Die Leber: Der stille Held des Geflügels

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Die Leber eines Vogels ist der Mittelpunkt verschiedener Verdauungs-, Stoffwechsel- und Produktionsvorgänge. Sie erfüllt verschiedene Aufgaben und Funktionen. Diese umfassen den Stoffwechsel von Lipiden, Kohlenhydraten und Proteinen sowie weitere Stoffwechselfunktionen. Die Lebergesundheit trägt maßgeblich dazu bei, die Gesundheit und Leistungsfähigkeit Ihrer Tiere zu erhalten. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die vielseitige Rolle der Leber, die Faktoren, die ihre Funktion beeinflussen, und die Relevanz ihrer Gesunderhaltung in der Geflügelproduktion zu verstehen.

Stoffwechselerkrankungen beeinflussen die Gesundheit und Produktivität von Tieren und stellen dadurch die Geflügelhaltung vor enorme Herausforderungen. Vereinfacht ausgedrückt entstehen metabolische Erkrankungen durch Störungen von Stoffwechselprozessen. Letztere können sowohl angeboren als auch erworben sein. Es können eine Vielzahl von Erkrankungen auftreten, die negative oder schädigende Auswirkungen auf verschiedene Systeme wie z. B. die Knochenbildung, das Gefäßsystem oder Entgiftungsprozesse haben.

Beispielsweise kommt es bei Gicht zur Ansammlung von Harnsäurekristallen an der Oberfläche verschiedener Organe. Besonders stark sind davon die Nieren betroffen, was zu einem möglichen Versagen dieser Organe führen kann. Osteomalazie, auch bekannt als ‚Knochenerweichung‘, stellt einen Mineralstoffmangel der Knochen dar und führt so zu Störungen der Knochenbildung. Beim Aszites-Syndrom, einer nicht-infektiösen Stoffwechselerkrankung, die besonders häufig bei Broilern und Entenküken auftritt, kommt es zur Flüssigkeitsansammlung im Bauchraum, welche zu starken gesundheitlichen Einschränkungen führen kann.

Aufgrund ihrer zentralen Rolle im Stoffwechsel können Dysfunktionen der Leber systemische Auswirkungen haben. So beeinflussen beispielsweise Fütterungs- und Umweltfaktoren die Entwicklung des ‚Fatty Liver and Kidney Syndrome‘ zu Deutsch ‚Fettleber- und Nierensyndrom‘, einer Krankheit, die insbesondere junge Masthühner betrifft. Als auslösender Faktor gilt ein Biotinmangel. Bei unzureichender Biotinzufuhr kommt es zu einer Abnahme der Gluconeogenese in der Leber. Dies kann unter Stressbedingungen zu einer Erschöpfung der Glykogenspeicher in der Leber und damit zu einer lebensbedrohlichen Hypoglykämie führen.

Die wahrscheinlich wichtigste Stoffwechselstörung ist jedoch das ‚Fatty Liver Hemorrhagic Syndrom‘ (FLHS), zu Deutsch ‚Fettleber und Hämorrhagie Syndrom‘. Diese Erkrankung tritt häufig bei Legehennen in Käfighaltung und seltener bei Zuchtputen auf. Auslöser für FLHS ist eine Störung des Lipoprotein-Transports , die zu einer übermäßigen Fettanreicherung, unter Anderem in der Leber, führt.

FLHS kann innerhalb der Herde teils schwer erkennbar sein, da die Symptomatik oftmals unspezifisch ist.  Mögliche Krankheitsanzeichen sind beispielsweise eine erhöhte Wasseraufnahme, Atemnot oder Lethargie. Die am häufigsten auftretenden klinischen Anzeichen sind Fettleibigkeit, ein blasser Kamm, mattes/ glanzloses Gefieder und übermäßiges Wachstum der Krallen. Außerdem tritt die Erkrankung gehäuft bei Hennen mit einer hohen Legleistung auf. Dennoch sind Tierverluste häufig das erste Anzeichen, dass etwas nicht stimmt. Des Weiteren zeigt sich ein deutlicher saisonaler Einfluss auf das Auftreten von FLHS: Während den warmen Sommermonaten kommt es häufiger zu Tierverlusten durch FLHS.

