Mykotoxine

Auswirkungen und Symptome von Mykotoxinen bei Rindern

Wiederkäuer haben die Fähigkeit, sich aufgrund der entgiftenden Wirkung bestimmter Pansenmikroorganismen gegen die schädlichen Wirkung von Mykotoxinen in einem bestimmten Ausmaß zu schützen. Hochleistende Milchkühe haben jedoch eine viel schnellere Passagerate des Futters durch den Pansen, sodass Mikroorganismen weniger Zeit zur Entgiftung haben. In Verbindung mit einer höheren Futteraufnahme bedeutet dies, dass die natürlichen Abwehrkräfte unserer Kühe sie nicht so gut schützen können, wie oft angenommen wird. Darüber hinaus kann die vorteilhafte Pansenmikrobiota einer Kuh durch einige Mykotoxine sowie unter schwierigen Stoffwechselbedingungen, z. B. subakuter Pansenazidose (SARA), beeinträchtigt werden.

Mykotoxine im Rinderfutter

Mykotoxine kommen weltweit in fast allen Agrarrohstoffen vor. Unabhängig davon, ob diese Toxine von Pilzen produziert wurden, die Feldfrüchte infizieren, oder von Pilzen, die gelagertes Futter kontaminieren, stellen sie eine Herausforderung für die Tiere dar.

Eine Vielzahl von Futtermitteln kann mit Mykotoxinen kontaminiert sein. Bisher wurden mehr als 700 verschiedene Mykotoxine identifiziert. Der BIOMIN-Mykotoxin-Survey bietet regelmäßig Informationen zum Vorkommen von Mykotoxinen in Rohstoffen und Fertigfutter an, basierend auf lokalen und globalen Analysenergebnissen.

Mykotoxine in Silage

Wiederkäuer können auch von Silagepilzen gebildeten Mykotoxinen ausgesetzt sein. Diese führen nachweislich zu einer schlechteren Pansenfunktion, Durchfall und verminderter Milchproduktion sowie je nach Mykotoxintyp auch zu anderen spezifischen Symptomen.

Symptome von Mykotoxinen bei Rindern

Die schädlichen Auswirkungen von Mykotoxinen beginnen bereits bei den Pansenmikroben. Dadurch wird die Effizienz und Produktivität der Pansenfermentationen beeinträchtigt. Tatsächlich treten in den meisten praktischen Situationen möglicherweise gar keine klinischen Symptome auf, aber die Leistung der Tiere wird beeinträchtigt. Dies führt zu verminderter Milchproduktion, einer weniger erfolgreichen Reproduktion und erhöhtem Auftreten von Lahmheit oder Mastitis.

Tabelle 1. Wichtige Mykotoxine und die Gefahren für Kühe. Quelle: BIOMIN

Mykotoxin	Empfohlene Risikoschwelle (ppb)	Auswirkungen
Aflatoxin	2	In Milch übertragen (Aflatoxin M 1) Karzinogenität der Leber Erhöhtes Leber- und Nierengewicht und Läsionen Gewichtsverlust und reduzierte Gewichtszunahme (Rinder) Beeinträchtigte Pansenfunktion Beeinträchtigte Eutergesundheit, höhere Zellzahl, geringere Milchproduktion Rückgang der Fruchtbarkeitsleistung Verminderte Beständigkeit gegen Umwelt- und mikrobielle Stressfaktoren; erhöhte Anfälligkeit für Krankheiten Hämatologische Veränderungen Immunsuppression
Zearalenon	100	Unfruchtbarkeit, verringerte Trächtigkeitsraten Eierstockzysten Aborte Unregelmäßiger Zyklus Frühzeitige Euterschwellungen Infektionen des Fortpflanzungstrakts Geringe Spermienproduktion Vaginitis
Deoxynivalenol	300	Beeinträchtigte Pansenfunktion Reduzierte Futteraufnahme Durchfall Stoffwechselstörungen, Mastitis, Metritis Lahmheit Verringertes Körpergewicht Verminderte Milchproduktion
T-2-Toxin	100	Appetitverlust Gastroenteritis Geringere Milchproduktion Immunmodulation Geringe Samenqualität Blutungen
Fumonisine	2000	Verminderte Milchproduktion Erhöhte Spiegel an Leberenzymen, Leber- und Nierenläsionen
Ochratoxin A.	80	Ochratoxin A (OTA) ist ein nephrotoxisches Mykotoxin und Wiederkäuer reagieren im Vergleich zu Nichtwiederkäuern viel weniger empfindlich auf Ochratoxin A. Verminderte Leistung

Hauptfolgen von Mykotoxinen bei Milchkühen in Bezug auf die Eutergesundheit und die Milchproduktion

Geringere Milchproduktion ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, einschließlich reduzierter Futteraufnahme oder Futterverweigerung, die bei bestimmten Mykotoxinen im Futter wie Deoxynivalenol (DON) auftreten kann. Mykotoxine können die Pansenfunktion verändern, indem sie die Mikrobenpopulationen oder den Abbau von Nährstoffen beeinflussen, wodurch die Nährstoffaufnahme verringert und der Stoffwechsel beeinträchtigt wird. Dies führt letztlich zu einer geringeren Verfügbarkeit der für die Milchsynthese benötigten Nährstoffe

Einige der wichtigsten Mykotoxingruppen für Wiederkäuer sind:

• Aflatoxine
• Trichothecene, einschließlich bekannter Mykotoxine wie DON (oder Vomotoxin)
• Zearalenon
• Mutterkornalkaloide
• Ochratoxine

Auch andere Mykotoxine können einen zwar weniger offensichtlichen, aber dennoch wirtschaftlich signifikanten Einfluss auf die Leistung von Milchkühen haben.

