Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere 2017; 45(06): 362-369
DOI: 10.15653/TPG-170301
Originalartikel
Schattauer GmbH

Selenkonzentration im Serum und Glutathionperoxidaseaktivität im Vollblut bei gesunden adulten Pferden

Serum selenium concentration and whole blood glutathione peroxidase activity in healthy adult horses
Felicia Wolff
1   Institut für Tierernährung, Ernährungsschäden und Diätetik, Universität Leipzig
,
Anja-Elvira Müller
2   Idexx Laboratories, Vet Med Labor GmbH, Ludwigsburg
,
Anastasios Moschos
2   Idexx Laboratories, Vet Med Labor GmbH, Ludwigsburg
,
Gabor Köller
3   Medizinische Tierklinik, Universität Leipzig
,
Achim Bauer
4   Gestüt Birkhof, Donzdorf
,
Ingrid Vervuert
1   Institut für Tierernährung, Ernährungsschäden und Diätetik, Universität Leipzig
› Institutsangaben
Weitere Informationen

Publikationsverlauf

Eingegangen: 19. April 2017

Akzeptiert nach Revision: 12. September 2017

Publikationsdatum:
09. Januar 2018 (online)

Zusammenfassung

Gegenstand und Ziel: Überprüfung des Selenstatus von Pferden anhand der Konzentration von Selen (Se) im Serum und der Glutathionperoxidaseaktivität im Vollblut (GPx) zur Ableitung von Referenzbereichen. Material und Methoden: Warmblutpferde aus zwei Betrieben wurden bis zu viermal im Abstand von mindestens 3 Monaten beprobt. Für einen Rassenvergleich fand in drei Betrieben einmalig eine Blutprobenentnahme bei Vollblutpferden, Islandpferden bzw. Kaltblütern statt. Daraus resultierten insgesamt 1167 Blutproben von 528 klinisch gesunden Pferden. Die-Se-Konzentration wurde massenspektrometrisch analysiert, die GPx-Aktivität in heparinisiertem Vollblut photometrisch gemessen und auf den Hämatokrit bezogen. Das Referenzintervall umfasst die zentralen 95% der Werte aller gesammelten Proben adulter (Alter > 1 Jahr) Warmblüter. Ergebnisse: Die Se-Konzentration im Serum betrug 96 ± 38 µg/l, die GPx-Aktivität im Vollblut 94 ± 40 U/ml Hkt (Mittelwert ± Standardabweichung; n = 1167). Bei 48% der Pferde ergaben sich Se-Werte unterhalb des aktuellen Referenzbereichs von 100–200 µg/l. Alter, Rasse, Standort, Fütterung und Jahreszeit hatten einen Einfluss auf den Se-Status der Pferde. Die Korrelation zwischen der GPx-Aktivität und der Se-Konzentration ließ sich mit der linearen Regressionsgleichung y = 0,73 x + 23,76 beschreiben (y = GPx-Aktivität, x = Se) und es bestand eine signifikante positive Korrelation von r = 0,7. Der aus allen Proben (n = 909) adulter Warmblutpferde berechnete Bereich zwischen 2,5%- und 97,5%-Perzentil betrug für die Se-Konzentrationen 34–167 µg/l und für die GPx-Aktivität 34–175 U/ml Hkt. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: Aufgrund der hohen prozentualen Anteils gesunder Pferde, deren Se-Werte nicht im Referenzbereich lagen, scheint der bisher geltende Referenzbereich von 100–200 µg/l zu hoch angesetzt zu sein. Anhand der erhobenen Werte wird für die Se-Konzentration im Serum ein Referenzbereich von 70–170 µg/l vorgeschlagen. Als ergänzender Parameter lässt sich die GPx-Aktivität im Vollblut nutzen, für die ein Referenzbereich von 50–175 U/ml Hkt empfohlen wird.

