The haptoglobin (Hp) concentration in blood and milk is increasingly discussed as a diagnostic marker for bovine mastitis. This acute phase protein is mainly synthesised in the liver, however, Hp mRNA was also discovered ...

The aim of the present experiments was to investigate the influences of a daily supplementation of 1 g folic acid (FA), respectively pantothenic acid (PA) on ruminal fermentation, as well as on serum and milk variables. ...

Early lactation is attended by massive fat mobilization, decreased insulin sensitivity and immunosuppression. The aim of this dissertation was to study the effects of lactation and conjugated linoleic acid (CLA) on adipocyte ...

Conjugated linoleic acids (CLA) are geometric and positional isomers of linoleic acid with conjugated double bonds. Cis-9, trans-11 and trans-10, cis-12 CLA are the two most intensively studied isomers. The cis-9, trans-11 isomer has been mainly studied with respect to improved human diet and health issues, whereas studies considering trans-10, cis-12 CLA have mainly investigated the effects on ruminant nutrition because of its dose-dependent milk fat depressing properties. Most studies have been performed in the United States of America; however, all of them were time-limited, and did not follow the effects of a restricted CLA feeding period throughout lactation. This has led to one main objective of this thesis, which includes a study where a rumen-protected mixed CLA source (3.22 g/d and 3.36 g/d trans-10, cis-12 CLA and cis-9, trans-11 CLA, respectively) was fed for a) 80 d and b) 120 d starting 6 d after parturition. The total observation period was 240 d. Furthermore, a study was performed investigating the effects of supplementation with 4.96 g/d each of trans-10, cis-12 CLA and cis-9, trans-11 CLA as a rumen-protected mixed CLA product starting during the transition period and early lactation (d 18 a.p. to d 80 p.p.). Performance in milk was observed for 100 days.<br /> The results reveal a tendency for depressed milk fat content across the entire lactation period in the long term (100 d) by transition feeding with CLA. The milk yield tended to increase with CLA feeding across the lactation period, depending on the duration of supplementation. These results, however, are only valid for multiparous cows. It seems as if primiparous cows react differently upon CLA-induced milk fat depression. No effects on milk fat were visible in this case. Dairy cows fed CLA during the transition period showed a quicker reduction in milk fat content after parturition than if feeding started after parturition. It seems as if the period of lactation at which the CLA supplementation is terminated has an influence on the recovery of milk fat content. The energy balance could have an effect, since animals in positive energy balance mobilize fatty acids that were retained beforehand. No differences between the American studies and the present study could be found. No effects of CLA product supplementation were detected on the amount of energy corrected milk yield, dry matter intake, live weight, energy balance, ketosis indices....
<strong>Verabreichung einer pansengeschützen Zulage von konjugierten Linolsäuren (cis-9, trans-11; trans-10, cis-12) an frühlaktierende Milchkühe – Auswirkungen auf Futteraufnahme und Leistung</strong><br /> Konjugierte Linolsäuren (CLA) sind geometrische und positionelle Isomere der Linolsäure, bei denen die Doppelbindungen konjugiert sind. Den am häufigsten untersuchten Isomeren cis-9, trans-11 CLA und trans-10, cis-12 CLA werden verschiedene Effekte zugewiesen. Während cis-9, trans-11 CLA hauptsächlich in Bezug auf die Humanernährung und –gesundheit untersucht wird, erlangt trans-10, cis-12 CLA Bedeutung in der Wiederkäuerernährung durch die Dosis abhängige Milchfettgehalt absenkende Wirkung. Die meisten Studien zu dessen Wirkungsweise wurden bisher in den USA durchgeführt. Diese waren jedoch zeitlich begrenzt, weshalb in der vorliegenden Thesis eine Studie präsentiert wird, die die Effekte einer Verfütterung von pansenstabilen CLA-Produkt (jeweils 3.22 g/d bis 3.36 g/d trans-10, cis-12 CLA und cis-9, trans-11 CLA) beginnend nach dem Abkalben für jeweils 80 oder 120 Tage, über die Supplementierungsdauer (240 Tage insgesamt) hinaus untersucht wird. Eine weitere Studie befasste sich mit der Verabreichung von CLA-Produkt (4.96 g/d trans-10, cis-12 CLA sowie cis-9, trans-11 CLA) in der Transitphase (-18 bis 80 Tage in Bezug auf das Kalbedatum) und mögliche Unterschiede zu US Literaturdaten. <br /> Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine Verabreichung von CLA-Produkt bei Transitfütterung oder über 120 Laktationstage, der Milchfettgehalt tendenziell über die Laktationsdauer absenkt werden kann, während die Milchmenge in der Tendenz über die Laktationsleistung, abhängig von der Supplementierungsdauer, gesteigert ist. Diese Ergebnisse gelten nur für mehrkalbige Kühe. Färsen reagieren anders auf eine CLA induzierte Milchfettdepression, denn der Milchfettgehalt war nur unzulänglich abgesenkt. Es waren keine Effekte über die Laktationsdauer zu erkennen. Tiere, die während der Transitphase CLA-Produkt erhielten, reagierten nach Laktationsbeginn schneller mit einer Milchfettdepression, als Tiere die erst mit der Kalbung CLA erhielten. Der Absetzzeitpunkt des CLA Produktes wirkt sich auf die Dauer der Regeneration des Milchfettgehaltes aus. Der Energiestatus der Tiere könnte hierauf einen Einfluss haben, da bei negativer Energiebilanz CLA aus retenierten Körperreserven freigesetzt wird. Unterschiede zwischen US Studien und der vorliegenden Studie konnten nicht ermittelt werden. Die CLA-Supplementierungen wirken sich nicht auf die Menge an energiekorrigierter Milch, Trockenmasseaufnahme, Lebendmasse, Energiebilanz, Ketosevariablen und die Fruchtbarkeit der Tiere aus....

