3-Fettsäuren, Fischöl• Chrom• Magnesium• Zimt• Psyllium• Psoralea corylifolia• Alpha-Liponsäure• L-Carnitin

N-3-Fettsäuren (Nettleton, 1995)

• Vorteil von n-3-Fettsäuren beim diabetischen Menschen– Erhöhung der HDL– Verbesserung (Erniedrigung) der Viskosität des Blutes– Erniedrigung des Triglyceridgehaltes im Blut– Erniedrigung des Blutdruckes

• Nachteil– Erhöhung der LDL– Erhöhung der Apolipoprotein B-Gehalte– Reduzierte Glukosetoleranz– Literaturergebnisse widersprüchlich!

http://www.google.at/imgres?um=1&sa=N&noj=1&hl=en&tbm=isch&tbnid=QBSzQ8EGdi5FfM:&imgrefurl=http://www.academybiomed.com/antibody-information.php&docid=kN8v1RYg8KNYiM&imgurl=http://www.academybiomed.com/images/upload/YZ9XQZ64RKWPW6XX0W7LO4YK1NOSM1.jpg&w=325&h=217&ei=OmTBUbiwEIWp7AadmIHoBQ&zoom=1&biw=1120&bih=518&iact=rc&dur=125&page=1&tbnh=139&tbnw=251&start=0&ndsp=15&ved=1t:429,r:0,s:0,i:82&tx=133&ty=59

Fischöl

• 0,2 ml/kg KM Fischöl oder Sojabohnenöl – Kein Einfluss auf die Insulinsensitivität

beim gesunden Pferd Vervuert et al., 2009• 38 g Fisch- oder Leinöl - Insulinsensitivität

stieg bei insulinresistenten Stuten in dieser Studie Hess et al., 2012

Omega-3 Fettsäuren (beimMenschen)

Clamp2 x 8Fisch- vsSonnenblumenöl5

FSIGTT13 x 12Lein- vs Fischöl vsPlacebo4

Clamp2 x 8Fischöl vs Placebo3Clamp2 x 2Fischöl vs Placebo2Clamp2 x 3Fischöl vs Placebo 1

ErgebnisMethode

Dauer(Wochen)

DiätStudie

1 Borkman et al. (1989), 2 Annuzzi et al. (1991), 3 Boberg et al. (1992), 4 McManus et al. (1996), 5 Lou et al. (1998).

1FSIGTT: Frequently sampled intravenous glucose tolerance test : Kein Effekt

Chrom• Vorkommen von dreiwertigem Chrom in vielen

Nahrungsmitteln (European Food Information Council; Wilplinger, Diss., TU Graz; µg/100 g)– Miesmuscheln (128), Eidotter (6), Vollkornmehl (21), Tomaten

(20), Kaffee, Tee (79), Haselnüsse (12), Birnen (27), Broccoli (16), Rindfleisch (3), manche Wein- und Biersorten, Bierhefe, Mais (9), Gerste (13)

• Schon in den 1950er Jahren wurde angenommen, dass Bierhefe einen Glukose-Toleranz-Faktor enthält

Chrom• Empfohlene täglich erlaubte Aufnahme (U.S. National

Academy of Sciences) – 50-200 µg Cr ab dem 7. Lebensjahr– Minimum 50 µg, geschätzte Aufnahme in den USA: 50 bis 60 %

der minimal empfohlenen Dosis

• Minimaldosis laut WHO-Empfehlungen– 33 µg/Tag– Österreich im Randbereich marginaler Unterversorgung

Chrom• Walter Mertz – beschrieb 1967 Chrom erstmals als

Glukose-Toleranz-Faktor • Chrom-Defizit führt zu Diabetes-ähnlichen Symptomen

wie erhöhte Blutglucose, erhöhtes Insulin und Cholesterin und erhöhte Triglyceride (Anderson, 1998).

