Stoffwechsel der Wiederkäuer: Faszinierende Biotransformation

Stoffe wechseln hin und her, daraus ziehen Organismen chemische Energie, die für weitere Prozesse gebraucht wird. Man könnte auch von Energiewechsel sprechen, wenn man Ernährung als Ausgangsenergie definiert. Gut bekannt beispielsweise ist die „chemische Batterie“, das ADP-ATP Molekül.
Ein wichtiges System jedes Organismus und ein wahrer Energie-Verbrenner ist das Immunsystem. Jeder kann nachfühlen, dass bei Beanspruchung des Immunsystems ein großes Energiedefizit z.B. bei der jährlich anstehenden Erkältung auftritt. So braucht ein junges Kalb bei einer Erkrankung ca. 2 Liter seiner Milchtagesration für das Immunsystem und kann diese Energie nicht für das Wachstum verwenden. Das sogenannte Immunsystem oder seine Teile befindet sich überall, zum Beispiel im Blut, im Darm, den Schleimhäuten und Lymphknoten. Es interagiert mit bestimmten Zellstrukturen der Körperzellen. Dass „das Mikrobiom“ einiges mit dem Immunsystem zu tun hat ist Gegenstand neuerer Forschung. So heißt es im entsprechenden humanmedizinischen Kapitel des Buches Mikrobiom und der Einfluss auf das Immunsystem (luminal, mukosal, systemisch) von Antonia Beimert, David Anz und Ignazio Piseddu, (2024) „Das Immunsystem generiert über komplexe Mechanismen eine Immuntoleranz gegenüber kommensalen Bakterien, während Mikrobiota im Gegenzug essenziell für Entwicklung und Funktion des Immunsystems und somit sowohl während Homöostase, als auch im Kontext von immunvermittelten Erkrankungen relevant sind. Das Darmmikrobiom trägt über die Unterstützung der mukosalen Barrierefunktion und seinen Einfluss auf Zellen der angeborenen Immunität zur Immunfunktion bei und wirkt sich zudem maßgeblich auf die humorale und zelluläre Komponente der adaptiven Immunität sowie auf immunologische Gedächtnisfunktionen aus. Dieser Einfluss ist nicht nur lokal im Gastrointestinaltrakt von großer Bedeutung, sondern bedingt auch essenzielle systemische immunologische Funktionen. Ein Mikrobiom befindet sich auch in der Milchdrüse, im Uterus, im Pansen, in den Ohren, auf der Haut und sogar in der Lunge."

Nahrung, Immunsystem und Mikrobiom

Es finden sich also drei Beteiligte in aktuellen Betrachtungen des Stoffwechsels. Zum einen die Bereitstellung der Nährstoffe, zum anderen das Immunsystem, für das unbedingt genügend Energie zur Verfügung gestellt werden muss. Forschungsansätze von Lance Baumgard (Baumgard et al. 2017) führten zu seinen beim Cattle Camp 2025 präsentierten Thesen, dass beispielsweise eine Ketose durchaus kompensiert werden kann und womöglich auch die Ketonkörper einigermaßen gut verstoffwechselt werden sowie eine geringere Rolle spielen, als das Immunsystem. Bekannt ist uns aus der Praxis, dass chronische (subklinische) Ketose oft dazu führt, dass viele Folgeerkrankungen entstehen, die sich auch auf eine mangelnde Immunfunktion zurückführen lassen (Metritis, Klauen- und Fruchtbarkeitsprobleme etc.).
Das dritte ist wiederum das Mikrobiom, das wie oben erwähnt, ebenfalls das Immunsystem beeinflusst und natürlich am Ort der Verwertung und Bereitstellung der Nahrung zu finden ist. Mit dem Pansenmikrobiom hat die Natur einen unvergleichlichen Biotransformator geschaffen: Hier wandelt die Flora unverdauliche Nährstoffe in flüchtige Fettsäuren zur Bereitstellung von Energie um, anders als beim Menschen und bei Nicht-Wiederkäuern, die Glukose aus dem Darm aufnehmen können. Das Pansen-Mikrobiom selbst wird im Darm verdaut und baut sich ständig neu auf.
Weiterhin ist der Pansen neben der Leber auch wichtig zur Entgiftung, beispielsweise von Schimmelpilzen und anderen Schadstoffen im Futter. Hier ist zu beachten, dass er z.B. nicht alle Pilzgifte gleich gut und manche kaum entgiften (abbauen) kann. Besonders dann nicht, wenn SARA (sub acute ruminal acidosis) vorliegt.
Bis der Pansen entwickelt ist, findet der Stoffwechsel der Kälber hauptsächlich über Labmagen und Darm statt. Somit werden altersabhängig unterschiedliche Stoffe zur Unterstützung gebraucht und die Zusammensetzung von Produkten der Ernährung angepasst.

Neuprodukte bei PlantaVet®

Von der Firma Almapharm® hat SaluVet® drei Produkte übernommen, die aus der Balance gekommene Stoffwechselprozesse bei Kühen und Kälbern ins Gleichgewicht bringen. LactoGel® für Kälber sowie KetoHepar® für Kühe und DigestaSin® Pansenstimulans für Kühe, Milchschafe und Milchziegen sind fortlaufend den chemischen und biologischen Vorgängen der Natur optimal angepasst worden. 

