M. Fürll (11/2012) - Selen, Kupfer, Mangan

Selen – Cupfer - Mangan
– essentiell für Rinder
aller Nutzugsrichtugen
M. Fürll
Spurenelemente
- Bedeutung für Krankheiten und Selektionen?
- epidemiologische Besonderheiten?
–- wo stehen wir aktuell?
Gliederung
1. Bedeutung
2. Kontrolle der Versorgung
2.1 Angebot
2.2 Körpersubstrate
H
e
H
3. Selen
4. Kupfer
5. Mangan
6. Therapie u. Prophylaxe
7. Fazit für die Praxis
Li
Be
B
C
N
O
F
N
e
N
a
M
g
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
S
c
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
C
u
Zn
G
a
Ge
As
S
e
Br
Kr
R
b
Sr
Y
Zr
N
b
M
o
Tc
Ru
Rh
Pd
A
g
C
d
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
C
s
Ba
La
*
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
A
u
H
g
Tl
Pb
Bi
P
o
At
R
n
Fr
Ra
A
c
*
*
Rf
D
b
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
R
g
*
C
e
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
D
y
H
o
Er
T
m
Y
b
L
u
*
*
T
h
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
B
k
Cf
Es
F
m
Md
N
o
Lr
Spurenelemente
Ultraspurenelemente
Vorkommmen: < 50 mg/ kg KM
-
lebensnotwendig
Arsen (As)
Mangan (Mn)
Aluminium (Al)
Silizium (Si)
Kadmium (Cd)
Molybdän (Mo)
Bor (B)
Vanadium (Va)
Kobalt (Co)
Nickel (Ni)
Brom (Br)
Blei (Pb)
Chrom (Cr)
Selen (Se)
Kadmium
Rubidium (Rb)
Jod (J)
Vanadium (V)
Chrom
Titan (Ti)
Kupfer (Cu)
Zink (Zn)
Fluor
Fluor (F)
Zinn (Sn)
Lithium (Li)
Eisen (Fe)
Spurenelemente
Ultraspurenelemente
1980
Vorkommmen: < 50 mg/ kg KM:
lebensnotwendig
Arsen (As)
Mangan (Mn)
Aluminium (Al)
Silizium (Si)
Kadmium (Cd)
Molybdän (Mo)
Bor (B)
Vanadium (Va)
Kobalt (Co)
Nickel (Ni)
Brom (Br)
Blei (Pb)
Chrom (Cr)
Selen (Se)
Kadmium
Rubidium (Rb)
Jod (J)
Silizium (Si)
Chrom
Titan (Ti)
Kupfer (Cu)
Vanadium (V)
Fluor
Fluor (F)
Zink (Zn)
Lithium (Li)
Eisen (Fe)
Zinn (Sn)
2004
Reichliche Kenntnisse: 25 Jahre Jenaer Spurenelementkongresse mit M. Anke
Spurenelemente - Hauptfunktionen
Pansenverdauung
Co, Mo
Intermediär-Energiestoffwechsel
Co, Cu, Fe, Mn, Mo, J,
Se, Zn,
Wachstum, Leistung
Cu, Co, Fe, Mn, Mo, J,
Se, Zn
Fruchtbarkeit
Cu, Co, Mn, J, Se, Zn
Knochenstoffwechsel
Cu, Mn
Klauenhornstabilität
Zn
Widerstandsfähigkeit
Cu, Mn, Fe, Se
Gliederung
1. Bedeutung
2. Kontrolle der Versorgung
2.1 Angebot
2.2 Körpersubstrate
3. Selen
4. Kupfer
5. Mangan
6. Zink
7. Therapie u. Prophylaxe
8. Fazit für die Praxis
Kontrolle der Versorgung - Angebot
Empfehlungen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie
für den Spurenelementbedarf (2001) (mg/kg T)
Milchrinder (600 kg KM)
trockenstehend und laktierend
Aufzuchtrinder
Eisen
50,00
50,00
Cobalt
0,20
0,20
Cupfer
10,00
10,00
Mangan
50,00
40 - 50
Zink
50,00
40 - 50
Jod
0,50
0,25
Selen
0,20
0,15
Kontrolle der Versorgung - Angebot
Empfehlungen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie
für den Spurenelementbedarf (2001) (mg/kg T)
„Es handelt sich um Richtwerte, die gegenüber experimentell ermittelten Bedarfswerten bereits einen
ausreichenden Sicherheitszuschlag
beinhalten, um auch in Stadien hoher Produktivität
(Wachstum, Gravidität, Laktation) bzw. eingeschränkter Futteraufnahme (Trächtigkeit) eine optimale
Versorgung zu gewährleisten“.
