Zutreffende Spezies (Botanik)
| ● | Lolium arundinaceum (Schreb.) Darbysh. - in Ausnahmefällen giftig |
Toxizitätsgrad
In Ausnahmefällen giftig • (Erläuterungen)Nur bei Befall mit Endophyten.
Hauptwirkstoffe
Ergotalkaloide: die Ergopeptine Ergovalin, Ergosin, Ergotamin und Ergocryptin werden vom endophytischen Pilz Epichloë coenophiala (= Neotyphodium coenophialum = Acremonium coenophialum) gebildet (Guerre, 2015; Miyazaki et al., 2001; Oldenburg, 1997; Roberts & Andreae, 2010).Wichtigste Endophytenerkrankungen
| Befallene Pflanze | Endophytischer Pilz | Haupt-Mykotoxin | Erkrankung/Symptome |
| Lolium arundinaceum = Festuca arundinacea (Rohr-Schwingel) | Epichloë coenophiala (= Neotyphodium coenophialum = Acremonium coenophialum) | Ergovalin | "Fescue toxicosis", "Fescue foot", "Summer slump", "Fat necrosis" |
| Lolium perenne (Deutsches Weidelgras) | Epichloë festucae var. lolii (= Neotyphodium lolii = Acremonium lolii) | Lolitrem B, Ergovalin | "Ryegrass staggers" |
| Lolium perenne (Deutsches Weidelgras) | Epichloë festucae var. lolii x Epichloë typhina | Ergovalin | "Ergot alkaloid toxicity" (Mutterkornalkaloid-Toxizität) |
| Festuca spp. (Schwingel) | Epichloë festucae | Lolitrem B, Ergovalin | "Grazing deterrence" |
| Achnatherum inebrians = Stipa inebrians (Chinesisches Federgras) | Epichloë gansuensis var. inebrians (= Neotyphodium gansuense var. inebrians) | Ergonovin, Ergin | "Drunken horse grass" disease mit Stupor |
| Achnatherum robustum = Stipa robusta (Chinesisches Federgras) | Epichloë sp. (= Neotyphodium gansuense var. inebrians) | Ergonovin, Ergin | "Sleepy grass" disease mit Stupor |
Zielorgane
Blutgefässe; Fortpflanzungsorgane; zentrales Nervensystem; Blut- und Kreislaufsystem; Immunsystem; FettgewebeWirkungsmechanismen
| - | Ergotalkaloide verursachen über α1- und α2-adrenerge Rezeptoren sowie 5HT2A-Rezeptoren eine Vasokonstriktion, da sie eine ähnliche Struktur wie die Neurohormone Serotonin, Noradrenalin und Dopamin aufweisen. 5HT2A-Rezeptoren sind auch an der Thermoregulation beteiligt. |
| - | Ergopeptine (z.B. Ergotamin, Ergovalin, Ergocornin, Ergocryptin und Ergocristin) bewirken eine lang anhaltende Vasokonstriktion; die Wirkung der Ergoamide (z.B. Ergin, Ergonovin/Ergometrin und Lysergsäure) ist rascher eintretend, weniger intensiv und kürzer; Ergotamin und Ergovalin binden am stärksten an die Rezeptoren (Guerre, 2015; Kudupoje et al., 2018). |
| - | Die Vasokonstriktion bleibt nach Umstellung auf eine Ergotalkaloid-freie Diät während mindestens 35-42 Tagen bestehen, da die Ergotalkaloide im Nieren-, Leber- und Fettgewebe akkumulieren (Klotz et al., 2016; Roberts & Andreae, 2010). |
| - | Bei Pferden tritt durch Ergovalin sowie Ergonovin eine vorübergehende Vasokonstriktion der medialen Palmararterie und -vene auf, die nach Absetzen der Alkaloide noch mindestens 15 Stunden persisitert, sich klinisch jedoch nicht manifestiert (McDowell et al., 2013; Klotz & McDowell, 2017). |
| - | Ergopeptine verursachen auch eine Reduktion der Prolaktinkonzentration im Plasma und können das kardiovaskuläre System sowie die Regulation der Körpertemperatur beeinflussen, was zu erhöhter Hitzeintoleranz führt (Guerre, 2015; Klotz et al., 2016). |
| - | Ergoamide besitzen auch psychotropische Eigenschaften (Guerre, 2015). |
| - | Die Ödembildung bei Pferden ("Equine fescue oedema") wird einer erhöhten Permeabilität der Gefässe zugeschrieben, verursacht durch die Endophytenstämme AR542 und AR584 (Finch et al., 2017; Munday et al., 2017). |
| - | Ergotalkaloide werden durch CYP450-Enzyme metabolisiert (Guerre, 2015). |
Veterinärtoxikologie
Toxische Dosis