Summary

Objective: To review the current selenium (Se) status in horses, based on measured serum Se levels and whole-blood glutathione peroxidase (GPx) activity, to establish reference ranges in adult horses. Material and methods: On two farms, warmblood horses were tested up to four times at intervals of at least 3 months. On the remaining three farms, blood was obtained once from thoroughbreds, Icelandic horses, and draft horses, respectively. In total, 1167 blood samples from 528 clinically healthy horses were examined. Serum Se concentration was analyzed by mass spectrometry. GPx activity in heparinized whole blood was determined photometrically and referenced to the packed cell volume (PCV). The reference range includes the central 95% values of all collected samples in adult (> 1 year of age) warmblood horses. Results: Serum Se concentration was 96 ± 38 µg/l and GPx activity was 93 ± 40 U/ml PCV (mean ± standard deviation, n = 1167). In 48% of the horses, serum Se values below the currently used reference range of 100–200 µg/l were measured. Age, breed, location, feed, and time of year influenced the Se serum status. The correlation between whole-blood GPx activity and the serum Se concentrations (y = GPx activity; x = serum Se concentration) can be described using the regression equation: y = 0.73x + 23.76, with a significant positive correlation of r = 0.7. In warmblood horses, the calculated 2.5–97.5% interval for the serum Se concentration was 34–167 µg/l and for the whole-blood GPx-activity was 34–175 U/ml PCV. Conclusion and clinical relevance: When considering the high percentage of apparently healthy horses with serum Se levels beneath the currently used Se reference range of 100–200 µg/l, it can be speculated that this reference range may be inappropriate. Based on the results of our study, a new reference range of 70–170 µg/l serum Se is recommended. As an additional analysis, the whole-blood GPx-activity can be determined, for which a reference range of 50–175 U/ml PCV is recommended.

