Gerellschafi fir Emabrungsphysiologie der Haustiere

37. Tagung in Gottingen vom 21. bis 23. Marz 1983

Vorsitz: A. SCHURCH - Zurich

1. H. STEINCASS - Stuttgart-Hohenheim

Vergleichende Untersuchungen iiber den Futterwert von Rauhfuttern und Silagen in vivo und in vitro

In Voruntersuchungen sollte zunachst geklart werden, ob die von MENKE et al. (1979) vorgeschlagene Methode zur Ermittlung des energetischen Futterwerts aus der Gasbildung bei der Vergarung in vitro auch auf Rauhfutter angewandt werden kann. Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:

1. Eine Inkubationsdauer von 24 Stunden ist auch bei Rauhfuttermitteln anwendbar, da sich bei den meisten Futtermitteln ein konstantes Verhaltnis zwischen der Gasbildung nach 24 Stunden und 48 Stunden einstellt, das bei Rauhfuttermitteln etwa den gleichen Wert wie bei Kraftfuttern aufweist.

2. Nach 24 Stunden Inkubation besteht zwischen der inkubierten Substratmenge und der Gasbildung Proportionalitat, solange die Gasbildung 80 bis 90 ml nicht iiberschreitet. Aufgrund dieses Zusammenhangs kann fur Rauhfutter eine beliebige Einwaagemenge zwischen 200 und 350 mg T empfohlen werden.

3. Wie beim Abbau leicht fermentierbarer Kohlenhydrate (Starke) besteht auch zwischen der Gasbildung und der Menge abgebauter Cellulose eine enge Beziehung, wobei sich die Gasbildung pro 100 mg abgebauter Cellulose mit 44,3 ml nur unwesentlich von dem bei Starke ermittelten Wert von 43,l ml unterscheidet.

4. Bei der Inkubation von Rauhfutterstoffen ist der Probenaufbereitung besondere Beachtung zu schenken: - im Gegensatz zu den Kraftfuttermitteln ist eine definierte Vermahlung auf 2-3 mm

PartikelgroBe einzuhalten. Durch eine pulverfeine Vermahlung wird die Gasbildung erhoht, was zu einer Uberschatzung des Futterwertes fiihren wurde. Der Effekt einer feinen Vermahlung ist bei jedem Futtermittel verschieden, weshalb keine Korrektur anwendbar ist.

- hohe Trocknungstemperaturen haben einen negativen EinfluB auf die Abbaubarkeit in vitro und s o d auf die Gasbildung. Zur Inkubation kommende wasserreiche Futter- mittel bedurfen einer schonenden Trocknung (60°C im Umlufttrockenschrank bzw. Gefriertrocknung).

5. Geringe Mengen Sauerstoff bzw. Luft in den InkubationsgeGBen haben keinen EinfluB auf die Gasbildung.

U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: Z. Tierphysiol, Tierernahrg. u. Futterrnittelkde. 50 (1983), 1-40 0 1983 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0044-3565 / Intercode: ZTTFAA

0044-3565/83/5001-0001 $ 02.50/0

2 Gesellschaji fur Ernahrungsphysiotogie der Hausliere

6. Das Mitfiihren von Standards zur Verbesserung der Wiederholbarkeit ist unbedingt erfor- derlich. Die Standards sollen aus natiirlichen Substraten (Heu bzw. Heu/Starkegemisch) bestehen. Es sollen dieselben Standards und auch dieselben KorrekturmaRnahmen wie bei MENKE et al. (1979) beschrieben zur Anwendung kommen.

Nachdem die Ergebnisse der Voruntersuchungen keine Anwendung des Verfahrens fur Rauh- futter ausschlol3, wurde die Methode am Verdauungsversuch geeicht. Hierzu standen insge- samt 340 Einzelfuttermittel und Rationen zur Verfugung, von denen die energetischen Futter- werte (ME und NEL), berechnet aus den verdaulichen Nahrstoffen im Schafversuch, vorlagen. Mit Hilfe von multiplen Regressionsgleichungen aus der Gasbildung und den Gehalten an Rohnahrstoffen wurde eine moglichst enge Anpassung an die im Schaf ermittelten Futterwerte angestrebt. Dabei wurden aus 262 Einzelfuttermitteln (alle Kraftfutter und Grundfutter zusammen) folgende Regressionsgleichungen zur Schatzung der ME und NEL abgeleitet:

