EMS – wie sinnvoll sind Futterzusätze?

EMS – wie sinnvoll sind
Futterzusätze?
C. Iben
Zusatzstoffe zur Beeinflussung des
Fett- und Glukosestoffwechsels
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N-3-Fettsäuren, Fischöl
Chrom
Magnesium
Zimt
Psyllium
Psoralea corylifolia
Alpha-Liponsäure
L-Carnitin
N-3-Fettsäuren (Nettleton, 1995)
• Vorteil von n-3-Fettsäuren beim diabetischen Menschen
–
–
–
–
Erhöhung der HDL
Verbesserung (Erniedrigung) der Viskosität des Blutes
Erniedrigung des Triglyceridgehaltes im Blut
Erniedrigung des Blutdruckes
• Nachteil
–
–
–
–
Erhöhung der LDL
Erhöhung der Apolipoprotein B-Gehalte
Reduzierte Glukosetoleranz
Literaturergebnisse widersprüchlich!
http://www.google.at/imgres?um=1&sa=N&noj=1&hl=en&tbm=isch&tbnid=QBSzQ8EGdi5FfM:&imgrefurl=http://www.academybi
omed.com/antibodyinformation.php&docid=kN8v1RYg8KNYiM&imgurl=http://www.academybiomed.com/images/upload/YZ9XQZ64RKWPW6XX0
W7LO4YK1NOSM1.jpg&w=325&h=217&ei=OmTBUbiwEIWp7AadmIHoBQ&zoom=1&biw=1120&bih=518&iact=rc&dur=125&pa
ge=1&tbnh=139&tbnw=251&start=0&ndsp=15&ved=1t:429,r:0,s:0,i:82&tx=133&ty=59
Fischöl
• 0,2 ml/kg KM Fischöl oder Sojabohnenöl
– Kein Einfluss auf die Insulinsensitivität
beim gesunden Pferd Vervuert et al., 2009
• 38 g Fisch- oder Leinöl - Insulinsensitivität
stieg bei insulinresistenten Stuten in dieser
Studie Hess et al., 2012
Omega-3 Fettsäuren (beim
Menschen)
Studi
e
Dauer
(Wochen)
Diät
Method Ergebnis
e
1
Fischöl vs Placebo
2x3
Clamp
2
Fischöl vs Placebo
2x2
Clamp
3
Fischöl vs Placebo
2x8
Clamp
4
Lein- vs
Placebo
3 x 12
FSIGTT1
5
FischSonnenblumenöl
2x8
Clamp
1FSIGTT:
Fischöl
vs
vs
Frequently sampled intravenous glucose tolerance test
: Kein Effekt
1 Borkman et al. (1989), 2 Annuzzi et al. (1991), 3 Boberg et al. (1992),
4 McManus et al. (1996), 5 Lou et al. (1998).
Chrom
• Vorkommen von dreiwertigem Chrom in vielen
Nahrungsmitteln (European Food Information Council;
Wilplinger, Diss., TU Graz; µg/100 g)
– Miesmuscheln (128), Eidotter (6), Vollkornmehl (21), Tomaten
(20), Kaffee, Tee (79), Haselnüsse (12), Birnen (27), Broccoli
(16), Rindfleisch (3), manche Wein- und Biersorten, Bierhefe,
Mais (9), Gerste (13)
• Schon in den 1950er Jahren wurde angenommen, dass
Bierhefe einen Glukose-Toleranz-Faktor enthält
Chrom
• Empfohlene täglich erlaubte Aufnahme (U.S. National
Academy of Sciences)
– 50-200 µg Cr ab dem 7. Lebensjahr
– Minimum 50 µg, geschätzte Aufnahme in den USA: 50 bis 60 %
der minimal empfohlenen Dosis
• Minimaldosis laut WHO-Empfehlungen
– 33 µg/Tag
– Österreich im Randbereich marginaler Unterversorgung
Chrom
• Walter Mertz – beschrieb 1967 Chrom erstmals als
Glukose-Toleranz-Faktor
• Chrom-Defizit führt zu Diabetes-ähnlichen Symptomen
wie erhöhte Blutglucose, erhöhtes Insulin und
Cholesterin und erhöhte Triglyceride (Anderson, 1998).
