Zusammenfassung:
Effekte der L-Carnitinsupplementierung auf das metabolische Profil adipöser und insulinre-
sistenter Ponys im Verlaufe einer mehrwöchigen Körpergewichtsreduktion
Author: Uta Schmengler
Institut für Tierernährung, Ernährungsschäden und Diätetik, Veterinärmedizinische Fakultät,
Universität Leipzig
Eingereicht im September 2012
76 S., 16 Abb., 23 Tab., 169 Lit., Anhang
Einleitung:
Das ”Equine Metabolische Syndrom” ist gekennzeichnet durch eine regionale
oder generalisierte Adipositas, eine periphere Insulinresistenz sowie akute oder chronische
Hufreheschübe. Die Ursache ist in einer bedarfsübersteigenden, hochkalorischen Fütterung
und einem relativen Bewegungsmangel zu suchen, wobei auch der genetischen Prädisposition
spezieller Rassen eine gewisse Bedeutung zukommt. Ziel dieser Studie war die Untersuchung
der Effekte einer L-Carnitinsupplementierung in Kombination mit einer restriktiven Füt-
terung und täglicher moderater Bewegung auf Körpermasseverlust, Insulinsensitivität und
ausgewählte Parameter des Energiestoffwechsels adipöser und insulinresistenter Ponys.
Material und Methoden:
Für die placebokontrollierte Doppelblindstudie wurden 16
adipöse Ponys per Losverfahren in zwei Gruppen (N=8) eingeteilt. Zu Versuchsbeginn wiesen
die Ponys einen mittleren Body Condition Score von 8,0±2,0 (Skala 1-9) und einen mittleren
Cresty Neck Score von 4,0±1,0 (Skala 0-5) auf. Während des 14-wöchigen Körpermassere-
duktionsprogramms wurden die Ponys restriktiv gefüttert mit 1 - 1,2 kg Heu/100 kg KM/d.
Zusätzlich erhielten 8 Ponys eine L-Carnitin-Zulage (1,3 g/100 kg KM/2d) und 8 Tiere ein
Placebo in Form einer Kieselsäureverbindung (1,3 g/100 kg KM/ 2d). Die Ergänzungen wur-
den in einem Gemisch aus Grünmehl (50 g/2d) und Mineralfutter verabreicht. Über die
14-wöchige Versuchszeit wurde ein Bewegungsprogramm an sechs Tagen in der Woche durch-
geführt, das 25 Minuten Schritt und 15 Minuten Trab beinhaltete. Zu Versuchsbeginn und
nach Versuchsende wurde mit beiden Versuchsgruppen ein Frequently sampled intravenous
glucose tolerance test (FSIGTT) zur Überprüfung der Insulinsensitivität durchgeführt. Über
die gesamte Versuchszeit wurden wöchentlich Blutproben gewonnen zur Bestimmung der ba-
salen Serum-Insulinaktivität und Plasma-Glucosekonzentration sowie der Konzentration der Freien Fettsäuren (FFS), Triacylglyceride (TAG), Harnstoff und Betahydroxybutyrat (BHB)
im Serum. Die Körpermasseverluste wurden über wöchentliche Wägungen sowie Ermittlung
von BCS und CNS kontrolliert. Die statistische Überprüfung wurde anhand parametrischer
(ANOVA) und nicht-parametrischer Tests (Wilcoxon signed rank test) durchgeführt, die Kal-
kulation der Insulinsensitivität erfolgte über das Minimalmodell anhand eines Computerpro-
gramms (MINMOD).