| Rind p.o.: | Symptome ab 150-300 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz); klinische Erkrankung ab 300 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz) (Pirelli et al., 2016). |
| Rind p.o.: | Vasokonstriktion ab 300-500 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz) (Guerre, 2015). |
| Rind p.o.: | Vasokonstriktion ab 390 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz) (Klotz et al., 2016). |
| Pferd p.o.: | Symptome ab 150-300 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz); klinische Erkrankung ab 300 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz); in den letzten 60-90 Trächtigkeitstagen beträgt der Schwellenwert 0 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz) (Pirelli et al., 2016). |
| Pferd p.o.: | Vasokonstriktion ab 337 µg Ergovalin & Ergovalinin/kg Futter (Trockensubstanz) (McDowell, 2013). |
| Schaf p.o.: | Symptome ab 150-300 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz); klinische Erkrankung ab 500 µg Ergovalin/kg Futter (Trockensubstanz) (Pirelli et al., 2016). |
Klinisch manifeste Erkrankungen sind in Europa selten, obwohl Ergovalin gelegentlich nachgewiesen wird, da die Tiere verschiedene Gräserarten, Klee und Kräuter erhalten (Guerre, 2015).
Klinische Symptome
Am empfindlichsten sind Rinder, etwas weniger Schafe, am resistentesten sind Pferde und Nager (Guerre, 2015).| - | "Fescue toxicosis" |
| Wiedekäuer: Persistenz des Winterfells im Sommer, Vasokonstriktion mit Verengung der Gefässlumina und verringertem Blutfluss, erhöhte Körpertemperatur, Tachypnoe, Bradykardie, veränderter Fettstoffwechsel mit resultierender Fettnekrose, tiefe Serum-Prolaktinwerte, Fruchtbarkeitsstörungen, Agalaktie, Immunsuppression, reduzierte Futteraufnahme und Gewichtszunahme; reduzierte Spermienqualität bei Bullen. | |
| Pferd: verminderte Trächtigkeitsrate, Frühabort, verdickte Plazenta, verlängerte Trächtigkeit, Dystokie, Plazentaretention, verringerte Euter- und Milchbildung, schwache Fohlen. | |
| - | "Fescue foot" als Folge der "Fescue toxicosis" im Winter. Die Vasokonstriktion der peripheren Gefässe bewirkt bei Rindern, weniger bei Schafen eine Ischämie mit Lahmheit, Schwellung der Gliedmassen, Verlust der Klaue sowie Nekrose der distalen Gliedmassen, evtl. auch der Ohren- und Schwanzspitzen. |
| - | "Summer slump" mögliche Folge der "Fescue toxicosis" im Sommer. Die Tiere stehen im Schatten und fressen weniger infolge einer Hyperthermie, was zu Gewichtsverlust, geringerer Trächtigkeitsrate und verringerter Laktation führt, evtl. auch Salivation und Dyspnoe. |
| (Aldrich-Markham, 2007; Guerre, 2015; Killian et al., 2017; Miyazaki et al., 2001; Nielson, 2018; Oldenburg, 1997; Pirelli et al., 2016; Roberts & Andreae, 2010). | |
| - | Beim Pferd wurde eine Koinzidenz von Vasokonstriktion und Hufrehe vermutet (Rohrbach et al., 1995), konnte aber klinisch nicht bestätigt werden (Klotz & McDowell, 2017). |
| - | "Equine fescue oedema": Ödembildung bei Pferden mit Lethargie, Inappetenz, reduziertem Serum-Total-Protein, erhöhtem Hämatokrit, Eosinophilie, subkutanen Ödemen sowie Ödemen im Gastrointestinaltrakt, zwischen Mukosa und Submukosa (nur in Neuseeland und Australien) (Finch et al., 2017; Munday et al., 2017; Pirelli et al., 2016). |
Therapie
Dekontamination / Symptomatische Therapie (siehe Notfalltherapie); Pferd mit Fescue toxicosis: Domperidon zur Normalisierung der Trächtigkeitsdauer und Steigerung der Milchproduktion (Killian et al., 2017).Literatur
| - | Aldrich-Markham S., Pirelli G. & Craig A.M. (2007) Endophyte toxins in grass seed fields and straw. Oregon State University Extension Service |