Übertragung von Aflatoxin auf Milch und Milchprodukte

Da Aflatoxin M1 in Milch enthalten sein kann, erhalten Aflatoxine vielleicht die größte Aufmerksamkeit von allen Mykotoxinen in der Milchproduktion, um die Sicherheit von Milch für den Verbraucher zu garantieren. Aflatoxine werden teilweise im Pansen umgewandelt und aus diesem Umwandlungsprodukt entsteht in der Leber Aflatoxin M1. Dieses ist immer noch toxisch und im Organismus verfügbar und kann in die produzierte Milch übertragen werden. Die meisten Länder haben strenge Grenzwerte für Aflatoxine in Milch festgelegt. 

Deoxynivalenol

Bei Milchkühen ist der Schaden eher subklinisch oder indirekt, wie z. B. erhöhte Durchlässigkeit der Darmwand (verringerte Abwehr von Krankheitserregern und reduzierte Nährstoffaufnahme), verringerte Produktivität, Probleme mit der Zellzahl und erhöhtes Auftreten von Mastitis und Metritis. Kälber können aufgrund der Auswirkungen von Trichothecenen auf das Immunsystem mit Hautproblemen und Atemwegserkrankungen zu kämpfen haben.

DON hemmt die Protein- und Nukleinsäuresynthese (DNA und RNA). Die negativen Auswirkungen von DON treten hauptsächlich im Magen-Darm-Trakt und im Immunsystem auf, aber das Toxin kann auch Läsionen und Nekrosen der Haut sowie der Schleimhaut verursachen. Die Darmzellen werden kontinuierlich erneuert und reagieren besonders empfindlich auf die Auswirkungen von DON.

DON kann die Produktion weißer Blutkörperchen, die zur Bekämpfung von Infektionen beitragen, negativ beeinflussen. DON beeinträchtigt zusätzlich das Immunsystem, indem es die Zytokin- und Antikörperproduktion negativ beeinflusst. Die natürliche Immunantwort des Tieres auf Impfungen kann ebenfalls verringert sein, so dass der Impfschutz reduziert ist. All diese Faktoren können bei Rindern zu einer Immunschwäche führen und die Anfälligkeit für Infektionen erhöhen.

Ochratoxin A.

Ochratoxin A (OTA, ein von Pilzen vor allem während der Lagerung gebildetes, gelegentlich vorkommendes Mykotoxin) kann im Pansen fast vollständig entgiftet werden. Es ist aber auch bekannt, dass ein Teil des aufgenommen OTA in der Lage ist, der Entgiftung durch einen „Pansen-Bypass“ zu entgehen. Für den Ziegenpansen wurde von einer Bypass-Rate von 10 % des aufgenommenen OTAs berichtet (und bei Schafen ist es wahrscheinlich ähnlich). 

Bei Kühen geschieht dies in geringerem Maße, da sie einen größeren Pansen mit einer längeren Transitzeit haben. Bei hoher Futteraufnahme und Stressfaktoren kann jedoch vermehrt Pansen-Bypass auftreten und der Mykotoxinabbau wird reduziert.

Zearalenon und Reproduktionsprobleme

Wiederkäuer sind anfällig für die östrogenen Effekte, die durch Zearalenon (ZEN) und verwandte Mykotoxine hervorgerufen werden. Das Molekül passt zu den Östrogenrezeptoren und löst dadurch falsche hormonelle Reaktionen aus. Das Fortpflanzungssystem wird durcheinandergebracht und die Fortpflanzungsleistung gestört. Im Pansen wird ZEN weitgehend biologisch in Alpha-Zearalenol (α-ZOL) umgewandelt, eine Form, die eine noch stärkere östrogene Wirkung als ZEN hat. Darüber hinaus ist bekannt, dass ZEN die Wirkung von DON auf die Darmepithelzellen verstärkt (verschlechtert).

Mutterkornalkaloide

Wiederkäuer sind bekanntermaßen anfällig für die Auswirkungen von Mutterkornalkaloiden (Ergotalkaloiden). Mutterkornalkaloide können von auf Getreide wachsenden Pilzen, oder auch von Endophytenpilzen im hohen Schwingelgras gebildet werden. Eine ihrer Hauptwirkungen ist die Vasokonstriktion (Gefäßverengung die eine Einschränkung des Blutflusses bewirkt), die sich auf die Klauengesundheit, Hitzestress und Fruchtbarkeit auswirkt und zu Nekrose führen kann.

Azidose beeinflusst den Mykotoxinabbau

Ein bekanntes Problem bei Wiederkäuern ist die subklinische oder akute Azidose (SARA /ARA). Ein niedriger Pansen-pH-Werts tritt häufig bei intensiven Milchviehbetrieben mit hoher Leistung auf, insbesondere wenn die Fütterung stärkereich ist oder Stresssituationen die Pansenflora beeinträchtigen und zu Dysbiose führen.

Während der Azidose nimmt die Zahl der Protozoen im Pansen ab. Protozen sind besonders am Abbau von Mykotoxinen beteiligt und ihre Reduktion führt zu einem verringerten Mykotoxinabbau. Dadurch können höhere Mykotoxinkonzentrationen in den Darm gelangen und toxische Wirkungen ausüben.

Mykotoxin-Risiko-Management bei Rindern