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DOI: 10.1055/s-0038-1623197
Zusammenhang zwischen Geburtsverlauf und stoffwechselrelevanten Parametern im peripartalen Zeitraum beim Rind
Relationship between natal course and metabolic parameters during the peripartal period in cattlePublication History
Eingegangen:
17 April 2013
Akzeptiert nach Revision:
27 August 2013
Publication Date:
05 January 2018 (online)
Zusammenfassung
Gegenstand und Ziel: Zur differenzierten Beurteilung metabolischer Belastungen bei Hochleistungskühen im peripartalen Zeitraum wurden mögliche Zusammenhänge zwischen Geburtsverlauf und stoffwechselrelevanten Parametern (Insulin-like Growth Factor 1 [IGF-1], Cortisol und freie Fettsäuren [FFS]) untersucht. Material und Methoden: In die Studie wurden 28 adulte hochträchtige Kühe (13 primi pare, 15 multipare) mit Normalbzw. Schwergeburt einbezogen. Die Analyse von IGF-1, FFS und Cortisol im Blutserum erfolgte zwischen dem 14. Tag ante partum (a. p.) und 14 Tagen post partum (p. p.). Die IGF-1- und Cortisolkonzentration wurde auch bei den neugeborenen Kälbern gemessen. Ergebnisse: Für alle Färsen bestand vor allem zum Zeitpunkt der Geburt eine verstärkte Stresssituation, da die IGF-1-Konzentrationen im Blut niedriger lagen als bei den Milchkühen (114 ± 11 vs. 158 ± 28 ng/ml), die FFS- und Cortisol-Werte jedoch höher (896 ± 76 vs. 705 ± 58 µmol/l, p = 0,05 bzw. 6,51 ± 1,14 vs. 4,67 ± 0,46 ng/ml, p = 0,039). Bei allen Tieren mit Schwergeburt ließen sich für den gesamten Untersuchungszeitraum Stoffwechselstörungen bestätigen, basierend auf signifikant niedrigeren IGF-1- (p = 0,003; Färsen: p < 0,001), signifikant höheren FFS-Werten (zur Geburt p = 0,05) und höheren Cortisol-Konzentrationen im Vergleich zu Tieren mit normaler Geburt. Wie die Muttertiere hatten die neugeborenen Kälber von Färsen mit erschwerter Geburt signifikant höhere Cortisolspiegel (p = 0,003) zur Geburt und postpartal niedrigere IGF-1-Werte (p = 0,002) im Vergleich zu den Kälbern aus komplikationslosen Geburten. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: Die Erkennung und Vermeidung von Geburtsstörungen bei Hochleistungsrindern ist ein wichtiger Beitrag für die Tiergesundheit. In der Studie spiegelten sich gestörte Geburtsabläufe in veränderten Blutserumkonzentrationen an IGF-1, FFS und Cortisol wider, die somit eine verstärkte Stresssituation im peripartalen Zeitraum reflektieren. Ferner kann aus den erhobenen Daten abgeleitet werden, dass Färsen mit Geburtsstörungen hauptsächlich antepartal, multipare Kühe mit Schwergeburt hingegen vor allem postpartal von einer erhöhten metabolischen Belastung betroffen sind.