Kontrolle der Versorgung - Angebot
Empfehlungen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie
für den Spurenelementbedarf (2001) (mg/kg T)
. . . ist das immer ausreichend
Kontrolle der Versorgung - Angebot
Zusatz von Spurenelementen (Schenkel, 2000)
- wenn unzureichend im Futter vorhanden
- bei schwer verfügbaren Bindungsformen
- bei Verwertungsstörungen
- bei ungünstigen Verhältnissen zueinander
- bei erhöhtem Bedarf, z.B. bei Stress (Kalbung)
- zur Nutzung zusätzlicher Effekte
Zahlreiche Interaktionen bei Spurenelementen
Synergismus
Antagonismus
Fe Cu, Ca, N
Co, Cd, Mn, Ni, P, Pb, Zn, Lignin, Phytat, Zucker
Zn
Ca, Cu, Cd, Fe, P, S, Phytin, Glucosinolate,
(Schilddrüsenblocker)
Cu
Ca, Cd, Fe , Mo, P,
S , Zn, Phytat, Wdk. (Kälber,
Schafe) - empfindlich für Überversorgung
Co
Fe , K, Mn (Wdk. - empfindlich für Co-Mangel)
Mn
Ca, Co, Fe , Mg, P, eiweißreiches Futter
J
Zn, Se
Ar, Br, Ca, F, Glucosinolate (Senf-, Rapsöle,
Ackersenf), Thiocyanate, Nitrate,
Se
Vitamin E, S-haltige
Aminosäuren
Nitrat/Nitrit, ungesättigte Fettsäuren, Pansenazidose
Mo
Cu, S, Wo
Interaktionen bei Spurenelementen
= Glyphosat
-„sehr verträgliches Herbizid“
- Wachstumshemmer
(blockiert Synthese der aromatischen Aminosäuren)
- Chealtbildner: ↓ B, Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Ni, Zn
http://de.wikipedia.org/wiki/Glyphosat
Interaktionen bei Spurenelementen
= Glyphosat
Reduced Nutrient Efficiency of Isogenic RR Soybeans
(Zobiole et al. 2008, 2009)
Tissue
Isoline
normal
Round Ready
RR + glyphosate
Mn
Zn
%
100
83
76
%
100
53
45
Cu, Fe, and other essential nutriens were also lower in the RR isoline and
reduzed further by glyphosat
Interaktionen bei Spurenelementen
= Glyphosat
Breitbandherbizid
→ grüne Pflanzenteile
% Mineral Reduction in Tissue of Roundup Ready
Soybeans treated with Glyphosate
Plant tissue
Ca
Mg
Fe
Mn
Zn
Cu
young leaves
40
28
7
29
ns
ns
mature leaves
30
34
18
48
30
27
mature grain
26
13
49
45
Reduced:
Yield
26 %
Biomass 24 %
Camak et al. 2009
Gliederung
1. Bedeutung
2. Kontrolle der Versorgung
2.1 Angebot
2.2 Körpersubstrate
3. Selen
4. Kupfer
5. Mangan
6. Zink
7. Therapie u. Prophylaxe
8. Fazit für die Praxis
80
70
Plasma
Leber
Milz
Nieren
Großhirn
Deckhaar
90
Plasma
Leber
Milz
Nieren
Großhirn
Deckhaar
100
Plasma
Leber
Milz
Nieren
Großhirn
Deckhaar
Spurenelementgehalt in einzelnen Organen: Änderung bei Mangel auf x% gegenüber den gesunden Kontrolltieren (Anke 1976)
60
50
40
30
20
10
0
I
Mn
Plasma
Mn
Leber
Milz
Cu
Niere
Zn
Großhirn
Se
Deckhaar
Spurenelementgehalt in einzelnen Organen: Änderung bei Mangel auf x% gegenüber den gesunden Kontrolltieren (Anke 1976)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
I
Plasma
Mn
Leber
Milz
Cu
Niere
Zn
Großhirn
Se
Deckhaar
Spurenelemente: Indikatororgane
Blut
Harn andere Organe
Se (GPX)
√√
-
Niere/ DH
Fe
±
-
Milz
Cu
√√ (↓)
-
G, L, DH !
Zn
±
-
SK,
Mn
? (Heparinvollblut) -
DH !
N, L, DH !
geeignet = √, bedingt geeignet = ±, fraglich = ?, nicht geeignet = Deckhaar = DH, Gehirn = G, Leber = L, Niere = N, Skelett = SK
Blut ? Haare ? Leber ?
„ . . . zum Haarewaschenlernen ist es nie
zu spät . . .
ab 20 Proben (=20x3) gibt`s schöne Blasen
an den Händen . . . aber die heilen wieder .
. . das weiss ich aus Erfahrung . . .
Viele Grüße . . . „
? . . . Haaranalyse ist sehr arbeitsaufwendig . . .
