Title (eng)
Efficacy of dietary polyunsaturated fatty acids in modulating adipose tissue lipids in young calves
Author
Maria Janzen
Assessor
Johannes Khol
Degree supervisor
Ratchaneewan Khiaosa-Ard
Description (eng)
Diploma thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2023
Abstract (eng)
Calves are usually fed starter diets rich in concentrates to support rapid growth and rumen development. Their natural feed would be pastures which is similar to forages and, depending on their age, milk. Forages and concentrates differ in their fatty acid composition. Forages are rich in omega-3 polyunsaturated fatty acids whereas most concentrates are rich in omega-6 polyunsaturated fatty acids. While omega-6 polyunsaturated fatty acids are known to be pro-inflammatory, omega-3 polyunsaturated fatty acids are reported to be anti-inflammatory. Shifting polyunsaturated fatty acids profile could be highly relevant for adipose tissue which is a metabolically and endocrinologically active organ. Understanding effects of feeding on modification of adipose tissue polyunsaturated fatty acids is an important topic in nutrition but has been understudied in ruminants. This study investigated the influence of dietary polyunsaturated fatty acids on neutral lipids and phospholipids of the adipose tissue of young calves. From birth to approximately 15 weeks of life, 20 Holstein calves were assigned to one of the four different diets (100% regular hay (NH), 100% high-quality hay (ZH), 30% regular hay + 70% calf concentrate (NH+Conc) and 30% high-quality hay + 70% calf concentrate (ZH+Conc)). Calves fed ZH ate more hay than calves fed NH. Even when the calves were fed concentrates, those in the ZH+Conc group ate more hay than those in the NH+Conc group. Conversely, the ZH+Conc calves ate less concentrate than the NH+Conc calves. Fatty acid composition of the different feed types and two different regions of the kidney adipose tissue were analysed. ZH contained more total lipids and 10% more omega-3 polyunsaturated fatty acids than NH. Birth weight, slaughter weight, daily body weight gain, rate of lipid deposition, rate of protein deposition, kidney weight and kidney fat weight were recorded. These performance data were higher in the calves of both Concentrate groups, but also ZH calves had hardly lower values than NH+Conc calves. The omega-6 to omega-3 polyunsaturated fatty acids intake was highest in NH+Conc, was in the middle in ZH+Conc and lowest in both hay-only groups. The omega-6 to omega-3 polyunsaturated fatty acids ratio in the adipose tissue corresponded to the intake. This was true for both neutral lipids (storage lipids) and phospholipids (membrane lipids). Moreover, adipose tissue showed a preferable storage of dietary omega-6 polyunsaturated fatty acids over the omega-3 polyunsaturated fatty acids. In conclusion, changes in the polyunsaturated fatty acids composition of the diet of young dairy calves can affect not only the profile of storage lipids but also the membrane lipids of the adipose tissue of these calves. A reduction in the proportion of concentrate as well as the use of high-quality hay are instrumental in bringing a lower intake of omega-6 polyunsaturated fatty acids and a higher intake of omega-3 polyunsaturated fatty acids, which may provide health benefits particularly related to inflammation.
Description (deu)
Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2023
Abstract (deu)
Kälber werden in der Regel mit einem kraftfutterreichen Starterfutter gefüttert, um ein schnelles Wachstum und die Pansenentwicklung zu fördern. Ihr natürliches Futter wären eigentlich Weiden, die dem Grünfutter ähnlich sind, und abhängig vom Alter, Milch. Grünfutter und Kraftfutter unterscheiden sich in ihrer Fettsäurezusammensetzung. Grünfutter ist reich an mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren, während die meisten Kraftfutter reich an mehrfach ungesättigten Omega-6-Fettsäuren sind. Während mehrfach ungesättigte Omega-6-Fettsäuren als entzündungsfördernd bekannt sind, sollen mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren entzündungshemmend wirken. Eine Verschiebung des Profils der mehrfach ungesättigten Fettsäuren könnte für das Fettgewebe, das ein metabolisch und endokrinologisch aktives Organ ist, daher von großer Bedeutung sein. Das Verständnis der Auswirkungen der Fütterung auf die Veränderung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren im Fettgewebe ist ein wichtiges Thema in der Ernährung, wurde aber bei Wiederkäuern bisher nur unzureichend untersucht. In dieser Studie wurde der Einfluss von mehrfach ungesättigten Fettsäuren in der Nahrung auf die neutralen Lipide und Phospholipide des Fettgewebes junger Kälber untersucht. Von der Geburt bis zum Alter von ca. 15 Wochen wurden 20 Holstein-Kälber einem von vier verschiedenen Futtergruppen zugeteilt (100% normales Heu (NH), 100% hochwertiges Heu (ZH), 30% normales Heu + 70% Kälberkraftfutter (NH+Conc) und 30% hochwertiges Heu + 70% Kälberkraftfutter (ZH+Conc)). Kälber, die mit ZH gefüttert wurden, fraßen mehr Heu als Kälber, die mit NH gefüttert wurden. Selbst wenn die Kälber mit Kraftfutter gefüttert wurden, fraßen die Kälber in der ZH+Conc-Gruppe mehr Heu als die Kälber in der NH+Conc-Gruppe. Umgekehrt fraßen die ZH+Conc-Kälber weniger Kraftfutter als die NH+Conc-Kälber. Im Rahmen der Studie wurden die Fettsäurenzusammensetzung der verschiedenen Futtertypen und zweier verschiedener Regionen des Nierenfettgewebes analysiert. ZH enthielt mehr Gesamtfette und 10% mehr mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren als NH. Es wurden das Geburtsgewicht, das Schlachtgewicht, die tägliche Gewichtszunahme, die Rate der Fettablagerung, die Rate der Proteinablagerung, das Nierengewicht und das Nierenfettgewicht erfasst. Diese Leistungsdaten waren bei den Kälbern beider Kraftfuttergruppen höher, aber auch die ZH-Kälber hatten kaum niedrigere Werte als die NH+Conc-Kälber. Die Aufnahme von mehrfach ungesättigten Omega-6- zu Omega-3-Fettsäuren war bei NH+Conc am höchsten, lag bei ZH+Conc im Mittelfeld und war bei beiden Heu-Gruppen am niedrigsten. Das Verhältnis von Omega-6- zu Omega-3-mehrfach ungesättigten Fettsäuren im Fettgewebe entsprach dem Verhältnis in der Aufnahme. Dies galt sowohl für neutrale Lipide (Speicherlipide) als auch für Phospholipide (Membranlipide). Darüber hinaus zeigte das Fettgewebe eine bevorzugte Speicherung von mehrfach ungesättigten Omega-6-Fettsäuren gegenüber den mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren aus der Nahrung. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Veränderungen in der Zusammensetzung der mehrfach ungesättigten Fettsäuren in der Ernährung von jungen Milchkälbern nicht nur das Profil der Speicherlipide, sondern auch die Membranlipide des Fettgewebes dieser Kälber beeinflussen können. Eine Verringerung des Kraftfutteranteils sowie die Verwendung von hochwertigem Heu tragen zu einer geringeren Aufnahme von mehrfach ungesättigten Omega-6-Fettsäuren und einer höheren Aufnahme von mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren bei, was insbesondere im Zusammenhang mit Entzündungen gesundheitliche Vorteile mit sich bringen kann.
Type (eng)
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[eng]
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41
Date issued
2023
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26.03.2025 08:53:45
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