Ergebnisse:
Im Mittel verloren die Ponys über den Versuchszeitraum von 14 Wochen 1-
3% ihrer Körpermasse pro Woche (Zeit: p < 0, 01, Behandlung: p=0,79), was einem totalen
Körpermasseverlust von 14,3±% entsprach. Der BCS reduzierte sich in beiden Versuchs-
gruppen um eine Differenz von 3 Einheiten, der CNS verringerte sich in der Carnitingrup-
pe (GC ) um eine Differenz von 1,4 und in der Placebogruppe (GP ) um eine Differenz von
1,9 Einheiten. Der Körpermasseverlust war von einer signifikanten Verbesserung der Insu-
linsensitivität (Zeit p < 0, 01, Behandlung: p=0,39) begleitet. Die Kalkulation der Insulin-
sensitivität im Minimalmodell zeigte eine signifikante Erhöhung der SI-Werte am Versuch-
sende in beiden Versuchsgruppen (Beginn Studie GC : 0,76±0,88 l/min/μU*10−4 und GP :
1,61±1,31 l/min/μU*10−4 ; Ende Studie GC : 5,45±0,81 l/min/μU*10−4 und GP : 6,08±2,98
l/min/μU*10−4 ). Signifikante, zeitabhängige Veränderungen wurden auch für die metabo-
lischen Parameter beobachtet: Plasma-Glucose und Serum-Insulin reagierten mit einem si-
gnifikanten Abfall (Glucose GC : 4,5±0,32 mmol/l vs. 4,21±0,61 mmol/l und Glucose GP :
4,34±0,62 mmol/l vs. 3,86±0,34 mmol/l; Insulin GC : 23,71±32,77 μU/ml vs. 3,67±3,94
μU/ml und GP : 13,55±12,67 μU/ml vs. 1,01±1,09 μU/ml). Dabei kam es zu einem signi-
fikanten Anstieg des Serum-Harnstoffs (GC : 3,47±0,73 mmol/l vs. 4,31±1,06 mmol/l und
GP : 3,71±0,79 mmol/l vs. 4,9±1,23 mmol/l) sowie der Serum-FFS (GC : 157±95 μmol/l
vs. 731±138 μmol/l und GP : 113±63 μmol/l vs. 686±142 μmol/l) und Serum-TAG (GC :
0,53±0,28 mmol/l vs. 0,94±0,61 mmol/l und GP : 0,45±0,23 mmol/l vs. 0,64±0,25 mmol/l).
Bezüglich der L-Carnitinsupplementierung wurden keine weiteren Effekte verzeichnet.
Schlussfolgerungen:
Die restriktive Energiezufuhr von 7 MJ DE/100 kg KM entspre-
chend einer Heuzulage von 1 kg/100 kg KM führte zu KM-Verlusten von 1-3 %. Eine Kör-
permassereduktion zeigte deutliche Auswirkungen auf den Glucose- und Lipidmetabolismus
und führte zu einer signifikanten Verbesserung der Insulinsensitivität, wohingegen die L-
Carnitinsupplementierung keine weiteren Effekte auf den Glucosestoffwechsel herbeiführte.
Eine bedarfsdeckende Eigensynthese von L-Carnitin ist beim Pony offensichtlich auch im Zu-
stand der Insulinresistenz gewährleistet und reicht aus um die obligatorischen Funktionen
L-Carnitins im Energiestoffwechsel zu erfüllen. / Summary:
The effects of L-carnitine supplementation on body weight losses and metabolic profile in
obese and insulin resistant ponies during a several weeks lasting bodyweight reduction pro-
gramme
Author: Uta Schmengler
Institute of Animal Nutrition, Nutrition Diseases and Dietetics, Faculty of Veterinary Medi-
cine, University of Leipzig
Submitted in September 2012
76 p., 16 fig., 23 tab., 169 ref., appendix
Introduction:
Insulin resistance, local or general adiposity and the predisposition towards
acute or chronical laminitis are components of the equine metabolic syndrome. Contributing
factors for this syndrome are the intake and the quality of a high caloric feed by a lack of
physical exersice. Howewer, the genetically predisposition of so called ”easy keepers” seems
to play a role in pathogenesis. The objective of this study was to investigate the effects of L-
carnitine supplementation in combination with a body weight reduction programme (BWRP)
on body weight (BW) losses, insulin sensitivity and selected metabolic parameters in obese
and insulin resistant ponies.
Material und methods:
16 obese ponies (mean BCS = 8.0±2.0, mean CNS = 4.0±1.0)
were assigned to a randomized double blind, placebo-controlled study. The ponies werde di-
vided into two equal groups (N=8). During a 14 weeks lasting BWRP the ponies were fed
1.0-1.2 kg hay/100 kg BW daily. Additionally, 8 ponies were supplemented with L-carnitine
(1.3g/100 kg BW) and 8 ponies were supplemented with a placebo (1.3g/100 kg BW). The
supplements were offered in a mixture of 50 g grass meal and 50 g of a commercial mineral
mixture, twice a day. During BWRP ponies were exercised a low-intensity protocol 6 days
a week (daily 25 min walk and 15 min trot across the countryside). A frequently sampled
intravenous glucose tolerance test (FSIGTT) was undertaken in order to assess insulin sen-
sitivity at the beginning and the end of the study. Routine blood samples were collected for
analysis of plasma glucose, serum insulin, free fatty acids (FFA), triglycerides (TG), urea
and beta-hydroxybutyrate (BHB). Ponies were weighed weekly after 12 h of feed restriction
by using an electronic scale for large animals. BCS and CNS were recorded weekly by the
same 2 observers throughout the study. The statistical analysis was performed by parametric and non-parametric tests (ANOVA and Wilcoxon ranked test). The minimal modell calcu-
lation of insulin sensitivity (SI) from FSIGTT was calculated by the computer programme
(MINMOD).
Results:
Ponies lost 1-3% BW per week over the BWRP (time P<0.01, L-carnitine supple-
mentation P=0.79), meaning a total body weight loss of 14.3%. BCS decreased in both groups
with a difference of three points and CNS was reduced with a difference of 1.4-1.9 points. BW
losses were accompanied by a significant improvement in insulin sensitivity (Time: P<0.01,
L-carnitine supplementation: P=0.39). The calculation for SI-values by the minimalmodell
showed a significant increase in L-carnitine group (GC ) and placebo group (GP ) in the end
of the study. (GC : 0.76±0.88 L/min/μU*10−4 to 5.45±0.81 L/min/μU*10−4 , GP : 1.61±1.31
L/min/μU*10−4 to 6.08±2.98 L/min/μU*10−4 ).
Significant time related decreases were observed for plasma glucose (GC : 4.5±0.32 mmol/L
to 4.21±0.61 mmol/L, GP : 4.34±0.62 mmol/L to 3.86±0.34 mmol/L) and serum insulin
(GC : 23.71±32.77 μU/mL to 3.67±3.94 μU/mL, GP : 13.55±12.67 μU/mL to 1.01±1.09
μU/mL). A significant increase was observed for serum urea (GC : 3.47±0.73 mmol/L to
4.31±1.06 mmol/L, GP : 3.71±0.79 mmol/L to 4.9±1.23 mmol/L), FFA (GC : 157±95 μmol/L
to 731±138 μmol/L und GP : 113±63 μmol/L to 686±142 μmol/L) and TG (GC : 0.53±0.28
mmol/L to 0.94±0.61 mmol/L, GP : 0.45±0.23 mmol/L to 0.64±0.25 mmol/L) during BWRP.
There was no further improvement in metabolic responses by L-carnitine supplementation.
Conclusions:
Energy intake of 7 MJ DE/100 kg BW leads to bodyweight losses of 1-
3%, herby improving insulin sensitivity and glucose metabolism. L-carnitine supplementation
does not further improve glucose or fat metabolism, suggesting that endogenous L-carnitine
synthesis was sufficient to facilitate energy metabolism in obese and insulin resistant ponies.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:11980 |
| Date | 02 April 2013 |
| Creators | Schmengler, Uta |
| Contributors | Vervuert, Ingrid, Iben, Christine, Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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