Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Experimentelle Untersuchungen zur Eignung der [gamma]-Glutamyltransferase-Aktivität im Blut von Kälbern zur Überprüfung der Kolostrumversorgung

Werner, Andrea

It was the objective of the study to examine the suitability of the activity of g-glutamyltransferase in the blood of newborn calves for the retrospective assessment of the colostral supply.   Firstly, the influence of the duration of storage on GGT-activity was checked. GGT was found to be a rather stable enzyme which could be analysed reliably even after 4 days in plasma or serum of centrifuged blood samples (< 5 % deviation from the real value). Storage can take place at room temperature. The reproducibility of consecutive measurements was high (coefficient of variance 1, 9 %).   For the determination of GGT-activity in the plasma, 21 calves received 1 h post natum (p. n.) 2 L of fresh colostrum from the dam (group I) via a nipple bottle; in 15 calves 4 L colostrums were applied 1 h p. n. using a drencher (group II). Thereafter, all calves were fed with milk replacer exclusively. A subsample of the colostrum was used after centrifugation for the determination of GGT activity (using the automatic analysis system Cobas Mira®) and for the measurement of the concentration of immunoglobulins (using Sandwich-ELISA). Blood samples were taken from the jugular vein of each calf prior to colostral administration and 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168 und 336 h p. n.. GGT activity and the concentrations of total protein, albumin and urea were analysed from plasma using the automatic analysis system. Immunoglobulin concentrations were determined solely in the serum sample taken 24 h p. n.. The maximal GGT activity was found in the plasma of all calves 12 h p. n.. A higher increase was found for calves in group II starting from 6 U/L prior to colostral transfer up to on average 2600 U/L as compared to calves in group I (maximally 1650 U/L). Already 24 h p. n., GGT activity decreased by about. 40 % in both groups; during the following days GGT activity decreased furthermore. Total protein concentration rose  in calves of group I starting from 44,0 g/L (prior to colostrum application) within 12 h by 10,7 + 4,7 g/L (mean + SD); the increase was significantly more pronounced in calves of group II (14,9 + 7,0 g/L). The concentration of total protein remained high within the first week of life. Mean GGT activity in colostral serum was  27400 U/L (minimally 9600, maximally 61200 U/L); mean concentration of immunoglobulins was 51,0 + 15,4 g/L (minimally 16,3, maximally 91,7 g/L). GGT activity and the concentration of immunoglobulins in colostral serum were found to be independent.   To characterize the kinetics of GGT absorption and elimination, 5 calves got 2 L colostrum 1 h p. n. by bottle feeder (group I), 5 calves received 4 L colostrum 1 h p. n. by drencher (group II ). After inserting a catheter into the jugular vein, 17 blood samples were taken initially in short (30 min), later in longer intervals (hours) within the first three days of life. In these samples the parameters described above were measured including immunogloblulins. Maximal GGT activity  (on average 3000 U/L) were measured in the plasma of calves from group I already after 7,2 h, in the plasma of calves from group II  (on average 2300 U/L) after 12,8 h. The sequence of the concentration of immunoglobulins and total protein was similar; in calves of group I reached maximal values 10 h p. n., calves of group II  12 h p. n..     The calculation of the GGT elimination rate by using a biexponential function revealed a fast decrease of GGT activity within 60 h p. n. (half life16,9 + 5,1 h) and thereafter a slow elimination (half life 85,8 + 19,8 h).   In conclusion, the determination of GGT activity in the plasma of calves enables only a rough estimation of colostral supply with immunoglobulins (24 h p. n.: r = 0,40); the relation between immunoglobulin- and total protein concentration was found to be better (r = 0,78). A major problem is based on the considerable interindividual variation of GGT activity in the colostrum of cows, and on the missing relation between immunoglobulin concentration and GGT activity in the colostrums. Accordingly, GGT activity varies in plasma of calves considerably. Furthermore, GGT activity in the blood of calves decreases rather fast; therefore, GGT seems to be useful as a marker for passive transfer predominantly in the first week of life.

