Tierärztliche Hochschule Hannover Beeinflussung der ... · LKS Landwirtschaftliche Kommunikations-und Servicegesellschaft GmbH ME umsetzbare Energie meq Milliequivalent MJ Megajoule

Tierärztliche Hochschule Hannover

Beeinflussung der Calciumhomöostase peripartaler

Milchkühe durch 25-Hydroxyvitamin D3 in Kombination mit

einer anionenreichen Fütterung

INAUGURAL – DISSERTATION

zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin

- Doctor medicinae veterinariae -

vorgelegt von

Imke Cohrs

Soltau

Hannover 2013

Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. Gerhard Breves

Physiologisches Institut

1. Gutachter: Prof. Dr. Gerhard Breves

Physiologisches Institut

2. Gutachter: Prof. Dr. Jürgen Rehage

Klinik für Rinder

Tag der mündlichen Prüfung: 14.05.2013

Dieses Projekt wurde mit Mitteln von DSM Nutritional Products gefördert.

Teile der vorliegenden Arbeit wurden bereits veröffentlicht bzw. auf folgenden

Tagungen vorgestellt:

Cohrs, I., I. Oberheide, M. Wilkens, E. Azem, B. Schröder, G. Breves (2011)

Influence of feeding anionic salts and 25-hydroxyvitamin D3 as a mineral premix on

periparturient dairy cows’ calcium metabolism with special emphasis on the duration

of application

Vortrag: 65. Tagung der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie

15. 03. - 17. 03. 2011 in Göttingen

Wilkens, M.R., I. Cohrs, A.L. Lifschitz, D. Fraser, K. Olszewski, B. Schröder,

G. Breves (2012)

Is the metabolism of 25-hydroxyvitamin D3 age-dependent in dairy cows?

Poster: 15th Vitamin D Workshop

19.06. - 22.06.2012 in Housten, Texas, Vereinigte Staaten von Amerika

Wilkens, M.R., I. Cohrs, A.L. Lifschitz, D.R. Fraser, K. Olszewski, B. Schröder and

G. Breves (2013)

Is the metabolism of 25-hydroxyvitamin D3 age-dependent in dairy cows?

J.Steroid. Biochem. Mol. Biol. (in press)

Inhaltsverzeichnis I

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis .................................................................................. I

Abkürzungsverzeichnis ....................................................................... V

Verzeichnis der Abbildungen .............................................................VII

Verzeichnis der Tabellen ....................................................................XII

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

1.1 Aufrechterhaltung der Calciumhomöostase ............................................. 1

1.1.1 Parathormon (PTH) .......................................................................................... 1

1.1.2 1,25-Dihydroxyvitamin D3 (1,25-(OH)2D3) ......................................................... 2

1.1.3 Calcitonin ......................................................................................................... 3

1.2 Peripartale Hypocalcämie der Milchkuh .................................................... 4

1.2.1 Ätiologie ........................................................................................................... 4

1.2.2 Prädisponierende Faktoren .............................................................................. 5

1.2.3 Wirtschaftliche Relevanz .................................................................................. 6

1.2.4 Klinik und Behandlung ...................................................................................... 8

1.2.5 Konzepte zur Stabilisierung der Calciumhomöostase der Milchkuh im peripartalen Zeitraum ....................................................................................... 9

1.2.5.1 Orale Applikation von Calcium zur Abkalbung .............................................. 9

1.2.5.2 Calciumrestriktive Fütterung ante partum ....................................................10

1.2.5.3 Konzept der anionenreichen Fütterung ante partum (DCAD-Konzept) .........11

1.2.5.4 Applikation von Vitamin D ............................................................................13

1.2.5.5 Weiterführende Studien zur Stabilisierung der Calciumhomöstase mit Vitamin D-Metaboliten im peripartalen Zeitraum .........................................................13

1.2.5.5.1 Applikation von 1,25-(OH)2D3 zur Stabilisierung der peripartalen

Calciumhomöostase ...............................................................................14

1.2.5.5.2 Applikation von 25-OHD3 zur Stabilisierung der peripartalen

Calciumhomöostase ...............................................................................14

1.2.5.5.3 Orale Applikation von 25-OHD3 in Kombination mit der Fütterung einer

anionenreichen Diät ...............................................................................15

1.3 Zielsetzung der Arbeit ............................................................................... 16

2 Versuchstiere, Material und Methoden ........................................ 17

2.1 Der Betrieb ................................................................................................. 17

II Inhaltsverzeichnis

2.2 Versuchsdesign ......................................................................................... 18

2.2.1 Versuchsdurchlauf 1 .......................................................................................19

2.2.2 Versuchsdurchlauf 2 .......................................................................................20

2.3 Versuchstiere ............................................................................................. 23

2.3.1 Fütterung der Versuchstiere ............................................................................23

2.3.2 Kontrolle der Futteraufnahme ..........................................................................26

2.3.3 Altersstruktur der Tiere ....................................................................................26

2.3.4 Gesundheitszustand der Tiere ........................................................................26

2.3.5 Bestimmung des Body-Condition-Scores (BCS) ..............................................27

2.4 Probennahme ............................................................................................ 28

2.4.1 Harnproben .....................................................................................................28

2.4.2 Blutproben .......................................................................................................28

2.4.3 Milchproben ....................................................................................................28

2.5 Analytische Methoden .............................................................................. 29

2.5.1 Harnproben .....................................................................................................29

2.5.2 Blutproben .......................................................................................................29

2.5.2.1 Ionisiertes Calcium (Ca2+) im Vollblut ...........................................................29

2.5.2.2 Gesamtcalcium (Cat) und Phosphat (Pi) im Plasma .....................................30

2.5.2.3 25-OHD3 und 1,25-(OH)2D3 im Plasma ........................................................30

2.5.2.4 PTH im Plasma ............................................................................................30

2.5.2.5 Knochenmarker ...........................................................................................32

2.5.2.5.1 Knochenresorptionsmarker CrossLaps im Plasma .................................32

2.5.2.5.2 Knochenformationsmarker Osteocalcin im Plasma ................................33

2.5.3 Milchproben ....................................................................................................34

2.5.3.1 25-OHD3 in der Milch ...................................................................................34

2.6 Berechnung der Halbwertszeit von 25-OHD3 .......................................... 34

2.7 Statistische Auswertung ........................................................................... 35

3 Ergebnisse ..................................................................................... 37

3.1 Futteraufnahme ......................................................................................... 37

3.2 Parameter des Säure-Basen-Haushalts ................................................... 37

3.2.1 pH-Wert und BSQ im Harn ..............................................................................37

3.2.2 pH-Wert im Vollblut .........................................................................................38

3.3 Mineralstoffe im Harn ................................................................................ 40

3.3.1 Calcium im Harn ..............................................................................................40

3.3.2 Magnesium im Harn ........................................................................................40

Inhaltsverzeichnis III

3.3.3 Phosphat im Harn ...........................................................................................40

3.4 Blutparameter im peripartalen Zeitraum ................................................. 42

3.4.1 Vitamin D-Metabolite .......................................................................................42

3.4.1.1 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma ..........................................................42

3.4.1.2 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma ...................................................46

3.4.2 PTH-Konzentrationen im Plasma ....................................................................48

3.4.3 Mineralstoffe ...................................................................................................51

3.4.3.1 Calcium .......................................................................................................51

3.4.3.1.1 Ca2+-Konzentrationen im Vollblut............................................................51

3.4.3.1.2 Cat-Konzentrationen im Plasma .............................................................55

3.4.3.2 Pi-Konzentrationen im Plasma .....................................................................58

3.4.4 Parameter des Knochenstoffwechsels ............................................................60

3.4.4.1 CrossLaps-Konzentrationen im Plasma .......................................................60

3.4.4.2 Osteocalcinkonzentrationen im Plasma .......................................................62

3.5 Blutparameter im weiteren Verlauf der Laktation ................................... 63

3.5.1 Vitamin D-Metabolite .......................................................................................63

3.5.1.1 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma ..........................................................63

3.5.1.2 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma ...................................................66

3.5.2 PTH-Konzentrationen im Plasma ....................................................................68

3.5.3 Mineralstoffkonzentrationen im weiteren Verlauf der Laktation ........................68

3.5.3.1 Mineralstoffkonzentrationen des ersten Versuchsdurchlaufs .......................68

3.5.3.2 Ca2+-, Cat- und Pi-Konzentrationen im Vollblut bzw. im Plasma ...................68

3.5.3.3 Mineralstoffkonzentrationen des zweiten Versuchsdurchlaufs .....................69

3.5.3.3.1 Ca2+-Konzentrationen im Vollblut............................................................69

3.5.3.3.2 Cat-Konzentrationen im Plasma .............................................................70

3.5.3.3.3 Pi-Konzentrationen im Plasma ................................................................71

3.5.4 Parameter des Knochenstoffwechsels ............................................................72

3.5.4.1 CrossLaps-Konzentrationen im Plasma .......................................................72

3.6 Untersuchungsparameter in der Milch .................................................... 73

3.6.1 25-OHD3-Konzentrationen in der Milch ............................................................73

4 Diskussion ..................................................................................... 75

4.1 Beurteilung der angewandten Methoden ................................................ 75

4.1.1 1,25-(OH)2D3 ...................................................................................................75

4.1.2 PTH .................................................................................................................76

4.2 Einflüsse der Fütterung einer anionenreichen Diät ................................ 76

IV Inhaltsverzeichnis

4.2.1 Futteraufnahme und Mineralstoffversorgung ...................................................76

4.2.2 Einfluss der anionenreichen Fütterung auf den Säure-Basen-Haushalt ...........77

4.2.3 Einfluss der Fütterung einer anionenreichen Diät auf die renale Exkretion von Mineralstoffen .................................................................................................79

4.3 Supplementierung mit Hy-D (25-OHD3) ................................................... 81

4.3.1 Einfluss der Hy-D Supplementierung auf den Säure-Basen-Haushalt .............81

4.3.2 Einfluss der Hy-D Supplementierung auf die renale Exkretion von Mineralstoffen .................................................................................................81

4.3.3 Einfluss der Hy-D Behandlung auf die 25-OHD3-Plasmakonzentrationen ........82

4.3.3.1 Absorption des 25-OHD3 .............................................................................82

4.3.3.2 Ausscheidung und Halbwertszeit des 25-OHD3 ...........................................83

4.4 Auswirkungen auf die Calcium- und Phosphathomöostase ................. 88

4.4.1 Ante partum ....................................................................................................88

4.4.2 Peripartal .........................................................................................................90

4.4.3 Effekt der Dosis und der Behandlungsdauer ...................................................91

4.4.3.1 Ante partum .................................................................................................91

4.4.3.2 Peripartal .....................................................................................................93

4.4.4 Effekt der Laktationsnummer ...........................................................................97

4.4.5 Auswirkungen auf die Calciumhomöostase im weiteren Verlauf der Laktation ... ...................................................................................................................... 100

4.5 Einfluss der Hy-D Behandlung auf die 25-OHD3-Konzentrationen in der

Milch ............................................................................................................ 103

4.6 Schlussfolgerung und Ausblick ............................................................. 104

5 Zusammenfassung ...................................................................... 107

6 Summary ...................................................................................... 109

7 Literaturverzeichnis .................................................................... 111

8 Danksagung ................................................................................. 127

Abkürzungsverzeichnis V

Abkürzungsverzeichnis

Abb. Abbildung ADF acid detergent fiber (engl.), Zahlwert der Gerüstsubstanzen (Zellulose und

Lignin) der Futteranalyse ADL acid detergent lignin (engl.), Lignin a.p. ante partum (lat.); vor der Geburt Aqua dest. Aqua destillata (lat.); destilliertes Wasser BCS Body Condition Score (engl.), System zur Beurteilung der Körperkondition BHV1 Bovines Herpes Virus 1 bzw. beziehungsweise Ca Calcium Ca2+ ionisiertes Calcium Cat Gesamtcalcium CaCO3 Calciumcarbonat Cl- Chlorid Crea Kreatinin C-Zellen Calcitonin bildende Zellen in der Schilddrüse DCAD Dietary Cation Anion Difference (engl.); Kationen-Anionen-Differenz der Diät EDTA Ethylen-Diamin-Tetra-Acetat engl. englisch Eq Äquivalentmasse, Maßeinheit et al. et altera (lat.); und andere Fa. Firma FM Frischmasse g Gramm g Vielfaches der Erd- oder Normalbeschleunigung (gn=9,80665 m·s-2) HWZ Halbwertszeit Hy-D Rovimix®-Hy-D® 1,25%: enthält 1,25% an 25-OHD3

I.E. Internationale Einheiten i.m. intramuskulär i.v. intravenös K+ ionisiertes Kalium Kap. Kapitel kg Kilogramm l Liter lat. lateinisch LKS Landwirtschaftliche Kommunikations-und Servicegesellschaft GmbH ME umsetzbare Energie meq Milliequivalent MJ Megajoule Mg Magnesium ml Milliliter mm Millimeter MW Mittelwert µg Mikrogramm µl Mikroliter n Anzahl der Tiere Na+ ionisiertes Natrium NDF neutral detergent fiber (engl); neutrale Detergenzfaser

VI Abkürzungsverzeichnis

NEL Netto-Energie-Laktation NFC non-fibre-carbohydrats (engl.); Nicht-Faser-Kohlenhydrate NH4+ Ammonium nm Nanometer n.s. nicht signifikant nXP nutzbares Rohprotein 25-OHD3 25-Hydroxyvitamin D3, 25-Hydroxycholecalciferol, Calcidiol 1,25-(OH)2D3 1,25-Dihydroxyvitamin D3, 1,25-Dihydroxycholecalciferol, Calcitriol p p-value engl. von probability; Signifikanzwert,

Überschreitungswahrscheinlichkeit pH negativer dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionen-Konzentration Pi anorganisches Phosphat PTH Parathormon p.p. post partum (lat.); nach der Geburt r2 Bestimmtheitsmaß RANK receptor activator of NF-kB (engl.) RANKL ligand of receptor activator of NF-kB (engl.) rpm rounds per minute (engl.); Umdrehung pro Minute SEM standard error of the mean (engl.); Standardfehler SID Strong Ion Difference (engl.): Differenz der starken Ionen SO4

2- Schwefel (ionisiert) SP Proteinlöslichkeit Tab. Tabelle TMR total-mixed-ration (engl.): totale Mischration TRPV5 transient-receptor-potential-channel vanilloid-subfamily-member 5 (engl.) TRPV6 transient-receptor-potential-channel vanilloid-subfamily-member 6 (engl.) TS Trockensubstanz UDP undegradable protein (engl.): unabgebaute Proteine V. vena (lat.;) Vene V1 Versuchsdurchlauf 1 V2 Versuchsdurchlauf 2 VDR vitamin D receptor (engl.): Vitamin D-Rezeptor VDRE vitamin D responsive elements (engl.): Elemente in Promotorregionen der

entsprechenden Zielgene, die eine Bindung mit Vitamin D eingehen XA Rohasche XF Rohfaser XL Rohfett XP Rohprotein XS Stärke XX nitrogen free extractives (engl.): stickstofffreie Extraktstoffe XZ water soluble carbohydrate (engl.): wasserlösliche Kohlenhydrate Chemische Elemente wurden nach dem Periodensystem der Elemente abgekürzt.

Verzeichnis der Abbildungen VII

Verzeichnis der Abbildungen

Abbildung 2.1: Schematische Darstellung der Blutentnahmezeitpunkte (Tage) des ersten

Versuchsdurchlaufs in Relation zur Abkalbung. ........................................................ 20

Abbildung 2.2: Schematische Darstellung der Harnprobenentnahmezeitpunkte (Tage / gestrichelte

Linien) des ersten Versuchsdurchlaufs in Relation zur Abkalbung. .......................... 20

Abbildung 2.3: Schematische Darstellung der Blutentnahmezeitpunkte (Tage) des zweiten


Abbildung 2.4: Schematische Darstellung der Harn- (Tage / gestrichelte Linien) und der

Milchprobenentnahmezeitpunkte (Tage / graue Linien) des zweiten


Abbildung 3.1: Verlauf des pH-Wertes im Vollblut. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse der 1-

faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: V1: Zeit (p < 0,001); V2: Zeit (p

< 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen

den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern

angegeben. ................................................................................................................ 39

Abbildung 3.2: Darstellung der linearen Regression der 25-OHD3-Konzentrationen in Abhängigkeit

der Fütterungsdauer beider Versuchsdurchläufe. Die p-Werte geben signifikante

Unterschiede zu 0 an. ................................................................................................ 43

Abbildung 3.3: V1: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse

der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Be-

handlung (p < 0,001), Behandlungsdauer (p = 0,012), Behandlung

* Behandlungsdauer (p = 0,009), Zeit * Behandlungsdauer (p = 0,005), Zeit *

Behandlung (p < 0,001), Zeit * Laktationsnummer (p = 0,004), Zeit * Behandlung *

Behandlungsdauer (p = 0,002). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante

Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern

angegeben. ................................................................................................................ 44

Abbildung 3.4: V2: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der

3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung

(p < 0,001), Behandlungsdauer (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p =

0,003), Zeit * Behandlung (p < 0,001), Zeit * Behandlungsdauer (p < 0,001), Zeit *

Laktationsnummer (p < 0,001), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer (p < 0,001).

Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den

Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. ........................ 45

Abbildung 3.5: V1: 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergeb-

nisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001),

Behandlung (p = 0,001), Laktationsnummer (p = 0,006), Zeit * Behandlungsdauer (p

= 0,008), Zeit * Laktationsnummer (p = 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben

signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder.

Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. .................................................... 47

VIII Verzeichnis der Abbildungen

Abbildung 3.6: V2: 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis

der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001),

Laktationsnummer (p = 0,001), Zeit * Laktationsnummer (p < 0,001),

Behandlungsdauer (p = 0,060). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante

Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl

der Tiere ist in Klammern angegeben. ...................................................................... 48

Abbildung 3.7: V1: PTH-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind die MW ± SEM der

Differenzen zum Basalwert der absoluten PTH-Konzentrationen vor Versuchsbeginn.

Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen:

Behandlungsdauer (p = 0,045). Die Anzahl der Tiere ist Klammern angegeben. .... 49


Differenzen zum Basalwert der absoluten PTH-Konzentrationen vor Versuchsbeginn;

Oben: Einfluss der Behandlung und der Behandlungsdauer; Unten: Einfluss der

Laktationsnummer; Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit

Messwiederholungen: Laktationsnummer (p < 0,001), Behandlung *

Behandlungsdauer * Laktationsnummer (p = 0,013); Unterschiedliche Buchstaben

geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt

wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. ....................................... 50

Abbildung 3.9: V1: Ca2+

-Konzentrationen im Vollblut aller Tiere. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse: Zeit (p < 0,001), Laktationsnummer (p

= 0,011), Zeit * Behandlung (p = 0,053). Unterschiedliche Buchstaben geben

signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu den jeweiligen Zeitpunkten



-Konzentrationen im Vollblut der Kühe in der 2. Laktation (oben) und der

Tiere in der ≥3. Laktation. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse der 2-faktoriellen

Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Oben: Zeit (p < 0,001) Unten: Zeit (p <

0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den

Gruppen zu den jeweiligen Zeitpunkten wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern

angegeben. ................................................................................................................ 52


-Konzentrationen im Vollblut aller Tiere. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p <

0,001), Behandlung (p = 0,037), Laktationsnummer (p < 0,001), Zeit *

Laktationsnummer (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,018),

Behandlung * Laktationsnummer (p = 0,006), Behandlung * Behandlungsdauer *

Laktationsnummer (p = 0,017). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante




-Konzentrationen im Vollblut der Kühe der zweiten Laktation (oben) und der

Tiere der ≥3. Laktation (unten). Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der 2-

faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Oben: Zeit (p < 0,001); Unten:

Zeit (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,029). Unterschiedliche

Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen

Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. ....................... 54

Verzeichnis der Abbildungen IX

Abbildung 3.13: V1: Cat-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse der 3-

faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Zeit *

Behandlung (p = 0,025). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante

Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt


Abbildung 3.14: V2: Cat-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der

3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Laktations-

nummer (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,027), Zeit * Be-

handlung (p < 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede

zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in

Klammern angegeben. .............................................................................................. 56

Abbildung 3.15: V2: Cat-Konzentrationen im Plasma der Tiere der 2. Laktation (oben) und der ≥3.

Laktation (unten). Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der 2-faktoriellen

Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Oben: Zeit (p < 0,001), Zeit * Behandlung

(p < 0,001); Unten: Zeit (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,027),

Zeit * Behandlung (p = 0,006). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante



Abbildung 3.16: V1: Pi-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der 3-

faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Zeit *

Laktationsnummer (p = 0,022). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante




faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung

(p = 0,002), Zeit * Behandlung (p < 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben

signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder.

Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. .................................................... 60

Abbildung 3.18: V1: CrossLaps-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM der

Differenzen zum Basalwert; Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit

Messwiederholungen: n.s. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. ......... 61


Differenzen zum Basalwert. Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Mess-

wiederholungen: Zeit (p < 0,001), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer (p =

0,042). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den

Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern

angegeben. ................................................................................................................ 61

Abbildung 3.20: V1: Osteocalcinkonzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis

der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001). Die

Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. .......................................................... 62

Abbildung 3.21: V1: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma post partum. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p <

0,001), Behandlung (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,039), Zeit *

X Verzeichnis der Abbildungen

Behandlung (p < 0,001), Zeit * Behandlungsdauer (p < 0,021), Zeit * Behandlungs-

dauer * Laktationsnummer (p = 0,025). Unterschiedliche Buchstaben geben

signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu den jeweiligen Zeitpunkten


Abbildung 3.22: V2: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma post partum. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen (Zeitpunkte:

Tag 1 p.p., Tag 2 p.p.,Tag 4 p.p., Tag 8 p.p., Tag 16 p.p. und Tag 32 p.p.): Zeit (p <

0,001), Behandlung (p < 0,001), Behandlungsdauer (p < 0,001), Laktationsnummer

(p = 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,025), Zeit * Behandlung (p <

0,001), Zeit * Behandlungsdauer (p < 0,021), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer

(p = 0,015), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer * Laktationsnummer (p = 0,006).


Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern

angegeben. ................................................................................................................ 64

Abbildung 3.23: V2: Darstellung der berechneten Halbwertszeit der 25-OHD3-

Plasmakonzentrationen. Dargestellt sind MW ± SEM.Ergebnis der univariaten 3-

faktoriellen Varianzanalyse: Laktationsnummer (p = 0,005). Sternchen geben

signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in


Abbildung 3.24 Darstellung der Halbwertszeit der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen in Abhängigkeit

von den Plasmakonzentrationen von 1,25-(OH)2D3, ΔPTH und ΔCrossLaps am

ersten Tag p.p.. Lineare Regressionsanalyse: n.s. ................................................... 66

Abbildung 3.25: 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma post partum. Dargestellt sind MW ± SEM.

Oben: V1:Tag 10 p.p.: Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse:

Behandlung (p = 0,022); Unten: V2: Tag 16 p.p.: Ergebnis der univariaten 3-

faktoriellen Varianzanalyse: n.s. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante



Abbildung 3.26: V2: PTH-Konzentrationen im Plasma an Tag 32 p.p. Dargestellt sind MW ± SEM der

Differenzen zum Basalwert. Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse:

n.s. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. ............................................. 68

Abbildung 3.27: V1: Mineralstoffkonzentrationen im Vollblut (Ca2+

) bzw. Plasma (Cat und Pi).

Dargestellt sind MW ± SEM. Oben links: Ca2+

-Konzentrationen an Tag 10 p.p.:

Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Behandlung (p = 0,046),

Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,044). Oben rechts: Cat-Konzentrationen an

Tag 10 p.p.: Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Behandlung (p =

0,044), Behandlung * Behandlungsdauer (p < 0,001). Unten: Pi-Konzentrationen an

Tag 10 p.p.; Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: n.s.


Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. ........................ 69


-Konzentrationen im Vollblut. Dargestellt sind MW ± SEM der Tage 8 p.p.,

16 p.p., 32 p.p.. Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Tag 8 p.p.:

Behandlungsdauer (p = 0,016); Tag 16 p.p.: Behandlungsdauer (p = 0,005),

Laktationsnummer (p = 0,029); Tag 32 p.p.: Laktationsnummer (p = 0,033);

Verzeichnis der Abbildungen XI

Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen langer und

kurzer Behandlungsdauer wieder. Sternchen geben signifikante Unterschiede

zwischen den Tieren der 2. und den höheren Laktationen wieder. Die Anzahl der

Tiere ist in Klammern angegeben.............................................................................. 70

Abbildung 3.29: V2: Cat-Plasmakonzentrationen der Tage 8 p.p., 16 p.p., 32 p.p. Ergebnis der

univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Tag 8 p.p.: Behandlung (p < 0,001),

Behandlungsdauer (p = 0,031); Tag 16 p.p.: n.s.; Tag 32 p.p.: n.s. Unterschiedliche

Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die


Abbildung 3.30: V2: Pi-Plasmakonzentrationen der Tage 8 p.p., 16 p.p., 32 p.p. Dargestellt sind MW

± SEM. Ergebnisse der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Tag 8 p.p.:

Behandlung * Laktationsnummer (p = 0,017); Tag 16 p.p.: Behandlung (p = 0,017);

Tag 32 p.p.: Behandlung (p = 0,021); Unterschiedliche Buchstaben geben

signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in


Abbildung 3.31: V2: CrossLaps-Konzentrationen im Plasma an Tag 32 p.p. Dargestellt sind MW ±

SEM der Differenzen zum Basalwert. Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen

Varianzanalyse: Behandlung * Laktationsnummer (p = 0,014). Unterschiedliche

Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die


Abbildung 3.32: V2: 25-OHD3-Konzentrationen in der Milch des 1. Gemelks und an den Tagen 4, 8,

16 und 32 p.p. Dargestellt sind Scatter-plots mit MW ± SEM. Kruskal-Wallis-test:


Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. ............................................................... 74

Abbildung 3.33: V2: Darstellung der linearen Regressionen zwischen den 25-OHD3-Konzentrationen

in der Milch und des Blutes zu den jeweiligen Zeitpunkten. ...................................... 74

Abbildung 4.1: V2: Darstellung der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen als Funktion der

Fütterungsdauer der mit 25-OHD3 supplementierten Tiere. Die Steigungen differieren

signifikant voneinander (p < 0,05). Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

................................................................................................................................... 87

Abbildung 4.2: Darstellung der linearen Regression zwischen den Ca2+

- (links) bzw. Cat- (rechts)

Plasmakonzentrationen am zweiten Tag a.p. und Δ Calcium (Differenz zwischen den

Calciumkonzentrationen am zweiten Tag a.p. und zur Abkalbung) aus beiden

Versuchsdurchläufen. Links: Versuchsdurchlauf 1 (V1): r2=0,53; p<0,0001;

Versuchsdurchlauf 2 (V2): r2=0,19; p<0,0001; Rechts: V1: r

2=0,39; p<0,0001; V2:

r2=0,31; p<0,0001; ..................................................................................................... 94

Abbildung 4.3: V2: Darstellung des Zusammenhangs zwischen Ca2+

und ΔCrossLaps am Tag 1

p.p.. Die gestrichelten Hilfslinien dienen der besseren Übersichtlichkeit. ............... 100

Abbildung 4.4 Darstellung der linearen Regression zwischen den 25-OHD3 Konzentrationen und

dem ionisierten Calcium (links) bzw. den Gesamtcalciumkonzentrationen postpartum

beider Versuchsdurchläufe; ..................................................................................... 101

XII Verzeichnis der Tabellen

Verzeichnis der Tabellen

Tabelle 2.1: Gruppeneinteilung des ersten Versuchsdurchlaufs. Die Anzahl der Tiere ist in


Tabelle 2.2: Gruppeneinteilung des zweiten Versuchsdurchlaufs. Die Anzahl der Tiere ist in


Tabelle 2.3: Rationszusammensetzung: Ergebnisse der Analyse nach Van Soest und der

Mineralstoffanalyse (Mittelwerte) des Futters beider Versuchsdurchläufe. Dietary-

Cation-Anion-Difference berechnet als DCAD [meq*kg-1

TS] = (Na+ + K

+) – (Cl

- +

SO42-

). ........................................................................................................................ 24

Tabelle 2.4: Ergebnisse der Mineralstoffanalyse der Mineralfutter beider Versuchsdurchläufe.

Dietary-Cation-Anion-Difference berechnet als DCAD [meq*kg-1

TS] = (Na+ + K

+) –

(Cl- +SO4

2-)................................................................................................................. 25

Tabelle 2.5: Ergebnisse der anhand der Mineralstoffanalyse der Grundfutterration und der

verschiedenen Mineralfutter kalkulierten Mineralstoffkonzentrationen der kompletten

Futterration a.p. Dietary-Cation-Anion-Difference berechnet als DCAD [meq*kg-1

TS]

= (Na+

+ K+) – (Cl

- +SO4

2-). ........................................................................................ 25

Tabelle 2.6: Altersstruktur der Tiere in den Gruppen beider Versuchsdurchläufe. ....................... 26

Tabelle 2.7: Häufigkeit verschiedener Erkrankungen je Versuchsgruppe (n = 30) von Versuchs-

beginn der Versuchsdurchläufe bis 3 Wochen p.p. (V1) bzw. bis zum Ende des

Beobachtungszeitraums (V2).Fisher’s exact test (V1), Chi-Quadrat-Test (V2): n.s. 27

Tabelle 2.8: Darstellung des BCS (EDMONSON 1989) je Versuchsgruppe (n = 30) zu Ver-

suchsbeginn beider Versuchsdurchläufe, zur Abkalbung und am Tag 16 p.p. des

zweiten Versuchsdurchlaufs. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test; V2: 1-

faktorielle Varianzanalyse. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unter-

schiede (p<0,05) zwischen den verschiedenen Zeitpunkten innerhalb einer Gruppe

wieder. ....................................................................................................................... 27

Tabelle 3.1: pH-Werte im Harn. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test, 1-faktorielle

Varianzanalyse. V2: 1-faktorielle Varianzanalyse. Unterschiedliche Buchstaben

geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen eines Versuches zum

jeweiligen Zeitpunkt wieder: p < 0,05. Sternchen geben signifikante Unterschiede

innerhalb der Gruppen im Vergleich zum Basalwert wieder: p < 0,001: ***, p < 0,001.

................................................................................................................................... 38

Tabelle 3.2: Basen-Säuren-Quotient im Harn. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test, 1-

faktorielle Varianzanalyse. V2: 1-faktorielle Varianzanalyse. Unterschiedliche Buch-

staben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen eines Versuches

zum jeweiligen Zeitpunkt wieder: p < 0,05. Sternchen geben signifikante Unter-

schiede innerhalb der Gruppen im Vergleich zum Basalwert wieder: p < 0,001: ***. 38

Verzeichnis der Tabellen XIII

Tabelle 3.3: Ca-Konzentrationen in Relation zu den Creatininkonzentrationen im Harn.

Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test; 1-faktorielle Varianzanalyse (exkl.

post partum) post partum: Mann-Whitney-Test; Kruskal-Wallis-Test. V2: 1-faktorielle

Varianzanalyse. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede

zwischen den Gruppen eines Versuches zum jeweiligen Zeitpunkt wieder: p < 0,05.

Sternchen geben signifikante Unterschiede innerhalb der Gruppen im Vergleich zum

Basalwert wieder: p < 0,05: *, p < 0,01: **, p < 0,001: ***. ........................................ 41

Tabelle 3.4: Mg-Konzentrationen in Relation zu den Creatininkonzentrationen im Harn.

Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test; 1-faktorielle Varianzanalyse. V2: 1-

faktorielle Varianzanalyse. Sternchen geben signifikante Unterschiede innerhalb der

Gruppen im Vergleich zum Basalwert wieder: p < 0,05: *, p < 0,01: **. .................... 41

Tabelle 3.5: Pi-Konzentrationen in Relation zu den Creatininkonzentrationen im Harn. Dargestellt

sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test, 1-faktorielle Varianzanalyse (exkl. post partum)

post partum: Mann-Whitney-Test; Kruskal-Wallis-Test. V2: 1-faktorielle

Varianzanalyse. ......................................................................................................... 42

1 Einleitung 1

1 Einleitung

1.1 Aufrechterhaltung der Calciumhomöostase

Die Aufrechterhaltung der Calciumhomöostase stellt eine überlebenswichtige

Funktion dar. Das Mengenelement Calcium (Ca) liegt im Körper zu 99% gebunden

im Knochen und zu einem geringen Anteil auch im Plasma, einerseits gebunden an

Proteine, aber auch frei und ionisiert (Ca2+), vor. In dieser Form wird es für

unterschiedlichste physiologische Prozesse wie die Muskelkontraktion, die

Blutgerinnung, die Sekretionstätigkeit verschiedener Drüsen, die präsynaptische

Ausschüttung von Neurotransmittern sowie als second messenger (RAMASAMY

2006) benötigt. Aus diesem Grund haben Wirbeltiere ein komplexes endokrines

System entwickelt, das die Ca-Plasmakonzentrationen in seinen sehr engen

physiologischen Grenzen von 2,1-2,5 mmol*l-1 (GOFF 2006) hält. Diese Regulation

erfolgt hauptsächlich mithilfe der drei Hormone Parathormon (PTH),

1,25-Dihydroxyvitamin D3 (1,25-(OH)2D3) und Calcitonin (GOFF et al. 1991b;

RAMASAMY 2006).

1.1.1 Parathormon (PTH)

PTH, ein Peptidhormon aus 84 Aminosäuren, wird in der Nebenschilddrüse gebildet

und in Sekretgranula gespeichert (LITTLEDIKE u. GOFF 1987). Aus diesen wird es

innerhalb von Sekunden ausgeschüttet, wenn der calcium-sensing-receptor ein

Absinken der Ca2+-Konzentrationen registriert (BROWN u. MACLEOD 2001). PTH

wirkt über membranständige Rezeptoren vor allem an der Niere und am Knochen. Es

steigert beim monogastrischen Tier innerhalb von Minuten die tubuläre Resorption

von Ca (GREGER et al. 1978). Bei nur geringen Belastungen der Ca-Homöostase

kann die Wirkung des PTHs auf die renale Resorption ausreichen, so dass nach

Erreichen der Normocalcämie die PTH-Konzentrationen im Plasma auf das

Basalniveau zurückgehen (GOFF et al. 1991b). Bei länger andauernden bzw.

schweren Belastungen der Ca-Homöostase durch erhöhten Bedarf oder

vermindertes Angebot fördert die andauernde PTH-Sekretion die Freisetzung von

2 1 Einleitung

Ca2+ und Phosphat (Pi) aus dem Knochen. An der Niere aktiviert es die

1α-Hydroxylase (siehe Kapitel 1.1.2) und wirkt somit indirekt auf die intestinale

Ca-Absorption (GOFF et al. 1991b; HOENDEROP et al. 2005).

1.1.2 1,25-Dihydroxyvitamin D3 (1,25-(OH)2D3)

Das Steroidhormon 1,25-(OH)2D3 entsteht über zwei Hydroxylierungsschritte aus

Vitamin D, welches UV-Licht-abhängig in der Haut gebildet (Vitamin D3) oder über

das Futter aufgenommen wird (Vitamin D2 und Vitamin D3). In der Leber wird das

Vitamin D von mitochondrialen Enzymen zu 25-Hydroxyvitamin D (25-OHD)

konvertiert. Ein Großteil des Vitamin D liegt in dieser Form im Körper vor, da die

25-Hydroxylase weitestgehend substratgesteuert ist (RAMASAMY 2006). Der zweite

Hydroxylierungsschritt, der in der Niere am ersten Kohlenstoffatom (C1) des

Vitamin D-Metaboliten stattfindet, ist dagegen sehr eng reguliert. Dabei entsteht das

Steroidhormon 1,25-(OH)2D3 (FRASER u. KODICEK 1970). Das hydroxylierende

Enzym, die 1α-Hydroxylase, wird von PTH (GARABEDIAN et al. 1972),

1,25-(OH)2D3, Calcitonin (MURAYAMA et al. 1999), aber auch direkt von

bestehenden Ca- bzw. Pi-Spiegeln im Plasma (TANAKA u. DELUCA 1973;

TRECHSEL et al. 1979) reguliert.

Das entstandene 1,25-(OH)2D3 bindet an einen spezifischen Vitamin D-Rezeptor

(VDR), einen ligandenaktivierten Transkriptionsfaktor, der in besonders hohen

Konzentrationen im Darm, den Knochen und der Niere vorkommt (RAMASAMY

2006). Nach der Bildung eines Heterodimers mit dem Retinoid X Rezeptor und der

Anlagerung an vitamin D responsive elements (VDRE) in den Promotorregionen der

entsprechenden Zielgene wird die genomische Wirkung vermittelt (BROWN et al.

1999; HOENDEROP et al. 2005).

Im Darm und in der Niere wird die Expression der epithelialen Ca-Kanäle TRPV 6

und TRPV 5, der cytosolischen Transportproteine (Calbindin-D9K und Calbindin-D28k)

und der basolateral gelegenen Ca-Pumpe (Plasma Membrane Calcium ATPase

(PMCA)) bzw. des Natrium-Calcium-Austauschers (NCX) gesteigert und somit die

1 Einleitung 3

aktive intestinale Absorption bzw. die renale Resorption von Ca erhöht

(HOENDEROP et al. 2005).

Am Knochen resultiert eine 1,25-(OH)2D3-VDR-Interaktion in den Osteoblasten in

einer verstärkten Expression des Liganden RANKL. Bindet dieser an einen auf der

Oberfläche von Vorläuferzellen der Osteoklasten befindlichen Rezeptor (RANK),

fördert dies die Reifung und Differenzierung dieser Zellen zu Osteoklasten (DUSSO

et al. 2005). Erhöhte Plasmakonzentrationen von 1,25-(OH)2D3 können je nach

Verfügbarkeit von Ca und Pi im Zusammenspiel mit Calcitonin eine Mineralisierung

des Knochens oder im Zusammenspiel mit PTH die vermehrte Freisetzung von Ca

und Pi aus dem Knochen (BROWN et al. 1999) bewirken.

Ebenso verursacht 1,25-(OH)2D3 VDR-vermittelt eine gesteigerte Expression der

intestinalen und renalen 24-Hydroxylase, die die erste Stufe des

Vitamin D-Katabolismus katalysieren und somit im Sinne eines negativen

Feedback-Mechanismus die aktiven Vitamin D-Formen (25-OHD3 und 1,25-(OH)2D3)

inaktivieren (ENGSTROM et al. 1987).