ME (MJ/kg T) = 0,0695 GB + 0,00073 Gb2 + 0,0732 XP + 0,02052 XL + 3,161 rz - 0,960, s , , ~ = 0,402, s,,,% = 3,88, n - 262

NEL (MJ/kg T) = 0,0269 Gb + 0,00078 Gb2 + 0,0510 XP + 0,1325 XL + 1,635 ? - 0,960, s , , ~ = 0,291, s,,% = 4,65, n = 262

Mit Regressionsgleichungen fur die Gruppe aller ,Grundfutter" (n = 165) ergaben sich keine Vorteile, da sich sowohl die Variablen wie auch deren Regressionskoeffizienten nicht von denen der obigen Gleichungen unterschieden. Lediglich fur die Rauhfutter im engeren Sinn (Heu und Stroh) wurden getrennte Gleichungen erstellt, weil dadurch eine weitere Verbesse- rung der Genauigkeit erreicht werden konnte, und da gerade bei dieser Futtermittelgruppe der Futterwert uber herkommliche Verfahren nur unbefriedigend zu erfassen ist:

ME (MJ/kg T) i? - 0,950, s y x = 0,342, s,,,% = 3,85, n = 98

NEL (MJ/kg T) - 0,0746 G b + 0,0418 XP - 0,0239 ADF + 2,489 r2 - 0,950, sY,* = 0,230, sy,,% = 4,46, n - 98

Gegeniiber der Futterwertschatzung aus den Weender Rohnahrstoffen konnte bei beiden Futtermittelgruppen durch Einbeziehung der Gasbildung die Genauigkeit wesentlich verbes- sert werden, indem der Standardschatzfehler auf etwa die Halfte reduziert wurde. Die relativ hohen Fehler sind auf das sehr heterogen zusammengesetzte Probenmaterial zuriickzufiuhren. Von der Erstellung weiterer Gleichungen fur differenzierte Futtermittelgruppen wurde abge- sehen, da dies zu keiner deutlichen Verbesserung der Genauigkeit fiihrte, der universellen Anwendung der Methode aber abtraglich ist.

Der Vergleich der in vitro ermittelten ME-Gehalte mit den im Respirationsversuch gemes- senen ergab keine systematischen Differenzen.

- 0,1658 G b - 0,00072 Gb2 + 0,0635 XP - 0,0340 ADF + 3,779

2. A. TH. VAN 'T KLOOSTER. A. MALESTEIN and R. A. PRINS - Utrecht

Composition of feedstuffs and DL-lactic acid accumulation in the rumen

An excessive ingestion of feedstuffs rich in readily fermentable carbohydrates will give rise to an abnormal high rate of acid production in the rumen of cows and results in an accumulation of DL-lactate.

Tagungsberichte 3

The increase in concentration of DL-lactate in the rumen strongly depends on the amount of feed eaten and on the composition of the ingested feedstuffs (COUNOTTE 1981). Feed components claimed to be dangerous are starch and sugars. In a study into the effects of frequency of concFntrate feeding on rumen pH of dairy cows (MALESTEIN et al. 1981) we found higher lactate concentrations in rumen fluid after feeding concentrates with ca. 230 g/kg than after feeding concentrates with '500 g/kg of starch plus sugars. This raised questions regarding the relationships between the composition of concentrates and lactate accumulation in the rumen.

In the Netherlands the concentrates for ruminants are mixtures of many different ingre- dients. They can contain considerable quantities of soluble sugars, such as glucose, fructose and sucrose which are fermented faster than starch and are thus more likely to stimulate the DL-lactate production. We assumed that the risk of lactic acid acidosis, brought about by feeding concentrates, can be predicted from the pH-decrease and the lactic acid accumulation measured in in-vitro incubations of small amounts of the feed with rumen fluid. To test this assumption and to investigate the relationships between the composition of feedstuffs and lactic acid accumulation a series of in-vitro as well as of in-vivo experiments were performed.

In the in-vitro experiments variable amounts (but mostly 1 g) of 7 feedstuffs (tapioca, maize meal, soya bean meal, coconut meal, maize gluten feed, beet pulp, citrus pulp) were incubated anaerobically at 39°C with 20 ml amounts of rumen fluid taken from hay fed cows (diluted 1/1 with an anaerobic salt solution). The pH and L- and D-lactic acid concentrations were measured at hourly intervals.

After 4 h of incubation clear differences between feedstuffs were found, both in the decrease in pH as well as in the increase in L-lactate concentration. The feedstuffs were indexed according to final pH and lactate concentration reached after 4 h incubations. This index changed, however, when the dose of the substrate increased from 0.25 to 2.0 g per 20 ml of rumen fluid.

