Zbl. Vet. Med. A, 27, 70-74 (1980) @ 1980 Verlag Paul Parey, Berlin und H a m b u r g ISSN 0300-871 l /ASTM-Coden: ZVRAAX

Institut f u r Ernahrungsphyriologie der Technischen Universitat Miinchen in Freising- Weihenstephan

Zum Verlauf von Blutparametern des Eisen- und Kupf erstoffwechsels bei Ferkeln

wahrend der Saugezeit

Von

H. MADER, E. GRASSMANN und M. KIRCHGESSNER

M i t einer Tdbelle

(Eingegangen a m 27. Jidi 1979)

Die schnelle Entstehung einer Fe-Mangelanamie beim unbehandelten neu- getorenen Ferkel lai3t aufgrund der wechselseitigen Beziehung bei der Verwer- tung von Eisen und Kupfer auch Veranderungen im Cu-Stoffwechsel der Fe- Mangeltierc erwarten. Im Rahmen einer Versuchsreihe zurn Fe- und Cu-Stofi- wechsel von Ferkeln in der Saugezeit wurde unter praxisnahen Bedingungen zunachst der Verlauf einiger fur diese Wechselbeziehungen wichtigen Blut- parametern untersucht.

Material und Methodik Zwolf Ferkel aus sechs Wiirfen von S a w n (Deutsche Landrasse) des institutseigenen

Versuchsguts wurden in den Versuch genommen. Im Durchschnitt hatten diese Sauen vor dem Versuch 3,5mal geworfex In der nichttragenden Zeit erhielten sie nach der kombinierten Futterungsmethode eine Tagesration yon 6 kg Maissilage (etwa 25 O/o Trockensubstanz) und 0,s kg eines Erganzungsfutters fur Sauen. Der Gesamtgehalt an verdaulichem Rohprotein dieser Ration betrug 190 g und die Zufuhr an Gesamtnahrstoffen 1300. Wahrend der hoch- tragenden Zeit wurden der Anteil der Maissilage auf 3 kg pro Tag reduziert und der an Kraftfutter auf 2,5 kg angehoben, so daB sich eine tagliche Zufuhr von 480 g verdauliches Rohprotein b7w. 2120 Gesamtnahrstoffe ergab. Die saugenden Sauen erhielten taglich 5,3 hg cines Alleinfutters fur Zuchtsauen, das zur quantitativen Aufnahme mit Wasser angeteigt wurde. Die Nahrstoffzufuhr betrug in dieser Phase 950 g verdauliches Rohprotein und 3700 G N . Die tagliche Cu-Aufnahme der Tiere von zunachst 6 6 m g wurde in den letzten vier Wochen der Trachtigkeit auf 100mg erhoht und betrug in der Lactationszeit e twa 250 mg. Wassei stand Sauen wie Ferkeln iiber Selbsttrinken zur Verfiigung.

Den Ferkeln wurde Blut aus der Vena jugularis externa entnommen, erstmals am 4. Lebenstag. Die weiteren Blutentnahmen erfolgten 12 Stunden darauf sowie am 5., 6., 7., 9., l l . , 18. und 25. Lebenstag. Urn den EinfluB der Haufigkeit der Blutentnahmen wie auch den Depletionseffekt durch den Blutentzug moglichst gering zu halten, wurden die Untersuchungen a b der 2. Entnahme alternierend in zwei Gruppen zu je 6 Tieren vor- genommen.

Als Kriterien des Fe- und Cu-Status wurden die Hamoglobingehalte kolorimetrisch als Hamiglobincyanid mit einem Reagenzeinsatz der Fa. Merck (Darmstadt), die Erythro- zytenzahlen na& HELLIGB (1969), die Cu-Gehalte des Blutplasmas mittels atomarer Absorp-

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Verlauf von Blutparametern des Eisen- und Kupferstoffwechsels bei Ferkeln 71

tionsspektrometrie und die Coeruloplasminaktivitat mit N,N Dimethyl-1,4-phenylendiamin als Substrat in 0,2 M Acetatpuffer, p H 6,2 am registrierenden Photometer bestimmt (GRASS- MANN, 1976). Statistische Auswertungen wurden uber Korrelations- und Regressionsrechnim- gen durchgefiihrt (SNEDECOR u. COCHRAN, 1967). Unterschiede zwischen den Mittelwerrrn wurden mit dem ,,multiple range test" nach NEWMAN und KEULS auf ihre Signifikanz ge- priift (siehe WEBER, 1967).

