Experimentelle Untersuchungen der Effekte verschiedener Salze auf den Säuren- Basen-Haushalt bei Milchkühen

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, genauere Erkenntnisse über den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Wirkung der Anionenrationen zu erlangen, um den Einsatz saurer Salze bei der Prophylaxe von Milchfieber zu optimieren und sicherer zu machen. Zu diesen Einflussgrößen gehören die Langzeitwirkungen, die Effekte unterschiedlicher Energieversorgung, die Auswirkungen der Kalziumzufuhr, die Wirkungen der Natrium-Kalium-Relation, die maximal verträgliche Kalziumsulfatdosis sowie die Untersuchungen über eine einmalige Verabreichung von Kalziumchlorid und Kalziumsulfat pro Tag.

Während des Zeitraumes von Februar 2003 bis März 2004 wurden die Untersuchungen an pansenfistulierten Kühen vorgenommen. Während der Versuchsphasen erhielten die Tiere zweimal täglich (außer in dem Versuch über die einmalige Tagesgabe und dem Versuch über Natrium- und Kaliumhydrogencarbonat) zu den Fütterungen die sauren Salze Kalziumchlorid (CaCl2) oder Kalziumsulfat (CaSO4) über eine Pansenfistel. Mehrmals wöchentlich wurden Blut- und Harnproben gewonnen und die Blutgase (Blut-pH, BE, pCO2, pO2) sowie die Netto-Säuren-Basen-Ausscheidung bestimmt. Für jeden Versuch wurde eine Futtermittelanalyse durchgeführt und der DCAB-Wert der Ration bestimmt. Es wurden insgesamt 1401 Blut- und Harnproben entnommen und untersucht.

Bei den Untersuchungen über die Langzeitwirkungen zeigte sich, dass die volle Wirkung der sauren Salze nach 3 7 Tagen erreicht ist. Es stellte sich eine signifikante metabolische Azidose ein. Die pH-, BE- und Bicarbonatwerte im Blut verringerten sich. Auch im Harn waren die Auswirkungen der Azidose deutlich zu erkennen. Es zeigte sich eine signifikante Absenkung des pH-Wertes und der NSBA. Da die volle Wirkung im Schnitt nach 3 7 Tagen erreicht ist und bei längerer Anwendung das Risiko einer Entgleisung des Säuren-Basen- Haushaltes gegeben ist, sollte der Einsatz saurer Salze mindestens 7 Tage, jedoch nicht länger als 14 Tage erfolgen. Die Ergebnisse über die unterschiedliche Energieversorgung zeigten, dass die Energiekonzentration ausreichend hoch sein muss, um einer Verstärkung der Azidose durch die anfallenden Stoffwechselprodukte aus dem Fett- und Aminosäurenabbau bei kataboler Stoffwechsellage in zu niedrige Bereiche entgegenzuwirken. Der Grad der Kalziumversorgung hatte auf die Wirkung der sauren Salze in Bezug auf den Säuren-Basen-Haushalt keinen Einfluss. Trotzdem muss Kalzium beim Einsatz saurer Salze aufgrund der starken renalen Kalziumausscheidung in ausreichenden Mengen (120 180 g/d) substituiert werden.

Die Untersuchungen der Natrium-Kalium-Relation zeigten, dass die Effekte der Kationen den Effekten der Anionen und damit den Mechanismen der Gebärpareseprophylaxe entgegen wirken und sie sogar aufheben. Der gleichzeitige Einsatz von Anionen und Kationen in äquivalenten Mengen hatte keine Effekte auf den Säuren-Basen-Haushalt. Der alleinige Einsatz von Natrium- und Kaliumhydrogencarbonat zeigte nicht die erwarteten alkalisierenden Effekte. Bei der Untersuchung über die maximal verträgliche Kalziumsulfatdosis stellte sich bereits nach einwöchiger Verabreichung von 3,0 Äquivalenten eine massive metabolische Azidose ein. Deswegen sollte eine Dosis von 3,0 Äquivalenten nicht überschritten werden. Eher sollte von einer Höchstmenge von 2,5 Äquivalenten CaSO4 pro Tag ausgegangen werden. Die Ergebnisse der Tagesprofile zeigten, dass die einmalige Verabreichung saurer Salze nicht ausreicht, um über 24 Stunden eine gleich bleibende Ansäuerung, besonders bezüglich des Kalziumsulfates zu erzielen. Deswegen kann die einmalige Salzgabe pro Tag nicht empfohlen werden. Die zweimalige Verabreichung pro Tag zeigte dagegen ein über den Tag hin gleich bleibendes Niveau der Werte, daher ist der Probenentnahmezeitpunkt bei zweimaliger Salzapplikation unabhängig vom Zeitpunkt der Salzgabe. Die Ergebnisse der Untersuchungen dieser Arbeit tragen dazu bei den Einsatz saurer Salze zuverlässiger und sicherer zu gestalten.

The aim of this study was to get further information about the influence of different factors to the effect of anionic rations, to optimize the use of anionic salts in the prevention of milk fever of dairy cows. These factors are the influence of a prolonged administration of anions, of different energy and calcium supply, the effects of the sodium-potassium relation, the maximal tolerated dose of calcium sulfate as well as the investigation about the application of the daily dose of calcium chloride and calcium sulfate once a day.

From february 2003 to march 2004 the investigations were performed on cows with rumen fistula. During the trials the animals got the acid salts calcium chloride and calcium sulfate through the rumen fistula twice a day at the feedings (except for the trial about the once a day application and the trial with sodium- and potassium bicarbonate). Several times a week blood and urine samples were taken to determine the blood gas analysis (ph, be, CO2, O2) as well as the net acid-base excretion. For each trial the feed was analysed and the dcad of the ration was measured. In all 1401 blood and urine samples have been taken and examined.

The prolonged administration of anions showed, that the entire effect of the anionic salts is completely developed after 3 7 days. A significant metabolic acidosis set in. The values of ph, be and bicarbonate of the blood decreased. In the urine the effect of the acidosis was observed as well. There was a significant decrease in ph and nsba. Because of the fact, that the complete effects are developed within 3 7 days, and because of the risk of strong disturbances of the acid-base equilibrium, the use of the acid salts should last 7 days at least, but not longer than 14 days. The results of the investigation about the different energy supply showed, that the concentration of energy should be sufficient to avoid a further increase of the acidosis by the metabolic products, which result from the degradation of fatty and amino acid at catabolism. The degree of the calcium supply had no significant influence of the impact of the anionic salts relating to the acid-base status. Never the less, when feeding acid salts, it is very important to supply calcium in sufficient amount (120 180g/d), because of the strong renal calcium excretion. The investigation of the impact of sodium and potassium showed, that cations can counteract and compensate the effects of the anions and with it the mechanism of the prophylaxis of milk fever.

The application of anions and cations in equivalent amounts at the same time had no effect of the acid-base-balance. The exclusive use of sodium- and potassium bicarbonate did not show the expected alkaline effects. The investigation of the maximal tolerated dose of calcium sulfate showed, that the cows developed a strong metabolic acidosis after one week of application of 3 equivalents of calcium sulfate. Because of that, the dose of 3 equivalents should not be exceeded. It is better to think of 2,5 equivalents as upper limit. The results of the daily range of activity show, that it is not advisable to administer the daily dose of calcium chloride or calcium sulfate only once a day, because the effect of the salts, especially of calcium sulfate does not last 24 hours, whereas the application of anionic salts twice a day results in an unchanged level of the values over 24 hours. Because of that, the time of taking the samples is independent of the moment of the anion application. The results of this study help to make the use of anionic salts more reliable and safe.