Dem Spurenelement Chrom wird seit mehreren Jahrzehnten eine maßgebliche Funktion im Glucosestoffwechsel zugeschrieben. In der vorliegenden placebokontrollierten Studie wurden die Effekte einer Chromhefezulage bei insulinresistenten Ponies und Pferden untersucht. Aus dem Patientenklientel der Pferdeklinik an der Rennbahn wurden mittels eines Stärketoleranztest 27 Ponies und Pferde ausgewählt, welche einen veränderten Glucosestoffwechsel aufwiesen. Die Versuchsprobanden waren 13,9 ± 4,8 Jahre alt, wiesen eine mittlere Körpermasse von 422 ± 138 kg und einen mittleren Body Condition Score von 7,6 ± 0,8 (Skala 1-9) auf. Die 27 Ponies und Pferde wurden nach dem Zufallsprinzip in 2 Gruppen unterteilt. Die Chromgruppe (N=15) erhielt über einen Zeitraum von 28 ± 7 Tagen eine Chromhefezulage in einer täglichen Dosierung von 25 μg/kg KM, die Placebogruppe (N=12) erhielt eine Hefezulage ohne Chrom in derselben Hefemenge wie die Chromgruppe. Während des Versuchszeitraumes wurden alle Probanden mit Heu 1,5 kg /100 kg KM gefüttert. Zu Beginn und am Ende des Versuchszeitraumes wurde jeweils ein Stärketoleranztest (1,5 g Stärke/kg KM) über eine Dauer von 420 min durchgeführt. Die Blutproben wurden postprandial in definierten Intervallen entnommen. In beiden Gruppen konnte ein deutlicher Gewichtsverlust über die vierwöchige Versuchszeit beobachtet werden. Dabei wurde ein signifikanter Gewichtsverlust bei der chromsupplementierten Gruppe von 3,8 ± 4,3 % (p < 0,05) und ein ebenfalls signifikanter Gewichtsverlust bei der Placebogruppe von 2,1 ± 3,2 % (p < 0,05) verzeichnet. Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen konnten aber nicht mit p < 0,05 abgesichert werden. Die Ruheglucosekonzentrationen bewegten sich bei den chromsupplementierten Tieren im Mittel bei 6,3 ± 2,1 mmol/l, die placebosupplementierte Gruppe wies mittlere Werte von 5,5 ± 0,9 mmol/l auf. Nach der Behandlung konnten Ruheglucosekonzentrationen von 6,0 ± 2,0 mmol/l für die chromsupplementierten Tiere und Ruheglucosekonzentrationen von 5,6 ± 0,5 mmol/l für die placebosupplementierten Probanden gemessen werden. Die Nüchterninsulinkonzentrationen im Plasma lagen vor der Supplementierung bei 63,7 ± 81,9 μU/ml für die Chromgruppe und bei 42,9 ± 47,8 μU/ml für die Placebogruppe. Nach der Behandlung konnten Nüchterinsulinkonzentrationen bei den chromsupplementierten Pferden und Ponies von 33,2 ± 35,7 μU/ml sowie bei den placebosupplementierten Tieren von 14,4 ± 8,7 μU/ml verzeichnet werden. Diese Veränderung der Nüchterninsulinwerte innerhalb der beiden Behandlungsgruppen war jedoch nicht signifikant. Beim 1. Stärketoleranztest erreichte die Chromgruppe eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 12,4 ± 2,6 mmol/l mit Einzelwerten bis zu 19,3 mmol/l, die Placebogruppe wies eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 11,8 ± 2,0 mmol/l mit Einzelwerten bis 16,3 mmol/l auf. Die Plasmainsulinkonzentrationen stiegen im 1. Stärketoleranztest bei der Chromgruppe auf mittlere maximale Werte von 1902 ± 1393 μU /ml sowie in der Placebogruppe auf 1158 ± 753 μU/ml. Im 2. Stärketoleranztest erreichte die Chromgruppe eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 11,0 ± 3,0 mmol/l und die Placebogruppe wies eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 10,7 ± 2,6 mmol/l auf (Behandlung und Zeit: nicht signifikant). Die Plasmainsulinkonzentrationen der Chromgruppe stiegen im 2. Stärketoleranztest auf mittlere maximale Plasamainsulinkonzentrationen von 1277 ± 856 μU/ml, für die placebosupplementierte Gruppe wurden mittlere Maximalwerte von 883 ± 725 μU/ml ermittelt; diese Unterschiede waren jedoch nicht signifikant. Der beobachtete Körpergewichtsverlust scheint für beide Gruppen von Bedeutung für die Verbesserung der Insulinresistenz zu sein. Nach der vierwöchigen Supplementierungsphase konnte allerdings bei den Tieren die Cr erhielten, eine deutlichere Reduktion bei der Insulinreaktion im Verlaufe des 2. STT beobachtet werden, wohingegen die Placebopferde nur eine moderate Veränderung in der Insulinreaktion aufwiesen.

Dem Spurenelement Chrom wird seit mehreren Jahrzehnten eine maßgebliche Funktion im Glucosestoffwechsel zugeschrieben. In der vorliegenden placebokontrollierten Studie wurden die Effekte einer Chromhefezulage bei insulinresistenten Ponies und Pferden untersucht. Aus dem Patientenklientel der Pferdeklinik an der Rennbahn wurden mittels eines Stärketoleranztest 27 Ponies und Pferde ausgewählt, welche einen veränderten Glucosestoffwechsel aufwiesen. Die Versuchsprobanden waren 13,9 ± 4,8 Jahre alt, wiesen eine mittlere Körpermasse von 422 ± 138 kg und einen mittleren Body Condition Score von 7,6 ± 0,8 (Skala 1-9) auf. Die 27 Ponies und Pferde wurden nach dem Zufallsprinzip in 2 Gruppen unterteilt. Die Chromgruppe (N=15) erhielt über einen Zeitraum von 28 ± 7 Tagen eine Chromhefezulage in einer täglichen Dosierung von 25 μg/kg KM, die Placebogruppe (N=12) erhielt eine Hefezulage ohne Chrom in derselben Hefemenge wie die Chromgruppe. Während des Versuchszeitraumes wurden alle Probanden mit Heu 1,5 kg /100 kg KM gefüttert. Zu Beginn und am Ende des Versuchszeitraumes wurde jeweils ein Stärketoleranztest (1,5 g Stärke/kg KM) über eine Dauer von 420 min durchgeführt. Die Blutproben wurden postprandial in definierten Intervallen entnommen. In beiden Gruppen konnte ein deutlicher Gewichtsverlust über die vierwöchige Versuchszeit beobachtet werden. Dabei wurde ein signifikanter Gewichtsverlust bei der chromsupplementierten Gruppe von 3,8 ± 4,3 % (p < 0,05) und ein ebenfalls signifikanter Gewichtsverlust bei der Placebogruppe von 2,1 ± 3,2 % (p < 0,05) verzeichnet. Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen konnten aber nicht mit p < 0,05 abgesichert werden. Die Ruheglucosekonzentrationen bewegten sich bei den chromsupplementierten Tieren im Mittel bei 6,3 ± 2,1 mmol/l, die placebosupplementierte Gruppe wies mittlere Werte von 5,5 ± 0,9 mmol/l auf. Nach der Behandlung konnten Ruheglucosekonzentrationen von 6,0 ± 2,0 mmol/l für die chromsupplementierten Tiere und Ruheglucosekonzentrationen von 5,6 ± 0,5 mmol/l für die placebosupplementierten Probanden gemessen werden. Die Nüchterninsulinkonzentrationen im Plasma lagen vor der Supplementierung bei 63,7 ± 81,9 μU/ml für die Chromgruppe und bei 42,9 ± 47,8 μU/ml für die Placebogruppe. Nach der Behandlung konnten Nüchterinsulinkonzentrationen bei den chromsupplementierten Pferden und Ponies von 33,2 ± 35,7 μU/ml sowie bei den placebosupplementierten Tieren von 14,4 ± 8,7 μU/ml verzeichnet werden. Diese Veränderung der Nüchterninsulinwerte innerhalb der beiden Behandlungsgruppen war jedoch nicht signifikant. Beim 1. Stärketoleranztest erreichte die Chromgruppe eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 12,4 ± 2,6 mmol/l mit Einzelwerten bis zu 19,3 mmol/l, die Placebogruppe wies eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 11,8 ± 2,0 mmol/l mit Einzelwerten bis 16,3 mmol/l auf. Die Plasmainsulinkonzentrationen stiegen im 1. Stärketoleranztest bei der Chromgruppe auf mittlere maximale Werte von 1902 ± 1393 μU /ml sowie in der Placebogruppe auf 1158 ± 753 μU/ml. Im 2. Stärketoleranztest erreichte die Chromgruppe eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 11,0 ± 3,0 mmol/l und die Placebogruppe wies eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 10,7 ± 2,6 mmol/l auf (Behandlung und Zeit: nicht signifikant). Die Plasmainsulinkonzentrationen der Chromgruppe stiegen im 2. Stärketoleranztest auf mittlere maximale Plasamainsulinkonzentrationen von 1277 ± 856 μU/ml, für die placebosupplementierte Gruppe wurden mittlere Maximalwerte von 883 ± 725 μU/ml ermittelt; diese Unterschiede waren jedoch nicht signifikant. Der beobachtete Körpergewichtsverlust scheint für beide Gruppen von Bedeutung für die Verbesserung der Insulinresistenz zu sein. Nach der vierwöchigen Supplementierungsphase konnte allerdings bei den Tieren die Cr erhielten, eine deutlichere Reduktion bei der Insulinreaktion im Verlaufe des 2. STT beobachtet werden, wohingegen die Placebopferde nur eine moderate Veränderung in der Insulinreaktion aufwiesen.:Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abkürzungen 1 Einleitung 1 2 Schrifttum 2 2.1 Definition des Equinen Metabolischen Syndroms 2 2.2 Vorkommen und klinisches Erscheinungsbild des EMS 2 2.3 Pathogenese des equinen metabolischen Syndroms in Anlehnung an das metabolische Syndrom beim Menschen 4 2.3.1 Insulinresistenz 4 2.3.2 Ursachen der Insulinresistenz auf zellulärer Ebene 5 2.4 Folgen der Insulinresistenz für den Organismus 12 2.4.1 Glucotoxizität 13 2.4.2 Insulintoxizität 14 2.5 Risikofaktoren für die Entstehung von EMS 16 2.5.1 Bewegungsmangel 16 2.5.2 Quantität der Energiezufuhr 16 2.5.3 Qualität der Energiezufuhr 17 2.6 Einsatz von Chrom zur Behandlung des metabolischen Syndroms 18 2.6.1 Wertigkeit 18 2.6.2 Chrom, Absorption und Transport 19 2.6.3 Serumgehalt und Organspeicherung 19 2.6.4 Bindung von Chrom an den Insulinrezeptor 20 2.6.5 Chromausscheidung 20 2.6.6 Weitere Chromverluste 20 2.6.7 Toxizität 20 2.6.8 Chromgehalt in Futtermitteln 21 2.6.9 Biologische Wirksamkeit 21 2.6.10 Chrombedarf 23 2.6.11 Studien über die Wirkung von Chrom im Organismus bei Mensch und Pferd 23 3 Tiere, Material und Methoden 27 3.1 Versuchsziel 27 3.2 Versuchsübersicht 27 3.3 Vorversuch 27 3.3.1 Durchführung Vorversuch 27 3.4 Hauptversuch 29 3.4.1 Pferde / Ponies 29 3.4.2 Haltung der Pferde und Ponies 29 3.4.3 Fütterung der Versuchspferde und -ponies 29 3.4.4 Chromsupplementation 31 3.4.5 Stärketoleranztest 32 4 Untersuchungsmethoden 33 4.1 Körpergewicht vor und nach Supplementierung 33 4.2 Erhebung des BCS HENNEKE et al. (1983) 33 4.3 Untersuchungsmethoden der Blutproben im Vorversuch 33 4.4 Untersuchungsmethode zur Glucosebestimmung im Hauptversuch 34 4.5 Untersuchungsmethode zur Bestimmung von Insulin im Hauptversuch 35 4.6 Statistische Auswertung 35 5 Ergebnisse 36 5.1 Vorversuch 36 5.1.1 Glucosekonzentration im Plasma 36 5.2 Hauptversuch 38 5.2.1 Körpergewichtsentwicklung 38 5.2.2 Body Condition Score (BCS) 38 5.2.3 Glucosekonzentration im Plasma vor Behandlungsbeginn 39 5.2.4 Glucosekonzentration im Plasma nach Behandlungsende 40 5.2.5 Insulinkonzentration im Plasma vor Behandlungsbeginn 42 5.2.6 Insulinkonzentration im Plasma nach Behandlungsende 44 5.2.7 Beziehung zwischen Plasmaglucosekonzentration und Plasmainsulinkonzentration 47 5.2.8 Beziehung zwischen den Veränderungen der Plasmaglucosekonzentration bzw. Plasmainsulinkonzentration und den Veränderungen in der KM 49 5.3 Zusammenfassung der Ergebnisse 51 6 Diskussion 52 6.1 Kritik der Methoden 52 6.1.1 Auswahl der Versuchstiere 52 6.1.2 Haltung und Fütterung 52 6.1.3 Auswahl der Chromhefe und Dosierung 53 6.1.4 Supplementationsdauer 54 6.1.5 Rechtsgrundlage 55 6.1.6 Stärkedosierung im Stärketoleranztest 57 6.1.7 Durchführung des Stärketoleranztest 57 6.1.8 Diagnostik der Insulinresistenz 58 6.1.9 KM - Entwicklung 60 6.2 Nüchternwerte von Glucose und Insulin beim Pferd und ihre Bedeutung beim equinen metabolischen Syndrom 63 6.3 Veränderungen im Glucosestoffwechsel- und Insulinreaktion vor und nach Chromsupplementation 65 7 Schlussfolgerung 70 8 Zusammenfassung 71 9 Summary 73 10 Literaturverzeichnis 75 11 Anhang 96 Danke