Examinations to detect the influence of methodical factors and factors
depending on the animal on the results of the intravenous glucose tolerance
test with breeding bulls
Deckblatt-Impressum
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Aufgabenstellung
Literaturübersicht
Material und Methoden
Ergebnisse
Diskussion
Schlussfolgerungen
Zusammenfassung
Summary
Literaturverzeichnis
Danksagung
SelbständigkeitserklärungAn 293 Aufzuchtbullen im Alter zwischen 9 und 20 Monaten, die alle der Rasse
Holstein-Friesian angehörten, wurden auf 2 unterschiedlichen
Besamungsstationen 480 intravenöse Glukosetoleranztests durchgeführt. Im Test,
dem eine 12 bis 21-stündige Hungerphase bei freier Wasseraufnahme
vorgeschaltet war, wurden folgende Parameter bestimmt: Basalwerte für Glukose
und Insulin (G0 und I0), maximale Glukose- bzw. Insulinkonzentration über dem
Basalspiegel (GMAX bzw. IMAX), Glukose- und Insulinflächenäquivalent (GA und
IA), Glukosehalbwertszeit (GHWZ) sowie Quotient aus Insulin- und
Glukoseflächenäquivalent (IA/GA). Das Ziel der Arbeit war neben der
Beurteilung der individuellen Streuung der Testparameter die Untersuchung der
Wirkung der Einflussfaktoren Alter, Gewicht, Körperkondition und
Untersuchungsstandort sowie die Überprüfung der Wiederholbarkeit der
Testergebnisse. Des weiteren sollten die in der Literatur erwähnten
verschiedenen Methoden zur Berechnung der Glukosehalbwertszeit verglichen
werden. In Anlehnung an die Arbeit von BURKERT (1998), der eine sehr gute
Beziehung zwischen den Parametern der Insulinantwort ermittelte, sollte
weiterhin geprüft werden, ob ein einziger Insulinmesswert zur Beschreibung der
Insulinreaktion ausreicht. In den Untersuchungen von BURKERT (1998) fielen
außerdem Bullen mit einer stark abweichenden Reaktion im ivGTT auf. Nach
solchen Tieren sollte in dieser Arbeit gezielt gesucht und die Testergebnisse
durch Wiederholungen überprüft werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit stimmen
weitgehend mit den Literaturangaben überein. Die Testergebnisse werden im
Wesentlichen durch die Altersunterschiede sowie ungleich lange Nüchternphasen
vor dem Test beeinflusst. Zwei bis drei Monate nach der Erstuntersuchung
ließen sich die Testergebnisse gut wiederholen. Zwischen allen Parametern
bestand eine signifikante Korrelation, dabei entsprach der Unterschied
zwischen den Werten der ersten und der zweiten Untersuchung bei den meisten
Parametern der altersbedingten Veränderung. Kurzfristig wurde aber nur
zwischen den Werten für GA, GHWZ sowie den Parametern der Insulinantwort der
ersten und der zweiten Untersuchung eine signifikante Beziehung festgestellt.
Die schlechtere Beziehung zwischen den Werten der kurzfristigen Wiederholung
ist durch den stärkeren Einfluss der Einzelwerte aufgrund einer relativ
geringen Stichprobe (n=20) zu erklären. Das Alter übt einen deutlichen
Einfluss auf die Testergebnisse aus. Im untersuchten Altersabschnitt stiegen
zunächst, bedingt durch die zunehmende Verfettung der Jungbullen, die
Parameter der Insulinantwort. Dementsprechend sank die basale
Glukosekonzentration und die Glukosehalbwertszeit. Dieser Verlauf setzte sich
aber in der Altersgruppe 3 (ab 15 Monate) nicht weiter fort. Es kam außerdem
zur Abnahme der Rückenfettdicke. Dieser Knick konnte auf den Testeinsatz der
Bullen für die Spermaproduktion, der ab dem Alter von etwa einem Jahr
stattfindet und eine plötzliche Belastung für die Zuchtbullen darstellt,
zurückgeführt werden. Als optimaler Untersuchungszeitpunkt wäre daher das
Alter von ca. 12 Monaten, kurz vor dem Testeinsatz der Aufzuchtbullen zu
empfehlen. Die Lebendmasse und die Rückenfettdicken beeinflussen nur
altersbedingt die Testergebnisse. Innerhalb eines engen Altersabschnittes
besteht zwischen diesen Faktoren und den Testparametern keine signifikante
Korrelation. Der Stationseinfluss ist in erster Linie durch die Haltungs- und
Fütterungsunterschiede bedingt, was auf die große Bedeutung von
standardisierten Untersuchungsbedingungen hinweist. Beim Vergleich der
Methoden zur Berechnung der Glukosehalbwertszeit zeigte die Methode nach
KANEKO (1997) die beste Übereinstimmung mit den meisten Literaturangaben und
wäre somit als Standardmethode vorzuschlagen. Es wurden, ebenfalls wie bei
BURKERT (1998), in dieser Arbeit mehrere Tiere mit sehr schwachen,
diabetesartigen oder ungewöhnlich starken Insulinantworten und dementsprechend
veränderten Glukosehalbwertszeiten festgestellt. Bei einigen der aufgefallenen
Bullen ließ sich dieses Testverhalten wiederholt nachweisen, was dafür
spricht, dass es tatsächlich Bullen mit einem von der Norm stark abweichendem
Stoffwechsel gibt. Bei den meisten Tieren sind diese Abweichungen aber auf
einmalige unbekannte Einflussfaktoren zurückzuführen. Zwischen den Parametern
