Vitamine in der Tierernährung
Fettlösliche Vitamine
Zu den fettlöslichen Vitaminen zählen die Vitamine A, D, E, K und das ß-Carotin (Vitamin A-Vorstufe). Über deren Hauptfunktion informiert nachstehende Tabelle. Fettlösliche Vitamine bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Sie sind relativ empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen wie Oxidation, Wärme, UV-Licht, sowie bestimmten Enzymen.
Die fettlöslichen Vitamine kommen in Verbindung mit Fetten im Körper vor. Sie werden zusammen mit den Fetten absorbiert. Der Körper ist in der Lage, fettlösliche Vitamine in teilweise beträchtlichen Mengen zu speichern. Es bestehen jedoch tierart-und altersspezifische Unterschiede. Speicherorgane sind innere Organe wie Leber und Nieren, das Muskelgewebe und das Gehirn sowie das Fettgewebe. Die Ausscheidung erfolgt in der Regel erst nach einer Umwandlung im Stoffwechsel.
| Hauptfunktionen der fettlöslichen Vitamine |
| Vitamin |
Vitamin Hauptfunktion |
| Vitamin A |
Epithelschutz |
ß-Carotin
|
Vitamin A Vorstufe |
Vitamin D |
Regulierung des Kalzium- und Phosphor Stoffwechsels |
Vitamin E
|
Antioxidans |
| Vitamin K |
Blutgerinnung |
Vitamin A
Natürliche Quellen und deren Verwertung Vitamin A (Retinol) kommt ausschließlich in Futtermitteln tierischer Herkunft vor. Reich an Vitamin A sind: Leber, Fischöl, fettreiches Fischmehl. Arm an Vitamin A sind: Milch,
Eier. Pflanzliche Futtermittel (Gras, Karotten) enthalten nur ß-Carotin, das als Vorstufe dann zu Vitamin A umgewandelt werden kann. Das Umwandlungsverhältnis von ß-Carotin zu Vitamin A ist bei den Tierarten unterschiedlich und von der Höhe der Aufnahme abhängig. Bei Aufnahme Bedarfsdeckender Mengen werden etwa 80 bis 90 % des Vitamin A im Dünndarm absorbiert; die Verwertung nimmt auch bei erhöhter Aufnahme nicht wesentlich ab.
Physiologische Bedeutung
- Aufbau, Schutz und Regeneration von Haut und Schleimhaut (Epithelschutz
- Förderung der Fruchtbarkeit durch Verbesserung der Ovulation und Implantation des Eies, der embryonalen und fetalen Entwicklung und der hormonellen Trächtigkeitsaktivierung
- Regulation von Wachstums- und Differenzierungsvorgängen im Zellstoffwechsel durch Beeinflussung der Transkription von mehr als 300 Genen (Genexpression)
- Erhöhung der Widerstandkraft gegen Infektions- und Invasionskrankheiten
Mangelerscheinungen
- Verhornung von Haut- und Schleimhaut mit nachfolgenden Infektionsgefahren
- Verzögerung der Eireifung, Absterben der Embryonen
- Beeinträchtigung der embryonalen Entwicklung
- Erhöhte Anfälligkeit gegen Infektionskrankheiten
Zusatzeffekte
- Immunreaktion: Steigerung der Antikörperbildung
ß-Carotin
Natürliche Quellen und deren Verwertung ß-Carotin ist nur in Pflanzen enthalten.
Reich an ß-Carotin sind: Luzerne, Gras und Grassilage, Karotten. Arm an ß-Carotin sind: Getreide und
Mühlennachprodukte.
Die Absorption und Speicherung ist je nach Tierart sehr unterschiedlich: hoch bei Gelbfettspezies (Rind, Pferd), gering oder gar nicht bei Weißfetttieren wie Hund Katze und Nagetiere.
Physiologische Bedeutung
- Vorstufe (Provitamin) von Vitamin A
- Durch spezifischen Stoffwechseltransport gelangt ß-Carotin in bestimmte Organe (z.B. Gelbkörper, Follikel), wo es lokal in diesen Organen in Vitamin A umgewandelt wird
- Stimulierung der Synthese des Progesterons zum Aufbau der Uterusschleimhaut
- Wahrscheinliche Vitamin A-unabhängige Beeinflussung durch antioxidative Wirkung gegen zellschädigende Lipidradikale, was zur Steigerung der hormonellen Aktivität und Verbesserung der Immunität (Vermehrung der Lymphozyten) führt.
Mangelerscheinungen
- Fruchtbarkeitsstörungen wie:
- längere Dauer der Brunst und stille Brunst
- verzögerte Follikelreifung und Ovulation
- Zystenbildung bei Follikel und Gelbkörper
- embryonale Verluste und Frühaborte
- Erhöhte Milchzellgehalte und Mastitis
- Erhöhte Anfälligkeit der Jungtiere gegenüber Infektionskrankheiten
Zusatzeffekte
- Resistenzsteigerung der Jungtiere durch hohen Gehalt im Kolostrum (unspezifische Immunität)
- Zusammenwirken mit anderen Carotinoiden (Zeaxanthin, Lutein, Ly-copin u.a.) als Antioxidans
Vitamin D3
Natürliche Quellen und deren Verwertung
Vitamin D kommt nur in sehr wenigen Produkten wie Vollmilch, Leberölen und sonnengetrocknetem Grünfutter vor. Das Vitamin D2 entsteht in Pflanzen bei der Trocknung unter dem Einfluss von UV-Strahlen
aus Ergosterin. Vitamin D3 kann dagegen in der Epidermis durch UV-Bestrahlung aus
7-Dehydrocholesterol gebildet werden (Ausnahme: Hund, Katze).