When 1 g-amounts of mixtures of two or more feedstuffs were incubated for 4 h, usually the final pH was lower and the lactic acid concentration was higher than expected, i.e. calculated on the assumption that the effects of single feedstuffs were simply additive.

In the rumen (in-vivo) besides fermentation also passage of lactic acid to the gut, absorption of the acids produced and adaptation of the microbial population of the rumen may affect changes in lactic acid concentration. In order to check whether the acidotic index of single feedstuffs based on in-vitro incubations could be affirmed in-vivo we performed a series of experiments in which 6 kg amounts of the 7 feedstuffs used in the in-vitro experiments were brought into the rumen of 4 fistulated dairy cows (incomplete latin square design) at 9.00 h on 5 successive days. The pH and lactic acid concentration were estimated every 15 minutes for 4 h.

When the feedstuffs used were ranked with respect to lowest pH and highest lactic acid concentration observed, relative to the values for citrus pulp the following sequence is obtained: citrus pulp (loo), maize gluten feed (70), coconut expeller meal (42), soyabean meal soh . extr. (35), beet pulp (27), maize meal (23) and tapioca (16). This sequence agreed fairly well with the index found with the in-vitro experiments with the same feedstuffs. The lowest pH and the highest lactic acid concentration measured in the rumen relative to the values observed after giving citrus pulp (RLA) were correlated with the content of glucose + fructose (GF) soluble carbohydrates (SCAM), total starch (TSTAR) or soluble protein (SPROT). The following regressions were obtained:

4 Gesellschaj fur Ernahrungsphysiologie der Haustiere

RLA - - 0.05 TSTAR + 55.55 - 0.32 SPROT + 34.06 - 0.34 SCARB + 27.40 - 1.58 GF + 27.84 = 1.42 GF - 0.02 TSTAR + 34.87 = 1.73 GF + 0.44 SPROT + 11.40 - 2.15 GF - 0.27 SCARB + 0 . 5 ~ SPROT+ 18.70

r = - 0.47 r = 0.34 r = 0.40 r = 0.79 r = 0.82 r = 0.92 r = 0.95

From the partial regression coefficients it can be deduced that RLA decreased with increas- ing starch content of the feedstuffs used. The potential risk of in-vivo acidosis (RLA) showed to be highly correlated with the sum of glucose + fructose and soluble protein content of the feeds. The role of soluble proteins as a contributing factor to DL-lactate accumulation is striking since DL-lactic acid is not a major product of protein fermentation. However, soluble peptides in the rumen may stimulate the growth rates of DL-lactic acid producing organisms - provided enough soluble carbohydrates are present - which in turn results in a higher glycoly- tic flux and therefore in a percentual higher DL-lactic acid production (COUNOTTE 198 1).

When mixtures of two or more concentrate ingredients (6 kg amounts in total) were ad- ministered into the rumen, mostly the measured pH-minima were lower and lactate concen- tration maxima higher than the values calculated based on the assumption that the influences of the single feedstuffs on pH-decrease and on lactic acid concentration increase were additive. This agreed with the results obtained with in-vitro experiments.

The relationships between the RLA of mixtures of two or more feedstuffs and the content of starch, soluble carbohydrates and soluble protein, differed, from the relationships found with the single feedstuffs. For this we have n o explanation so far.

These experiments led us to conclude that the relative risk of lactic acid acidosis of single feedstuffs can be predicted from in-vitro incubations of the feedstuffs. The risk of feeding mixture of feedstuffs, however, cannot be calculated simply from the pH-decrease and lactic acid accumulation estimated in in-vitro incubations of each of the (composing) feedstuffs sepa- rately.

3. A. M. ABDELHAMID - Mansoura (Agypten)

Mykotoxin-Nachweis in Lebens- und Futtermitteln des subtropischen Klimas

Die Mykotoxine sind Giftstoffe. Sie werden im Feld oder wahrend der Lagerung von toxischen Pilzarten produziert. Diese Pilz-Metaboliten kommen natiirlich in verschiedenen Klimaten, Landern und Substanzen in variierenden Konzentrationen vor. Sie beeintrachtigen die Lebens- und Futtermittel sowie die Gesundheit des Menschen und des Tieres. Unter agyp- tischen Umstanden wurden verschiedene Lebens- und Futtermittel auf ihren Mykotoxingehalt (Aflatoxine, Ochratoxin A, Citrinin, Zearalenon oder Vomitoxin) untersucht.