1.1.3 Calcitonin

Das Peptidhormon Calcitonin, welches aus 32 Aminosäuren besteht, wird in den

C-Zellen der Schilddrüse gebildet und bei ansteigenden Ca-Konzentrationen im

Plasma (LITTLEDIKE u. GOFF 1987), die durch einen in den C-Zellen exprimierten

calcium-sensing-receptor (KANTHAM et al. 2009) erfasst werden, ausgeschüttet.

Zum einen bewirkt das Calcitonin eine Hemmung der Knochenresorption und somit

eine vermehrte Mineralisierung des Knochens (PECHET et al. 1967; WEISBRODE u.

CAPEN 1974). Zum anderen wird postuliert, dass es die renale, tubuläre Resorption

von Ca, Pi und auch Magnesium (Mg) vermindert (LITTLEDIKE u. GOFF 1987).

Somit wird durch die Ausschüttung von Calcitonin in erster Linie eine Hypercalcämie

vermieden. Bei Aufnahme von calciumreichem Futter kann die

Calcitoninausschüttung schon vor dem Ansteigen des Ca-Spiegels im Plasma

ausgeschüttet werden. Auslösende Faktoren sind in diesem Fall intestinale Hormone

(Gastrin, Glukagon und Cholecastokin) (CARE et al. 1970; COOPER et al. 1972).

4 1 Einleitung

1.2 Peripartale Hypocalcämie der Milchkuh

1.2.1 Ätiologie

Bei der Milchkuh treten im peripartalen Zeitraum Probleme bei der Stabilisierung der

Ca-Homöostase auf. In der letzten Phase der Gestation beträgt der Bedarf einer

hochtragenden, trockenstehenden Milchkuh etwa 10-12 g Ca pro Tag für die

Versorgung des Fetus und den Ausgleich des über den Urin und die Faeces

ausgeschiedenen Ca (GOFF et al. 1991b). Dieser Bedarf wird leicht über die

Fütterung gedeckt. Mit dem Einsetzen der Laktation steigt der Bedarf jedoch um ein

Vielfaches an. Ein Kilogramm Milch enthält 1,1 g Ca, Kolostrum sogar

1,7-2,3 g Ca*kg-1 (GOFF 2004). Das bedeutet, dass eine Kuh, die 10 Liter (kg)

Kolostrum gibt, mit nur einem Gemelk bis zu 23 g Ca „verliert“ (GOFF et al. 1991b).

Die Menge des extrazellulär vorhandenen Ca beträgt dagegen nur 9-11 g, von denen

nur 3 g als verfügbarer Ca-Pool im Plasma vorliegen. Dieser Pool muss deshalb

durch vermehrte Freisetzung aus dem Knochen und gesteigerte intestinale

Resorption von Ca mehrfach täglich wiederaufgefüllt werden (REINHARDT et al.

1988; GOFF et al. 1991b).

Da die notwendigen Mechanismen zur Abkalbung nur zu einem geringen Anteil

aktiviert sind (RAMBERG et al. 1984), sinken die Ca-Konzentrationen im Plasma ab

und können hypocalcämische Werte, also Konzentrationen unter 2,0 mmol*l-1,

erreichen. Obwohl ein Großteil der Kühe 24 Stunden a.p. bis 72 Stunden p.p. einen

bestimmten Grad der Hypocalcämie entwickelt (GOFF et al. 1991b), treten aber nur

bei einem Teil der Tiere die klinischen Symptome der hypocalcämischen

Gebärparese (auch Milchfieber, puerperales Festliegen oder peripartale

Hypocalcämie genannt) auf. Warum einige Kühe bei hypocalcämischen

Konzentrationen klinische Symptome zeigen, bei einem Großteil diese Hypocalcämie

aber subklinisch verläuft, ist bis heute nicht geklärt. Innerhalb von 24-48 Stunden

erreichen die vermehrt induzierte intestinale Absorption sowie die Mobilisierung aus

dem Knochen in der Regel ihre volle Leistungsfähigkeit (REINHARDT et al. 1988;

HORST et al. 1994), so dass wieder eine Normocalcämie entsteht.

1 Einleitung 5

1.2.2 Prädisponierende Faktoren

Das Risiko, eine Hypocalcämie im peripartalen Zeitraum zu entwickeln, steigt mit

zunehmendem Alter der Milchkuh. Diese Altersprädisposition beruht auf einer

sinkenden Anzahl an VDR am Darm und Knochen (HORST et al. 1990) und

Osteoklasten sowie einer geringeren resorptiven Knochenoberfläche bei älteren

Tieren (REINHARDT et al. 1988; VAN MOSEL et al. 1993). Als Folge der geringeren

Anzahl an VDR konnte eine verminderte Expression von calciumtransportierenden

Strukturen festgestellt werden (JOHNSON et al. 1995). Zudem ist die Antwort der

1α-Hydroxylase in Ca-Stresssituationen bei älteren Tieren verringert (ARMBRECHT

et al. 1980; GOFF et al. 1991b). Da auch die Milchleistung mit dem Alter positiv

korreliert ist (HARDENG u. EDGE 2001), steigt der Ca-Bedarf der älteren Tiere im

Vergleich zu dem der jüngeren Tiere aber gleichzeitig stärker an. In der Literatur wird

zum einen ein größeres Risiko an Milchfieber zu erkranken bei Tieren mit höherer

Milchleistung beschrieben (PAYNE u. MANSTON 1967), zum anderen aber von

widersprüchlichen Aussagen über den Zusammenhang zwischen Milchleistung und

der Milchfieberinzidenz berichtet (GROHN et al. 1988).

Kühe, deren Ca-Konzentrationen im Plasma schon in früheren Laktationen im

peripartalen Zeitraum auf hypocalcämische Werte absanken, erkranken in den

darauf folgenden Laktationen mit höherer Wahrscheinlichkeit an Milchfieber

(OETZEL 1988).

Ein weiterer, das Hypocalcämierisiko beeinflussender Faktor, ist die

Rassezugehörigkeit des Rindes. Es wurde beobachtet, dass Tiere, die z.B. der

Rasse Jersey (ERB u. MARTIN 1978; GOFF et al. 1995a) bzw. Channel Island

(KUSUMANTI et al. 1993) angehören, häufiger eine Hypocalcämie entwickeln als

Holstein Friesian. Es wird vermutet, dass bei den betroffenen Rinderrassen eine

geringere Anzahl an VDR exprimiert ist (GOFF et al. 1995a).

Auch die Fütterung in der späten Gestationsphase hat einen großen Einfluss auf die

peripartalen Ca-Konzentrationen im Plasma. Die entscheidende Bedeutung hoher

Ca-Konzentrationen sowie hoher Anteile von Kationen in der Ration der

trockenstehenden Kuh werden im Kapitel zur Milchfieberprophylaxe (Kapitel 1.2.5.2

und 1.2.5.3) behandelt.

6 1 Einleitung

Außerdem erhöhen hohe Pi-Plasmakonzentrationen, die z.B. durch Pi-Gehalte von

über 80 g*Tag-1 im Futter auftreten können, die Milchfieberinzidenz (JORGENSEN

1974; JULIEN et al. 1977; REINHARDT u. CONRAD 1980a; REINHARDT et al.

1988) durch die direkte Hemmung der Aktivität der 1α-Hydroxylase (TANAKA u.

DELUCA 1973). In der Folge wird der Anstieg der intestinalen Ca-Absorption durch

die geringere 1,25-(OH)2D3 Bildung vermindert (HORST et al. 1994).

Auch die Mg-Konzentrationen im Plasma beeinflussen die Adaptation an

Ca-Stresssituationen. Eine Hypomagnesiämie, welche z.B. durch kaliumreichen und

sehr magnesiumarmen Weideaufwuchs verursacht werden kann (GOFF 2000),

hemmt zum einen die PTH-Sekretion aus der Nebenschilddrüse bei leichtem Abfall

der Ca-Konzentrationen im Plasma, zum anderen wird die PTH-Sensitivität des

Gewebes vermindert, da Magnesium als Cofaktor ebenso wie PTH an seinem

Rezeptor nötig ist, um die Wirkung zu vermitteln (GOFF 2008).

Es konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass Kühe, die ante partal einen BCS von

> 3,5 aufwiesen häufiger an Milchfieber erkrankten als die mit einem BCS < 3,5

(HEUER et al. 1999).

1.2.3 Wirtschaftliche Relevanz

Die Inzidenz von klinisch manifester hypocalcämischer Gebärparese liegt je nach

Studie zwischen 5% und 10% (DEGARIS u. LEAN 2008; GOFF 2008; MULLIGAN u.

DOHERTY 2008). Für Tiere in der dritten oder einer höheren Laktation, wurde eine

Inzidenz von >10% festgestellt (RADOSITIS 2000). Die Höhe der Inzidenz war dabei

sehr stark herdenabhängig, es konnten Schwankungsbreiten von <1% bis >25% in

unterschiedlichen Herden festgestellt werden (MULLEN 1975).

Deutlich höher ist hingegen das Risiko für die Entwicklung einer subklinischen

Hypocalcämie. Die Inzidenz steigt mit zunehmendem Alter von 25% in der ersten

Laktation bis 54% in der fünften Laktation (REINHARDT et al. 2010).

Für die Betriebe entstehen hohe ökonomische Verluste, zum einen durch die

direkten Kosten der klinischen Milchfieberbehandlung, und zum anderen durch die

Therapie von Folgeerkrankungen für die eine Hypocalcämie, klinisch manifest oder

1 Einleitung 7

subklinisch verlaufend, prädisponierend wirkt. CURTIS et al. (1983) zeigten positive

Korrelationen zwischen peripartaler Hypocalcämie und Dystokien,

Nachgeburtsverhaltung, Mastitiden, Ketose und Labmagenverlagerung, wodurch die

Produktivität der betroffenen Milchkühe verringert wird.

Dystokien und Nachgeburtsverhaltungen wie auch Uterusvorfälle treten häufig als

direkte Folge des durch die Hypocalcämie bedingten verminderten Muskeltonus auf

(CURTIS et al. 1983; GOFF 2008).

Die bei klinisch erkrankten Tieren beobachtete weiter reduzierte Futteraufnahme

(MARQUARDT et al. 1977) verstärkt die Problematik der negativen Energiebilanz im

peripartalen Zeitraum. Eine verminderte Futteraufnahme in Verbindung mit einer

inhibierten Insulinsekretion (LITTLEDIKE et al. 1968) sowie einer erhöhten

Insulinresistenz des Zielgewebes, welche für das Schaf beschrieben wurde

(SCHLUMBOHM et al. 1997), führen zu einer vermehrten Körperfettmobilisation in

der frühen Laktation, was wiederum prädisponierend für die Entwicklung einer

Ketose wirkt (GOFF u. HORST 1997). Aus dem geringeren Füllungsgrad des

Pansens in Verbindung mit einer verminderten Motilität von Pansen und Labmagen

resultiert schließlich ein erhöhtes Risiko, eine Labmagenverlagerung zu entwickeln

(GOFF u. HORST 1997; GOFF 2008).

Darüber hinaus bilden Kühe mit moderater bis schwerer Hypocalcämie eine deutliche

peripartale Immunsuppression aus, die zum einen durch erhöhte

Cortisolkonzentrationen (GOFF u. HORST 1997) und zum anderen durch eine

verminderte Kapazität von Immunzellen, auf Stimuli zu antworten (KIMURA et al.

2006) erklärt werden kann. Das daraus resultierende steigende Infektionsrisiko

prädisponiert diese Kühe für Metritiden (ERB et al. 1985) und, in Zusammenhang mit

einem, aufgrund des niedrigeren Muskeltonus, verringerten Zitzensphinkterschlusses

(GOFF 2008) ebenfalls für Mastitiden. Zusätzlich war häufiger bei Tieren mit klinisch

manifestem Milchfieber eine reduzierte Fertilität festzustellen, selbst, wenn dieses

erfolgreich behandelt wurde (OLTENACU et al. 1983).

Vor diesem Hintergrund ist es nicht erstaunlich, dass als direkte Folge der

Hypocalcämie bzw. deren Sekundärerkrankungen außerdem mit vermehrten

8 1 Einleitung

Abgängen zu rechnen ist (ERB et al. 1985; STEVENSON u. CALL 1988; SEIFI et al.

2010).

1.2.4 Klinik und Behandlung

Die Symptome der klinischen Hypocalcämie beruhen hauptsächlich auf dem

Ausfallen neuromuskulärer Funktionen (GOFF 2006). Es können drei Stadien

voneinander abgegrenzt werden. Das erste Stadium ist geprägt von Nervosität und

erhöhter Erregbarkeit. Äußerlich ist es gekennzeichnet durch Trippeln,

Zähneknirschen (ALLEN u. DAVIES 1981) und tetanische Muskelkrämpfe. Aufgrund

seines kurzen Auftretens von nur einer Stunde wird dieses Stadium oftmals

übersehen (OETZEL 1988). Im zweiten Stadium liegt die Kuh somnolent und mit

schlaffen Lähmungen in Brustlage, häufig in autoauskultatorischer Haltung. Dieses

Stadium dauert eine bis zwölf Stunden an (ALLEN u. DAVIES 1981; OETZEL 1988).

Tiere im dritten und letzen Stadium liegen mit zunehmend getrübtem Bewusstsein

bis hin zum Koma in Seitenlage und überleben ohne eine Behandlung nur noch

wenige Stunden.

An klinisch manifester hypocalcämischer Gebärparese erkrankte Milchkühe sterben

zu 75%, falls eine Behandlung ausbleibt (OETZEL 1988).

Beim Auftreten klinischer Symptome sollte eine Behandlung so früh wie möglich

eingeleitet werden, da durch ein Festliegen in weniger als 4 Stunden der durch das

Gewicht der Kuh erhöhte Druck auf das Gewebe das crush syndrome in den unten

liegenden Gliedmaßen auslösen kann. Die daraus resultierende Ischämie der

Muskeln und Nerven mit eventuell folgenden Nekrosen können zum downer cow

syndrome führen (GOFF 2008).

Die Behandlung der klinischen Hypocalcämie erfolgt üblicherweise mit einer

intravenösen Infusion von Ca-Salzen, meist einer Ca-Boroglukonatlösung (ALLEN u.

DAVIES 1981). Dabei beträgt die Dosierung 2 g Calcium je 100 kg Körpergewicht

(GOFF 2008). Bei der Verabreichung sollten nicht mehr als 1 g Ca*Minute-1 infundiert

werden, um Herzarrhythmien vorzubeugen.

1 Einleitung 9

Die Behandlung einer klinischen Milchfiebererkrankung bewirkt ein Überleben der

erkrankten Tiere bis zur Adaptation der Mechanismen (GOFF 1999b), die zur

Stabilisierung der Ca-Homöostase führen.

1.2.5 Konzepte zur Stabilisierung der Calciumhomöostase der Milchkuh im

peripartalen Zeitraum

Aufgrund der hohen ökonomischen Verluste, die eine Erkrankung an klinisch

manifester, aber auch subklinisch verlaufender peripartaler Hypocalcämie nach sich

zieht, wird seit Jahrzehnten nach Möglichkeiten zur Verringerung der

Erkrankungsrate gesucht.

Nachfolgend werden zum einen Konzepte, die in der Milchfieberprävention

Anwendung finden, aber zum anderen auch weiterführende Studien, die bisher nicht

in der gängigen Praxis durchgeführt werden, vorgestellt.

1.2.5.1 Orale Applikation von Calcium zur Abkalbung

Eine Möglichkeit der Milchfieberprävention ist die orale Verabreichung von Ca zur

Abkalbung, z.B. in Form von Calciumchlorid- oder Calciumpropionatgelen, durch die

die passive, intestinale Absorption erhöht wird (GOFF 2006). Im Gegensatz zu der

aktiven Ca-Aufnahme über den Darm ist diese nicht abhängig von der 1,25-(OH)2D3

Synthese und seiner genomisch vermittelten Wirkung (GOFF 2008), sondern steigt

mit zunehmendem luminalem Ca-Angebot (BREVES et al. 1995). Je nach Dosierung

(40 g-125 g Ca je Verabreichung) werden 2-4 Anwendungen im Zeitraum von 12-24

Stunden a.p. bis 24 Stunden p.p. empfohlen (THILSING-HANSEN et al. 2002b;

GOFF 2008). Durch diese Behandlung steht der Milchkuh zum Zeitpunkt des

erhöhten Bedarfs mehr Ca zur Verfügung. Calciumpropionat hat den zusätzlichen

Vorteil, mit Propionat einen gluconeogenetischen Precursor zu enthalten (PEHRSON

et al. 1998) und wirkt somit der negativen Energiebilanz, die im peripartalen Zeitraum

bei den Tieren bestehen kann, entgegen. Allerdings besteht insbesondere bei der

Verwendung von schnell verfügbarem Calciumchlorid die Gefahr von starken

10 1 Einleitung

Irritationen der gastrointestinalen Mukosa und nicht kompensierten, metabolischen

Acidosen (WENTINK u. VAN DEN INGH 1992), besonders bei Kühen, die ante

partum schon mit sauren Salzen gefüttert wurden (GOFF u. HORST 1993).

Da aufgrund der schnellen Ausscheidung mehrmalige Anwendungen nötig sind

(THILSING-HANSEN et al. 2002b), ist diese Methode der Milchfieberprävention sehr

arbeitsaufwendig. Zusätzlich besteht die Gefahr von Aspirationspneumonien.

1.2.5.2 Calciumrestriktive Fütterung ante partum

Das Prinzip der calciumrestriktiven Fütterung in der späten Trockenstehphase

(mindestens 14 Tage vor der Abkalbung) beruht auf der vermehrten Aktivierung der

Ca-Freisetzung aus dem Knochen und der aktiven, gastrointestinalen Ca-Absorption

(siehe Kapitel 1.1) schon vor dem Einsetzen der Laktation (KICHURA et al. 1982).

Bei einer Diät mit weniger als 20 g Ca je Tag konnte ein Absinken der

Milchfieberinzidenz festgestellt werden (OETZEL 1991; HORST et al. 1997). Durch

den geringen Ca-Gehalt im Futter sinken die Ca-Plasmakonzentrationen, was

wiederum eine vermehrte PTH-Ausschüttung und 1,25-(OH)2D3-Synthese bewirkt

(GREEN et al. 1981). Die Reifung und Differenzierung von Osteoklasten und die

Induktion der Expression der an der aktiven, gastrointestinalen Absorption beteiligten

Strukturen ist die Folge. Mit den bereits aktivierten Regulationsmechanismen können

die Tiere den steigenden Bedarf an Ca zur Abkalbung besser und schneller

kompensieren (HOUE et al. 2001). Allerdings enthalten übliche Grundrationen

deutlich mehr als 20 g Ca (RAMBERG et al. 1984), sodass eine calciumrestriktive

Diät oft nur realisierbar wird, wenn sogenannte Ca-Binder, z.B. Zeolithe A eingesetzt

werden (JORGENSEN et al. 2001; THILSING-HANSEN u. JORGENSEN 2001;

THILSING-HANSEN et al. 2002a). Dabei wurde aber ein weiterer Rückgang der

Futteraufnahme vor der Abkalbung durch den Einsatz von Zeolithe A beobachtet

(GRABHERR et al. 2009).

1 Einleitung 11

1.2.5.3 Konzept der anionenreichen Fütterung ante partum (DCAD-Konzept)

Schon in den 1940er Jahren wurde gezeigt, dass eine metabolische Alkalose Kühe

für Milchfieber und subklinische Hypocalcämie prädisponiert (CRAIGE u. STOLL

1947). Diese kann durch einen hohen Kaliumanteil, also einen hohen Kationenanteil,

in der Futterration der Milchkuh induziert werden (GOFF u. HORST 1997, 2003).

Die Fütterung einer anionenreichen Diät 10-28 Tage a.p. (OETZEL 1993) hatte

dagegen in vielen Studien einen positiven Einfluss auf die Stabilisierung der

Ca-Konzentrationen im peripartalen Zeitraum und konnte somit die Inzidenz für

Milchfieber und subklinische Hypocalcämie senken (ENDER et al. 1971; BLOCK

1984; OETZEL 1988; MOORE et al. 2000; GOFF 2008)

Dabei wird der sogenannte DCAD-Wert, die Dietary Cation Anion Difference,

abgesenkt (OETZEL 1993; HORST et al. 1997). Zur Berechnung des DCAD-Wertes

werden die Kationen und Anionen mit einbezogen, die die Strong Ion Difference

(SID) des Blutes beeinflussen können. Am häufigsten findet die Gleichung zur

Berechnung der DCAD Anwendung, die schon von ENDER et al. (1971) beschrieben

wurde:

Metaanalysen zeigen, dass ein linearer Zusammenhang zwischen der

Milchfieberinzidenz und dem DCAD-Wert besteht (CHARBONNEAU et al. 2006;

LEAN et al. 2006). Die effektivste Milchfieberprävention lässt sich im deutlichen

negativen Bereich erkennen (OETZEL 1993; HORST et al. 1997; MOORE et al.

2000; THILSING-HANSEN et al. 2002b).

Durch die Anreicherung von Anionen in der Diät werden diese vermehrt über den

Darm absorbiert. Nach der so genannten Strong Ion Theory (STEWART 1983), die

von CONSTABLE (1999) vereinfacht wurde, führt ein erhöhtes Vorhandensein von

starken Anionen wie Chlorid und Sulfat durch den Ausgleich von positiven und

negativen Ladungen bei einem gleichbleibenden Anteil von Wasser, der dissoziiert

vorliegt, zum Absinken des pH Wertes im Plasma und somit zu einer metabolischen

12 1 Einleitung

Acidose (FREDEEN et al. 1988b, a; GAYNOR et al. 1989). Diese wird über renale

Mechanismen kompensiert (GELFERT et al. 2007).

Da nach der Fütterung einer anionenreichen Diät bei einer Belastung der

Ca-Homöostase die Knochenresorption erhöht war und die Synthese von

1,25-(OH)2D3 positiv beeinflusst werden konnte (BLOCK 1984; GAYNOR et al. 1989;

GOFF et al. 1991a), wird vermutet, dass bei dem Vorliegen einer kompensierten

metabolischen Acidose die Interaktion zwischen PTH und seinem Rezeptor effektiver

erfolgt und somit die Sensitivität des Gewebes gegenüber PTH erhöht wird. Für

diese Hypothese spricht auch, dass eine metabolische Alkalose die Antwort auf

erhöhte PTH-Konzentrationen (GAYNOR et al. 1989; GOFF et al. 1991a) hemmt. In

vitro Studien zeigen, dass zum einen die Induktion einer metabolischen Acidose zu

einer 1,5-2-fach erhöhten PTH-Bindung und einer 2-fach erhöhten

PTH/PTHrP-Rezeptor mRNA Expression führt (DISTHABANCHONG et al. 2002).

Zum anderen führte die Simulation einer metabolischen Alkalose in Zellkulturen aus

Knochengewebe zu einer reduzierten Ca-Resorptionsaktivität aus dem Knochen

nach Zugabe von PTH (BUSHINSKY 1996).

Problematisch könnte allerdings eine noch zusätzlich verminderte Futteraufnahme

bei den Tieren nach Fütterung einer anionenreichen Diät sein, die in mehreren

Studien beobachtet wurde (BEEDE 1992; OETZEL 1993; GOFF u. HORST 1997;

HOUE et al. 2001). Da so kurz vor der Abkalbung die Futteraufnahme schon

vermindert ist (MARQUARDT et al. 1977; BREVES u. RODEHUTSCORD 2007),

besteht eine zusätzliche Gefahr in eine stärkere negative Energiebilanz zu gelangen.

Andere Autoren konnten keinen Einfluss auf die Futteraufnahme feststellen (BLOCK

1984; OETZEL 1988). Die Reduktion der Futteraufnahme könnte besonders in

Gegenden zum Tragen kommen, in denen das Grundfutter einen sehr hohen K+-

Anteil hat und darum größere Mengen der starken Anionen hinzugefügt werden

müssten.

1 Einleitung 13

1.2.5.4 Applikation von Vitamin D

Eine weitere Möglichkeit zur Milchfieberprävention ist die intramuskuläre Applikation

von 10 Millionen I.E. Vitamin D 2-8 Tage vor der errechneten Abkalbung, durch die

die aktive, intestinale Ca-Absorption erhöht werden soll. Das applizierte Vitamin D

wird in der Leber zu 25-OHD3 konvertiert. Eine weitere Umwandlung in den aktivsten

Vitamin D Metaboliten 1,25-(OH)2D3 findet allerdings erst bei sinkenden

Ca-Plasmaspiegeln statt, da das hydroxylierende Enzym, die 1α-Hydroxylase, eng

durch PTH reguliert ist. Die über 1,25-(OH)2D3 genomisch vermittelte Wirkung, die

erhöhte intestinale Absorption (BRAITHWAITE 1978; GOFF et al. 1988; GOFF 2008)

durch die vermehrte Bildung von an der transzellulären Ca-Aufnahme beteiligten

Strukturen, tritt erst bis zu 24 Stunden später, also nach dem Zeitraum, in dem die

peripartale Hypocalcämie üblicherweise beobachtet wird, ein. Bei einer nicht

termingerechten Abkalbung sollte die Applikation nach acht Tagen wiederholt

werden, da ansonsten eine steigende Milchfieberinzidenz beobachtet wurde (CAPEN

et al. 1966). Zusätzlich problematisch dabei ist, dass die wirksame Dosis sehr nah an

der toxischen Dosis liegt (LITTLEDIKE u. HORST 1982) und es im Falle einer

wiederholten Applikation zu klinischen Symptomen der Vitamin D-Toxikose wie

Anorexie, Verlust von Körpergewicht, Dyspnoe, Tachykardie, Festliegen und

schweren kardiovaskulären (PAYNE u. MANSTON 1967; RADOSITIS 2000) sowie

metastatischen Calcifikationen von Körpergewebe (PETRIE u. BREEZE 1977;

LITTLEDIKE u. HORST 1982) kommen kann.

1.2.5.5 Weiterführende Studien zur Stabilisierung der Calciumhomöstase mit

Vitamin D-Metaboliten im peripartalen Zeitraum

In verschiedenen Studien wurden die hydroxylierten Vitamin D-Metaboliten

1,25-(OH)2D3 und 25-OHD3 zur Milchfieberprophylaxe verwendet, da sie im Vergleich

zu Vitamin D selber eine geringere Halbwertszeit und Toxizität aufweisen. Nachteilig

an der Verwendung von Vitamin D-Metaboliten zur Milchfieberprävention ist ihr hoher

Preis.

14 1 Einleitung

1.2.5.5.1 Applikation von 1,25-(OH)2D3 zur Stabilisierung der peripartalen

Calciumhomöostase

Die Verwendung von 1,25-(OH)2D3 zur Milchfieberprävention hat deutliche Vorteile

gegenüber der Applikation von Vitamin D, da es nicht mehr weiter metabolisiert

werden muss, um aktiv zu werden, sodass es zu einem schnelleren Einsetzen der

Wirkung kommt (HORST et al. 2003). GAST et al. (1979) zeigten, dass durch den

Einsatz von 1,25-(OH)2D3 mittels intramuskulärer Applikation die

Ca-Plasmakonzentrationen innerhalb von 12 Stunden anstiegen und so die

Entwicklung von Milchfieber verhindert werden konnte. Da 1,25-(OH)2D3 eine sehr

kurze Halbwertszeit von nur wenigen Stunden hat, müsste allerdings für eine positive

Wirkung auf die Stabilisierung der Ca-Homöostase der Zeitpunkt des Abkalbens

exakt vorausgesagt werden. In verschiedenen Studien wurden den Kühen

Dosierungen bis zu 600 µg 1,25-(OH)2D3 verabreicht, durch die die Entwicklung von

Milchfieber ohne Anzeichen einer Toxikose verhindert werden konnte (GAST et al.

1979; HOFFSIS et al. 1979; HOVE u. KRISTIANSEN 1982, 1984). Allerdings

beobachteten HOVE u. KRISTIANSEN (1984) 10-14 Tage p.p. hypocalcämische

Ca-Konzentrationen im Plasma in Verbindung mit klinischen Symptomen des

Milchfiebers, die mit einer verminderten Expression der 1α-Hydroxylase durch die

exogene 1,25-(OH)2D3 Zufuhr begründet wurden (LITTLEDIKE et al. 1986; GOFF et

al. 1988).

1.2.5.5.2 Applikation von 25-OHD3 zur Stabilisierung der peripartalen

Calciumhomöostase

Mit der Verwendung von 25-OHD3 zur Milchfieberprävention werden die

Plasmakonzentrationen des Metaboliten erhöht, in dem Vitamin D vorwiegend im

Körper zirkuliert, so dass die Umwandlung in der Leber nicht mehr von statten gehen

muss und so eventuell eine schnellere Wirkung eintreten kann. Allerdings wurden in

verschiedenen Studien unterschiedliche Ergebnisse in Bezug auf die Stabilisierung

der Ca-Homöostase der Milchkuh im peripartalen Zeitraum festgestellt. Zum einen

wurde ein vermindertes Auftreten von Milchfieber bei 3-10-tägiger Verabreichung von

1 Einleitung 15

4-8 mg 25-OHD3, die entweder parenteral oder oral verabreicht wurden, beobachtet

(OLSON et al. 1973; FRANK et al. 1977; JORGENSEN et al. 1978). In anderen

Studien hingegen bewirkte eine orale Applikation von 15 mg 25-OHD3 keine

Veränderungen der Ca-Plasmakonzentrationen (TAYLOR et al. 2008) und eine

tägliche Supplementierung von 3 mg 25-OHD3 sogar negative Auswirkungen auf die

peripartale Ca-Homöostase (WILKENS et al. 2012b). Diese wurden auf eine

insuffiziente Umwandlung von 25-OHD3 in 1,25-(OH)2D3 (TAYLOR et al. 2008) bzw.

möglicherweise auf eine herabgesetzten PTH-Produktion in Verbindung mit einer

geringeren Ansprechbarkeit der Zielgewebe auf PTH (WILKENS et al. 2012b)

zurückgeführt.

1.2.5.5.3 Orale Applikation von 25-OHD3 in Kombination mit der Fütterung

einer anionenreichen Diät

In ihrer Studie zeigten WILKENS et al. (2012b), dass die Kombination einer

anionenreichen Diät mit einer täglichen oralen Supplementierung von 3 mg 25-OHD3

die Stabilisierung der Ca-Homöostase im peripartalen Zeitraum positiv beeinflusste.

Im Vergleich zu Tieren, die nur eine oder keine dieser Behandlungen bekamen,

sanken die Ca-Konzentrationen dieser Tiere zur Abkalbung nicht so stark ab und

stiegen post partum schneller wieder an.

Diese höheren Ca-Konzentrationen wurden zum einen auf eine mögliche direkte

Ansprache des VDR bei supraphysiologischen 25-OHD3-Konzentrationen und die

dadurch erhöhte, gastrointestinale Absorption von Ca durch vermehrte Expression

der beteiligten Strukturen zurückgeführt. Zum anderen wurde eine verbesserte

Ansprechbarkeit des Gewebes auf PTH vermutet, welche durch die Fütterung der

anionenreichen Diät induzierten kompensierten, metabolischen Acidose ausgelöst

wurde. Zusätzlich könnte ein vermehrter Einbau von Ca in den Knochen ante partum

als Folge der höheren 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma zu einem effizienteren

Freisetzen von Ca zum Zeitpunkt des erhöhten Bedarfs geführt haben. Im Gegensatz

zu der bei der ausschließlichen Applikation von Vitamin D oder seinen Metaboliten

erst bis zu 24 Stunden später einsetzenden Wirkung, konnte bei der Interaktion einer

16 1 Einleitung

anionenreichen Diät und der 25-OHD3-Gabe schon zur Abkalbung ein positiver Effekt

auf die Ca-Homöostase vermerkt werden.

1.3 Zielsetzung der Arbeit

Ziel der hier vorliegenden Studie war es, die positiven Effekte auf die

Ca-Homöostase, welche von Wilkens et al. (2012b) beobachtet wurden, mithilfe

eines praxistauglichen Ansatzes zu reproduzieren.

Zu diesem Zweck wurden die anionenreiche Diät sowie das 25-OHD3 den Kühen in

einem Mineralfutterprämix vorgelegt. Dieser ersetzte die arbeits- und zeitaufwendige

Einzeltierbehandlung aus der Studie von Wilkens et al. (2012b), in der jedem Tier

täglich eine Dosis von 3 mg 25-OHD3 in Öl gelöst oral verabreicht wurde. Da durch

den Zusatz von 3 mg 25-OHD3 je Tier und Tag in den Mineralfutterprämix die

positiven Effekte auf die Ca-Plasmakonzentrationen nicht bestätigt werden konnte,

wurde in einem zweiten Versuchsdurchlauf die Dosierung des 25-OHD3 auf 4 bzw.

6 mg je Tier und Tag erhöht.

Um die Auswirkungen auf die Ca- und Pi-Homöostase sowie den Säure-Basen-

Haushalt zu untersuchen wurden in beiden Versuchsdurchläufen sowohl Parameter

in Blut- als auch in Harnproben analysiert.

Während der Beobachtungszeitraum im ersten Versuchsdurchlauf am zehnten Tag

p.p. endete, wurde dieser im zweiten Versuchsdurchlauf bis zum 32. Tag p.p.

verlängert, um pharmakokinetische Berechnungen und die Auswirkungen der

Behandlung im weiteren Verlauf der Laktation mit einzuschließen.

Bei der Auswertung wurde ein besonderes Augenmerk auf den Einfluss der

Dosierung, der Applikationsdauer und der Laktationsnummer gelegt.

2 Versuchstiere, Material und Methoden 17

2 Versuchstiere, Material und Methoden

2.1 Der Betrieb

Beide Versuchsdurchläufe der vorliegenden Studie wurden in der Milchviehanlage

(MVA) Kleinbautzen/Preititz der Budissa Agrarprodukte GmbH (Sachsen,

Deutschland) durchgeführt. Der erste Versuchsdurchlauf fand von Mai bis Juni 2010,

der zweite Versuchsdurchlauf von April bis Juli 2011 statt.

Die Milchkühe (Milchjahr 2009/2010: ø 1978 Tiere; 2010/2011: ø 2012 Tiere), Färsen

(Milchjahr 2009/2010: ø 844 Tiere; 2010/2011: ø 740 Tiere) und Jungrinder der

Rasse Holstein Friesian werden in Gruppen bis zu 50 Tieren in Boxenlaufställen auf

Spaltenboden gehalten. Die Einteilung der Milchkühe erfolgt dabei anhand der

Milchleistung in drei Leistungsgruppen, so dass eine leistungsorientierte Fütterung

der Tiere auch ohne Transponder möglich ist.

Sechs Wochen vor der Abkalbung erfolgt das Trockenstellen der Tiere. Circa drei

Wochen später werden sie in die Transitgruppe überführt, in der sie eine

anionenreiche Fütterung bekommen. Bei den Färsen erfolgt die Überführung in diese

Gruppe etwa zehn Tage vor der errechneten Abkalbung. Kurz vor der Abkalbung

werden die Kühe einzeln in die mit Stroh eingestreuten Abkalbeboxen gebracht, in

der sie bis ca. zwölf Stunden p.p. mit dem Kalb verbleiben. Direkt nach der

Abkalbung wird den Tieren in warmem Wasser gelöstes BoviFit® (Firma Sano) zur

Verfügung gestellt. Dieses Nahrungsergänzungsmittel besteht aus Süßmolkepulver,

Traubenzucker, Leinexpellerfeinmehl, Natriumchlorid und getrockneter Bierhefe.

Nach der Trennung von Mutterkuh und Kalb wird die Kuh etwa 24 Stunden zur

besseren Überwachung in Anbindehaltung aufgestallt, in der sie im Abstand von

zwölf Stunden über eine Eimermelkanlage gemolken wird.

Anschließend verbleiben die Kühe bis zum fünften Tag p.p. in einer separaten

Kolostrumgruppe, bevor sie ihrer Leistung entsprechend auf verschiedene Gruppen

verteilt werden.

Die Milchgewinnung findet in der MVA Kleinbautzen zweimal täglich in einem

gleichmäßigen Abstand statt. Die durchschnittliche Milchleistung je Tier betrug von

18 2 Versuchstiere, Material und Methoden

Oktober 2009 bis September 2010 bzw. von Oktober 2010 bis September 2011 8070

kg bzw. 8367 kg bei 4,2% bzw. 4,14% Fett und 3,47% bzw. 3,42% Eiweiß.

Beginnend mit dem 28. Tag werden regelmäßig Puerperalkontrollen durchgeführt. Ab

dem 42. Tag p.p. werden die Kühe, wenn möglich, erneut belegt. Der

durchschnittliche Besamungsindex lag in beiden Jahren bei 1,7, das

durchschnittliche Erstkalbinnenalter bei 24,2 Monaten im Jahr 2009/2010 bzw. 24,1

Monaten im Jahr 2010/2011. Die durchschnittliche Zwischenkalbezeit betrug in

dieser Zeit allerdings 447 Tage bzw. 444 Tage. Die weiblichen Kälber des Betriebes

werden für die Remontierung verwendet. Die Remontierungsrate betrug 2009/2010

bzw. 2010/2011 37,2% bzw. 34,5%.

2.2 Versuchsdesign

Für die vorliegende Studie wurden hochtragende Milchkühe der Rasse Holstein

Friesian, die mit der bevorstehenden Abkalbung mindestens die zweite Laktation

erreichten, zum jeweiligen Versuchsbeginn in Anbindehaltung aufgestallt.

Die Fütterung der Tiere von Versuchsbeginn bis zur Abkalbung fand täglich zweimal

– um 10 Uhr und um 15 Uhr – in Form einer totalen Mischration (TMR) über eine

computergesteuerte Hochbandfütterung (Firma Kluge) statt. Unter diese Ration

wurden jedem einzelnen Tier 500 g (250 g je Mahlzeit) eines für jede

Versuchsgruppe speziellen Mineralfutters gemischt. Mit diesem Mineralfutter, das auf

Magnesiumchlorid (MgCl2) basierte, sollte der DCAD-Wert von -150 meq*kg-1

Trockensubstanz (TS) erreicht werden. Nach der Abkalbung erhielten alle Tiere über

sechs Mahlzeiten verteilt eine einheitliche TMR.

