Timely changes of the circulating concentrations of haptoglobin and leptin in female cattle undergoing fat mobilization

Abstract

This study was undertaken to characterize the concentrations of haptoglobin (Hp) and leptin throughout the entire lactation period, to investigate the effect of long-term conjugated linoleic acids (CLA) supplementation on Hp and leptin in dairy cows, to examine the presence of Hp in bovine adipose tissue (AT), and to examine the effect of moderate feed restriction and re-feeding on Hp and leptin in non-lactating heifers. Samples from four different studies were used in this work. The first experiment “CLA-252 days in milk (DIM)” comprised heifers and cows observed from day (d) 21 ante partum (AP) until d 252 post partum (PP), receiving two doses of rumen-protected CLA supplementation (50 and 100 g/d, d 1 - 182 PP) versus a corresponding control group. A further experiment “CLA-post mortem (PM)-105 DIM” was done in heifers observed from d 21 AP until d 105 PP receiving either no CLA or 100 g/d CLA (d 1 - 105 PP). The CLA supplementation included equal proportions of each the t-10, c-12 and the c-9, t-11 isomer. The third experiment “Concentrate-roughage ratio” was conducted (d 21 AP - d 21 PP) using cows that received diets with either a concentrate-to-roughage ratio (dry matter basis (DM)) of 30:70% (low-concentrate group) or 60:40% (high-concentrate group) after calving. The fourth experiment “Fat heifers restriction” was performed using non-lactating heifers fed either grass silage (100%) or grass silage diluted with straw (37:63 on DM basis). The physiological changes of Hp in the CLA-252 DIM experiment were related to parity and parturition. The concentrations of Hp were higher in heifers than in cows during the first week PP. The concentrations of Hp peaked around calving and decreased afterwards in both parity groups and CLA experiments. Long-term feeding of dairy cows with CLA had no effect on the concentrations of serum Hp. The animals in the concentrate-roughage ratio study had lower concentrations of Hp compared to those in the CLA studies. The immunohistochemistry and Western immunoblotting methods indicated the presence of Hp in bovine AT. The physiological changes in the concentrations of leptin in the CLA-252 DIM experiment were limited to parturition. Long-term feeding of dairy cows with CLA left the concentrations of leptin unaffected. The fat heifers restriction study indicated that neither Hp nor leptin concentrations were affected by the change in energy content of the ration fed. In conclusion, long-term feeding of dairy cows with CLA left the concentrations of Hp and leptin unaffected. The presence of Hp in bovine AT indicates that Hp can be classified as an adipokine in cattle. The lack of an evident relation between Hp and body fatness makes Hp irrelevant as an adiposity marker for ruminants.

<strong>Zeitlicher Verlauf der zirkulierenden Konzentrationen von Haptoglobin und Leptin in weiblichen Rindern, die eine Fettmobilisierung durchleben : Einschätzung der Relevanz von Haptoglobin als Adipokin</strong><br /> Diese Studie wurde durchgeführt, um die Blut-konzentrationen von Haptoglobin (Hp) und Leptin über die gesamte Laktation zu charakterisieren, um den Langzeiteffekt der Supplementierung von konjugierten Linolsäuren (CLA) auf Hp und Leptin in Milchkühen zu prüfen und die Anwesenheit von Hp in bovinem Fettgewebe zu untersuchen. Außerdem wurde der Effekt einer moderaten Futterrestriktion mit anschließender Wiederaufnahme der Fütterung auf Hp und Leptin in nicht-laktierenden Färsen ermittelt. Proben aus vier verschiedenen Studien wurden in dieser Arbeit verwendet: Der erste Versuch “CLA-252 DIM” beinhaltete Färsen und Kühe (untersucht von d 21 ante partum (AP) bis d 252 post partum (PP)), die von d 1 - 182 PP mit 0, 50 oder 100 g/d pansengeschützten CLA supplementiert wurden. Ein weiterer Versuch “CLA-post mortem (PM)-105 DIM” wurde mit Färsen durchgeführt; diese wurden von d 21 AP bis d 105 PP untersucht und erhielten 100 g/d CLA oder ein CLA-freies Kontrollsupplement. Die zugefütterten CLA enthielten zu gleichen Teilen das t-10, c-12 und das c-9, t-11 Isomer. Der dritte Versuch “Kraftfutter-Rauhfutter- Verhältnis” (KF:R) (d 21 AP - d 21 PP) wurde mit Kühen durchgeführt, deren Rationen nach der Kalbung, bezogen auf Trockenmasse geringe (KF:R = 30:70%) oder hohe (KF:R = 60:40%) KF-Anteile enthielten. Der vierte Versuch “Fette Färsen” wurde mit nichtlaktierenden Färsen durchgeführt, die entweder mit Grassilage (100%) oder mit durch Stroh verdünnte Grassilage (37:63 bezogen auf Trockenmasse) gefüttert wurden. Die physiologischen Veränderungen von Hp im CLA-252 DIM Versuch standen im Zusammenhang zu Parität und Geburt. Die Hp-Konzentrationen in der ersten Woche nach der Geburt waren bei Färsen höher als bei Kühen. In beiden Paritätsgruppen und CLA-Versuche konnte gezeigt werden, dass die Hp-Konzentration ihr Maximum zum Zeitpunkt der Geburt hatte und anschließend wieder absank. Mit der Langzeitfütterung von CLA konnten keine Veränderungen der Hp-Serum Konzentrationen erkannt werden. Die Tiere des Versuches “KF:R” hatten niedrigere Hp-Konzentrationen im Vergleich zu denen der CLA-Versuche. Durch Immunhistochemie und Western Blot konnte die Anwesenheit von Hp in bovinen Fettgewebe gezeigt werden. Die physiologischen Veränderungen der Leptinkonzentrationen im CLA-252 DIM Versuch waren auf den Zeitraum der Geburt begrenzt. Die CLALangzeitfütterung der Milchkühe ließ die Leptinkonzentration unbeeinflusst. Der Versuch mit fetten Färsen deutete drauf hin, dass weder Hp- noch Leptinkonzentrationen durch die Veränderung des Energiegehaltes des Futters beeinflusst waren. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass Langzeitfütterung von Milchkühen mit CLA zu keiner Veränderung der Hp- und Leptinkonzentrationen führte. Die Anwesenheit von Hp in bovinem Fettgewebe bestätigt, dass Hp in Wiederkäuern als Adipokin klassifiziert werden kann. Der fehlende Zusammenhang zwischen Hp und Körperfettgehalt disqualifiziert Hp als Marker für den Körperfettgehalt in Wiederkäuern.