LactoGel® wurde für die schnelle Zusatzversorgung für Kälber mit drohendem oder klinischem Durchfall entwickelt. Die enthaltene Blutwurz wirkt durch verschiedene Gerbstoffe adstringierend am Darmepithel. Einzigartig an den Catechin-Gerbstoffen aus der Tormentilla (Blutwurz) sind die starken enterale Wirkungen (antimikrobiell, antientzündlich, darmwandabdichtend), ohne dass sie durch den Darm aufgenommen werden und über die Leber entgiftet werden müssen. 
Als Synbiotikum verbindet es synergistisch das Präbiotikum Entercoccus faecium mit Probiotika, wie den Haferflocken, Pektinen und Fructooligosacchariden (FOS).
Haferflocken schützen das Epithel durch Schleimstoffe und bringen wertvolle Inhaltstoffe wie z.B. B-Vitamine und Energie mit. Die für dehydrierte Kälber wichtigen Elektrolyte wurden nach WHO-Standard zusammen mit Glukose in der Rezeptur eingearbeitet, hierbei wird u.a. Trinatriumcitrat verwendet, dessen Citrat elegant in den Citratzyklus einschleust werden kann. Nicht zuletzt ist es überaus schmackhaft und wird sehr gerne aufgenommen.

KetoHepar® für Kühe hilft, wie der Name ausdrückt, bei Ketose und unterstützt dabei zusätzlich die Leber, den Motor und Zuckerlieferant des gesamten Wiederkäuerstoffwechsels.
Die „schnelle Energie“ wird über Natriumpropionat, Propylenglykol (1,2-Propandiol) und Glukose dem Energiestoffwechsel zugeführt. Um aber eine nachhaltige Wirkung zu erzielen, wurden die in Tabelle 1 abgebildete Stoffe hinzugefügt. Der Pansenschutz der Stoffe ist einzigartig und wichtig, da ungeschützte Zutaten im Pansen zu 63%-99% abgebaut werden (Santschi et al. 2005) und somit nicht mehr oder deutlich weniger zur Leber gelangen.

Tabelle 1: Ausgewählte Zusatzstoffe in KetoHepar® 
PG = pansengeschützt

Glukoplastische Stoffe (Propionsäure, Propylenglycol, Methionin, Vitamin B12) maximieren die Glukoneogenese durch Aufbau von Glukose und Abbau von Ketonkörpern. Niacin (Vit B3) minimiert die Fettmobilisation und senkt den Zustrom der mobilisierten Fettsäuren (NEFAs) zur Leber. Methionin, Cholin, L-Carnitin und Vit. B12 optimieren die Verbrennung von NEFAs und den Abtransport von Fett aus der Leber, wodurch weniger Ketonkörper entstehen, weniger Leberverfettung durch Triglyceride stattfindet und die Leber insgesamt entlastet wird.

DigestaSin® - Das moderne Pansenstimulans ohne säurebildende Inhaltsstoffe

In der Milchkuhhaltung ist der Pansen ständig unter Druck. Es gelingt nur schwer, Milchleistungskühe leistungsgerecht zu füttern. Notwendige Rauhfutteranteile kommen dabei oft zu kurz. Die Subklische Pansenazidose (SARA) ist somit ein weit verbreitetes, manchmal unerkanntes Problem. Für schwerer erkrankte Einzeltiere, welche z.B. schon Durchfall zeigen oder auch mal bei einem spontanen Fütterungsfehler bzw. bei Vorliegen unzureichenden Grundfutters auch für mehrere Tiere, eignet sich der praktische Beutel DigestaSin® Pansenstimulans. Herausragend ist, dass es ohne säurebildende Stoffe auskommt, die im Pansen die falschen Mikroben füttern würden, nämlich die Laktatbildner.
Die ausgeklügelte Zusammensetzung wird in Abbildung 1 veranschaulicht. Die Übersäuerung wird mit schnellen Puffern abgefangen und die Pufferung über den langsamer ablaufenden Prozess mit dem Algenkalk verlängert, so dass sich die nützliche Flora erholen kann. Unterstützt wird die Flora hierbei von Lebendhefen, an die sie sich gerne anheftet.

Abb. 1.: Schnelle und nachhaltige Pansenstabilisierung

Damit sich die Tiere über eine wieder steigende Futteraufnahme und Wiederkautätigkeit mit Produktion des basischen Speichels auch selbst helfen können, wurde Wermut und Enzian hinzugefügt. Ingwer bringt weitere verdauungsfördernde Eigenschaften mit (Abb. 2).

Abb. 2: Phytotherapeutische Inhaltsstoffe in DigestaSin® Pansenstimulans

Einer der beliebtesten Vorteile des DigestaSin®  laut Berichten aus der praktischen Anwendung ist der nachhaltige Effekt. Eine einmalige Gabe ist oftmals ausreichend.

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Literaturverzeichnis
Baumgard, L. H.; Collier, R. J.; Bauman, D. E. (2017): A 100-Year Review: Regulation of nutrient partitioning to support lactation. In: Journal of dairy science 100 (12), S. 10353–10366. DOI: 10.3168/jds.2017-13242.
Santschi, D. E.; Berthiaume, R.; Matte, J. J.; Mustafa, A. F.; Girard, C. L. (2005): Fate of supplementary B-vitamins in the gastrointestinal tract of dairy cows. In: Journal of dairy science 88 (6), S. 2043–2054. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(05)72881-2.