Ruminants usually absorb only small quantities of glucose directly from the small intestine, because the majority of the glucose, regardless of dietary source, is fermented in the rumen to short chain fatty acids. Thus, ...

For dairy cows, the transition from late pregnancy to early lactation is characterized by dramatic changes in endocrine status, nutrient utilization as well as tissue metabolism. Specific metabolic processes, e.g., in adipose tissue (AT) thereby contribute to the physiological adaptation to the increased nutrient demands imposed by the onset of lactation. Even though AT is known to be a major site for regulating glucose and lipid metabolism, its role in systemic protein and amino acid metabolism in dairy cows is not clear. The branched-chain amino acids (BCAA) are taken up by the mammary gland in excess and are greatly used for the synthesis of (milk) protein as well as the supply of metabolic intermediates and energy. Their cellular transport and break-down are highly regulated key processes, involving the interaction of several metabolic tissues, one of them possibly AT. Yet, studies on the BCAA transporters or degrading enzymes in ruminant tissues are sparse. Thus, one aim of the present thesis was to characterize the potential capacity of bovine AT (along with liver, skeletal muscle and mammary gland) for BCAA metabolism during late gestation and early lactation by analyzing the tissue abundance (and activity) of the most relevant BCAA transporters and catabolic enzymes as well as the concentration of circulating BCAA on selected time points before and after parturition. Moreover, as high BCAA levels have been linked with obesity and certain metabolic dysfunctions such as impaired insulin sensitivity in mammals, we further aimed to investigate the effect of over-conditioning at calving on the aforementioned variables of BCAA metabolism. Overall, AT consistently had the greatest mRNA abundance of the BCAA transporters and the BCAA transaminating enzyme, branched-chain aminotransferase 2 (BCAT2) when compared to most other tissues, but expressed a rather low oxidative capacity for BCAA (more specifically their keto acids), indicating that AT could be an important site of BCAA uptake and initial degradation in dairy cows. Together with the marginal hepatic mRNA abundance of BCAA transporters and BCAT2 and the high mRNA and protein abundance as well as activity of the subsequent oxidative enzyme in liver, the branched-chain α-keto acid dehydrogenase, it seems that BCAA are only degraded in the liver after being deaminated in peripheral tissues, most likely AT. Furthermore, we detected a decrease in circulating BCAA levels around parturition in our studies, which was associated with the reduced feed intake during this time. Both observations were more pronounced for cows that were over-conditioned at calving. Interestingly, despite the lower feed intake, those cows appeared to have a greater ability than normal-conditioned cows to irreversibly catabolize BCAA in AT, especially before parturition. It is likely that, due to a nutrient oversupply, the over-conditioned cows were in a more anabolic situation during late pregnancy and might have used BCAA metabolites in addition to glycolytic metabolites for synthesizing even more body fat. The present thesis thus provides information about a possible anaplerotic link between BCAA and lipid metabolism in AT of over-conditioned dairy cows and might serve as basis for further studies investigating the role of AT in systemic protein and AA metabolism in cattle during different physiological and pathophysiological conditions....