| - | Finch S.C., Munday J.S., Sutherland B.L., Vlaming J.B. & Fletcher L.R. (2017) Further investigation of equine fescue oedema induced by Mediterranean tall fescue (Lolium arundinaceum) infected with selected fungal endophytes (Epichloë coenophiala). N Z Vet J. 65(6), 322-326 |
| - | Guerre P. (2015) Ergot alkaloids produced by endophytic fungi of the genus Epichloë. Toxins 7, 773-790 |
| - | Killian B., Johnson, A., Wilborn, R., Jensen, R. & Barstow, C. (2017) A case of fescue toxicity in a broodmare. Clinical Theriogenology 9(3), 505 |
| - | Klotz J.L., Aiken G.E., Bussard J.R., Foote A.P., Harmon D.L., Goff B.M., Schrick F.N. & Strickland J.R. (2016) Vasoactivity and vasoconstriction changes in cattle related to time off toxic endophyte-infected tall fescue. Toxins 8 (271), 1-19 |
| - | Klotz J.L. & McDowell KJ. (2017) Tall fescue ergot alkaloids are vasoactive in equine vasculature. J Anim Sci. 95(11), 5151-5160 |
| - | Klotz J.L., Aiken G.E., Egert-McLean A.M., Schrick F.N., Chattopadhyay N. & Harmon D.L. (2018) Effects of grazing different ergovaline concentrations on vasoactivity of bovine lateral saphenous vein. J Anim Sci. 96(7), 3022-3030 |
| - | Kudupoje M.B., Klotz J.L., Yiannikouris A., Dawson K.A., McLeod K.R. & Vanzant E.S. (2018) Contractile response of bovine lateral saphenous vein to ergotamine tartrate exposed to different concentrations of molecularly imprinted polymer. Toxins (Basel) 10(2), 58-74 |
| - | McDowell K.J., Moore E.S., Parks A.G., Bush L.P., Horohov D.W. & Lawrence L.M. (2013) Vasoconstriction in horses caused by endophyte-infected tall fescue seed is detected with Doppler ultrasonography. J Anim Sci. 91(4), 1677-1684 |
| - | Miyazaki S., Fukumura M., Yoshioka M. & Yamanaka N. (2001) Detection of endophyte toxins in the imported perennial ryegrass straw. J Vet Med Sci. 63(9), 1013-1015 |
| - | Munday J.S., Finch S.C., Vlaming J.B., Sutherland B.L. & Fletcher L.R. (2017) Pathological changes seen in horses in New Zealand grazing Mediterranean tall fescue (Lolium arundinaceum) infected with selected endophytes (Epichloë coenophiala) causing equine fescue oedema. N Z Vet J. 65(3), 147-151 |
| - | Nielson A. (2018) Fescue toxicosis can lead to summer slump. University of Kentucky College of Agriculture, Food and Environment, http://news.ca.uky.edu/article/fescue-toxicosis-can-lead-summer-slump |
| - | Oldenburg E. (1997) Endophytische Pilze in Gräsern-Auswirkungen auf die Pflanzenqualität und die Leistung von Weidetieren. Institut für Grünland- und Futterpflanzenforschung, Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, Braunschweig. |
| - | Pirelli G.J., Anderson N.P., Craig A.M. & Young C.A. (2016) Endophyte toxins in grass and other feed sources. Risks to livestock. Oregon State University Extension Service |
| - | PubChem (2016) pubchem.ncbi.nlm.nih.gov |
| - | Roberts C. & Andreae J. (2010) Fescue toxicosis and management. American Society of Agronomy, Inc., Crop Science Society of America, Inc., Madison, USA |
| - | Rohrbach B.W., Green E.M., Oliver J.W. & Schneider J.F. (1995) Aggregate risk study of exposure to endophyte-infected (Acremonium coenophialum) tall fescue as a risk factor for laminitis in horses. Am J Vet Res. 56(1), 22-26 |
| - | Rudolph W., Remane D., Wissenbach D.K. & Peters F.T. (2018) Development and validation of an ultrahigh performance liquid chromatography-high resolution tandem mass spectrometry assay for nine toxic alkaloids from endophyte-infected pasture grasses in horse serum. J Chromatogr A. 1560, 35-44 |
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