Aufgrund des begrenzten natürlichen Vorkommens sind die natürlichen Vitamin-D-Quellen für die Bedarfsdeckung ohne Bedeutung. Außerdem ist die Verwertung der in Pflanzen vorkommenden Vitamin D-Vorstufen vom Tier nur in sehr geringem Ausmaß möglich. Physiologische Bedeutung
Vitamin D 3 ist nicht direkt stoffwechselaktiv. Es wird in der Leber in das 25-Hydroxyvitamin D3 umgewandelt
Im Organismus erfüllt Vitamin D die folgenden Aufgaben:
- Regulierung des Calcium- und Phosphatstoffwechsels, insbesondere Förderung der Calcium- und Phosphatabsorption aus dem Darm
- Regulierung der Calcium- und Phosphatausscheidung über die Niere und Regulation der Calcium-und Phosphateinlagerung in das Skelett
- Calcium-Phosphor-Mobilisierung aus dem Skelett
- Förderung der Bildung von Keimzellen
- Steigerung der Leistungsfähigkeit des Immunsystems, Hemmung von Autoimmunisierung
- Regulation der Transkription von mehr als 50 Genen
Mangelerscheinungen
- Störungen des Calcium- und Phosphatstoffwechsels
- Hemmung der Mineralisierung beim wachsenden Knochen (Rachitis)
- Abbau der mineralischen Substanz im ausgewachsenen Knochen (Osteomalazie)
- Knochen- und Gelenkdeformation (Knochenweichheit)
- Wachstumsstörungen
- Spontan auftretende Knochenbrüchigkeit
Vitamin E
Natürliche Quellen und deren Verwertung
Vitamin E (Sammelbegriff für verschiedene Verbindungen von Tocopherolen und
Tocotrienolen) ist in Pflanzen und tierischem Gewebe enthalten. Dabei ist nicht der
Gesamt-Tocopherolgehalt, sondern der Gehalt an der wirksamsten Verbindung, dem alpha-Tocopherol, maßgebend.
Reich an Vitamin E sind: Gras, Klee, Luzerne, Grünmehl, unzerkleinerte Samen.
Arm an Vitamin E sind: Ölsaatextraktionsschrote.
Feuchtigkeit und Lagerungszeit üben einen negativen Eintluss auf die Vitamin E-Stabilität
bzw. -Gehalte aus. Hiervon sind vor allem Getreide betroffen.In Getreide und Mühlennachprodukten überwiegen mit 70 bis 90 % ß-, y-, 8-Tocopherole,
deren biologische Wirksamkeit im Vergleich zum alpha-Tocopherol deutlich geringer einzuschätzen ist. Physiologische Bedeutung
- Verhinderung der Bildung von Lipid-Peroxylradikalen aus mehrfach ungesättigten Fettsäuren
- Antitoxische Wirkung im Zellstoffwechsel
- Verhinderung von Lebernekrosen und Muskeldegeneration
- Antioxidative Wirkung, durch die eine Stabilisierung der oxidations-empfindlichen Phospholipide
- Regulierung des Hormonstoffwechsels über den Hypophysen –Vorderlappen
- Erhaltung der Stabilität der Membranen, insbesondere der Herz- und Skelettmuskulatur
- Regulation von Entwicklung und Funktion der Keimdrüsen
- Stimulierung der Antikörperbildung (bessere Resistenz gegenüber Krankheiten)
- Vorbereitung und Schutz der Trächtigkeit
Mangelerscheinungen
- Muskelschäden an Herz- und Skelettmuskulatur
- Plötzlicher Herztod bei Schädigung des Herzmuskels
- Fruchtbarkeitsstörungen
- Veränderungen am Gefäß- und Nervensystem (Encephalomalazie, Ödembildung im Kleinhirn durch verstärkten Plasmaaustritt, die zu einer Fehlhaltung des Kopfes mit unkoordinierten Bewegungen führt)
- Leberschäden und Veränderungen im Fettdepot
Vitamin K
Natürliche Quellen und deren Verwertung
Vitamin K ist ein Sammelbegriff für die Vitamine K1 (Phyllochinon), K2 (Menachinon) und
K3 (Menadion).
Reich an Vitamin K1 sind: Grünpflanzen. Arm an Vitamin K1 sind: Getreide, Rüben, Fleisch- und Fischmehl. Vitamin K2 wird durch Bakterien mikrobiell in den Vormägen und im Dickdarm
gebildet.
Vitamin K3 (Menadion) ist eine industriell hergestellte Form, die für die Tierernährung in verschiedenen wasserlöslichen Menadion-Verbindungen angeboten wird. Für die Absorption der fettlöslichen Formen K1 und K2 ist die Sekretion von Pankreaslipase und Gallensäuren notwendig, für die wasserlösliche Vitamin K3-Form jedoch nicht. Aus allen Vitamin K-Formen wird das im Stoffwechsel besonders aktive Menachinon-4 gebildet.
Physiologische Bedeutung
- Synthese der Blutgerinnungsfaktoren
- Bildung des Calcium-Transportproteins Osteocalcin für die Mineralisierung der Knochen
Mangelerscheinungen
- Blutungen in den verschiedensten Geweben und Organen
- Störung der BlutgerinnungWachstumsstörungen
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