• Beim Schwein und bei Katzen Geschwindigkeit der Glukoseresorption bei Gabe von Chrom erhöht

• Absorptionsrate < 2 % (anorganische Verbindungen)• Trägerprotein ist Transferrin – spielt eine Rolle bei der

Übertragung von Cr zu den LMWCr

Chrom

• Chrom scheint alsTeil der oligopeptide low–molecular weight chromium (LMWCr)-binding substance zu funktionieren

• LMWCr normalerweise in insulinabhängigen Zellen vorhanden; ohne Cr inaktiv, wenn an Cr gebunden aktiv

• Durch Cr Aktivierung der Insulin-Rezeptor-Kinase und Potenzierung der Insulinwirkung

• LMWCr ohne gebundenes Cr oder mit anderen Matallionen ist nicht effektiv hinsichtlich Aktivierung der Insulin-abhängigen Kinaseaktivität

Chrom• Cr inhibiert die Phosphotyrosin-Phosphatase• Dieses Enzym spaltet Phosphat vom Insulinrezeptor • → Abnahme der Insulinsensitivität. • Die Aktivierung der Insulin-Rezeptor-Kinase und

Hemmung der Insulinrezeptor-Phosphatase →gesteigerte Phosphorylierung des Insulinrezeptors und Erhöhung der Insulinsensitivität (Davis et al., 1996).

• Es gibt Hinweise (Anderson, 1997), dass Cr auch die Anzahl der Insulinrezeptoren und die β-Zell-Sensitivität erhöht

Proposed mechanism of action for chromium and LMWCr potentiating the action of insulin (15).

Cefalu W T , and Hu F B Dia Care 2004;27:2741-2751

Copyright © 2011 American Diabetes Association, Inc.

Chrom – Studienergebnisse beim Menschen

• Effekte einer Cr-Zugabe auf den Fettstoffwechsel bei Menschen mit oder ohne Diabetes sehr widersprüchlich

• 11 Studien an Menschen mit DM (220-1000 µg/Tag in

unterschiedlichen Verbindungen)– 4 Studien kein Einfluss auf den Fettstoffwechsel, 6 Studien

Senkung TG oder Cholesterol, 1 Studie Senkung LDL, ApoB und Erhöhung HDL und ApoA-I

• 8 Studien an Menschen ohne Diabetes– 3 kein Effekt– 4 Einfluss auf Fettstoffwechsel, 1 Studie Senkung LDL, ApoB

und Erhöhung ApoA-I

• Effekte einer Cr-Zugabe auf den Glukosestoffwechsel bei Menschen mit oder ohne Diabetes sehr widersprüchlich

• 21 Studien • OGGT, IVGTT (8 Studien)

– 4 Studien keine Effekt auf Glukose- oder Insulingehalt– 6 Studie Insulin↓, 4 Studien Glukose↓

• Nüchternglukose (7)– 5 Glukose ↓, 2 kein Effekt auf Glukosespiegel

Chrom – Studienergebnisse beim Menschen

Fasting (A) and postprandial (B) glucose decline over time in patients with type 2 diabetes treated for 10 months with 500 μg/day CrP (60). b, significantly different from baseline (a).

Cefalu W T , and Hu F B Dia Care 2004;27:2741-2751

Copyright © 2011 American Diabetes Association, Inc.

Chrom, Magnesium

• Adipöse Pferde (7/9)• 5 mg Chrom (als Hefe)• 8,8 g Magnesium (als Oxid und organisch)• Andere funktionelle Stoffe• Keine Effekte auf die Insulinresistenz

Chameroy et al., 2010

Magnesium

• Langzeitstudie beim Menschen zeigte negative Korrelation zwischen Mg-Aufnahme und der Erkrankung an Diabetes mellitus sowie Atherosklerose

• Empfehlung für Menschen 6 mg/kg KG/d

Lopez-Ridaura et al., 2004Chiuve et al., 2013Cahill et al., 2013 u.a.

Zimt• Zimtextrakt (50 mg per kg KM) beeinflusst die TNF-alpha-induzierte

Dyslipidämie in Triton WR-1339 (Lipoproteinlipasehemmer) behandelten Hamstern

• Zimtextrakt beeinflusst die durch TNF-alpha induzierte Übersekretion von apoB48 in den Enterozyten

• In vitro CE-Behandlung von Enterozyten verminderte die mRNA-Expression von IL-1 beta, IL-6 and TNF-alpha

• Zimtextrakt beeinflusst TNF-alpha-induzierte Überproduktion der intestinalen apoB48 (by regulating gene expression involving inflammatory, insulin, and lipoprotein signaling pathways)

Cinnamon Extract Attenuates TNF-alpha-induced Intestinal Lipoprotein ApoB48 Overproduction by Regulating Inflammatory, Insulin, and Lipoprotein Pathways in Enterocytes Qin et al., 2009

Cinnamon extract inhibits the postprandial overproduction of apolipoprotein B48-containing lipoproteins in fructose-fed animals

Zimt

• Eine Studie an Menschen mit Typ 2 Diabetes: 1 bis 6 g Zimt –Nüchternglukose, Triglyceride und LDL-Cholesterol-Werte wurden nach 40 und 60 Tagen gesenkt (Khan, 2003).