 
  • Literatur

  • 1 Anderson P, Berret S, Petterson DSP. Glutathione peroxidase activity in erythrocytes and muscle of cattle and sheep and its relationship to selenium. J Comp pathol 1978; 88: 181-189.
  • 2 Beckett GJ, Arthur JR. Selenium and endocrine systems. J Endocrinol 2005; 184: 455-465.
  • 3 Behne D, Kyriakopoulos A. Mammalian selenium-containing proteins. Annu Rev Nutr 2001; 21: 453-473.
  • 4 Bertelsmann H, Keppler S, Höltershinken M, Bollwein H, Behne D, Alber D, Bukalis G, Kyriakopoulos A, Sieme H. Selenium in blood, semen, seminal plasma and spermatozoa of stallions and its relationship to sperm quality. Reprod Fertil Dev 2010; 22 (05) 886-891.
  • 5 Blackmore DJ, Campbell C, Dant C, Holden JE, Kent JE. Selenium status of Thoroughbreds in the United Kingdom. Equine Vet J 1982; 14 (02) 139-143.
  • 6 Brummer M, Hayes S, Dawson KA, Lawrence LM. The effect of selenium supplementation on vaccination response and immune function in adult horses. J Anim Sci 2013; 91: 3702-3715.
  • 7 Burk RF. Biological activity of selenium. Annu Rev Nutr 1983; 3: 53-70.
  • 8 Calamari L, Ferrari A, Bertin G. Effect of selenium source and dose on selenium status of mature horses. J Anim Sci 2009; 87: 167-178.
  • 9 Clinical and Laboratory Standards Institute. Defining, establishing and veri fying reference intervals in the clinical laboratory; approved guideline. 3rd edn.. Wayne, PA: CLSI; 2008
  • 10 Coenen M, Landes E, Assmann G. Selenium toxicosis in the horse – case report. J Anim Physiol Anim Nutr 1998; 80: 158-162.
  • 11 Flohé L, Schlegel W. Intracellular distribution of the glutathione peroxidase system in the rat liver. Hoppe Seylers Z Physiol Chem 1971; 352 (10) 1401-1410.
  • 12 Hayes JW, Stiner CG, Holmes WJ, Mackenzie SA. Comparison of selenium blood levels and dietary selenium in three breeds of horses. Equine Pract 1987; 21: 25-29.
  • 13 Hoekstra WG. Biochemical function of selenium and its relation to vitamin E. Fed Proc 1975; 34: 2083-2089.
  • 14 Kirchgeßner M. Tierernährung. 14. Aufl.. Frankfurt am Main: DLG-Verlag; 2014: 221.
  • 15 Knight A, Tyznik WJ. The effect of dietary selenium on humoral immunocompetence of ponies. J Anim Sci 1990; 68: 1311-1317.
  • 16 Ludvikova E, Pavlata L, Vyskocil M, Jahn P. Selenium Status of Horses in the Czech Republic. Acta Veterinaria Brno 2005; 74: 369-375.
  • 17 Maylin GA, Rubin DS, Lein DH. Selenium and vitamin E in horses. Cornell Vet 1980; 70 (03) 272-89.
  • 18 Meyer H, Coenen M. Pferdefütterung. 4. Aufl.. Berlin: Parey; 2002
  • 19 Meyer H, Zentek J, Heikens A, Struck S. Untersuchungen zur Selenversorgung von Pferden in Norddeutschland. Pferdeheilk 1995; 11 (05) 313-321.
  • 20 Montgomery JB, Wichtel JJ, Wichtel MG, McNiven MA, McClure JT, Markham F, Horohov DW. Effects of selenium source on measures of selenium status and immune function in horses. Can J Vet Res 2012; 76 (04) 281-291.
  • 21 Moore RM, Kohn CW. Nutritional muscular dystrophy. Comp Equine 1991; 13 (03) 476-489.
  • 22 Müller A, Bertram A, Freunde B. Saisonale und überregionale Unterschiede im Selenversorgungsstatus von Rindern. Tierärztl Praxis 2014; 42 (G): 131-144.
  • 23 Müller A, Bertram A, Moschos A. Saisonale und überregionale Unterschiede der Selenversorgung bei Pferden. Tierärztl Prax 2012; 40 (G): 157-166.
  • 24 Muirhead T, Wichtel J, Stryhn H, McClure JT. The selenium and vitamin E status of horses in Prince Edward Island. Can Vet J 2010; 51 (09) 979-985.
  • 25 NRC – National Research Council: Nutrient Requirements of Horses. 6th edn. Washington D.C: National Acadamies Press; 2007
  • 26 Paglia DE, Valentine WN. Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. J Lab Clin Med 1967; 70 (01) 158-169.
  • 27 Puls R. Mineral levels in animal health. Diagnostic data. Clearbrook, Canada (British Columbia): Sherpa International; 1994
  • 28 Richardson S, Siciliano P, Engle T. Effect of selenium supplementation and source on the selenium status of horses. J Anim Sci 2006; 84: 1742-1748.
  • 29 Shellow JS, Jackson SG, Baker JP, Cantor AH. The influence of dietary selenium levels on blood levels of selenium and glutathione peroxidase activity in the horse. J Anim Sci 1985; 61 (03) 590-594.
  • 30 Solberg H. Approved recommendation on the theory of reference values. Part 5. Statistical treatment of collected reference values. Determination of reference limits. Clin Chim Acta 1987; 170 (2–3): S13-S32.
  • 31 Stoebe S, Müller A, Most E, Coenen M, Vervuert I. Effects of selenium supplementation on selenium status of farmed fallow deer in outdoor pens. J Trace Elem Med Biol 2015; 29: 216-221.
  • 32 Stowe HD, Herdt TH. Clinical assessment of selenium status of livestock. J Anim Sci 1992; 70: 3928-3933.
  • 33 Stowe HD. Serum selenium and related parameters of naturally and experimentally fed horses. J Nutr 1967; 93: 60-64.
  • 34 Streeter RM, Divers TJ, Mittel L, Korn AE, Wakshlag JJ. Selenium deficiency associations with gender, breed, serum vitamin E and creatine kinase, clinical signs and diagnoses in horses of different age groups: A retrospective examination 1996–2001. Equine Vet J 2012; 43: 31-35.
  • 35 Taylor FGR, Hillyer MH. Klinische Diagnostik in der Pferdepraxis. Hannover: Schlütersche 2001; 171.
  • 36 Thompson KG, Fraser AJ, Harrop BM, Kirk JA, Bullians J, Cordes DO. Glutathione peroxidase activity and selenium concentration in bovine blood and liver as indicators of dietary selenium intake. New Zealand Vet J 1981; 29: 1-2.
  • 37 Traub-Dargatz JL, Knight AP, Hamar DW. Selenium toxicity in horses. Comp Equine 1986; 8 (10) 771-775.
  • 38 Ullrey DE. Biochemical and physiological indicators of selenium status in animals. J Anim Sci 1987; 65: 1712-1726.
  • 39 Vervuert I, Coenen M, Höltershinken M, Venner M. Aktuelle Befunde zur Beurteilung der Selenversorgung beim Pferd. Tierärztl Prax 2000; 28 (G): 172-177.
  • 40 Wichert B, Frank T, Kienzle E. Zinc, Copper and selenium intake and status of horses in Bavaria. J Nutr 2002; 132: 1776S-1777S.
  • 41 Wolf C. Selenversorgung von Kühen – Mangel oder Überschuss? 2. Mitteilung: Die Entwicklung der Selen-Glutathionperoxidase-Aktivität in Milchund Mutterkühen in Mecklenburg-Vorpommern 1993–1996. Prakt Tierarzt 1998; 79 (08) 755-759.