Mittels TLC erwiesen sich 44,21 YO der 95 getesteten Proben als Aflatoxin-positiv und zwar Mais, Reisbruch, Reiskeime, Reiskeimkuchen, Reiskleie, Weizenkleie, Baumwollsamen, Baum- wollsamenkuchen, ErdnuB, Sojabohnen, Kiikenmastfutter, Legehennenfutter, Kalbermast- futter und Milchleistungsfutter. ErdnuBproben ergaben die hochste Kontamination von 400 ppb Aflatoxin-B, mit einem Kontaminations-Verhaltnis zwischen Kernen und Schalen bzw. Hiilsen von 1 :7. Am niedrigsten waren Sojabohnen mit 5 ppb Aflatoxin-B,. Aflatoxin-B, kam allein sehr haufig (in 76,19% der positiven Proben) vor. Das Verhaltnis zwischen Aflatoxin- B,:G,:B, war 1:2,3:22,4.

Tagungsberichtc 5

Auf TLC wurden 23,5% der 51 untersuchten Proben Ochratoxin A-positiv (4-577 ppb) gefunden. Die positiven Proben gehorten zu Reiskleie, Reiskeimen, Reiskeimkuchen, Mais, Weizen, Weizenkleie, Ackerbohnen, Kukenmastfutter, Legehennenfutter und Milchleistungs- futter.

Das Citrinin existierte auf TLC in Konzentrationen von 3-70 ppb in Reiskleie, Reiskeimen, Mais, Weizenkleie, Baumwollsaatkuchen und Fischmehl in 15,4% der 52 analysierten Proben. 56,3% von 64 Proben waren rnit dern Zearalenon (mittels HPLC) kontaminiert (2-426 ppb). Die positiven Proben stammten von Mais, Weizenkleie, Weizensojamehl, Reiskeimen, Baum- wollsaat, Baumwollsaatkuchen, Fischmehl, Knochenmehl, Kiikenfutter und Milchleistungs- futter.

Mittels GLC erwiesen sich 48,4% der analysierten 64 Proben als Vomitoxin-positiv (70- 3986 ppb). Dies waren Mais, Reiskeimkuchen, Reiskleie, Baumwollsamen, Baumwollsaat- kuchen, Fischmehl, Knochenmehl, Kiikenmastfutter, Legehennenfutter, Kalbermastfutter und Milchleistungsfutter.

4 H.-M. MULLER, A. BOLEY, U. ESPE, P. PFITZEMAIER - Hohenheim

Pilzkeimzahl, Ergosterin- und Mykotoxingehalt in Futtermitteln

Bei Versuchen zur Konservierung eines Schweinemastalleinfutters mit Propionsaure zeigte sich, dai3 Proben ohne Saurezusatz bzw. rnit Zusatz von 0,2% Propionsaure verpilzten, ohne dai3 dabei die Pilzkeimzahl anstieg. Die Verpilzung hatte jedoch einen Anstieg des Ergosterin- gehaltes und einen Abbau der Propionsaure zur Folge. Dies gilt fur Proben, die unbeimpft blieben (Tab. 1) und fur solche, die mit Konidien von Penicillium verrucosum var. cyclopium bzw. Aspergillus flavus beimpft worden waren. Die fehlende Korrelation zwischen Pilzkeim- zahl und Ergosteringehalt wird so erklart, dai3 das Mycel nicht sporulierte und bei der Keim- zahlbestimmung in so kleine Teile zerlegt wurde, dai3 diese sich im Nahrboden nicht zu einer Kolonie entwickeln konnten.

Tabelle I

Gesamtpilzkeimzahl und Ergosteringehalt in einem Schweinemastalleinfutter (unbeimpft) wahrend der Lagerung bei 2OoC. Ausgangswassergehalt: 17,6%, Lagerung in 500-ml-Erlenmeyerkolben

(Inhalt: 200 g Mischfutter, VerschluS mit Zellstoffstopfen und Parafilm). n.n.: nicht nacbweisbar

Propionsaurezusatz 0% 0,2% Lagerdauer (Tage) 2 84 182 2 84 105 182

Gesamtpilzkeimzahl 7,O 0,17 0,18 I 8,O 8,3 0,87 0,24 (Tsd ie 9) 0,18 0,11 8 6 1,30 0,23

3,1 1 ,o 2,s 44.3 1J 2S 30,5

Ergosterin 3,l 30,5 (Mk) 23,5 Propionsaure - - 0,21 0,19 0,12 n.n. (%) 0,18 0,12 n.n.

In Ubereinstimmung rnit diesem Befund war in 19 Schweine- und Hiihnerfutterproben (mehlformig), die wegen des Verdachts auf Mykotoxinkontamination eingeschickt worden waren, kein gesicherter Anstieg der Pilzkeimzahl mit steigendem Ergosteringehalt festzu-

Futtermittel Gesamtpilz- keimzahl

ie g

Kornermais

Ergosterin Mykotoxine

vg/g

Hafer

Hafer Hafer

Hafer

Schweinefutter (mehlformig) Grassilage

3,6 x lo6 30,6 1,2 ppm Zearalenon 0,3 ppm T-2 Toxin 1,0 ppm Vomitoxin 0,6 ppm Diacetoxyscirpenol

4,8 lo5 7 6 75 ppb Citrinin

6,3 x lo6 32,3 20 ppb Zearalenon

3,8 105 7,4 20 ppb Zearalenon

i,3 lo7 14,l 400 ppb T-2 Toxin

3,4 lo5 6 8 10 ppb Ochratoxin A

3,3 x lo8 277 50 ppb Zearalenon

Zuckerruben 3,4 109 25,7 1,25 ppm Citrinin

Schweinefutter 2,3 x lo3 3,l 500 ppb T-2 Toxin (pelletiert)

Tagungsberichte 7

In Praxisproben, in denen Mykotoxine nachzuweisen waren, lag der Gehalt an Ergosterin fast durchweg uber 6 pg/g, in zwei Proben mit T-2 Toxin wurde ein niedrigerer Ergosteringe- halt festgestellt (Tab. 2).

Ein hoher Ergosteringehalt in einem Futtermittel kann auch durch einen hohen Besatz mit Hefen bedingt sein. O b ein solcher Fall vorliegt, la& sich rnit Hilfe der Hefekeimzahl entscheiden (Tab. 3).

Tabelle 3

Gesamtpilzkeimzahl, Hefekeimzahl und Ergosteringehalt in Futtermittelproben aus landwirtschaftlichen Betrieben

Futtcrrnittel I Gerarntpilzkcirnzahl I Hefekeimzahl I Erg;os;;rin ie g ie g

Maissilage 11,6 x log Maissilage 16,6 x lo6 Maissilage 19,5 x 10' Maissilage 5,2 x 10'

Biertreber 8,2 x loR

Grassilage 3,3 x 10"

10,4 x 10' 123 8,8 x 10G 26

19,3 x 10' 75 2,o x 10' 45 2,8 x 10" 277

8,O x 10' 16

Vorsitz: CLAUDIA BALDISSERA-NORDIO - Mailand

5. J. KAMPHUES, S. KNOW, M. DAYEN und H. MEYER - Hannover

Untersuchungen zu Trockensubstanzaufnahme und Verdauungsvorgangen im Pansen bei Futterung prefischnitzelsilagereicher Rationen

Im Rahmen der PreBschnitzelrnast von Rindern wurde der EinfluB des Trockensubstanzge- haltes der PreBschnitzelsilage, einer Rauhfutter-, Monensin-, bzw. Harnstoffzulage zu PreB- schnitzeln auf Trockensubstanzaufnahme, Pansenrnotorik, pH-Wert, I-Lactatgehalt und Fett- saurernuster im Pansensaft iiberpruft.

Fur die Untersuchungen standen insgesarnt 67 Mastbullen zur Verfugung. Erganzende Untersuchungen wurden mit 8 Schafen durchgefuhrt. Die Pansensaftentnahrne (Schlund- sonde) erfolgte bei den Bullen 1-2 Stunden postprandial, bei 3 Schafen irn zweistundigen Abstand iiber den Tag verteilt. Die Pansenmotorik wurde mittels Auskultation der Pansenge- rausche bestimmt.

Ergebnisse: Steigende Trockensubstanzgehalte in der Silage erhohen die Trockensubstanzaufnahme, bei Trockensubstanzgehalten > 20 bis 22% ist der Einflug nur unbedeutend. Durch Zulage von Rauhfutter (0,5-1 kg/Tier und Tag) wurde die Trockensubstanzaufnahrne urn 15-28% verbes- sert, bei Zusatz von Monensin-Natrium - je nach Dosierung - sowie bei Zulage von Harn- stoff reduziert (ca. -10%).

Die Pansenmotorik wurde durch Rauhfutter nachhaltig verstarkt 4-9 -+ 9-15 Kontraktio- nen/lO Min.). Der pH-Wert im Pansensaft zeigte 1-2 Stunden postprandial die tiefsten Werte. Er fie1 niemals unter pH 6 , wurde durch Rauhfuttergabe urn 0 0,4 Einheiten erhoht und blieb durch Monensin-Natriurn- bzw. Harnstoffzulage unbeeinflugt. Der 1-Lactatgehalt im Pansen-

8 GesellschaJt fur Ernabrungsphysio[ogte der Haustiere

saft von Schafen stieg postprandial (2 h p.pr.) bis auf maximal 20 mg/dl an, bei Monensinzu- laqe blieb dieser Anstieg aus.

Die Verteilung der fliichtigen Fettsauren (C,:C,:C, - 0 68:21: 10 MoV100 Mol) veran- derte sich bei Monensinzulage in Richtung Propionsaure (65 :23 : lo), bei Rauhfutterzulage in Richtung Essigsaure.

Gemessene Parameter

6. ULRIKE BECK und D. GIESECKE, Munchen

2 M 4 M 9 M 9 Hk

Zur funktionellen Entwicklung des Pansenepithels in Abhangigkeit von Ernahrungseinflussen und vom Alter

Wiederkauer werderi als funktionelle Monogastrier mit unterentwickeltern Vormagen geboren. Die morphologische Weiterentwicklung setzt die Aufnahme von festern Futter voraus. Nach Versuchen an Lammern kommt es dann zu einer starken Entwicklung des Pansenepithels, meRbar an der Epitheldicke (siehe Tabelle).

Demgegenuber ist die funktionelle Entwicklung des Pansenepithels teilweise mehr alters- als ernahrungsabhangig. Als erste Substrate kommen vor allem Blut-Glucose und die zu Beginn der Pansenfermentation aus Laktose gebildete Milchsaure in Betracht. Sie verlieren mit zunehmender Pansenfermentation an Bedeutung. Besonders die Glucoseaufnahrne geht beim Pansenepithel Heu-Kraftfutter-ernahrter Lammer drastisch zuriick (siehe Tabelle).

I Alter (Wochen) u. Futterung'

Obwohl Butyrat fur das Pansenepithel des Milchlamms noch nicht als Substrat anfallt, ist die Butyratoxydation beim jungen Lamm schon voll entwickelt, die Sauerstoffaufnahme wird durch Butyrat bei entwickeltem und unentwickeltem Epithel urn den gleichen Betrag ange- hoben.

Die Stoffwechselwege der Ketogenese bilden sich erst voll zwischen der vierten und neunten Lebenswoche aus und zwar weitgehend unabhangig von der Ernahrung. Die Aufnahme von festem Futter verstarkt diesen Prozei3.

Butyrat stellt demnach fur das Pansenepithel in jedern Alter und Entwicklungsstadium ein gut verwertbares Substrat dar. Die Ketogenese erschliei3t dabei einen Weg, trotz der mit fort- schreitender Entwicklung sinkenden Sauerstoffaufnahme eine immer grogere Menge an Butyrat in ein ,leberneutrales" leicht losliches Energiesubstrat zu transformieren.

Allerdings haben Versuche am Pansenepithel von erwachsenen Rindern gezeigt, da13 von einer Konzentration von 20-25 mM an das insgesamt metabolisierte Butyrat gleichbleibt und sich nur noch das Verhaltnis Oxydation :Ketogenese zugunsten der Ketogenese verschiebt. Moglicherweise wird diese Grenze beim nicht voll entwickelten Pansenepithel schon bei niedrigeren Konzentrationen erreicht.

Tagungsbericbte 9

Wird durch unsachgemage Fiitterung die Kapazitat des Butyratstoffwechsels im Pansen- epithel iiberschritten, so gelangt Butyrat iiber das Pfortaderblut in die Leber und wird dort in Ketonkorper umgewandelt. Da der Leber des Wiederkauers die Betahydroxybutyrat-Dehydro- genase fast vollig fehlt, entsteht vor allem Acetoacetat. Dieses und das aus ihnen gebildete Aceton gelten als Stoffwechsel- bzw. Nervengift. Sie sind maggeblich fur die Krankheitser- scheinungen der bovinen (hepatischen) Ketose (degenerative Leberverfettung, zentralnervose Storung) mitverantwortlich.

Es ist daher gerade bei der Fiitterung junger Wiederkauer darauf zu achten, daB iiberhohte Butyratkonzentrationen (wie sie z. B. bei Fehlgarungen im Pansen beobachtet werden) im Pansen vermieden werden.