Es war das Ziel der vorliegenden Studie, die Eignung der Aktivität der g-Glutamyltransferase im Blut von Kälbern zur retrospektiven Beurteilung von deren Kolostrumversorgung zu prüfen.   Zunächst wurde der Einfluss der Lagerungsdauer auf die Aktivität der GGT geprüft; die GGT erwies sich als ein stabiles Enzym, das mit hinreichender Genauigkeit (< 5 % Abweichung vom tatsächlichen Wert) auch nach 4 Tagen noch im Plasma und Serum abzentrifugierter Blutproben bestimmt werden kann. Die Lagerung der Proben kann bei Zimmertemperatur erfolgen. Die Reproduzierbarkeit wiederholter Messungen des Enzyms war hoch (VK für Messungen in Serie 1,9 %).   Zur Bestimmung des Aktivitätsverlaufs im Plasma von Kälbern erhielten 21 Kälber 1 h post natum (p. n.) 2 Liter frisches Kolostrum des Muttertieres (Gruppe I) über eine Nuckelflasche; 15 Kälbern wurden 4 L Kolostrum 1 h p. n. mit einem Kurzdrencher verabreicht (Gruppe II). Anschließend erhielten alle Kälber ausschließlich Milchaustauschertränke. In einer repräsentativen Teilprobe des Kolostrums wurde nach der Zentrifugation die Aktivität der GGT (mittels Analysenautomat Cobas Mira®) sowie die Konzentration der Immunglobuline (mittels Sandwich-ELISA) bestimmt. Blutproben wurden jedem Kalb vor der Kolostrumverabreichung sowie 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168 und 336 h p. n. aus der V. jugularis entnommen. Es wurden jeweils die Aktivität der GGT sowie die Konzentrationen von Gesamteiweiss, Albumin und Harnstoff mittels Analysenautomat im Plasma gemessen; die Konzentration der Immunglobuline wurde nur in der Serumprobe ermittelt, die 24 h p. n. entnommen worden war. Die maximale Aktivität der GGT im Plasma wurde bei allen Kälbern 12 h p. n. gemessen; bei Kälbern der Gruppe II  wurde – ausgehend von 6 U/L präkolostral – ein signifikant signifikant stärkerer Anstieg (auf im Mittel 2600 U/L) gemessen als bei Kälbern der Gruppe I (1650 U/L). Bereits 24 h p. n. wurden um ca. 40 % niedrigere Aktivitäten gemessen; innerhalb der folgenden Tage nahm die Aktivität der GGT weiter ab. Die Konzentration des Gesamteiweisses stieg bei Kälbern der Gruppe I ausgehend von 44,0 g/L innerhalb von 12 h um 10,7 + 4,7 g/L (Mittelwert + SD), bei Kälbern der Gruppe II  signifikant stärker um 14,9 + 7,0 g/L; die Konzentration des Gesamtproteins blieb innerhalb der ersten Lebenswoche konstant. Die mittlere Aktivität der GGT im Kolostralserum lag bei 27400 U/L (minimal 9600, maximal 61200 U/L); die mittlere Konzentration der Immunglobuline lag bei 51,0 + 15,4 g/L (minimal 16,3, maximal 91,7 g/L). Die GGT-Aktivität und die Konzentration der Immunglobuline im Kolostralserum erwiesen sich voneinander unabhängig.   Zur Charakterisierung der Resorptions- und Eliminationskinetik erhielten 5 Kälber wiederum 2 L Kolostrum 1 h p. n. per Nuckelflasche (Gruppe A), 5 weiteren Kälbern wurden 4 L Kolostrum per Drencher 1 h p. n. verabreicht (Gruppe II ). Über einen Venenverweilkatheter wurden insgesamt 17 Blutproben in zunächst kurzen (30 min), später längeren Intervallen (Stunden) innerhalb der ersten drei Lebenstage entnommen; in diesen wurden die o. a. Parameter und zusätzlich die Konzentration der Immunglobluline bestimmt. Die maximale GGT-Aktivität (im Mittel 3000 U/L) wurde im Plasma der Kälber aus Gruppe I bereits 7,2 h p. n. gemessen, im Plasma der Kälber aus Gruppe II  (im Mittel 2300 U/L) erst nach 12,8 h. Der Konzentrationsverlauf der Immunglobuline und des Gesamtproteins war ähnlich; bei Tieren der Gruppe I wurden maximale Werte 10 h p. n. erreicht, bei Kälbern der Gruppe II  12 h p. n..     Die Berechnung der Aktivität der GGT mittels biexponentieller Funktion ergab eine schnelle Abnahme der Aktivität der GGT innerhalb der ersten 60 Lebensstunden (Halbwertzeit [HWZ] 16,9 + 5,1 h) sowie eine sich anschließende langsame Abnahme (HWZ 85,8 + 19,8 h).   Zusammenfassend lässt die Messung der GGT im Plasma von Kälbern lediglich eine Abschätzung der Versorgung mit Immunglobulinen zu (24 h p. n.: r = 0,40), die Beziehung zwischen der Immunglobulin- und der Gesamteiweisskonzentration erwies sich als enger (r = 0,78). Ein wesentliches Problem stellt die erhebliche interindividuelle Varianz der GGT-Aktivität im Kolostrum bei fehlender Beziehung zur Immunglobulinkonzentration dar; entsprechend variiert auch die GGT-Aktivität im Plasma der Kälber erheblich. Zudem erfolgt der Abfall der GGT-Aktivität im Blut relativ schnell, so dass die Verwendung der GGT als praxisrelevanter Marker für die Kolostrumversorgung allenfalls innerhalb der ersten Lebenswoche sinnvoll erscheint.

Zitieren

Zitierform:

Werner, Andrea: Experimentelle Untersuchungen zur Eignung der [gamma]-Glutamyltransferase-Aktivität im Blut von Kälbern zur Überprüfung der Kolostrumversorgung. Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export