Der Übergang von der späten Trächtigkeit zur frühen Laktation ist bei Milchkühen mit drastischen Veränderungen des endokrinen Status, der Nährstoffverwertung sowie des Gewebestoffwechsels verbunden. Spezielle Stoffwechselprozesse, beispielsweise im Fettgewebe (AT), tragen dabei zur physiologischen Anpassung an den durch die einsetzende Laktation erhöhten Nährstoffbedarf bei. Obwohl die regulativen Funktionen des AT im Glukose- und Lipidstoffwechsel bereits bekannt sind, weiß man bisher wenig über dessen Rolle im systemischen Protein- und Aminosäurestoffwechsel bei Milchkühen. Die verzweigtkettigen Aminosäuren (branched-chain amino acids, BCAA) werden im Übermaß von der Milchdrüse aufgenommen und dort verstärkt für die Synthese von (Milch-) Protein sowie für die Zufuhr von Stoffwechselintermediaten und Energie verwendet. Der zelluläre Transport und der Abbau der BCAA sind intensiv regulierte Kernprozesse, welche die Interaktion verschiedener metabolischer Gewebe, darunter möglicherweise auch AT, erfordern. Bislang gibt es jedoch nur wenige Studien, in welchen die BCAA-Transporter oder die BCAA-abbauenden Enzyme auf Gewebeebene bei Wiederkäuern untersucht worden sind. Demzufolge war ein Ziel dieser Arbeit die potenzielle Kapazität von bovinem AT (neben Leber, Skelettmuskulatur und Euter) für den BCAA-Stoffwechsel während der späten Trächtigkeit und frühen Laktation zu charakterisieren. Dies erfolgte durch Analyse der Gewebeexpression (und -aktivität) der relevantesten BCAA-Transporter und katabolen Enzyme sowie durch Messung der BCAA-Konzentration in der Zirkulation an ausgewählten Zeitpunkten vor sowie nach der Kalbung. Ferner, da erhöhte BCAA-Konzentrationen in Verbindung mit Übergewicht und gewissen metabolischen Dysfunktionen wie beispielsweise einer verschlechterten Insulinsensitivität bei Säugetieren stehen könnten, war es ein weiteres Ziel, den Einfluss von Überkonditionierung zum Zeitpunkt der Kalbung auf die zuvor genannten Parameter des BCAA-Stoffwechsels zu untersuchen. Fettgewebe wies generell die höchste mRNA-Expression der BCAA-Transporter und des BCAA-transaminierenden Enzyms branched-chain aminotransferase 2 (BCAT2) im Vergleich zu den meisten anderen Geweben auf, jedoch zeigte es eine recht geringe oxidative Kapazität für die BCAA (genauer deren Ketosäuren). Dies deutet darauf hin, dass AT von großer Bedeutung für die Aufnahme und den initialen Abbau von BCAA bei Milchkühen sein könnte. Zusammen mit der geringen hepatischen mRNA-Expression der BCAA-Transporter und der BCAT2 sowie der erhöhten mRNA- und Proteinexpression und Aktivität des nachfolgenden oxidativen Enzyms, der branched-chain α-keto acid dehydrogenase, in der Leber, weist dies darauf hin, dass BCAA nur in der Leber abgebaut werden können nachdem sie in peripheren Geweben, höchstwahrscheinlich dem AT, deaminiert wurden. Des Weiteren wurde in den dargestellten Studien eine Verringerung der BCAA-Konzentrationen zum Zeitpunkt der Kalbung festgestellt, welche mit der zeitgleich reduzierten Futteraufnahme assoziiert wurde. Diese Beobachtungen waren bei Kühen, welche zum Zeitpunkt der Kalbung überkonditioniert waren, deutlicher ausgeprägt. Interessanterweise schienen diese Tiere, trotz der geringeren Futteraufnahme, ein höheres Vermögen zu besitzen, BCAA irreversibel im AT zu katabolisieren als normalkonditionierte Kühe. Dies traf insbesondere für die Zeit vor der Kalbung zu. Es ist denkbar, dass sich die überkonditionierten Kühe während der späten Trächtigkeit, aufgrund eines Nährstoffüberangebots, in einer mehr anabolen Stoffwechselsituation befanden und demnach zusätzlich zu glykolytischen Stoffwechselprodukten ebenfalls BCAA-Metabolite für den Aufbau von weiterem AT nutzen konnten. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen somit eine mögliche anaplerotische Verbindung zwischen BCAA- und Lipidstoffwechsel im AT überkonditionierter Milchkühe auf. Folglich dient diese Arbeit als essentielle Grundlage weiterer Untersuchungen, um die Funktionen des AT im systemischen Protein- und Aminosäurestoffwechsel bei Kühen in verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Stadien zu erforschen....

The aim of the thesis was to test if concentrate supplementation is required in an organic, pasture-based feeding system and if concentrate supplementation influences grazing behavior. The study consisted of two trials, ...