Einfluss einer laktationsinduzierten und konditionsabhängigen Mobilisierung von Körperfett auf den Steroidhormon- und Gallensäuremetabolismus hochleistender Milchkühe
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Hochleistende Milchkühe mobilisieren in der Frühlaktation vermehrt Körperfettreserven (Lipolyse), während sie in der Spätlaktation und Trockenstehzeit Fettreserven aufbauen. Kühe, die vor dem Kalben einen höheren Körperfettanteil hatten, zeigen nach der Kalbung eine verstärkte Lipolyse im Vergleich zu normal-konditionierten Kühen. Parallel zu der erhöhten Freisetzung von Lipiden aus dem Fettgewebe in den Blutkreislauf, werden gleichzeitig auch im Fettgewebe gespeicherte Substanzen freigesetzt. Somit gelangen auch lipophile Steroidhormone die im Fettgewebe gespeichert werden, bei einer Lipolyse in den Blutkreislauf. Wie aus Humanstudien bekannt, können Steroide und steroidogene Enzyme auch lokal im Fettgewebe bei Stoffwechselvorgängen relevant sein. Wie Steroide werden auch Gallensäuren aus Cholesterol gebildet, in der Leber konjugiert und in der Gallenblase gespeichert. Neben Unterstützung der Verdauung von Nahrungsfetten und fettlöslichen Vitaminen können sie als Signalmoleküle Stoffwechselprozesse, wie den Lipid- und Glucosestoffwechsel, beeinflussen. Im Rahmen des Projektes wurde der Einfluss der Körperkondition von hochleistenden Milchkühen auf den Steroidhormon- und Gallensäurestoffwechsel im Fett- und Lebergewebe während der Laktation untersucht. Es wurden zwei Gruppen von Kühen – mit hoher (HBCS; n = 19) und normaler Körperkondition (NBCS; n = 19) - verglichen. Höhere Konzentrationen an freien Fettsäuren und Ketonkörpern (beta-Hydroxybutyrat) im Blut der HBCS-Kühe, deuteten auf eine verstärkte Lipolyse sowie potenzielle Stoffwechselstörung im Vergleich zu den NBCS-Kühen hin. Neben den Steroidkonzentrationen wurden die Gallensäureprofile im Blut und im subkutanen Fettgewebe sowie die mRNA-Expression von steroidogenen Enzymen und Rezeptoren sowie Enzyme, Transporter und Rezeptoren im Gallensäurestoffwechsel in Leber und Fettgewebe zu verschiedenen Zeitpunkten um die Kalbung gemessen. Die Steroidkonzentrationen im Blut sowie im Fettgewebe waren stark von der Körperkondition der Kühe beeinflusst. Besonders bei den HBCS-Kühen kam es nach der Kalbung zu einer verstärkten Freisetzung von Androgenen und Gestagenen, außerdem war eine veränderte Enzymexpression im Fett- und Lebergewebe zu sehen. Des Weiteren wiesen HBCS-Kühe im Vergleich zu NBCS-Kühen niedrigere Gallensäurekonzentrationen im Serum und veränderte Enzym- und Rezeptorexpressionen im Fett- und Lebergewebe auf. Insgesamt zeigten die Ergebnisse, dass sowohl die Körperkondition als auch die Laktationsphase einen großen Einfluss auf den Steroid- und Gallensäure-Stoffwechsel bei Milchkühen haben.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Bile acids in serum and subcutaneous adipose tissue of dairy cows with high versus normal body condition (Gallensäuren im Blut und im subkutanen Fettgewebe bei über- und normalkonditionierten Milchkühen). 76th digital Conference of the Society of Nutrition Physiology, 8.-10.3.2022, Proceedings Soc. Nutr. Physiol 31: 82
Dicks L., Schuh K., Prehn C., Sadri H., Ghaffari M. H., Sauerwein H. & Häussler S.
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Bile acids in serum of dairy cows with high or normal body condition. 73rd Annual Meeting of EAAP, 5.-9.9.2022, Porto, Portugal, Book of Abstracts, p 705
Dicks L., Schuh K., Prehn C., Ghaffari M. H., Sadri H., Sauerwein H. & Häussler S.
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Blood and adipose tissue steroid metabolomics and mRNA expression of steroidogenic enzymes in periparturient dairy cows differing in body condition. Scientific Reports, 12(1).
Schuh, K.; Häussler, S.; Sadri, H.; Prehn, C.; Lintelmann, J.; Adamski, J.; Koch, C.; Frieten, D.; Ghaffari, M. H.; Dusel, G. & Sauerwein, H.
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Bile acids concentrations and their receptor expression in subcutaneous adipose tissue of dairy cows with high versus normal body condition. 77. Jahrestagung der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie, 7.-9.3.2023, Göttingen, Germany, Proceedings of the Society of Nutrition Physiology, Vol 32 (Vortrag, Abstr 40)
Dicks L., Schuh K., Prehn C., Ghaffari M. H., Sadri H., Sauerwein H. & Häussler S.
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Effect of over-conditioning around calving on the mRNA abundance of hepatic genes related to bile acid synthesis in dairy cows. Annual Meeting of the American Dairy Science Association, ADSA, 25.-28.6.2023, Ottawa, Ontario, Canada (Poster)
Dicks L., Ghaffari M. H., Schuh-van Graevenitz K., Murani E., Sauerwein H. & Häussler S.
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Bile acid profiles and messenger RNA expression of bile acid-related genes in the liver of dairy cows with high versus normal body condition. Journal of Dairy Science, 107(10), 8688-8708.
Dicks, Lena; Schuh-von, Graevenitz Katharina; Prehn, Cornelia; Sadri, Hassan; Ghaffari, Morteza H. & Häussler, Susanne
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Bile acid profiles and mRNA abundance of bile acid-related genes in adipose tissue of dairy cows with high versus normal body condition. Journal of Dairy Science, 107(8), 6288-6307.
Dicks, Lena; Schuh-von, Graevenitz Katharina; Prehn, Cornelia; Sadri, Hassan; Murani, Eduard; Hosseini, Ghaffari Morteza & Häussler, Susanne
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Dissertation (2024): Influence of lactation-induced and condition-dependent mobilization of body fat on bile acid metabolism of high-yielding dairy cows
Lena Dicks