Zimt

• 500 mg Zimtextrakt verringerte Nüchternblutglukose, Blutdruck, bewirkte eine geringe Abnahme des Körperfettes (Ziegenfuss et al., 2006)

• Angaben widersprüchlich, auch Studien ohne Effekt

•http://www.jissn.com/content/3/2/45

Zimt

• Studie an insulinresistenten Stuten – 1,5 g (2xd) Zimtextrakt (Cinnulin) über 9 Tage zeigte keinen Effekt auf die Insulinsensitivität, den Insulin- oder Leptingehalt (Earl, 2011)

• Dosierung?

Prebiotika• Als Prebiotika bezeichnete Faserstoffe weisen folgende

Eigenschaften auf:• Unverdaulich durch körpereigene Enzyme• Können durch Darmbakterien fermentiert werden• Stimulieren selektiv das Wachstum und/oder Aktivität

von Darmbakterien in Verbindung mit Gesundheit und Wohlbefinden

Psyllium

• Schale enthält nicht fermentierbare Faserstoffe

• Beeinflussen die Mikrobiota• Mikrobiota beeinflusst Insulinsensitivität

durch Interaktionen mit endokrinen und epithelialen Zellen

Psyllium

• Versuch an Pferden (normalgewichtig):• 60 Tage 90, 180 bzw. 270 g Psyllium• Effekt auf den postprandialen Glukose-

und Insulinspiegel (?)

Moreaux et al., 2011

Psyllium

Psoralea (Leguminose)

• Psoralea corylifolia (chin. Medizin, Ayurveda; enthält Flavonoide, Coumarine, Terpene)– Bei Ratten (normal und diabetisch) Reduktion

der Nüchternblutglukose, GTT, Cholesterol, Triglyzeride, VLDL, LDL

– Anstieg des TP und HDL– Keine Studien beim Pferd

Dhar et al., 2013

Alpha-Liponsäure

• Coenzym und Bestandteil des Pyruvatdehydrogenase-Komplexes in den Mitochondrien

Summenformel: C8H14O2S2

Alpha-Liponsäure

• Antioxidant • Wasser- und fettlöslich• Aktiv an der Zellmembran und im

Zytoplasma• Schützt Zellmembranen durch Interaktion

mit Vitamin C und Glutathion• Günstig bei Diabetes (Ziegler et al. 1995), Alter,

Leistung, Katarakt, Ischämie

Alpha-Liponsäure

• Niedrigere Lipidperoxidation und höhere Glutathion-Konzentration (Ratten; Khanna et al., 1999)

• Höhere Glutathion-, Ascorbin- und Vitamin E-Konzentrationen im Blut von Pferden (aber auch bei Vitamin E-Supplementierung)

L-Carnitin

• L-Carnitin beim insulinresistenten Pony (N=16)– 8 insulinresistente oder adipöse Ponys

• 2 x tägl. 1,5 g L-Carnitin/100 kg KM oral– 8 insulinresistente oder adipöse Ponys

• 2 x täglich 1,5 g Placebo/100 kg KM oral– Supplementierung 12 Wochen– Energierestriktive Fütterung

Schmengler et al. 2013

L-Carnitin

• Keine Effekte der L-Carnitingabe– KM-Verluste: – Nüchternglucose oder -insulin:– Insulinresistenz: – Freie Fettsäuren und Triglyceride :

Schmengler et al. 2013

Empfehlung???• N-3-Fettsäuren, Fischöl --- widersprüchliche Ergebnisse

beim Pferd• Chrom ---- widersprüchliche Ergebnisse beim Menschen,

nicht zugelassen• Magnesium ----- beim Menschen, kein Effekt beim Pferd• Zimt ----- Effekt beim Menschen, beim Pferd nicht

nachgewiesen• Psyllium (?)• Psoralea corylifolia --- keine Ergebnisse bei Pferden• Alpha-Liponsäure

„The greatest obstacle to discovery is not ignorance

- it is the illusion of knowledge“

D.J. Boorstin

Effekt des Wässerns von Heu

0 min 40 min 3 hg/kg TS

TS 827 192 176WSC 171 157 144Fruktan 106 94 84

Longland et al., 2011