Analytik und Bewertung von Se, Cu, Mn
Nachweis
Cu HeparinPlasma
Se Serum
Besonderheiten
Serum = 10% niedriger
altersabhängig
Trägerprotein Coeruloplasmin (Cp):
1,3–1,9 µmol/l (0,2–0,3 g/l)
Cp/Cu/Quotient (122-277) gibt wenig
Zusatzinformation
für Intoxikationsnachweis: Leberanalyse
indirekt mit Glutathionperoxidase (GPX)
GPX zeigt nicht Se-Überversorgung an
Mn Vollblut
(EDTA,
Heparin)
besser Deckhaar oder Leber
bei Mn-Mangel niedrige AP
Blut ? Haare ? Leber ?
generelle Aussagen:
Blut
kurzfristige Reaktion
IndikatorIndikator-Organe
langfristiger Status
!
Gliederung
1. Bedeutung
2. Kontrolle der Versorgung
2.1 Angebot
2.2 Körpersubstrate
3. Selen
Schwarzes, graues
und rotes Selen
(von links)
4. Kupfer
5. Mangan
6. Therapie u. Prophylaxe
7. Fazit für die Praxis
Selen-Gleichrichter
in typischer Bauform
http://de.wikipedia.org/wiki/Selen
Selen - Mangelsymptome
• Lebensschwäche Neugeborener
• verzögertes Wachstums, Abmagerung
• Muskeldystrophie
• Bewegungsstörungen/Festliegen
• Herzmuskeldegeneration
• Infektions-, Stressanfälligkeit
• Mastitiden
• Aborte, Retentio sec., Fruchtbarkeitsstörungen
• Hämolyse, Rhabdomyolyse (Harnrötung)
Selen-Mangel: regionale Differenzen (2000- 2009)
bei Milchkühen:
in Mitteldeutschland (Diss. Haßler)
%
(Ø)
In Thüringen (Lober)
5 – 43 %
20
in Nordwestdeutschland (Bestandsbetreuung)
in Oberpfalz (Diss. Bäuml)
in Tirol (Bestandsbetreuung)
ca. 40%
0 – 25 %
60 – 80%
–
bei Mutterkühen:
in Mitteldeutschland (Diss. Schröder)
25 – 50 - 100 %
in Oberpfalz (Fürll et al. 2004)
0 – 25 - 100 %
40
25
100
→Milchkühe: 20-40%; Mutterkühe 25-100%
Geologie
Selen – geologischer Standort – Deckhaargehalt
(Anke u. Risch 1979)
Selen - Standort: % Proben < 0,25 mg/kg
Selen (mg/kg Deckhaar) - Standort
Schiefer
Granit
0,31
Granit
Buntsandstein
Buntsandstein
Gneis
Schiefer
0,3
Schiefer
0,3
Granit
33
Buntsandstein
33
0,39
Gneis
Gneis
Kreidesandstein
Kreidesandstein
0,37
Kreidesandstein
Muschelkalk
Muschelkalk
0,4
Muschelkalk
Löß
0,82
Löß
0
0,2
0,4
38
0,6
0,8
5
8
18
0,5
Löß
1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Geologie
Länder
Variable Selenversorgung in verschiedenen Ländern
100
90
< 30 µg/l
86,2
30-60 µg/l
61-160 µg/l
> 160 µg(l
76,5
80
70
60,5
60
58,9
57,4
52,5
51,6
50
45
40
36,8
34,5
32,5
35,9
40,1
36
34,8
30
22,3
20,4
18,4
20
11,9
1,7
0,3
2,7
4,9
0,4
4,5
0,1
0
13,3
10,8
9,7
10
35,6
0,4
0,8
0,3
1,6
1
0
Hu
Swe
Den
Ita
Ger
Ned
Aut
Aut
Fran
Sui
Müller et al. (2012)
Geologie
Länder
Variable Selenversorgung in verschiedenen Ländern
100
90
< 30 µg/l
86,2
30-60 µg/l
61-160 µg/l
> 160 µg(l
76,5
80
5 1 ,6
70
60,5
60
58,9
57,4
52,5
51,6
3 4,8
50
40
36,8
34,5
32,5
35,9
40,1
36
34,8
30
20,4
10
1,7
0,3
2,7
4,9
0,4
4,5
0,1
0
0,4
0,8
0
Hu
Swe
Den
Ita
Ger
18,4
13,3
10,8
9,7
35,6
22,3
1 3 ,3
20
11,9
45
Ned
0,3
0 ,3
Aut
Aut
Aut
1,6
Fran
1
Sui
Müller et al. (2012)
Selen-Status bei 252 Tiroler Kühen und Jungvieh
Se (µg/l) bei Tiroler BV-Kühen
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Serum
Haare/100
= unterer Referenzwert
Länder
Geologie
Alter
Selen-Status bei 252 Tiroler Kühen und Jungvieh:
→ Jungvieh ist schlechter versorgt
