Jak zapobiec hipokalcemii? Brak równowagi mineralnej u krów w okresie przejściowym

Transkrypt

1 Jak zapobiec hipokalcemii? Brak równowagi mineralnej u krów w okresie przejściowym Jak przygotować krowę do laktacji? Krakow, 15/03/2018 Javier Martín-Tereso, PhD Manager Ruminant Research, Trouw Nutrition R&D

2 Zapomnij o wymaganiach i podaży! MYŚL W KATEGORIACH REGULACJI MINERALNEJ Wapń REGULACJA Różnica kationowoanionowa w diecie (DCAD) a funkcjonowanie żwacza Pierwiastki śladowe REGULACJA

3 Wycielenie jest wyzwaniem dla homeostazy wapniowej Wiek Rasa Wapń w dawce Mg w dawce P w dawce K w dawce Równowaga kwasowo-zasadowa (różnica kationowo-anionowa w dawce) GORĄCZKA MLECZNA spowodowana jest przez brak ciągłości w eliminowaniu wapnia z surowicy i opóźnienie w adaptacji mechanizmu wchłaniania wapnia w jelitach

4 Dlaczego krowy mleczne cierpią na hipokalcemię, podczas gdy inne zwierzęta nie? Matczyny transfer wapnia Wycielenie Ciąża Laktacja

5 Homeostaza wapnia: przychód, rozchód, kontrola Wejście-wyjście Czynniki wyjściowe Wydalanie przez nerki Wydalanie w kale Zapotrzebowanie płodu Wydalanie w mleku Retencja kości Czynniki wejściowe Absorpcja w przewodzie pokarmowym Mobilizacja z kości Mechanizmy kontrolne Wydalanie przez nerki Szybka dodatnia/ujemna korekcja Skuteczna korekcja nadmiaru Ograniczony odzysk (niskie wydalanie) Absorpcja jelitowa Opóźnienie w aktywacji/dezaktywacji Mobilizacja z kości Opóźnienie w aktywacji System zapasowy W naturze nigdy nie występuje nieciągłość

6 Adaptacja transportu Ca przez nabłonek Transport Ca Pomiędzy komórkami (bierny) Wewnątrzkomórkowy (regulowany) Jelitowy lub nerkowy Mechanizm równoważny Różne białka Różne różnicowanie tkanek Różny mechanizm aktywacji Zaangażowane geny Kanały Białka chelatujące Ca Pompy zewnątrzkomórkowe Martín-Tereso i Martens. Trouw Nutrition R&D Veterinary Clinics of North America, 2014.

7 Opóźnienie w aktywacji układu pokarmowego Martín-Tereso and Verstegen. Trouw Nutrition R&D Nutrition Research Reviews, 2011.

8 Opóźnienie w adaptacji kości Czas (dni) Liesegang i in Journal of Veterinary Medicine

9 NISKI POZIOM Ca NISKA DCAD NADMIAR WITAMINY D WIĄZANIE Ca Wszystkie strategie prewencyjne bazują na aktywacji absorpcji jelitowej Martín-Tereso i Verstegen. Trouw Nutrition R&D Nutrition Research Reviews, 2011.

10 Aktywacja jelitowej absorpcji Ca Martín-Tereso i Verstegen. Trouw Nutrition R&D Nutrition Research Reviews, 2011.

11 Modelowanie prewencji zalegania poporodowego Martín-Tereso i Verstegen. Trouw Nutrition R&D Nutrition Research Reviews, 2011.

12 Eliminacja z krwi/podaż z jelit Jałówki. Aktywacja absorpcji jelitowej Ca w dawce g/kg SM Martín-Tereso i Verstegen. Trouw Nutrition R&D Nutrition Research Reviews, 2011.

13 Sposób działania soli anionowych Dane dostarczają bezpośredniego dowodu na to, że dawki o dużej różnicy kationowo-anionowej obniżają wrażliwość tkanek na parathormon (PTH) Goff i in Kwasica metaboliczna chroni przed hipokalcemią z powodu zwiększonej ekspresji receptora PTH (PTHR) w nerkach (Rodriguez i in. 2016)

14 Sposób działania soli anionowych TRPV5 jest wrażliwy na ph, hamowany w 50% w ph 7.4 do 5.9 Suzuki i in. Annu. Rev. Physiol Myszy pozbawione TRPV5 wykazują hiperkalciurię i nadekspresję TRPV6 w jelitach Suzuki i in. (2006) Kwasica metaboliczna obniża reabsorpcję Ca w nerkach powodując hiperkalciurię, co jest wyrównywane przez zwiększoną absorpcję jelitową Martín-Tereso i Verstegen 2011 (NRR) Roche i in Journal of Dairy Science

15 Modelowanie Ca w moczu a DCAD Martín-Tereso i Verstegen. Trouw Nutrition R&D Nutrition Research Reviews, 2011.

16 Obniżenie DCAD aktywuje absorpcję jelitową Schonewille i in Livestock Production Science

17 Ca we krwi (mmol/l) Wyprowadzenie z hipokalcemii po podaniu otrąb ryżowych Po wycieleniu Martín-Tereso, Martens i in Trouw Nutrition R&D Journal of Dairy Research

18 Ca we krwi (mmol/l) Wyprowadzenie z hipokalcemii pod wpływem różnych dawek pokarmowych Po wycieleniu Martín-Tereso i in Trouw Nutrition R&D Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition

19 Pobranie suchej masy (kg) Pobranie suchej masy po wycieleniu Dni do/od wycielenia Martín-Tereso i in Trouw Nutrition R&D Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition

20 Suplementacja Ca podawanego do woli (per os) Fowers i in Trouw Nutrition R&D International conference on Farm Animal Endocrinology

21 Dożylna infuzja Ca Poziom Ca w surowicy po dożylnej infuzji Ca Martín-Tereso i Martens. Trouw Nutrition R&D Veterinary Clinics of North America, 2014.