• Beim Schwein und bei Katzen Geschwindigkeit der
Glukoseresorption bei Gabe von Chrom erhöht
• Absorptionsrate < 2 % (anorganische Verbindungen)
• Trägerprotein ist Transferrin – spielt eine Rolle bei der
Übertragung von Cr zu den LMWCr
Chrom
• Chrom scheint alsTeil der oligopeptide low–
molecular weight chromium (LMWCr)-binding
substance zu funktionieren
• LMWCr normalerweise in insulinabhängigen Zellen
vorhanden; ohne Cr inaktiv, wenn an Cr gebunden aktiv
• Durch Cr Aktivierung der Insulin-Rezeptor-Kinase und
Potenzierung der Insulinwirkung
• LMWCr ohne gebundenes Cr oder mit anderen
Matallionen ist nicht effektiv hinsichtlich Aktivierung der
Insulin-abhängigen Kinaseaktivität
Chrom
• Cr inhibiert die Phosphotyrosin-Phosphatase
• Dieses Enzym spaltet Phosphat vom Insulinrezeptor
• → Abnahme der Insulinsensitivität.
• Die Aktivierung der Insulin-Rezeptor-Kinase und
Hemmung der Insulinrezeptor-Phosphatase →
gesteigerte Phosphorylierung des Insulinrezeptors und
Erhöhung der Insulinsensitivität (Davis et al., 1996).
• Es gibt Hinweise (Anderson, 1997), dass Cr auch die
Anzahl der Insulinrezeptoren und die β-Zell-Sensitivität
erhöht
Proposed mechanism of action for chromium and LMWCr potentiating the action of insulin
(15).
Cefalu W T , and Hu F B Dia Care 2004;27:2741-2751
Copyright © 2011 American Diabetes Association, Inc.
Chrom – Studienergebnisse beim
Menschen
• Effekte einer Cr-Zugabe auf den Fettstoffwechsel bei
Menschen mit oder ohne Diabetes sehr widersprüchlich
• 11 Studien an Menschen mit DM (220-1000 µg/Tag in
unterschiedlichen Verbindungen)
– 4 Studien kein Einfluss auf den Fettstoffwechsel, 6 Studien
Senkung TG oder Cholesterol, 1 Studie Senkung LDL, ApoB und
Erhöhung HDL und ApoA-I
• 8 Studien an Menschen ohne Diabetes
– 3 kein Effekt
– 4 Einfluss auf Fettstoffwechsel, 1 Studie Senkung LDL, ApoB
und Erhöhung ApoA-I
Chrom – Studienergebnisse beim
Menschen
• Effekte einer Cr-Zugabe auf den Glukosestoffwechsel
bei Menschen mit oder ohne Diabetes sehr
widersprüchlich
• 21 Studien
• OGGT, IVGTT (8 Studien)
– 4 Studien keine Effekt auf Glukose- oder Insulingehalt
– 6 Studie Insulin↓, 4 Studien Glukose↓
• Nüchternglukose (7)
– 5 Glukose ↓, 2 kein Effekt auf Glukosespiegel
Fasting (A) and postprandial (B) glucose decline over time in patients with type 2 diabetes
treated for 10 months with 500 μg/day CrP (60). b, significantly different from baseline (a).
Cefalu W T , and Hu F B Dia Care 2004;27:2741-2751
Copyright © 2011 American Diabetes Association, Inc.
Chrom, Magnesium
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Adipöse Pferde (7/9)
5 mg Chrom (als Hefe)
8,8 g Magnesium (als Oxid und organisch)
Andere funktionelle Stoffe
Keine Effekte auf die Insulinresistenz
Chameroy et al., 2010
Magnesium
• Langzeitstudie beim Menschen zeigte negative
Korrelation zwischen Mg-Aufnahme und der
Erkrankung an Diabetes mellitus sowie
Atherosklerose
• Empfehlung für Menschen 6 mg/kg KG/d
Lopez-Ridaura et al., 2004
Chiuve et al., 2013
Cahill et al., 2013 u.a.
Zimt
• Zimtextrakt (50 mg per kg KM) beeinflusst die TNF-alpha-induzierte
Dyslipidämie in Triton WR-1339 (Lipoproteinlipasehemmer)
behandelten Hamstern
• Zimtextrakt beeinflusst die durch TNF-alpha induzierte
Übersekretion von apoB48 in den Enterozyten
• In vitro CE-Behandlung von Enterozyten verminderte die mRNAExpression von IL-1 beta, IL-6 and TNF-alpha
• Zimtextrakt beeinflusst TNF-alpha-induzierte Überproduktion der
intestinalen apoB48 (by regulating gene expression involving
inflammatory, insulin, and lipoprotein signaling pathways)
Cinnamon extract inhibits the postprandial overproduction of apolipoprotein B48containing lipoproteins in fructose-fed animals
Cinnamon Extract Attenuates TNF-alpha-induced Intestinal Lipoprotein ApoB48 Overproduction by
Regulating Inflammatory, Insulin, and Lipoprotein Pathways in Enterocytes
Qin et al., 2009
Zimt
• Eine Studie an Menschen mit Typ 2
Diabetes: 1 bis 6 g Zimt –
Nüchternglukose, Triglyceride und LDLCholesterol-Werte wurden nach 40 und 60
Tagen gesenkt (Khan, 2003).