Se (µg/l) bei Tiroler BV-Kühen
Se-Mangel (%) in Serum und Haaren
bei Tiroler BV-Kühen
50
100
45
90
Kühe
Jungvieh
81,6
40
80
35
70
30
60
25
50
20
40
15
30
10
20
5
10
0
58,5
32,4
28,3
0
Serum
Haare/100
= unterer Referenzwert
Serum
Haare
< 40 mg/l
< 0,25 µg/l
Länder
Geologie
Alter
Länder
Selenstatus: regionale Differenzen in DeutschlandGeologie
Alter
regional
Müller et al. (2009)
Selenstatus: Jahreszeitunterschiede
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Müller et al. (2009)
Selenversorgung quartalsweise 2006 bis 2009
Länder
Se-GPX-Aktivitäten (U/ ml PCV) bei Kühen 1993 - 1996 Geologie
regional
in Mecklenburg-Vorpommern (Wolf 1998)
Alter
saisonal
Milchkühe
Mutterkühe
160
140
120
100
80
60
40
20
0
S 93
H 93
W 93
F 94
S 94
H94
W 94
F 95
S 95
H 95
W 95
F 96
S 96
H 96
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
Se: direkte Abhängigkeit zu Milchpreis…! (A. Müller IDEXX)
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
Se-Versorgungslage: Einzelbeispiele 2012
Se
Cu
Se
Cu
Se
Cu
Se
Cu
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
38,9
11,4
22,5
0,5
21,8
13,7
14,3
15,1
13,0
5,1
27,6
9,7
16,0
12,1
20,2
2,0
31,8
12,7
16,9
7,7
3x↓ 3x↓
3x↓
obB
31,1
70,0
45,2
42,6
62,3
1x↓
9,9
15,3
11,8
11,0
9,5
obB
13/12
18/12
22/12
23/12
Mittelwert
. . . . und Poolproben bringen geschönte Resultate !
= 50,2
Se-Versorgungslage: Einzelbeispiele 2012
Beispiele
wo Se (+ Cu)
allein verändert sind bei
Fruchtbarkeitsstörungen
Länder
Betr.: 3 Blut-Proben aus dem Bestand D. K., 26817 Rh. Tgb-Nr: 88/12 Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
monokausal
Vorbericht:
Fruchtbarkeitsstörungen
OMNr.
Referenzbereich/
Nr
Zeit-punkt
Hst.
Chol
BHB
FFS
GGT
Se
Cu
ß-Car
< 50 U/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
> 4 mg/l
Tagen
2,5-5,0
mmol/l
> 2,0
mmol/l
< 0,62
mmol/l
< 620a
< 150b
<350c
µmol/l
1
183
15-19.Mo.
2,96
3,41
0,54
81
16,5
48,6
9,3
2
176
15-19.Mo.
3,07
2,80
0,53
69
17,3
46,6
12,7
3
188
15-19.Mo
2,80
2,44
0,43
84
14,6
47,9
8,5
grenzwertig
obB
obB
Untersuchte Stoffwechselmetabolite sind obB.
Die Selenbefunde sind grenzwertig; Cu ist m.E. auch so zu sehen.
In Bezug auf die Fruchtbarkeitsstörungen sollte das der Ansatz sein.
ß-Carotin ist ebenfalls zu niedrig!
2,0
Länder
Geologie
Betr.: 3 Blut-Proben aus dem Bestand B. GbR aus P., 77/12
regional
Alter
Vorbericht:
saisonal
Milchpreis
Fruchtbarkeitsstörungen
betrieblich
monokausal
ZeitHst.
Chol
FFS
GGT
Se
Cu
ß-Car
punkt
2,5-5,0 mmol/l
> 2,0
mmol/l
< 620a
< 150b
<350c
µmol/l
1
3,44
2,82
193
18,5
42,6
8,5
2
3,97
2,94
256
23,9
43,1
6,4
3
4,04
2,24
240
20,8
44,5
7,6
grenzwertig
3x↓
Referenzbereich/
Nr
Tagen
< 50 U/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
obB
> 4 mg/l
4,47
Die Befunde sind alle obB,, wenn es sich nicht um Proben ante partum handelt.
Se ist grenzwertig niedrig und Cu im Mangelbereich.
Das erklärt die vorberichtlichen Fruchbarkeitsstörungen.
Länder
Betr.: 4 Blut-Proben aus dem Bestand: G. H. aus B., Tgb-Nr: 58/12 Geologie
regional
Anamnese:
Alter
Fruchtbarkeitsprobleme
saisonal
Milchpreis
betrieblich
Zeitmonokausal
Hst.