Vom jeweiligen Versuchsbeginn an bis zur Abkalbung wurde von jedem Tier alle

zwei Tage eine Blutprobe genommen. Nachdem im geburtsnahen Zeitraum die

Blutentnahme in kürzeren Intervallen – also zur Abkalbung, 6, 12 und 24 Stunden

p.p. - stattfanden, erfolgten diese ab dem zweiten Tag p.p. bis zum Ende des

jeweiligen Versuchszeitraums wiederum in größeren Abständen. Aufgrund der

natürlichen Variabilität der Trächtigkeitsdauer kalbten die Tiere nicht immer

termingerecht ab. Da die Blutproben a.p. im Zwei-Tages-Rhythmus genommen


wurden, mussten diese retrospektiv neu zugeordnet werden. Also wurden dem

Zeitpunkt Tag 2 a.p. zur statistischen Analyse je nach Abkalbedatum des Einzeltieres

Blutproben vom Tag 1 bzw. Tag 2 a.p. zugeteilt. Folglich wurden dem Zeitpunkt Tag

4 a.p. Blutproben vom Tag 3 oder Tag 4 a.p. usw. zugeordnet.

Außerdem wurden vor der ersten Fütterung im Versuch, am vierten und sechsten

Fütterungstag sowie am sechsten Tag p.p. Harnproben gewonnen. In den

Harnproben wurde der pH-Wert gemessen, der Basen-Säure-Quotient bestimmt und

die renale Ca-, Pi- und Mg-Ausscheidungen in Beziehung zu der

Kreatininausscheidung über die Niere errechnet.

Aufgrund der natürlich vorkommenden Variation der Trächtigkeitsdauer der Milchkuh

waren die an der Studie beteiligten Tiere ante partum unterschiedlich lang im

Versuch bevor sie abkalbten. Deshalb wurden die Kühe retrospektiv in „kurz

behandelte“ und „lang behandelte“ Gruppen eingeteilt.

2.2.1 Versuchsdurchlauf 1

Für den ersten Versuchsdurchlauf wurden 60 trockenstehende Milchkühe am 272.

Trächtigkeitstag, also dem errechneten Tag 8 a.p., aufgestallt und in zwei Gruppen à

30 Tieren eingeteilt.

Dem Mineralfutter der Kontrollgruppe, im Folgenden „DCAD-Gruppe (V1)“ genannt,

waren für die Versuchsgruppe, im Folgenden „DCAD+Hy-D 3 mg Gruppe“ genannt,

zusätzlich 3 mg 25-Hydroxyvitamin D3 (25-OHD3) in Form des Präparats Rovimix®-

Hy-D® 1,25% (Hy-D) je Tier und Tag beigemischt.

Die Blutentnahmezeitpunkte sowie die Zeitpunkte der Harnprobengewinnung im

ersten Versuchsdurchlauf sind in den Abbildungen 2.1 und 2.2 dargestellt.

Die Gruppeneinteilung sowie die retrospektive Aufteilung der Tiere in „kurz“ mit dem

entsprechenden Mineralfutter gefütterte Kühe und „lang“ gefütterte Kühe sind in der

Tabelle 2.1 abgebildet.


Abbildung 2.1: Schematische Darstellung der Blutentnahmezeitpunkte (Tage) des ersten Versuchsdurchlaufs in Relation zur Abkalbung.

Abbildung 2.2: Schematische Darstellung der Harnprobenentnahmezeitpunkte (Tage / gestrichelte

Linien) des ersten Versuchsdurchlaufs in Relation zur Abkalbung.

Tabelle 2.1: Gruppeneinteilung des ersten Versuchsdurchlaufs. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

2.2.2 Versuchsdurchlauf 2

Für den zweiten Versuchsdurchlauf wurden 90 trockenstehende Milchkühe am 270.

Trächtigkeitstag, also dem errechneten Tag 10 a.p., aufgestallt und in drei Gruppen à

30 Tieren eingeteilt.

Dem Mineralfutter der Kontrollgruppe, im Folgenden „DCAD-Gruppe (V2)“ genannt,

war der ersten Versuchsgruppe, im Folgenden „DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe“ genannt,

zusätzlich 6 mg 25-OHD3 in Form des Präparats Rovimix®-Hy-D® 1,25% (Hy-D) je

Versuchsgruppe Mineralfutter ante partum/Tier * Tag Retrospektive Aufteilung

DCAD+Hy-D 3 mg

500 g anionenreiches Mineralfutter

+ 3 mg 25-OHD3 (30)

kurze Behandlung: 3-8 Tage (16)

lange Behandlung: 9-16 Tage (14)

DCAD 500 g anionenreiches Mineralfutter (30)




Tier und Tag, dem der zweiten Versuchsgruppe, im Folgenden „DCAD+Hy-D 4 mg“

genannt, zusätzlich 4 mg 25-OHD3 in Form des Präparats Hy-D je Tier und Tag

beigemischt.

Zusätzlich wurden zu unterschiedlichen Zeitpunkten Milchproben gesammelt. In

diesen wurden die 25-OHD3-Konzentrationen analysiert.

Die Blutentnahmezeitpunkte sowie die Zeitpunkte der Gewinnung der Harn- und

Milchproben im zweiten Versuchsdurchlauf sind in den Abbildungen 2.3 und 2.4

dargestellt.

Die Gruppeneinteilung sowie die retrospektive Aufteilung in Gruppen der „kurz“ mit

dem jeweiligen Mineralfutter gefütterten Tiere und der „lang“ mit dem jeweiligen

Mineralfutter gefütterten Tiere sind in der Tabelle 2.2 aufgeführt.

Abbildung 2.3: Schematische Darstellung der Blutentnahmezeitpunkte (Tage) des zweiten Versuchsdurchlaufs in Relation zur Abkalbung.

Abbildung 2.4: Schematische Darstellung der Harn- (Tage / gestrichelte Linien) und der Milchprobenentnahmezeitpunkte (Tage / graue Linien) des zweiten Versuchsdurchlaufs in Relation zur Abkalbung.


Tabelle 2.2: Gruppeneinteilung des zweiten Versuchsdurchlaufs. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

Versuchsgruppe Mineralfutter ante partum/Tier * Tag Retrospektive Aufteilung

DCAD+Hy-D 6 mg

500 g anionenreiches Mineralfutter

+ 6 mg 25-OHD3 (30)



DCAD+Hy-D 4 mg 500 g anionenreiches Mineralfutter

+ 4 mg 25-OHD3 (30)



DCAD 500 g anionenreiches Mineralfutter (30)

kurze Behandlung: 3-10 Tage: (20)



2.3 Versuchstiere

2.3.1 Fütterung der Versuchstiere

Während der Versuchsphase wurden ante partum im Zweitagesrhythmus

Futterproben des Grundfutters genommen und analysiert. Die Mittelwerte der

Ergebnisse der Analyse nach Van Soest und der Mineralstoffanalyse sind in Tabelle

2.3 aufgeführt. Tabelle 2.4 beinhaltet die Ergebnisse der Mineralstoffanalyse der

verschiedenen Mineralfutter der unterschiedlichen Gruppen beider

Versuchsdurchläufe.

In der Tabelle 2.5 sind die aus den Grundfutter- und den Mineralfuttermittelanalysen

kalkulierten Mineralstoffgehalte der gesamten Ration aufgeführt.

Alle Futtermittelanalysen wurden von der Landwirtschaftlichen Kommunikations- und

Servicegesellschaft (LKS) mbH durchgeführt.

Die Kalkulation des DCAD-Wertes erfolgte bei einer Futtervorlage von 10 (V1)

bzw.11 (V2) kg TS anhand der Formel:

Nach der Abkalbung erhielten alle Kühe eines Versuchsdurchlaufs ein einheitliches

Futter (siehe Tab. 2.3).


Tabelle 2.3: Rationszusammensetzung: Ergebnisse der Analyse nach Van Soest und der Mineralstoffanalyse (Mittelwerte) des Futters beider Versuchsdurchläufe. Dietary-Cation-Anion-Difference berechnet als DCAD [meq*kg

-1 TS] = (Na

+ + K

+) – (Cl

- +

SO42-

).

Komponenten der Ration

Versuch 1 Versuch 2

TMR a.p. TMR p.p. TMR a.p. TMR p.p.

TS (g*kg-1

FM) 324 369 397 412

XA (g*kg-1

TS) 73 67 79 73

XP (g*kg-1

TS) 152 145 148 148

XF (g*kg-1

TS) 222 187 228 200

XL (g*kg-1

TS) 40 31 32 25

XX (g*kg-1

TS) 514 571 513 554

XZ (g*kg-1

TS) 26 33 27 35

XS (g*kg-1

TS) 101 209 136 178

MJ ME 11 10,9 10,3 10,3

MJ NEL 6,5 6,6 6,2 6,2

nXP (g*kg-1

TS) 147 150 148 145

UDP % 23 26 30 26

SP % 52 44 37 43

NDF (g*kg-1

TS) 446 410 461 406

ADF (g*kg-1

TS) 247 217 258 218

ADL (g*kg-1

TS) 26 36 36 39

NFC (g*kg-1

TS) 319 377 318 376

K (g*kg-1

TS) 15,9 11,9 14,8 14,5

Ca (g*kg-1

TS) 5,1 5,7 5,7 6,2

P (g*kg-1

TS) 3,6 4,3 4,1 3,7

Na (g*kg-1

TS) 1,6 2,3 1,1 2,5

Mg (g*kg-1

TS) 2,1 2,7 2,6 2,8

Cl (g*kg-1

TS) 3,4 4,4 3,0 4,7

S (g*kg-1

TS) 2,4 2,3 2,6 2,1

DCAD (meq*kg-1

TS) 228 137 176 218


Tabelle 2.4: Ergebnisse der Mineralstoffanalyse der Mineralfutter beider Versuchsdurchläufe. Dietary-Cation-Anion-Difference berechnet als DCAD [meq*kg

-1 TS] = (Na

+ + K

+) –

(Cl- +SO4

2-).

Tabelle 2.5: Ergebnisse der anhand der Mineralstoffanalyse der Grundfutterration und der verschiedenen Mineralfutter kalkulierten Mineralstoffkonzentrationen der kompletten Futterration a.p. Dietary-Cation-Anion-Difference berechnet als DCAD [meq*kg

-1 TS] = (Na

+ + K

+) – (Cl

- +SO4

2-).

Komponenten des Mineralfutters

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3 mg

DCAD DCAD+Hy-D

6 mg DCAD+Hy-D

4 mg DCAD

K ( g*kg-1

TS) 2,5 3 4,1 4,8 4,6

Ca (g*kg-1

TS) 59,8 58,7 44,4 48,2 41,8

P (g*kg-1

TS) 2,4 2,5 4,2 4,8 4.5

Na (g*kg-1

TS) 25,2 27,2 31,6 32,3 31,4

Mg (g*kg-1

TS) 77,6 86,3 109 103,2 102,4

Cl (g*kg-1

TS) 261,8 284,3 335,4 336,9 314,8

S (g*kg-1

TS) 5,8 3,6 1,3 1,3 1,3

DCAD (meq*kg-1

TS) -6584 -6982 -8060 -8054 -7475

Komponenten der kompletten Ration

(TMR+Mineralfutter)

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3 mg

DCAD DCAD+Hy-D

6 mg DCAD+Hy-D

4 mg DCAD

K ( g*kg-1

TS) 15,2 15,3 14,3 14,3 14,3

Ca (g*kg-1

TS) 7,8 7,8 7,5 7,6 7,3

P (g*kg-1

TS) 3,5 3,5 4,1 4,1 4,1

Na (g*kg-1

TS) 2,8 2,9 2,5 2,5 2,5

Mg (g*kg-1

TS) 5,9 6,3 7,4 7,2 7,1

Cl (g*kg-1

TS) 16,3 17,4 18,1 18,2 17,2

S (g*kg-1

TS) 2,6 2,5 2,5 2,5 2,5

DCAD (meq*kg-1

TS) -113 -133 -198 -198 -172


2.3.2 Kontrolle der Futteraufnahme

Für die Abschätzung der Futteraufnahme der am Versuch beteiligten Tiere vor der

Abkalbung wurden in beiden Versuchsdurchläufen regelmäßig randomisierte

Futtereinwaagen und –rückwaagen von Einzeltieren durchgeführt. Aus den

erhobenen Daten wurde die durchschnittlich aufgenommene Trockensubstanz je Tier

und Tag vor der Abkalbung berechnet.

2.3.3 Altersstruktur der Tiere

In Tabelle 2.6 ist die Altersstruktur der an der vorliegenden Studie beteiligten Tiere

aufgeführt. Aufgrund der geringeren Tierzahlen in den ≥ 3. Laktationen, wurden diese

für die statistische Analyse zusammengefasst.

Tabelle 2.6: Altersstruktur der Tiere in den Gruppen beider Versuchsdurchläufe.

2.3.4 Gesundheitszustand der Tiere

In beiden Versuchsdurchläufen wurden Häufigkeiten von Erkrankungen von

Versuchsbeginn bis drei Wochen p.p. (V1) bzw. bis zum Ende des

Beobachtungszeitraums (V2: bis Tag 32 p.p.) für die unterschiedlichen

Behandlungsgruppen dokumentiert (Tab. 2.7). Die Diagnosestellung erfolgte dabei

Anzahl der Tiere

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3 mg

DCAD DCAD+Hy-D

6 mg DCAD+Hy-D

4 mg DCAD

2. Laktation 11 14 22 19 21

3. Laktation 8 5 3 5 2



6. Laktation 1 1 - - -

7. Laktation - 1 - - -

8. Laktation 1 1 1 - 1


durch die betriebseigenen Tierärzte. Bei der statistischen Analyse konnten keine

signifikanten Unterschiede festgestellt werden.

Tabelle 2.7: Häufigkeit verschiedener Erkrankungen je Versuchsgruppe (n = 30) von Versuchsbeginn der Versuchsdurchläufe bis 3 Wochen p.p. (V1) bzw. bis zum Ende des Beobachtungszeitraums (V2).Fisher’s exact test (V1), Chi-Quadrat-Test (V2): n.s.

2.3.5 Bestimmung des Body-Condition-Scores (BCS)

In beiden Versuchsdurchläufen wurde am ersten Versuchstag (V1: 272.

Trächtigkeitstag; V2: 270. Trächtigkeitstag) sowie zusätzlich im zweiten

Versuchsdurchlauf unmittelbar nach der Abkalbung und am Tag 16 p.p. der BCS der

Tiere nach dem von EDMONSON (1989) beschriebenen System festgestellt

(Tab. 2.8).

Tabelle 2.8: Darstellung des BCS (EDMONSON 1989) je Versuchsgruppe (n = 30) zu Versuchsbeginn beider Versuchsdurchläufe, zur Abkalbung und am Tag 16 p.p. des zweiten Versuchsdurchlaufs. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test; V2: 1-faktorielle Varianzanalyse. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede (p<0,05) zwischen den verschiedenen Zeitpunkten innerhalb einer Gruppe wieder.

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3 mg

DCAD DCAD+Hy-D

6 mg DCAD+Hy-D

4 mg DCAD

Milchfieber 3 2 0 2 0

Nachgeburts-verhaltung

4 1 5 5 3

Mastitis 7 8 13 16 14

Labmagen-verlagerung

2 2 0 1 0

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3 mg

DCAD DCAD+Hy-D

6 mg DCAD+Hy-D

4 mg DCAD

BCS a.p. 3,12 ± 0,11 3,32 ± 0,1 3,18 ± 0,08 a

3,25 ± 0,1 a

3,13 ± 0,08 a

BCS partum - - 2,88 ± 0,05 b

2,94 ± 0,07 b

2,77 ± 0,05 b

BCS p.p. - - 2,74 ± 0,04 b

2,73 ± 0,04 b

2,62 ± 0,05 b


Der Vergleich der bestimmten BCS zwischen den Gruppen des jeweiligen Zeitpunkts

ergab keine signifikanten Unterschiede. Innerhalb der Gruppen des zweiten

Versuchsdurchlaufs wurden zur Abkalbung und am Tag 16 p.p. im Mittel signifikant

niedrigere BCS-Werte als zu Beginn des Versuchsdurchlaufs bestimmt.

2.4 Probennahme

2.4.1 Harnproben

Für die Harnproben wurde bevorzugt Spontanharn verwendet, in zwei Fällen erfolgte

die Harngewinnung mithilfe eines Harnkatheters. Etwa 50 ml jeder Harnprobe

wurden mit Bronopol konserviert und bis zur Versendung an die LKS bei +4°C

gekühlt. Zusätzlich wurden jeweils zwei 1,5 ml Reaktionsgefäße (Plastibrand®, Micro

Tubes, Firma Brand) mit Harn gefüllt und ohne Konservierungsmittel bei -18°C

eingefroren.

2.4.2 Blutproben

Die Blutentnahme wurde an der Schwanzvene (Vena coccygia) vorgenommen.

Dabei wurden eine Einmalkanüle (1.2 x 40 mm; Sterican®, Firma B. Braun

Melsungen AG), eine Lithium Heparin Monovette® (9 ml LH, Firma Sarstedt) und eine

EDTA Monovette® (9 ml EDTA, Firma Sarstedt) verwendet. Die Blutproben wurden

bei 5500 rpm (MLW, Janetzki T30) zentrifugiert und das gesamte Plasma auf

mehrere 1,5 ml Reaktionsgefäße (Plastibrand®, Micro Tubes, Firma Brand) verteilt

und bei -18 °C eingefroren.

2.4.3 Milchproben

Bei den Milchproben handelt es sich um Proben des Anfangsgemelks. Jeweils 50 ml

der Milchproben wurden bei -18°C eingefroren.


2.5 Analytische Methoden

2.5.1 Harnproben

Die Messung des pH-Wertes (pH-Meter: Firma Jürgens; Messelektrode: Inlab®,

Firma Mettler Toledo, Typ Inlab Routine) erfolgte unmittelbar nach der

Harngewinnung.

Die weitere Untersuchung der mit Bronopol konservierten Harnproben erfolgte durch

das Labor der Landwirtschaftlichen Kommunikations- und Servicegesellschaft

(LKS) mbH. Die Bestimmung der Konzentrationen von Ca, Pi und Mg fand mittels

ICP-OES (optischer ICP-Emissionsspektrometrie) statt. Durch Titrationsmethoden

wurden die Anteile an Säuren, Ammonium und Basen im Harn bestimmt und anhand

dieser Daten der Basen-Säuren-Quotient (= Basen in mmol*l-1/ (Säuren in mmol*l-1 +

NH4+ in mmol*l-1) errechnet.

Die bei -18 °C gelagerten Harnproben wurden über Nacht im Kühlschrank aufgetaut,

bei 5150 g für 10 Minuten zentrifiugiert (Biofuge pico, Heraeus INSTRUMENTS,

Jürgens) und mit destilliertem Wasser 1:5 verdünnt. Durch das Klinische Labor der

Klinik für Rinder der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover wurde die

Kreatininkonzentration photometrisch bestimmt.

2.5.2 Blutproben

2.5.2.1 Ionisiertes Calcium (Ca2+) im Vollblut

Im ersten Versuchsdurchlauf wurde die Konzentration des Ca2+ unmittelbar nach der

Entnahme mit einer ionensensitiven Elektrode im Blutgasanalysegerät RAPID LAB

348® (Firma Siemens Healthcare Diagnostics, Deerfield, USA) im lithium-

heparinisierten Vollblut gemessen und unter Berücksichtigung des pH-Wertes im Blut

berechnet. Im zweiten Versuchsdurchlauf wurde das Gerät RAPID LAB 500® (Firma

Siemens Healthcare Diagnostics, Deerfield, USA) verwendet, welches die

Ca2+-Konzentration nach demselben Prinzip misst.


2.5.2.2 Gesamtcalcium (Cat) und Phosphat (Pi) im Plasma

Die Konzentrationen von Cat und Pi im lithium-heparinisierten Plasma wurden durch

das Klinische Labor der Klinik für Rinder der Stiftung Tierärztliche Hochschule

bestimmt. Dafür tauten die Proben über Nacht im Kühlschrank auf und wurden

anschließend bei 990 g für 10 Minuten (Biofuge pico, Heraeus INSTRUMENTS, Fa

Jürgens) zentrifugiert. Zur Bestimmung der Cat-Konzentrationen wurde das Plasma

mit Methylthymolblau (MTB) versetzt, die Absorption bei 578 nm photometrisch

gemessen und die Konzentration anhand eines Standards kalkuliert. Um die

Pi-Konzentrationen zu berechnen, wurden dem Plasma Ammoniummolybdat und

Schwefelsäure hinzugegeben und die Extinktion bei 340 nm gemessen.

2.5.2.3 25-OHD3 und 1,25-(OH)2D3 im Plasma

Die 25-OHD3-Konzentrationen im lithium-heparinisierten Plasma wurden durch das

Labor im Analytical Research Center der Firma DSM Nutritional Products in

Kaiseraugst (Schweiz) mithilfe einer High-Pressure-Liquid-Chromatography-

Massenspektometrie (LAURIDSEN et al. 2010) bestimmt. Im ersten

Versuchsdurchlauf fand die Analyse der 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im lithium-

heparinisierten Plasma mittels eines standardisierten Radioimmunoassays

Anwendung. Durchgeführt wurde diese Untersuchung von den IDEXX Laboratories

Inc., Diavet Labor AG in Bäch (Schweiz).

Die lithium-heparinisierten Plasmaproben des zweiten Versuchsdurchlaufs wurden

vom Labor des Analytical Research Center der Firma DSM Nutritional Products in

Kaiseraugst (Schweiz) auf enthaltene 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen hin untersucht.

Die Bestimmung wurde mit einem Immunoassay mit 1,25-(OH)2D3-d6, das als

interner Standard diente, durchgeführt.

2.5.2.4 PTH im Plasma

Im ersten Versuchsdurchlauf wurden für die Bestimmung der PTH-Konzentrationen

nur Plasmaproben von Tieren der zweiten Laktation hinzugezogen (DCAD+Hy-D


3 mg: n = 10; DCAD V1: n = 8). Im zweiten Versuchsdurchlauf wurden

Plasmaproben von je 20 Tiere aus beiden mit Hy-D supplementierten Gruppen sowie

von 10 der ausschließlich mit einer anionenreichen Diät gefütterten Tiere für die

Bestimmung der PTH-Konzentrationen verwendet. Dabei waren aus jeder

Versuchsgruppe sowohl lang als auch kurz behandelte Tiere sowie Kühe beider

Altersgruppen vertreten.

Aufgrund der kostenaufwendigen Analyse fand diese nur für Proben ausgewählter

Zeitpunkte (Versuchsdurchlauf 1: erster Tag des Experiments als Basalwert, Tag 2

a.p., zwölf Stunden p.p., Tag 1 p.p. und Tag 2 p.p.; Versuchsdurchlauf 2: erster Tag

des Experiments als Basalwert, Tag 2 a.p., Tag 1 p.p., Tag 8 p.p. und Tag 32 p.p)

statt.

Die ausgewählten EDTA-Plasmaproben wurden über Nacht im Kühlschrank

aufgetaut und bei 990 g für zehn Minuten (Biofuge pico, Heraeus INSTRUMENTS,

Firma Jürgens) zentrifugiert.

Für die Analyse wurde ein kommerziell erhältlicher ELISA der Firma Immutopics, Inc.

(Bovine Intact PTH ELISA Kit) verwendet, welcher nach dem Prinzip eines

Sandwich-ELISAs funktioniert und nach Herstellerangaben durchgeführt wurde.

Die Standardlösungen und die Kontrollen wurden nach Herstellerangaben

vorbereitet. In die jeweilige Kavität einer mit Streptavidin beschichteten

Mikrotiterplatte wurden je 50 µl des Standards, der Kontrollen und der unbekannten

Probe im Doppelansatz pipettiert. Hinzugefügt wurden je 50 µl einer

Antikörperlösung, die zu gleichen Teilen aus biotinyliertem und

Meerrettichperoxidase-konjugiertem Antikörper gegen PTH bestand. Die Inkubation

fand unter Lichtausschluss für 3 Stunden auf einem Horizontalschüttler

(Thermomixer comfort 1,5, Firma Eppendorf) bei 300 rpm statt. Nach dieser

Inkubationsphase wurden die Kavitäten geleert und in 5 Schritten gewaschen. Je

Waschschritt wurden je Kavität 350 µl einer Waschlösung (Washer: HydroFlexTM,

Firma Tecan) verwendet. Nach vollständiger Leerung der Kavitäten erfolgte die

Zugabe von 100 µl Tetramethylbenzidin (Substrat der Meerrettichperoxidase). Die

anschließende Inkubation fand wiederum unter Lichtausschluss für 30 min auf einem

Horizontalschüttler (Thermomixer comfort 1,5 Firma Eppendorf) bei 300 rpm statt.


Nach Ablauf der Inkubationsphase wurden in jede Kavität 50 µl der Stopp-Lösung

(Schwefelsäure, 1 M) pipettiert und die Extinktion bei 620 nm und 450 nm mittels

eines Photometers (NanoQuant infinite M200, Firma Tecan) gemessen. Die PTH-

Plasmakonzentration wurde anhand der gemessenen Extinktion mithilfe des

Programms Magellan 7.0 errechnet.

2.5.2.5 Knochenmarker

2.5.2.5.1 Knochenresorptionsmarker CrossLaps im Plasma

Für die Analyse des Knochenresorptionsmarkers CrossLaps beider

Versuchsdurchläufe wurden die gleichen Tiere und Zeitpunkte ausgewählt wie bei

der Bestimmung der PTH-Plasmakonzentrationen (siehe Kap. 2.5.2.4.).

Die ausgesuchten lithium-heparinisierten Plasmaproben tauten über Nacht im

Kühlschrank auf und wurden bei 990 g für zehn Minuten (Biofuge pico, Heraeus

INSTRUMENTS, Jürgens) zentrifugiert.

Für die Analyse fand ein kommerziell erhältlicher ELISA (Serum CrossLaps® ELISA,

Firma immunodiagnosticsystems (ids)) Anwendung. Dieser Test funktioniert nach

dem Prinzip des Sandwich-ELISA, dessen zwei monoklonale Antikörper spezifisch

für die β-isomerisierte Aminosäuresequenz (EKAHD-β-GGR) des C-terminalen

Telopeptids des Kollagen Typ I sind.

Es wurden je 50 µl der Standardlösungen, der Kontrollen bzw. der unbekannten

Probe im Doppelansatz in die dafür vorgesehenen mit Streptavidin beschichteten

Kavitäten der Mikrotiterplatte pipettiert. Hinzu kamen je 150 µl der Antikörperlösung,

die aus dem biotinylierten Antikörper, dem peroxidase-konjugierten Antikörper und

dem Inkubationspuffer im Verhältnis 1:1:100 bestand. Die Inkubation fand auf einem

Horizontalschüttler (Thermomixer comfort 1,5 Firma Eppendorf) bei 22 °C und 300

rpm für 120 min statt. Nach der Inkubationszeit wurden die Kavitäten entleert und in

fünf Waschschritten mit je 300 µl Waschpuffer im Washer (HydroFlexTM, Firma

Tecan) gewaschen. Vor der Füllung der Kavitäten mit je 100 µl chromogener

Substratlösung (Tetramethylbenzidin) wurden diese vollständig entleert. Es folgte

eine Inkubation unter Lichtausschluss für 15 min auf dem Horizontalschüttler


(Thermomixer comfort 1,5 Firma Eppendorf) bei 22° C und 300 rpm. Die

Farbreaktion wurde durch die Zugabe von je 100 µl Schwefelsäure (0,18 mol*l-1)

gestoppt. Die Messung der Absorption erfolgte bei 450 nm und 650 nm als Referenz.

Anhand der gemessenen Extinktion konnten die Plasmakonzentrationen des

Knochenresorptionsmarkers CrossLaps mittels des Programms Magellan V 7.0

kalkuliert werden.

2.5.2.5.2 Knochenformationsmarker Osteocalcin im Plasma

Die Bestimmung der Osteocalcinkonzentrationen im Plasma fand nur im ersten

Versuchsdurchlauf statt. Dafür wurden Proben derselben Tiere und Zeitpunkte wie

zur Bestimmung der PTH-Konzentration (siehe Kap. 2.5.2.4.) hinzugezogen.

Die ausgesuchten EDTA-Plasmaproben wurden über Nacht im Kühlschrank

aufgetaut und bei 990 g für zehn Minuten (Biofuge pico, Heraeus INSTRUMENTS,

Jürgens) zentrifugiert.

Die Analyse wurde mit einem kommerziell erhältlichen kompetetiven Bindungstests

(MICROVUETM Bone Health Osteocalcin EIA Kit (Firma Quidel Corporation))

durchgeführt.

Die Kavitäten der Mikrotiterplatte waren mit humanem Osteocalcin beschichtet. Die

Standardlösungen, die Kontrollen, der Waschpuffer, das Enzymkonjugat und die

Substratlösung wurden nach Herstellerangaben vorbereitet. In die entsprechenden

Kavitäten wurden im Doppelansatz je 25 µl der Standardlösungen, der Kontrollen

bzw. der unbekannten Probe pipettiert. Nach der Zugabe von 125 µl anti-Osteocalcin

(muriner, monoklonaler, gegen Osteocalcin gerichteter Antikörper), folgte eine

Inkubation auf einem Horizontalschüttler (Thermomixer comfort 1,5 Firma Eppendorf)

für 120 Minuten bei 20-25 °C. Während dieser Zeit konkurrierte das auf der Platte

vorhandene Osteocalcin mit dem aus den Proben um die Bindung an den Antikörper.

Nach der Inkubationsphase wurde jede Kavität in drei Schritten mit je 300 µl des

Waschpuffers gewaschen (Washer: HydroFlexTM, Firma Tecan). Dadurch wurden die

Probenosteocalcin-Antikörper-Komplexe entfernt. Anschließend wurden je 150 µl

Enzymkonjugat (mit alkalischer Phosphatase konjugierter capriner Antikörper, der


gegen den murinen anti-Osteocalcin-Antikörper gerichtet ist) in jede Kavität pipettiert

und erneut 60 Minuten auf einem Horizontalschüttler (Thermomixer comfort 1,5

Firma Eppendorf) bei 20-25° C inkubiert. In der folgenden Waschphase wurde jede

Kavität in drei Schritten jeweils mit 300 µl Waschpuffer gewaschen und anschließend

vollständig entleert. Um das Antigen nun indirekt sichtbar zu machen, fand eine

Inkubation der Proben im weiteren Verlauf mit je 150 µl p-Nitrilphenylphosphat für

35-40 Minuten und 20-25 °C auf dem Horizontalschüttler statt, was zu einem

Farbumschlag führte, der je nach Konzentration des Antigens unterschiedlich stark

ausgeprägt war. Zum Abstoppen dieser Reaktion wurden 50 µl der Stopplösung

(0,5 M NaOH) beigefügt. Die Absorption wurde mittels eines Photometers

(NanoQuant infinite M200, Firma Tecan) bei 405 nm gemessen. Dabei besteht eine

negative Korrelation zwischen der Osteocalcinkonzentration einer Probe und der

gemessenen Extinktion. Um die Osteocalcinkonzentrationen zu bestimmen, wurden

die gemessenen Werte anhand eines Standards interpoliert und mithilfe des

Programms Magellan V 7.0 kalkuliert.

2.5.3 Milchproben

2.5.3.1 25-OHD3 in der Milch

Die Bestimmung von 25-OHD3 in der Milch des zweiten Versuchsdurchlaufs wurde

mittels High-Pressure-Liquid-Chromatography-Massenspektrometrie nach Verseifung

der Milchprobe mit ethanolischer Natronlauge durch das Analytical Research Center

der Firma DSM Nutritional Products in Kaiseraugst (Schweiz) durchgeführt.

2.6 Berechnung der Halbwertszeit von 25-OHD3

Zur Berechnung der Halbwertszeit von 25-OHD3 im Plasma der mit Hy-D

behandelten Kühe wurden die 25-OHD3-Konzentrationen ab dem ersten Tag p.p. mit

herangezogen. Von den nicht mit Hy-D supplementierten Kühen wurde für jeden

Zeitpunkt der Mittelwert der 25-OHD3-Konzentationen errechnet. Dieser wurde


jeweils bei den mit Hy-D supplementierten Tieren abgezogen, so dass die

Halbwertszeit theoretisch nur von dem über die Versuchsfütterung zugeführten

25-OHD3 errechnet werden konnte. Für die Bestimmung der Halbwertszeit von

25-OHD3 fand die folgende Formel Anwendung:

Y0= 25-OHD3-Konzentration am ersten Tag p.p.

k= Eliminationskonstante

2.7 Statistische Auswertung

Zur statistischen Auswertung der Daten wurden die Programme GraphPad Prism 5.0

(GraphPad Software, San Diego, California, USA) für Windows und SPSS 19.0 (IBM,

Armonk, New York, USA) für Windows verwendet.

Zur Bestimmung der Normalverteilung aller Parameter fand der Kolmogorow-

Smirnow-Test Anwendung. Bei der statistischen Analyse der Urinparameter fanden

unterschiedliche statistische Tests Anwendung, da die Werte nicht zu jedem

Zeitpunkt normalverteilt waren. Im ersten Versuchsdurchlauf wurden die Mittelwerte

zwischen den Gruppen mithilfe des ungepaarten Student’s t-test verglichen. Zu den

Zeitpunkten, zu denen keine Normalverteilung vorlag, wurde der nicht parametrische

Mann-Whitney-Test zur statistischen Analyse herangezogen. Im zweiten

Versuchsdurchlauf wurden die Mittelwerte zwischen den Gruppen mithilfe der

1-faktoriellen Varianzanalyse verglichen. Als Post-Tests wurde Tukeys Post-Test (für

den Gruppenvergleich) bzw. der Dunnett’s Muliple Comparison Test (für den

Vergleich der Werte der unterschiedlichen Zeitpunkte zum Wert zu Versuchsbeginn)

gewählt. Zum Vergleich der Mittelwerte des vierten und sechsten Fütterungstags

sowie Tag 6 p.p. zu den Basalwerten innerhalb einer Gruppe wurde in beiden

Versuchsdurchläufen zu den normal verteilten Zeitpunkten eine 1-faktorielle

Varianzanalyse, zu den nicht normal verteilten Zeitpunkten der nicht parametrische

Kruskal-Wallis-Test verwendet.

Für Blutparameter im peripartalen Zeitraum wurde eine 3-faktorielle Varianzanalyse

mit Messwiederholungen und einem gesättigten Modell der festen Faktoren


„Behandlung“, „Behandlungsdauer“ und „Laktationsnummer“ verwendet. Es wurde

unterschieden zwischen einer kurzen Behandlungsdauer (V1: 3-8 Tage bzw. V2:

3-10 Tage) und einer langen Behandlung (V1: 9-16 Tage bzw. V2: 11-16 Tage).

Tiere, die in der 3. oder einer höheren Laktation waren, wurden in einer Gruppe

zusammengefasst. Zur Bestimmung der Sphärizität fand der Mauchly’s Test

Verwendung. Bei Verletzung dieser wurde die Huynh Feldt (HF) Korrektur

berücksichtigt, um Innersubjekteffekte (Zeit und ihre Interaktionen) aufzuzeigen.

Zwischensubjekteffekte (Behandlung, Behandlungsdauer und Laktationsnummer)

wurden mit Typ III Quadratsummen bestimmt. Um für jeden Zeitpunkt die

geschätzten Randmittel jeder Gruppe zu vergleichen, fand der Fisher LSD Test

(Least Significant Difference) Anwendung.

Die Analyse der Blut-pH-Werte wurde eine 1-faktorielle Varianzanalyse mit

Messwiederholungen angewendet. Auch hier wurde zum Vergleich der geschätzten

Randmittel jeder Gruppe zu den einzelnen Zeitpunkte der Fisher LSD test

durchgeführt.

Post partum wurden für die untersuchten Blutparameter für jeden Zeitpunkt eine

univariate 3-faktorielle Varianzanalyse mit den festen Faktoren „Behandlung“,

„Behandlungsdauer“ und „Laktationsnummer“ verwendet.

Zur Analyse des 25-OHD3 in der Milch wurde der nicht parametrische Kruskal-Wallis-

test durchgeführt.

Zur Feststellung signifikanter Unterschiede zwischen den durchschnittlichen

Futteraufnahmen, den bestimmten Body-Condition-Scores wurde eine 1-faktorielle

Varianzanalyse mit Tukey‘s Post Test verwendet.

Für die Bestimmung signifikanter Unterschiede zwischen den Häufigkeiten der

peripartalen Erkrankungen der unterschiedlichen Gruppen wurde der nicht

parametrische Fisher’s exact test durchgeführt.

Zur Feststellung von Korrelationen fanden lineare Regressionsanalysen Anwendung.

3 Ergebnisse 37

3 Ergebnisse

3.1 Futteraufnahme

Die zur Bestimmung der Futteraufnahme durchgeführten Stichproben bei

Einzeltieren ergaben für beide Gruppen im ersten Versuchsdurchlauf eine

durchschnittliche Futteraufnahme von 5,7 ± 0,33 kg TS je Tier und Tag von Beginn

des Versuchs, dem 272. Tag der Trächtigkeit, bis zur Abkalbung.

Im zweiten Versuchsdurchlauf konnte von Beginn des Versuchs, dem 270.

Trächtigkeitstag, bis zur Abkalbung eine errechnete durchschnittliche

Futteraufnahme von 6,9 ± 0,47 kg TS (DCAD+Hy-D 6 mg), 7,4 ± 0,32 kg TS

(DCAD+Hy-D 4 mg) und 7,9 ± 0,56 kg TS (DCAD) je Tier und Tag festgestellt

werden. Die statistische Analyse ergab keine signifikanten Unterschiede zwischen

den Gruppen.

3.2 Parameter des Säure-Basen-Haushalts

3.2.1 pH-Wert und BSQ im Harn

Zu Beginn der Versuche, also vor der Fütterung der sauren Salze, am 4. und 6.

Fütterungstag und am Tag 6 p.p., wurden Harnproben gewonnen. Dabei wurden

nicht zu jedem Zeitpunkt alle Tiere beprobt.

In allen Gruppen beider Versuchsdurchläufe sanken die Harn-pH-Werte nach Beginn

der Fütterung der anionenreichen Diät signifikant im Vergleich zum Ausgangswert ab

und stiegen nach der Futterumstellung, die mit der Abkalbung erfolgte, wieder an

(Tab. 3.1).

Im ersten Versuchsdurchlauf wurden signifikant niedrigere pH-Werte in der

ausschließlich mit einer anionenreichen Diät gefütterten Tiere im Vergleich zu den

mit Hy-D supplementierten Kühe am vierten Tag nach Beginn der Versuchsfütterung

festgestellt. Diese Unterschiede konnten im zweiten Versuchsdurchlauf nicht

beobachtet werden (Tab. 3.1).

Mithilfe des errechneten Basen-Säuren-Quotienten konnten diese Ergebnisse

bestätigt werden (Tab. 3.2).

