Examinations of the effect of various anionic supplements on the renal excretion of macro elements and their diagnostic value with regard to the prevention of hypocalcaemic parturient paresis in dairy cows

Deckblatt-Impressum Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen Einleitung Literaturübersicht Material und Methoden Ergebnisse Diskussion Schlussfolgerungen Zusammenfassung Summary Literaturverzeichnis Anhang Danksagung SelbständigkeitserklärungTrotz jahrelanger intensiver Ursachenforschung und Suche nach Möglichkeiten der Prophylaxe gehört die hypocalcaemische Gebärparese noch immer zu den häufigsten metabolischen Störungen bei Hochleistungskühen. Die hohe Inzidenz, die damit in Verbindung zu bringenden Folgeerkrankungen sowie Beeinträchtigungen der Fruchtbarkeit und effektiven Nutzungsdauer der Tiere sind Ausdruck für die wirtschaftliche Bedeutung dieser Krankheit. Neben anderen prophylaktischen Maßnahmen hat das DCAB-Konzept (dietary-cation-anion- balance) und der damit verbundene Einsatz von sauren Salzen auch vermehrtes Interesse auf dem Gebiet der Wiederkäuerfütterung hervorgerufen. Dieses Verfahren wird zunehmend eingesetzt, die Erfahrungen sind jedoch sehr widersprüchlich. Ziel dieser Arbeit sollte sein, die Auswirkungen verschiedener Anionenergänzungen in Form von Einzelsalzen (CaCl2·2H2O; CaSO4·2H2O; CaSO4·2H2O-D10 (Körnungsgrad: 10 µm); MgCl2·6H2O; MgSO4·7H2O; NaCl; NH4Cl; (NH4)2SO4) und Salzmischungen (CaCl2·2H2O +MgSO4·7H2O; NH4Cl+CaSO4·2H2O) auf die renale Elektrolytausscheidung bei Milchkühen vergleichend darzustellen und die diagnostische Aussagekraft dieser Parameter hinsichtlich eines Einsatzes saurer Salze zu prüfen. Dazu wurden an N = 11 pansenfistulierten Rindern der Rasse Deutsche-Schwarz-Bunte x Holstein Friesian experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Alle Tiere waren weiblich, nicht tragend, nicht laktierend und hatten mindestens zwei Laktationsstadien durchlaufen. Die zu testenden Salze wurden pro Versuchsperiode über einen Zeitraum von 2 Wochen mit einer Tagesdosis von 2 Equivalenten je Tier randomisiert gemäß einem 11x11 lateinischen Quadrat zeitgleich zur Futteraufnahme intraruminal verabreicht. Von allen einbezogenen Mengenelementen im Harn ist Kalzium am besten geeignet, die Wirkung der sauren Salze und deren Einfluss auf den Säuren-Basen-Haushalt (SBH) sowie den Kalziumstoffwechsel wiederzugeben. Die engen Beziehungen zu Parametern des SBH und zur DCAB führen zu der Forderung, die renale Kalziumkonzentration zusammen mit der Netto-Säuren-Basen-Ausscheidung (NSBA) und der DCAB als Kontrollparameter der ersten Wahl einzustufen. Als Zielgröße einer optimalen Wirkung von Anionenrationen sind Kalziumkonzentrationen im Bereich von 8 bis 15 mmol/l Harn bzw. FECa von 2,5 bis 3,5% anzustreben. Die Kalium- und Phosphatkonzentrationen im Harn bleiben unter der Salzbehandlung relativ unbeeinflusst. Ein hyperphosphaturischer Effekt infolge azidotischer Belastungen wird nicht nachgewiesen. Natrium-, Magnesium- und Chloridverbindungen führen aufnahmebedingt zu einer signifikant erhöhten Ausscheidung dieser Elemente. Die Bestimmung der renalen fraktionierten Exkretion von Mengenelementen zeigt in dieser Studie keine deutlichen Vorteile im Vergleich zur renalen Mengenelementkonzentration. Das Tagesharnvolumen wird unter Einsatz von sauren Salzen geringfügig erhöht, verbleibt aber innerhalb physiologischer Bereiche. Ein zirkadianer Rhythmus kann für die Chlorid-, nicht aber für die Kalziumausscheidung nachgewiesen werden. Zugrunde liegende Einflüsse bedürfen weiterer Untersuchungen. Gemessen an den Parametern NSBA, Harn-pH und renale Kalziumkonzentration bewirken die Salze CaCl2, CaSO4-D10 und NH4Cl anhand der vorliegenden Ergebnisse die stärksten Auslenkungen. Unter Einbeziehung der Bewertungskriterien Wirksamkeit und Schmackhaftigkeit stellt sich CaSO4-D10 als saures Salz der ersten Wahl heraus.Despite years of intensive research on causes and in search of preventive methods, hypocalcaemic parturient paresis is still one of the most common metabolic disorders of highyielding dairy cows. The high incidence, follow-up diseases in connection with these disorders as well as the reduction of fertility and effective productivity have been signs for the economic significance of milk fever. Compared with other preventive measures the dietarycation-anion-balance (DCAB) and the use of anionic salts in connection with it have caused an intensified interest in dry cow feeding management. This method has gained increasing practical influence but experiences have been contradictory up till now. The objective of this study was to compare the effects of various anionic supplements in form of single salts (CaCl2·2H2O; CaSO4·2H2O; CaSO4·2H2O-D10 (degree of granulate: 10 µm); MgCl2·6H2O; MgSO4·7H2O; NaCl; NH4Cl; (NH4)2SO4) and mixed salts (CaCl2·2H2O +MgSO4·7H2O; NH4Cl+CaSO4·2H2O) on the urinary excretion of macro elements and to evaluate the diagnostic value of these elements with regard to the use of anionic salts in dairy cows. Therefore experimental examinations were carried out with N = 11 cows belonging to the breed German black pied cows x Holstein Friesian, each with a ruminal fistula. All animals were female, not pregnant, not lactating and had past at least two previous lactations. The tested salts were given in a daily dose of 2 equivalents per animal over a time span of 2 weeks per test period. The sequences were randomized according to an 11 x 11 Latin square design. The salts were administered directly into the rumen during feeding time. Among all included macro elements in the urine, calcium is best to show the effects of anionic salts and their influence on acid-base-balance (ABB) as well as on calcium metabolism. The close relations to parameters of ABB and to DCAB claim the classification of the urinary concentration of calcium in connection with net-acid-base-excretion (NABE) and DCAB as top monitoring parameter. A concentration of calcium in urine from 8 to 15 mmol/l as well as a renal fractional excretion of calcium from 2.5 to 3.5% can be seen as dimensions with optimal effects when using anionic rations. The concentrations of potassium and phosphate in the urine were relatively stable during the treatment with salts. Hyperphosphaturia as a result of acidogenic conditions does not occur.Compounds formed out of sodium, magnesium and chloride lead to a significantly increased urinary excretion of these elements depending on the ingestion. In this study the determination of the renal fractional excretion of macro elements does not offer any clear advantages compared to the determination of the urinary concentration of macro elements. The 24-hour quantity of urine was slightly increased during the use of anionic salts but remains within physiological limits. A certain rhythm depending on the time of a day can be proved for the renal excretion of chloride but not for the renal excretion of calcium. Further studies of underlying influences seem to be necessary here. Referring to the results at hand the salts CaCl2, CaSO4-D10 and NH4Cl show the strongest reactions to the parameters NABE, urinary-pH and renal concentration of calcium. Including criteria like effectiveness and palatability CaSO4-D10 presents itself as top anionic salt