Summary
Objective: To evaluate metabolic disorders in high-yielding cattle during the peripartal period, the relationship between the course of the delivery and relevant metabolic parameters (insulin-like growth factor 1 [IGF-1], cortisol and non-esterified fatty acids [NEFA]) were examined. Material and methods: A total of 28 heavily pregnant cows (13 primiparous and 15 multiparous) with normal and difficult natal courses, respectively, were included in the study. Serum IGF-1, NEFA and cortisol were analysed between day 14 ante partum (a. p.) and day 14 post partum (p. p.), IGF-1 and cortisol were also determined in the newborn calves. Results: An elevated stress situation was present for all heifers primarily at birth, because their serum IGF-1 levels were lower (114 ± 11 vs 158 ± 28 ng/ml) while NEFA and cortisol values were higher (896 ± 76 vs 705 ± 58 µmol/l, p = 0.05; 6.51 ± 1.14 vs 4.67 ± 0.46 ng/ml, p = 0.039, respectively) than those of the cows. During the entire examination period, metabolic disorders could be found in animals with difficult birth, based on significantly lower IGF-1 values (p = 0.003; heifers: p < 0.001), significantly higher NEFA levels (at birth p = 0.05) and higher cortisol values compared to the animals with a normal birth. Similar to their mothers, newborn calves of heifers with dystocia had significantly higher cortisol (p = 0.003) at birth and lower IGF-1 levels (p = 0.002) p. p. compared to calves with a normal natal course. Conclusion and clinical relevance: Identification and prevention of natal disorders in cattle is very important, especially with regard to animal welfare and economics. In this study, difficult natal courses were associated with altered blood serum concentrations of IGF-1, NEFA and cortisol, which consequently reflect an elevated stress situation during the peripartal period. Furthermore, with regard to these results, it can be concluded that heifers with dystocia are affected by an increased metabolic stress situation mainly during the antepartal period, while multiparous cows suffer from metabolic disorders primarily in the period after birth.
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Literatur
- 1 Abribat T, Lapierre H, Dubreuil P, Pelletier G, Gaudreau P, Brazeau P, Petitclerc D. Insulin-like growth factor-I concentration in Holstein female cattle: variations with age, stage of lactation and growth hormone-releasing factor administration. Domest Anim Endocrinol 1990; 7: 93-102.
- 2 Aeberhard K, Bruckmaier RM, Kuepfer U, Blum LW. Milk yield and composition, nutrition, body conformation traits, body condition score, fertility and diseases in high-yielding dairy cows Part 1. J Vet Med A 2001; 48: 97-100.
- 3 Bell AW, Baumann DE. Adaption of glucose metabolism during pregnancy and lactation. J Mammary Gland Biol Neoplasia 1997; 2: 265-278.
- 4 Blum WF, Breier BH. Radioimmunoassays for IGFs and IGFBPs. Growth Regul 1994; 4 (Suppl. 01) 11-19.
- 5 Drackley JK. Transition cow management and periparturient metabolic disorders. In: Recent Developments and Perspectives in Bovine Medicine Keynote Lectures. Kaske M, Scholz H, Höltershinken M. ed. Hannover: Hildesheimer Druck- und Verlags-GmbH; 2002: 224-233.
- 6 Fenwick MA, Llewellyn S, Fitzpatrick R, Kenny DA, Murphy JJ, Patton J, Wathes DC. Negative energy balance in dairy cows is associated with specific changes in IGF-binding protein expression in the oviduct. Reproduction 2008; 135: 63-75.
- 7 Fürll M. Vorkommen, Ätiologie, Pathogenese, Diagnostik und medikamentelle Beeinflussung von Leberschäden beim Rind. Dissertation B Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig; 1989
- 8 Fürll M. Stoffwechselkontrollen und Stoffwechselüberwachung bei Rindern, Teil 1: Chancen, Regeln und Risiken. Nutztierpraxis aktuell, Agrar- und Veterinärakademie (AVA) 2004; 9: 1-10.
- 9 Glindemann A. Beziehungen zwischen verschiedenen Parametern des Energiestoffwechsels und der Eutergesundheit beim Milchrind unter Berücksichtigung des Melksystems. Dissertation Ludwig-Maximilians-Universität; 2006
- 10 Grummer RR, Mashek DG, Hayirli A. Dry matter intake and energy balance in the transition period. Vet Clin Food Anim 2004; 20: 447-470.
