Konsequenzen für die Prophylaxe der Urolithiasis bei Mastbullen

Der Einsatz von Konzentraten mit hohen P- und niedrigen Ca-Gehalten in der intensiven Rindermast bedingt eine unausgewogene Mengenelementversorgung mit einem engen Ca/P-Verhältnis in der Ration, das die Harnsteinbildung begünstigt (BUSHMAN et al. 1965a, b; MUNAKATA et al. 1974b; AHMED et al. 1989). Eine Reduktion des P-Gehaltes in der Ration ist oftmals aufgrund des Einsatzes betriebseigener Futtermittel bzw. unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit nicht möglich, so dass die Entwicklung bzw. Prüfung anderer prophylaktische Maßnahmen von Interesse ist.

Eine Erhöhung des Rohfasergehaltes zeigte in diesen Untersuchungen keinen entscheidenden Einfluss auf die renale P-Exkretion, diese wies vielmehr extreme tierindividuelle Unterschiede auf, unabhängig von der Rationsgestaltung. Obwohl die renale P-Exkretion von Bulle A infolge der Fütterung einer rohfaserreichen Ration (24 % Rfa in der TS) geringer war als bei knapper Rohfaserversorgung, schied dieses Tier auch unter diesen Bedingungen mehr Phosphor über den Harn aus als die anderen beiden Bullen, und die P-Konzentration im Harn lag weiterhin über dem für die Harnsteinbildung kritischen Schwellenwert (s. Kapitel 5.2.3.2).

Die Ursache dieses Phänomens konnte nicht geklärt werden, möglicherweise handelt es sich um eine genetisch bedingte Variation der P-Ausscheidung, die bereits bei Schafen bewiesen wurde und für die auch bei Rindern bereits einige Hinweise (s. Kapitel 5.2.3.5) vorliegen. Für diesen Erklärungsansatz spricht, dass in anderen Untersuchungen bzw. in der Praxis i. d. R.

nur ein geringer Anteil der Tiere, trotz identischer Fütterungsbedingungen, von einer Urolithiasis betroffen ist. Sollte sich dieser Erklärungsansatz durch weiterführende Untersuchungen bestätigen, sind züchterische Maßnahmen im Hinblick auf eine niedrige renale P-Exkretion gerade bei Mastrindern in Erwägung zu ziehen.

Aufgrund der gewonnen Erkenntnisse und der Auswertung der Literatur lassen sich folgende diätetische Maßnahmen als Empfehlungen für die Praxis formulieren, wenn in einem Betrieb vermehrt Urolithiasisfälle auftreten:

Zunächst sollte die Ration hinsichtlich einer bedarfsgerechten P-Versorgung überprüft und gegebenenfalls angepasst werden, um die Ausscheidung von P-Überschüssen zu minimieren.

Gleiches gilt für die Versorgung mit Magnesium und Protein, da beide (bzw. aus Protein

DISKUSSION

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abgespaltenes Ammonium) Bestandteile von Struvit darstellen, und ein Eiweißüberschuss zudem zu einer Alkalisierung des Harnes und somit einer geförderten Struvitausfällung beiträgt.

Die Calciumversorgung sollte nicht zu knapp bemessen sein, um ein weites Ca/P-Verhältnis in der Ration zu erreichen, und Tränkwasser sollte stets ad libitum zur Verfügung stehen.

Eine Erhöhung des Rohfasergehaltes in der Ration in einem praxisrelevanten Rahmen erscheint in Bezug auf die Urolithiasis-Prophylaxe nicht empfehlenswert (s. o.), dennoch sollte durch eine ausreichende Rohfaserversorgung die Entstehung von Acidosen grundsätzlich vermieden werden.

Eine sinnvolle prophylaktische Maßnahme bei einem gehäuften Auftreten von Harnsteinen in einem Betrieb stellt die Ansäuerung des Harnes durch eine CaCl₂-Zulage zur Ration dar.

Durch die hier zugelegte Menge (75 g gecoatetes CaCl₂ bzw. 1,07 Äquivalente/Bulle und Tag, entsprechend ca. 20 g/100 kg KM; etwa 0,5 % der Ration) wurde eine effektive Harnansäuerung erreicht, ohne dass die Akzeptanz der Futterration beeinträchtigt wurde.

Neben der Senkung des Harn-pH-Wertes in den sauren Bereich, die sich in diesen Untersuchungen als besonders effektiv bei dem „P-Ausscheider“ (Bulle A) zeigte, wird eine Erweiterung des Ca/P-Verhältnisses erreicht, die zu einer reduzierten P-Exkretion über die Nieren führt, möglicherweise bedingt durch eine verminderte P-Absorption im Darm.

Aufgrund der guten Verträglichkeit der gewählten Dosierung kann eine CaCl2-Zulage für den gesamten Bestand empfohlen werden, auch wenn möglicherweise nur bestimmte Tiere für eine Urolithiasis prädisponiert sind.