38 3 Ergebnisse

Tabelle 3.1: pH-Werte im Harn. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test, 1-faktorielle Varianzanalyse. V2: 1-faktorielle Varianzanalyse. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen eines Versuches zum jeweiligen Zeitpunkt wieder: p < 0,05. Sternchen geben signifikante Unterschiede innerhalb der Gruppen im Vergleich zum Basalwert wieder: p < 0,001: ***, p < 0,001.

pH im Harn

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3mg

DCAD DCAD+Hy-D

6mg DCAD+Hy-D

4mg DCAD

Versuchs-beginn

8,21 ± 0,08 (n = 10)

8,24 ± 0,09 (n = 8)

8,42 ± 0,06 (n = 10)

8,32 ± 0,09 (n = 11)

8,4 ± 0,05 (n = 11)

4.Fütterungs-tag

7,25 ± 0,16

a **

(n = 29) 6,77

± 0,16

b***

(n = 29) 6,39 ± 0,25 ***

(n = 10) 6,96 ± 0,26 ***

(n = 11) 6,84 ± 0,26 ***

(n = 11)

6.Fütterungs-tag

6,64 ± 0,23 *** (n = 12)

6,02 ± 0,31 *** (n = 8)

6,3 ± 0,29 *** (n = 10)

6,46 ± 0,33 *** (n = 9)

6,63 ± 0,33 *** (n = 7)

6 Tage p.p.

7,98 ± 0,12 (n = 28)

8,07 ± 0,09 (n = 28)

8,1 ± 0,11 (n = 10)

7,94 ± 0,2 (n = 10)

8,18 ± 0,05 (n = 10)

Tabelle 3.2: Basen-Säuren-Quotient im Harn. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test, 1-faktorielle Varianzanalyse. V2: 1-faktorielle Varianzanalyse. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen eines Versuches zum jeweiligen Zeitpunkt wieder: p < 0,05. Sternchen geben signifikante Unterschiede innerhalb der Gruppen im Vergleich zum Basalwert wieder: p < 0,001: ***.

BSQ

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3 mg

DCAD DCAD+Hy-D

6 mg DCAD+Hy-D

4 mg DCAD

Versuchs-beginn

1,82 ± 0,2 (n = 10)

1,88 ± 0,16 (n = 8)

2,23 ± 0,14 (n = 10)

2,14 ± 0,16 (n = 11)

2,32 ± 0,15 (n = 11)

4.Fütterungs-tag

1,08 ± 0,06a***

(n = 29) 0,87 ± 0,05

b***

(n = 29) 0,82 ± 0,04***

(n = 10) 1,02 ± 0,12***

(n = 11) 0,94 ± 0,1***

(n = 11)

6.Fütterungs-tag

0,94 ± 0,15*** (n = 12)

0,66 ± 0,80*** (n = 8)

0,81 ± 0,05*** (n = 10)

0,9 ± 0,09*** (n = 9)

0,82 ± 0,06*** (n = 7)

6 Tage p.p.

1,5 ± 0,11 (n = 28)

1,54 ± 0,11 (n = 28)

2,76 ± 0,9 (n = 10)

1,78 ± 0,18 (n = 10)

1,48 ± 0,08 (n = 10)

3.2.2 pH-Wert im Vollblut

In Abbildung 3.1 ist der Verlauf des pH-Wertes im Vollblut für beide

Versuchsdurchläufe von Beginn der Versuchsfütterung bis zur Abkalbung dargestellt.

3 Ergebnisse 39

Nach dem Beginn der Fütterung sank dieser in allen Gruppen leicht ab, blieb aber

während des gesamten Beobachtungszeitraums im physiologischen Bereich.

pH-Werte im VollblutVersuchsdurchlauf 1

0 2 4 6 80

77.3

7.4

7.5

7.6

DCAD+Hy-D 3 mg (14) DCAD V1 (9)

a

b

Fütterungstage

pH

pH-Werte im VollblutVersuchsdurchlauf 2

0 2 4 6 807

7.3

7.4

7.5

7.6

DCAD+Hy-D 6 mg (21) DCAD+Hy-D 4 mg (18)

a

b

DCAD V2 (15)

a

Fütterungstage

pH

Abbildung 3.1: Verlauf des pH-Wertes im Vollblut. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse der 1-

faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: V1: Zeit (p < 0,001); V2: Zeit (p < 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

Durch die statistische Analyse konnte ein signifikanter Einfluss der Zeit in beiden

Versuchsdurchläufen dargestellt werden. Ebenso wurden am 8. Fütterungstag

signifikante pH-Wert-Unterschiede im Vollblut gemessen. Während im ersten

Versuchsdurchlauf bei der ausschließlich mit sauren Salzen gefütterten Gruppe die

40 3 Ergebnisse

niedrigsten Werte gemessen wurden, waren im zweiten Versuchsdurchlauf die der

DCAD+Hy-D 4 mg-Gruppe signifikant niedriger als die der anderen beiden Gruppen.

3.3 Mineralstoffe im Harn

3.3.1 Calcium im Harn

Von Versuchsbeginn bis zum 6. Fütterungstag stiegen die Ca-Ausscheidungen über

den Harn in beiden Versuchen fortwährend an und sanken nach Beendigung der

Fütterung der anionenreichen Diät wieder ab (Tab. 3.3). Signifikant höhere Werte im

Vergleich zum Basalwert konnten innerhalb der Gruppen am 4. und/oder 6. Tag

festgestellt werden. Zusätzlich wurden bei den mit Hy-D supplementierten Tieren am

4. und 6. Fütterungstag höhere renale Ca-Exkretionen im Vergleich zu den nicht mit

Hy-D behandelten Tieren gemessen. Statistisch signifikant war der Unterschied

zwischen der DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe und der DCAD Gruppe im zweiten Versuch

am 4. Fütterungstag.

3.3.2 Magnesium im Harn

In allen Gruppen stiegen in beiden Versuchsdurchläufen die renalen Mg-Exkretionen

aller Gruppen bis zum 6. Fütterungstag im Vergleich zum Ausgangswert an.

Aufgrund der hohen Streuungen waren diese Unterschiede jedoch nicht immer

statistisch signifikant. Nach der Abkalbung sanken die Werte wieder auf das

Ausgangsniveau ab (Tab. 3.4).

3.3.3 Phosphat im Harn

Bei den renalen Pi-Ausscheidungen konnten weder zu den untersuchten Zeitpunkten

zwischen den Gruppen eines Versuchsdurchlaufs, noch innerhalb einer jeden

Gruppe über den Versuchszeitraum hinweg signifikante Unterschiede festgestellt

werden (Tab. 3.5).

3 Ergebnisse 41

Tabelle 3.3: Ca-Konzentrationen in Relation zu den Creatininkonzentrationen im Harn. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test; 1-faktorielle Varianzanalyse (exkl. post partum) post partum: Mann-Whitney-Test; Kruskal-Wallis-Test. V2: 1-faktorielle Varianzanalyse. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen eines Versuches zum jeweiligen Zeitpunkt wieder: p < 0,05. Sternchen geben signifikante Unterschiede innerhalb der Gruppen im Vergleich zum Basalwert wieder: p < 0,05: *, p < 0,01: **, p < 0,001: ***.

Ca*Crea-1

[mmol*mmol

-1]

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3mg

DCAD DCAD+Hy-D

6mg DCAD+Hy-D

4mg DCAD

Versuchs-beginn

0,39 ± 0,13 (n = 10)

0,21 ± 0,05 (n = 8)

0,23 ± 0,05 (n = 10)

0,27 ± 0,06 (n = 11)

0,20 ± 0,04 (n = 11)

4.Fütterungs-tag

0,98 ± 0,13** (n = 29)

0,73 ± 0,11* (n = 29)

0,95 ±0,15

a,b **

(n = 10) 1,03

± 0,23

a **

(n = 11) 0,44 ± 0,10

b

(n = 11)

6.Fütterungs-tag

1,45 ± 0,25*** (n = 12)

0,96 ± 0,29** (n = 8)

1,41 ± 0,18*** (n = 10)

1,11 ± 0,26 ** (n = 9)

0,92 ± 0,11** (n = 7)

6 Tage p.p.

0,28 ± 0,06 (n = 28)

0,24 ± 0,05 (n = 28)

0,43 ± 0,12 (n = 10)

0,39 ± 0,14 (n = 10)

0,42 ± 0,14 (n = 10)

Tabelle 3.4: Mg-Konzentrationen in Relation zu den Creatininkonzentrationen im Harn. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test; 1-faktorielle Varianzanalyse. V2: 1-faktorielle Varianzanalyse. Sternchen geben signifikante Unterschiede innerhalb der Gruppen im Vergleich zum Basalwert wieder: p < 0,05: *, p < 0,01: **.

Mg*Crea-1

[mmol*mmol-1

]

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3mg

DCAD DCAD+Hy-D

6mg DCAD+Hy-D

4mg DCAD

Versuchs-beginn

1,06 ± 0,16 (n = 10)

0,91 ± 0,14 (n = 8)

1,21 ± 0,17 (n = 10)

1,17 ± 0,14 (n = 11)

1,4 ± 0,13 (n = 11)

4.Fütterungs-tag

1,91 ± 0,15 ** (n = 29)

1,93 ± 0,28 (n = 29)

1,88 ± 0,26 (n = 10)

1,73 ± 0,28 (n = 11)

1,87 ± 0,19 (n = 11)

6.Fütterungs-tag

1,75 ± 0,15 * (n = 12)

1,60 ± 0,23 (n = 8)

1,94 ± 0,20 (n = 10)

1,94 ± 0,28 * (n = 9)

2,20 ± 0,30 (n = 7)

6 Tage p.p.

0,69 ± 0,09 (n = 28)

0,78 ± 0,15 (n = 28)

1,19 ± 0,21 (n = 10)

1,02 ± 0,11 (n = 10)

1,14 ± 0,25 (n = 10)

42 3 Ergebnisse

Tabelle 3.5: Pi-Konzentrationen in Relation zu den Creatininkonzentrationen im Harn. Dargestellt sind MW ± SEM. V1: Student’s t-test, 1-faktorielle Varianzanalyse (exkl. post partum) post partum: Mann-Whitney-Test; Kruskal-Wallis-Test. V2: 1-faktorielle Varianzanalyse.

P*Crea-1

[mmol*mmol-1

]

Versuch 1 Versuch 2

DCAD+Hy-D 3mg

DCAD DCAD+Hy-D

6mg DCAD+Hy-D

4mg DCAD

Versuchs-beginn

0,05 ± 0,007 (n = 10)

0,06 ± 0,009 (n = 8)

0,05 ± 0,002 (n = 10)

0,05 ± 0,004 (n = 11)

0,05 ± 0,006 (n = 11)

4.Fütterungs-tag

0,04 ± 0,002 (n = 29)

0,04 ± 0,002 (n = 29)

0,04 ± 0,002 (n = 10)

0,04 ± 0,003 (n = 11)

0,05 ± 0,005 (n = 11)

6.Fütterungs-tag

0,05 ± 0,011 (n = 12)

0,04 ± 0,003 (n = 8)

0,09 ± 0,046 (n = 10)

0,06 ± 0,014 (n = 9)

0,05 ± 0,005 (n = 7)

6 Tage p.p.

0,06 ± 0,021 (n = 28)

0,05 ± 0,008 (n = 28)

0,05 ± 0,005 (n = 10)

0,05 ± 0,006 (n = 10)

0,04 ± 0,003 (n = 10)

3.4 Blutparameter im peripartalen Zeitraum

3.4.1 Vitamin D-Metabolite

3.4.1.1 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma

Während in den mit Hy-D supplementierten Gruppen die mittleren

25-OHD3-Plasmakonzentrationen nahezu linear bis zum Ende der Applikation

anstiegen, blieben die der ausschließlich mit sauren Salzen gefütterten Tiere in

beiden Versuchsdurchläufen über den gesamten Beobachtungszeitraum hinweg

konstant zwischen 47 ng*ml-1 und 58 ng*ml-1 (V1) bzw. 33 ng*ml-1 und 50 ng*ml-1

(V2) (Abb. 3.2).

Die Abbildungen 3.3 und 3.4 zeigen die mittleren 25-OHD3-Plasmakonzentrationen

der Tiere beider Versuchsdurchläufe in zeitlicher Relation zur Abkalbung.

In den mit Hy-D behandelten Gruppen des ersten Versuchsdurchlaufs und den

DCAD+Hy-D 4 mg Gruppen des zweiten Versuchsdurchlaufs fielen die 25-OHD3

Werte nach der Abkalbung vorerst ab (DCAD+Hy-D 3 mg: ~10% bzw. DCAD+Hy-D 4

mg: ~20%), bevor innerhalb des ersten Tages p.p. Maximalkonzentrationen erreicht

wurden. In den DCAD+Hy-D 6 mg Gruppen wurden ebenfalls Höchstwerte an

25-OHD3 innerhalb eines Tages p.p. erreicht, allerdings ohne vorheriges Absinken

3 Ergebnisse 43

nach der Abkalbung. Dabei wurden höhere 25-OHD3-Konzentrationen in den höher

mit Hy-D dosierten Gruppen festgestellt als in den Gruppen mit geringerer Hy-D

Dosierung (Abb. 3.3 oben und 3.4 oben). Nach dem Erreichen der

Maximalkonzentrationen 12 Stunden p.p. bzw. einen Tag p.p. sanken die 25-OHD3

Konzentrationen stetig bis zum Ende des Beobachtungszeitraums.

Der Einfluss der Laktationsnummer auf die 25-OHD3-Plasmakonzentrationen ist in

den Abbildungen 3.3 unten und 3.4 unten dargestellt. Während ante partum nur in

der 4 mg Gruppe die 25-OHD3-Konzentrationen der Tiere in der zweiten

Laktationsperiode numerisch höher waren als die der älteren Tiere, konnte dies ab

dem ersten Tag post partum bei allen Dosierungen beobachtet werden. Statistisch

signifikante Unterschiede innerhalb der Dosierungsgruppen konnten im ersten

Versuchsdurchlauf am vierten Tag post partum, im zweiten Versuchsdurchlauf am

25-OHD3 im Plasma

Ante partum

1 3 5 7 9 11 13 15 17 190

50

100

150

200

250

DCAD+Hy-D 3 mg

DCAD V1

DCAD+Hy-D 6 mg

DCAD+Hy-D 4 mg

DCAD V2

Fütterungstage

25-O

HD

3 [

ng

*ml-1

]

Abbildung 3.2: Darstellung der linearen Regression der 25-OHD3-Konzentrationen in Abhängigkeit der Fütterungsdauer beider Versuchsdurchläufe. Die p-Werte geben signifikante Unterschiede zu 0 an. DCAD+Hy-D 6 mg (V2): y = (14,2 ± 0,6)x + (27,5 ± 4,1); r

2 = 0,79; p < 0,001;

DCAD+Hy-D 4 mg (V2): y = (9,7 ± 0,5)x + (29,6 ± 3,5); r2 = 0,71; p < 0,001;

DCAD+Hy-D 3 mg (V1): y = (8,0 ± 0,8)x + (43,7 ± 4,3); r2 = 0,46; p < 0,001;

DCAD (V2): y = (0,1 ± 0,2)x + (39,7 ± 1,4); r2 < 0,01; p > 0,5.;

DCAD (V1): y = (0,1 ± 0,3)x – (51,3 ± 1,9); r2 < 0,01; p > 0,5.

44 3 Ergebnisse

ersten Tag post partum (DCAD+Hy-D 6 mg) bzw. am zweiten Tag post partum

(DCAD+Hy-D 4 mg) festgestellt werden.

25-OHD3-Konzentrationen

Einfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

0

50

100

150

200

250

300

-4 -2 0 2 4

DCAD+Hy-D 3mgkurze Behandlung (16)

DCAD+Hy-D 3mglange Behandlung (14)

DCAD

lange Behandlung (9)DCAD

kurze Behandlung (21)

b

b,c

c

a

a a a aa

a

b

b bb

bb

a

cc cc c b

cc cc c c b

c

basal

a

Tage um die Geburt

25-O

HD

3[n

g*m

l-1]


Einfluss der Laktationsnummer auf die mit Hy-D behandelten Gruppen

0

50

100

150

200

250

300

-4 -2 0 2 4

DCAD+Hy-D 3 mg 3. Laktation (19)

basal

a

b

DCAD+Hy-D 3 mg 2. Laktation (11)

Tage um die Geburt

25-O

HD

3[n

g*m

l-1]

Abbildung 3.3: V1: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse

der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung (p < 0,001), Behandlungsdauer (p = 0,012), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,009), Zeit * Behandlungsdauer (p = 0,005), Zeit * Behandlung (p < 0,001), Zeit * Laktationsnummer (p = 0,004), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,002). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3 Ergebnisse 45



0

50

100

150

200

250

300

-4 -2 0 2 4

DCAD+Hy-D 6 mglange Behandlung (13)

DCAD+Hy-D 6 mgkurze Behandlung (17)



DCAD lange Behandlung (10)

DCAD kurze Behandlung (20)

basal

a

b

c

d

ee

a

b

b

c

d

d

a

b

c

c

d

d

a

b

b

c

d

d

a

b

b

c

d

d

a

a

a

b

c

c

a

b

b

c

d

d

a

bb

c

d

d

Tage um die Geburt

25-O

HD

3 [

ng

*ml-1

]


Einfluss der Laktationsnummer auf die mit Hy-D behandelten Gruppen

0

50

100

150

200

250

300

-4 -2 0 2 4

DCAD+Hy-D 4 mg; 3.Laktation (11)

basal

a

a,b

DCAD+Hy-D 4 mg; 2.Laktation (19)

a

b

a

b

DCAD+Hy-D 6 mg; 2. Laktation (22)

DCAD+Hy-D 6 mg; 3. Laktation (8)

aa,ba,b

b

a

a

a,b

b

a

a,b

b,c

c

a

a,ba,b

b

a

a,b

b,c

c

aa,b

b,c

c

b,c

c

a,b

c

b,c

c

Tage um die Geburt

25-O

HD

3[n

g*m

l-1]

Abbildung 3.4: V2: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis

der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung (p < 0,001), Behandlungsdauer (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,003), Zeit * Behandlung (p < 0,001), Zeit * Behandlungsdauer (p < 0,001), Zeit * Laktationsnummer (p < 0,001), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer (p < 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

46 3 Ergebnisse

3.4.1.2 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma

Die im ersten Versuchsdurchlauf ermittelten mittleren

1,25-(OH)2D3-Plasmakonzentrationen sind in der Abbildung 3.5 dargestellt. Sie

blieben in allen Gruppen von Versuchsbeginn bis zum Tag 2 a.p. relativ stabil bei

etwa 100 pg*ml-1.

Anschließend wurde in allen Gruppen ein zunächst moderater, nach der Abkalbung

aber ein starker Anstieg festgestellt. Während in den nicht supplementierten DCAD-

Gruppen die Maximalwerte zwölf Stunden nach der Abkalbung gemessen werden

konnten, stiegen die Konzentrationen in den DCAD+Hy-D Gruppen weiter an, so

dass die höchsten Konzentrationen erst 24 Stunden p.p. erreicht wurden. Nicht nur

diese Maximalwerte, sondern auch die 1,25-(OH)2D3-Plasmakonzentrationen waren

bei den mit Hy-D behandelten Tieren bis zum Ende des Beobachtungszeitraums

signifikant höher.

Zusätzlich hatte die Laktationsnummer der Kühe einen signifikanten Einfluss auf die

1,25-(OH)2D3-Plasmakonzentrationen im peripartalen Zeitraum. Von Tag 2 a.p. bis

zu Tag 2 p.p. wurden signifikant höhere 1,25-(OH)2D3-Werte bei Tieren in der 3. bis

8. Laktationsperiode im Vergleich zu Tieren der 2. Laktationsperiode festgestellt.

In Abbildung 3.6 sind die mittleren 1,25-(OH)2D3-Plasmakonzentrationen der Tiere

des zweiten Versuchsdurchlaufs dargestellt. Werte, die unter der Nachweisgrenze

von 20 pg*ml-1 lagen, wurden auf 20 pg*ml-1 festgelegt. Von Versuchsbeginn bis Tag

2 a.p. kam es zu geringen Anstiegen in den mit Hy-D behandelten Gruppen im

Vergleich zu den unbehandelten Gruppen.

Wie im ersten Versuch stiegen die 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen zwischen Tag 2

a.p. bis zur Abkalbung erst langsam, nach der Abkalbung aber stärker an. Die

höchsten Maximalkonzentrationen wurden in der lang behandelten

DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe erreicht, welche sich signifikant von denen der nicht mit

Hy-D behandelten Gruppen unterschieden (Abb. 3.6 oben). Auch im zweiten Versuch

wurden bei den älteren Tieren (3. bis 8. Laktation) signifikant höhere 1,25-(OH)2D3-

Plasmakonzentrationen im peripartalen Zeitraum festgestellt als bei Tieren in der 2.

Laktationsperiode (Abb. 3.6 unten).

3 Ergebnisse 47

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen

Einfluss der Behandlung und der Behandlungsdauer

0

100

200

300

400

-4 -2 0 2 4



DCAD

kurze Behandlung (21)DCAD

lange Behandlung (9)

basal

a

a,b

b

b

a

a,b

a,b

b

a

a

b

bab

bb

Tage um die Geburt

1,2

5-(

OH

) 2D

3[p

g*m

l-1

]


Einfluss der Laktationsnummer

0

100

200

300

400

-4 -2 0 2 4basal

a

b

a

b

a

b

2. Laktation (25) 3. Laktation (35)

a

a

a

b

bb

Tage um die Geburt

1,2

5-(

OH

) 2D

3[p

g*m

l-1

]

Abbildung 3.5: V1: 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung (p = 0,001), Laktationsnummer (p = 0,006), Zeit * Behandlungsdauer (p = 0,008), Zeit * Laktationsnummer (p = 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

48 3 Ergebnisse

#: DCAD+Hy-D 4 mg lange Behandlung: a;

DCAD+Hy-D 6 mg kurze Behandlung, DCAD+Hy-D 6 mg lange Behandlung, DCAD+Hy-D 4 mg kurze Behandlung: a,b;

DCAD kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung: b



0

20

40

60

80

-2 0 2 4





DCAD kurze Behandlung(20)

DCAD lange Behandlung(10)

basal

a

c

b,cb,c

a,b,ca,b

bb

bb

a,b

a

a

a

a,b

b,cb,c

c

#

#

Tage um die Geburt

1,2

5-(

OH

) 2D

3[p

g*m

l-1

]



0

20

40

60

80

-2 0 2 4


basal

a

a

a

b

b

b

Tage um die Geburt

1,2

5-(

OH

) 2D

3[p

g*m

l-1

]

Abbildung 3.6: V2: 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Laktationsnummer (p = 0,001), Zeit * Laktationsnummer (p < 0,001), Behandlungsdauer (p = 0,060). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.4.2 PTH-Konzentrationen im Plasma

Aufgrund der hohen individuellen Variabilität der PTH-Konzentrationen wurden die

absoluten Werte zum Basalwert der einzelnen Tiere in Beziehung gesetzt. Während

3 Ergebnisse 49

im ersten Versuchsdurchlauf die Fütterungsdauer der anionenreichen Diät

unabhängig von der Supplementierung mit Hy-D der ausschlaggebende Faktor war,

der die PTH-Konzentrationen beeinflusste (Abb. 3.7), konnte im zweiten

Versuchsdurchlauf neben einem Effekt der Interaktion aus Behandlung,

Behandlungsdauer und Laktationsnummer zusätzlich ein starker Einfluss der

Laktationsnummer beobachtet werden (Abb. 3.8). Da im ersten Versuchsdurchlauf

nur Tiere der 2. Laktationsperiode untersucht wurden, konnte der Alterseinfluss nur

im zweiten Versuchsdurchlauf dargestellt werden (Abb. 3.8 unten)

Die PTH-Konzentrationen der lang behandelten Tiere stiegen im Vergleich zu denen

der kurz behandelten Tiere im peripartalen Zeitraum nicht so stark an (V2) bzw.

sanken sogar leicht ab (V1). Im zweiten Versuchsdurchlauf traf dieses hingegen nur

bei den mit Hy-D supplementierten Tieren zu.

PTH - Differenzen zum BasalwertEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

-2 -1 0 1 2

0

100

200

300



DCADkurze Behandlung (5)

DCADlange Behandlung (4)

a

a,b

a,b

b

Tage um die Geburt

P

TH

[p

g*m

l-1]


Differenzen zum Basalwert der absoluten PTH-Konzentrationen vor Versuchsbeginn. Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Behandlungsdauer (p = 0,045). Die Anzahl der Tiere ist Klammern angegeben.

50 3 Ergebnisse

PTH - Differenzen zum BasalwertEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

-2 0 2 4 6 8

0

100

200

300





DCAD kurze Behandlung (5)

DCAD lange Behandlung (5)

a

a,ba,b

a,ba,b

b

Tage um die Geburt

P

TH

[p

g*m

l-1]

PTH - Differenzen zum BasalwertEinfluss der Laktationsnummer

-2 0 2 4 6 8

0

100

200

300

2.Laktation (31) 3.Laktation (19)

b

ba

a

Tage um die Geburt

P

TH

[p

g*m

l-1]


Differenzen zum Basalwert der absoluten PTH-Konzentrationen vor Versuchsbeginn; Oben: Einfluss der Behandlung und der Behandlungsdauer; Unten: Einfluss der Laktationsnummer; Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Laktationsnummer (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer * Laktationsnummer (p = 0,013); Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3 Ergebnisse 51

3.4.3 Mineralstoffe

3.4.3.1 Calcium

3.4.3.1.1 Ca2+-Konzentrationen im Vollblut

Die im ersten Versuchsdurchlauf im Vollblut aller Tiere gemessenen mittleren

Ca2+-Konzentrationen sind in Abbildung 3.9 abgebildet.

Ca2+-KonzentrationenEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5


DCAD

kurze Behandlung (21)DCAD+Hy-D 3 mglange Behandlung (14)

DCAD


basal

a

b

aa,b

bb

#

a

bbb

b

b

#: DCAD kurze Behandlung: a DCAD+Hy-D lange Behandlung, DCAD lange Behandlung: a,b DCAD+Hy-D kurze Behandlung: b

Tage um die Geburt

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]

Abbildung 3.9: V1: Ca

2+-Konzentrationen im Vollblut aller Tiere. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse: Zeit (p < 0,001), Laktationsnummer (p = 0,011), Zeit * Behandlung (p = 0,053). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu den jeweiligen Zeitpunkten wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

In der lang behandelten DCAD+Hy-D Gruppe wurden vier und zwei Tage a.p.

signifikant höhere Konzentrationen als in den übrigen Gruppen festgestellt. Zur

Abkalbung fand in allen vier Gruppen ein unterschiedlich stark ausgeprägter Abfall

der Ca2+-Werte statt. Zu diesem Zeitpunkt waren die Werte der kurz behandelten

DCAD Gruppe ohne Supplementierung signifikant höher als die der kurz behandelten

DCAD+Hy-D Gruppe. Post partum stiegen die Ca2+-Konzentrationen in allen

Gruppen wieder an. Während in den beiden nicht mit Hy-D supplementierten

Gruppen die Ca2+-Konzentrationen bis zwölf Stunden p.p. anstiegen und im

Folgenden auf einem relativ stabilen Niveau verweilten, stiegen die Ca2+-Werte in

den mit Hy-D supplementierten Gruppen bis zum Tag 2 p.p. (kurze Behandlung)

52 3 Ergebnisse

bzw. bis zum Tag 4 p.p. (lange Behandlung) an. An Tag 4 p.p. wurden in der lang

behandelten DCAD+Hy-D Gruppe signifikant höhere Ca2+-Konzentrationen als in der

kurz behandelten DCAD+Hy-D Gruppe und der lang behandelten DCAD Gruppe

festgestellt.

Ca2+-Konzentrationen; Tiere der 2. LaktationEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5



DCAD



basal

a

ba,b

a

b

a,b

b

a

a,b

b

b

a,b

Tage um die Geburt

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]

#: DCAD+Hy-D lange Behandlung: a DCAD lange Behandlung: a,b DCAD+Hy-D kurze Behandlung, DCAD kurze Behandlung: b

Ca2+-Konzentrationen; Tiere der 3. LaktationEinfluss der Behandlung und der Behandlungsdauer

0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5



DCAD



basal

a

b

a,ba,b

a

a,ba,b

b

#

Tage um die Geburt

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]


2+-Konzentrationen im Vollblut der Kühe in der 2. Laktation (oben) und der

Tiere in der ≥3. Laktation. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse der 2-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Oben: Zeit (p < 0,001) Unten: Zeit (p < 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu den jeweiligen Zeitpunkten wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3 Ergebnisse 53

Da das Alter der Tiere einen starken Einfluss auf die peripartalen

Ca2+-Konzentrationen hatte, sind die Behandlungseffekte in der Abbildung 3.10 noch

einmal separat für die Kühe der zweiten und höheren Laktationsnummern dargestellt.

Deutlich wird, dass bei den jüngeren Tieren die Ca2+-Konzentrationen zur Abkalbung

in allen Gruppen nah beieinander lagen, bei den älteren Tieren führte die

Supplementierung mit Hy-D zur Abkalbung zu niedrigeren Ca2+-Konzentrationen als

die ausschließliche Fütterung einer anionenreichen Diät.

bb

Ca2+-KonzentrationenEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5




DCAD+Hy-D4 mglange Behandlung (13)



b

b

b

b

#

#: DCAD kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung,

DCAD+Hy-D 4 mg kurze Behandlung: a

DCAD+Hy-D 6 mg kurze Behandlung,

DCAD+Hy-D 6 mg lange Behandlung: a,b

DCAD+Hy-D 4 mg lange Behandlung: b

$

$: DCAD+Hy-D 6 mg lange Behandlung: a

DCAD kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung,

DCAD+Hy-D 4 mg kurze Behandlung,

DCAD+Hy-D 6 mg kurze Behandlung: a,b

DCAD+Hy-D 4 mg lange Behandlung: b

bb

ba,b

aa

a,baa

a,ba

a,b

Tage um die Geburt

Ca

2+ [m

mol*

l-1]


2+-Konzentrationen im Vollblut aller Tiere. Dargestellt sind MW ± SEM.

Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung (p = 0,037), Laktationsnummer (p < 0,001), Zeit * Laktationsnummer (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,018), Behandlung * Laktationsnummer (p = 0,006), Behandlung * Behandlungsdauer * Laktationsnummer (p = 0,017). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

In Abbildung 3.11 sind die während des zweiten Versuchsdurchlaufs ermittelten

mittleren Ca2+-Konzentrationen aller Tiere dargestellt.

Wie im ersten Versuch führte die Supplementierung mit Hy-D zu höheren

Ca2+-Konzentrationen vor der Abkalbung. Das peripartale Absinken der

Ca2+-Konzentrationen war in der lang behandelten DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe am

stärksten ausgeprägt.

54 3 Ergebnisse

Ca2+-Konzentrationen; Tiere der 2. LaktationEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

0.00.5

-4 -2 0 2 4

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5







bb

a

a,ba,b

a

Tage um die Geburt

Ca

2+ [m

mol*

l-1]

Ca2+-Konzentrationen; Tiere der 3. LaktationEinfluss der Behandlung und der Behandlungsdauer

0.00.5

-4 -2 0 2 4

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5







a

b

b

b

b

a

b

b

b

a

b

a,b

a,b

#

#: DCAD+Hy-D 6 mg lange Behandlung: a DCAD+Hy-D 6 mg kurze Behandlung, DCAD kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung: a,b DCAD+Hy-D 4 mg kurze Behandlung, DCAD+Hy-D 4 mg lange Behandlung: b

a,b

bb

a

bbb

bb

a,ba,b

a

a,b

a,b

a

b

b

Tage um die Geburt

Ca

2+ [m

mol*

l-1]


2+-Konzentrationen im Vollblut der Kühe der zweiten Laktation (oben) und

der Tiere der ≥3. Laktation (unten). Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der 2-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Oben: Zeit (p < 0,001); Unten: Zeit (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,029). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

Post partum stiegen in allen Gruppen die Ca2+-Konzentrationen wieder an, wobei für

die lang behandelte DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe ab sechs Stunden nach der

Abkalbung bis zum Tag 4 p.p. die höchsten Werte ermittelt werden konnten.

3 Ergebnisse 55

Signifikant unterschieden sie sich an den Tagen 2 und 4 p.p. von den Werten der

nicht mit Hy-D supplementierten Gruppen bzw. der lang behandelten, niedrig

dosierten Gruppe.

In der Abbildung 3.12 sind die Behandlungseffekte noch einmal separat für die Kühe

der 2. und höheren Laktationsnummern dargestellt. Es wird deutlich, dass die

beobachteten Effekte, also die höheren Ca2+-Konzentrationen in den Hy-D Gruppen

a.p., den deutlichen Abfall der in der lang behandelten 4 mg Hy-D Gruppe und die

konstant höheren Ca2+-Konzentrationen in der lang behandelten 6 mg Hy-D Gruppe,

vor allem bei Kühen höherer Laktationsnummern auftraten.

3.4.3.1.2 Cat-Konzentrationen im Plasma

Die mittleren Gesamtcalciumkonzentrationen (Cat) der Tiere des ersten

Versuchsdurchlaufs sind in Abbildung 3.13 dargestellt. An Tag 2 a.p. führte die Hy-D

Supplementierung in der lang behandelten Gruppe zu signifikant höheren Cat-

Konzentrationen als bei Tieren, die nur 3-8 Tage ausschließlich eine anionenreiche

Diät erhielten (kurze Behandlung). Nach einem Absinken der Cat-Konzentrationen in

allen Gruppen zur Abkalbung auf etwa 2,0 mmol*l-1, fanden unterschiedlich schnelle

Wiederanstiege der Cat-Werte in den verschiedenen Gruppen statt, so dass sechs

Stunden p.p. signifikant höhere Cat-Konzentrationen in beiden DCAD Gruppen im

Vergleich der kurz behandelten DCAD+Hy-D Gruppe gemessen werden konnten.

Nach stetigem Anstieg in der lang behandelten DCAD+Hy-D Gruppe, wurden in

dieser Gruppe an Tag 4 p.p. signifikant höhere Cat-Konzentrationen festgestellt als

in den nicht mit Hy-D supplementierten Gruppen.

In Abbildung 3.14 sind die mittleren Cat-Konzentrationen aller Kühe des zweiten

Versuchsdurchlaufs im peripartalen Zeitraum dargestellt. Nach initial höheren Cat-

Konzentrationen in beiden nicht mit Hy-D supplementierten Gruppen, führte die Hy-D

Behandlung an Tag 4 a.p. (DCAD+Hy-D 4 mg, kurze Behandlung) bzw. an Tag 2 a.p.

(beide lang mit Hy-D behandelte Gruppen) zu signifikant höheren Cat-Werten. Wie

schon bei den Ca2+-Konzentrationen beobachtet wurde, fand in der lang behandelten

4 mg Hy-D Gruppe zur Abkalbung der stärkste Abfall der Cat-Konzentrationen statt.

56 3 Ergebnisse

Cat- Konzentrationen


01

-4 -2 0 2 4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8



DCAD



basal

a

a,ba,b

b

##

#

#: DCAD+Hy-D lange Behandlung: a DCAD+Hy-D kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung: a,b

DCAD kurze Behandlung: b

##: DCAD kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung: a DCAD+Hy-D lange Behandlung: a,b

DCAD+Hy-D kurze Behandlung: b

Tage um die Geburt

Ca

t[m

mol

*l-1

]

Abbildung 3.13: V1: Cat-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnisse der

3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Zeit * Behandlung (p = 0,025). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

Cat-Konzentrationen


0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8







basal

aabbbb

aa,ba,b

a,bbb

aa

a,bb,cb,c

c a

aa,b

a,b,cb,c

c

aaaa

a,bb

# ##

#: DCAD+Hy-D 6mg lange Behandlung: a DCAD+Hy-D 4mg kurze Behandlug, DCAD+Hy-D 6mg kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung, DCAD kurze Behandlung: a,b DCAD+Hy-D 4mg lange Behandlung: b

##: DCAD+Hy-D 6mg lange Behandlung: a DCAD lange Behandlung, DCAD+Hy-D 4mg kurze Behandlung; DCAD+Hy-D 6mg kurze Behandlung, DCAD+Hy-D 4mg lange Behandlung: a,b DCAD kurze Behandlung: b

Tage um die Geburt

Ca

t[m

mo

l*l-1

]

Abbildung 3.14: V2: Cat-Konzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der

3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Laktationsnummer (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,027), Zeit * Behandlung (p < 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3 Ergebnisse 57

Cat-Konzentrationen; Tiere der 2. Laktation


0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8







basal

aabbbb

a

a,b

b

bbb

aa,b

b,c

a,b,c

b,c

caa

a,ba,b

bb

aa

a,b

a,ba,b

b

#

#: DCAD lange Behandlung, DCAD kurze Behandlung: a

DCAD+Hy-D 4mg lange Behandlung,

DCAD+Hy-D 4mg kurze Behandlung: a,b

DCAD+Hy-D 6mg lange Behandlung: b,c

DCAD+Hy-D 6mg kurze Behandlung: c

Tage um die Geburt

Ca

t[m

mol

*l-1

]

Cat-Konzentrationen; Tiere der 3. Laktation


0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8







basal

a

bb,cb,c

cc

a

a,bbbbb

aa,ba,bb,c

b,cc

a

aa,b

a,ba,b

b

aa

a,ba,ba,b

b

Tage um die Geburt

Ca

t[m

mo

l*l-1

]

Abbildung 3.15: V2: Cat-Konzentrationen im Plasma der Tiere der 2. Laktation (oben) und der ≥3.

Laktation (unten). Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis der 2-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Oben: Zeit (p < 0,001), Zeit * Behandlung (p < 0,001); Unten: Zeit (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,027), Zeit * Behandlung (p = 0,006). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

Post partum stiegen die Cat-Konzentrationen in den verschiedenen Gruppen

unterschiedlich schnell an.

58 3 Ergebnisse

In der lang behandelten DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe wurden zwölf Stunden p.p. und

an Tag 2 p.p. signifikant höhere Cat-Konzentrationen festgestellt als in der lang

behandelten DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe (12 h p.p.) bzw. der kurz behandelten DCAD

Gruppe (Tag 2 p.p.). An Tag 4 p.p. führte die Hy-D Behandlung in allen Gruppen zu

signifikant höheren Konzentrationen im Vergleich zur kurz behandelten, nicht mit

Hy-D supplementierten Gruppe.

In der Abbildung 3.15 sind die mittleren Cat-Konzentrationen noch einmal separat für

die Tiere der zweiten und höheren Laktationen des zweiten Versuchsdurchlaufs

aufgetragen. Wie schon bei den Ca2+-Konzentrationen beschrieben, konnte auch hier

eine stärkere Ausprägung der beobachteten Effekte, also die höheren Cat-

Konzentrationen a.p. der mit Hy-D behandelten Gruppen, den deutlichen Abfall in der

lang behandelten DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe sowie der schnellere Anstieg und die ab

sechs Stunden p.p. konstant höheren Cat-Konzentrationen in der lang behandelten

DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe, bei den Tieren in der 3. bis 8. Laktationsperiode

festgestellt werden.

3.4.3.2 Pi-Konzentrationen im Plasma

In der Abbildung 3.16 sind die mittleren Pi-Plasmakonzentrationen der Tiere des

ersten Versuchsdurchlaufs dargestellt. Diese sanken zur Abkalbung in allen Gruppen

beträchtlich ab und stiegen im Anschluss sofort wieder an. Die Supplementierung mit

Hy-D sowie die Behandlungsdauer hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Höhe

und den Verlauf der Pi-Plasmakonzentrationen.

Der Einfluss der Laktationsnummer konnte zwölf Stunden p.p. und am Tag 4 p.p.

gezeigt werden. Hier wiesen Tiere in der zweiten Laktation signifikant höhere

Pi-Konzentrationen auf als Kühe in höheren Laktationen (Abb. 3.16 unten).

Im Gegensatz dazu konnte im zweiten Versuchsdurchlauf kein Einfluss der

Laktationsnummer auf die Pi-Plasmakonzentrationen festgestellt werden. Allerdings

wurde hier ein deutlicher Behandlungseffekt beobachtet (Abb. 3.17). Die tägliche

Supplementierung mit 4 mg Hy-D hatte signifikant höhere Pi-Konzentrationen an Tag

3 Ergebnisse 59

4 a.p. und an Tag 2 a.p. und signifikant niedrigere Pi-Konzentrationen in der lang

behandelten Gruppe zur Abkalbung zur Folge.

Pi-Konzentrationen


0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2


DCAD


DCAD


basal

Tage um die Geburt

Pi[m

mol*

l-1

]

Pi-Konzentrationen


0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

basal

a

b

a

b


Tage um die Geburt

Pi [m

mol*

l-1]


faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Zeit * Laktationsnummer (p = 0,022). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

60 3 Ergebnisse

Pi-Konzentrationen


0.0

0.5

-4 -2 0 2 4

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2







basal

aa

a.b

a

bb

a

a,b

b,c,d

d

aa

a,b

b,c

a,b

c

aa

a,ba,ba,b

b

a

a

a,ba,ba,b

b

#

#: DCAD+Hy-D 6 mg kurze Behandlung: a DCAD+Hy-D 6 mg lange Behandlung, DCAD+Hy-D 4 mg kurze Behandlung: a,b DCAD+Hy-D 4 mg lange Behandlung: b,c DCAD kurze Behandlung, DCAD lange Behandlung: c

c,d

a,b,c

Tage um die Geburt

Pi [m

mo

l*l-1

]


faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung (p = 0,002), Zeit * Behandlung (p < 0,001). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.4.4 Parameter des Knochenstoffwechsels

3.4.4.1 CrossLaps-Konzentrationen im Plasma

Für die Darstellung der CrossLaps-Konzentrationen beider Versuchsdurchläufe

wurden die absoluten Werte zu den jeweiligen Basalwerten in Beziehung gesetzt und

als Differenzen zum Basalwert aufgetragen.

Im ersten Versuchsdurchlauf konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede

ermittelt werden (Abb. 3.18). Die CrossLaps-Konzentrationen ante partum blieben in

den Hy-D Gruppen vom ersten Fütterungstag zum zweiten Tag a.p. nahezu konstant

oder sanken gar ab, während sie in den nicht mit Hy-D supplementierten Gruppen

schon zu diesem Zeitpunkt angestiegen waren.

Im zweiten Versuchsdurchlauf (Abb. 3.19) stiegen die CrossLaps-Konzentrationen an

Tag 2 a.p. in der kurz behandelten DCAD Gruppe signifikant stärker an als in der

lang behandelten DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe.

3 Ergebnisse 61

CrossLaps - Differenzen zum BasalwertEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

-2 -1 0 1 2

0.0

0.5

1.0

1.5





Tage um die Geburt

C

rossL

ap

s [

ng

*ml-1

]


Differenzen zum Basalwert; Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: n.s. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

CrossLaps-Differenzen zum BasalwertEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

-2 0 2 4 6 8-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5







aa,ba,ba,ba,b

b

aa,ba,b

b

a,ba,b

a

a,b

a,b

b

a,b

a,b

Tage um die Geburt

C

rossL

ap

s [

ng

*ml-1

]


Differenzen zum Basalwert. Ergebnisse der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,042). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

62 3 Ergebnisse

Post partum wurden in der lang behandelten DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe die

niedrigsten CrossLaps-Konzentrationen gemessen, die sich signifikant von denen

der kurz behandelten DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe unterschieden (Abb. 3.19).

3.4.4.2 Osteocalcinkonzentrationen im Plasma

Von Versuchsbeginn des ersten Versuchsdurchlaufs an sanken die mittleren

Plasmakonzentrationen des Osteocalcins bis zum Tag 2 a.p. ab. Zwölf Stunden p.p.

wurden Minimalkonzentrationen zwischen 10 und 15 ng*ml-1 erreicht.

Anschließend stiegen die Osteocalcinwerte im Plasma wieder an (exkl. DCAD lange

Behandlung). Gruppenunterschiede wurden dabei nicht beobachtet (Abb. 3.20).

Im zweiten Versuchsdurchlauf wurden die Osteocalcinkonzentrationen nicht

bestimmt.

OsteocalcinkonzentrationenEinfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

0

20

40

60

-2 -1 0 1 2basal


DCAD


DCAD

langeBehandlun(4)

Tage um die Geburt

Os

teo

ca

lcin

[n

g*m

l-1]

Abbildung 3.20: V1: Osteocalcinkonzentrationen im Plasma. Dargestellt sind MW ± SEM. Ergebnis

der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001). Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3 Ergebnisse 63

3.5 Blutparameter im weiteren Verlauf der Laktation

3.5.1 Vitamin D-Metabolite

3.5.1.1 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma

In den Abbildungen 3.21 und 3.22 oben ist der Einfluss von

Behandlung * Behandlungsdauer auf die 25-OHD3-Konzentrationen im weiteren

Verlauf beider Versuche bis zum jeweiligen Ende des Beobachtungszeitraums

dargestellt.

Ausgehend von je nach Dosierung und Behandlungsdauer unterschiedlich hohen

25-OHD3-Konzentrationen am ersten Tag p.p., sanken diese in allen mit Hy-D

supplementierten Gruppen bis zum letzten Blutentnahmezeitpunkt der jeweiligen

Versuche ab, erreichten aber in keiner der Gruppen die Basalwerte vor der

Supplementierung, die im ersten Versuch zwischen 60 ng*ml-1 und 62 ng*ml-1 und im

zweiten Versuch zwischen 37 ng*ml-1 und 44 ng*ml-1 lagen.

25-OHD3-Konzentrationen post partum


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

50

100

150

200

250





a

b

c

c

a

b

c

c

a

b

c

c

a

b

c

c

a

a

b

b

a

a

b

b

Tage post partum

25-O

HD

3 [

ng

*ml-1

]

Abbildung 3.21: V1: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma post partum. Dargestellt sind MW ±

SEM. Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen: Zeit (p < 0,001), Behandlung (p < 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,039), Zeit * Behandlung (p < 0,001), Zeit * Behandlungsdauer (p < 0,021), Zeit * Behandlungsdauer * Laktationsnummer (p = 0,025). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu den jeweiligen Zeitpunkten wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

64 3 Ergebnisse

25-OHD3-Konzentrationen post partum


0 2 4 6 80

50

100

150

200

250

16 32







a

a

a

c

c

b

a

b

b

d

c

a

b

b

d

d

a

b

b

c

d

a

b

b

d

c

d

a

b

b,c

d

c

dd

c

d

Tage um die Geburt

25-O

HD

3 [

ng

*ml-1

]

25-OHD3 - Konzentrationen der mit Hy-D behandelten Gruppen

Einfluss der Laktationsnummer post partum

0 2 4 6 80

50

100

150

200

250

16 32

DCAD+Hy-D 2.Laktation (41) DCAD+Hy-D 3.Laktation (19)

a aa

aa

ab

bb

bb

b

Tage um die Geburt

25-O

HD

3 [

ng

*ml-1

]

Abbildung 3.22: V2: 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma post partum. Dargestellt sind MW ±

SEM. Ergebnis der 3-faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen (Zeitpunkte: Tag 1 p.p., Tag 2 p.p.,Tag 4 p.p., Tag 8 p.p., Tag 16 p.p. und Tag 32 p.p.): Zeit (p < 0,001), Behandlung (p < 0,001), Behandlungsdauer (p < 0,001), Laktationsnummer (p = 0,001), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,025), Zeit * Behandlung (p < 0,001), Zeit * Behandlungsdauer (p < 0,021), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,015), Zeit * Behandlung * Behandlungsdauer * Laktationsnummer (p = 0,006). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

In Abbildung 3.22 unten ist zusätzlich der Einfluss der Laktationsnummer auf die

25-OHD3-Konzentrationen im postpartalen Zeitraum der Tiere des zweiten

Versuchsdurchlaufs dargestellt.

3 Ergebnisse 65

Ausgehend von den Maximalkonzentrationen am ersten Tag p.p. bis zum Ende des

Beobachtungszeitraums wurden signifikant höhere 25-OHD3-Konzentrationen im

Plasma der jüngeren Kühe (2. Laktation) festgestellt als bei den Kühen höherer

Laktationsnummern.

Dieser Einfluss spiegelt sich auch in der berechneten Halbwertszeit (HWZ) des

25-OHD3 wieder (Abb. 3.23). Es wurden dort keine signifikanten Unterschiede

zwischen den verschiedenen Behandlungsgruppen festgestellt, wohl aber kürzere

Halbwertszeiten von 25-OHD3 bei den Tieren in der ≥ 3. Laktationsnummer als bei

den jüngeren Tieren.

Abbildung 3.23: V2: Darstellung der berechneten Halbwertszeit der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen. Dargestellt sind MW ± SEM.Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Laktationsnummer (p = 0,005). Sternchen geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

In Abbildung 3.24 ist die Halbwertszeit des 25-OHD3 im Plasma in Abhängigkeit zu

den 1,25-(OH)2D3-, ΔPTH- und ΔCrossLaps-Konzentrationen an Tag 1 p.p.

dargestellt. Es konnte kein Einfluss dieser Parameter auf die Halbwertszeit ermittelt

werden.

Halbwertszeit 25-OHD 3

Einfluss von Behandlung und Laktationsnummer

0

10

20

30

402. Laktation

3. Laktation

(22) (8) (19) (11)

*

*

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

HW

Z (

Ta

ge

)

66 3 Ergebnisse

0 50 100 150 2000

20

40

60

1,25-(OH)2D3 [pg*ml-1

]

HW

Z (

Tag

e)

-200 0 200 400 600 800

20

40

60

PTH (pg*mmol-1

)

HW

Z (

Tag

e)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50

20

40

60

CrossLaps (ng*mmol-1

)

HW

Z (

Tag

e)

HWZ in Abhängigkeit von 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen, PTH und

CrossLaps am Tag 1 p.p.

Abbildung 3.24 Darstellung der Halbwertszeit der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen in

Abhängigkeit von den Plasmakonzentrationen von 1,25-(OH)2D3, ΔPTH und ΔCrossLaps am ersten Tag p.p.. Lineare Regressionsanalyse: n.s.

3.5.1.2 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma

In der Abbildung 3.25 sind die mittleren 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen am Tag 10

p.p. des ersten Versuchsdurchlaufs (Abb. 3.25 oben) und am Tag 16 p.p. (Abb. 3.25

unten) des zweiten Versuchsdurchlaufs dargestellt. Während am zehnten Tag p.p. im

ersten Versuchsdurchlauf die mit Hy-D supplementierten Tiere noch signifikant

höhere Werte aufwiesen als die Tiere, die nur saure Salze gefüttert bekamen, war an

Tag 16 p.p. im zweiten Versuchsdurchlauf kein signifikanter Unterschied zwischen

den Gruppen nachzuweisen.

3 Ergebnisse 67

Abbildung 3.25: 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma post partum. Dargestellt sind MW ± SEM. Oben: V1:Tag 10 p.p.: Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Behandlung (p = 0,022); Unten: V2: Tag 16 p.p.: Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: n.s. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen an Tag 10 p.p.


DCAD+Hy-D 3 mg DCAD0

50

100

150

200

(16) (14) (21) (9)

a

a

b

b

kurze Behandlung

lange Behandlung

1,2

5-(

OH

) 2D

3[p

g*m

l-1

]

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen an Tag 16 p.p.


0

10

20

30

40kurze Behandlung

lange Behandlung

(17) (13) (20) (10)(17) (13)

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

1,2

5-(

OH

) 2D

3[p

g*m

l-1

]

68 3 Ergebnisse

3.5.2 PTH-Konzentrationen im Plasma

In Abbildung 3.26 sind die PTH-Konzentrationen an Tag 32 p.p. des zweiten

Versuchs in Beziehung zum jeweiligen Basalwert dargestellt. Es konnten keine

statistisch signifikanten Unterschiede festgestellt werden.

Abbildung 3.26: V2: PTH-Konzentrationen im Plasma an Tag 32 p.p. Dargestellt sind MW ± SEM der Differenzen zum Basalwert. Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: n.s. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.5.3 Mineralstoffkonzentrationen im weiteren Verlauf der Laktation

3.5.3.1 Mineralstoffkonzentrationen des ersten Versuchsdurchlaufs

3.5.3.2 Ca2+-, Cat- und Pi-Konzentrationen im Vollblut bzw. im Plasma

In der Abbildung 3.27 sind die mittleren Ca2+-, Cat- und Pi-Plasmakonzentrationen an

Tag 10 p.p. des ersten Versuchsdurchlaufs dargestellt. Sowohl für Ca2+ als auch für

Cat wurden in der lang mit Hy-D (3 mg) supplementierten Gruppe die höchsten

Plasmakonzentrationen gemessen. Diese unterschieden sich signifikant von denen

der mit Hy-D (3 mg) supplementierten kurz behandelten Gruppe (Ca2+ und Cat)

sowie von denen der lang behandelten DCAD Gruppe (Cat). In den Pi-

Konzentrationen fanden sich keine signifikanten Unterschiede.

PTH - V2: Tag 32 p.p.Einfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

0

50

100

150

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

(10) (10) (10) (10) (5) (5)

kurze Behandlung

lange Behandlung

P

TH

[p

g*m

l-1]

3 Ergebnisse 69

Ca2+-Konzentrationen; V1: Tag 10 p.p.Einfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

DCAD+Hy-D 3 mg DCAD0.00.5

1.20

1.25

1.30

1.35

b

a

a,ba,b

(16) (14) (21) (9)

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]

Cat-Konzentrationen; V1: Tag 10 p.p.


DCAD+Hy-D 3 mg DCAD0.00.5

2.05

2.10

2.15

2.20

2.25

2.30

bb

a

a,b

(16) (14) (21) (9)

Ca

t[m

mo

l *

l-1]

Pi-Konzentrationen; V1: Tag 10 p.p.


DCAD+Hy-D 3 mg DCAD0.00.51.3

1.4

1.5

1.6

1.7kurze Behandlung

lange Behandlung

(16) (14) (21) (9)

Pi[m

mol*

l-1

]

Abbildung 3.27: V1: Mineralstoffkonzentrationen im Vollblut (Ca

2+) bzw. Plasma (Cat und Pi).

Dargestellt sind MW ± SEM. Oben links: Ca2+

-Konzentrationen an Tag 10 p.p.: Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Behandlung (p = 0,046), Behandlung * Behandlungsdauer (p = 0,044). Oben rechts: Cat-Konzentrationen an Tag 10 p.p.: Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Behandlung (p = 0,044), Behandlung * Behandlungsdauer (p < 0,001). Unten: Pi-Konzentrationen an Tag 10 p.p.; Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: n.s. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.5.3.3 Mineralstoffkonzentrationen des zweiten Versuchsdurchlaufs

3.5.3.3.1 Ca2+-Konzentrationen im Vollblut

In Abbildung 3.28 sind die mittleren Ca2+-Plasmakonzentrationen im weiteren Verlauf

der Laktation des zweiten Versuchsdurchlaufs dargestellt. An den Tagen 8 p.p. und

16 p.p. hatte die Behandlungsdauer unabhängig von der Supplementierung mit Hy-D

einen signifikanten Einfluss auf die Ca2+-Konzentrationen. An den Tagen 16 p.p. und

32 p.p. wurde ein signifikanter Einfluss der Laktationsnummer festgestellt.

70 3 Ergebnisse

Ca2+-Konzentrationen; V2: Tag 8 p.p.Einfluss von Behandlung und Behandlungsdauer

kurze Behandlung lange Behandlung0.00.5

1.20

1.25

1.30

1.35

DCAD+Hy-D 6 mg DCAD+Hy-D 4 mg DCAD

(17) (17) (20) (13) (13) (10)

a

b

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]

Ca2+-Konzentrationen; V2: Tag 16 p.p.Einfluss von Behandlungsdauer und Laktationsnummer

kurze Behandlung lange Behandlung0.00.5

1.20

1.25

1.30

1.35

a

b

*

*

2. Laktation 3. Laktation

(38) (16) (24) (12)

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]

Ca2+-Konzentrationen; V2: Tag 32 p.p.Einfluss von Behandlung und Laktationsnummer

2. Laktation 3. Laktation0.00.5

1.20

1.25

1.30

1.35

DCAD+Hy-D 6 mg DCAD+Hy-D 4 mg DCAD

b

(22) (19) (21) (8) (11) (9)

a

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]


2+-Konzentrationen im Vollblut. Dargestellt sind MW ± SEM der Tage 8 p.p.,

16 p.p., 32 p.p.. Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Tag 8 p.p.: Behandlungsdauer (p = 0,016); Tag 16 p.p.: Behandlungsdauer (p = 0,005), Laktationsnummer (p = 0,029); Tag 32 p.p.: Laktationsnummer (p = 0,033); Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen langer und kurzer Behandlungsdauer wieder. Sternchen geben signifikante Unterschiede zwischen den Tieren der 2. und den höheren Laktationen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.5.3.3.2 Cat-Konzentrationen im Plasma

In der Abbildung 3.29 sind die mittleren Cat-Konzentrationen im Plasma der Tiere

des zweiten Versuchsdurchlaufs dargestellt. Lediglich am achten Tag p.p. konnten

signifikante Einflüsse von Behandlung und Behandlungsdauer festgestellt werden.

An diesem Tag wiesen die lange hochdosiert mit Hy-D supplementierten Tiere

signifikant höhere Cat-Konzentrationen auf als die niedrig mit Hy-D und nicht

supplementierten Tiere.

3 Ergebnisse 71



0.00.5

2.35

2.45

2.55

2.65

a,b

a

b

bb

b

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

(17) (13) (17) (13) (20) (10)

Ca

t[m

mo

l*l-1

]



0.00.5

2.35

2.45

2.55

2.65

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

(17) (13) (17) (13) (20) (10)

Ca

t[m

mo

l*l-1

]



0.00.5

2.35

2.45

2.55

2.65

DCAD+Hy-D

6 mgDCAD+Hy-D

4 mg

DCAD

kurze Behandlung

lange Behandlung

(17) (13) (17) (13) (20) (10)

Ca

t[m

mo

l*l-1

]

Abbildung 3.29: V2: Cat-Plasmakonzentrationen der Tage 8 p.p., 16 p.p., 32 p.p. Ergebnis der

univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Tag 8 p.p.: Behandlung (p < 0,001), Behandlungsdauer (p = 0,031); Tag 16 p.p.: n.s.; Tag 32 p.p.: n.s. Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.5.3.3.3 Pi-Konzentrationen im Plasma

Die in der Abbildung 3.30 dargestellten mittleren Pi-Plasmakonzentrationen des

zweiten Versuchsdurchlaufs wurden signifikant beeinflusst durch die Behandlung

(Tag 16 p.p. und Tag 32 p.p.) bzw. die Behandlung in Kombination mit der

Laktationsnummer (Tag 8 p.p. und Tag 16 p.p.).

72 3 Ergebnisse



0.00.51.4

1.6

1.8

2.0 a

b

(22) (19) (21)(8) (11) (9)

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

a,b

a,ba,b

a,b

Pi[m

mol*

l-1

]



0.00.51.4

1.6

1.8

2.0

(22) (19) (21)(8) (11) (9)

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

Pi[m

mol*

l-1

]



0.0

0.51.4

1.6

1.8

2.0

(22) (19) (21)(8) (11) (9)

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

a

b

a,ba,b

a,b

a,b

2. Laktation

3. Laktation

Pi[m

mol*

l-1

]

Abbildung 3.30: V2: Pi-Plasmakonzentrationen der Tage 8 p.p., 16 p.p., 32 p.p. Dargestellt sind

MW ± SEM. Ergebnisse der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Tag 8 p.p.: Behandlung * Laktationsnummer (p = 0,017); Tag 16 p.p.: Behandlung (p = 0,017); Tag 32 p.p.: Behandlung (p = 0,021); Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.5.4 Parameter des Knochenstoffwechsels

3.5.4.1 CrossLaps-Konzentrationen im Plasma

In der Abbildung 3.31 sind die CrossLaps-Konzentrationen an Tag 32 p.p. des

zweiten Versuchs zu den jeweiligen Basalwerten in Beziehung gesetzt und unter

dem Einfluss von Behandlung und Laktationsnummer dargestellt. Während sich die

Mittelwerte der Differenzen zum Basalwert der Gruppen am achten Tag p.p.

zwischen 0,47 ng*ml-1 und 0,94 ng*ml-1 bewegten, stiegen sie zum Tag 32 p.p. bei

allen Tieren deutlich an und erreichten im Mittel Werte zwischen 1,4 ng*ml-1 und

3,07 ng*ml-1. Die höchsten Konzentrationen wurden in der nicht mit Hy-D

behandelten Gruppe in Tieren der 3.-8. Laktationsperiode festgestellt.

3 Ergebnisse 73

Abbildung 3.31: V2: CrossLaps-Konzentrationen im Plasma an Tag 32 p.p. Dargestellt sind MW ± SEM der Differenzen zum Basalwert. Ergebnis der univariaten 3-faktoriellen Varianzanalyse: Behandlung * Laktationsnummer (p = 0,014). Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen wieder. Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben.

3.6 Untersuchungsparameter in der Milch

3.6.1 25-OHD3-Konzentrationen in der Milch

In der Abbildung 3.32 sind die 25-OHD3-Konzentrationen in der Milch der Tiere des

zweiten Versuchsdurchlaufs dargestellt. Dabei wurden Milchproben von den acht

Tieren der mit Hy-D supplementierten Gruppen und von den fünf Tieren der nicht mit

Hy-D supplementierten Gruppe untersucht, die zum Zeitpunkt der Abkalbung die

höchsten 25-OHD3-Konzentrationen im Blut aufwiesen. Vom ersten Gemelk bis zum

Gemelk des 32. Laktationstags nahmen diese Konzentrationen in der Milch im Mittel

fortwährend ab. Am vierten Tag p.p. konnten keine signifikanten Unterschiede

festgestellt werden.

In Abbildung 3.33 sind die linearen Regressionen der 25-OHD3-Konzentrationen in

der Milch zu denen im Plasma dargestellt. Eine positive Korrelation konnte für das

erste Gemelk gezeigt werden. Die Steigungen der linearen Regressionen nehmen

mit zunehmendem Laktationstag ab (Abb. 3.33).

CrossLaps - Versuch 2: Tag 32 p.p.Einfluss von Behandlung und Laktationsnummer

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.52. Laktation

3. Laktation

DCAD+Hy-D6 mg

DCAD+Hy-D4 mg

DCAD

(12) (8) (13) (7) (6) (4)

bb a,b

b a,b

a

C

ros

sL

ap

s [

ng

*ml-1

]

74 3 Ergebnisse

25-OHD3 in der Milch

1.Gemelk

DCAD+Hy-D 6mg

DCAD+Hy-D 4mgDCAD

0

1500

3000

4500

6000a a,b

b

25-O

HD

3 [

ng

*l-1

]


Tag 4 p.p.

DCAD+Hy-D 6mg

DCAD+Hy-D 4mgDCAD

0

1500

3000

4500

6000

25-O

HD

3 [

ng

*l-1

]


Tag 8 p.p.

DCAD+Hy-D 6mg

DCAD+Hy-D 4mgDCAD

0

500

1000

1500

2000

a

a

b25-O

HD

3 [

ng

*l-1

]


Tag 16 p.p.

DCAD+Hy-D 6mg

DCAD+Hy-D 4mgDCAD

0

200

400

600

800

1000

a

bb

25-O

HD

3 [

ng

*l-1

]


Tag 32 p.p.

DCAD+Hy-D 6mg

DCAD+Hy-D 4mgDCAD

0

100

200

300

400

a,b

a

b

25-O

HD

3 [

ng

*l-1

]

Abbildung 3.32: V2: 25-OHD3-Konzentrationen in der Milch des 1. Gemelks und an den Tagen 4, 8,

16 und 32 p.p. Dargestellt sind Scatter-plots mit MW ± SEM. Kruskal-Wallis-test: Unterschiedliche Buchstaben geben signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zum jeweiligen Zeitpunkt wieder.

Abbildung 3.33: V2: Darstellung der linearen Regressionen zwischen den 25-OHD3-Konzentrationen in der Milch und des Blutes zu den jeweiligen Zeitpunkten.

0 100 200 300 400

0

1000

2000

3000

4000

Tag +16: y= (1,3±0,7)x + (33,1±89,9);

p < 0,1; r2 = 0,16

1.Gemelk: y= (8,7±3,0)x + (413,6617,1);

p < 0,05; r2 = 0,31

Tag +4: y= (6,3± 3,6)x + (36,2±686,8);

p < 0,1; r2 = 0,15

Tag +8: y= (2,5±1,2)x + (23,9±182,6);

p < 0,1; r2 = 0,19

Tag +32: y= (0,2±0,3)x + (80,4±29,3);

p > 0,1; r2 = 0,01

25-OHD3 im Blut [ng*ml-1

]

25-O

HD

3 i

n d

er

Mil

ch

[n

g*l

-1]

4 Diskussion 75

4 Diskussion

4.1 Beurteilung der angewandten Methoden

4.1.1 1,25-(OH)2D3

Die in beiden Versuchsdurchläufen der vorliegenden Studie festgestellten mittleren

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im Plasma unterschieden sich deutlich voneinander.

Da im zweiten Versuchsdurchlauf eine andere Methode zur Analyse durchgeführt

wurde, kann die Ursache dieser Unterschiede im Wechsel der Methode gesucht

werden. Die niedrigeren 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen im zweiten

Versuchsdurchlauf werfen die Frage auf, ob bei der hier verwendeten Methode

möglicherweise zu geringe Konzentrationen gemessen wurden oder ob bei der im

ersten Versuchsdurchlauf verwendeten Methode eventuell zusätzlich auch noch

andere Vitamin D-Metabolite das Ergebnis der Analyse erhöht haben könnten. Die in

der Literatur angegebenen 1,25-(OH)2D3-Referenzplasmakonzentrationen von bis zu

20 pg*ml-1 bei nichttragenden Kühen, die in der späten Trächtigkeit auf 20-50 pg*ml-1

ansteigen (REINHARDT et al. 1988) sprechen allerdings dafür, dass die im ersten

Versuchsdurchlauf gemessenen 1,25-(OH)2D3-Basalwerte von 100 pg*ml-1 deutlich

zu hoch angesiedelt waren, während im zweiten Versuchsdurchlauf vergleichbare

Werte detektiert wurden. Die in beiden mit Hy-D supplementierten Gruppen des

ersten Versuchsdurchlaufs nach der Abkalbung noch etwa zwölf Stunden länger

ansteigenden 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen deuten ebenfalls darauf hin, dass noch

weitere Vitamin D-Metabolite mit gemessen wurden.

Im zweiten Versuchsdurchlauf lag ein Großteil der ante partum gemessenen

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen unterhalb der Nachweisgrenze. Da post partum fast

ausschließlich Tiere der nicht mit Hy-D supplementierten Gruppen davon betroffen

waren, war die Aussagekraft dieser Analyse aber nur geringgradig eingeschränkt.

Bedingt durch die unterschiedliche Höhe der 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen beider

Versuchsdurchläufe war kein direkter Vergleich zwischen den Versuchsdurchläufen

möglich.

76 4 Diskussion

4.1.2 PTH

Die Anstiege der PTH-Konzentrationen im Plasma unterschieden sich ebenfalls

deutlich in den beiden Versuchsdurchläufen. In beiden Fällen fand die Analyse im

Anschluss an den praktischen Versuch statt. Möglicherweise könnte z.B. eine

unterschiedliche Affinität des verwendeten Antikörpers bei verschiedenen Chargen

des in beiden Versuchsdurchläufen verwendeten ELISA eine Rolle dabei gespielt

haben. Da der verwendete Antikörper gegen humanes PTH gerichtet war und nach

Herstellerangaben nur eine ca. 10%ige Affinität zu bovinem PTH hatte, könnten

durch die Verwendung unterschiedlicher Chargen deutliche Unterschiede in der

Analyse zustande gekommen sein.

4.2 Einflüsse der Fütterung einer anionenreichen Diät

4.2.1 Futteraufnahme und Mineralstoffversorgung

Die Fütterung einer anionenreichen Diät führte in vorangegangenen Studien zu einer

verminderten Futteraufnahme aufgrund der geringen Schmackhaftigkeit der

sogenannten „sauren Salze“ (GAYNOR et al. 1989; VAGNONI u. OETZEL 1998;

MOORE et al. 2000). In anderen Studien wurde die Futteraufnahme allerdings nicht

von der Fütterung einer anionenreichen Diät beeinflusst (BLOCK 1984; OETZEL

1988; WILKENS et al. 2012b).

MARQUARDT et al. (1977) beobachteten eine abnehmende Futteraufnahme bei

Kühen in der Spätträchtigkeit. Diese sank je nach Laktationsnummer stetig von

7,5 - 9,4 kg TS je Tier (Tag 14 a.p.) auf 6,4 - 6,7 kg TS je Tier (Tag 1 a.p.). Am Tag

der Abkalbung betrug die Futteraufnahme sogar nur 2,3 - 4,9 kg TS. Dabei war die

Abnahme der Futteraufnahme abhängig vom Alter der Kühe. Während bei jungen

Kühen (erste und zweite Laktation) die Futteraufnahme von Tag 14 a.p. bis zur

Abkalbung um durchschnittlich 24,5% sank, konnte bei älteren Tieren (≥ 3.Laktation)

eine Reduktion um durchschnittlich 52% festgestellt werden.

Die errechnete Futteraufnahme des zweiten Versuchsdurchlaufs entspricht mit

6,9-7,9 kg TS je Tier und Tag der von MARQUARDT et al. (1977) beobachteten,

4 Diskussion 77

während die des ersten Versuchsdurchlaufs mit 5,7 kg TS je Tier und Tag darunter

lag. Von einer geringeren Schmackhaftigkeit des Futters als Ursache der geringeren

Futteraufnahme im ersten Versuchsdurchlauf kann nicht ausgegangen werden, weil

in beiden Versuchsdurchläufen MgCl2 und CaCO3 die Grundlage der anionenreichen

Diät bildeten. Da die Stichproben für die Kalkulation der Futteraufnahme nach dem

Zufallsprinzip erfolgten, besteht die Möglichkeit, dass im ersten Versuchsdurchlauf

Proben von Tieren genommen wurden, deren Abkalbung schon näher bevor stand,

was schon durch die kürzere Versuchsdauer ante partal in diesem im Vergleich zum

zweiten Versuchsdurchlauf bedingt gewesen sein könnte. Aufgrund der höheren

Anzahl von älteren Tieren im ersten Versuchsdurchlauf, könnten die Proben zufällig

vermehrt von diesen genommen worden sein, was eine verminderte Futteraufnahme

zur Folge gehabt haben könnte.

Da in der vorliegenden Studie alle Tiere eine anionenreiche Fütterung bekamen,

konnte nicht beurteilt werden, inwieweit die niedrigeren TS-Aufnahmen auf DCAD

bzw. Stadien der Trächtigkeit zurückzuführen waren.

Da innerhalb der Versuchsdurchläufe keine signifikanten Unterschiede bei der

Futteraufnahme auftraten, kann angenommen werden, dass die Einmischung von

Hy-D in das Mineralfutter keine Auswirkungen auf die Höhe der Futteraufnahme

hatte.

4.2.2 Einfluss der anionenreichen Fütterung auf den Säure-Basen-Haushalt

Zur Senkung der Milchfieberinzidenz werden DCAD-Werte im deutlichen negativen

Bereich empfohlen (OETZEL 1993; HORST et al. 1997; MOORE et al. 2000). Um

den in der vorliegenden Studie angestrebten DCAD-Wert von -150 meq*kg TS-1 zu

erreichen, wurde MgCl2 als saures Salz verwendet, da Chloride eine Diät stärker

ansäuern können als Sulfate (TUCKER et al. 1991; GOFF et al. 2004).

In beiden Versuchsdurchläufen wurden nach Beginn der anionenreichen Fütterung

im Vergleich zu den Ausgangswerten (8,21 - 8,42) abgesenkte pH-Werte im Harn

(6,39 - 7,25 am 4. Fütterungstag und 6,02 - 6,64 am 6. Fütterungstag) festgestellt.

Absenkungen des pH-Wertes dieser Größenordnung wurden in verschiedenen

78 4 Diskussion

Studien zur DCAD-Fütterung bereits beschrieben (GOFF et al. 1991a; JOYCE et al.

1997; GOFF u. HORST 1998; VAGNONI u. OETZEL 1998; MOORE et al. 2000;

GOFF et al. 2004; GELFERT et al. 2007; ROCHE et al. 2007; LIESEGANG 2008).

Ursächlich dafür sind die durch die metabolische Acidose, die durch die Fütterung

der anionenreichen Diät induziert wird (FREDEEN et al. 1988b, a; GAYNOR et al.

1989), vermehrt aktivierten renalen Kompensationsmechanismen (GELFERT et al.

2007) (siehe Kap. 1.2.5.3.).

Das unterschiedlich starke Absinken des pH-Wertes im Harn innerhalb eines

Versuchsdurchlaufs könnte mit den verschiedenen durch die Futtermittelanalyse

ermittelten Gehalte an Chlorid erklärt werden (siehe Tab. 2,4; Kap. 2.3.1). In einer

Studie, in der drei verschiedene Dosierungen von mehreren sauren Salzen

untersucht wurden, konnte gezeigt werden, dass eine höhere Dosierung zu

niedrigeren pH-Werten im Harn führt (GOFF et al. 2004). Auch in der vorliegenden

Studie konnte gezeigt werden, dass ein höherer Chloridanteil zu einer stärkeren

Absenkung des Urin pH-Wertes führt.

So konnten im ersten Versuchsdurchlauf am 4. und 6. Fütterungstag niedrigere Harn

pH-Werte in der DCAD-Gruppe im Vergleich zu den mit Hy-D supplementierten

Tieren festgestellt werden, während im zweiten Versuchsdurchlauf erst am 6.

Fütterungstag die beiden Gruppen mit dem höheren Chloridanteil im Mineralfutter

(DCAD+Hy-D 6 mg, DCAD+Hy-D 4 mg) einen niedrigeren pH-Wert im Harn

aufwiesen. Da in den verschiedenen Versuchsdurchläufen auch die Konzentrationen

der anderen Mineralstoffe variierten und somit auch weitere Einflussfaktoren auf den

Säure-Basen-Haushalt vorhanden waren, konnte kein übergreifender Vergleich

zwischen den Versuchsdurchläufen angestrebt werden.

Über Auswirkungen einer anionenreichen Diät auf den pH-Wert im Blut gibt es in der

Literatur differierende Aussagen. In einigen Studien zeigten sich keine Unterschiede

in den Blut pH-Werten (VAGNONI u. OETZEL 1998; MOORE et al. 2000), während

es in anderen Studien zu einem signifikanten Absinken des pH-Wertes im Vergleich

zu den kontrollgefütterten Tieren kam (JOYCE et al. 1997; GOFF et al. 2004). Die

Blut-pH-Werte der vorliegenden Studie lagen während der gesamten

Fütterungsdauer der sauren Salze in allen Gruppen im physiologischen Bereich.

4 Diskussion 79

Allerdings wurden in beiden Versuchsdurchläufen nach acht Fütterungstagen

signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt.

Während im ersten Versuchsdurchlauf die Tiere der ausschließlich mit einer

anionenreichen Diät gefütterten Tiere die niedrigsten Blut pH-Werte aufwiesen,

konnten diese im zweiten Versuchsdurchlauf in der DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe

gemessen werden. Für die differierenden pH-Werte im Vollblut könnte somit die

unterschiedlich starke Ansäuerung durch das Chlorid des Mineralfutters nur zum Teil

ursächlich sein (siehe Tab. 2.4; Kap. 2.3.1.). Möglicherweise könnte auch die

Supplementierung mit Hy-D Einfluss auf den pH-Wert im Vollblut ausüben (siehe

Kap. 4.3.1).

4.2.3 Einfluss der Fütterung einer anionenreichen Diät auf die renale

Exkretion von Mineralstoffen

In beiden Versuchsdurchläufen der vorliegenden Studie wurden am 4. bzw. 6.

Fütterungstag signifikant höhere renale Ca-Exkretionen im Vergleich zum jeweiligen

Basalwert gemessen. Dabei wurden am 6. Fütterungstag gruppenabhängig zwischen

3,7 und 6,1-fach höhere Werte in Beziehung zum jeweiligen Basalwert erreicht.

Erhöhte Ca-Ausscheidungen über die Niere nach Fütterung einer anionenreichen

Diät wurden schon in vorangegangenen Studien beschrieben (STACY u. WILSON

1970; GAYNOR et al. 1989; VAGNONI u. OETZEL 1998; GRÜNBERG et al. 2011).

GRÜNBERG et al. (2011) stellten ebenfalls eine Erhöhung der renalen

Ca-Ausscheidung im Vergleich zu nicht mit sauren Salzen gefütterten Tieren um den

Faktor 6 fest, in der Studie von VAGNONI u. OETZEL (1998) wurde sogar ein bis zu

8,5-fach höherer Wert gemessen. Als Erklärung für die erhöhte renale

Ca-Ausscheidung werden in der Literatur verschiedene Ansätze diskutiert.

Eine Möglichkeit scheint die direkte Beeinflussung der renalen tubulären

Ca-Resorption durch Veränderungen im Säure-Basen-Haushalt zu sein (STACY u.

