Stoffwechsel 

Weniger Zellstress im Transit

Oxidativer Stress schädigt Körperzellen und macht Kühe krank. Die Stimulation der körpereigenen Antioxidantien wirkt dem entgegen. Ein Praxisversuch zeigt positive Wirkungen.

Die Transitphase stellt eine besondere Herausforderung für die Milchkuh und deren Management da. Obwohl oxidative Prozesse in allen Phasen des Lebenszyklus stattfinden, schädigen sie besonders in dieser sensiblen Phase (3 Woche vor/nach der Kalbung) die Körperzellen der Kuh, was auch als oxidativer Stress bezeichnet wird.

Radikale schädigen Körperzellen

Oxidativer Stress entsteht durch eine übermäßige Produktion reaktiver Sauerstoff-Spezies (ROS) in den Mitochondrien. Wenn das Mitochondrium nicht genügend antioxidative Enzyme enthält, werden Radikale produziert und in das Zytoplasma freigesetzt. Diese können Lipide und Proteine, aber auch die DNA schädigen. Dieser Zustand fördert die lokale Infiltration durch Erythrozyten und bereitet so einen guten Nährboden für entzündliche Prozesse. Oxidativer Stress und entzündliche Prozesse induzieren sich also gegenseitig und zeigen sich bei der Milchkuh häufig durch Zellzahlanstieg post partum, Metritiden oder einen gebremsten Laktationsstart. Auch reduzierte Kolostrumqualitäten und somit eine schlechtere Immunisierung des Kalbes werden in diesem Zusammenhang häufig beobachtet.

Antioxidantien sind Radikalfänger

Antioxidantien regulieren den Einfluss von ROS. Bisher wird versucht, über die Supplementierung von sekundären Antioxidantien Schäden durch oxidativen Stress zu vermindern. Sekundäre Antioxidantien (z. B. Polyphenole, Vitamin A, C und E) fungieren als Radikalfänger und stoppen die Kettenreaktion in der Zelle durch Neutralisierung der freien Radikale. Hier handelt es sich um einen kurativen Effekt, der eigentliche Schaden kann dadurch aber nicht verhindert, sondern nur begrenzt werden.
Zur Vermeidung des Schadens sind drei körpereigene antioxidative Enzyme, die primären Antioxidantien Katalase (CAT), Glutathion-Peroxidase (GPx) und Superoxiddismutase (SOD) von Nöten, die auch als erste antioxidative Verteidigungslinie bezeichnet werden. Das Superoxid-Anion ist die erste reaktive Sauerstoffspezies, die im Körper gebildet wird und steht daher ganz am Anfang der oxidativen Kettenreaktion. Im Folgeschritt katalysieren GPx und CAT die Reaktion von Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff und reduzieren somit die Bildung von Hydroxy-Anionen, die zu Zellschäden führen können.

Mehr körpereigene Antioxidantien

Ein innovativer Ansatz zur Verhinderung von Schäden durch oxidativen Stress wirkt auf der Ebene der ersten antioxidativen Verteidigungslinie, indem die Bildung der primären Antioxidantien in den Körperzellen gezielt stimuliert wird: Im Tiermodell zeigte die orale Supplementierung von SOD, welches natürlicherweise im Fruchtfleisch einer speziellen Melonenart vorkommt, Veränderungen in Form einer verstärkten endogenen Expression aller drei Enzyme (Katalase, Glutathion-Peroxidase und Superoxiddismutase). Durch dieses starke antioxidative Potenzial wird die gesamte erste Linie der antioxidativen Abwehr gestärkt. Darüber hinaus spielt das Spurenelement Selen als wichtiger Cofaktor der Glutathion-Peroxidase eine wichtige Rolle.

SOD findet man im Fruchtfleisch von diesen Melonen.  (Bildquelle: Marthold)

Praxisversuch in Sachsen

Um den Einfluss von SOD auf den Verlauf der Transitphase bei der Milchkuh zu untersuchen, wurden in einem Praxisversuch auf einem Betrieb in Sachsen über einen Zeitraum von vier Monaten insgesamt 38 HF-Kühe in zwei Gruppen aufgeteilt. Eine Hälfte der Tiere erhielt beginnend 21 Tage vor der Kalbung bis 14 Tage nach der Kalbung eine Supplementierung mit SOD aus der Melone (Melofeed, Lallemand Animal Nutrition) über einen Ergänzer (Versuchsgruppe). Die Ergebnisse zeigen, dass der Haptoglobinverlauf zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe vor und um die Kalbung deutlich abgesenkt werden konnte. Auch der Zellgehalt senkte sich direkt nach dem Kalben (147.600 vs. 80.800 Zellen/ml. Die Kolostrumqualität verbesserte sich leicht. Während der gesamten Versuchsphase entwickelte sich der Totale Antioxidative Status der Tiere in der Versuchsgruppe deutlich schneller positiv, bereits kurz nach Start der Supplementierung. Die Ergebnisse des Praxisversuchs zeigen, dass der neue Ansatz, primäre Antioxidantien in Form von SOD bei Milchkühen direkt zuzulegen, sinnvoll sein kann. Kontrollierte Studien müssen folgen.
Autorin: Dr. Daniela Marthold

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