ZUSAMMENFASSUNG

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6 Z

USAMMENFASSUNG

VENJA ALEXANDRA TAUBE

Untersuchungen zum Phosphor-Haushalt von Mastbullen bei Variation des Rohfasergehaltes in der Ration und Einsatz von Calciumchlorid

Hintergrund der vorliegenden Untersuchungen ist die in der intensiven Rindermast nicht seltene Urolithiasis (i. d. R. bedingt durch Struvitsteine = Magnesium-Ammonium-Phosphat-Hexahydrat), deren Entstehung durch eine hohe renale P-Ausscheidung und alkalische pH-Werte im Harn begünstigt wird. Ziel dieser Studie an Mastbullen war zum einen die Untersuchung von Einflüssen der Rationsgestaltung (Fütterungsintensität) auf den P-Haushalt, insbesondere auf die renale P-Exkretion. Zum anderen sollte geprüft werden, ob und in welchem Umfang der Zusatz von gecoatetem Calciumchlorid – bei anderen Spezies zur Struvitstein-Prophylaxe verwendet – auch bei Mastrindern vergleichbare Effekte zeigt.

Mit drei Mastbullen (A, B, C; Fleischrassen-Kreuzungen, Körpermasse zu Versuchsbeginn:

270 ± 25 kg, am Versuchsende: 386 ± 31 kg) wurden fünf klassische Bilanzversuche durchgeführt. Die eingesetzten Rationen, die entsprechend dem Bedarf der Tiere mit Mineralstoffen und Vitaminen ergänzt waren, basierten auf Maissilage und Sojaextraktionsschot und entsprachen somit der praxisüblichen Rationsgestaltung. Der Rohfasergehalt variierte aufgrund unterschiedlicher Anteile an Heu und Gerste in der Ration zwischen 14,8 % und 24,0 % der TS; in zwei Bilanzphasen kam gecoatetes Calciumchlorid zum Einsatz (75 g/Tier und Tag). In fünf aufeinander folgenden Bilanzversuchen (jeweils zehn Tage Adaptation an die Ration und zehn Tage Kollektion von Harn und Kot, Entnahme von Blut- und Speichelproben am 21. Tag) wurden Einflüsse auf den Mengenelement-Stoffwechsel (scheinbare Verdaulichkeit, fäkale und renale Exkretion, Retention, Konzentration in Serum und Speichel) sowie den Säure-Basen-Haushalt (pH-Wert in Harn, Kot und Blut, Netto-Säure-Basen-Ausscheidung (NSBA) mit dem Harn) näher untersucht.

Phosphor wurde colorimetrisch bestimmt, Calcium und Magnesium mittels Atomabsorptionsspektrometrie, Natrium und Kalium flammenphotometrisch sowie Chlorid mittels Fällungstitration.

ZUSAMMENFASSUNG

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Die wesentlichen Ergebnisse dieser Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. Der Rohfasergehalt in der Ration hatte weder auf die P-Konzentration im Harn noch auf die absolute renale P-Exkretion (g P/Tier und Tag) einen signifikanten Einfluss. Die rohfaserreichste Ration (24 % der TS) bewirkte nur bei dem Tier A eine Reduktion der P-Ausscheidung mit dem Harn (–48 %), die anderen Tiere zeigten unter diesen Fütterungsbedingungen jedoch die höchste renale P-Exkretion (B: +22 %, C: +107 %).

2. Die Variationen hinsichtlich der renalen P-Exkretion zwischen den Individuen übertrafen die Einflüsse seitens der Fütterung (Rfa, CaCl2) deutlich. Bulle A, der kontinuierlich höhere scheinbare P-Verdaulichkeiten (47,5 – 57,1 %) und P-Gehalte im Serum (2,43 – 2,98 mmol/l) zeigte, schied 7 – 20 % der aufgenommen P-Menge renal aus, die beiden anderen Bullen (scheinbare P-Verdaulichkeit: 30,6 – 45,5 %, P-Konzentration im Serum:

2,18 – 2,60 mmol/l) stets weniger als 4 %. Die P-Retention und die P-Konzentration im Speichel blieben von den o. g. individuellen Unterschieden der Exkretion unbeeinflusst.

3. Der Zusatz von CaCl₂ führte zu einer Reduktion der renalen P-Ausscheidung, allerdings auf individuell unterschiedlich hohem Niveau (A: –38 %, B: –43 %, C: –69 %). Die Ca-Retention und die fäkale Ca-Exkretion waren infolge der forcierten Ca-Aufnahme erhöht. Des Weiteren wurde durch den CaCl₂-Einsatz die NSBA in den negativen Bereich verschoben, der Blut-pH-Wert vermindert und der pH-Wert des Harnes signifikant von

> 8 auf < 6,5 gesenkt. Die stärkste Acidierung zeigt der Harn von Tier A.