22 Dodatek żywieniowy a iniekcja Ca a dawka kontrolna Blanc i in Journal of Dairy Science

23 Dodatnia DCAD Hu i in. Journal of Dairy Science 2007

24 Transport LKT Strona apikalna 2H Mg 2+ Ca 2+ Na + H + H + Cl - LKT - H-LKT HCO 3 - H 2 CO 3 2- Anhydraza węglanowa 2K + Cl - LKT - CO Na + HCO 3 - H-LKT Strona bazolateralna

25 Porozmawiajmy o mikroelementach Niezbędne dla wszystkich form życia Życie wyewoluowało wokół nich Potrzeba ich wykorzystania i kontrolowania Najbardziej regulowane biologiczne składniki odżywcze Precyzyjne systemy homeostazy Niezbędne i niebezpieczne dla życia już od pierwszej komórki

26 Cynk w żywieniu zwierząt na 1 slajdzie Zn w PASZY Zn w ORGANIZMIE Podejście tradycyjne Podejście OTM (formy organiczne mikroelementów) 30ppm Organiczny Zn 90ppm±45 Nieorganiczny Zn 60ppm Nieorganiczny Zn 105ppm±55 ODCHODY 30ppm±15 Z pasz podstawowych 30ppm±15 Z pasz podstawowych Martín-Tereso, Nutreco R&D 15ppm±5 Retencja przez ZWIERZĘ Retencja Mn <0.5ppm Cu <1ppm

27 Dynamika przemian Zn Endogennie W kale Absorpcja Mocz Pobranie Kał Dawka uboga w Zn (39ppm) Dawka bogata w Zn (141ppm) 14 Absorpcja pozorna 18 Retencja pozorna Absorpcja pozorna 18 Retencja pozorna Za: Weigand i Kirchgessner 1980

28 Regulacja absorpcji Zn z dawki Czy 40ppm to zapotrzebowanie pokarmowe? Weigand i Kirchgessner 1980

29 Zmienność w absorpcji metali Czynniki wpływające na pobranie i wykorzystanie składników mineralnych Absorpcja Fe, Zn, Cu i Mn jest bardzo zróżnicowana Zwierzęca homeostaza Regulacja w górę Regulacja w dół Antagonizm żywieniowy Precypitacja (strącanie, unieczynnienie) Konkurencja o mechanizm transportu Forma w dawce Łatwość hydrolizy Zdolność do chelatacji Dostępne. Przymiotnik. Możliwy do uzyskania, wykorzystania lub zdobycia

30 Zwiększenie absorpcji Absorpcja metali w jelicie Niespecyficzne nośniki Kompleksy rozpuszczalne Kompleks transportujący Reduktazy Kompleksy nierozpuszczalne STRONA BAZOLATERALNA (krew) Specyficzne nośniki STRONA APIKALNA (Jelita)

31 Zmniejszenie absorpcji Absorpcja metali w jelicie Transport bierny Niepożądany wyciek Inhibitor chelatujący metalotioneina Liczne wolne jony metali Zahamowane nośniki STRONA BAZOLATERALNA (krew) STRONA APIKALNA (Jelita)

32 Chelatowanie zmniejsza nieuregulowaną absorpcję Hempe i Cousins 1989

33 Regulacja selenu inna bajka Selenian (H 2 SeO 4 ) Selenocysteina (SeCys) Selenoproteiny Selenit (H 2 SeO 3 ) Selenid (Se -2 ) GPX1 Structural Genomics Consortium Selenometionina (SeMet) Obrót białka Wydalanie

34 Prawdopodobieństwo Wydajność Zdrowie i wydajność zwierząt ZDROWIE CHOROBA homeostaza CHOROBA ŚMIERĆ Podaż subotymalna Dobra wydajność Toksyczność subkliniczna ŚMIERĆ Podaż z dawki Lepsza dodatnia regulacja Poprawa regulacji Dawka podstawowa plus premiks Lepsza Ujemna regulacja Równowaga pierwiastków śladowych (Zapotrzebowanie netto - dostępna podaż) Martín-Tereso, Trouw Nutrition R&D

35 Rola źródła mikroelementów w premiksie Premiksy w dawce zapewniają kontrolę pobrania składników mineralnych Jakość składnika w premiksie zapewnia kontrolę REGULACJI składników mineralnych Optymalne zdrowie i wydajność W każdej paszy i przy każdym scenariuszu produkcyjnym

36 Więcej naprawdę nie znaczy lepiej Szacunkowe prawdopodobieństwo wystąpienia różnych chorób na podstawie koncentracji Se Kommisrud i in. 2005

37 Liczba uczestników (%) Tolerancja na wolny Fe podawany per os Efekty uboczne stosowania dodatku siarczanu żelaza Nudności Zgaga Ból brzucha Zatwardzenie Wypróżnienie Czarny stolec Pereira i in. 2014

38 Wolny Zn zaburza produkcję kwasu żołądkowego Zn hamuje wydzielanie kwasu żołądkowego u szczurów i ludzi Komórkowa wymiana jonów chlorkowych jest hamowana przez Zn Zn hamuje wydzielanie kwasu żołądkowego dawko-zależnie Kirchhoff i in. 2011

39 Zapalenie u rasy Belgian Blue Guyot, Martín-Tereso i in. Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift, 2017

40 Podsumowanie Myśl o regulacji i funkcji składników mineralnych, a nie tylko o ich podaży Więcej nie zawsze znaczy lepiej Ilość i jakość są istotne Podawanie składników mineralnych sprowadza się do ograniczania ryzyka

41 Dziękuję

42 Wykład sponsorowany przez: