Spurenelemente in der Fütterung von Milchkühen – neues Wissen für die TA-Praxis

29.03.2024 -Spurenelemente kommen zwar nur in geringen Konzentrationen im Körper von Milchrindern vor, haben aber bedeutende physiologische Funktionen. Sowohl eine Über-, als auch eine Unterversorgung führen schnell zu Gesundheitsschäden. Geringe Abweichungen kann die Kuh Dank der Homöostase gut ausgleichen. Das bedeutet jedoch auch, dass die Diagnose einer Unter- beziehungsweise Überversorgung recht schwer ist, da Blutwerte nur sehr bedingt aussagekräftig sind. 

Die tierärztliche Tierernährerin, Eva-Maria Saliu, FU Berlin, diskutiert in ihrem Beitrag, auf der AVA-Rindertagung in Herrieden am 11.+12. April, wichtige Spurenelemente und belegt den aktuellen Wissensstand. Denn gerade in der „Spurenelementdiskussion“ müssen einer Reihe von „Fake-Infos“ wissenschaftliche Fakten entgegengesetzt werden.

Drei Wochen nach der Kalbung zeigen Milchkühe eine negative Zinkbalance, die aber im übrigen Laktationszyklus stets positiv war. Spurenelementmangel kann z.B. auftreten, wenn die unzureichende Aufnahme über die Tagesration führt. Auch die intermediäre Verfügbarkeit und die chemische Bindung haben Einfluss auf die Absorbierbarkeit und auf die intermediäre Verfügbarkeit. In der Hochleistung, bei Krankheiten und Verletzungen, Beimengungen antinutritiver Substanzen, steigt normalerweise der Spurenelementbedarf, was zum Mangel führt, wenn dies bei der Fütterung nicht beachtet wird. Blut- oder Haarproben haben nur eine geringe Aussagekraft, da die Homöostase den Gehalt im Blut lange aufrechterhält. Eine sicherere Diagnostik bietet im Grunde genommen nur die Futtermittel- und Rationsanalyse. 

Milchviehbetreuende Tierarztpraxen müssen auch in der Lage sein, in Zusammenarbeit mit der Futterberatung, über den Mineral- und Spurenelementzustand der anvertrauten Tiere entsprechend Kenntnis zu haben.

Anorganische und organische Spurenelement-Verbindungen

Chemische Bindungen spielen eine wichtige Rolle bei der Absorption von Spurenelementen. Anorganische Spurenelementverbindungen werden i.d.R. nur über die Absorptionsmechanismen, die für das entsprechende Spurenelement im Magen-Darm-Trakt vorliegen, absorbiert. Organische Verbindungen, bei denen das Spurenelement an eine Aminosäure oder an Hefen gebunden ist, können dagegen zusätzlich auch über die Aminosäurentransporter absorbiert werden. Beim Vergleich zwischen sulfat- und chloridgebundenen Kupfer, Zink und Mangan konnte bei letzterem eine Verbesserung der scheinbaren NDF-Gesamtverdaulichkeit, ein Anstieg der Milchleistung und eine geringere Buttersäurekonzentration im Pansen nachgewiesen werden .Erhalten Milchkühe organische Spurenelementverbindungen, kann eine „bessere Gesundheit“ nach der Kalbung, zum Beispiel durch die geringere Konzentrationen der inflammatorischen Biomarker, und die Inzidenz von Lahmheiten und Stoffwechselproblemen, vorausgesagt werden. Bei Färsen  konnte durch die Fütterung organischer Spurenelementquellen in der Trockenstehphase die Krankheitsinzidenz bei deren Kälbern reduziert werden.

Eisen 

Obwohl Kupfer für die Oxidation von Eisen im Blut essenziell ist, beeinflussen sich die Kupfer- und Eisenabsorptionsmechanismen im Darm gegenseitig negativ und somit kann paradoxerweise sowohl ein Kupfermangel als auch ein Kupferüberschuss zu einem Eisenmangel führen. Ein hoher Eisenbedarf besteht vor allem bei Wachstum, Trächtigkeit oder nach Verletzungen mit Blutverlusten. Ein Mangel ist vor allem bei jungen Säugetieren zu erwarten, da die Milch generell arm an Eisen ist. 

Zink

Die Zink-Absorption im Dünndarm ist abhängig vom Versorgungsgrad. Da es von der apikalen zur basolateralen Membran über Metallothionein transportiert wird, wirken weitere Spurenelemente (Cu, Mn), die ebenfalls an Metallothionein binden, antagonistisch (sekundärer Mangel). Zink bildet mit Kalzium und Phytinsäure schwerlösliche Komplexe, wodurch die Absorption ebenfalls verringert wird (sekundärer Mangel). Zink ist zwar nicht sehr toxisch, ein Überschuss ist dennoch kritisch, da er das Auftreten von Antibiotikaresistenzen fördert und eine Umweltbelastung darstellt 

Kupfer

Kupfer ist an der Mobilisation und Verwertung von Eisen aus seinen Speicherorten beteiligt. Eine hohe Zufuhr an Zink und Mangan reduziert die Absorption im Darm, da diese Spurenelemente mit Kupfer um die Bindung an Metallothionein konkurrieren. Molybdän und Schwefel bilden mit Kupfer Komplexe (Thiomolybdate), wodurch die Kupferabsorption und die intermediäre Verfügbarkeit ebenfalls verringert werden. Eine hohe Kalziumkonzentration im Futter kann ebenfalls die Kupferabsorption reduzieren. Gerade bei hohen Konzentrationen an Molybdän und Schwefel kommt es bei Wiederkäuern häufig zu einem sekundären Kupfermangel. Die adäquate Kupferversorgung ist vor allem bei Muttertieren von großer Bedeutung, da die Kupferspeicher der Föten gefüllt werden müssen, um die kupferarme Ernährung über die Milch während der Säugephase gut zu überstehen. 

Mangan

Mangan ist wichtig für die Synthese von Mucopolysacchariden, Proteinen, Cholesterol und Fetten und dient als Cofaktor bei der Phosphorylierung. Ein primärer Mangel entsteht, wenn Futterpflanzen auf manganarmen Böden erzeugt werden (Sand, Moor) oder Kalkdüngung eingesetzt wird. Durch die verringerte Synthese von Mucopolysacchariden und Glycoproteinen reduziert sich die Schleimbildung bei erhöhter Chondrogenese und Entmineralisierung der Knochen. Folgen sind Wachstumseinbußen, Störungen des Zentralnervensystems (letale Lähmungen, Neugeborenenataxie und Zungenschlagen von Kälbern), reduzierte Reproduktionsleistung und einer gestörten Blutgerinnung. Ein Manganüberschuss führt zur Dysbiose im Pansen. 

Jod

Jod unterliegt nur gering der homöstatischen Kontrolle und entsprechend sind Blutwerte, im Gegensatz zu den meisten anderen Spurenelementen, aussagekräftig, um die Versorgung einzuschätzen. 

Selen

Bei Selen ist die Spanne zwischen bedarfsdeckend und toxisch sehr eng. Da Selen kaum homöostatisch reguliert wird, gehört es zu den wenigen Spurenelementen, bei denen die Blutanalyse aussagekräftig hinsichtlich der Versorgung ist. Da der Selengehalt in den Böden stark schwankt ist die standortspezifische Selenergänzung wichtig. 

Molybdän

Molybdän ist als Cofaktor von Enzymen wichtig. Da Molybdän mit Schwefel und Kupfer Komplexe bilden kann, kann es zu einem sekundärem Kupfermangel kommen. Dies tritt vor allem bei geringem kupfergehalt in der Futterration auf. Es zeigen sich schwere Diarrhoe gefolgt von Körpermassenverlust, Anämie, Steifheit und Abfall der Milchleistung. 

Cobalt

Cobaltmangel ist selten, da Kobalt normalerweise in Mineralfuttermitteln für Wiederkäuer enthalten ist. Bei reduzierter Futteraufnahme und verminderte Gluconeogenese (Fettleber) kommt es zur chronischen Auszehrung. Diagnostiziert wird ein Kobaltmangel über reduzierte Vitamin-B12-Konzentration im Blut und einen Anstieg der Methylmalonsäure im Harn. 

(Auszüge aus der Vortragszusammenfassung von Dr. Eva-Maria Saliu, Berlin, auf der AVA-Rindertagung 2024)

In diesem Beitrag wurden einzelne „Spurenelement-Fakten“, die für Tierärzte wichtig sind, lediglich „angerissen“, die im Vortrag der „tierärztlichen Tierernährungsfachfrau“ ausgiebig besprochen und diskutiert werden.

Hier Infos zur AVA-Tagung und das vollständige Tagungsprogramm  Den Tagungsflyer zum Weitermailen finden Sie hier