- 11 Hammon HM, Stürmer G, Schneider F, Tuchscherer A, Blum H, Engelhard T, Genzel A, Staufenbiel R, Kanitz W. Performance and metabolic and endocrine changes with emphasis on glucose metabolism in high-yielding dairy cows with high and low fat content in liver after calving. J Dairy Sci 2009; 92: 1554-1566.
- 12 Holtenius K, Agenäs S, Delavaud C, Chilliard Y. Effects of feeding intensity during the dry period. Metabolic and hormonal responses. J Dairy Sci 2003; 86: 833-891.
- 13 Hoops M. Peripartaler Stoffwechsel und Morbidität bei Hochleistungskühen während eines Jahres. Dissertation Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig; 2006
- 14 Hoyer C, Grunert E, Jöchle W. Plasma glucocorticoid concentrations in calves as an indicator of stress during parturition. Am J Vet Res 1990; 51: 1882-1884.
- 15 Hüller A. Beziehungen zwischen Geburtsverlauf und Freisetzung geburtsrelevanter Hormone im peripartalen Zeitraum bei Milchkühen und Färsen sowie deren Kälbern. Dissertation Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig; 2010
- 16 Jiang H, Lucy MC, Crooker B A, Beal WE. Expression of growth hormone receptor 1A mRNA is decreased in dairy cows but not in beef cows at parturition. J Dairy Sci 2005; 88: 1370-1377.
- 17 Kratzsch J. Methodische Beiträge zur Competitiven Proteinbindungsanalyse und zum Radioimmunoassay für die Bestimmung von Cortisol und Corticosteron im Serum bzw. Plasma einiger landwirtschaftlicher Nutztiere. Dissertation Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig; 1984
- 18 Kratzsch J, Blum WF, Schenker E, Keller E, Jahreis G, Haustein B, Ventz M, Rotzsch W. Measurement of insulin-like growth factor I (IGF-1) in normal adults, patients with liver cirrhosis and acromegaly: experience with a new competitive enzyme immunoassay. Exp Clin Endocrinol 1993; 101: 144-149.
- 19 Ladewig J. Streß. In: Veterinärmedizinische Endokrinologie. 3. Aufl.. Döcke F. Hrsg. Jena-Stuttgart: Fischer; 1994: 379-397.
- 20 LeBlanc SJ, Leslie KE, Duffield TF. Metabolic predictors of displaced abomasum in dairy cattle. J Dairy Sci 2005; 88: 159-170.
- 21 Lucy MC. Regulation of ovarian follicular growth by somatotropin and insulin-like growth factors in cattle. J Dairy Sci 2000; 83: 1635-1647.
- 22 Macdonald KA, McNaughton LR, Verkerk GA, Penno JW, Burton LJ, Berry DP. A comparison of three strains of Holstein–Friesian cows grazed on pasture: growth, development, and puberty. J Dairy Sci 2007; 90: 3993-4003.
- 23 Mastorakos G, Ilias I. Maternal and fetal hypothalamic-pituitary-adrenal axes during pregnancy and postpartum. Ann NY Acad Sci 2003; 997: 136-149.
- 24 Mee JF. Prevalence and risk factors for dystocia in dairy cattle. Vet J 2008; 176: 93-101.
- 25 Meikle A, Kulcsar M, Chilliard Y, Febel H, Delavaud C, Cavestany D. Effects of parity and body condition at parturition on endocrine and reproductive parameters of the cow. Reproduction 2004; 127: 727-737.
- 26 Petersson-Wolfe CS, Leslie KE, Osborne T, McBride BW, Bagg R, Vessie G, Dick P, Duffield TF. Effect of monensin delivery method on dry matter intake, body condition score, and metabolic parameters in transition dairy cows. J Dairy Sci 2007; 90: 1870-1879.
- 27 Pushpakumara PG, Gardner NH, Reynolds CK, Beever DE. Relationships between transition period diet, metabolic parameters and fertility in lactating dairy cows. Theriogenology 2003; 60: 1165-1185.