der Insulinantwort wurde auch in dieser Arbeit eine sehr hohe Korrelation
festgestellt. Um den Aufwand zur Beschreibung der Insulinreaktion auf eine
einzige Messung zu reduzieren, wurde die Beziehung der Insulinkonzentrationen
zu den einzelnen Entnahmezeitpunkten zu den Parametern der Insulinantwort
beurteilt. Dabei hatten die Insulinkonzentrationen zwischen der 14. und der
35. Minute Korrelationen über 0,9 zum IA. Da mit Abstand die meisten
Insulinpeaks auf die 14. Minute p. inj. fallen, wäre die Insulinkonzentration
zu diesem Zeitpunkt als ein Parameter zu Beschreibung der Insulinreaktion zu
empfehlen.480 intravenous glucose tolerance tests (ivGTT) have been carried out on 293
Holstein Friesian bulls aged from 9 20 month in two different artificial
insemination centres. Following parameters were determined, while all bulls
had a 12 21 hours diet by free choose of water intake: the basal glucose and
insulin concentration (G0 and I0), the maximum concentration of glucose and
insulin above the basal level (GMAX and IMAX), the glucose and insulin area
equivalent (GA and IA), half life of glucose (GHWZ) as well as the quotient of
insulin and glucose area equivalent (IA/GA). The aim of the study was to
assess the individual different regulation of testet parameters, the effect of
factors like age, weight, condition and location and repeatability of the
results. Furthermore, in literature described different methods to calculate
half time of glucose should have been compared. Following Burkert (1998), who
showed an interrelation between parameters of insulin reaction, this study
should investigate, whether only one insulin parameter is enough to assess the
insulin reaction. BURKERT (1998) showed in his study bulls with very different
reaction of ivGTT. These special animals were picked out and the results were
examined by repetition of the test. The results are largely common with
literature references, well recapitulate and fundamental influenced by age and
different times without feeding. Significant correlations exist between all
parameters, the differences based on variable ages. 2 to 3 months after the
first examination all results were repeatable. A significant correlation
between all parameters existed. Thereby the difference between the values of
the first and the second study in matched the majority of parameters due to
the age. A significant relation between GA, GHWZ and parameters of insulin
reaction is in the first and second study for a short period. Reason for the
negative correlation between the values of short-dated repetition is the
number of probes (n=20) and the strong influence of the single values. The age
has great influence of the results. Based on the higher fat substance of young
bulls the parameters of insulin reaction grew up, corresponding to
concentration of glucose and half-value time of glucose decreases. This
phenomenon stopped in age-group 3 (over 15 month), even more the back fat
thickness declined. This crease could lead back on the test application of the
bulls for the sperm production which takes place from the age of approximately
one year and represents a sudden load for the breeding bulls. Based on these
results the best examination point would be an age with 12 month, before the
bulls start with the sperm production. Weight and back fat thickness influence
the test results only due to old age. There is no significant correlation
between these factors and test parameters within a close period of age. The
influence of station is mostly caused by different feeding and husbandry.
Therefore it is very important to create standards for examination. The method
from KANEKO (1997) to measure the half-value time of glucose shows the best
agreements with literature, so this is the best propose for the standard
method. It was also examined (also see BURKERT 1998) that there are bulls with
very low or very high insulin response corresponding to changed half-value
time of glucose. In some cases it was possible to repeat these results a
second time, which means that there are bulls with a very divergent
metabolism, but mostly the deviation, was inspired by unknown factors. The
study showed a high correlation between parameters of insulin response. To
reduce the work to describe the insulin reaction with only one measurement; we
assessed the relationship between insulin concentration and moment of taking
the probe as well as parameters of insulin response. All insulin
concentrations had correlation over 0.9 to IA. Because most of the Insulin
peaks fall on the 14th minute p. inj., the insulin concentration at this
moment would be recommended as a parameter for the description of the insulin
reaction
