Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zu möglichen Schadwirkungen einer Kontamination von Grundfutter mit getrocknetem Sumpfschachtelhalm (Equisetum palustre) bei Wiederkäuern und Ponys

Hünsche, Anna Katharina

Reclamation measures (i. a. extensive cultivation, increase of groundwater level) for the conversion of wet grassland sections into nature reserves resulted in the spread of marsh horsetail (Equisetum palustre, EP) in several regions in Northern Germany. Available scientific information about the adverse effects of this plant is controversial. Thus, the aim of the present study was to characterise harmful effects of an experimental implementation of the diet with dried marsh horsetail in cattle, sheep and ponies. Material and methods Investigations were conducted on three healthy sheep (two Leine sheep, one Merino Schwarzkopf sheep), ponies (two Shetland ponies, one German Riding Pony) and two cows (both German Holstein cow A: 1st lactation/7th month of lactation, cow E: 2nd lactation/9th month of lactation). During the first trial (without EP), the individual basal values (feed-, water intake, parameters in faeces, blood, urine, milk, body weight) were acquired, i.e. the animals were used as their own controls. Each species was fed on common feedstuffs (sheep: hay/concentrate, ponies: hay/”mash”/minerals/vitamins, cows: TMR/ hay). The EP was collected in the summer of 2008 and 2009 in the nature reserve “Asseler Sand” in the district of Stade. The material was harvested and sorted by hand and dried indoors. This dried plant material was ground (sheep, ponies) or chopped (cows) and mixed with the other feed components. Based on the total dry matter (DM) intake per animal and day the ration was replaced by an increasing amount of EP. In the last trial of the ponies the amount of EP in the ration was increased to 22.6 %. A lower dose was chosen for the cows due to the refusal of ration with 5 % EP. The amount of EP (as dried mass) in percent of the total DM intake was:                                                          - sheep: 0, 5, 10                                                          - ponies: 0, 5, 10, 2.64                                                          - cows: 0, 5, 2.5, 1.25, 1.75 According to literature the alkaloid palustrine (120 - 221 mg/kg DM) is responsible for the toxic effects in ruminants which was analysed by HPLC/MS. The general health status of each animal was evaluated daily and the volume and individual DM content in the faeces were analysed each day. Furthermore, pooled samples of the faeces were collected in which various parameters (pH, ash content for calculating of digestibility of organic matter) were analysed. In the faeces of the cows the individual DM and pH were determined each day. Samples of blood, urine, rumen fluid and milk were screened for changes caused by the intake of EP. Thiaminase in the EP is known to be the pathogenic factor for ponies. Therefore, the vitamin B1 content of the blood was surveyed. The ruminants were also used for a pathological and histological examination at the end of the trials (after several weeks of exposure to EP). Results The intake of EP resulted in a reduced feed intake (FI) of the sheep and cows (sheep: FI reduced by 29.7 % when they were fed 10 % of EP compared to the trial without EP in the ration; cows: FI reduced by 66.8 % when they were fed 5 % of EP). The FI of the ponies showed no effect in spite of the high ingestion of 22.6 % of EP. The intake of rations containing 5 - 10 % of EP (EP-intake: 108 - 155 g DM /100 kg BW/day) by the sheep resulted in a significant reduction of the DM content with lower pH. The intake of rations containing 5 % of EP (EP-intake: 34.7 g DM /100 kg BW/day) by the cows was unexpectedly sufficient to cause pasty faeces on the first day of EP intake. The results of blood analysis (haematological and haematochemical parameters) lay mostly within the species-specific reference ranges even after prolonged exposure to the ration containing EP. Isolated deviations could not be explicitly traced back to the intake of EP. It is noteworthy that the vitamin B1 content of the blood of the ponies revealed at no time a lowering influence of EP, even after two months of intake of rations with amounts of EP between 5 - 22.6 %. The results of the analysis of the rumen fluid (shift in fatty acid composition) and the milk yield led to the conclusion that the inanition was causal to the changes. Due to the analysis of milk colour - against various references from literature - no deviations in the blue region were detected. During the necropsy of the ruminants a catarrhalic, partly hemorrhagic enteritis was found (end of the trials; sheep: 10 % EP; cows: 1.50 - 2.0 % EP). Conclusion In the present study, offering EP in the ration resulted in a reduced feed intake of the ruminants, however the feed intake of the ponies (rations with 22.6 % EP = 346 g DM EP/100 kg BW/day) remained constant. The clinical symptoms described in literature previously could not be confirmed in the present study with the ponies. The intake of rations with 5 % of EP (EP-intake: cows: 34.7 g DM/100 kg BW/day, sheep: 108 g DM/100 kg BW/day) resulted in diarrhea only. During the trials over several weeks with EP, no changes of the parameters in blood were observed, which could be explicitly traced back to the intake of EP. With regard to the possible effect of the thiaminase in the EP, the vitamin B1 levels in the blood revealed no deviation of EP. Furthermore, no bluish discoloration of the milk was detected. Necropsy findings (catarrhalic, partly hemorrhagic enteritis) in the intestinal tract of the ruminants in relation with the diarrhea seem to be the consequence of EP-intake.