7. H. MEYER, G. LINDEMANN und M. SCHMIDT - Hannover

Untersuchungen iiber den EinfluS von Milchzucker- bzw. Starkezulagen auf die Verdaulichkeit von aufgeschlossenem Stroh sowie praecaecale und postileale

Verdauungsvorgange beim Pferd

Bei 3 Ponys wurde der EinfluB einer Zulage von 1 und 2 g Milchzucker bzw. Starke auf die Verdaulichkeit von NH,-aufgeschlossenem Stroh bestimmt. Parallel wurde bei 3 Pferden mit Caecumfisteln die praecaecale Verdaulichkeit von Milchzucker und Starke (in Kombination mit aufgeschlossenem Stroh und Mischfutter) erfaBt sowie der EinfluB dieser Zulagen auf die Konzentration an fliichtigen Fettsauren und Milchsaure sowie den pH-Wert im Caecumsaft iiberpriift.

1. Durch Zulage von Milchzucker konnte - im Gegensatz zu Starkezulagen - die Verdaulich- keit der Rohfaser von aufgeschlossenem Stroh um 0 5% Einheiten (p < 0,05) erhoht werden.

2. Die praecaecale scheinbare Verdaulichkeit des Milchzuckers betrug bei Stroheinsatz 38,3, bei Mischfuttergabe 71,3%. Wahrend der Strohfiitterung flossen pro Tag 1,2 g, wahrend der Mischfutterperiode 0,6 g Milchzucker pro kg LM und Tag in das Caecum ein.

3. Die praecaecale Verdaulichkeit der Starke erreichte bei Strohfiitterung 88%, bei Einsatz von Mischfutter 87 (+ Milchzucker) bzw. 95% (+ Starke).

4. Der ileocaecale WasserfluB war wahrend der Milchzuckerfutterung mit 8,2 (Mischfutterpe- riode) bzw. 16,5 kg pro kg aufgenommene Futtertrockensubstanz (Strohperiode) gegeniiber den Vergleichsrationen mit Starkezulagen (7,O bzw. 15,2 kg pro kg Futtertrockensubstanz) deutlich erhoht.

5. Die scheinbare praecaecale Verdaulichkeit der Mengenelemente wurde durch die Milchzuk- kergaben nicht beeinflugt.

6. Die Konzentration an fliichtigen Fettsauren im Caecumsaft wurde durch die Zulage von Milchzucker wahrend der Strohfutterung signifikant (um iiber 30%), wahrend der Mischfut- terperiode nur geringgradig erhoht.

7. Die pH-Werte im Caecumsaft lagen in den Perioden mit Milchzuckergabe im Mittel tiefer als wahrend der Starkezulagen, die Milchsaurekonzentrationen dagegen hoher.

10 Gesellschaft fur Ernahrungsph~siologie der Haustiere

8. M. BRANDT, G. POEDJIWO und S. M. ALLAM' - Kiel-Braunschweig

Zur Eignung von Ti0,-haltigem Polystyrol als Bezugssubstanz fur Verdaulichkeitsbestimmungen

Ti0,-haltiges Polystyrol bietet sich aus zwei Griinden als Bezugssubstanz fur Verdaulichkeits- bestimmungen an: 1.) Mit einem spez. Gewicht von 1,11 weicht es nicht wesentlich vom spez. Gewicht der Partikel im Darminhalt und Kot ab. 2.) TiO, kann photometrisch in der Kjel- dahlaufschluBlosung und somit im Zuge der Weender Analyse schnell und einfach bestimmt werden.

Als Ausgangsmaterial diente granuliertes Polystyrol rnit einern Ti0,-Gehalt von ca. 10% (BASF Ludwigshafen, Typ Nr. 937 F 530). Das Granulat wurde rnit einer Hammerrniihle (1 mm Sieb) bei hohern Luftdurchsatz zerkleinert. Wegen der fur die Verteilung im Pansen- und Darminhalt ungiinstigen elektrostatischen Eigenschaften des Polystyrols wurde das Mahlgut rnit einem Antistatikum benetzt (100 ml 20%ige Acrylsulfatlosung j e kg Polystyrol) und anschlieBend bei 60°C getrocknet.