BHB
FFS GLDH
Se
Cu
ß-Car
punkt
2,5-5,0 mmol/l
< 0,62
mmol/l
< 620a
< 150b
<350c
µmol/l
< 30 U/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
1
4,25
0,69
106
7,6
38,3
12,3
2
3,55
0,41
62
7,6
39,7
10,9
3
3,29
0,59
82
7,5
38,9
11,9
4
3,65
0,52
89
8,5
27,5
11,8
4x
↓
obB
Referenzbereich/
Nr
Tagen
obB
> 4 mg/l
8,3
Die metabolischen Befunde sind alle obB und erklären die Fruchtbarkeitsprobleme
nicht; dagegen sind die Selenwerte extrem niedrig und können die Probleme
erklären. Das ß-Carotin ist physiologisch.
Länder
Se-Mangel als Ursache für hohe Kälberverluste
Geologie
regional
2012
Alter
saisonal
Region
Milchpreis
„Torgau-Delitzsch-Oschatz“
betrieblich
monokausal
↑Kälberverluste
Problem:
Mn
Se
Cu
Tier-Nr.
>7,5
µg/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
71
2,2
38,8
7,9
10,1
193
2,0
16,8 15,0
12,9
• K-Fe-Belastung ?
195
1,8
40,9 11,4
11,6
• vorbildliches Mana-
225
2,4
21,8 11,5
9,8
gement
232
2,2
27,8 15,6
8,4
• 50 % Kälberverluste
bei Färsen
• Kälber nicht über-,
eher untergewichtig
→ Blutanalyse zeigt Se-Mangel
Zn
12 - 25l
µmol/
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
monokausal
↑Kälberverluste
Festlieger
Se-Mangel und Festliegen ?
Torgau-Delitzsch-Oschatz:
Praxis Dr. Ehrenberg
180
Problem:
• hohe Festliegerrate
160
140
GP
KG
120
• erniedrigte SelenKonzentrationen
• nach Se-Substitution
100
80
60
40
20
weniger Festlieger
• Zusammenhang?
0
TNFa (ng/l)
Haptoglobin
TEAC
(g/l) : 100
(mmol/l) x 10
Fleckviehkühe mit und ohne Gebärparese
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
monokausal
↑Kälberverluste
Festlieger
Se-Mangel und Festliegen ?
Torgau-Delitzsch-Oschatz:
Praxis Dr. Ehrenberg
180
1
0,9
0,8
0,7
gesund
GP
GP+Mastitis
GP+Endometritis
160
140
GP
KG
120
0,6
100
0,5
80
0,4
60
0,3
40
0,2
20
0,1
0
0
Se (µmol/l)
Se bei Gesunden und Festliegern
mit Begleitkrankheiten
TNFa (ng/l)
Haptoglobin
TEAC
(g/l) : 100
(mmol/l) x 10
Fleckviehkühe
mitund
und
ohne
Gebärparese
Fleckviehkühe mit
ohne
Gebärparese
Se-Mangel und Festliegen ?
Torgau-Delitzsch-Oschatz:
Praxis Dr. Ehrenberg
1
0,9
0,8
0,7
gesund
GP
GP+Mastitis
GP+Endometritis
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
monokausal
↑Kälberverluste
Festlieger
Korrelationen
0,6
Cu
Se
Ca
0,49
0,36
Pi
0,41
0,42
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Se (µmol/l)
Se bei Gesunden und Festliegern
mit Begleitkrankheiten
Se-Mangel und Festliegen
Torgau-Delitzsch-Oschatz:
Praxis Dr. Ehrenberg
1
0,9
0,8
0,7
gesund
GP
GP+Mastitis
GP+Endometritis
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
monokausal
↑Kälberverluste
Festlieger
Festlieger
- mit Mastitis, - Endometritis
0,6
0,5
- höheres TNFa
0,4
0,3
- Mangel an Antioxidantien
0,2
0,1
Einfluss auf Ca-, Pi-Stoffwechsel
0
Se (µmol/l)
Se bei Gesunden und Festliegern
mit Begleitkrankheiten
Se-Mangel und Festliegen
Pi
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
monokausal
↑Kälberverluste
Festlieger
Festlieger
Inappetenz
TNFά
Na Pi Co - → ↓
Transporter II
- mit Mastitis, - Endometritis
- höheres TNFa
Antioxidatien
- Mangel an Antioxidantien
Pi
Selen, Cupfer
Einfluss auf Ca-, Pi-Stoffwechsel
Se-Mangel und Festliegen
OsteoklastenVorläufer-Zelle
Osteoprotegerin (RANKL)
Interleukin 6
macrophagemacrophage-colony stimulating factor
reifer
Osteoklast
transforming
growth factor ß
granulocyte/macrophagegranulocyte/macrophage- colony
stimulating factor
Receptor Activator of NFNF-KB Ligand
Interleukin 1
tumor necrosis factor-ά
Interleukin 1
tumor necrosis factor-ά
Interleukin 6
macrophagemacrophage-colony stimulating factor
Effects of cytokines on osteoclast production and activity
(Compston 2001)
Se-Mangel und Festliegen
OsteoklastenVorläufer-Zelle
Zytokine
reifer
Osteoklast
Länder
Geologie
regional
Alter
saisonal
Milchpreis
betrieblich
monokausal
↑Kälberverluste
Festlieger
Antioxidantien: u.a. Se, Cu,
Zn, Mn
Antiphlogistica:
NSAID
SAID
S: Entzündungen können den Ca- und Phosphatstoffwechsel negativ beeinflussen und so eine Hypokalzämie post partum begünstigen; Antioxidantien
und Antiphlogistika (Dexamethason) helfen deshalb therapeutisch
Fazit:
• Selenversorgung an sich kein Problem
• aber: Alter, Länder, Geologie, regional, saisonal, Milchpreis, betrieblich, monokausal
• Klinische Probleme . . . Kälberverluste, Mastitiden, Fruchtbarkeit, GP
• Se jährlich im Blutserum kontrollieren!
Gliederung
1. Bedeutung
2. Kontrolle der Versorgung
2.1 Angebot
2.2 Körpersubstrate
3. Selen
4. Kupfer
5. Mangan
6. Therapie u. Prophylaxe
7. Fazit für die Praxis
Cupfer - Mangelsymptome
• Lebensschwäche der Kälber
• ↓ jegliche Leistung (Zytochrome!) (Milch, Fett)
• Anämien
• Fruchtbarkeitsstörungen: Aborte,
frühembryonaler Fruchttod
längere Zyklen
• ZNS-Bewegungsstörungen
• Haarentfärbung
• Gelenkauftreibungen -
Osteopathien
Cupfer – geologischer Standort – Deckhaargehalt
(Anke u. Risch 1979)
Cupfer (mg/kg Deckhaar) - Standort
Cupfer - Standort: % Proben < 6 mg/kg
Kreidesandstein
8
Schiefer
7,4
22
24
Granit
7,1
32
Sand
7
32
Muschelkalk
6,9
Löß
6,8
Buntsandstein
6,6
Gneis
6,6
Moor, Torf
18
36
31
34
6,4
0
2
4
6
43
8
10 0
10
20
30
40
50
Cupferversorgung in verschiedenen Ländern (Müller et al. 2012)
100
< 620 µg/l
620-1350 µg/l
90
>1350 µg/l
84,6
86,2
86,8
84
82,2
80
80
76,1
72,7
70,1
70
60
50
40
30
23,9
21,2
20
20
16,8
10,5
10
5
2,7
12,7
11,7
2,7
0
11,2
9,6
4,8
6,2
7,5
5,7
2,1
0
Ned
Aut
Aut
Fran
Den
Swe
Hun
Ger
Sui
Lux
Cupferversorgung in verschiedenen Ländern (Müller et al. 2012)
100
< 620 µg/l
90
620-1350 µg/l
7 6 ,1
>1350 µg/l
84,6
86,2
86,8
84
82,2
80
80
76,1
72,7
70,1
70
60
50
40
30
23,9
2 121,2
,2
20
20
16,8
10,5
10
5
2,7 2
,7
12,7
11,7
2,7
0
11,2
9,6
4,8
6,2
7,5
5,7
2,1
0
Ned
Aut
Aut
Fran
Den
Swe
Hun
Ger
Sui
Lux
Cupfer-Versorgung bei 252 Tiroler BV-Kühen
Cu (mg/l) bei 252 Tiroler BV-Kühen
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Serum
Haare/100
= unterer Referenzwert
Cupfer-Versorgung bei 252 Tiroler BV-Kühen
Cu (mg/l) bei 252 Tiroler BV-Kühen
Cu-Mangel (%) in Serum und
Haaren bei Tiroler BV-Kühen
1000
100
900
90
800
80
700
70
600
60
500
50
400
40
300
Kühe
Jungvieh
30
200
20
100
10
0
Serum
Haare/100
= unterer Referenzwert
13
15,2
16,1
9
0
Serum
Haare
< 790 mg/l
< 6,0 µg/l
Cupfer-Status (2000- 2009)
bei Milchkühen:
in Mitteldeutschland (Diss. Haßler)
(Ø)
%
In Thüringen (Lober)
18 – 63 %
5
in Nordwestdeutschland (Bestandsbetreuung)
in Oberpfalz (Diss. Bäuml)
in Tirol (Bestandsbetreuung)
bei Mutterkühen:
in Mitteldeutschland (Diss. Schröder)
5 - 10%
0 – 25 %
70 – 85%
-
25 – 100 %
in Oberpfalz (Fürll et al. 2004)
– Auswirkungen ? ? ? ! ! !
