Auswirkungen von Zinkmangel und der Applikation von rekombinantem bovinem Wachstumshormon auf Wachstumshormon und IGF‐1 im Plasma von Kälbern

Abstract

Zusammenfassung Ein 15wöchiger Aufzuchtversuch und ein 10wöchiger Mastversuch mit 4times12 männlichen Braunviehkälbern wurde durchgeführt, um den Einfluß einer mangelnden Zinkversorgung und der Applikation von exogenem bovinem Wachstumshormon auf die Konzentrationen von Wachstumshormon und IGF‐1 im Plasma von Kälbern zu untersuchen. Dazu wurde den Mangeltieren des Aufzuchtversuches zusätzlich zu einem Kraftfutter (7,8 mg Zink/kg Futter) bis zur 7. Woche ein halbsynthetisches Milchaustauschfutter (6,7 mg Zink/kg Futter) vorgelegt. Der Zinkgehalt der jeweiligen Kontrolldiäten betrug 60 mg Zink/kg Futter. Den Tieren des Mastversuches wurde ein halbsynthetisches Milchaustauschfutter mit einem Zinkgehalt von 5,7 mg Zink/kg Futter für die Mangelgruppen und mit 61,3 mg/kg für die Kontrollgruppen verabreicht. Blutproben wurden durch Punktion der Vena jugularis in der Woche 1, 13 und 15 bzw. in der Woche 10 gewonnen. Weder im Aufzucht‐ noch im Mastversuch war ein Einfluß der Zinkversorgung bzw. der Applikation von exogenem Wachstumshormon auf die Konzentration von Wachstumshormon im Plasma festzustellen. Diese Ergebnisse zeigen, daß eine reduzierte Konzentration an Wachstumshormon im Plasma nicht ursächlich für die bei Zinkmangel auftretenden Einbrüche im Wachstum ist. Die IGF‐1‐Gehalte waren im Aufzuchtversuch nach 15 Versuchswochen bei den Gruppen ohne Behandlung mit Wachstumshormon aufgrund des Zinkmangels um 54 % und bei der Behandlung mit Wachstumshormon um 21% reduziert. Im Mastversuch betrug der Rückgang der IGF‐1‐Gehalte 69% bzw. 48%. Es könnten also reduzierte IGF‐1 Konzentrationen im Plasma verantwortlich für die bei Zinkmangel auftretenden Wachstumsdepressionen sein. Durch die Behandlung mit exogenem Wachstumshormon erhöhte sich im Aufzuchtversuch die Konzentration von IGF‐1 im Plasma bei bedarfsgerechter Zinkversorgung um 20% und um 104% bei mangelnder Zinkversorgung. Im Mastversuch betrug der Anstieg 17% bzw. 92%.

Influence of Alimentary Zinc Deficiency on the Concentration of Growth Hormone (GH), Insulin-Like Growth Factor I (IGF-I) and Insulin in the Serum of Force-Fed Rats

“…However, in the study described here the concentration of IGF-1 in the serum of the Zn-deficient rats was reduced by a significant 28% despite elevated GH levels. Reduced IGF-1 concentrations in Zn deficiency were also unanimously reported by other authors in animals {Cossack 1984;1986;Oner, Bhaumick and Bala 1984;Bolze, Reeves, Lindbeck and Elders 1987;Dorup et al 1991;Heindl et al 1993;Dicks, Rojhani and Cossack 1993;Droke et al 1993) and in humans {Ghavami- Maibodi et al 1983;Cossack 1991;Nakamura, Nishiyama, Futagaishi-Suginohara, Matsuda and Higashi 1993), which were reversible following Zn repletion {Cossack 1984;1986;1988;Ghavami-Maibodi et al 1983;Bolze et al 1987;Nishi et al 1989). The cause of the reduced IGF-1 levels in Zn deficiency while GH concentrations in the serum are elevated is believed to be an impairment of the stimulating effect of GH on IGF-1 synthesis.…”

“…As the experiment progresses and the severity of the Zn deficiency increases, this can ultimately also lead to a reduction in the concentration of growth hormone in the serum. This would also explain the apparent contradictions in the literature, according to which prolonged and severe Zn deficiency led to reduced serum GH concentrations {Root et al 1979;Collipp, Castro-Magana, Petrovic, Thomas, Cheruvansky, Chen and Sussman 1982;Kirchgefiner and Roth 1985) or unchanged GH levels {Dorup, Flyvbjerg, Everts and Clausen 1991;Droke, Spears, Armstrong, Kegley and Simpson 1993;Heindl, Kirchgefiner and Schams 1993) and even, as in the study described here, to an increase in the serum GH concentration after a relatively brief 11-day period of Zn depletion. Droke et al (1993) also reported higher serum GH concentrations following application of GH releasing factor in Zn-deficient lambs.…”

Effects of Growth Hormone on Growth Performance, Haematology, Metabolites and Hormones in Iron‐Deficient Veal Calves*

“…Growth hormone (GH) is a growth promoter in several animal species (HART and JOHNSOI\I, 1986;GLUCKMAN et al, 1987), including calves (KIRCHGESSNER et al, 1987). It is well-known that secretion, metabolism and effects of G H and insulin-like growth factor I (IGF-I) are dependent on nutritional status, especially energy and protein intak.e (PHILLIPS and UNTERMAN, 1984;BLUM et al, 1985;BREIER et al 1986;UNDERWOOD et al, 1986;RONGE and BLUM, 1989a;PELL and BATES, 1990;THISSEN et al, 1994) and modified by other nutritional factors such as zinc intake (HEINDL et al, 1993). hletabolic rate is reduced in Fe deficiency anaemia (DALLMAN, 1986), as also demonstrated in calves based on decreased oxygen consumption before and during physical performance (LINDT and BLUM, 1993;PIGUET et al, 1993).…”