- 28 Reist M, Erdin D, von Euw D, Tschuemperlin K, Leuenberger H, Chilliard Y, Hammon HM, Morel C, Philipona C, Zbinden Y, Kuenzi N, Blum JW. Estimation of energy balance at the individual and herd level using blood and milk traits in high-yielding dairy cows. J Dairy Sci 2002; 85: 3314-3327.
- 29 Rice LE. Dystocia-related risk factors. Vet Clin North Am Food Anim Pract 1994; 10: 53-68 (Review).
- 30 Riedl J, Brauchle U, Daffner B, Bollwein H, Stolla R, Schönreiter-Fischer S, Erhard M. Geburtsverlauf, Cortsiolspiegel und Immunoglobulin-G-Absorption beim neugeborenen Kalb. Tierärztl Umsch 2004; 59: 683-686.
- 31 Roberts AJ, Klindt J, Jenkins TG. Effects of varying energy intake and sire breed on duration of postpartum anestrus, insulin like growth factor-1, and growth hormone in mature crossbred cows. J Anim Sci 2005; 83: 1705-1714.
- 32 Rosendo O, Staples CR, McDowell LR, McMahon R, Badinga L, Martin FG, Shearer JF, Seymour WM, Wilkinson NS. Effects of biotin supplementation on peripartum performance and metabolites of Holstein cows. J Dairy Sci 2004; 87: 2535-2545.
- 33 Rossow N. Fettmobilisationssyndrom der Milchkuh. Data Service Paretz GmbH; 2003
- 34 Sander AK, Piechotta M, Schlamberger G, Bollwein H, Kaske M, Sipka A, Schuberth HJ. Ex vivo phagocytic overall performance of neutrophilic granulocytes and the relation to plasma insulin-like growth factor-I concentrations in dairy cows during the transition period. J Dairy Sci 2011; 94: 1762-1771.
- 35 Spicer L J, Vernon RK, Tucker WB, Wettemann RP, Hogue JF, Adams GD. Effects of inert fat on energy balance, plasma concentrations of hormones and reproduction in dairy cows. J Dairy Sci 1993; 76: 2664-2667.
- 36 Stenschke E, Fürll M, Stertenbrink W, Jäkel L, Krüger M. Stoffwechselstatus während der Trockenstehperiode bei Kühen mit Dislocatio abomasi post partum. In: Stoffwechselstörungen bei Wiederkäuern: Erkennen–Behandeln–Vorbeugen. Fürll M. Hrsg. Leipzig: Medizinische Tierklinik, Universität Leipzig; 2002
- 37 Velazques MA, Spicer LJ, Wathes DC. The role of endocrine insulin-like growth factor-1 (IGF-1) in female bovine reproduction. Domest Anim Endocrinol 2008; 35: 325-342.
- 38 von Vernon RG. Nutrient partitioning, lipid metabolism and relevant imbalances. In: Recent Developments and Perspectives in Bovine Medicine Keynote Lectures. Kaske M, Scholz H, Höltershinken M. Hrsg. Hannover: Hildesheimer Druck- und Verlags-GmbH; 2002: 210-223.
- 39 Wathes DC, Cheng Z, Bourne N, Taylor VJ, Coffey MP, Brotherstone S. Differences between primiparous and multiparous dairy cows in the interrelationships between metabolic traits, milk yield and body condition score in the periparturient period. Domest Anim Endocrinol 2007; 33: 203-225.
- 40 Wathes DC, Cheng Z, Fenwick MA, Fitzpatrick R, Patton J. Influence of energy balance on the somatotrophic axis and matrix metalloproteinase expression in the endometrium of the postpartum dairy cow. Reproduction 2011; 141: 269-281.
- 41 Zulu VC, Sawamukai Y, Nakada K, Kida K. Relationship among insulinlike growth factor-I, blood metabolites and postpartum ovarian function in dairy cows. J Vet Med Sci 2002; 64: 879-885.