25
25
75
Cu - Status - Einzelbeispiele 2011/12
Se
Cu
8-32,8
µmol/l
40-88 ng/ml
15,2
35,3
43,3
6,9
7,9
11,1
Se
Cu
Se
Cu
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
40-88 ng/ml
8-32,8
µmol/l
72,8
10,8
22,5
0,5
76,1
10,8
13,0
5,1
78,7
7,6
20,2
2,0
3x↓
3x↓
61,2
3x↓
2x↓
9/12
65,3
6,1
5,0
129/11
22/12
→ Cu-Versorgung besser als bei Se, aber im Einzelfall
problematisch; deshalb jährlich kontrollieren!
Gliederung
1. Bedeutung
2. Kontrolle der Versorgung
2.1 Angebot
2.2 Körpersubstrate
H
e
H
3. Selen
4. Kupfer
5. Mangan
6. Therapie u. Prophylaxe
7. Fazit für die Praxis
Li
Be
B
C
N
O
F
N
e
N
a
M
g
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
S
c
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
C
u
Zn
G
a
Ge
As
S
e
Br
Kr
R
b
Sr
Y
Zr
N
b
M
o
Tc
Ru
Rh
Pd
A
g
C
d
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
C
s
Ba
La
*
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
A
u
H
g
Tl
Pb
Bi
P
o
At
R
n
Fr
Ra
A
c
*
*
Rf
D
b
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
R
g
*
C
e
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
D
y
H
o
Er
T
m
Y
b
L
u
*
*
T
h
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
B
k
Cf
Es
F
m
Md
N
o
Lr
Mangan-Mangelsymptome
1. Fruchtbarkeitsstörungen
↑ männl. Kälber
Aborte, Totgeburten
↓ Konzeption
2. Bewegungsstörungen
Spongiosaschwund
Gelenkauftreibungen
steifer Gang
Bewegungsunlust
steile Sprunggelenke
3. ZNS-Störungen
weniger häufig
Mangan – geologischer Standort – Deckhaargehalt
(Anke u. Risch 1979)
Mangan (mg/kg Deckhaar) - Standort
Schiefer
Mangan - Standort: % Proben < 6 mg/kg
16
Granit
15
13
Kreidesandstein
Sand
13
Sand
9
Gneis
4,9
Muschelkalk
4,6
Oderbruch
5
26
47
48
Gneis
70
Löß
67
Muschelkalk
3,9
0
21
Buntsandstein
7,3
Löß
7
Granit
Kreidesandstein
Buntsandstein
25
Schiefer
79
Oderbruch
10
15
20
0
20
40
60
80
100
Mangan-Mangel (2000- 2009)
bei Milchkühen:
in Mitteldeutschland (Diss. Haßler)
In Thüringen (Lober)
in Nordwestdeutschland (Bestandsbetreuung)
in Oberpfalz (Diss. Bäuml)
in Tirol (Bestandsbetreuung)
bei Mutterkühen:
in Mitteldeutschland (Diss. Schröder)
in Oberpfalz (Fürll et al. 2004)
≈ 100 %
nb
nb
(0 %)
70 – 80%
nb
100 %
?
100 %
?
Manganversorgung bei 252 Tiroler BV-Kühen
Mn (µg/l) bei Tiroler BV-Kühe
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Serum
Haare
= unterer Referenzwert
Manganversorgung bei 252 Tiroler BV-Kühen
Mn (µg/l) bei Tiroler BV-Kühe
5
100
4,5
90
4
80
3,5
70
3
60
Mn-Mangel (%) in Serum und Haaren
bei Tiroler BV-Kühen
Kühe
Jungvieh
80,4
71,3
2,5
65,7
59,5
50
2
40
1,5
30
1
20
0,5
10
0
Serum
Haare
0
Serum
= unterer Referenzwert
→ Mn-Mangel bei ca. 70-80%!
< 3,5 µg/l
Haare
< 5,0 µg/l
Oberpfalz
Mutterkuhherde
10 Kühe mit
Nachwuchs
Laboruntersuchungen:
* Mineralstoffe obB
* alk. Phosphatase niedrig
* Mangan im Blut nicht nachweisbar
* Se obB
* Mangan im Haar sehr niedrig
sekundärer
Manganmangel
Klinisches Bestandsproblem:
Bestandsproblem Manganmangel
- Knochenveränderungen
- ↑ männl. Kälber
- ↓ Fruchtbarkeit
Fürll M, Sattler T, Anke
M (2004):
Sekundärer Manganmangel als Bestandsproblem bei Rindern.
Tierärztl. Prax. 32 (G):
126-132
Laboruntersuchungen:
• u. a. :
• verminderte Mineralstoffe (Mg)
• sehr niedrige AP und Mn
• Haaranalyse:
extrem
niedriges
Mn !
