Schlüsselwort: manganese

Die adäquate Versorgung von Milchkühen mit Nährstoffen und insbesondere auch Spurenelementen ist für eine gesunde sowie leistungsstarke Herde von enormer Wichtigkeit. Zur Einordnung des Mn-Status einer Milchviehherde sollen in der vorliegenden Dissertation Referenzbereiche für unterschiedliche Probenmedien präsentiert werden. Klinisch kann sich ein Mn-Mangel unter anderem durch eine verminderte Fruchtbarkeitsrate von Milchkühen oder der Geburt deformierter und lebensschwacher Kälber äußern. Zudem wird die Ansicht vertreten, dass sich das Geschlechterverhältnis zugunsten der männlichen Tiere verschiebt. Ursächlich hierfür ist nicht unbedingt ein primärer Mangel an Mn. Von großer Bedeutung sind vor allem sekundär bedingte Mangelzustände durch Mn-Antagonisten, wie Fe, das in hohen Konzentrationen im Trinkwasser vorkommen kann. Die Resorptionsrate von Mn beträgt bei Rindern zwischen 0,5 und 5,0 %. Es wird aus dem gesamten Intestinum resorbiert. Mn befindet sich hauptsächlich in mitochondrienreichen Organen, wie der Leber, dem Knochengewebe oder den Haaren. Größtenteils wird es durch den TfR oder via DMT-1 in die Zelle aufgenommen. Die Ausscheidung erfolgt über die Leber. Wenigstens 95 % des absorbierten Mn werden so im first pass effect eliminiert, mit der Galle exkretiert und über die Fäzes ausgeschieden. Für die Aufrechterhaltung der Homöostase spielen aber vor allem die Veränderungen der Absorptionsrate eine Rolle. Durch die Bindung an Proteine, die die Filtration über die Niere verhindert, beträgt der Anteil im Urin < 1 % der Mn-Aufnahme. Die in dieser Arbeit präsentierten Ergebnisse basieren auf der Auswertung von Daten aus der Bestandsbetreuung der Klinik für Klauentiere, FU Berlin. Sie werden in zwei Studien unterteilt. Die Datei der Bestandsuntersuchung umfasst Erhebungen aus 564 Milchviehbetrieben der Jahre 2007 bis 2014. Die durchschnittliche Tierzahl betrug 495 Tiere pro Betrieb. Größtenteils gehörten sie den Rassen Holstein Friesian und Schwarzbuntes Milchrind an. Die Kühe wurden zumeist in Boxenlaufställen gehalten und bekamen eine TMR gefüttert. Pro Laktationsgruppe wurden zehn klinisch gesunde, vorzugsweise pluripare Tiere ausgewählt und beprobt. Die Mn-Konzentration wurde in folgenden Substraten bestimmt: Blutserum, EDTA-Plasma, EDTA-Vollblut, Harn und Haar. In die Datei der Betriebsuntersuchung flossen Untersuchungen aus dem Winter 2007/2008 ein. Sie stammen aus einem milchproduzierenden Landwirtschaftsbetrieb mit zu dem Zeitpunkt etwa 1400 Kühen der Rasse Holstein Friesian. Auch hier wurden aus jeder Laktationsgruppe jeweils zehn klinisch gesunde, pluripare Tiere ausgewählt und folgende Probenmedien entnommen: Blutserum, EDTA-Plasma, EDTA-Vollblut, Haar und Lebergewebe. Die Proben wurden mit der ICP-OES Methode spektrometrisch untersucht. In allen Substraten lagen die erhobenen Mn-Werte im niedrigen Konzentrationsbereich. Es zeigten sich trotzdem keine klinischen Hinweise auf eine mangelhafte Versorgungslage. Unter üblichen Haltungs- und Fütterungsbedingungen ist ein Mn-Mangel somit nicht zu erwarten. Nachdem die erhobenen Daten log-transformiert wurden, konnten zu ihrer weitergehenden Auswertung parametrische Testverfahren angewandt werden. In der Betriebsdatei bestehen für die Mn-Konzentration mittlere Korrelationen zwischen den Plasma- und Serum- sowie den Plasma- und Vollblutwerten. In der Bestandsdatei wurde ein Zusammenhang zwischen den Serum-Mn-Werten zu den Mn-Konzentration in folgenden Proben nachgewiesen: Plasma, Vollblut und Leber. Bei den unterschiedlichen Spurenelementgehalten im Serum bestehen ein positiver Zusammenhang zwischen denen von Mn und Zn sowie ein negativer Zusammenhang der Mn-Werte zu denen von Fe. Der Zusammenhang der Serumkonzentration des an der Knorpelsynthese beteiligten Cholesterol zur Serum-Mn-Konzentration konnte ebenfalls bestätigt werden. Bundesland und Herdengröße hatten in dieser Studie keinen nachweislichen Einfluss auf den Mn-Status einer Milchvieherde. Die Mn-Mittelwerte in den verschiedenen Blutmedien stiegen im Laktationsverlauf an und unterscheiden sich signifikant voneinander. Auch jahreszeitliche Schwankungen konnten nachgewiesen werden. Dementsprechend bestanden ebenfalls signifikante Unterschiede in der Serum-Mn-Konzentration bezüglich des Untersuchungsmonats und auch des Untersuchungsjahres. Der viel diskutierte Zusammenhang zwischen der Mn-Konzentration in den verschiedenen Untersuchungsmedien und dem Verhältnis von männlichen zu weiblichen Kälbern ließ sich in der vorliegenden Auswertung nicht erkennen. Dafür zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Serum- sowie der Vollblut-Mn-Konzentration und dem Besamungsindex. Der Mn-Gehalt im Futtermittel wurde in dieser Dissertation nicht näher beleuchtet. Trotzdem scheint eine sorgfältig durchgeführte Analyse des Mn-Gehalts der vorgelegten TMR die geeignetste Methode zur Erhebung des Mn-Status einer Milchviehherde zu sein. Eine Konzentrationsbestimmung des Antagonisten Fe im Futter sowie im Wasser würde diese Methode vervollständigen. Auch das Probenmedium Kot war kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit. Wegen der hohen fäkalen Exkretion von Mn und der einfachen und kostengünstigen Probengewinnung ist es allerdings sinnvoll, dieses Substrat als mögliches Probenmedium zu untersuchen. Aus den in der vorliegenden Arbeit ermittelten Mn-Konzentrationen in den verschiedenen Medien wurden Grenzwerte berechnet und mit Hilfe dieser Referenzbereiche für die einzelnen Substrate abgeleitet: Medium: Serum Einheit: μg/l Empfohlener Referenzbereich: 1,0 - 3,0 Medium: Plasma Einheit: μg/l Empfohlener Referenzbereich: 1,4 - 8,0 Medium: EDTA-Vollblut Einheit: μg/l Empfohlener Referenzbereich: 5,0 - 14 Medium: Harn Einheit: μg/l Empfohlener Referenzbereich: 0,5 - 8,0 Medium: Haar Einheit: mg/kg Empfohlener Referenzbereich: 1,0 - 23 Medium: Leber Einheit: mg/kg Empfohlener Referenzbereich: 3,8 - 11