WILSON 1970; YEH et al. 2003; SUZUKI et al. 2008). Bei Induktion einer

metabolischen Acidose und der damit verbundenen Absenkung des pH-Werts der

tubulären Flüssigkeit konnte eine Inhibition der Ca-Resorption über den in der Niere

80 4 Diskussion

lokalisierten Ca-selektiven Kanal TRPV 5 festgestellt werden (YEH et al. 2003;

SUZUKI et al. 2008). Dabei verringerte sich die Ca-Wiederaufnahme bei einer

pH-Wert Absenkung von 7,4 auf 5,9 um 50 % (SUZUKI et al. 2008).

Ein anderer in der Literatur gegebener Erklärungsansatz ist die erhöhte renale

Ca-Exkretion als Folge der vermehrten Freisetzung von Ca aus dem Knochen in das

Blut im Austausch gegen H+ als Reaktion auf die Acidose um dem Absinken des

pH-Wertes im Blut entgegenzuwirken (BUSHINSKY et al. 1999; KRIEGER et al.

2004). Zur Untermauerung dieser These könnten ansteigende Konzentrationen von

Knochenresorptionsmarkern im Plasma nach Induktion einer metabolischen Acidose

dienen. In einigen Studien wurden erhöhte Konzentrationen von Hydroxyprolin,

welches als Knochenresorptionsmarker gilt, im Harn bei den mit sauren Salzen

gefütterten Tieren festgestellt (BLOCK 1984; GOFF et al. 1991a; GOFF u. HORST

1997). LIESEGANG (2008) konnte hingegen keinen Anstieg des

Knochenresorptionsmarkers CTX (CrossLaps), der auch in der vorliegenden Studie

untersucht wurde, vor dem Lammen bei Schafen und Ziegen durch die Fütterung

einer anionenreichen Diät im Plasma nachweisen. In der vorliegenden Studie wurden

ebenfalls nur geringe Anstiege der CrossLaps-Plasmakonzentrationen von

Versuchsbeginn zum Tag 1 p.p. gemessen, so dass die Freisetzung von Ca aus dem

Knochen vor der Abkalbung vermutlich nur eine untergeordnete Rolle gespielt haben

konnte oder möglicherweise der Nachweis des Knochenresorptionsmarkers

CrossLaps für diesen Zweck nicht geeignet ist.

Ebenfalls wurden in der vorliegenden Studie erhöhte renale Mg-Exkretionen am 4.

und 6. Fütterungstag gegenüber dem Ausgangswert festgestellt. WILKENS et al.

(2012b) erklärten dies mit der erhöhten Mg-Aufnahme über das Futter. ROCHE et al.

(2003) konnten eine steigende renale Mg-Ausscheidung bei sinkenden DCAD-

Werten verzeichnen. Ursächlich dafür sollte die vermehrte intestinale Mg-Absorption

sein, die durch die anionenreiche Fütterung induzierte metabolische Acidose erhöht

wurde (ROCHE et al. 2003).

Mit der Abkalbung wurde die Fütterung der anionenreichen Diät eingestellt. Dieses

bewirkte ein Absinken der renalen Ca- und Mg-Konzentrationen auf die

Ausgangswerte.

4 Diskussion 81

In der vorliegenden Studie konnten weder ante partum noch post partum innerhalb

einer Gruppe oder zwischen den Gruppen Unterschiede in der renalen

Pi-Ausscheidung festgestellt werden (Tab. 3.5, Kap. 3.3.3). Eine möglicherweise

höhere Pi-Exkretion, die nach der Abkalbung durch vermehrte Freisetzung von Pi aus

dem Knochen konnte hier nicht gezeigt werden. Ursache dafür kann die beim

erwachsenen Wiederkäuer vornehmlich über den Kot erfolgende Pi-Ausscheidung

gewesen sein (SCOTT u. BUCHAN 1985).

4.3 Supplementierung mit Hy-D (25-OHD3)

4.3.1 Einfluss der Hy-D Supplementierung auf den Säure-Basen-Haushalt

Die Unterschiede der Blut pH-Werte in den verschiedenen Gruppen beider

Versuchsdurchläufe können nicht ausschließlich durch variierende

Chloridkonzentrationen in der Futterration erklärt werden (siehe Kap. 4.2.2).

Möglicherweise führte auch die Supplementierung mit Hy-D zu einer Beeinflussung

der Kompensation der metabolischen Acidose. In den mit Hy-D supplementierten

Gruppen konnten kurz vor der Abkalbung höhere Ca2+-Konzentrationen im Vollblut

festgestellt werden. Laut Strong Ion Theory nach STEWART (1983) würden höhere

Konzentrationen von vollständig dissoziiert vorliegenden Kationen, in diesem Fall

Ca2+, einer metabolischen Acidose aufgrund der Ladungsgleichheit entgegenwirken.

Obwohl die Hy-D Supplementierung ante partum zu höheren Ca2+-Konzentrationen

im Vollblut führte, könnte dieser Anstieg nur minimale Veränderungen des pH-Wertes

bewirken, da Ca im Gegensatz zu anderen Ionen nur in geringen Konzentrationen

vorliegt.

4.3.2 Einfluss der Hy-D Supplementierung auf die renale Exkretion von

Mineralstoffen

Bei der Betrachtung der absoluten Zahlen der renalen Ausscheidung von Ca über die

Niere (Tab. 3.3, Kap. 3.3.1) wird deutlich, dass in den mit Hy-D supplementierten

Gruppen am 4. und 6. Fütterungstag deutlich höheren Werte im Vergleich zu den

82 4 Diskussion

ausschließlich mit einer anionenreichen Diät gefütterten Tiere erreicht wurden. Da

die Hy-D-Supplementierung zu, zum Teil signifikant, höheren Ca2+-Konzentrationen

im Vollblut am Tag 4 und 2 a.p. führte, ist es wahrscheinlich, dass diese für die

erhöhte renale Ca-Exkretion ursächlich waren.

Auf die renale Ausscheidung von Mg (Tab. 3.4, Kap. 3.3.2) und Pi (Tab. 3.5, Kap.

3.3.3) schien die Supplementierung mit Hy-D keinen zusätzlichen Einfluss zu haben.

4.3.3 Einfluss der Hy-D Behandlung auf die 25-OHD3-Plasmakonzentrationen

4.3.3.1 Absorption des 25-OHD3

Die zu Versuchsbeginn gemessenen 25-OHD3-Plasmakonzentrationen lagen im

physiologischen Bereich (HORST et al. 1994). Die Supplementierung mit Hy-D

bewirkte einen nahezu linearen Anstieg der 25-OHD3-Konzentrationen. Eine höhere

Hy-D-Supplementierung resultierte gegenüber einer niedrigeren Dosierung, aber

auch eine längere Behandlungsdauer gegenüber einer kürzeren Behandlungsdauer

in höheren Maximalkonzentrationen. Der Einfluss der Dosierung konnte schon in

vorangegangenen Studien gezeigt werden (KOSMOL 2007; ZECHNER 2008).

WILKENS et al. (2012b) zeigten, dass bei einer täglichen Supplementierung mit 3 mg

25-OHD3, das in Rapsöl gelöst jedem Tier einzeln verabreicht wurde, vom

270. Trächtigkeitstag bis zur Abkalbung Maximalkonzentrationen von bis zu

195 ng*ml-1 im Plasma erreicht wurden. Im ersten Versuchsdurchlauf der

vorliegenden Studie wurden mit einer täglichen Hy-D-Supplementierung von 3 mg

25-OHD3 nur eine mittlere Maximalkonzentration von 122 ng*ml-1 (kurze Behandlung)

bzw. 160 ng*ml-1 (lange Behandlung) gemessen. Ursächlich für die Unterschiede

könnte die unterschiedliche Applikationsart sein, da in der vorliegenden Studie die 3

mg 25-OHD3 in der täglichen Ration des Mineralfutters enthalten waren, das jedem

Tier unter die Grundfutterration gemischt wurde. Da die Grundfutterration nicht

vollständig gefressen wurde, muss davon ausgegangen werden, dass nicht die

kompletten 3 mg des 25-OHD3 aufgenommen und folglich nur geringere

25-OHD3-Konzentrationen im Plasma erreicht wurden.

4 Diskussion 83

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass das 25-OHD3 in Öl gelöst besser absorbiert

werden kann, da Vitamin D3 und seine Metabolite fettlöslich sind. In einer

Humanstudie wurden Nettoabsorptionsraten des 25-OHD3 nach oraler Applikation

von 88 - 100% festgestellt (DAVIES et al. 1980). In dieser Studie war das 25-OHD3

allerdings erst in 1 ml Ethanol gelöst und wurde dann in 200 ml Milch gemischt.

Durch die Erhöhung der Dosierung konnten im zweiten Versuchsdurchlauf der

vorliegenden Studie nur bei Zugabe von 6 mg 25-OHD3 je Tier und Tag bei langer

Behandlungsdauer die mittleren 25-OHD3-Maximalkonzentrationen im Plasma

erreicht bzw. überschritten werden wie sie bei WILKENS et al. (2012b) auftraten.

Eine zunehmende Behandlungsdauer birgt die Gefahr des Erreichens von toxischen

25-OHD3-Plasmakonzentrationen. Symptome infolge einer Intoxikation treten ab

25-OHD3-Plasmakonzentrationen von 300 ng*ml-1 auf (JONES 2008). In der

vorliegenden Studie erreichten Einzeltiere der hochdosierten (6 mg 25-OHD3),

langbehandelten Gruppe vergleichbare 25-OHD3 Maximalwerte. Die für eine

Intoxikation beschriebenen Symptome wie z.B. Anorexie, Gewichtsverlust, schlaffe

Euter und eine reduzierte Milchleistung, Polypnoe, Emphyseme und Krepitationen

am Hals (LITTLEDIKE u. HORST 1982) wurden bei diesen Tieren allerdings nicht

beobachtet. OBERHEIDE (2011) vermutete, dass eine nur kurzfristige

Überschreitung der toxischen Konzentrationen möglicherweise nicht zu der

Ausbildung dieser Symptome führt. Aufgrund der Gefahr des Erreichens von

toxischen 25-OHD3-Konzentrationen, sollte eine Behandlung mit 25-OHD3 zur

Milchfieberprophylaxe zeitlich begrenzt sein.

4.3.3.2 Ausscheidung und Halbwertszeit des 25-OHD3

Nach Beendigung der Hy-D-Supplementierung mit der Abkalbung wurden die

25-OHD3-Maximalkonzentrationen im Plasma innerhalb der ersten beiden Tage post

partum erreicht. Die beobachteten unterschiedlichen Zeitpunkte des Erreichens der

Maximalkonzentrationen könnten durch individuell variierende Zeitintervalle zwischen

der letzten Hy-D-Applikation und der Abkalbung entstanden sein, wie sie auch schon

in einer vorangegangen Studie (OBERHEIDE 2011) beobachtet wurden. Das starke

84 4 Diskussion

Absinken der 25-OHD3-Konzentrationen in den niedrig mit Hy-D supplementierten

Gruppen (DCAD+Hy-D 3 mg und 4 mg) nach der Abkalbung kann durch die

ansteigende 1,25-(OH)2D3-Synthese und der anschließend daraus resultierenden

verstärkten Aktivität der 24-Hydroxylase erklärt werden (WILKENS et al. 2012b).

TANAKA u. DELUCA (1981) zeigten, dass erhöhte 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen

den eigenen Katabolismus durch vermehrte Expression der 24-Hydroxylase

verstärkten und so die Ausscheidung aus dem Körper forcieren (JONES et al. 1998).

In vivo konnte eine 84-fach erhöhte 24-Hydroxylaseexpression bei Vitamin D-

Mangel-Ratten schon drei Stunden nach einer intra venösen Applikation von

1,25-(OH)2D3 nachgewiesen werden (KUTUZOVA u. DELUCA 2004).

Eine weitere Erklärung für die stark absinkenden 25-OHD3-Konzentrationen könnte

die Ausscheidung über die Milch sein, auf die im Kapitel 4.5 näher eingegangen wird.

Allerdings wurden im Kolostrum deutlich geringere 25-OHD3-Konzentrationen als im

Plasma festgestellt. Daher konnte die Ausscheidung über die Milch vermutlich nur

eine untergeordnete Rolle gespielt haben.

In beiden Gruppen mit einer täglichen Supplementierung von 6 mg 25-OHD3 konnte

kurz nach der Abkalbung kein Absinken der 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma

beobachtet werden. Möglicherweise entspricht bei dieser Dosierung die intestinale

Aufnahme der Abbaurate des Vitamin D-Metaboliten in einer Ca-Mangelsituation.

Eine andere Erklärung könnte das geringere Ansteigen der 1,25-(OH)2D3-

Konzentrationen in diesen Gruppen direkt nach der Abkalbung gewesen sein. Somit

wurde eine geringere Menge an 25-OHD3 umgewandelt. Ob diese geringere

Umwandlung allerdings ausschlaggebend sein konnte ist fraglich, da 1,25-(OH)2D3 in

einer bis zu 3000fach geringeren Konzentration vorlag. Außerdem stiegen die

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen in der kurz behandelten DCAD+Hy-D 4 mg Gruppe

bei trotzdem absinkenden 25-OHD3-Konzentrationen in dieser Gruppe in gleichem

Maße an, sodass diese Möglichkeit außer Acht gelassen werden kann. Da in dieser

Studie die intestinale Absorption und die Ausscheidung von 25-OHD3 und auch der

anderen inaktiven Vitamin D-Metaboliten nicht analysiert wurden, kann dieses nicht

abschließend geklärt werden.

4 Diskussion 85

Nach dem Absinken konnte ein erneuter Anstieg der 25-OHD3-Konzentrationen

beobachtet werden. Dieser könnte auf den plötzlichen Wegfall des diaplazentären

Transports von 25-OHD3 zurückzuführen sein. Ein anderer möglicher Ansatz könnte

die Verringerung der 24-Hydroxylaseexpression durch erhöhte PTH-Konzentrationen

sein. In vitro konnte eine Zugabe von 150 nM PTH die Halbwertszeit der

24-Hydroxylase-mRNA 4,2-fach verringern (ZIEROLD et al. 2003), was eine

verminderte Abbaurate von 1,25-(OH)2D3, aber auch von 25-OHD3 zur Folge hat. Bei

fortwährender Absorption des noch im Gastrointestinaltrakt vorhandenen 25-OHD3

könnte es in den mit Hy-D supplementierten Gruppen der vorliegenden Studie durch

die ansteigenden PTH-Konzentrationen nach der Abkalbung zu wiederansteigenden

25-OHD3-Plasmakonzentrationen gekommen sein.

Nach dem Erreichen der Maximalkonzentrationen sanken die 25-OHD3-Werte in

allen Gruppen bis zum Ende der Versuchsdurchläufe stetig ab. Ausgangswerte

wurden aber innerhalb des Beobachtungszeitraums in keiner der Gruppen wieder

erreicht.

Bezüglich der Halbwertszeit finden sich in der Literatur unterschiedliche Angaben. In

einer Metaanalyse wurden Halbwertszeiten zwischen 10 und 40 Tagen aufgeführt

(JONES et al. 2011). Als mögliche Erklärung für diese hohen Variationen wurden die

Markierung des 25-OHD3 und eine dadurch mögliche verlängerte Halbwertszeit bzw.

unterschiedlich genaue Messtechniken angegeben. Außerdem wurde eine kürzere

Halbwertszeit bei Studien vermutet, in denen Zeitpunkte in die Berechnung mit

einbezogen wurden, zu denen noch ein verstärkter Katabolismus durch z.B. erhöhte

Synthese von 1,25-(OH)2D3 bzw. 24,25-(OH)2D3 vorlag (JONES et al. 2011).

Trotzdem wurde die Halbwertszeit in der vorliegenden Studie ausgehend von den

Maximalkonzentrationen am ersten Tag p.p., ungeachtet der noch erhöhten

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen bis zum Tag 4 p.p., berechnet. In Humanstudien

konnte gezeigt werden, dass zum einen die Zusammensetzung der Diät

(BATCHELOR u. COMPSTON 1983), zum anderen höhere

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen (DAVIES et al. 1997) eine vermehrte Ausscheidung

von Vitamin D-Metaboliten über Gallensäuren bewirkten und somit eine kürzere

Halbwertszeit von 25-OHD3 zur Folge hatten. DAVIES et al. (1997) zeigten eine

86 4 Diskussion

negative Korrelation zwischen 1,25-(OH)2D3-Maximalkonzentrationen und der

Halbwertszeit des 25-OHD3. Zusätzlich wurde postuliert, dass ebenfalls höhere

PTH-Konzentrationen negativ mit der Halbwertszeit von 25-OHD3 korreliert sind. Die

schon zuvor erwähnte verstärkte 24-Hydroxylaseexpression bei steigenden

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen (TANAKA u. DELUCA 1981) ist eine logische

Erklärung für eine schnellere Ausscheidung von Vitamin D-Metaboliten.

Die Berechnung der Halbwertszeiten von 25-OHD3, die im zweiten

Versuchsdurchlauf durchgeführt wurde, ergab große individuelle Unterschiede.

Durch die statistische Analyse konnte ein starker Einfluss der Laktationsnummer auf

die 25-OHD3-Ausscheidung festgestellt werden. Die Halbwertszeit von 25-OHD3 bei

Tieren in der zweiten Laktationsperiode betrug im Mittel 26 Tage (DCAD+Hy-D 6 mg)

bzw. 19 Tage (DCAD+Hy-D 4 mg) und war somit deutlich länger als die berechnete

Halbwertszeit von 15 Tagen (DCAD+Hy-D 6 mg) bzw. 11 Tagen (DCAD+Hy-D 4 mg)

der älteren Tiere. Obwohl im geburtsnahen Zeitraum des vorliegenden Versuches bei

den älteren Tieren ebenfalls signifikant höhere 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen

gemessen wurden, konnte keine Korrelation zwischen der Höhe der

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen und der 25-OHD3-Halbwertszeit zum Zeitpunkt der

25-OHD3-Maximalkonzentrationen (Tag 1 p.p.) festgestellt werden (siehe Abb. 3.23;

Kap. 3.5.1.1). Ebenfalls hatte die Höhe der Hy-D-Dosierung zwar einen numerischen,

aber keinen signifikanten Einfluss auf die Halbwertszeit von 25-OHD3 (siehe Abb.

3.24; Kap. 3.5.1.1).

Für einen möglichen Erklärungsansatz für die altersabhängig unterschiedlichen

Halbwertszeiten des 25-OHD3 könnten die in Abb. 3.23 unten (Kap. 3.5.1.1)

dargestellten signifikant höheren 25-OHD3-Plasmakonzentrationen der Tiere in der

zweiten Laktationsperiode die Grundlage bieten. Die 25-OHD3-Konzentrationen ante

partum als Funktion der Fütterungsdauer (Abb. 4.1) zeigen, dass schon vor der

Abkalbung altersabhängig unterschiedliche 25-OHD3-Konzentrationen beobachtet

werden konnten.

Diese altersbedingten unterschiedlich starken Anstiege der

25-OHD3-Konzentrationen könnten zum einen durch eine verminderte intestinale

Absorption und/oder zum anderen durch eine schnellere Ausscheidung zustande

4 Diskussion 87

gekommen sein. MARQUARDT et al. (1977) stellten bei jüngeren Tieren ein

geringeres Absinken der Futteraufnahme (ø 24,5%) innerhalb der letzten 14 Tage

vor der Abkalbung fest als bei älteren Tieren (ø 52%).

25-OHD3 im Plasma

Ante partum Versuch 2

0 2 4 60

50

100

150

DCAD+Hy-D 6mg 2.Laktation (20)




Fütterungstage

25-O

HD

3 [

ng

*ml-1

]

Abbildung 4.1: V2: Darstellung der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen als Funktion der

Fütterungsdauer der mit 25-OHD3 supplementierten Tiere. Die Steigungen differieren signifikant voneinander (p < 0,05). Die Anzahl der Tiere ist in Klammern angegeben. DCAD+Hy-D 6 mg (2. Lakt.): y = (16,27±1,49)x + (39,27±5,60); p < 0,01; r

2 = 0,98;

DCAD+Hy-D 6 mg (≥ 3. Lakt.): y = (14,2±0,89)x + (34,96±3,34); p < 0,01; r2 = 0,99;

DCAD+Hy-D 4 mg (2.Lakt.): y = (13,25±1,55)x + (40,76±5,8); p < 0,05; r2 = 0,97;

DCAD+Hy-D 4 mg (≥ 3. Lakt.): y = (9,38±1,05)x + (28,11±3,91); p < 0,05; r2 = 0,98;

Für die vorliegende Studie könnte dies bedeuten, dass die älteren Tiere aufgrund

einer geringeren Futteraufnahme kurz vor der Abkalbung weniger Hy-D aufnehmen

und somit die 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma weniger stark ansteigen als bei

jüngeren Tieren. Dagegen spricht allerdings, dass auch bei einer individuellen oralen

Applikation von 3 mg 25-OHD3 je Tier und Tag ein altersabhängig unterschiedlich

starkes Ansteigen der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen vorlag (WILKENS et al.

2012a).

Die Möglichkeit eines vermehrten Abbaus von 25-OHD3 bei älteren Tieren wird von

einer Studie untermauert, in der Genprodukte, die durch 1,25-(OH)2D3 reguliert

88 4 Diskussion

werden, bei Ratten unterschiedlicher Altersstufen und beiden Geschlechtern

bestimmt wurden (JOHNSON et al. 1995). Trotz gleicher Expression war die Aktivität

der 24-Hydroxylase bei den älteren Ratten 67% höher als bei den jüngeren Ratten.

In der vorliegenden Studie könnte diese vermehrte Aktivität der 24-Hydroxylase bei

den älteren Tieren einem schnelleren Vitamin D-Katabolismus zugrunde liegen, der

wiederum eine kürzere Halbwertszeit von 25-OHD3 bei diesen Tieren zur Folge hätte.

Zur Verifizierung dieser These müsste die Expression und die Aktivität der

24-Hydroxylase sowie die Konzentrationen von ebenfalls vorhandenen, inaktiven

Vitamin D-Metaboliten bei den in der Studie beteiligten Tieren analysiert werden.

4.4 Auswirkungen auf die Calcium- und Phosphathomöostase

4.4.1 Ante partum

Die Supplementierung mit Hy-D führte in beiden Versuchsdurchläufen der

vorliegenden Studie ante partum zu höheren Ca2+- und Cat-Konzentrationen im

Vollblut bzw. Plasma im Vergleich zu den Ca-Konzentrationen der ausschließlich mit

einer anionenreichen Diät gefütterten Tiere (siehe Abb. 3.9 und 3.11; Kap. 3.4.3.1.1;

Abb. 3.13 und 3.14; Kap. 3.4.3.1.2) .

Da bei den Analysen des Knochenresorptionsmarkers CrossLaps sowie des PTH

und des 1,25-(OH)2D3 vor der Abkalbung keine Unterschiede zwischen den Gruppen

bzw. erhöhte nicht signifikant voneinander abweichende Werte nur in der kurz

behandelten ausschließlich mit sauren Salzen gefütterten Gruppe (V2: CrossLaps

und PTH) festgestellt werden konnten und die Supplementierung mit Hy-D sogar

eine höhere renale Ca-Ausscheidung zur Folge hatte, ist eine erhöhte Freisetzung

von Ca aus dem Knochen sowie eine vermehrte Resorption in der Niere als Grund

für die höheren Ca-Konzentrationen ante partum mit großer Wahrscheinlichkeit

auszuschließen.

OBERHEIDE (2011) begründete ähnliche Beobachtungen mit einer direkten

Stimulation der gastrointestinalen Ca- und Pi-Aufnahme durch supraphysiologische

25-OHD3-Konzentrationen. In vitro konnte bei 150-fach (BRUMBAUGH u.

HAUSSLER 1973) bzw. 100-500-fach (HUGHES et al. 1976) höheren

4 Diskussion 89

25-OHD3-Konzentrationen eine Verdrängung des eigentlichen Liganden

1,25-(OH)2D3 vom VDR zugunsten des 25-OHD3 beobachtet werden, welches

allerdings eine geringere Affinität zu diesem aufweist (BRUMBAUGH u. HAUSSLER

1973; HUGHES et al. 1976; TAPARIA et al. 2006). Eine direkte Ansprache des VDR

durch hohe 25-OHD3-Konzentrationen führte zu einer Steigerung der intestinalen

Ca-Aufnahme am isolierten Rattendarm (OLSON u. DELUCA 1969) bzw. am

embryonalen Hühnerdarm (CORRADINO 1973). Auf die vorliegende Studie bezogen

könnte also die Supplementierung mit 25-OHD3 über die direkte Ansprache des VDR

und der daraus folgenden vermehrten intestinalen Ca-Absorption zu erhöhten

Ca-Plasmakonzentrationen in diesen Gruppen geführt haben. Zur Untermauerung

dieser Möglichkeit müssten Expressionsanalysen der an der gastrointestinalen

Ca-Absorption beteiligten Strukturen vor und nach einer Supplementierung mit

25-OHD3 durchgeführt werden.

Die in den mit Hy-D supplementierten Gruppen erreichten höheren

Ca-Konzentrationen im Plasma bzw. Vollblut ante partum könnten zu einer

Hemmung der Knochenresorption und folglich einer verstärkten Einlagerung von Ca

in den Knochen geführt haben. In einer Humanstudie konnte nach einem Ca2+-

Anstieg im Blut ein gleichzeitiges Absinken der PTH- und CrossLaps-

Serumkonzentrationen beobachtet werden (ZIKAN et al. 2001). Zusätzlich

entdeckten KOGAWA et al. (2010) einen direkten hemmenden Einfluss von 25-OHD3

auf die Knochenresorption. In der vorliegenden Studie konnte allerdings kein

signifikanter Unterschied am Tag 2 a.p. in den CrossLaps-Plasmakonzentrationen

verzeichnet werden. Wohl aber zeichnete sich ab, dass im ersten Versuchsdurchlauf

in beiden, im zweiten Versuchsdurchlauf in der nur kurz behandelten, ausschließlich

mit einer anionenreichen Diät gefütterten Gruppen/Gruppe zu diesem Zeitpunkt

numerisch die höchsten CrossLaps-Konzentrationen festgestellt wurden (siehe Abb.

3.19 und 3.20; Kap. 3.4.4.1). Da in dieser Studie keine Untersuchungen der

Knochendichte, die über eine vermehrte Aufnahme von Ca in den Knochen und eine

gehemmte Knochenresorption Aufschluss geben könnte, durchgeführt wurden, kann

diese These weder bewiesen noch abgestritten werden.

90 4 Diskussion

4.4.2 Peripartal

In allen Gruppen des hier vorliegenden Versuchs sanken die Ca2+- und Cat-

Konzentrationen im Vollblut bzw. Plasma zur Abkalbung ab (siehe Abb. 3.9 und 3.11,

Kap. 3.4.3.1.1; Abb. 3.13 und 3.14, Kap. 3.4.3.1.2). Dieses Absinken der

Ca-Plasmakonzentrationen der Milchkuh wird durch den bei einsetzender Laktation

erhöhten Ca-Bedarf initiiert (REINHARDT et al. 1988; GOFF 2000; HORST et al.

2003). Mit der Milch werden ebenfalls große Mengen an Pi abgegeben (HORST

1986), wodurch die Pi-Plasmakonzentrationen ebenfalls stark absinken. Als Folge

der absinkenden Ca-Konzentrationen wird vermehrt PTH gebildet und ausgeschüttet

(BROWN u. MACLEOD 2001), was zum einen die vermehrte Synthese von

1,25-(OH)2D3 und zum anderen die vermehrte Knochenmobilisation bewirkt, die

ihrerseits eine erhöhte Freisetzung des Knochenresorptionsmarkers CrossLaps aus

dem Knochen zur Folge hat. Im Gegensatz dazu nimmt die Konzentration des

Knochenformationsmarkers Osteocalcin zur Abkalbung ab (LIESEGANG et al. 2000).

Mit der Entfaltung ihrer vollen Wirkung 24 bis 48 Stunden nach dem Einsetzen der

Laktation bewirken die Regulationsmechanismen zur Aufrechterhaltung der

Ca-Homöostase ein Wiederansteigen der Ca- und Pi-Konzentrationen im Plasma

(REINHARDT et al. 1988; HORST et al. 1994).

Die Verabreichung von sauren Salzen bewirkt ein schnelleres Wiederansteigen der

Ca-Konzentrationen nach der Abkalbung (OETZEL 1988). WILKENS et al. (2012b)

konnten zeigen, dass Tiere, die eine anionenreiche Diät gefüttert bekamen, zwölf

Stunden p.p. höhere Ca2+-Konzentrationen bei gleichen PTH-Konzentrationen im

Plasma aufwiesen als Tiere, die diese Diät nicht erhielten. Dies wurde auf erhöhte

PTH-Sensitivität des Gewebes durch die Induktion einer kompensierten

metabolischen Acidose und einer daraus resultierenden schnelleren Reaktion auf

sinkende Ca-Plasmakonzentrationen zurückgeführt, die schon von GOFF u. HORST

(2003) postuliert wurde. Zusätzlich konnten bei ante partal mit einer anionenreichen

Diät gefütterten Kühen post partum signifikant höhere VDR-Konzentrationen im

Colon als bei kontrollgefütterten Tieren beobachtet werden (GOFF et al. 1995b).

Obwohl der Großteil der intestinalen Ca-Absorption nicht im Colon stattfindet, können

Rückschlüsse auf die duodenale VDR-Konzentration zugelassen werden, da eine

4 Diskussion 91

positive Korrelation zwischen der VDR-Konzentration im Colon und der im

Duodenum besteht (GOFF 1999a). Da in der vorliegenden Studie in allen Gruppen

eine anionenreiche Diät gefüttert wurde, bildeten die Auswirkungen dieser Fütterung

auf die Ca-Homöostase im peripartalen Zeitraum eine Grundlage dieser Studie.

Ebenfalls zeigten WILKENS et al. (2012b), dass in der Gruppe, die eine zusätzliche

tägliche orale Supplementierung von 3 mg 25-OHD3 bekam, die

Ca-Plasmakonzentrationen zur Abkalbung noch weniger stark absanken und post

partum effizienter wieder anstiegen. Die alleinige Hy-D-Supplementierung hatte

allerdings keine oder sogar negative Auswirkungen auf die Ca-Homöostase

(TAYLOR et al. 2008; WILKENS et al. 2012b). Daher könnte dieser positive Effekt

auf eine vermehrte Ca-Einlagerung in den Knochen ante partum zurückgeführt

werden, welche schon im Kapitel 4.4.1 diskutiert wurde. Zum Zeitpunkt des erhöhten

Bedarfs, dem Einsetzen der Laktation, könnte dann ebenfalls vermehrt Ca aus dem

Knochen freigesetzt worden sein. In Kombination mit der Wirkung der

anionenreichen Diät, käme es zu einer höheren Ca-Freisetzung schon bei niedrigen

PTH-Konzentrationen. Da erhöhte 25-OHD3-Konzentrationen zu einer geringeren

PTH-Ausschüttung führen könnten (OUSEPH et al. 1996; RITTER et al. 2006;

CARNEVALE et al. 2010) und somit zu einem stärkeren Absinken der

Ca-Plasmakonzentrationen sowie einem langsameren Wiederanstieg, ist diese

erhöhte PTH-Sensitivität des Gewebes für die positive Wirkung der

25-OHD3-Supplementierung von Nöten (WILKENS et al. 2012b).

4.4.3 Effekt der Dosis und der Behandlungsdauer

4.4.3.1 Ante partum

In der vorliegenden Studie führte eine Supplementierung mit Hy-D von mindestens 9

Tagen (V1) bzw. 11 Tagen (V 2), also die lange Behandlung, ante partum (an den

Tagen 4 oder 2 a.p. bzw. an beiden Tagen) in allen Dosierungen zu signifikant

höheren Ca2+- und Cat-Konzentrationen im Vollblut bzw. Plasma im Vergleich zu den

ausschließlich mit der anionenreichen Diät gefütterten bzw. den kürzer behandelten

Tieren (siehe Abb. 3.9 und 3.11, Kap. 3.4.3.1.1; Abb. 3.13 und 3.14, Kap. 3.4.3.1.2).

92 4 Diskussion

In diesen Gruppen wurden ebenfalls die höchsten 25-OHD3-Konzentrationen

festgestellt (siehe Kap. 4.3.3.1). Auch bei der niedrigsten Dosierung (3 mg) konnten

bei langer Behandlung höhere 25-OHD3-Konzentrationen erreicht werden als in der

Gruppe der hohen Dosierung (6 mg), aber nur kurzer Behandlungsdauer.

TAPARIA et al. (2006) konnten zeigen, dass die Expression von TRPV-6 mRNA in

Caco-2 Zellen mit steigender 25-OHD3-Applikation positiv korrelierte. Bei einer

Erhöhung der 25-OHD3-Konzentration von 10-8 M auf 10-7 M wurde die

TRPV-6 mRNA-Expression ca. verdoppelt. Bei einem weiteren Anheben der

Konzentration auf 10-6 M wurde die Expression noch einmal verdreifacht. Durch

Zugabe von 5% fetal bovine serum (FBS), welches als Quelle des vitamin D binding

protein (DBP) fungierte, wurde eine deutlich geringere TRPV-6 mRNA Expression

gemessen, die bis zu einer 25-OHD3-Konzentration von 10-7 M gleichblieb, bei 10-6 M

aber nur wenig geringer war als bei gleicher Dosierung in Abwesenheit von FBS.

Aufgrund seiner Polarität hat 25-OHD3 eine starke Affinität zum DBP und daraus

folgernd eine geringe Bioverfügbarkeit (KEENAN u. HOLMES 1991). Erst bei

ausreichender Konzentration konnte demnach das 25-OHD3 einen zunehmenden

Einfluss auf die TRPV-6 mRNA Expression gezeigt werden (TAPARIA et al. 2006).

Bezogen auf die vorliegende Studie kann vermutet werden, dass bei nur kurzer

und/oder niedrigerer Hy-D-Supplementierung zwar supraphysiologische

25-OHD3-Plasmakonzentrationen erreicht wurden, ein Großteil des 25-OHD3 jedoch

am DBP gebunden vorlag und somit geringere Auswirkungen auf die Expression der

an der transzellulären, gastrointestinalen Ca-Absorption beteiligten Strukturen hatte

als eine längere und höhere Supplementierung von Hy-D. In dieser Gruppe

(DCAD+Hy-D 6 mg) konnten an den Tagen 4 a.p. und 2 a.p. die höchsten Ca-

Konzentrationen gemessen werden. Zur Verifizierung müsste die Expression der an

der transzellulären, gastrointestinalen Ca-Absorption beteiligten Strukturen in

nachfolgenden Studien überprüft werden. Über die Messung der Bioverfügbarkeit

des 25-OHD3 könnte gezeigt werden, ab welcher 25-OHD3-Konzentration dieses

vorwiegend nicht mehr an DBP gebunden vorliegt.

Ebenso wie bei der Expression der an der Ca-Absorption beteiligten Strukturen

konnte bei der in Kapitel 4.4.1 diskutierten Hemmung der Knochenresorption zum

4 Diskussion 93

einen durch erhöhte Ca-Konzentrationen und zum anderen durch ansteigende

25-OHD3-Konzentrationen im Plasma ein dosisabhängiger Zusammenhang gezeigt

werden. Nach oraler Aufnahme von 0,2 g bzw. 1 g Ca konnte ein Ca2+-Anstieg

zwischen 2 und 8 % verglichen zu den Ausgangswerten vor der Ca-Einnahme, bei

gleichzeitigem Absinken der Serum-PTH-Konzentrationen um etwa 20 bzw. 60% und

der CrossLaps-Konzentrationen um etwa 20 bzw. 50% für mehrere Stunden

beobachtet werden (ZIKAN et al. 2001). Also bewirkte die höhere Ca-Dosierung eine

ausgeprägtere Hemmung der Knochenresorption als die niedrigere Dosierung. In

vitro entdeckten KOGAWA et al. (2010) einen direkten dosisabhängigen Einfluss auf

die Regulierung der Knochenresorption durch 25-OHD3. Bei Anwesenheit von 50 nM

(20 ng*ml-1) sowie 100 nM (40 ng*ml-1) 25-OHD3 wurde die Knochenresorption

höchst signifikant zu der Knochenresorption in Abwesenheit von 25-OHD3 gehemmt,

während niedrigere Dosierungen einen geringeren Einfluss auf die

Knochenresorption aufwiesen(KOGAWA et al. 2010)(KOGAWA et al.

2010)(KOGAWA et al. 2010)(KOGAWA et al. 2010)(KOGAWA et al. 2010)(KOGAWA

et al. 2010)(KOGAWA et al. 2010)(KOGAWA et al. 2010). Aufgrund der im Vergleich

zu den anderen Gruppen der vorliegenden Studie höchsten Ca- und 25-OHD3-

Plasmakonzentrationen ante partum in der lang behandelten 6 mg DCAD+Hy-D-

Gruppe (V 2) der vorliegenden Studie würde demnach die Knochenresorption am

stärksten gehemmt worden sein.

4.4.3.2 Peripartal

Zur Abkalbung und direkt nach der Abkalbung unterschieden sich die Verläufe der

Ca-Konzentrationen in den verschiedenen Gruppen in der Stärke des Abfallens und

der Effizienz des Wiederanstiegs (siehe Abb. 3.9 und 3.11; Kap. 3.4.3.1.1; Abb. 3.13

und 3.14; Kap. 3.4.3.1.2).

Die Abbildung 4.2 verdeutlicht die Abhängigkeit der Höhe der Ca2+- und

Cat-Konzentrationen an Tag 2 a.p. und denen zur Abkalbung. ΔCalcium (ΔCa) wurde

definiert als die Differenz zwischen den Ca-Konzentrationen an Tag 2 a.p. und denen

zur Abkalbung. Aus der Darstellung der linearen Regression wird deutlich, dass ante

94 4 Diskussion

partal höhere Ca-Konzentrationen zu einem stärkeren Absinken zur Abkalbung

führten. Das bedeutet, dass in den mit Hy-D supplementierten Gruppen langer

Behandlung die - zum Teil signifikant - höheren Ca-Konzentrationen am Tag 2 a.p.

das stärkste Absinken der Ca-Konzentrationen zur Folge hatten.