Klinisches Bestandsproblem: Manganmangel
Röntgenbefund
Ursachen:
Mn-Mangel
primär
sekundär
Mn-Antagonisten:
- Bodenreaktionen > pH 6,4
(Muschelkalk-,
Glimmerschiefer,
Keuper-, Löß-,
Schieferböden)
- Wassergehalt
↑↑↑ Fe im Trinkwasser
Gliederung
1. Bedeutung
2. Kontrolle der Versorgung
2.1 Angebot
2.2 Körpersubstrate
3. Selen
4. Kupfer
5. Mangan
6. Therapie u. Prophylaxe
7. Fazit für die Praxis
Möglichkeiten zur Spurenelement-Therapie und –Prophylaxe
Injektionspräparate
Mineralstoffmischungen
Cu
subkutan:
subkutan Cu-Glycinat
- Kälber: 30 bis 60 mg Cu
- Adulte 120 mg Cu
anorganisches Cu:
Cu i.d.R. CuS04:
10 mg/kg T; bei jungem Weidegras oder
Cu-Antagonisten: 15 bis 20 mg/kg T
organisches Cu:
Cu BioPlex™ Kupfer 10 %,
Aminotrace- Cu
Mn
parenteral: 2 bis 4 g/ Tier /Tag Adulte,
0,5 bis 1 g/Tier/Tag Jungrinder
Mn-Sulfat, MnCl2, MnCO3 oder MnO
anorganisches Mn:
Mn
Mn-Sulfat, MnCl2, MnCO3, MnO
organisches Mn:
Mn
BioPlex™ Mangan 10 %, Amonitrace-Mn
Se
parenteral:
parenteral 1 mg Selen pro kg KM als
Na-Selenit (und 10 mg Vitamin E);
(50-100 Tage bis zum Einbau in
Erythrozyten!)
Barium Selenat (Selenate LA)
anorganisches Se:
Na-Selenit und –Selenat über Futter
oder Tränke;
organische Se:
Se Se-angereicherte Hefen
(Sel-Plex, Lalmin(TM))
Barium-Selenat
- relativ neues, gut verträgliches Produkt
- sehr lange Wirkungsdauer
- nach s.c. Injektion langsam freigesetzt
- stabilisiert die Se-Konzentration
bei Rindern für 12
bei Schafen für 24 Monate
Glutathionperoxidase (GPx, U / g Hb)-Aktivität bei weidenden Färsen
(Ceballos-Marquez et al. 2010)
400
350
300
abc
Kontrolle
Ba-Selenat
ab
c
d
bcd
ab
Se-Hefe
250
200
a
ab
a
150
100
50
0
-30
14
28
Therapie 1 Monat ante partum:
Bariumselenat (n = 46), Se-Hefe (n = 45), unbehandelten Kontrolltieren (n = 49)
→ Ba-Selenat ist Se-Hefen überlegen…!
Antioxidantien-Therapie bei Reperfusionsstörungen
Antioxidantien sind nötig zum
Schutz vor Radikalwirkungen
(Reperfusionsschäden)
bei Rückverlagerung von
Organen.
Am wirkungsvollsten sind i.v.
Vitamin C und Vitamin E.
Zyanotischer, rechtsseitig verlagerter Labmagen;
vor der Reposition Antioxidantien geben!
Antioxidantien-Therapie bei Reperfusionsstörungen
Differenz der S O D -Aktivität (U/ml El) zu - 2 post op.
1500
1000
500
0
-2
0
-500
-1000
-1500
0,5
1
3
24 h
post op.
KG
Vit C 5 g
FÜRLL et al. 1999
Antioxidantien-Therapie bei Reperfusionsstörungen
Differenz der S O D -Aktivität (U/mlE) zu - 2 post op.
1500
1000
500
0
-2
0
0,5
1
-500
KG
-1000
-1500
3
24 h
post op.
Vit C 5 g
Vit E 1 g , 10 mg Na-Selenit
FÜRLL et al. 1999
Fazit:
• Spurenelementmangel:
Se bis 43% (75%), Cu 5 – 10% ,
Zn bis 80% Mn bis 100%
• Labor-Kontrollen:
1 x/ Jahr bzw. bei Problemen
Material:
Se - Blutserum, Cu - Blutplasma,
Zn - Blut ± , Mn - EDTA-Vollblut (±)
Material:
sicher = Leber, - Deckhaar
• Therapie/ Prophylaxe: hpts. durch Fütterung;
akut: zur Minderung von Reperfusionsschäden!
• kurzfristige Therapie: bei Co, Cu, Fe und J möglich
• Se
≈ 50 d bis zum Wirkungseintritt
Ketose
Infektionen
Alkalose
?
Spuren
elemente
1984
. . . herzlichen Dank für viele
gemeinsame kreative Jahre!
2011