Verschiedenste Faktoren verstärken die Einlagerung von Fett in die Leberzellen. Unter Anderem können Toxine, eine hohe Legerate, die exzessive Aufnahme von energiehaltigen Futtermitteln, ein Nährstoffmangel, besonders von Nährstoffen, die die Fettmobilisierung fördern, hormonelle Störungen oder die Genetik den Grad der Fetteinlagerung beeinflussen.

Die Leber ist in verschiedenste Stoffwechselvorgänge involviert.  Wie die Leber der Säugetiere ist die Leber diverser Geflügelarten an vielen Stoffwechselprozessen und homöostatischen Funktionen beteiligt. Außerdem gehört sie zu den lebenswichtigen Organen. Die fettlöslichen Vitamine A, D, E und K werden in der Leber gespeichert. Ein Teil der B-Vitamine, insbesondere Vitamin B₁, B₂ und Niacin, werden in der Leber verstoffwechselt und anschließend dort gespeichert. Des Weiteren dient die Leber als Speicherort einiger Mineralien, wie Eisen oder Kupfer.

Als Nebenorgan des Verdauungstraktes, spielt die Leber eine bedeutende Rolle in Verdauungsprozessen. Sie reguliert die Synthese, die Speicherung und die Freisetzung von Lipiden, Kohlenhydraten und Proteinen. Die Hauptaufgabe der Leber im Prozess der Verdauung und Aufnahme von Nährstoffen, ist die Produktion von Gallenflüssigkeit, die die Spaltung und Aufnahme von Nahrungsfetten erleichtert sowie die Ausscheidung von Abbauprodukten fördert (Abbildung 1).

Abbildung 1: Die vielen Rollen, die die Leber für die Gesundheit von Geflügel spielt.

Die Leber fungiert sowohl als endokrine als auch als exokrine Drüse – Fakt ist, sie ist die größte Drüse des Körpers. Im Verhältnis zur Körpergröße ist die Leber des Geflügels größer als die von Säugetieren. Sie ist in zwei einzelne Leberlappen unterteilt, von denen der rechte größer ist. Bei Haushühnern und Puten ist der linke Leberlappen zudem in ein caudodorsales und ein caudoventrales Segment unterteilt.

Jeder Lappen setzt sich aus etwa 100.000 Läppchen zusammen, welche die funktionelle Einheit der Leber darstellen. Die Leber der verschiedenen Geflügel-Spezies weist im Vergleich zu Säugetieren einen geringeren Bindegewebsanteil auf, weshalb die Läppchen weniger stark ausgeprägt sind. Die Läppchen sind sechseckig und bestehen sowohl aus Parenchym-Zellen (Hepatozyten) als auch aus Nicht-Parenchym-Zellen. Die Hepatozyten machen fast 80 % des gesamten Lebervolumens aus.

In der Regel wird der Fettgehalt im Geflügelfutter möglichst niedrig gehalten. Daher ist die Rolle der Leber bei der Lipogenese und der Umwandlung von Glukose zu Triglyceriden von besonderer Bedeutung. Die Lipogenese in der Leber ist bei Legehennen aufgrund des hohen Östrogenspiegels besonders aktiv. Außerdem ist die De Novo Fettsäure Synthese abhängig von der Verfügbarkeit von Kohlenhydraten aus dem Futter.

Während die Hauptprodukte der De Novo Lipogenese in der Leber Triglyceride sind, ist die Leber daneben auch der Hauptort der Phospholipid- und Cholesterol-Synthese. Diese Lipide stellen neben Proteinen die Komponenten zur Bildung von Vitellogenin dar. Vitellogenin wird in der Leber von Legehennen unter Einfluss von Östrogen gebildet und ist an der Bildung des Eidotters beteiligt.

Die Leber übernimmt eine zentrale Rolle in der Lipogenese, indem sie Lipide zur Verwendung in sämtlichen Geweben sowie in der Leber selbst bereitstellt. Im Gegensatz zu Säugetieren läuft die Lipogenese bei den verschiedenen Geflügelarten bis zu 20-mal häufiger im Lebergewebe als im Fettgewebe ab. Die Lipide, die in der Leber produziert werden, stammen dabei aus drei Quellen: Fett aus dem Futter, Fett aus dem Fettgewebe und Fett aus der De Novo Lipogenese (aus Kohlenhydraten des Futters).