Korrelation Ca 2+ am Tag -2/Ca2+

0

-0.4

-0.2

-0.0

0.2

0.4

0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4

Ca2+

[mmol* l-1

]

C

a2

+[m

mol

*l-1

]

Korrelation Ca t am Tag -2/Cat

0.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5 2.0 2.5 3.0

V1

V2

Cat [mmol* l-1

]

C

at[

mm

ol

*l-1

]

Abbildung 4.2: Darstellung der linearen Regression zwischen den Ca

2+- (links) bzw. Cat- (rechts)

Plasmakonzentrationen am zweiten Tag a.p. und Δ Calcium (Differenz zwischen den Calciumkonzentrationen am zweiten Tag a.p. und zur Abkalbung) aus beiden Versuchsdurchläufen. Links: Versuchsdurchlauf 1 (V1): r

2=0,53; p<0,0001;

Versuchsdurchlauf 2 (V2): r2=0,19; p<0,0001; Rechts: V1: r

2=0,39; p<0,0001; V2:

r2=0,31; p<0,0001;

Allerdings wurden in der lang behandelten DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe ante partal so

hohe Ca-Konzentrationen im Vollblut bzw. Plasma erreicht, sodass zur Abkalbung in

dieser noch normocalcämische Werte erreicht wurden, die mit denen der nur kurz

(exkl. DCAD+Hy-D 3 mg (V1)) oder gar nicht mit Hy-D supplementierten Gruppen

Ca2+-Konzentrationen bzw. Cat-Konzentrationen vergleichbar waren, festgestellt

werden konnten (ø 1,13-1,16 mmol*l-1 bzw. ø 1,99-2,17 mmol*l-1). Dagegen führte

eine niedrigere 25-OHD3-Supplementierung (3 mg (lange und kurze

Behandlungsdauer) und 4 mg (lange Behandlungsdauer)) zur Abkalbung zu

signifikant niedrigeren Ca-Konzentrationen (Ca2+: ø 1,01 mmol*l-1 bzw. Cat: ø 1,89-

1,93 mmol*l-1).

Ähnliche Verläufe der Ca-Konzentrationen konnten bei der Fütterung einer

calciumreichen Diät ante partum beobachtet werden. Zur Abkalbung sinken die

Ca-Plasmakonzentrationen stärker ab und steigen post partum allerdings langsamer

wieder an als bei Tieren, die eine calciumarme Diät (<20 g*Tag-1) erhielten (HOUE et

4 Diskussion 95

al. 2001). Da aber die Ca-Konzentrationen der gefütterten Rationen der vorliegenden

Studie keine Gruppenunterschiede aufwiesen, kann die alimentäre Ca-Versorgung

für die unterschiedlich stark abfallenden Ca-Plasmakonzentrationen nicht ursächlich

sein.

Geht man davon aus, dass hohe Ca-Plasmakonzentrationen ebenso wie hohe

25-OHD3-Konzentrationen zu einem vermehrten Einbau von Ca in den Knochen

durch die Hemmung der Knochenresorption führten, besteht zusätzlich die

Möglichkeit, dass bei gleichbleibender gastrointestinaler Ca-Aufnahme zur

Abkalbung und dem Einsetzen der Laktation trotz des erhöhten Bedarfs noch

weiterhin mehr Ca in den Knochen eingebaut als aus diesem freigesetzt wurde. Dies

würde in der vorliegenden Studie das stärkere Absinken der

Ca-Plasmakonzentrationen in den Gruppen, die sowohl hohe Ca- als auch

25-OHD3-Konzentrationen im Plasma aufwiesen, erklären können. Erst mit einem

stärkeren Absinken der Ca-Konzentrationen und dem Ansteigen der

PTH-Konzentrationen im Plasma würde dann die Freisetzung aus dem Knochen

überwogen haben.

Schon in vorangegangenen Studien konnte gezeigt werden, dass die

prophylaktische, ausschließliche Applikation von Vitamin D ante partum erst ab einer

ausreichenden Dosierung die Milchfieberinzidenz absenkte, während zu niedrige

Dosierungen eine Hypocalcämie induzierten (LITTLEDIKE u. HORST 1982; HORST

et al. 1997; GOFF 2008). Ursächlich für die erhöhte Erkrankungsrate bei niedrigeren

Vitamin D-Applikationen sollte eine gehemmte PTH-Ausschüttung (OUSEPH et al.

1996; RITTER et al. 2006; CARNEVALE et al. 2010) und eine daraus resultierende

geringere Synthese an 1,25-(OH)2D3 bei erhöhten 25-OHD3- und

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen gewesen sein (GOFF 2008). Auch in der vorliegenden

Studie konnte ein Einfluss auf die PTH-Konzentrationen im Plasma festgestellt

werden. In den Gruppen, in denen jeweils die höchsten 25-OHD3-Konzentrationen im

Plasma festgestellt wurden, konnten am Tag 1 p.p. die geringsten Anstiege der PTH-

Konzentrationen nachgewiesen werden (V1: DCAD+Hy-D 3 mg, lange Behandlung;

V2: DCAD+Hy-D 6 mg, lange Behandlung). Allerdings wurde im zweiten

Versuchsdurchlauf der höchste Anstieg der PTH-Konzentrationen am Tag 1 p.p. in

96 4 Diskussion

der Gruppe mit den zweithöchsten 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma festgestellt

(DCAD+Hy-D 4 mg; lange Behandlung). Dieser starke Anstieg des PTH in dieser

Gruppe könnte aber auch durch die zur Abkalbung stark abgesunkenen

Ca-Plasmakonzentrationen induziert worden sein.

Nach der Abkalbung stiegen die Ca-Plasmakonzentrationen gruppenabhängig

unterschiedlich schnell wieder an. Im ersten Versuchsdurchlauf konnte ein

langsamerer Anstieg der Ca-Konzentrationen direkt nach der Abkalbung in beiden

mit Hy-D supplementierten Gruppen verzeichnet werden. Während auch in der lang

behandelten 4 mg Gruppe im zweiten Versuchsdurchlauf nach der Abkalbung nur ein

sehr langsamer Wiederanstieg der Ca-Konzentrationen von statten ging, stiegen

diese in der lang behandelten 6 mg Gruppe am schnellsten an. Gleichzeitig wurden

an Tag 1 p.p. in dieser Gruppe die geringsten PTH- und CrossLaps-Konzentrationen

gemessen. Ausgehend von einem dosisabhängigen Zusammenhang zwischen den

Ca- und 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma und einer Hemmung der

Knochenresorption, könnte ante partum umso mehr Ca in den Knochen eingebaut

worden sein, desto höher die 25-OHD3- und Ca-Konzentrationen im Plasma waren.

Folglich würde zum Zeitpunkt des erhöhten Bedarfs trotz geringerer PTH- und

CrossLaps-Konzentrationen mehr Ca aus dem Knochen freigesetzt worden sein.

Die signifikant höheren 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen kurz nach der Abkalbung in

den mit 25-OHD3 behandelten Gruppen beider Versuchsdurchläufe zeigen, dass

nach der Aktivierung der 1α-Hydroxylase durch die absinkenden

Ca-Plasmakonzentrationen und den daraus resultierenden, ansteigenden

PTH-Konzentrationen die höheren 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma vermehrt zu

1,25-(OH)2D3 umgewandelt werden konnte. Dadurch würde über den VDR vermittelt

die vermehrte Expression von an der aktiven, gastrointestinalen Ca-Absorption

beteiligten Strukturen induziert werden, die ab dem Tag 2 p.p. zu dosisabhängig

höheren Ca-Plasmakonzentrationen in diesen Gruppen führen konnten.

Interessant wäre eine Untersuchung der an der aktiven, transzellulären

gastrointestinalen Ca-Absorption beteiligten Strukturen und des VDR zum Zeitpunkt

und direkt nach der Abkalbung.

4 Diskussion 97

In beiden Versuchsdurchläufen sanken die Pi-Plasmakonzentrationen zur Abkalbung

stark ab. Allerdings war kein gerichteter zwischen beiden Versuchsdurchläufen zu

vergleichender Effekt der Höhe und Dauer der Hy-D-Supplementierung zu erkennen.

4.4.4 Effekt der Laktationsnummer

Die vorliegende Studie zeigt, dass vornehmlich bei den älteren Tieren (≥ 3.

Laktationsperiode) ein Einfluss auf die Ca-Homöostase im peripartalen Zeitraum

durch die Kombination der 25-OHD3-Supplementierung mit einer anionenreichen

Fütterung erzielt werden konnte (siehe Abb. 3.10 und 3.12, Kap. 3.4.3.1.1 und Abb.

3.15, Kap. 3.4.3.1.2)

Besonders im zweiten Versuchsdurchlauf lagen die Ca2+-Konzentrationen im Vollblut

der jüngeren Tiere unabhängig von ihrer Gruppenzugehörigkeit im gesamten

peripartalen Zeitraum eng beieinander, während die der älteren Tiere signifikant

voneinander differierten. Zur Abkalbung war bei den Tieren der zweiten

Laktationsperiode ein nur geringes Absinken und schnelles Wiederansteigen p.p. der

Ca2+- Konzentrationen zu verzeichnen. Im Gegensatz dazu wurde bei allen älteren

Tieren ein deutlicheres Absinken und langsameres Wiederansteigen festgestellt.

Diese Verläufe der Ca-Konzentrationen unterstützen die von REINHARDT et al.

(2010) beschriebene mit steigendem Alter zunehmende Hypocalcämieinzidenz zur

Abkalbung. Im ersten Versuchsdurchlauf waren diese altersabhängigen

Unterschiede allerdings nicht so deutlich zu erkennen.

In der Literatur wurde ein stärkeres Absinken der Ca-Konzentrationen bis auf

hypocalcämische Werte und ein langsameres Wiederansteigen bei älteren Tieren in

Ca-Stresssituationen - in diesem Fall das Einsetzen der Laktation - bereits

beschrieben (ARMBRECHT et al. 1980). Zum einen waren hierfür eine geringere

Anzahl an VDR im Darm und Knochen (HORST et al. 1990), eine geringere

Expression von PTH-Rezeptoren an den basolateralen Membranen der Nierenzellen

(HANAI et al. 1990) und eine verringerte Antwort der 1α-Hydroxylase (ARMBRECHT

et al. 1980) ausschlaggebend. Außerdem sanken mit zunehmendem Alter die Anzahl

und der Prozentsatz der Osteoblasten (MALLUCHE u. FAUGERE 1986) sowie der

Osteoklasten und der zur Resorption zur Verfügung stehenden Knochenfläche

98 4 Diskussion

(REINHARDT et al. 1988; VAN MOSEL et al. 1993). Darüber hinaus könnte eine

höhere Milchleistung älterer Tiere (HARDENG u. EDGE 2001) und dem damit

höheren Bedarf beteiligt sein.

HORST et al. (1990) begründeten die geringere VDR-Expression mit niedrigeren

1,25-(OH)2D3-Plasmakonzentrationen, da eine vermehrte Expression von VDR durch

höhere 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen vermittelt wird (HORST et al. 1994). In der

vorliegenden Studie unterschieden sich die 1,25-(OH)2D3-Basalwerte im ersten

Versuchsdurchlauf jedoch nicht voneinander. Da im zweiten Versuchsdurchlauf ein

Großteil der Basalwerte unter der Nachweisgrenze lagen, können für diesen

Versuchsdurchlauf keine Aussagen über Unterschiede dieses Parameters getroffen

werden. Allerdings wurden schon zu Versuchsbeginn bei den älteren Tieren

niedrigere 25-OHD3-Konzentrationen gemessen, im zweiten Versuchsdurchlauf

konnte sogar ein signifikanter Unterschied zwischen den Basalwerten der jüngeren

Tiere der hoch dosierten Gruppe (DCAD+Hy-D 6 mg) und den älteren Tieren der

niedriger dosierten Gruppe (DCAD+Hy-D 4 mg) festgestellt werden (siehe Abb. 3.4

unten, Kap. 3.4.1.1), sodass ein altersabhängiger Einfluss im Vitamin D-Status auch

in der vorliegenden Studie schon von Beginn an erkennbar war (siehe Kap. 4.3.3.2).

Über eine mögliche geringere Expression von PTH-Rezeptoren und einer

verminderten Antwort der 1α-Hydroxylase bei älteren Individuen können in der

vorliegenden Studie keine genauen Angaben gemacht werden. Für eine geringere

Ausprägung der PTH-Rezeptoren spricht, dass die am Tag 1 p.p. signifikant höheren

PTH-Plasmakonzentrationen, die bei den älteren Tieren detektiert wurden, notwendig

gewesen sein könnten, um ein Wiederanheben der Ca-Konzentrationen im Plasma in

Gang zu setzen. Andererseits könnten die signifikant höheren PTH- und nachfolgend

auch 1,25-(OH)2D3-Konzentrationen bei den älteren Tieren auch die Folge der tiefer

abgesunkenen Ca-Konzentrationen im Blut gewesen sein.

In ihrer Studie beobachteten HORST et al. (1990) unterschiedliche Auswirkungen auf

die Ca-Plasmakonzentrationen nach intravenöser Applikation von 1,25-(OH)2D3 bei

jungen im Vergleich zu adulten Ratten. Initial wurden bei den adulten Ratten

niedrigere 1,25-(OH)2D3- und Osteocalcin-Plasmakonzentrationen sowie eine

geringere VDR-Expression gemessen als bei den jungen Tieren. Die

4 Diskussion 99

Ca-Plasmakonzentrationen wiesen allerdings keine Unterschiede auf. Durch eine

sechstägige Applikation von 1,25-(OH)2D3 konnte bei den adulten Tieren ein

signifikanter Anstieg der Ca-Konzentrationen im Plasma auf hypercalcämische Werte

verzeichnet werden, während dies bei den jungen Tieren keine signifikanten

Auswirkungen auf die Ca-Konzentrationen hatte. Horst et al. (1990) vermuteten, dass

diese Diskrepanz möglicherweise auf das aktive Wachstum und den höheren

Ca-Bedarf der jüngeren Tiere zurückzuführen gewesen sei. Unterstützt wurde diese

Vermutung von den in dieser Studie bestimmten signifikant höheren

Osteocalcinkonzentrationen im Plasma der jüngeren Ratten (HORST et al. 1990).

Analog zu dieser Studie führte in der vorliegenden Studie die hohe Dosierung bei

langer 25-OHD3-Supplementierung ante partum bei den älteren Tieren zu signifikant

höheren Ca-Konzentrationen im Blut. Während in den anderen Gruppen die

Ca-Konzentrationen der älteren Tiere schon vor Tag 2 a.p. unterschiedlich stark

absanken, konnten in dieser Gruppe noch bis zu diesem Tag im Vergleich zu allen

jüngeren Tieren ähnlich hohe (oder höhere) Ca2+-Konzentrationen festgestellt

werden. Diese signifikant höheren Ca2+-Konzentrationen der lang behandelten

DCAD+Hy-D 6 mg Gruppe am Tag 2 a.p. im Vergleich zu den anderen Gruppen der

älteren Tiere könnten in Verbindung mit den supraphysiologischen

25-OHD3-Konzentrationen zu der in Kapitel 4.4.3.1 diskutierten vermehrten

Hemmung der Knochenresorption ante partum geführt haben. Die daraus

resultierende erhöhte Ca-Freisetzung aus dem Knochen zum Zeitpunkt des erhöhten

Bedarfs könnte zu dem effizienteren Wiederansteigen der Ca2+-Konzentrationen trotz

des starken Absinkens zur Abkalbung in dieser Gruppe geführt haben.

Diese These wird durch den Zusammenhang von ΔCrossLaps und Ca2+ am ersten

Tag p.p. bei Tieren in der 3.-8. Laktation (Abb. 4.3) unterstützt. Drei von den vier

Tieren der lang behandelten, hoch dosierten Gruppe der älteren Tiere zeigten trotz

geringer Anstiege der CrossLaps-Konzentrationen gleiche Ca2+-Konzentrationen wie

sie in allen anderen Gruppen zumeist nur bei deutlich höheren Anstiegen der

CrossLaps-Konzentrationen detektiert wurden.

Dieser Unterschied konnte bei den jüngeren Tieren im zweiten Versuchsdurchlauf

ebenfalls nicht festgestellt werden.

100 4 Diskussion

Aufgrund der geringen Anzahl besonders der älteren Tiere müsste dies allerdings

noch durch eine größere Stichprobenanzahl verifiziert werden, ob bei zunehmender

Anzahl ein deutlicher Unterschied darstellbar ist.

Zusammenhang CrossLaps/Ca2+ am Tag 1 p.p.

Tiere 3. Laktation

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50.0

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3 V2 DCAD+Hy-D 6 mg lang (4)

V2 DCAD+Hy-D 6 mg kurz (4)

V2 DCAD+Hy-D 4 mg lang (4)

V2 DCAD+Hy-D 4 mg kurz (3)

V2 DCAD lang (2)

V2 DCAD kurz (2)

CrossLaps [ng*ml-1

]

Ca

2+[m

mol

*l-1

]

Abbildung 4.3: V2: Darstellung des Zusammenhangs zwischen Ca

2+ und ΔCrossLaps am Tag 1

p.p.. Die gestrichelten Hilfslinien dienen der besseren Übersichtlichkeit.

Ob in der vorliegenden Studie das aktive Wachstum und der daraus entstehende

vermehrte Ca-Bedarf ursächlich für die unterschiedlichen Auswirkungen der

25-OHD3-Supplementierung auf die Ca-Plasmakonzentrationen der jüngeren und der

älteren Tiere war, ist fraglich, da auch bei den Tieren der 2. Laktationsperiode kein

übermäßiges Wachstum mehr zu erwarten war. Da in der vorliegenden Studie die

Osteocalcinbestimmung nur bei den Tieren der zweiten Laktation im ersten

Versuchsdurchlauf durchgeführt wurde, kann kein Unterschied in der

Knochenformation der unterschiedlich alten Tiere gezeigt werden. Dieses sollte in

nachfolgenden Studien aber überprüft werden.

4.4.5 Auswirkungen auf die Calciumhomöostase im weiteren Verlauf der

Laktation

Im weiteren Verlauf der Laktation wurden die Ca2+- und Cat-Konzentrationen im

Vollblut bzw. Plasma der Tiere anfangs signifikant durch die Höhe der 25-OHD3-

4 Diskussion 101

Supplementierung und der Supplementierungsdauer beeinflusst, später aber nahm

der Einfluss der Laktationsnummer zu.

Die Darstellung der linearen Regressionen der Ca2+- und der Cat-Konzentrationen im

Vollblut bzw. Plasma als Funktion der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen (Abb. 4.4)

zeigt, dass an Tag 4 und 8 p.p. des zweiten Versuchsdurchlaufs (Ca2+) bzw. an Tag

10 p.p. des ersten Versuchsdurchlaufs und an den Tagen 4, 8 und 16 p.p. des

zweiten Versuchsdurchlaufs (Cat) signifikante Korrelationen zwischen der Höhe der

25-OHD3-Konzentrationen und den Ca-Konzentrationen bestanden.

Dies spricht für die in Kapitel 4.4.1. diskutierte direkte Ansprache des VDR durch

supraphysiologische 25-OHD3-Konzentrationen (OLSON u. DELUCA 1969;

Korrelationen postpartum

25-OHD3/Ca2+

0 100 200 30001

1.22

1.24

1.26

1.28

1.30

V1: Tag 10 p.p. V2: Tag 4 p.p.

V2: Tag 8 p.p.

V2: Tag 16 p.p.

V2: Tag 32 p.p.

25-OHD3 [ng*ml-1

]

Ca

2+ [

mm

ol*

l-1]

Korrelation postpartum25-OHD3/Gesamtcalcium

0 100 200 30001

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

25-OHD3 [ng*ml-1

]

Ca

t[m

mo

l*l-1

]

Abbildung 4.4 Darstellung der linearen Regression zwischen den 25-OHD3 Konzentrationen und dem ionisierten Calcium (links) bzw. den Gesamtcalciumkonzentrationen postpartum beider Versuchsdurchläufe; Links: V1 Tag 10 p.p.: r

2 = 0,06; p = 0,069;

V2 Tag 4 p.p.: r2 = 0,06; p = 0,022;

Tag 8 p.p.: r2 = 0,04; p = 0,056;

Tag 16 p.p.: r2 = 0,02;

Tag 32 p.p.: r2 = 0,003;

Rechts: V1 Tag 10 p.p.: r2 = 0,10; p = 0,016;

V2 Tag 4 p.p.: r2 = 0,08; p = 0,005;

Tag 8 p.p.: r2 = 0,17; p < 0,0001;

Tag 16 p.p.: r2 = 0,06; p = 0,018;

Tag 32 p.p.: r2 = 0,021; p > 0,1.

102 4 Diskussion

BRUMBAUGH u. HAUSSLER 1973; CORRADINO 1973; HUGHES et al. 1976;

TAPARIA et al. 2006) und die daraus resultierende über den VDR vermittelt

vermehrte Expression von an der aktiven, gastrointestinalen Ca-Absorption

beteiligten Strukturen, die also auch noch post partum zum Tragen kam.

Sowohl an Tag 4 p.p. (V 1 und 2; nur lange Behandlungen; Abb. 3.5 und 3.6, Kap.

3.4.1.2) als auch an Tag 10 p.p. (V 1; Abb. 3.25 oben, Kap. 3.5.1.2) konnten in der

vorliegenden Studie in den mit Hy-D supplementierten Gruppen signifikant höhere

1,25-(OH)2D3-Konzentrationen festgestellt werden. Da an Tag 16 p.p. (V 2; Abb. 3.25

unten; Kap. 3.5.1.2) keine Unterschiede mehr detektiert wurden, kann eine über

1,25-(OH)2D3 vermittelte Wirkung auf die Ca-Homöostase zu diesem und späteren

Zeitpunkten ausgeschlossen werden.

Die statistische Analyse zeigte, dass an den Tagen 8 und 16 p.p. die

Ca2+-Konzentrationen im Vollblut nur von der Applikationsdauer, nicht aber von der

Supplementierung mit 25-OHD3 signifikant beeinflusst wurden (Abb. 3.28, Kap.

3.5.3.3.1). Daher kann vermutet werden, dass der positive Effekt auf die

Ca2+-Konzentrationen in der Fütterung der anionenreichen Diät begründet gewesen

sein konnten. Das würde bedeuten, dass der Säure-Basen-Haushalt noch weit über

das Ende der Fütterung hinweg verändert gewesen wäre und es dadurch zu

Veränderungen in der Ca-Homöostase kam. Dieses kann aber ausgeschlossen

werden, da die im Harn gemessenen Parameter am Tag 6 p.p. keine signifikanten

Unterschiede zu den Basalwerten aufwiesen. Andererseits könnte die metabolische

Acidose ante partum Veränderungen auf struktureller Ebene hervorgerufen haben,

die trotz des Ausgleichs des Säure-Basen-Haushalts noch post partum aktiv waren

Zum Ende des Versuchszeitraums trat immer deutlicher der Einfluss der

Laktationsnummer in den Vordergrund. Zwar waren an Tag 32 p.p. die CrossLaps-

Konzentrationen im Plasma im Vergleich zum Tag 16 p.p. in allen Gruppen des

zweiten Versuchsdurchlaufs deutlich angestiegen, besonders stark war dieser

Anstieg aber bei den nicht mit Hy-D supplementierten Tieren, die sich in der 3.-8.

Laktation befanden. Ursächlich für diese Differenz könnte die im ersten Monat

ansteigende Milchleistung gewesen sein, durch die der Mehrbedarf an Ca gedeckt

werden konnte. HARDENG u. EDGE (2001) zeigten eine mit zunehmendem Alter

4 Diskussion 103

ansteigende Milchleistung. Diese könnte in der vorliegenden Studie auch den

geringeren Ca2+-Konzentrationen im Vollblut der älteren Tiere am Tag 32 p.p.

zugrunde gelegen haben. Da in den mit Hy-D supplementierten Gruppen der Anstieg

der CrossLaps-Konzentrationen bei den älteren Tieren sich nicht von denen der

jüngeren Tiere unterschied, deutet darauf hin, dass diese Tiere auch noch zu diesem

Zeitpunkt von der vermehrten gastrointestinalen Ca-Absorption profitierten, während

die nicht mit Hy-D supplementierten Tiere vermehrt Ca aus dem Knochen freisetzen

mussten. Möglich wäre aber auch ein noch anhaltender höherer Ca-Anteil in den

Knochen dieser Tiere, sodass auch zu diesem Zeitpunkt die Ca-Resorption bei den

mit Hy-D supplementierten Tieren effektiver gewesen sein könnte. Da aber diese

Gruppe nur von vier Tieren gebildet wurde, sollten diese altersabhängigen

Beobachtungen noch einmal in einer größeren Gruppe untersucht werden.

4.5 Einfluss der Hy-D Behandlung auf die 25-OHD3-Konzentrationen in

der Milch

Im Kolostrum sowohl der mit Hy-D supplementierten als auch der unbehandelten

Tiere der vorliegenden Studie wurde die in der Literatur angegebene

25-OHD3-Konzentration von 145 ng*l-1 in normaler Milch (REEVE et al. 1982) um ein

Vielfaches überschritten. In der reifen Milch der nicht mit Hy-D supplementierten

Tiere wurde dieser Wert allerdings ab Tag 8 p.p. nicht mehr erreicht, Während in den

mit 25-OHD3 supplementierten Gruppen dieses Konzentrationsniveau erst an Tag

16 p.p. (DCAD+Hy-D 4 mg) bzw. an Tag 32 p.p. (DCAD+Hy-D 6 mg) nicht mehr

überschritten wurde, konnte dies in den ausschließlich mit einer anionenreichen Diät

gefütterten Gruppen schon an Tag 8. p.p. festgestellt werden. Ein Erklärungsansatz

könnte eine unterschiedliche Versorgung mit Vitamin D in beiden Studien sein. Die

Tiere in der Studie von REEVE et al. (1982) erhielten täglich 15000 IE Vitamin D am

Tag, während die Tiere in der vorliegenden Studie post partum keine zusätzliche

Vitamin D-Quelle zur Verfügung gestellt bekamen.

Im Kolostrum wurden höhere Vitamin D-Konzentrationen festgestellt als in reifer

Milch (HENRY u. KON 1937). HOLLIS et al. (1981) zeigten, dass Vitamin D und

104 4 Diskussion

seine Metabolite an DBP gebunden in die Milchdrüse gelangen und dort in der

Lipidfraktion verbleiben. Da Kolostrum und Milch aus den ersten drei

Laktationswochen einen höheren Fettanteil aufweisen als Milch aus späteren

Laktationsphasen, können in dieser Phase mehr Vitamin D und seine Metabolite

gebunden werden. Zusätzlich wurde eine positive Korrelation zwischen

25-OHD3-Konzentrationen im Plasma und in der Milch beobachtet (HOLLIS et al.

1981). In der hier vorliegenden Studie konnte eine signifikante positive Korrelation zu

den 25-OHD3-Plasmakonzentrationen nur beim ersten Gemelk festgestellt werden.

An den Tagen 4, 8 und 16 p.p. konnte noch eine Tendenz errechnet werden. Am Tag

32 p.p. schien die Höhe der 25-OHD3-Konzentrationen im Plasma keinen Einfluss

mehr auf die der Milch zu haben. Zusätzlich zu dem DBP konnte in einer in vitro

Studie ein weiteres Bindungsprotein nachgewiesen werden, welches 1,25-(OH)2D3

aber auch 25-OHD3 mit einer sehr viel geringeren Affinität bindet (REINHARDT u.

CONRAD 1980b). Bei physiologischen 25-OHD3-Konzentrationen kann dieses den

eigentlichen Liganden nicht verdrängen. Bei den in der vorliegenden Studie

vorhandenen supraphysiologischen 25-OHD3-Konzentrationen könnte die Bindung

an dieses spezifische Bindungsprotein zu einer erhöhten 25-OHD3-Sekretion in die

Milchdrüse kommen.

In Rückstandsuntersuchungen sollten die Auswirkungen auf den Menschen der

deutlich höheren 25-OHD3-Konzentrationen in der Milch der mit Hy-D

supplementierten Tiere analysiert werden.

4.6 Schlussfolgerung und Ausblick

Durch die praxistaugliche 25-OHD3-Supplementierung in Kombination mit einer

anionenreichen Fütterung in Form eines Mineralfutters konnte ein positiver Einfluss

auf die Stabilisierung der Ca-Homöostase im peripartalen Zeitraum von Milchkühen

bewirkt werden. Ein mit den Beobachtungen von WILKENS et al. (2012b) zu

vergleichender Effekt auf die Ca-Homöostase in Form von nicht auf hypocalcämische

Werte absinkenden Ca-Konzentrationen zur Abkalbung und einem schnelleren

4 Diskussion 105

Wiederanstieg post partum war jedoch nur bei einer ausreichend hohen täglichen

Dosierung von 6 mg über mindestens elf Tage zu verzeichnen.

Die stabilisierende Wirkung könnte über supraphysiologische

25-OHD3-Konzentrationen vermittelt worden sein, die ante partum zum einen eine

vermehrt aktivierte, gastrointestinale Ca-Absorption und zum anderen einen

vermehrten Einbau von Ca in den Knochen zur Folge gehabt haben könnten. Zum

Zeitpunkt des erhöhten Bedarfs, dem Einsetzen der Laktation, könnte dann eine

effektivere Ca-Freisetzung aus dem Knochen erfolgt sein, bei ebenfalls noch

erhöhter transzellulärer Ca-Aufnahme im Gastrointestinaltrakt, so dass ein

effizienteres Wiederansteigen der Ca-Konzentrationen stattgefunden haben könnte.

Eine geringere tägliche Dosis von 3 mg bzw. 4 mg führte dagegen zu einem

stärkeren Absinken der Ca-Konzentrationen zur Abkalbung und einem langsameren

Wiederanstieg post partum. Eine negative Wirkung von zu niedrig dosierten

Vitamin D und seinen Metaboliten auf die peripartale Ca-Homöostase, könnte auf

einer Hemmung der PTH-Ausschüttung bei erhöhten 25-OHD3-Konzentrationen

beruhen (GOFF 2008).

Die Supplementierung mit 25-OHD3 bewirkte bei den älteren Tieren (3.-8. Laktation)

sowohl ante partum als auch zur Abkalbung und post partum einen signifikanten

Einfluss auf die Ca-Homöostase im peripartalen Zeitraum. Dagegen hatten

interessanterweise bei den jüngeren Tieren weder die Höhe der Dosierung, noch die

Supplementierungsdauer einen signifikanten Effekt auf die effektive Stabilisierung

der Calciumhomöostase im peripartalen Zeitraum.

Auf die Pi-Plasmakonzentrationen im peripartalen Zeitraum konnte kein gerichteter

zwischen beiden Versuchsdurchläufen vergleichbarer Effekt festgestellt werden.

Die 25-OHD3-Supplementierung führte zu signifikant höheren

25-OHD3-Konzentrationen in der Milch bis zum Ende des zweiten

Versuchsdurchlaufs im Vergleich zu den ausschließlich mit einer anionenreichen Diät

gefütterten Tieren.

Zur Klärung der Auswirkungen der Hy-D-Supplementierung auf die Ca-Homöostase

im peripartalen Zeitraum der Milchkuh müssten weiterführende Studien zum

Nachweis der vermehrten aktiven, gastrointestinalen Absorption durch

106 4 Diskussion

supraphysiologische 25-OHD3-Plasmakonzentrationen durchgeführt werden, die

sowohl funktionelle als auch strukturelle Untersuchungen wie z.B. Bilanzstudien an

mehrfach fistulierten Tieren und/oder transportphysiologische

in vitro-Untersuchungen einschließen.

Eine Bestimmung der Knochendichte sowie der Knochenzusammensetzung könnte

den Einfluss der Supplementierung mit unterschiedlich hohen Dosierungen an

25-OHD3 auf die Einlagerung von Ca ins Skelett aufzeigen.

Ein besonderes Augenmerk bei jeglichen Untersuchungen sollte dabei auf

Auswirkungen bei unterschiedlicher Altersstruktur gelegt werden.

5 Zusammenfassung 107

5 Zusammenfassung

Imke Cohrs

Beeinflussung der Calciumhomöostase peripartaler Milchkühe durch

25-Hydroxyvitamin D3 in Kombination mit einer anionenreichen

Fütterung

Die peripartale Hypocalcämie der Milchkuh spielt nicht nur in ihrer klinischen Form

eine große wirtschaftliche Rolle, auch in der subklinischen Form ist sie

prädisponierend für Sekundärerkrankungen im peripartalen Zeitraum (CURTIS et al.

1983). Dabei steigt die Inzidenz für die Entwicklung einer subklinischen

Hypocalcämie mit zunehmendem Alter (REINHARDT et al. 2010).

Die Kombination einer anionenreichen Fütterung und der Supplementierung von

täglich 3 mg 25-OHD3 ante partum ab dem 270. Trächtigkeitstag bewirkte in der

Studie von WILKENS et al. (2012b) ein geringeres Absinken der

Plasmacalciumkonzentrationen zur Abkalbung und ein schnelleres Wiederansteigen

post partum bei Milchkühen als nur eine oder keine der Behandlungen. Ziel der

vorliegenden Studie war es, den von Wilkens et al. (2012b) durch eine aufwendige

Einzeltierbehandlung aufgezeigten positiven Einfluss auf die Calciumhomöostase

durch eine praxistaugliche Anwendung in Form eines Mineralfutters zu erwirken.

In der vorliegenden Studie wurden in zwei Versuchsdurchläufen 60 bzw. 90

hochtragende Kühe am 272. bzw. 270. Trächtigkeitstag, die mit der folgenden

Abkalbung mindestens die 2. Laktationsperiode erreichten, aufgestallt. 30 Tiere jedes

Versuchsdurchlaufs bekamen bis zur Abkalbung nur eine, auf MgCl2 basierende,

anionenreiche Diät gefüttert, während jeweils weitere 30 Tiere ein Mineralfutter

bekamen, das mit 3 mg bzw. 4 mg und 6 mg 25-OHD3 je Tier und Tag angereichert

war. Um den Einfluss der Behandlungsdauer und der Laktationsnummer aufzuzeigen

wurden die Tiere zum einen retrospektiv in Gruppen kurzer und langer Behandlung,

zum anderen in zwei Altersgruppen eingeteilt. In den gewonnenen Blut- und

Harnproben wurden Parameter gemessen, die sowohl die Calciumhomöostase als

auch den Säure-Basen-Haushalt beeinflussen (Blut: Ca2+, Cat, Pi, 25-OHD3,

1,25-(OH)2D3, PTH, CrossLaps, Osteocalcin und pH; Harn: Ca, P, Mg und pH).

108 5 Zusammenfassung

Die tägliche Supplementierung von 25-OHD3 bewirkte einen nahezu linearen Anstieg

der 25-OHD3-Plasmakonzentrationen. Deshalb resultierten sowohl eine höhere

Dosierung als auch eine längere Behandlungsdauer in höheren 25-OHD3-

Plasmakonzentrationen. Vergleichbar hohe 25-OHD3-Plasmakonzentrationen wie

von Wilkens et al. (2012b) beobachtet, wurden allerdings nur in der lang behandelten

6 mg Gruppe erreicht bzw. überschritten. Nachdem die Supplementierung mit

25-OHD3 ante partum bei allen lang behandelten Gruppen zu signifikant höheren

Calciumkonzentrationen im Blut geführt hatte, konnten aber nur in der hohen

Dosierung (6 mg) normocalcämische Werte zur Abkalbung und ein darauf folgendes

effizientes Wiederansteigen der Calciumkonzentrationen verzeichnet werden. In den

beiden niedrigeren Dosierungen wurden dagegen zur Abkalbung signifikant

niedrigere und post partum nur langsam wiederansteigende Calciumkonzentrationen

ermittelt (3 mg, kurze Behandlung; 4 mg, lange Behandlung). Sowohl die positiven

als auch die negativen Auswirkungen auf die Calciumhomöostase wurden bei den

älteren Tieren in stärkerem Ausmaß beobachtet als bei den jüngeren Tieren.

Ante partal könnten die supraphysiologischen 25-OHD3-Konzentrationen zu einer

Stimulation der gastrointestinalen Calciumabsorption und damit zu einer vermehrten

Einlagerung von Calcium in den Knochen geführt haben. Zum Zeitpunkt des

erhöhten Bedarfs, dem Einsetzen der Laktation, könnte bei diesen Tieren vermehrt

Calcium aus dem Knochen freigesetzt worden sein. In Verbindung mit der

stimulierten Calciumabsorption könnte dies zu dem effizienteren Wiederanstieg

geführt haben. Die positiven Effekte auf die Calciumhomöostase waren an

ausreichend hohe 25-OHD3-Konzentrationen gekoppelt. Eine im Verhältnis gesehene

stärkere Stimulation der gastrointestinalen Calciumabsorption durch

supraphysiologische 25-OHD3-Konzentrationen a.p. bei den älteren Tieren könnte

zu den altersbedingten Unterschieden geführt haben. Ziel weiterer Studien sollte es

sein, durch funktionelle und strukturelle Untersuchungen die zugrunde liegenden

Regulationsmechanismen der Calciumhomöostase nachzuweisen.

6 Summary 109

6 Summary

Imke Cohrs

Influence of 25-hydroxyvitamin D3 in combination with feeding an anionic

diet on periparturient dairy cows’ calcium homeostasis

Both forms of periparturient hypocalcemia, the clinical manifestation and the

subclinical hypocalcemia, predispose dairy cows towards other periparturient

diseases (CURTIS et al. 1983) and have considerable economic influence. Incidence

of periparturient hypocalcemia rises with the age of the animals (REINHARDT et al.

2010).

In a former study the daily oral supplementation of 3 mg 25-OHD3 additionally to an

acidifying diet starting ten days before the expected calving had a beneficial effect on

the cows’ calcium homeostasis in the periparturient period in comparison to only one

or none of these treatments (WILKENS et al. 2012b), which became apparent as

higher calcium concentrations at parturition and a more efficient increase after

parturition.

The aim of the present study was to replicate these beneficial effects on calcium

homeostasis in the periparturient period with respect to the practicability in a premix

which combined the acidifying diet and three different dosages of 25-OHD3.

The present study was carried out in two different cycles with 60 and 90 cows

respectively, that entered with the following calving at least the second lactation

period. In each cycle 30 cows only got an acidifying diet based on MgCl2 while further

groups of 30 cows got a combined premix with a daily dosage of 3 mg, 4 mg or 6 mg

25-OHD3 for each animal. To reveal the influence of the duration of the application

and the age of the animals the cows were divided retrospectively in groups of short

and long duration of application and in two age-dependent groups (2. lactation and

≥ 3. lactation). Blood and urine samples were taken and parameters that influence

homeostasis of calcium and the acid-base-balance were determined (blood: Ca2+,

Cat, Pi, 25-OHD3, 1,25-(OH)2D3, PTH, CrossLaps, Osteocalcin and pH; urine: Ca, P,

Mg and pH).