Die Umwandlung von Feuchtgrünlandflächen in Naturschutzgebiete hatte durch Renaturierungsmaßnahmen (u.a. extensive Bewirtschaftung, Wiederanhebung der Grundwasserstände) die Ausbreitung des Sumpfschachtelhalms (Equisetum palustre, SSH) in einigen Regionen Norddeutschlands zur Folge. Die bisher vorhandenen wissenschaftlichen Informationen zu möglichen Schadwirkungen dieser Pflanze sind insgesamt sehr widersprüchlich. Vor diesem Hintergrund zielte die vorliegende Studie auf eine nähere Charakterisierung möglicher Schadwirkungen einer experimentellen Belastung der Ration mit getrocknetem Sumpfschachtelhalm bei Rindern, Schafen und Ponys. Material und Methoden Für die Untersuchungen standen je drei klinisch gesunde Schafe (zwei Leineschafe, ein Merino-Schwarzkopfschaf), Ponys (zwei Shetlandponys, ein Deutsches Reitpony) und zwei Kühe (beide Deutsche Holstein, 1. Laktation/7. Laktationsmonat bzw. 2. Laktation/9. Laktationsmonat) zur Verfügung. In der ersten Versuchsphase (ohne SSH) wurden die individuellen Basalwerte (Futter-, Wasseraufnahme, Kot-, Blut-, Harn-, Milchparameter, Körpermasse) erfasst, d.h. die Tiere dienten gleichzeitig auch als Kontrolle. Für die jeweilige Tierart stellten praxisübliche Futtermittel (Schafe: Heu/Ergänzungsfuttermittel; Ponys: Heu/„Mash“/vitaminiertes Ergänzungsfuttermittel; Kühe: TMR/Heu) die Basis der Rationen dar. Im Naturschutzgebiet „Asseler Sand“ im Landkreis Stade wurde in den Sommermonaten der Jahre 2008 und 2009 das SSH-Material von Hand geerntet und sortiert. Es schloss sich eine „Unter-Dach-Trocknung“ (in einem Stallgebäude mit Ventilator) an. Dieses getrocknete Pflanzenmaterial kam dann gemahlen (Schafe, Ponys) bzw. gehäckselt (Kühe) zum Einsatz. Ausgehend von der insgesamt aufgenommenen Menge an Trockensubstanz pro Tier und Tag wurden steigende Anteile der Ration durch SSH ersetzt. Bei den Ponys konnte in der letzten Versuchsphase der SSH-Anteil in der Ration auf 22,6 % erhöht werden. Aufgrund der stark reduzierten Futteraufnahme bei Rationen mit 5 % SSH musste bei den Kühen in den anschließenden Versuchsphasen eine Reduktion des SSH-Anteils vorgenommen werden. Der prozentuale Anteil des SSH (als Trockenmasse) an der Gesamt-TS-Aufnahme (%) betrug: - Schafe: 0, 5, 10 - Ponys: 0; 5; 10; 2,64 - Kühe: 0; 5; 2,5; 1,25; 1,75 Das laut Literatur für die toxische Wirkung bei Wiederkäuern verantwortliche Alkaloid Palustrin konnte mittels der HPLC/MS-Kopplung im eingesetzten SSH (120 - 221 mg Palustrin/kg TS) nachgewiesen werden. Täglich wurde der Allgemeinzustand aller Tiere beurteilt und die abgesetzte Menge sowie der TS-Gehalt im Kot bestimmt. Darüber hinaus wurden in den Kotsammelproben diverse Parameter (pH-Wert, Ra-Gehalt: zur Kalkulation der Verdaulichkeit der organischen Substanz) analysiert. Im Rahmen der qualitativen Koterfassung bei den Kühen konnten täglich TS- und pH-Werte ermittelt werden. Untersuchungen im Blut, Harn, Pansensaft und in der Milch sollten Aufschluss über mögliche nachteilige Auswirkungen der SSH-Aufnahme geben. Die Wirkung der Thiaminase, welche bei Pferden als krankheitsauslösender Faktor des SSH gilt, sollte mittels Bestimmung des Vitamin B1-Gehaltes im Blut der Ponys überprüft werden. Zusätzlich wurden am Versuchsende (d.h. nach mehrwöchiger SSH-Exposition) bei den Wiederkäuern pathologisch-anatomische und -histologische