Ähnlich wie bei Säugetieren erfolgt die Verdauung und Aufnahme von Fetten im Dünndarm. Aufgrund des rudimentär entwickelten intestinalen Lymphsystems werden Fettsäuren aus dem Futter beim Geflügel direkt als Very-Low-Density-Lipoproteine in das Pfortadersystem transportiert. Very-Low-Density-Lipoproteine bestehen zu etwa 90 % aus Triglyceriden und gelangen zunächst in die Leber bevor sie den Kreislauf erreichen. Aufgrund dieser Besonderheit besteht bei Geflügelarten eine Prädisposition für Fettansammlungen in der Leber.

Die Leber und die Bauchspeicheldrüse arbeiten zusammen, um die Homöostase des Blutzuckerspiegels zu halten. Zusätzlich erfolgt in der Leber die Umwandlung von Glukose zu Glykogen und Triglyceriden, um diese bei hohen Blut-Glukose-Werten zu speichern. Bei einem niedrigen Blutzuckerspiegel wird Glykogen wieder zu Glukose umgewandelt. Besteht ein unmittelbarer Bedarf an Glukose, kann die Leber bestimmte Aminosäuren und Fette sowie Milchsäure in Glukose umwandeln.

Die Leber ist zudem am Eiweißstoffwechsel beteiligt und ist für 11 % der gesamten Proteinsynthese des Geflügels verantwortlich. Kleine Peptide und freie Aminosäuren aus der Proteinverdauung gelangen über die Pfortader in die Leber und werden von dort aus zu anderen Geweben und Organen transportiert. Überschüssige Aminosäuren, die nicht für die Synthese von Gewebeproteinen, Hormonen oder Enzymen benötigt werden, werden abgebaut. Die Leber produziert wichtige Proteine, darunter Enzyme, Hormone, Gerinnungsfaktoren, Transportmoleküle und Immunfaktoren. Zusätzlich ist sie Bildungsort verschiedener Blutproteine wie Albumin, Prothrombin, Fibrinogen und verschiedener Globuline.

Die Leber ist das wichtigste Entgiftungsorgan des Körpers. Sie ist der Hauptort der Phagozytose durch Kupffer-Zellen, welche gealterte Blutzellen und Krankheitserreger abbauen. Potenziell schädliche Substanzen aus der Nahrung sowie körpereigene Toxine werden von der Leber entgiftet. Zu diesen Toxinen gehören verschiedene fettlösliche Stoffe, wie z. B.:

Je nach Konzentration können diese die Tiergesundheit in unterschiedlichem Maße beeinträchtigen. Die Leber wandelte diese Giftstoffe in polare wasserlösliche Abfallprodukte um, welche dann über die Nieren und die Gallenflüssigkeit ausgeschieden werden können. Aufgrund ihrer Entgiftungsfunktion steht die Leber in ständiger Wechselwirkung mit Substanzen, die ihre Funktion potenziell beeinträchtigen können. Beispielsweise gehören Mykotoxine zu den wichtigsten und am weitesten verbreiteten Hepatotoxika bei Geflügel. Mykotoxine können eine direkte hepatotoxische Wirkung haben, (Aflatoxin und Ochratoxin), oder eine indirekte schädigende Wirkung, die sich aus ihrer Verstoffwechslung ergibt (z. B. Zearalenon oder Fumonisin). Die übermäßige Aufnahme von Arzneimitteln wie Antibiotika und Kokzidiostatika wirkt sich negativ auf die Leberfunktion aus, da die meisten dieser Stoffe in der Leber umgewandelt werden. Die Einnahme von Antibiotika über einen längeren Zeitraum kann die Hepatozyten beeinträchtigen, sobald sie diese Substanzen verstoffwechseln.

Die Leber stellt aufgrund ihrer Filterfunktion eine Barriere gegenüber Infektionen dar. Die mikrobiologische Beschaffenheit von Futtermitteln ist daher von entscheidender Bedeutung, da ein übermäßiges Vorhandensein potenziell schädlicher Mikroorganismen ein mögliches Risiko für Lebererkrankungen darstellen kann. Hohe Konzentrationen von Mikroorganismen wie E.coli, Samonellen  oder Clostridien können zu einer Infektion der Leber führen. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass bakterielle Toxine Schäden verursachen, die die Produktivität nachhaltig beeinträchtigen. 

Aufgrund der Stoffwechselfunktion der Leber entstehen Nebenprodukte, die die Leberfunktion potenziell beeinträchtigen können. Zu diesen zählen unter anderem freie Radikale. Letztere werden zwar in physiologischen Stoffwechselprozessen freigesetzt, können aber in Höchstleistungs-Phasen, wenn der Energiebedarf sehr hoch ist, in übermäßigen Mengen gebildet werden. Freie Radikale kommen auch in Futtermitteln vor, wenn diese oxidierte Bestandteile, schlecht konservierte oder minderwertige Fette enthalten. Freie Radikale oxidieren andere Zellbestandteile wie DNA, Enzyme oder Zellmembranen. Eine Anhäufung freier Radikale kann zu oxidativem Stress führen.

Der Schlüssel zur Erhaltung der Leistungsfähigkeit ist die Unterstützung und der Schutz der Leberfunktion. Um die Funktionsfähigkeit der Leber zu bewahren, kann eine effiziente Kombination von Management- und Fütterungsmaßnahmen von Vorteil sein. Dabei kann der Einsatz von Futteradditiven eine zusätzliche Maßnahme zur Unterstützung der Lebergesundheit und -funktion sein.

Vor dem Hintergrund potenzieller hepatotoxischer Wirkungen stellt die Reduktion der Mykotoxinbelastung eine unkomplizierte Methode dar, um die Leberfunktion zu schützen. Toxinbinder sind eine geeignete Möglichkeit, um dies zu erreichen. Bei Toxinbindern handelt es sich um Stoffe, die die Bioverfügbarkeit von Mykotoxinen aus dem Futter verringern. Diese Stoffe erzielen ihre Wirkung im Gastrointestinaltrakt, indem sie Toxine an ihre Oberfläche binden, sodass diese nicht mehr aufgenommen werden können. Der Komplex aus Toxinbinder und Mykotoxin wird daraufhin ausgeschieden.

Betain ist ein wichtiger intrazellulärer Osmolyt; es hält den osmotischen Druck innerhalb der Darmepithelzellen aufrecht und verringert den Wasserverlust. Unter hyperosmotischen Bedingungen wird die Aufnahme von Cholin in die Mitochondrien erhöht und in Betain umgewandelt, um das Zellvolumen zu regulieren. Die osmolytische Wirkung von Betain kann auch dazu beitragen, Hitzestress zu lindern und die Nährstoffverdaulichkeit zu erhöhen.

Betain, das in großen Mengen in der Leber gespeichert wird, fungiert auch als Methylgruppen-Donator im C1-Stoffwechsel und beeinflusst den Lipidstoffwechsel, indem es zusammen mit Methionin die Biosynthese von L-Carnitin aus Lysin unterstützt. Betain ist in der Tierernährung für seine Rolle bei der Einsparung von Methionin und Cholin bekannt. Die methioninsparende Eigenschaft von Betain erhöht die Verfügbarkeit von Methionin für die Proteinsynthese. Durch die cholinsparende Wirkung des Betains wird die Verfügbarkeit von Cholin für den Fettstoffwechsel gesteigert.

Cholin zählt zu den essentiellen Nährstoffen und bedient verschiedene physiologische Funktionen. Unter anderem dient es als Methylgruppendonator und als Bestandteil der mitochondrialen Bioenergetik, die den Lipid- und Glukosestoffwechsel reguliert. Darüber hinaus spielt Cholin eine Rolle bei der Umwandlung und dem Transport von Fetten in Very-Low-Density-Lipoproteine und bei der Lösung von Gallensalzen.

Die Verwendung von Futterzusatzstoffen stellt nicht die einzige Option dar, die Funktion der Leber zu unterstützen. Eine weitere Möglichkeit bietet die Verwendung von Ergänzungsfuttermitteln. Dabei handelt es sich in der Regel um Kombinationen von Inhaltsstoffen, die speziell ausgewählt wurden, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Häufig können Ergänzungsfuttermittel über das Trinkwasser verabreicht werden, was von großer Bedeutung ist, wenn die Futteraufnahme reduziert ist bzw. ausbleibt oder wenn Flexibilität und Schnelligkeit gefragt sind.

Ergänzungsfuttermittel, die für die umfassende Unterstützung der Leber konzipiert sind, verwenden gezielt hepatoprotektive Inhaltsstoffe wie Betain und L-Carnitin. Eine intensive, kurzfristige Anwendung im Betrieb kann für die Gesundheit der Tiere sehr vorteilhaft sein. L-Carnitin spielt durch seine Wirkung auf den Fettstoffwechsel eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der Leberfunktion. Betain wirkt als Methylgruppendonator und Osmoprotektor.

L-Carnitin ist für den Energiestoffwechsel erforderlich, indem es langkettige Fettsäuren zur Oxidation für die Energiegewinnung in die Mitochondrien transportiert, was auch als Carnitin-Shuttle bekannt ist. Beim Geflügel werden die Nahrungsfette direkt in die Pfortader geleitet, welche zunächst die Leber passiert. Dort können die Hepatozyten Triglyceride direkt speichern, Fettsäuren zur Energiegewinnung verstoffwechseln, Lipoproteine und Phospholipide synthetisieren oder die Fette im Gewebe als Fettdepots speichern.

Folglich wirkt L-Carnitin in der Leber und trägt dazu bei, dass Fett in die Energieproduktion gelenkt wird, anstatt dass es gespeichert wird. Die Hauptwirkung besteht darin, den Fettstoffwechsel zu fördern, indem es die Aufnahme von Fettsäuren erhöht und letztlich die Fettansammlung in Geweben und in den Hepatozyten verringert. Die leistungsstarke Kombination aus Betain und L-Carnitin kann also zur Optimierung des Fettstoffwechsels und der Energieproduktion beitragen und gleichzeitig die Leberfunktion aufrechterhalten.

Studien über Versuche mit Betain oder L-Carnitin haben positive Effekte dieser auf den Lipid-Stoffwechsel und die Fettdeposition herausgestellt. Ein Versuch wurde durchgeführt, um die Effekte eines Ergänzungsfuttermittels, welches die Hauptinhaltsstoffe L-Carnitin und Betain enthielt, auf die Fetteinlagerung bzw. -verteilung in älteren Zuchthennen zu untersuchen. Die Hennen (75 Wochen) wurden in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Versuchsgruppe wurde mit einem flüssigen Ergänzungsfuttermittel über das Tränkewasser supplementiert, die Kontrollgruppe hingegen wurde mit Wasser ohne Zusätze versorgt. Im Vergleich zur Kontrollgruppe, wurden in der Versuchsgruppe ein um 20,1% geringeres Bauchfettgewicht und ein um 7,8 % geringeres Lebergewicht festgestellt (Abbildung 2).

Abbildung 2: Die Wirkung einer Nahrungsergänzung mit einer Kombination aus L-Carnitin und flüssigem Betain auf das Lebergewicht und das Bauchfettgewicht von älteren Masthähnchen-Zuchthennen.

Ergänzungsfuttermittel sind ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens von Tieren. Sie sind nicht nur einfach zu mischen, zu handhaben und zu verabreichen, sondern bieten zudem die Möglichkeit, eine wirksame Lösung schnell und effizient anzubieten. Darüber hinaus können Ergänzungsfuttermittel wirksam sein, wie die oben genannten Studienergebnisse zeigen, die die positiven Auswirkungen von Betain und L-Carnitin auf die Energieverwertung und die Fettablagerung hervorheben.

Die Unterstützung des Stoffwechsels und der Lebergesundheit mit Ergänzungsfuttermitteln ist eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass Sie den stillen Helden ihres Geflügels unterstützen.