Ergebnisse und Diskussion Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt. Die

k -Werte geben die Standardabweichung der Einzelwerte an. Wie die Ergebnisse zeigen, nehmen die Hb-Werte kontinuierlich ab und

schcinen sich nach 18 Lebenstagen auf ein Niveau um 5 g / 100 ml einzustellen. Ein entsprechender Ruckgang wurde bei unbehandelten Tieren auch in fruhe- ren Versuchen beobachtet (GRASSMANN 11. KIRCHGESSNER, 1973 a; KIRCH- GESSNER u. WEIGAND, 1975; PALLAUF u. KIRCHGESSNER, 1973). Fur dirD Erythrozytenzahlen ergibt sich ein ahnlicher Verlauf wie fur die Hb-Werte, wobei allerdings der Abfall bis Versuchsende etwas schwacher ist. Aus diesem Grunde konnen die verringerten Hb-Werte nicht allein mit der Abnahme der Erythrozytenzahlen erklart werden. Vielmehr deuten die mittleren zellularen Hb-Gehalte, die im Laufe des Versuchs von 30 auf 22 abfallen, dai3 hypo- chrome Erythrozyten gebildet wurden.

Sowohl Plasma-Cu-Konzentrationen als auch CP-Aktivitaten des Blut- plasmas weisen bei der ersten Blutentnahme am 4. Lebenstag die geringsten Werte auf und steigen mit zunehmendem Alter. Dabei erreichen die Ferkel bereits mit 9 Lebenstagen Plasma-Cu-Konzentrationen, die denen erwachsener Tiere entsprachen (2,O pglml). Den gleichen Anstieg beobachteten in etwa auch GOMEZ-GARCIA und MATRONE (1967).

Demgegenuber wurden, trotz der insgesamt wesentlich starkeren Zu- nahme der CP-Aktivitaten, die von Versuchsbeginn bis zum 18. Lebenstag auf den 2,8fachen Wert anstiegen, Vergleichswerte erwachsener Tiere (um 1,l) nicht erreicht. In Obereinstimmung mit Arbeiten von TODD (1970) sowie EVANS und WIEDERANDERS (1967 a) errechnete sich auch im vorliegenden Ver- such eine enge Beziehung zwischen Plasma-Cu-Konzentration und CP-Alrti- vitat (r = 0,81; P < 0.001). Irn Versuchszeitraum ergab sich jedoch fur beide Kriterien ein unterschiedlicher Verlauf. Dies zeigen auch die entsprechenden Regressionen :

Plasma-Cu-Gehalt 1

y = 2,56 - 5,35 x B = 0,73 x = Alter (Tage)

B = 0,68 x = Alter (Tage).

y = Plasma-Cu-Gehalt (pg/ml) bzw. Coeruloplasminaktivitat y = - 0,11 + 0,62 log x y = CP-Aktivitat (dE * minP . m1-I) Die Coeruloplasminkonzentrationen bzw. -aktivitaten steigen mit dem

Alter (EVANS u. WIEDERANDERS, 1967 b; GOMEZ-GARCIA u. MATRONE, 1967; CHANG u. a., 1975, 1976). Die Werte ausgewachsener Tiere werden wie Ergebnisse mit Ratten zeigten, erst spat erreicht (EVANS u. a., 1970). Dies 1a13t sich aus dem vorliegenden Versuch auch fur das Schwein ableiten. Demgegen- uber andert sich das Niveau in den Plasma-Cu-Konzentrationen ab etwa dern 10. Lebenstag nicht mehr wesentlich.

Irn Hinblick auf die CP- Aktivitat mui3 dabei auch berucksichtigt werden, dai3 die Synthese dieses Enzyms rnit zunehmender Verscharfung der Anamie nicht mehr storungsfrei ablauft (GRASSMANN u. KIRCHGESSNER, 1973 b;

72 MAUER, GRASSMANN u n d K l R C H G E S S N t R

Hb - Konz.

Imglml) 88 2 20 85 2 25 772 9 732 17 7 0 % 12 62 f 19 61 t 16 45 t 12 53 t 20

Tabelle 1 Altersabhangiger Verlauf der Hfmoglobingehalte, der Eryrhrozytenzahlen, der Plasma-Cu-

Konzenrrationen und der Coeruloplasminaktivitaten von Ferkeln

Erythrozytenzahl Plasma- Cu - Konzentration

E r y I PI) 1pg / ml) 3,03 ? 0,8L 590 2 0,52 3.09 t 0,66 2,73 ? 471 2,63 ? 0,37

2,2L ? 0,50 2,08 ? 0,33 2,39 ? 0,58

1,27 ? 427 1,L2 t 0,25 1,3L ? 0,18 1,57 _* 0,22 1,73 2 422

523 2 0,12 517 2 0,28 536 : 435

2,60 t 0,37 501 2 0,22

Alter

I T a p )

L

4 5 5 6 7 9

1 1 I8 25

Coeruloplasmin - aktivitat (AE . min" . ml-')

426 % 408 0,29 ? 0,l 1

0,LO ? 0,lS

0,51 2 0,lL

0,73 2 0,16

428 t 0,08

437 t 0,09

0,51 2 0,lL

470 +- 911

GRASSMANN, 1977). So ist aus Versuchen mit verschiedenen Spezies bekannt, dai3 unterhalb eines Hb-Wertes von 6-7 Wachstumsverluste eintreten KIRCHGESSNER u. a., 1971; GRASSMANN u. KIRCHGESSNER, 1973 a, b), die mit einer verringerten Proteinsynthese, wahrscheinlich als Folge eines Mangels an respiratorischer Energie, erklart werden konnen (GRASSMANN, 1976). Fur diese Beziehung zur Proteinsynthese sprecheii der in Versuchen mit Ratten beobachtete Einflui3 von Inhibitoren der Proteinsynthese auf die Coeruloplas- minkonzentrationen des Plasmas (EVANS u. a., 1969), wie auch der parallele Verlauf von Plasmaproteinkonzentration und Aktivitat des Enzyms (GRASS- MANN u. a., 1978).

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dafi die Entstehung der Fe-Mangel- anamie beim Ferkel den Stoffwechsel des Kupfers nicht in dem Mai3 beein- fluat, dafi eine Ruckwirkung auf den Fe-Stoffwechsel der Tiere zu erwarten wiire.

Zusammenfassung Der Verlauf von Blutparametern des Eisen- und Kupferstoff wechsels

bcim Fcrkel (Hamoglobingehalt, Erythrozytenzahl, Coeruloplasminaktivitat und Plasmakupfergehalt) wurde wahrend der Saugezeit unter Bedingungen der Praxis untersucht. Den abnehmenden Hb-Gehalten und Erythrozyten- zahlen in den ersten 25 Lebenstagen und der damit verbundenen hypochromen Anamie stehen eine starke Zunahme der Aktivitaten von Coeruloplasmin und cine bereits am 9. Lebenstag maximale Plasma-Cu-Konzentration gegen- uber.

Summary Behaviour of blood parameters of iron

and copper metabolism in piglets in the suckling period The pattern of the blood parameters of Fe and Cu metabolism in piglets

( H b content, rcd cell number, ceruloplasmin activity and plasma Cu) during the suckling period under practical conditions was studied in piglets. In con- trast to a fall in H b and erythrocyte count in the first 25 days, associated with a hypochromic anaemia, there was a corresponding marked increase in cerulo- plasmin activity and a maximal plasma level of C u already a t the 9th day.

Verlauf von Blutparametern des Eisen- und Kupferstoffwechsels bei Ferkeln 73

Resume Evolution des paramlttres sanguins

du mitabolisme du fer et du cuivre chez des porcelets sous la mltre On a examink dans les conditions de la pratique l'kvolution des para-

mkres sanguins du mktabolisme du fer et du cuivre (taux d'hkmoglobine, nombre d'krythrocytes, activitk de la ckruloplasmine et taux du cuivre dans le plasma) chez des porcelets sous la mbre. Au taux diminuant de I'hkmo- globine et du nombre des krythrocytes dans les 25 premiers jours liks ,A 1'anCmie hypochrome ont correspondu une forte augmentation des activites de la cCruloplasmine et une concentration maximale en cuivre du plasma dkjh au 9e jour.

Resumen Sobre el curso de 10s parametros hematol6gicos

del metabolismo de hierro y cobre en lechones durante la lactancia Bajo condiciones de clinica se estudi6 el curso de 10s parametros hemato-

lbgicos del metabolismo de hierro y cobre (contenido en hemoglobina, canti- dad de eritrocitos, actividad de la ceruloplasmina y contenido en cobre plas- mitico) durante la lactancia. A 10s contenidos decrecientes de H b y las canti- dades menguantes de eritrocitos durante 10s 25 primeros dias de vida y a la anemia hipocroma ligada a ello, se le oponen un aumento considerable de las actividades de la ceruloplasmina y una concentracibn maxima de Cu plas- mitico en el 9' dia de vida.

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Anschrift der Autoren: Institut fur Ernahrungsphysiologie der Technischen Universitat Munchen, D-SO50 Freising-Weihenstephan.