Untersuchungen zum Einsatz pansengeschützten Niacins zur Modulierung der Muskelfaserzusammensetzung und der Verbesserung des oxidativen Stoffwechsels in der Skelettmuskulatur bei der hochleistenden Milchkuh in der Transitphase

• Antragsteller: Professor Dr. Klaus Eder
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 260518511

Hochleistende Milchkühe sind in der Phase um die Geburt und in der Hochlaktation einer hohen Stoffwechselbelastung ausgesetzt. Die exzessive Anflutung freier Fettsäuren (NEFA) in Folge des Abbaus von Körperfett führt häufig zur Überlastung der Leber und zu Störungen des Leberstoffwechsels (Fettleber, Ketose). Möglichkeiten, Freisetzung und Verbrauch von NEFA in ein Gleichgewicht zu bringen, könnten entscheidend dazu beitragen, die Stoffwechselprobleme der Hochleistungskuh zu verringern. Basierend auf eigenen Vorarbeiten an fettleibigen Ratten, Schafen und Schweinen soll in dem beantragten Projekt die Hypothese untersucht werden, dass ein hochdosierter Einsatz pansengeschützten Niacins bei der Milchkuh während der Transitphase in der Skelettmuskulatur zu einer vermehrten Bildung der langsam kontrahierenden Muskelfasern vom Typ I zu Lasten der schnell kontrahierenden Fasern vom Typ II (Muskelfaserswitching) und einer gesteigerten Kapillarisierung und Durchblutung der Skelettmuskulatur führt. Die gesteigerte Bildung der Typ I - Muskelfasern, die vorrangig Fettsäuren aus dem Blut aufnehmen und oxidativ verwerten, und eine Verbesserung der Kapillarisierung in der Skelettmuskulatur dürfte mit einer gesteigerten Aufnahme von NEFA in die Skelettmuskulatur, verringerten Plasmakonzentrationen an NEFA und einer daraus resultierenden verminderten Belastung der Leber mit NEFA verbunden sein. Infolge dessen ist mit einer Senkung des Triglyceridgehaltes und einer verminderten Bildung von Ketonkörpern in der Leber zu rechnen, was die Funktion der Leber und die Gesundheit der Kuh insgesamt günstig beeinflussen dürfte. Zur Untersuchung dieser Hypothese soll ein Versuch mit 30 hochleistenden Milchkühen durchgeführt werden, die in eine Kontrollgruppe und eine Gruppe mit hochdosierter Gabe pansengeschützten Niacins eingeteilt werden. Zur Überprüfung der erwarteten Veränderungen der Skelettmuskulatur sollen die Muskelfaserzusammensetzung (Typ I und Typ II Fasern) und die Kapillarisierung in den Bioptaten dreier verschiedener Skelettmuskeln bestimmt werden. Zum Nachweis der verbesserten Fettsäureverwertungskapazität sollen neben Schlüsselregulatoren des Muskelphänotyps und des Faserswitchings auch Gene des Fettsäurentransports und der Fettsäureoxidation auf mRNA- und Proteinebene betrachtet werden. Die Bestimmung der Konzentrationen von NEFA und ß-Hydroxybuttersäure im Blut und die Bestimmung der Triglycerid-Konzentrationen sowie die Expression von Schlüsselgenen der Ketogenese in der Leber dienen dazu, die Entlastung des Leberstoffwechsels durch die Niacinzulagen zu belegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen