Mangan in der Pferdefütterung
der Schlüsselnährstoff für ein intaktes Bindegewebe
Die große Bedeutung von Mangan für den Stoffwechsel und die Struktur der Muskeln, den Knochen- und Gelenksaufbau, das Bindegewebe, aber auch für die Gesundheit von Nerven, die Fruchtbarkeit und den Schutz des Immunsystems wurde zwar früh erforscht, aber erst viel zu sehr spät wirklich ernst genommen.
Bereits im Jahre 1930 wurde die Essentialität dieses Spurenelements wissenschaftlich nachgewiesen. Seine Bedeutung im Körper ist weniger struktureller als physiologischer Natur im Rahmen der Wirksamkeit von Enzymen. Erst in heutiger Zeit wird man sich über die immense Bedeutung von Mangan durch weiterreichende Forschung bewusst. die
Manganreiche Gewebe
Reich an Mangan sind im tierischen Körper vor allem das Skelett, die Leber, die Bauchspeicheldrüse, Nieren und Eierstöcke. Dies erklärt auch schon vorab die Wichtigkeit von Mangan für die Knochenbildung, den Fett- und Kohlehydratstoffwechsel, die Blutzuckerregulation und die Calciumresorption. Im Knochen können 25% des gesamten Mangangehalts im Körper gespeichert werden, hohe Konzentrationen finden sich auch in dunklen Hautpartien und allgemein pigmentierten Strukturen sowie in der Retina (Netzhaut) des Auges.
Mangan fungiert vor allem als Kofaktor einer Reihe von Enzymen, die einerseits für strukturelle Funktionen (Aufbau von Knochen, Knorpel und Zähnen), Stoffwechselvorgänge (Stickstoffentgiftung, Lactatabbau, Entsäuerungsvorgänge) aber auch für die Funktion und Kommunikation unter den Nervenzellen eine Rolle spielen.
Auch wenn bisweilen Kupfer oder Magnesium das Mangan als Kofaktor ersetzen können, gibt es Enzyme, die nur in der Anwesenheit von Mangan aktiv sind. Zu diesen Manganoproteinen gehören die Glutaminsynthetase (z.B. Gelenksaufbau), die Superoxiddismutase 2 (SOD2), die zellschützend wirkt, die Arginase, die die Stickstoffentsorgung regelt, die Pyruvatdecarboxylase, die Einfluss auf den Kohlenhydratstoffwechsel nimmt und die Serin-Threonin-Phosphatase, die u.a. an der Signalweiterleitung beteiligt ist.
Mangan und seine Bedeutung für hochklassige Pferde
Die extrem große Bedeutung von Mangan in der Pferdefütterung wird eigentlich erst dann offensichtlich, wenn man sich die Vollblutzucht betrachtet. Hier wird auf die Weidegründe ganz besonderer Wert gelegt. Daher spielt vor allem die Lage der Gestüte eine sehr große Rolle.
Besonders gute Weidegründe sind die Grundlage für die Aufzucht hochwertiger Rennpferde. Sie sind dadurch gekennzeichnet, dass nicht nur in den Böden reichlich Mangan vorkommt sondern durch eine hohe Pflanzenverfügbarkeit Mangan auch ausreichend im Gras und Heu enthalten ist. Die Pflanzenverfügbarkeit von Mangan ist beispielsweise auf sandigen oder sehr kalkhaltigen Böden (Böden mit hohem Ph-Wert) nicht gewährleistet.
Dadurch erhalten Pferde bereits in der Aufzucht reichliche Mengen dieses hochfunktionellen Spurenelements, von dem alleine 25 Prozent in den Knochen gespeichert werden.
Mit einer ausreichenden Manganzufuhr sind die jungen Pferde so für ihr späteres Leben gut gewappnet. Leider ist ein solcher Luxus meist nur hochqualitätvollen Vollblütern vorbehalten.
Die Speicherung von Mangan erfolgt primär in den Knochen
In Mangelsituationen kann Mangan aus den Knochen mobilisiert werden. Hier handelt es sich jedoch um ein zweischneidiges Schwert, denn wird ein schleichender Manganmangel nicht beachtet, kann es zu Knochenerkrankungen wie Überbeinen, der Neigung zu Knochenbrüchen, Spat oder Knochenauflösungen sowie Knochenzysten kommen. Ebenso ist Mangan am Aufbau des Zahnschmelzes beteiligt. Ein empirischer Zusammenhang zwischen schlechter Zahnqualität und niedrigen Manganwerten im Blut kann leicht beobachtet werden.
Mangan in der Zelle
Innerhalb aller Körperzellen ist Mangan in den Mitochondrien, den Energiekraftwerken der Zelle, lokalisiert. Da hier bei der Energiegewinnung Freie Radikale entstehen, schützt das manganabhängige Enzym Superoxiddismutase die Zelle vor Schädigung und Zerfall. Die Bedeutung von Mangan als Zellschutz -Element ist hier offensichtlich.
Zusammen mit Cholin und Acetylcholin ist Mangan ein wesentlicher Baustein für die Nervenweiterleitung und Nervenfunktion. Ein Mangel führt daher zu Nervosität, innerer Unruhe, Stressanfälligkeit und dadurch auch im weiteren Sinne zu Magenproblemen.
Mangan und der Zusammenhang mit ECS und PSSM
Mangan ist Bestandteil sehr vieler stoffwechselrelevanter Enzyme. Dazu gehören auch die Adenylylcyclasen. Die Adenylylcyclasen sind wichtige Vermittler zwischen Hormonen und anderen Botenstoffen mit Einfluss auf zum Beispiel den ACTH-Wert, aber auch auf Dopamin, Glucagon, Adrenalin und Noradrenalin. Ebenso in diesen Bereich fallen Histamin und und Oxytocin (der Gegenspiele von Cortisol).
Daher ist es nicht verwunderlich, dass ein Manganmangel zu einer Erhöhung des ACTH-Wertes beitragen kann und sehr viele angebliche PSSM-oder MIM-Fälle in Wirklichkeit Opfer eines Manganmangels sind und Allergiker nicht selten unterdurchschnittliche Manganwerte im Blut aufweisen.
Mangan ist in der Hirnanhangdrüse lokalisiert. Gerade bei Pferden, die unter dem Equinen Cushingsyndrom (ECS) leiden, werden nicht selten starke Mangandefizite beobachtet. Daher liegt eine Entartung gerade in diesen Fällen nahe. Vor einer endgültigen Gabe von entsprechenden Medikamenten sollte der Mangangehalt im Blut festgestellt werden (Mangangehalt im Blut: siehe Tabelle unten).
Mangan für die Fruchtbarkeit
Ein Manganmangel führt laut klassischer Literatur zu Störungen im Bereich der Leber, der Knochen- und der Zahnbildung.
Aber auch für die Fruchtbarkeit hat Mangan, vor allem für weibliche Individuen eine große Bedeutung. Mangan ist maßgeblich in den Eierstöcken lokalisiert. Ein Manganmangel äußert sich daher entweder in stillen Rossen oder ernsthaft zickigem Verhalten. Beobachtet wurden auch geringe Konzeptionsraten, Aborte, Ovarzysten und Endometritiden.
Ein Manganmangel führt zu Geburtsfehlern, Knochenmissbildungen, aufgetriebenen Sprunggelenken, Ataxien und Schwäche Neugeborener.
Knochenauftreibungen, Fehlstellungen und Bockhufe
Bei jungen Tieren wurden Fehlstellungen, Gelenksdegenerationen wie Knochenauftreibungen, insbesondere der Karpalgelenke oder mangelhaftes Wachstum beobachtet. Ebenso sind angeborene Bockhufe ein Anzeichen für eine Unterversorgung der Stute mit Mangan und damit einhergehend einer Unterversorgung des Fötus. Dabei hat das Mangan aber keine strukturelle Bedeutung sondern wirkt indirekt über die Aktivierung der Enzyme.
Die mächtige Bedeutung von Mangan für den Gelenkstoffwechsel zeigt sich in seiner Funktion als Cofaktor bei der körpereigenen Bildung von Glykosaminoglykanen (Griminger u.Scrutton, 1970).
Im Rahmen eines Manganmangels wird die Bildung des Enzyms Galaktosyltransferase gehemmt. Die Glykosyltransferasen haben eine überragende Bedeutung für die Initiierung der Chondroitinsulfatsynthese. Chondroitinsulfat selbst besteht aus Glucuronsäure und einem sulfatierten Galaktosamin.
Mangan ermöglicht damit die körpereigene Bildung von Chondroitinsulfat und damit ein Großteil der Knorpelbildung und -regeneration. Ein mangelhafte Zufuhr an Mangan führt unweigerlich zum Knorpelabbau sowie zu Sehnen- und Bindegewebsproblemen.
Die Bedeutung von Mangan für das Knochenwachstum und die -umbildung ist erheblich, da Mangan die Aktivität der Osteoblasten und Osteoklasten beeinflusst (Freeland-Graves u. Llanes 1994 in Ekmekgcioglu, 2006). So führt ein Manganmangel zu Knochenfehlbildungen sowie verkürzten und verdickten Röhrenknochen (Thomas, 1976) und verkürzten und schlecht regenerierbarem Sehnengewebe.
Das ist erklärbar durch den Umstand, dass Mangan ein Cofaktor für das Enzym Prolidase darstellt, welches zur Aufgabe hat, die Aminosäure Prolin zur Synthese von Kollagen bereitzustellen. Damit ist Mangan auch aktiv neben Kupfer und Zink an der Kollagensynthese beteiligt.
Weniger Muskelkater durch hohe Manganversorgung
Ein gesunder Muskelstoffwechsel hängt stark von einer bedarfsgerechten Manganversorgung ab. Ein Mangel an Mangan führt u.a. zu Krampfzuständen und mangelnder Ausprägung der Muskulatur.
Der Abbau von Milchsäure nach sportlicher Anstrengung durch das Enzym Pyruvatcarboxylase im Rahmen der Glukoneogenese (Umbau von Milchsäure in Glucose) ist manganabhängig. Bei Manganmangel ist der Muskelstoffwechsel beeinträchtigt und Hochleistungssport nur unter Zugriff auf die Manganreserven in Knochen und Leber erfolgen. Im Reitalltag wird dann von Steifheit oder „Klemmigkeit“ des Pferdes gesprochen, der bis zum Kreuzverschlag führen kann.
Mangan kann daher neben Magnesium als limitierender Nährstoff des Sportpferd betrachtet werden. Ist die Manganversorgung beim Sportpferd nicht gewährleistet, kommt es zu Muskelverspannungen, strackem Bindegewebe, Blockaden bis hin zur Arthrose. Damit wird in sehr vielen Fällen die Basis für darauffolgende Sehnensschäden gelegt.
Mangan als Vektor gegen die Hufbeinabsenkung
Empirisch findet man bei Pferden mit einem gestörten Manganhaushalt „Fühligkeit“ nach dem Hufbeschlag, die im schlimmsten Fall in der gefürchteten Hufrehe kulminiert.
Die Bedeutung von Mangan für den Aufbau des Hufkomplexes wird stark unterschätzt. Hufrehe-Erkrankungen von erstaunlich schlanken Pferden oder trächtigen Stuten (Geburtsrehe) können in bedauerlich vielen Fällen auf einen Manganmangel zurückgeführt werden. Das Maß der Hufbeinabsenkung im Falle einer Hufrehe-Erkrankung ist dabei vom Manganstatus abhängig.
Pigmentierung manganabhängig
Leider kann man in ein Pferd nicht hineinschauen, aber es gibt äußerliche Zeichen, die man sehr ernst nehmen muss.
Dazu gehört die Pigmentierungsstörung (siehe Bild rechts), die normalerweise fälschlicherweise als "Kupferbrille" tituliert wird, aber in den meisten Fällen auf einen Manganmangel hinweist, der bereits durchaus während der embryonalen Versorgung entstanden sein kann und sich später durch Sport, Stress und Fehlernährung manifestiert hat.
Mangan ist an der Herstellung von Melanin (Haut- und Haarpigmente) beteiligt. Wissenschaftlich untersucht wurde, dass in pigmentierter Haut mehr Mangan eingelagert ist als in weniger pigmentierter Haut (Ekmekcioglu, 2006).
Die Bedeutung von Mangan im Rahmen allergischer Geschehen
Als Bestandteil der Enzyme Phosphatase und der Arginase ist Mangan unerlässlich zur Stickstoff-Entgiftung durch die Bildung von Harnstoff. Je höher der Manganwert im Blut ist, desto aktiver ist die Arginase-Aktivität. Umgekehrt sinkt die Arginaseaktivität in der Leber im Manganmangel. Über die Aktivität dieses Leberenzyms besteht offensichtlich ein Zusammenhang mit Atemwegserkrankungen (Kocyigit et al., 2004). Ist die Stickstoffentgiftung nicht gewährleistet, kommt es nicht selten zu Juckreiz, Ekzemen, Allergien oder Asthma.
Ein Manganmangel kann auch die Mykotoxinwirkung (Schimmelpilzbefall in ungünstigen Futterqualitäten) verstärken, da Mykotoxine im Allgemeinen oxidativ wirken und Mangan an antioxidativen Prozessen beteiligt ist.
'Folgen von Übersäuerung für das Bindegewebe und den Knorpel
Mangan hat über die Entsäuerung der Muskulatur eine wichtige Funktion im Säure-Basen-Haushalt. Im übersäuerten Pferdeorganismus wird das gesamte Bindegewebe nachhaltig geschädigt. Die Belastungsfähigkeit des Sehnen- und Bänderapparates sinkt. Eine nicht bedarfsgerechte Manganversorgung bremst zudem die Neubildung und Regeneration des kollagenen Bindegewebes über eine mangelnde Aktivität des Enzyms Prolidase, das Prolin für die Kollagenbildung zur Verfügung stellt (Milligan et al. 1989).
Pferde mit entzündlichen Gelenkerkrankungen zeigen oft sowohl einen Kupfer-, also auch einen Manganmangel, der die Knorpelbildung behindert. Äußerlich zeigt sich dieser gekoppelte Mangel in Form von Pigmentierungsstörungen, der sogenannten Kupferbrille. Bei Manganmangel in Kombination mit Leberentgiftungsstörungen wird hingegen häufig Stichelhaarigkeit beobachtet.
Gesunde Schleimhäute, Schilddrüse und Immunsystem
Mangan bremst die Histaminfreisetzung und fördert zusammen mit Zink die Bildung gesunder Schleimhäute (Glykosaminoglykane). In der Schilddrüse übernimmt Mangan einige jodähnliche Funktionen, so dass Schilddrüsenstörungen oder Kropfbildungen nicht immer auf den Jodmangel zurückgeführt werden müssen.
Auch das Immunsystem profitiert von Mangan, welches reichlich in den Lysosomen (Zellorganellen, die Stoffwechselabfälle aus der Zelle heraus transportieren) enthalten ist.
Mangan ist an der Synthese der Aminosäure Glutamin beteiligt, die für Gedächtnisleistung wie beispielsweise Konzentrations- und Merkfähigkeit sorgt.
Manganmängel haben eine erkennbare Auswirkung auf die Lebergesundheit. Dabei zeigten sich bei wissenschaftlichen Untersuchungen die Leberveränderungen durch Schwellung und Granulierung der Leberzellen sowie durch vermehrte Fetttröpfchen und Veränderungen der Organellen in der Zelle.
Gerade in einer Zeit, in der viel über das Equine Metabolische Syndrom (EMS) gesprochen wird, ist es interessant zu wissen, dass ein Manganmangel zu Störungen des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels führen kann (Keen et al, 1999). Über die Schwächung der Superoxiddismutase kann es in Folge zu Herzerkrankungen, Anreicherungen von Fett in der Leber und den Muskeln kommen.
Einfluss auf den Blutzuckerspiegel
Mangan verstärkt in vitro die Wirkung von Glucagon, dem Peptidhormon, dessen Hauptwirkung die Erhöhung des Blutzuckerspiegels durch Anregung der Bildung von energiereicher Glucose aus Glykogen in der Leber. Es wird in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse gebildet. Vor der endgültigen Diagnose Insulinresistenz und EMS sollte der Manganstatus des Pferdes überprüft werden.
Blutprofil gibt nur Anhaltspunkte
Die Referenzwerte für Mangan werden von den Labore zu tolerant angegeben. In der Rinderfütterung wird ein Wert von 3 µg/l im Serum angestrebt. Beim Pferd haben sich bereits Blutserumwerte von unter 1,5µg/l empirisch als äußerst kritisch gezeigt. Die Anfälligkeit für Muskelverspannungen, Sehnenschäden, Knochenbrüche oder Aortenrisse steigt mit dem verminderten Manganwert im Blut.
Nach der Tierärztin Dr. Stricker aus Hannover sollte wenn, dann Vollblut und nicht das Serum, untersucht werden. Die Referenzwerte werden im Vollblut hier mit 5 - 15 µg/l angegeben, optimal sollten Sie bei 10 - 15 µg/l sein. Der Mangangehalt im Vollblut reagiert erst relativ langsam auf eine reduzierte Manganaufnahmemit der Nahrung, spiegelt dann jedoch relativ gut die Versorgung wieder.
| Wert im Serum | Symptome |
| 0,5 bis 1,0µg/l | Knochen-, Gelenks- und Zahndegenerationen, Hufrehe, ECS, PSSM |
| 1,0 bis 1,5µg/l | Muskel- und Gelenksschmerzen, EMS, extreme Unwilligkeit beim Reiten |
| 1,5 bis 1,8µg/l | noch kein optimales Wohlbefinden, Muskelprobleme, Übersäuerungserscheinungen, Fühligkeit, wenig Potential für Regeneration, kann aber notfalls noch toleriert werden (mind. 80% der Pferde liegen in diesem Bereich) |
| 1,8 bis 3,0µg/l | optimal zur Aufrechterhaltung gesunder Lebensumstände und ausreichend Material zur Regeneration des Bindegewebes |
| 3,0 bis 4,5µg/l | keine negativen Auswirkungen auf den Organismus beobachtet |
(Weyrauch, S. 2016)
Leider werden (wenn Mangan überhaupt zur Testung gelangt) sowohl von Laboren zu tolerante Referenzwerte akzeptiert. Die Tierärzteschaft hat sich leider mit dem Thema noch zu wenig auseinandergesetzt und erkennt Serumwerte unter 1,5µg/l nicht als Mangelsituation an sondern arbeitet dann eher symptomatisch an den auftretenden Problemen.
Manche Labore geben den gemessenen Manganwert in nmol/l (Nannomol/Liter) an. Der Referenzwert wird zum Beispiel mit 10,9-45,5 nmol/l angegeben. Rechnet man diese Angaben über das Molekulargewicht von Mangan in µg/l um, ergibt sich der erstaunliche tolerante Referenzwert von 0,59-2,4µg/l.
Vermutlich leiden sehr viele Pferde unter einem unerkannten Manganmangel, so dass die Unterversorgung als Normalität betrachtet wird. Hier hat sich gezeigt, dass eine kurmäßige Versorgung mit Mangan über ein hochwertiges Präparat rasch Aufschluss gibt. Eine Veränderung der Bewegungsfreude, lockerere Muskulatur und schnelle psychische Regeneration zeigen an, dass eine Zufuhr notwendig ist. Mangan zählt zu den Spurenelementen mit der geringsten Toxizität (Gruis, 2004).
Unterschiedlicher Manganbedarf
Rechnerisch ist ein Manganmangel in der Fütterung schlecht nachzuweisen, da die Heuqualitäten extrem schwanken (25mg bis 350mg/kg TS) und vermutlich der Bedarf höher liegt als angenommen.
Der Bedarf steigt zum Beispiel in Situationen, in denen der oxidative Stress steigt und die eine Aktivität der manganhaltigen Superoxiddismutase erfordern. Dies sind Hochleistung im Sport, Sonneneinstrahlung und Stress. Erhöhte Bedarfe entstehen bei der Stute im letzten Drittel der Trächtigkeit sowie bei der Aufzucht von Jungpferden (Entwicklung von Knorpeln, Knochen und Muskeln). Pferde bestimmter Linien scheinen einen erhöhten Manganbedarf zu haben. Sie sind oft besonders auf Leistung oder reichlich Muskulatur gezüchtet. Im Charakter zeigen sich diese Pferde ebenso oft dominant. Es liegt die Vermutung nahe, dass Schmerzen ein Quell erhöhten Manganbedarfs sind.
Natürliche Manganzufuhr
Im besten Falle wird der Manganbedarf von etwa 100mg/100 Kilogramm Körpergewicht durch manganreiches Heu gedeckt. Der Mangangehalt im Heu schwankt allerdings stark zwischen 35mg/kg TS (Timothy-Hay) bis hin zu 200mg/kg TS in gutem Voralpenheu oder sogar 350mg/kg TS in besonders disponierten Lagen. Da die Werte sehr unterschiedlich sind und Pferde Heu bzw. Gras in der Aufzucht nicht in homöopathischen Dosen sondern als Hauptfutter aufnehmen, kann es zu Manganmangelerscheinungen gerade in der Aufzucht kommen, die Kissing Spines, Osteochondrosis und Muskelerkrankungen (PSSM) nach sich ziehen.
Die Resorption von Mangan über den Magen-Darm-Kanal gestaltet sich schwer. Diese Information legt uns nahe, eine kontinuierliche Zufuhr in möglichst organischer Form zum Beispiel als Manganchelat anzustreben. Das Mengenelement Calcium gilt als Gegenspieler. Während sich Kräuter und kräuterreiche Gräser durch einen hohen Mangangehalt auszeichnen, begrenzen starke Kalkungen und ein hoher pH-Wert des Bodens die Manganaufnahme der Pflanze.
Ein weiterer Faktor, der zu Manganmangelzuständen beitragen kann ist die Entmanganisierung des Wassers (zur Schonung der Brunnen seit den 50iger Jahren) sowie das sicher sinnvolle Verbot der Fütterung von Knochenmehlen an Pferde (Knochen und Gelenke sind die Manganhauptspeicher!).
Tannine, das sind pflanzliche Polyphenole, die in der Lage sind, Proteine zu vernetzen, hemmen die Resorption von Mangan im Verdauungstrakt. Reich an Tanninen sind vor allem Leguminosen wie Luzerne, Esparsette oder Ackerbohnen, die gerne aufgrund ihrer anthelminthischen Eigenschaften in der Fütterung eingesetzt werden.
Im Gegensatz dazu ist der Einfluss der Phytinsäure auf die Verfügbarkeit des Mangans viel geringer als bei anderen Mineralstoffen. Phytin ist vor allem in Getreideprodukten wie Kleien enthalten.
Die Auswirkungen einer hochwertigen Manganversorgung zeigen sich rasch in einem verbesserten Wohlbefinden des Pferdes, verbesserter Rittigkeit und Gesundheit. Allerdings kann sich der wirkliche Ausgleich eines Manganmangels durch ein Ergänzungsfutter lange hinziehen, denn bei Mangan ist nicht nur die Bioverfügbarkeit durch die Chelatform von Bedeutung sondern auch durch die Inhaltstoffe (Füllstoffe), in die das Manganchelat eingemischt ist.
So gibt es in der Resorption große Unterschiede, ob ein Manganpräparat in einer reinen hochwertigen Kräutermischung oder nur in einfachen Füllstoffen (Grünmehl, Leinsamenmehl, Apfeltrester oder Traubenzucker) angeboten wird. Die Bedeutung der Transportgrundlage für das Manganchelat um auch in tiefere Gewebeschichten hineinreichen zu dürfen, wird unterschätzt, so dass ein nachhaltiger Erfolg ausgebremst wird.
Keine Angst vor einem Manganüberschuss
Mangan gilt als das Spurenelement mit der geringsten Toxizität. In Tierversuchen konnte hinreichend gezeigt werden, dass zu hohe Dosierungen lediglich zu geringerem Wachstum geführt haben.
Aufgrund der großen therapeutische Breite von Mangan ist daher eher ein Nutzen als ein Schaden zu erwarten. Gerade Pferde tolerieren hohe Mengen an Mangan, da der Gehalt an Mangan im Gras extrem schwanken kann.
Manganüberschüsse werden leicht über die Gallesäfte ausgeschieden. Selbst bei sehr hohen Mangangehalten im Futter ist die Möglichkeit der Provokation eines Sekundären Eisenmangels gering.
Daher sollte gegenüber etwaigen Manganmängel beim Pferd aufgeschlossen sein und deren Feststellung auch beim Tierarzt anfordern.
Dr. Susanne Weyrauch-Wiegand © 2011 überarbeitet 2020
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