Das klassische Spurenelement Zink nimmt eine bedeutungsvolle Rolle in vielen, grundlegenden Stoffwechselfunktionen im Organismus ein. In dieser Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen der Zinkkonzentration und verschiedenen Leistungs-, Gesundheits- und Fruchtbarkeitsparametern beim Rind untersucht. Es wurden verschiedene Einflussfaktoren auf die Zinkkonzentration statistisch betrachtet. Zusätzlich wurden die verschiedenen Probenmedien (Serum, Plasma, Vollblut, Harn, Haar und Lebergewebe) auf ihre Funktionalität bei der Bestimmung der Zinkkonzentration und ihre Charakteristik bei der Reflexion des Zinkversorgungsgrades beurteilt sowie entsprechende Referenzbereiche ermittelt. Die untersuchten Daten wurden im Zeitraum von 1995 bis 2012 im Rahmen der Bestandsbetreuung diverser Betriebe durch die Klinik für Klauentiere der Freien Universität Berlin gesammelt. Es folgte die statistische Auswertung der Zinkkonzentration und die Ermittlung von Referenzwerten in den verschiedenen Probenmedien sowie Korrelations- und Regressionsanalysen, um bestehende Zusammenhänge aufzudecken. Die in dieser Arbeit untersuchten Probenmedien spiegeln die Zinkversorgung wider, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Reaktionsgeschwindigkeit und -intensität gegenüber Versorgungsschwankungen. Dabei können Serum und Plasma als schnell reagierende Medien eingestuft werden, wohingegen Vollblut eine Auskunft über die mittelfristige Zinkversorgung gibt. Lebergewebe und Haar stellen sehr träge Probenmedien dar, die als langfristige Indikatoren genutzt werden können. Das Probenmedium Harn könnte eine Beurteilung der Zinküberversorgung und damit der Rationskontrolle gestatten, da die renale Ausscheidung bei hohem Zinkangebot im Sinne eines „Überlaufventils― zu funktionieren scheint. Bei der Untersuchung der Zinkkonzentration in Abhängigkeit des Laktationszeitpunktes wurden signifikante Unterschiede deutlich, wobei vor allem frischmelkende Tiere im Zeitraum 0 bis 1 Woche post partum deutlich erniedrigte Zinkkonzentrationen in den schnell reagierenden Medien Serum und Plasma aufwiesen. Die trägeren Probenmedien spiegeln diese Laktationsdynamik zeitlich versetzt wider. Die Reproduktionsleistung von Milchkühen wird durch die Zinkversorgung beeinflusst, wobei Tiere mit höheren Zinkserumkonzentrationen verkürzte Zwischenkalbezeiten und verkürzte Zwischentragezeiten bei niedrigem Besamungsindex aufweisen. Auch ein bestehender Zusammenhang zwischen dem Zinkversorgungsgrad und der Tankmilchzellzahl als Parameter der Eutergesundheit konnte aufgedeckt werden, wobei Tiere mit geringeren Zinkserumkonzentrationen höhere Zellzahlen aufweisen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Zink beim Rind einen hohen Stellenwert bei der Gesunderhaltung des Organismus einnimmt und die verschiedenen Probenmedien entsprechend ihrer Eigenschaften zur Überprüfung des jeweiligen Versorgungszeitraumes Einsatz finden können. Bei der Beurteilung der Zinkkonzentration sollte jedoch sowohl der Laktationszeitpunkt als auch das Probenmedium bei der Nutzung von Referenzwerten berücksichtigt werden. Zur Beurteilung der Zinkversorgung werden die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Referenzwerte empfohlen: Medium: Serum | Referenzwerte in μg/l: 600* - 1140 Medium: Plasma | Referenzwerte in μg/l: 730** - 1240 Medium: Vollblut | Referenzwerte in μg/l: 2000 - 3500 Medium: Haar | Referenzwerte in μg/l: 100 - 420 Medium: Harn | Referenzwerte in μg/l: 20 - 370 *Serum: 0-2 Wochen p.p.: 460 μg/l, 3-5 Wochen p.p.: 570 μg/l **Plasma: 0-2 Wochen p.p.: 620 μg/l, 3-5 Wochen p.p.: 720 μg/l
The trace element zinc plays an important role in many metabolic functions. In this study the relation between zinc concentration and different parameters of health and fertility in dairy cows was investigated. Different influence factors on the zinc concentration were statistically analyzed. Additionally the different samples (serum, plasma, whole-blood, urine, hair and liver tissue) were tested on their functionality to determine the zinc concentration and their characteristics to reflect the zinc status in dairy cows. Reference values for the different samples were established. The analyzed data were accumulated between 1995 and 2002 by the department of herd-health of the Clinic for Ruminants and Swine of the Free University of Berlin. The zinc concentration was statistically analyzed and reference values were determined for the different samples. Correlation analyses and regression analyses were used to identify physiologic and pathologic effects on zinc status. All the samples investigated in this study reflect the zinc status but differ in their reaction speed and reaction intensity during deviation from optimum supply. Serum and plasma can be classified as fast reacting media where as whole-blood reflects the medium-term supply. Liver tissue and hair are very slow reacting media and can be used as long-term indicators. Urine can be used to evaluate dietary zinc supplementation because the renal elimination of zinc seems to be activated in times of zinc oversupply. Time relative to calving has a significant effect on zinc concentration in all samples. Especially fresh cows (first week post partum) exhibit explicitly reduced zinc concentrations in serum and plasma. This dynamic is also reflected in whole-blood, liver and hair but due to their reaction speed a few weeks later. The reproductive performance of dairy cows is influenced by the zinc status. Cows with higher zinc levels in serum have shorter calving intervals and decreased days open with a reduced insemination index. An existing correlation between zinc supply and somatic cell count as a parameter of udder health was identified. Cows with lower zinc levels in serum have higher somatic cell counts. In summary zinc plays a significant role in maintaining health of dairy cows. The different samples can be used according to their characteristics to evaluate the zinc status. Reference values must be adjusted for the status of lactation. The following table shows the suggested reference values to evaluate the zinc status in dairy cows: sample: serum | reference values μg/l: 600* - 1140 sample: plasma | reference values μg/l: 730** - 1240 sample: whole-blood | reference values μg/l: 2000 - 3500 sample: hair | reference values μg/l: 100 - 420 sample: urine | reference values μg/l: 20 - 370 *serum: 0-2 weeks p.p.: 460 μg/l, 3-5 weeks p.p.: 570 μg/l **plasma: 0-2 weeks p.p.: 620 μg/l, 3-5 weeks p.p.: 720 μg/l
