Untersuchung zum antioxidativen Status von Kühen und deren neugeborenen Kälbern

Zusammenfassung Freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies, die
in zahlreichen Teilprozessen des Sauerstoffmetabolismus gebildet
werden, können biologische Moleküle wie Lipide, Proteine und
Nukleinsäuren nachhaltig schädigen. Der Körper verfügt deshalb über
eine große Vielfalt an antioxidativen Abwehrmechanismen, um eine
Schädigung zu vermeiden bzw. möglichst gering zu halten. In dieser
Arbeit wurde der antioxidative Status im Blut von Kälbern und deren
Müttern untersucht, wobei das Hauptaugenmerk bei den Kälbern lag.
Dazu wurden bei dreißig Kühen bzw. deren Kälbern Blutproben zu
bestimmten Zeitpunkten peripartal bzw. von der Geburt bis zum Alter
von drei Monaten genommen und auf verschiedene für die
antioxidative Kapazität im Blut relevante Parameter untersucht. Die
TEAC (Trolox equivalent antioxidative capacity) wurde für Kühe und
Kälber als Maß für den antioxidativen Status genommen. Darüber
hinaus wurden neben den Vitaminen C und E bei den Kälbern auch das
Gesamteisen und die latente Eisenbindungskapazität postnatal bis
zum Alter von 79 Tagen bestimmt. Zur Charakterisierung des
jeweiligen Stoffwechsel- und Gesundheitsstaus der Versuchstiere
wurden auch typische Metabolite (Glucose, Bilirubin), Proteine
(Gesamteiweiß, Albumin) und Enzyme (ALT, AST, GLDH, CK) im
peripartalen (-30 d bis 30 d) und postnatalen (0 bis 79 d) Zeitraum
erfasst. Die Untersuchung der Kuh-Proben erbrachte vor der Geburt
ein signifikantes Absinken der Vitamine C und E im Blutplasma. So
betrug der Vitamin-Gehalt im Mittel vor der Geburt (Tag -20)
15,4±2,5 µmol/l (Vit C) bzw. 6,7±3,1 µmol/l (Vit E) und fiel bis
zum Tag der Geburt signifikant auf Werte von 10,3±2,5 µmol/l (Vit
C) bzw. 3,5±1,3 µmol/l (Vit E) ab. Da die TEAC-Kurve im gesamten
peripartalen Zeitraum keine Schwankungen zeigte, ist beim
präpartalen Absinken der Vitamin C- und Vitamin E- Konzentrationen
von einem speziellen Effekt auf die Vitamine C und E auszugehen.
Möglicherweise spiegelt sich hierbei der Vitamin- Abfluss über die
Kolostralmilch wieder. Bei der Betrachtung der Metabolite, Proteine
und Enzymaktivitäten im Serum der Kühe konnte ein für die
Transitionsperiode und das Geburtsereignis typischer Verlauf dieser
Parameter beobachtet werden. So herrschten z.B. hohe Glucose- bzw.
Gesamtbilrubin- Spiegel am Tag der Geburt bzw. auch bis zum 5. Tag
danach. Der Gesamteiweißgehalt im Serum war kurz vor und nach der
Geburt undeutlich niedriger und die Enzymaktivitäten von AST und
GLDH erhöhten sich tendenziell in der ersten zehn Tagen nach der
Geburt. Bei der Analyse der Kälberblutproben konnte eine deutlich
schlechtere Ausgangslage bezüglich des antioxidativen Status
(gemessen als TEAC) nach der Geburt im Vergleich zu den Kühen
festgestellt werden. Dies hatte verschiedene Gründe: Es konnte ein
Einfluss des Geburtsverlaufs gezeigt werden. Demnach hatten Kälber
aus Schwergeburten im Beobachtungszeitraum durchgehend im Mittel um
15,5 % erniedrigte antioxidative Kapazität, gemessen über die
TEAC-Konzentration im Plasma, als Kälber aus einfacher Geburt.
Außerdem war der Abfall des TEAC-Wertes bei Schwergeburtskälbern
ausgehend von einem TEAC-Wert von 0,36±0,14 µmol/l (Tag der Geburt)
und 0,25±0,06 mmol/l (Tag 1) sehr viel deutlicher bzw. stärker
ausgeprägt als bei Kälbern aus einfacher Geburt (von 0,33±0,04
mmol/l am Tag 0 auf 0,32±0,05 mmol/l am Tag 1). Die Hypoxie, welche
beim Geburtsvorgang unweigerlich auftritt, war vermutlich bei
Kälbern aus Schwergeburten ausgeprägter. Die Glucose-Konzentration
im Blut der Schwergeburtskälber war in den ersten Lebenstagen zum
Teil signifikant höher als bei Kälbern aus einfacher Geburt. Bei
den weiteren gemessenen Parametern konnten keine Unterschiede in
den Geburtsgruppen beobachtet werden. Sie zeigten einen für die
neonatale Periode charakteristischen Verlauf, so war zum Beispiel
die Gesamtbilirun-Konzentration nach der Geburt erhöht
(„Hyperbilirubinämie der Neugeborenen“) und auch die CK zeigte eine
deutliche Aktivitätserhöhung zu diesem Zeitpunkt. Um den Einfluss
abzuschätzen, den der Abbau des fetalen Hämoglobins auf den
antioxidativen Status der Kälber hat, wurden die latente
Eisenbindungskapazität, freies Eisen und das Gesamteisen im Serum
der Kälber bestimmt. Mit der verwendeten Analysemethode konnte kein
freies Eisen nachgewiesen werden. Die latente
Eisenbindungskapazität verdreifachte sich vom Tag der Geburt
(7,6±2,8 µmol/l) bis zum elften Lebenstag (20±4,4 µmol/l) und sank
dann wieder auf das Niveau von 15,4±5,2 µmol/l (Tag 49) ab. Die
geringen LEBK-Werte kurz nach der Geburt sind vermutlich auf die
freien Eisenionen, die beim Abbau des fetalen Hämoglobins
freiwerden, zurückzuführen. Die Konzentration des Gesamteisens im
Serum zeigte erwartungsgemäß einen gegensätzlichen Verlauf, und
sank nach der Geburt auf 60% des Ausgangswertes (16,4±6,7 µmol/l am
tag 0) ab, um dann ab dem fünften Lebenstag kontinuierlich bis zum
Ende des Untersuchungszeitraumes auf 26,5±3,2 µmol/l (Tag 79)
anzusteigen. Es wurden die TEAC-Werte von kranken und gesunden
Kälbern gegenüber gestellt. Dabei konnten keine Unterschiede im
Niveau und im Verlauf der TEAC-Kurven nachgewiesen werden. Bei der
geringen Anzahl an kranken Tieren (nur sechs Kälber) in dieser
Untersuchung stellte sich die TEAC nicht als deutlicher
prognostischer Faktor hinsichtlich der Morbidität heraus. Um eine
endgültige Aussage darüber zu treffen, muss eine größere Tierzahl
untersucht werden.