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass bei Variation des Rohfasergehaltes in der Ration in einem praxisrelevanten Rahmen die Höhe der renalen P-Exkretion von Mastbullen nicht signifikant beeinflusst wird. Stattdessen ist der Einfluss des Individuums von herausragender Bedeutung und deutet auf genetisch bedingte Unterschiede im P-Haushalt hin, die bei Schafen bekannt und bewiesen sind, aber denen bei Rindern bisher keine größere Beachtung, auch nicht in ihrer möglichen Bedeutung für die Struvitsteingenese, geschenkt wurde. Vermutlich sind nur die Tiere für eine Struvitsteinbildung prädisponiert, die hohe P-Mengen absorbieren und renal ausscheiden. Der Einsatz von CaCl2 dürfte bei betroffenen Tieren eine sinnvolle diätetische Maßnahme sein, mit der – neben der Erzielung eines weiteren Ca/P-Verhältnisses – durch eine Acidierung des Harnes die Konkrementbildung verhindert und evtl. sogar eine Steinauflösung erreicht werden kann. Dabei erwies sich die gewählte Dosierung (75 g/Tier und Tag, d. h. ca. 20 g/100 kg KM) als ausreichend für die Harnacidierung und verträglich.

SUMMARY

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7 S

UMMARY

VENJA ALEXANDRA TAUBE

Investigation on phosphorus metabolism in fattening bulls – effects of a varying crude fibre supply and added calcium chloride

This investigation was carried out against the background of urolithiasis, one of the disorders frequently seen in intensive cattle fattening which is often caused by struvite concrements (magnesium ammonium phosphate hexahydrate), thought to be associated with a high renal phosphorus excretion and an alkaline urine pH. Aim of this study in fattening bulls was on the one hand the investigation of possible influences of feeding intensity on the P metabolism especially renal P excretion. On the other hand the effect of coated calcium chloride – which is an established agent against struvite in other species – was also investigated in fattening bulls.

Five standard balance trials were conducted with three fattening bulls (A, B, C; beef cattle cross-bred, 270 ± 25 kg body weight at the beginning of trial, 386 ± 31 kg at the end of trial).

Rations were based on maize silage and soybean meal, supplemented with minerals and vitamins according to the animals’ requirement. Crude fibre content varied between 14.8 % and 24.0 % of DM due to varying proportions of hay and barley; in two balances coated calcium chloride was used (75g/animal and day). In five consecutive balance trials (each with ten days adaptation and ten days collection of faeces and urine, then blood and saliva samples on the 21^st day) influences on the macro mineral metabolism (apparent digestibility, faecal and renal excretion, retention, concentration in serum and saliva) were investigated, as well as on the acid-base-balance (pH-value in urine, faeces and blood, net acid base excretion (NSBA) with the urine). Phosphorus was analysed colorimetrically, calcium and magnesium by atomic absorption spectrometry, sodium and potassium by flame photometry and chloride by coulometric measurement mass analysis.

SUMMARY

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The most interesting findings of this study can be summarised as follows:

1. Crude fibre content in the ration had no significant effect either on P concentration in urine or on absolute renal P excretion (g P/animal and day). In animal A only the ration with the highest crude fibre content (24 % of DM) caused a reduction in P excretion in urine (–48 %), the other animals showed the highest renal P excretion (B: + 22 %, C: + 107 %) under these feeding conditions.

2. Variations in renal P excretion between the three individuals exceeded differences caused by feeding strategy (crude fibre, calcium chloride) significantly. Bull A, which had always highest apparent digestibilities of phosphorus (47.5 – 57.1 %) and higher P concentrations in serum (2.43 – 2.98 mmol/l), excreted 7 – 20 % of the ingested P in urine, the other bulls (apparent digestibilities of P: 30.6 – 45.5 %, P concentration in serum: 2.18 – 2.60 mmol/l) less than 4 % at all times. P retention and P concentration in saliva were not influenced by the individual differences mentioned above.

3. Addition of calcium chloride resulted in a reduction of renal P excretion, however on individually different levels (A: –38 %, B: –43 %, C: –69 %). Calcium retention and faecal calcium excretion were elevated due to the forced calcium intake. Furthermore the calcium chloride supply modified the NSBA towards the negative range, blood pH-value was reduced and pH of the urine was lowered significantly from > 8 to < 6.5. The most significant acidification was measured in animal A’s urine.

Results of this study show that variation in crude fibre content in rations – which might be practised under conventional feeding conditions in fattening bulls – does not effect the amount of renal P excretion significantly. Instead individual influence is of outstanding importance and indicates genetically based differences in P metabolism, well known and demonstrated in sheep, but of marginal advertence in cattle and without any attention paid to the genesis of struvite concrements. Presumably only those animals are disposed to struvite formation which absorb high amounts of P and excrete the P surplus via urine. The use of calcium chloride might be a useful dietetic measure in affected animals to avoid the formation of concrements and possibly dissolve them through the acidification of the urine. This would also result in an improved Ca/P ratio. The chosen dosage (75 g/animal and day, equals 20 g/100 kg bodyweight) was adequate for the acidification of the urine and poses no threat to the animals’ health.

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8 L

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Im Dokument Untersuchungen zum Phosphor-Haushalt von Mastbullen bei Variation des Rohfasergehaltes in der Ration und Einsatz von Calciumchlorid (Seite 146-174)