Untersuchungen durchgeführt. Ergebnisse Die SSH-Aufnahme führte bei den Schafen und Kühen zur einer Reduktion der Futteraufnahme (Schafe: Reduktion der TS-Aufnahme um 29,7 % bei Angebot von 10 % SSH im Vergleich zur Versuchsphase ohne SSH; Kühe: Reduktion um 66,8 % bei Angebot von 5 % SSH). Bei den Ponys hingegen führte selbst eine Belastung der Ration mit > 20 % SSH zu keiner Reduktion in der Futteraufnahme. Nach Aufnahme von Rationen mit 5 – 10 % SSH (108 – 155 g TS SSH/100 kg KM/Tag) konnte bei den Schafen ein signifikant reduzierter TS-Gehalt im Kot mit tendenziell niedrigeren pH-Werten festgestellt werden. Die erstmalige Aufnahme einer Ration mit 5 % SSH (34,7 g TS /100 kg KM/Tag) war ausreichend, um bei den Kühen noch am gleichen Tag eine dünnbreiige Kotkonsistenz auszulösen. Die Ergebnisse der Blutuntersuchung (Blutbild, hämatochemische Blutparameter) blieben auch bei längerer Belastung der Ration mit SSH größtenteils innerhalb der tierartspezifischen Referenzbereiche. Vereinzelt vorkommende Abweichungen ließen sich nicht explizit auf die Aufnahme des SSH zurückführen. Hervorzuheben ist, dass der Vitamin B1-Gehalt im Blut der Ponys stets im Normbereich blieb, und zwar selbst nach zweimonatiger Aufnahme von Rationen mit SSH-Anteilen zwischen 5 und  22,6 %. Die Resultate der Pansensaftuntersuchungen (Verschiebungen im Fettsäuremuster) sowie die abnehmende Milchleistung ließen den Schluss zu, dass die niedrige Futteraufnahme für die Veränderungen ursächlich war. Bei der Analyse der Milchfarbe konnten entgegen diverser Literaturhinweise keine Abweichungen in den blauen Farbbereich festgestellt werden. In der Sektion der Wiederkäuer konnte eine katarrhalische, teils hämorrhagische Enteritis nachgewiesen werden, nachdem zum Versuchsende die Rationen mit 10 % SSH (Schafe) bzw. 1,50 – 2,0% SSH (Kühe) belastet waren. Schlussfolgerung In der vorliegenden Studie reagierten die Wiederkäuer bei Angebot von SSH in der Ration mit einer Reduktion der Futteraufnahme, dagegen nahmen die Ponys auch Rationen mit 22,6 % SSH (SSH-Aufnahme: 346 g TS/100 kg KM/Tag) ohne Probleme auf. Die bisher in der Literatur beschriebenen Gesundheitsstörungen konnten bei den Ponys nicht bestätigt werden. Nach der Aufnahme einer Ration mit ≥ 5 % SSH (SSH-Aufnahme: Kühe: 34,7 g TS /100 kg KM/Tag bzw. Schafe: 108 g TS/100 kg KM/Tag) zeigten die Wiederkäuer lediglich eine Diarrhoe. Im Verlauf der mehrwöchigen Exposition mit SSH konnten bzgl. diverser untersuchter Blutparameter keine Veränderungen festgestellt werden, die spezifisch auf die Wirkung des SSH zurückzuführen waren. Im Hinblick auf mögliche Effekte einer Thiaminase im SSH ließen die Vitamin B1-Gehalte im Blut der Ponys keinen derartigen Einfluss erkennen. Des Weiteren konnte eine Blaufärbung der Milch nicht nachgewiesen werden. Die Sektionsergebnisse (katarrhalische, teils hämorrhagische Enteritis) für den Intestinaltrakt der Wiederkäuer stehen mit hoher Wahrscheinlichkeit im Zusammenhang mit dem klinischen Bild der Diarrhoe als Reaktion auf die SSH-Aufnahme.

Zitieren

Zitierform:

Hünsche, Anna Katharina: Untersuchungen zu möglichen Schadwirkungen einer Kontamination von Grundfutter mit getrocknetem Sumpfschachtelhalm (Equisetum palustre) bei Wiederkäuern und Ponys. Hannover 2010. Tierärztliche Hochschule.

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export