Calcium and phosphorus inter-relationships in horse nutrition.

Summary The inter-relationships of calcium and phosphorus were studied in a series of metabolic experiments in young horses and ponies. Graded levels of dietary calcium from 0.15 to 1.5 per cent. had little effect on the metabolism of phosphorus when phosphorus comprised 0.35 to 0.4 per cent. of the diet. Urinary phosphorus decreased when calcium intake increased possibly because more phosphorus was utilized in bone formation. A high phosphorus (1.2 per cent.) diet, adequate in calcium (0.4 per cent.) and with a Ca:P ratio of 0.3:1 decreased the intestinal absorption and retention of calcium. Plasma calcium decreased and plasma phosphorus increased. Bone turnover, measured as the rates of deposition and removal of skeletal calcium was accelerated. These results should be attributed to the high phosphate content of the diet rather than to the Ca:P ratio. Ponies fed a diet composed of similar constituents and Ca:P ratio (0.4:1) but inadequate in calcium (0.15 per cent.) absorbed calcium with high efficiency. Plasma calcium and phosphorus and the rate of deposition of calcium in bone were unaffected by diet. However, the rate of removal of calcium from bone was increased in response to the low calcium diet. Addition of phosphorus as inorganic phosphate or sodium phytate (0.6 to 0.8 per cent.) to a diet adequate in calcium (0.43 per cent.) appeared to inhibit calcium absorption but did not affect the concentration of calcium or phosphorus in blood plasma. The effect of phosphorus added as sodium phytate was similar to that of phosphorus added as inorganic phosphate. The Ca:P ratio should be greater than unity but further studies are needed to define the ratio more closely. However, the absolute intake of both minerals is of greater significance than the ratio. Resume Les relations metaboliques entre le Calcium et le Phosphore ont eteetudiees lors d'une serie d'experiences sur des poneys et de jeunes chevaux. Des taux croissants de Calcium variant de 0,15%a 1,5% de la ration ont eu peu d'effet sur le metabolisme du Phosphore quand le taux du Phosphore etait compris entre 0,35 et 0,4% de la ration. Le Phosphore unrinaire diminuait quand le taux de Calcium ingere augmentait, peut etre parce que plus de Phosphore etait utilise dans l'elaboration du tissu osseux. Un regime eleve en Phosphore (1,2% de la ration), avec 0,4% de Calcium, pour un rapport Ca:P de 0,3:1, s'accompagnait d'une reduction de l'absorbtion intestinale et de la retention du Calcium. Le taux plasmatique de Calcium diminuait, le taux plasmatique de Phosphore augmentait. Les remaniements osseux, mesures d'apres le rythme de depot puis de retrait du Calcium, furent acceleres. Ces resultats furent attribues plus au taux eleve de Phosphore dans le regime qu'a la valeur du rapport phospho calcique. Des poneys nourris d'un regime analogue par ses constituants, pour un rapport Ca:P de 0,4:1 mais desequilibre en Calcium, absorberent le Calcium suivant un bon rendement. Les taux de Calcium et de Phosphore dans le plasma sanguin, et le taux de depot du Calcium sur le tissu osseux ne furent pas affectes par ce regime. Par contre, le taux de retrait du Calcium osseux fut accru, en reponse a ce regime pauvre en Calcium. L'addition de Phosphore sous forme de Phosphate inorganic ou de phytate de Sodium (0,6 a 0,8%) a une ration suffisante en Calcium (0,43%) parut inhiber l'absorbtion du Calcium mais n'affecta point la concentration du Phosphore ni celle du Calcium dans le plasma sanguin. Les effets du Phosphore ajoute sous forme de phytate de sodium furent comparable a ceux du Phosphore ajoute sous forme de Phosphate inorganique. Le rapport Ca:P devrait etre superieur a l'unite mais d'autres recherches sont necessaires pour definir ce rapport plus precisement. Cependant les quantites absolues des deux mineraux ont plus d'importance que le rapport lui meme. Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Ca und P wurden in einer Serie von Experimenten an jungen Pferden und Ponies studiert. Abgestufte Calciumgaben von 0,15 bis 1,5% beeinflussten den Phosphormetabolismus kaum, wenn die Phosphorkonzentration 0,35 bis 0,4% der Diat ausmachte. Der P-Gehalt des Harns nahm ab, wenn die Ca-Aufnahme gesteigert wurde, moglicherweise weil mehr P fur die Knochenbildung gebraucht wurde. Eine reichliche P-Diat (1,2%), mit genugend Ca (0,4%) und einem Ca:P-Verhaltnis von 0,3:1 fuhrte zu abnehmender Ca-Darmresorption und -retention. Der Ca-Gehalt des Plasmas nahm ab und die Plasmakonzentration von P stieg an. Der Knochenumsatz, gemessen an der Ablagerungsrate und der Entfernung von Knochen-Ca war beschleunigt. Die Resultate durften eher dem hohen P-Gehalt der Diat als dem Ca:P-Verhaltnis zuzuschreiben sein. Ponies, die eine ahnliche Diat mit einem Ca:P-Verhaltnis von 0,4:1 und ungenugendem Ca-Angebot (0,15%) erhielten, absorbierten Ca sehr wirkungsvoll. Plasma-Ca und -P und die Ablagerungsrate von Ca im Knochen blieben unverandert. Hingegen erwies sich die Verlustrate von Knochen-Ca als erhoht bei der Ca-armen Diat. Phosphorzusatze als anorganischer P oder Na-Phytat (0,6 bis 0,8%) zu einer adaequaten Ca-Diat (0,43%) schienen die Ca-Absorption zu hemmen, allerdings ohne die Plasma-Konzentrationen von Ca oder P zu beeinflussen, wobei die Wirkung von P als Na-Phytat derjenigen des anorganischen Phosphors ahnlich war. Das Ca:P-Verhaltnis sollte grosser sein als 1, aber weitere Untersuchungen uber dieses Verhaltnis sind notwendig. Immerhin ist die absolute Aufnahme beider Mineralien entscheidender als ihr Verhaltnis zueinander.