Zimt
• 500 mg Zimtextrakt verringerte
Nüchternblutglukose, Blutdruck, bewirkte
eine geringe Abnahme des Körperfettes
(Ziegenfuss et al., 2006)
• Angaben widersprüchlich, auch Studien ohne
Effekt
•http://www.jissn.com/content/3/2/45
Zimt
• Studie an insulinresistenten Stuten – 1,5 g
(2xd) Zimtextrakt (Cinnulin) über 9 Tage
zeigte keinen Effekt auf die
Insulinsensitivität, den Insulin- oder
Leptingehalt (Earl, 2011)
• Dosierung?
Prebiotika
• Als Prebiotika bezeichnete Faserstoffe weisen folgende
Eigenschaften auf:
• Unverdaulich durch körpereigene Enzyme
• Können durch Darmbakterien fermentiert werden
• Stimulieren selektiv das Wachstum und/oder Aktivität
von Darmbakterien in Verbindung mit Gesundheit und
Wohlbefinden
Psyllium
• Schale enthält nicht fermentierbare
Faserstoffe
• Beeinflussen die Mikrobiota
• Mikrobiota beeinflusst Insulinsensitivität
durch Interaktionen mit endokrinen und
epithelialen Zellen
Psyllium
• Versuch an Pferden (normalgewichtig):
• 60 Tage 90, 180 bzw. 270 g Psyllium
• Effekt auf den postprandialen Glukoseund Insulinspiegel (?)
Moreaux et al., 2011
Psyllium
Psoralea (Leguminose)
• Psoralea corylifolia (chin. Medizin,
Ayurveda; enthält Flavonoide, Coumarine,
Terpene)
– Bei Ratten (normal und diabetisch) Reduktion
der Nüchternblutglukose, GTT, Cholesterol,
Triglyzeride, VLDL, LDL
– Anstieg des TP und HDL
– Keine Studien beim Pferd
Dhar et al., 2013
Alpha-Liponsäure
• Coenzym und Bestandteil des
Pyruvatdehydrogenase-Komplexes in den
Mitochondrien
Summenformel: C8H14O2S2
Alpha-Liponsäure
• Antioxidant
• Wasser- und fettlöslich
• Aktiv an der Zellmembran und im
Zytoplasma
• Schützt Zellmembranen durch Interaktion
mit Vitamin C und Glutathion
• Günstig bei Diabetes (Ziegler et al. 1995), Alter,
Leistung, Katarakt, Ischämie
Alpha-Liponsäure
• Niedrigere Lipidperoxidation und höhere
Glutathion-Konzentration (Ratten; Khanna et
al., 1999)
• Höhere Glutathion-, Ascorbin- und Vitamin
E-Konzentrationen im Blut von Pferden
(aber auch bei Vitamin ESupplementierung)
L-Carnitin
• L-Carnitin beim insulinresistenten Pony
(N=16)
– 8 insulinresistente oder adipöse Ponys
• 2 x tägl. 1,5 g L-Carnitin/100 kg KM oral
– 8 insulinresistente oder adipöse Ponys
• 2 x täglich 1,5 g Placebo/100 kg KM oral
– Supplementierung 12 Wochen
– Energierestriktive Fütterung
Schmengler et al. 2013
L-Carnitin
• Keine Effekte der L-Carnitingabe
– KM-Verluste:
– Nüchternglucose oder -insulin:
– Insulinresistenz:
– Freie Fettsäuren und Triglyceride :
Schmengler et al. 2013
Empfehlung???
• N-3-Fettsäuren, Fischöl --- widersprüchliche Ergebnisse
beim Pferd
• Chrom ---- widersprüchliche Ergebnisse beim Menschen,
nicht zugelassen
• Magnesium ----- beim Menschen, kein Effekt beim Pferd
• Zimt ----- Effekt beim Menschen, beim Pferd nicht
nachgewiesen
• Psyllium (?)
• Psoralea corylifolia --- keine Ergebnisse bei Pferden
• Alpha-Liponsäure
„The greatest obstacle to discovery
is not ignorance
- it is the illusion of knowledge“
D.J. Boorstin
Effekt des Wässerns von Heu
0 min
TS
WSC
Fruktan
827
171
106
40 min
g/kg TS
192
157
94
3h
176
144
84
Longland et al., 2011