The daily oral supplementation of 25-OHD3 resulted in a linear increase in plasma

concentrations of 25-OHD3 that was positively correlated with the dosage of 25-OHD3

110 6 Summary

and the duration of the application. Only in the long-treated group with a daily

supplementation of 6 mg 25-OHD3 plasma concentrations of 25-OHD3 were reached

that were comparable to those determined in the study of WILKENS et al. (2012b).

Supplementation of 25-OHD3 resulted in all long-treated groups in significantly

increased plasma concentrations of calcium before parturition, but only in the long

treated 6 mg group plasma concentrations of calcium were on a higher level at

parturition and were increased more efficiently after parturition. In both lower

dosages the application of 25-OHD3 caused significantly lower calcium

concentrations at parturition and slower increase after parturition (3 mg, short

application; 4 mg, long application).

The effects on calcium homeostasis, positive and negative, in the periparturient

period were more pronounced in older animals than in younger cows.

It might be concluded that supraphysiological 25-OHD3 concentrations in plasma

before parturition stimulated the absorption of calcium from the diet and led to

increased storage of calcium in bone. The sudden demand for calcium at the onset of

lactation could possibly be compensated faster because of a higher release of

calcium from the bone in these animals in addition to a higher absorption of calcium.

Since these beneficial effects could not be observed in groups with lower dosage of

25-OHD3, it could be supposed that sufficient plasma concentrations of 25-OHD3

were necessary. The distinct impact of the number of lactationperiods might have

been originated in a stronger activation of absorption of calcium in older animals than

in younger cows caused by supraphysiological 25-OHD3 concentrations.

Aim of further analyses, functional and structural, should be to clarify underlying

calcium homeostasis’ mechanisms of regulation in the periparturient period.

7 Literaturverzeichnis 111

7 Literaturverzeichnis

ALLEN, W. M. u. D. C. DAVIES (1981): Milk fever, hypomagnesaemia and the 'downer cow' syndrome. Br Vet J 137, 435-441 ARMBRECHT, H. J., T. V. ZENSER u. B. B. DAVIS (1980): Effect of age on the conversion of 25-hydroxyvitamin D3 to 1,25-dihydroxyvitamin D3 by kidney of rat. J Clin Invest 66, 1118-1123 BATCHELOR, A. J. u. J. E. COMPSTON (1983): Reduced plasma half-life of radio-labelled 25-hydroxyvitamin D3 in subjects receiving a high-fibre diet. Br J Nutr 49, 213-216 BEEDE, D. K. (1992): The DCAD concept: Transition rations for dry pregnant cows. Feedstuffs Dec 28, 14-19 BLOCK, E. (1984): Manipulating dietary anions and cations for prepartum dairy cows to reduce incidence of milk fever. J Dairy Sci 67, 2939-2948 BRAITHWAITE, G. D. (1978): The effect of 1-alpha-hydroxycholecalciferol on calcium and phosphorus metabolism in the lactating ewe. Br J Nutr 40, 387-392 BREVES, G., J. P. GOFF, B. SCHRÖDER u. H. R.L. (1995): Gastrointestinal calcium und phosphate metabolism in ruminants. Eight International Symposium on Ruminant Physiology 135-151 BREVES, G. u. M. RODEHUTSCORD (2007): Potential und Grenzen der Leistungsfähigkeit von Nutztieren. Nova Acta Leopoldina NF 95, 91-97 BROWN, A. DUSSO u. E. SLATOPOLSKY (1999): Vitamin D. Am J Physiol 277, F157-175 BROWN u. R. J. MACLEOD (2001): Extracellular calcium sensing and extracellular calcium signaling. Physiol Rev 81, 239-297

112 7 Literaturverzeichnis

BRUMBAUGH, P. F. u. M. R. HAUSSLER (1973): 1Alpha,25-dihydroxyvitamin D3 receptor: competitive binding of vitamin D analogs. Life Sci 13, 1737-1746 BUSHINSKY, D. A. (1996): Metabolic alkalosis decreases bone calcium efflux by suppressing osteoclasts and stimulating osteoblasts. Am J Physiol 271, F216-222 BUSHINSKY, D. A., J. M. CHABALA, K. L. GAVRILOV u. R. LEVI-SETTI (1999): Effects of in vivo metabolic acidosis on midcortical bone ion composition. Am J Physiol 277, F813-819 CAPEN, C. C., C. R. COLE u. J. W. HIBBS (1966): The pathology of hypervitaminosis D in cattle. Pathol Vet 3, 350-378 CARE, A. D., R. F. BATES, M. PHILLIPPO, R. M. LEQUIN, W. H. HACKENG, J. P. BARLET u. P. LARVOR (1970): Stimulation of calcitonin release from bovine thyroid by calcium and glucagon. J Endocrinol 48, 667-668 CARNEVALE, V., L. NIEDDU, E. ROMAGNOLI, C. BATTISTA, M. L. MASCIA, I. CHIODINI, C. ELLER-VAINICHER, V. FRUSCIANTE, S. A. SANTINI, M. LA PORTA, S. MINISOLA u. A. SCILLITANI (2010): Regulation of PTH secretion by 25-hydroxyvitamin D and ionized calcium depends on vitamin D status: a study in a large cohort of healthy subjects. Bone 47, 626-630 CHARBONNEAU, E., D. PELLERIN u. G. R. OETZEL (2006): Impact of lowering dietary cation-anion difference in nonlactating dairy cows: a meta-analysis. J Dairy Sci 89, 537-548 COOPER, G. W., W. H. SCHWESINGER, D. A. ONTJES, A. M. MAHGOUB u. P. L. MUNSON (1972): Stimulation of secretion of pig thyrocalcitonin by gastrin and related hormonal peptides. Endocrinology 91, 1079-1089 CORRADINO, R. A. (1973): Embryonic chick intestine in organ culture: response to vitamin D 3 and its metabolites. Science 179, 402-405


CRAIGE, A. H., JR. u. I. V. STOLL (1947): Milk fever (parturient paresis) as a manifestation of alkalosis. Am J Vet Res 8, 168-172 CURTIS, C. R., H. N. ERB, C. J. SNIFFEN, R. D. SMITH, P. A. POWERS, M. C. SMITH, M. E. WHITE, R. B. HILLMAN u. E. J. PEARSON (1983): Association of parturient hypocalcemia with eight periparturient disorders in Holstein cows. J Am Vet Med Assoc 183, 559-561 DAVIES, M., S. E. HEYS, P. L. SELBY, J. L. BERRY u. E. B. MAWER (1997): Increased catabolism of 25-hydroxyvitamin D in patients with partial gastrectomy and elevated 1,25-dihydroxyvitamin D levels. Implications for metabolic bone disease. J Clin Endocrinol Metab 82, 209-212 DAVIES, M., E. B. MAWER u. E. L. KRAWITT (1980): Comparative absorption of vitamin D3 and 25-hydroxyvitamin D3 in intestinal disease. Gut 21, 287-292 DEGARIS, P. J. u. I. J. LEAN (2008): Milk fever in dairy cows: a review of pathophysiology and control principles. Vet J 176, 58-69 DISTHABANCHONG, S., K. J. MARTIN, C. L. MCCONKEY u. E. A. GONZALEZ (2002): Metabolic acidosis up-regulates PTH/PTHrP receptors in UMR 106-01 osteoblast-like cells. Kidney Int 62, 1171-1177 DUSSO, A. S., A. J. BROWN u. E. SLATOPOLSKY (2005): Vitamin D. Am J Physiol Renal Physiol 289, F8-28 EDMONSON, A. J., LEAN, I.J., WEAVER, L.D., FARVER, T., WEBSTER, G. (1989): A Body Condition Scoring Chart for Holstein Dairy Cows. Journal of Dairy Science 72, 68-78 ENDER, F., I. W. DISHINGTON u. A. HELGEBOSTAD (1971): Calcium balance studies in dairy cows under experimental induction and prevention of hypocalcaemic paresis puerperalis. Z Tierphysiol Tierernahr Futtermittelkd 28, 233-256 ENGSTROM, G. W., J. P. GOFF, R. L. HORST u. T. A. REINHARDT (1987): Regulation of calf renal 25-hydroxyvitamin D-hydroxylase activities by calcium-regulating hormones. J Dairy Sci 70, 2266-2271


ERB, H. N. u. S. W. MARTIN (1978): Age, breed and seasonal patterns in the occurrence of ten dairy cow diseases: a case control study. Can J Comp Med 42, 1-9 ERB, H. N., R. D. SMITH, P. A. OLTENACU, C. L. GUARD, R. B. HILLMAN, P. A. POWERS, M. C. SMITH u. M. E. WHITE (1985): Path model of reproductive disorders and performance, milk fever, mastitis, milk yield, and culling in Holstein cows. J Dairy Sci 68, 3337-3349 FRANK, F. R., M. L. OGILIVE, K. T. KOSHY, T. J. KAKUK u. N. A. JORGENSEN (1977): Parturient paresis prophylaxis with 25-hydroxycholecalciferol. In: 3rd Workshop on Vitamin D, Asilomare, Pacific Grove, California, USA FRASER, D. R. u. E. KODICEK (1970): Unique biosynthesis by kidney of a biological active vitamin D metabolite. Nature 228, 764-766 FREDEEN, A. H., E. J. DEPETERS u. R. L. BALDWIN (1988a): Characterization of acid-base disturbances and effects on calcium and phosphorus balances of dietary fixed ions in pregnant or lactating does. J Anim Sci 66, 159-173 FREDEEN, A. H., E. J. DEPETERS u. R. L. BALDWIN (1988b): Effects of acid-base disturbances caused by differences in dietary fixed ion balance on kinetics of calcium metabolism in ruminants with high calcium demand. J Anim Sci 66, 174-184 GARABEDIAN, M., M. F. HOLICK, H. F. DELUCA u. I. T. BOYLE (1972): Control of 25-hydroxycholecalciferol metabolism by parathyroid glands. Proc Natl Acad Sci U S A 69, 1673-1676 GAST, D. R., R. L. HORST, N. A. JORGENSEN u. H. F. DELUCA (1979): Potential use of 1,25-dihydroxycholecalciferol for prevention of parturient paresis. J Dairy Sci 62, 1009-1013 GAYNOR, P. J., F. J. MUELLER, J. K. MILLER, N. RAMSEY, J. P. GOFF u. R. L. HORST (1989): Parturient hypocalcemia in jersey cows fed alfalfa haylage-based diets with different cation to anion ratios. J Dairy Sci 72, 2525-2531


GELFERT, C. C., S. LEONIE LOEFFLER, S. FROMER, M. ENGEL, H. HARTMANN, K. MANNER, W. BAUMGARTNER u. R. STAUFENBIEL (2007): The impact of dietary cation anion difference (DCAD) on the acid-base balance and calcium metabolism of non-lactating, non-pregnant dairy cows fed equal amounts of different anionic salts. J Dairy Res 74, 311-322 GOFF, J. P. (1999b): Treatment of calcium, phosphorus, and magnesium balance disorders. Vet Clin North Am Food Anim Pract 15, 619-639, viii GOFF, J. P. (2000): Pathophysiology of calcium and phosphorus disorders. Vet Clin North Am Food Anim Pract 16, 319-337, vii GOFF, J. P. (2004): Macromineral disorders of the transition cow. Vet Clin North Am Food Anim Pract 20, 471-494, v GOFF, J. P. (2006): Macromineral physiology and application to the feeding of the dairy cow for prevention of milk fever and other periparturient mineral disorders. Anim. Feed Sci. Tech. 126, 237-257 GOFF, J. P. (2008): The monitoring, prevention, and treatment of milk fever and subclinical hypocalcemia in dairy cows. Vet J 176, 50-57 GOFF, J. P. u. R. L. HORST (1993): Oral administration of calcium salts for treatment of hypocalcemia in cattle. J Dairy Sci 76, 101-108 GOFF, J. P. u. R. L. HORST (1997): Physiological changes at parturition and their relationship to metabolic disorders. J Dairy Sci 80, 1260-1268 GOFF, J. P. u. R. L. HORST (1998): Use of hydrochloric acid as a source of anions for prevention of milk fever. J Dairy Sci 81, 2874-2880 GOFF, J. P. u. R. L. HORST (2003): Role of acid-base physiology on the pathogenesis of parturient hypocalcaemia (milk fever)--the DCAD theory in principal and practice. Acta Vet Scand Suppl 97, 51-56


GOFF, J. P., R. L. HORST, D. C. BEITZ u. E. T. LITTLEDIKE (1988): Use of 24-F-1,25-dihydroxyvitamin D3 to prevent parturient paresis in dairy cows. J Dairy Sci 71, 1211-1219 GOFF, J. P., R. L. HORST, F. J. MUELLER, J. K. MILLER, G. A. KIESS u. H. H. DOWLEN (1991a): Addition of chloride to a prepartal diet high in cations increases 1,25-dihydroxyvitamin D response to hypocalcemia preventing milk fever. J Dairy Sci 74, 3863-3871 GOFF, J. P., T. A. REINHARDT, D. C. BEITZ u. R. L. HORST (1995a): Breed affects tissue vitamin D receptor concentration in periparturient dairy cows: a milk fever risk factor? J Dairy sci 78 (Suppl. 1), 184 GOFF, J. P., T. A. REINHARDT u. R. L. HORST (1991b): Enzymes and factors controlling vitamin D metabolism and action in normal and milk fever cows. J Dairy Sci 74, 4022-4032 GOFF, J. P., T. A. REINHARDT u. R. L. HORST (1995b): Milk fever and dietary cation-anion balance effects on concentration of vitamin D receptor in tissue of periparturient dairy cows. J Dairy Sci 78, 2388-2394 GOFF, J. P., R. RUIZ u. R. L. HORST (2004): Relative acidifying activity of anionic salts commonly used to prevent milk fever. J Dairy Sci 87, 1245-1255 GRABHERR, H., M. SPOLDERS, M. FURLL u. G. FLACHOWSKY (2009): Effect of several doses of zeolite A on feed intake, energy metabolism and on mineral metabolism in dairy cows around calving. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl) 93, 221-236 GREEN, H. B., R. L. HORST, D. C. BEITZ u. E. T. LITTLEDIKE (1981): Vitamin D metabolites in plasma of cows fed a prepartum low-calcium diet for prevention of parturient hypocalcemia. J Dairy Sci 64, 217-226 GREGER, R., F. LANG u. H. OBERLEITHNER (1978): Distal site of calcium reabsorption in the rat nephron. Pflugers Arch 374, 153-157 GROHN, Y. T., H. N. ERB u. H. S. SALONIEMI (1988): Risk factors for the disorders of the mammary gland in dairy cattle. Acta Vet Scand Suppl 84, 170-172


GRÜNBERG, W., S. S. DONKIN u. P. D. CONSTABLE (2011): Periparturient effects of feeding a low dietary cation-anion difference diet on acid-base, calcium, and phosphorus homeostasis and on intravenous glucose tolerance test in high-producing dairy cows. J Dairy Sci 94, 727-745 HANAI, H., D. P. BRENNAN, L. CHENG, M. E. GOLDMAN, M. CHOREV, M. A. LEVINE, B. SACKTOR u. C. T. LIANG (1990): Downregulation of parathyroid hormone receptors in renal membranes from aged rats. Am J Physiol 259, F444-450 HARDENG, F. u. V. L. EDGE (2001): Mastitis, ketosis, and milk fever in 31 organic and 93 conventional Norwegian dairy herds. J Dairy Sci 84, 2673-2679 HENRY, K. M. u. S. A. KON (1937): A note on the vitamin D content of cow's colostrum. Biochem J 31, 2199-2201 HEUER, C., Y. H. SCHUKKEN u. P. DOBBELAAR (1999): Postpartum body condition score and results from the first test day milk as predictors of disease, fertility, yield, and culling in commercial dairy herds. J Dairy Sci 82, 295-304 HOENDEROP, J. G., B. NILIUS u. R. J. BINDELS (2005): Calcium absorption across epithelia. Physiol Rev 85, 373-422 HOFFSIS, G. F., C. CAPEN, M. E. PLACKE u. A. W. NORMAN (1979): The use of 1,25-hydroxycholecalciferol in the prevention of parturient hypocalcemia in dairy cows. Bov. pract. 13, 88-95 HOLLIS, B. W., B. A. ROOS, H. H. DRAPER u. P. W. LAMBERT (1981): Vitamin D and its metabolites in human and bovine milk. J Nutr 111, 1240-1248 HORST, R. L. (1986): Regulation of calcium and phosphorus homeostasis in the dairy cow. J Dairy Sci 69, 604-616 HORST, R. L., J. P. GOFF u. T. A. REINHARDT (1990): Advancing age results in reduction of intestinal and bone 1,25-dihydroxyvitamin D receptor. Endocrinology 126, 1053-1057


HORST, R. L., J. P. GOFF u. T. A. REINHARDT (1994): Calcium and vitamin D metabolism in the dairy cow. J Dairy Sci 77, 1936-1951 HORST, R. L., J. P. GOFF u. T. A. REINHARDT (2003): Role of vitamin D in calcium homeostasis and its use in prevention of bovine periparturient paresis. Acta Vet Scand Suppl 97, 35-50 HORST, R. L., J. P. GOFF, T. A. REINHARDT u. D. R. BUXTON (1997): Strategies for preventing milk fever in dairy cattle. J Dairy Sci 80, 1269-1280 HOUE, H., S. OSTERGAARD, T. THILSING-HANSEN, R. J. JORGENSEN, T. LARSEN, J. T. SORENSEN, J. F. AGGER u. J. Y. BLOM (2001): Milk fever and subclinical hypocalcaemia--an evaluation of parameters on incidence risk, diagnosis, risk factors and biological effects as input for a decision support system for disease control. Acta Vet Scand 42, 1-29 HOVE, K. u. T. KRISTIANSEN (1982): Prevention of parturient hypocalcemia: effect of a single oral dose of 1,25-dihydroxyvitamin D3. J Dairy Sci 65, 1934-1940 HOVE, K. u. T. KRISTIANSEN (1984): Oral 1,25-dihydroxyvitamin D3 in prevention of milk fever. Acta Vet Scand 25, 510-525 HUGHES, M. R., D. J. BAYLINK, P. G. JONES u. M. R. HAUSSLER (1976): Radioligand receptor assay for 25-hydroxyvitamin D2/D3 and 1 alpha, 25-dihydroxyvitamin D2/D3. J Clin Invest 58, 61-70 JOHNSON, J. A., M. J. BECKMAN, A. PANSINI-PORTA, S. CHRISTAKOS, M. E. BRUNS, D. C. BEITZ, R. L. HORST u. T. A. REINHARDT (1995): Age and gender effects on 1,25-dihydroxyvitamin D3-regulated gene expression. Exp Gerontol 30, 631-643 JONES (2008): Pharmacokinetics of vitamin D toxicity. Am J Clin Nutr 88, 582S-586S JONES, I. SCHOENMAKERS, L. J. BLUCK, S. DING u. A. PRENTICE (2011): Plasma appearance and disappearance of an oral dose of 25-hydroxyvitamin D2 in healthy adults. Br J Nutr 1-10


JONES, S. A. STRUGNELL u. H. F. DELUCA (1998): Current understanding of the molecular actions of vitamin D. Physiol Rev 78, 1193-1231 JORGENSEN (1974): Combating milk fever. J Dairy Sci 57, 933-944 JORGENSEN, T. HANSEN, M. L. JENSEN u. T. THILSING-HANSEN (2001): Effect of oral drenching with zinc oxide or synthetic zeolite A on total blood calcium in dairy cows. J Dairy Sci 84, 609-613 JORGENSEN, R. L. HORST, H. F. DELUCA u. M. L. OGILVIE (1978): 25-hydroxycholecalciferol for prevention of "milk fever" in dairy cows. Vet Rec 103, 136-138 JOYCE, P. W., W. K. SANCHEZ u. J. P. GOFF (1997): Effect of anionic salts in prepartum diets based on alfalfa. J Dairy Sci 80, 2866-2875 JULIEN, W. E., H. R. CONRAD, J. W. HIBBS u. W. L. CRIST (1977): Milk fever in dairy cows. VIII. Effect of injected vitamin D3 and calcium and phosphorus intake on incidence. J Dairy Sci 60, 431-436 KANTHAM, L., S. J. QUINN, O. I. EGBUNA, K. BAXI, R. BUTTERS, J. L. PANG, M. R. POLLAK, D. GOLTZMAN u. E. M. BROWN (2009): The calcium-sensing receptor (CaSR) defends against hypercalcemia independently of its regulation of parathyroid hormone secretion. Am J Physiol Endocrinol Metab 297, E915-923 KEENAN, M. J. u. R. P. HOLMES (1991): The uptake and metabolism of 25-hydroxyvitamin D3 and vitamin D binding protein by cultured porcine kidney cells (LLC-PK1). Int J Biochem 23, 1225-1230 KICHURA, T. S., R. L. HORST, D. C. BEITZ u. E. T. LITTLEDIKE (1982): Relationships between prepartal dietary calcium and phosphorus, vitamin D metabolism, and parturient paresis in dairy cows. J Nutr 112, 480-487 KIMURA, K., T. A. REINHARDT u. J. P. GOFF (2006): Parturition and hypocalcemia blunts calcium signals in immune cells of dairy cattle. J Dairy Sci 89, 2588-2595


KOGAWA, M., D. M. FINDLAY, P. H. ANDERSON, R. ORMSBY, C. VINCENT, H. A. MORRIS u. G. J. ATKINS (2010): Osteoclastic metabolism of 25(OH)-vitamin D3: a potential mechanism for optimization of bone resorption. Endocrinology 151, 4613-4625 KOSMOL, A. (2007) Einfluss der oralen Supplementierung von 25(OH)D3 auf die Calciummobilisierungsfähigkeit bei nicht laktierenden Kühen. Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, KRIEGER, N. S., K. K. FRICK u. D. A. BUSHINSKY (2004): Mechanism of acid-induced bone resorption. Curr Opin Nephrol Hypertens 13, 423-436 KUSUMANTI, E., J. F. AGGER u. K. JENSEN (1993): Association between incidence risk of milk fever and lactation number, breed and season. Acta Vet Scand Suppl 89, 141-142 KUTUZOVA, G. D. u. H. F. DELUCA (2004): Gene expression profiles in rat intestine identify pathways for 1,25-dihydroxyvitamin D(3) stimulated calcium absorption and clarify its immunomodulatory properties. Arch Biochem Biophys 432, 152-166 LAURIDSEN, C., U. HALEKOH, T. LARSEN u. S. K. JENSEN (2010): Reproductive performance and bone status markers of gilts and lactating sows supplemented with two different forms of vitamin D. J Anim Sci 88, 202-213 LEAN, I. J., P. J. DEGARIS, D. M. MCNEIL u. E. BLOCK (2006): Hypocalcemia in dairy cows: meta-analysis and dietary cation anion difference theory revisited. J Dairy Sci 89, 669-684 LIESEGANG, A. (2008): Influence of anionic salts on bone metabolism in periparturient dairy goats and sheep. J Dairy Sci 91, 2449-2460 LIESEGANG, A., R. EICHER, M. L. SASSI, J. RISTELI, M. KRAENZLIN, J. L. RIOND u. M. WANNER (2000): Biochemical markers of bone formation and resorption around parturition and during lactation in dairy cows with high and low standard milk yields. J Dairy Sci 83, 1773-1781


LITTLEDIKE, E. T., G. W. ENGSTROM u. M. SACHS (1986): Sequential sampling and analysis of renal hydroxylase activities of cattle given 1 alpha-hydroxyvitamin D3. J Dairy Sci 69, 990-997 LITTLEDIKE, E. T. u. J. GOFF (1987): Interactions of calcium, phosphorus, magnesium and vitamin D that influence their status in domestic meat animals. J Anim Sci 65, 1727-1743 LITTLEDIKE, E. T. u. R. L. HORST (1982): Vitamin D3 toxicity in dairy cows. J Dairy Sci 65, 749-759 LITTLEDIKE, E. T., D. A. WITZEL u. S. C. WHIPP (1968): Insulin: evidence for inhibition of release in spontaneous hypocalcemia. Proc Soc Exp Biol Med 129, 135-139 MARQUARDT, J. P., R. L. HORST u. N. A. JORGENSEN (1977): Effect of parity on dry matter intake at parturition in dairy cattle. J Dairy Sci 60, 929-934 MOORE, S. J., M. J. VANDEHAAR, B. K. SHARMA, T. E. PILBEAM, D. K. BEEDE, H. F. BUCHOLTZ, J. S. LIESMAN, R. L. HORST u. J. P. GOFF (2000): Effects of altering dietary cation-anion difference on calcium and energy metabolism in peripartum cows. J Dairy Sci 83, 2095-2104 MULLEN, P. A. (1975): Clinical and biochemical responses to the treatment of milk fever. Vet Rec 97, 87-92 MULLIGAN, F. J. u. M. L. DOHERTY (2008): Production diseases of the transition cow. Vet J 176, 3-9 MURAYAMA, A., K. TAKEYAMA, S. KITANAKA, Y. KODERA, Y. KAWAGUCHI, T. HOSOYA u. S. KATO (1999): Positive and negative regulations of the renal 25-hydroxyvitamin D3 1alpha-hydroxylase gene by parathyroid hormone, calcitonin, and 1alpha,25(OH)2D3 in intact animals. Endocrinology 140, 2224-2231 OBERHEIDE, I. (2011) Einfluss von 25-Hydroxyvitamin D3 in Kombination mit einer anionenreichen Fütterung auf den Calciumstoffwechsel der Milchkuh im peripartalen Zeitraum. Hannover, Physiologisches Institut,


OETZEL, G. R. (1988): Parturient paresis and hypocalcemia in ruminant livestock. Vet Clin North Am Food Anim Pract 4, 351-364 OETZEL, G. R. (1991): Meta-analysis of nutritional risk factors for milk fever in dairy cattle. J Dairy Sci 74, 3900-3912 OETZEL, G. R. (1993): Use of acidifying diets for prevention of milk fever in dairy cattle. Comp. Contin. Educ. Pract. Vet. 15, 1138-1146 OLSON u. H. F. DELUCA (1969): 25-hydroxycholecalciferol: direct effect on calcium transport. Science 165, 405-407 OLSON, N. A. JORGENSEN, A. N. BRINGE, L. H. SCHULTZ u. H. F. DELUCA (1973): 25-Hydroxycholecalciferol (25-OHD3). I. Treatment for parturient paresis. J Dairy Sci 56, 885-888 OLTENACU, P. A., J. H. BRITT, R. K. BRAUN u. R. W. MELLENBERGER (1983): Relationships among type of parturition, type of discharge from genital tract, involution of cervix, and subsequent reproductive performance in Holstein cows. J Dairy Sci 66, 612-619 OUSEPH, R., J. D. LEISER u. S. M. MOE (1996): Calcitriol and the parathyroid hormone-ionized calcium curve: a comparison of methodologic approaches. J Am Soc Nephrol 7, 497-505 PAYNE, J. M. u. R. MANSTON (1967): The safety of massive doses of vitamin D3 in the prevention of milk fever. Vet Rec 81, 214-216 PECHET, M. M., E. BOBADILLA, E. L. CARROLL u. R. H. HESSE (1967): Regulation of bone resorption and formation. Influences of thyrocalcitonin, parathyroid hormone, neutral phosphate and vitamin D3. Am J Med 43, 696-710 PEHRSON, B., C. SVENSSON u. M. JONSSON (1998): A comparative study of the effectiveness of calcium propionate and calcium chloride for the prevention of parturient paresis in dairy cows. J Dairy Sci 81, 2011-2016


PETRIE, L. u. R. G. BREEZE (1977): Hypervitaminosis D and metastatic pulmonary calcification in a cow. Vet Rec 101, 480-482 RADOSITIS, O. M., C.C. GRAY, D.C. BLOOD AND K.W. HINCHCLIFF (2000): Veterinary medicine: A textbook of diseases of cattle, sheep, pigs, goats and horses. Verlag W.B. Saunders, London RAMASAMY, I. (2006): Recent advances in physiological calcium homeostasis. Clin Chem Lab Med 44, 237-273 RAMBERG, C. F., JR., E. K. JOHNSON, R. D. FARGO u. D. S. KRONFELD (1984): Calcium homeostasis in cows, with special reference to parturient hypocalcemia. Am J Physiol 246, R698-704 REEVE, L. E., N. A. JORGENSEN u. H. F. DELUCA (1982): Vitamin D compounds in cows' milk. J Nutr 112, 667-672 REINHARDT, T. A. u. H. R. CONRAD (1980a): Mode of action of pharmacological doses of cholecalciferol during parturient hypocalcemia in dairy cows. J Nutr 110, 1589-1596 REINHARDT, T. A. u. H. R. CONRAD (1980b): Specific binding protein for 1,25-dihydroxyvitamin D3 in bovine mammary gland. Arch Biochem Biophys 203, 108-116 REINHARDT, T. A., R. L. HORST u. J. P. GOFF (1988): Calcium, phosphorus, and magnesium homeostasis in ruminants. Vet Clin North Am Food Anim Pract 4, 331-350 REINHARDT, T. A., J. D. LIPPOLIS, B. J. MCCLUSKEY, J. P. GOFF u. R. L. HORST (2010): Prevalence of subclinical hypocalcemia in dairy herds. Vet J 188, 122-124 RITTER, C. S., H. J. ARMBRECHT, E. SLATOPOLSKY u. A. J. BROWN (2006): 25-Hydroxyvitamin D(3) suppresses PTH synthesis and secretion by bovine parathyroid cells. Kidney Int 70, 654-659


ROCHE, J. R., D. DALLEY, P. MOATE, C. GRAINGER, M. RATH u. F. O'MARA (2003): Dietary cation-anion difference and the health and production of pasture-fed dairy cows 2. Nonlactating periparturient cows. J Dairy Sci 86, 979-987 ROCHE, J. R., D. E. DALLEY u. F. P. O'MARA (2007): Effect of a metabolically created systemic acidosis on calcium homeostasis and the diurnal variation in urine pH in the non-lactating pregnant dairy cow. J Dairy Res 74, 34-39 SCHLUMBOHM, C., H. P. SPORLEDER, H. GURTLER u. J. HARMEYER (1997): [Effect of insulin on glucose and and fat metabolism in ewes during various reproductive states in normal and hypocalcemia]. Dtsch Tierarztl Wochenschr 104, 359-365 SCOTT, D. u. W. BUCHAN (1985): The effects of feeding either roughage or concentrate diets on salivary phosphorus secretion, net intestinal phosphorus absorption and urinary phosphorus excretion in the sheep. Q J Exp Physiol 70, 365-375 SEIFI, H. A., S. J. LEBLANC, K. E. LESLIE u. T. F. DUFFIELD (2010): Metabolic predictors of post-partum disease and culling risk in dairy cattle. vet J 188, 216-220 STACY, B. D. u. B. W. WILSON (1970): Acidosis and hypercalciuria: renal mechanisms affecting calcium, magnesium and sodium excretion in the sheep. J Physiol 210, 549-564 STEVENSON, J. S. u. E. P. CALL (1988): Reproductive disorders in the periparturient dairy cow. J Dairy Sci 71, 2572-2583 STEWART, P. A. (1983): Modern quantitative acid-base chemistry. Can J Physiol Pharmacol 61, 1444-1461 SUZUKI, Y., C. P. LANDOWSKI u. M. A. HEDIGER (2008): Mechanisms and regulation of epithelial Ca2+ absorption in health and disease. Annu Rev Physiol 70, 257-271 TANAKA, Y. u. H. F. DELUCA (1973): The control of 25-hydroxyvitamin D metabolism by inorganic phosphorus. Arch Biochem Biophys 154, 566-574


TANAKA, Y. u. H. F. DELUCA (1981): Measurement of mammalian 25-hydroxyvitamin D3 24R-and 1 alpha-hydroxylase. Proc Natl Acad Sci U S A 78, 196-199 TAPARIA, S., J. C. FLEET, J. B. PENG, X. D. WANG u. R. J. WOOD (2006): 1,25-Dihydroxyvitamin D and 25-hydroxyvitamin D--mediated regulation of TRPV6 (a putative epithelial calcium channel) mRNA expression in Caco-2 cells. Eur J Nutr 45, 196-204 TAYLOR, M. S., K. F. KNOWLTON, M. L. MCGILLIARD, W. M. SEYMOUR u. J. H. HERBEIN (2008): Blood mineral, hormone, and osteocalcin responses of multiparous Jersey cows to an oral dose of 25-hydroxyvitamin D3 or vitamin D3 before parturition. J Dairy Sci 91, 2408-2416 THILSING-HANSEN, T. u. R. J. JORGENSEN (2001): Hot topic: prevention of parturient paresis and subclinical hypocalcemia in dairy cows by zeolite A administration in the dry period. J Dairy Sci 84, 691-693 THILSING-HANSEN, T., R. J. JORGENSEN, J. M. ENEMARK u. T. LARSEN (2002a): The effect of zeolite A supplementation in the dry period on periparturient calcium, phosphorus, and magnesium homeostasis. J Dairy Sci 85, 1855-1862 THILSING-HANSEN, T., R. J. JORGENSEN u. S. OSTERGAARD (2002b): Milk fever control principles: a review. Acta Vet Scand 43, 1-19 TRECHSEL, U., J. P. BONJOUR u. H. FLEISCH (1979): Regulation of the metabolism of 25-hydroxyvitamin D3 in primary cultures of chick kidney cells. J Clin Invest 64, 206-217 TUCKER, W. B., J. F. HOGUE, D. F. WATERMAN, T. S. SWENSON, Z. XIN, R. W. HEMKEN, J. A. JACKSON, G. D. ADAMS u. L. J. SPICER (1991): Role of sulfur and chloride in the dietary cation-anion balance equation for lactating dairy cattle. J Anim Sci 69, 1205-1213 VAGNONI, D. B. u. G. R. OETZEL (1998): Effects of dietary cation-anion difference on the acid-base status of dry cows. J Dairy Sci 81, 1643-1652


VAN MOSEL, M., A. T. VAN'T KLOOSTER, F. VAN MOSEL u. J. VAN DER KUILEN (1993): Effects of reducing dietary [(Na+ + K+) - (Cl- + SO4=)] on the rate of calcium mobilisation by dairy cows at parturition. Res Vet Sci 54, 1-9 WEISBRODE, S. E. u. C. C. CAPEN (1974): Ultrastructural evaluation of the effects of calcitonin on bone in thyroparathyroidectomized rats administered vitamin D. Am J Pathol 77, 455-464 WENTINK, G. H. u. T. S. VAN DEN INGH (1992): Oral administration of calcium chloride-containing products: testing for deleterious side-effects. Vet Q 14, 76-79 WILKENS, M. R., I. COHRS, A. L. LIFSCHITZ, D. R. FRASER, K. OLSZEWSKI, B. SCHRODER u. G. BREVES (2012a): Is the metabolism of 25-hydroxyvitamin D(3) age-dependent in dairy cows? J Steroid Biochem Mol Biol WILKENS, M. R., I. OBERHEIDE, B. SCHRÖDER, E. AZEM, W. STEINBERG u. G. BREVES (2012b): Influence of the combination of 25-hydroxyvitamin D3 and a diet negative in cation-anion difference on peripartal calcium homeostasis of dairy cows. J Dairy Sci 95, 151-164 YEH, B. I., T. J. SUN, J. Z. LEE, H. H. CHEN u. C. L. HUANG (2003): Mechanism and molecular determinant for regulation of rabbit transient receptor potential type 5 (TRPV5) channel by extracellular pH. J Biol Chem 278, 51044-51052 ZECHNER, G. (2008) Der Effekt einer 25-(OH)D3-Supplementierung auf die Calciummobilisierungsfähigkeit bei Milchkühen zum Zeitpunkt der Geburt. Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, ZIEROLD, C., J. A. MINGS u. H. F. DELUCA (2003): Regulation of 25-hydroxyvitamin D3-24-hydroxylase mRNA by 1,25-dihydroxyvitamin D3 and parathyroid hormone. J Cell Biochem 88, 234-237 ZIKAN, V., T. HAAS u. J. J. STEPAN (2001): Acute effects in healthy women of oral calcium on the calcium-parathyroid axis and bone resorption as assessed by serum beta-CrossLaps. Calcif Tissue Int 68, 352-357

8 Danksagung 127

8 Danksagung

Zu guter Letzt bleibt noch der Dank an die Menschen, die auf unterschiedliche Art

und Weise zu der Fertigstellung dieser Arbeit beigetragen haben.

In diesem Sinne geht mein Dank an:

…Prof. Dr. Gerhard Breves für die freundliche Aufnahme in seine Arbeitsgruppe und

die Überlassung des interessanten Themas

…Apl. Prof. Dr. Bernd Schröder für Rat und Hilfe und besonders fürs genaue

Hinsehen

…Dr. Elisabeth Azem und Dr. Wolfgang Steinberg für anregende Diskussionen

…Familie Dr. Rolf Meyer für die freundliche Aufnahme in ihrem Haus

…Dr. Rolf Meyer, Vera Cwickla und Denis Wiedemann für die Hilfe bei den

nächtlichen Probenahmen

…den Mitarbeitern der Milchviehanlage in Kleinbautzen, die mir zu Tages- und

Nachtzeiten zu Hilfe kamen und mich so herzlich in ihren Reihen aufnahmen

…Vera, Micha, Mario, Matze, Steffen und Maik, die mir zu Freunden wurden

…Inga, Jens, Birgit, Johanna und Jana für ihre Hilfe beim Probennehmen

…den Mitarbeitern des Physiologischen Instituts im Allgemeinen und auch für das

scheinbar nicht enden wollende Eppis Bekleben im Speziellen

…meinen Mitstreitern für ihre Hilfe und natürlich für schöne und lustige Stunden im

großen Doktorandenzimmer sowie auf dem grünen Sofa

…Inga für eine perfekte Einweisung in alles, was mit diesem Projekt zu tun hat

…Mirja danke ich von ganzem Herzen für ihr außerordentliches Engagement, für Rat

und auch Tat und für das Einführen eines sonntäglichen Rituals

Meiner ganzen Familie danke ich für die Unterstützung in wirklich jedem meiner

Vorhaben und dafür, dass ich immer auf sie zählen kann.

Mein ganz besonderer Dank gilt meinen außergewöhnlichen Freunden, die mich in

jeglicher Hinsicht unterstützt, verstanden und trotzdem vermisst haben…allen voran

128 8 Danksagung

Svenja, Birgit, Hannah und Steffi, die immer mit offenen Augen, Ohren und Herzen

für mich da waren und jedes Hoch und auch Tief in dieser Zeit hautnah miterlebt

haben.

Documents

Tierärztliche Hochschule Hannover Beeinflussung der ... · LKS Landwirtschaftliche Kommunikations-und Servicegesellschaft GmbH ME umsetzbare Energie meq Milliequivalent MJ Megajoule