Influence of a dietary L-carnitine supplementation on performance, health status and energy metabolism in lactating pluriparous German Holstein cows during the transition period and an induced acute phase reaction in mid-lactation

Die Gesundheit von Milchkühen ist ein wichtiger Faktor für die ökonomische Milchproduktion. Viele, mit der Milchproduktion assoziierte Krankheiten, wie Ketose oder Mastitis sind bekannt. Es gibt zwei Herausforderungen im Leben fast jeder Milchkuh: Der Übergang von der tragenden, nicht laktierenden in die nicht-tragende, laktierende Periode und die durch Endotoxine induzierte Akute-Phase-Reaktion außerhalb der Transitphase. Beide dieser Herausforderungen stellen energieverbrauchende Prozesse dar. Milchkühe sind in ihrer Futteraufnahmekapazität und auch in ihrer Energieaufnahmekapazität – bedingt durch die empfindliche Pansenmikrobiota – eingeschränkt. Dadurch spielt die Verbesserung des Energiemetabolismus – vor allem während Perioden von Energiedefiziten – eine kritische Rolle in der Gesundheit von Milchkühen. L-Carnitin ist in den Transport aktivierter Fettsäuren durch die mitochondriale Membran involviert, wo Prozesse der Energiegewinnung, wie zum Beispiel die β-Oxidation, stattfinden. Wir unterstellten, dass eine L-Carnitin Zulage die Erholung von Milchkühen nach Energiedefiziten verbessern könnte. In dieser Studie wurde der Effekt einer dietätischen, pansengeschützten L-Carnitin Zulage (25 g pro Kuh und Tag) in 29 Milchkühen (CAR) vom Tag 42 ap bis zum Tag 126 pp untersucht. Weitere 30 Milchkühe wurden als Kontrollgruppe genutzt (CON). Futter- und Wasseraufnahme, Körpergewicht und Milchleistungen aber auch Milchinhaltsstoffe und Zellzahlen in der Milch wurden bestimmt. Blutproben wurden während der gesamten Versuchsperiode entnommen und sogar hochfrequent (0.5, 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 24, 48, 76 h) nach der Kalbung (Manuskript 1) und nach einer i.v. Injektion von 0.5 µg/kg Körpergewicht E. Coli LPS an Tag 111 pp (Manuskript 2). In diesen wurden Carnitin, seine Vorstufen und Metabolite, klinisch-chemische Parameter (NEFA, BHB, TG), Laktat, Glukose und Insulin, Blutgase, weiβe Blutkörperchen, Haptoglobin und Cortisol bestimmt. Auβerdem wurden die Kühe vor jeder Blutprobenentnahme klinisch untersucht und es wurden Ultraschalluntersuchungen der Fettgewebe vorgenommen. Die L-Carnitin Zulage in diesem Versuch steigerte die Milchleistung und den Milchfettgehalt in der frühen Laktation, reduzierte die NEFA-Konzentration im Blut kurz vor, und auch nach der Kalbung sowie nach der LPS Injektion – potentiell durch eine Effizienzsteigerung der β-Oxidation induziert. Die L-Carnitin Zulage führte an Tag 1 ap zu höheren Triacylglycerid-Konzentrationen im Blut (möglicherweise resultierend aus reduzierter Akkumulation in der Leber). Auβerdem reduzierte die L-Carnitin Zulage nach einer intravenösen LPS-Injektion die Anzahl der primären Pansenkontraktionen, einhergehend mit erhöhten Insulinkonzentrationen bei gleichen Glukosekonzentrationen im Blut von CON und CAR. Die mit der Lipomobilisation assoziierten Parameter waren stärker durch die Herausforderung der Kalbung als durch die Herausforderung des LPS beeinflusst. Der Einfluss der LPS-Injektion auf Blutleukozyten und -Kortisol war ausgeprägter und gegensätzlich zu dem Effekt der Kalbung. Die L-Carnitinzulage reduzierte die Effekte der Energiedefizite nach der Kalbung und nach LPS leicht. Diese Effekte könnten auf zellulärer (mitochondrialer) Ebene noch stärker ausgeprägt sein.