Zur Ti0,-Analyse wurden 10 ml KjeldahlaufschluBlosung (H,SO,-Konzentration ca. 10°/o) rnit 1 ml 30Yoiger H,O,-Losung versetzt. Der dadurch entstandene gelbe H,O,-Ti0,-Komplex wurde bei 405 nm gemessen. Die Farbintensitit dieses Komplexes erwies sich als sehr stabil und war fur einen weiten Bereich unabhangig von der H,SO, und H,O,-Konzentration der MeBlosung. Der Variationskoeffizient fur die Ti0,-Messung betrug 1%. Er wurde aus 56 Doppelrnessungen im Kot errechnet.

Die Bezugssubstanz wurde mit vier Schafen in einem 2 x 2 lateinischen Quadrat gepruft. Pro Tier und Tag erhielten die Schafe 500 g Heu und alternativ im zwanzigtagigen Wechsel 700 g pelletiertes Kraftfutter ohne Polystyrol oder 711 g pelletiertes Kraftfutter, das 11 g Bezugssubstanz enthielt. Durch die Bezugssubstanz waren weder das FreBverhalten noch die Verdaulichkeit der Trockenmasse beeinflugt. Die Bilanzierung der taglich rnit dem Futter aufgenommen und dem Kot ausgeschiedenen Menge an TiOl-haltigem Polystyrol ergab irn Mittel der vier Tiere eine Wiederfindungsrate von 97 (96-99) %. Fur die Schatzung der Verdau- lichkeit mit der Bezugssubstanz war es ausreichend, an zehn aufeinanderfolgenden Tagen taglich eine Kotstichprobe (100 g Frischmasse) zu nehmen. Der so errnittelte Verdauungskoef- fizient fur die Trockenmasse betrug 71,3 (69,3-72,9) YO, der durch Totalsamrnlung des Kotes bestimmte 71,l (69,2-72,2) Yo.

9. H. STEINHART und P. STUTZLE - Weihenstephan

Zum Einsatz eines optischen Multikanal-Analysators in der Tryptophan-Analytik

Bei der analytischen Bestirnmung von Tryptophan (Trp) in Futterrnitteln und in Geweben treten Probleme vor allem deshalb auf, weil Trp sehr empfindlich ist gegen Oxidation und gegen Photooxidation und weil in manchen Analysenproben der Trp-Gehalt sehr niedrig ist. Durch den Einsatz eines optischen Multikanal-Analysators (OMA) zusammen mit einem Fluorimeter konnen diese Schwierigkeiten ubenvunden werden. Der OMA ist ein Detektor- system, das anstelle eines Photomultipliers verwendet wird. Im Gegensatz zum Photornulti-

' Stipendiat der Alexander von Hurnboldt Stiftung.

Tagungsbericbte 11

plier, bei dem ein ankommendes Signal als Gesamtsignal verarbeitet wird, lost der OMA das Signal in 500 x 500 Bildelemente auf. Das bedeutet, daB man mit diesem System ein simul- tanes Fluoreszenspektrum im Zeitbereich von 10-70 ms in einem durch das verwendete Gitter im Emissionsteil des Fluorimeters definierten Wellenlangenbereich enthalt.

Fur die Trp-Analytik, entweder als Trp oder Trp-Derivat, ergeben sich dabei folgende Vorteile: a. Durch die Aufnahme eines Fluoreszenzspektrums innerhalb des ms-Bereiches ist die Gefahr einer Photooxidation von Trp wahrend der Messung ausgeschaltet. b. Shifts des Fluoreszenzmaximums, die durch Wechselwirkungen mit anderen Fluorophoren auftreten, werden sofort erkannt. c. Storpeaks werden detektiert und konnen z. B. durch Derivativ-Spektroskopie oder durch Manipulation am Emissionsteil des Fluorimeters vom MeBpeak getrennt werden.

Durch den Einsatz eines OMA eroffnet sich die Moglichkeit, Trp ohne vorgeschaltete alka- lische Hydrolyse, bei der Trp-Verluste auftreten, in Proteinen zu bestimmen.

Durch Anwendung des MeBmodus ,Integration auf dem Target" wird das Signal: Rausch- Verhaltnis verbessert, so daB insgesamt die Empfindlichkeit der Messung erhoht wird. Damit besteht von der Gerateseite her die Moglichkeit, die Nachweisgrenze zu senken.

10. K. BECKER, 0. ECKHARDT und J. STRUCK - Gottingen

Untersuchungen zum Erhaltungsbedarf an UE von Spiegelkarpfen (Cyprinus carpio L.) bei unterschiedlichen Korpermassen

In 7 Versuchsgruppen von je 2 x 5 Fischen im Massebereich von 20-200 g wurde bei 23 f 1°C mittels des 0,-Verbrauchs in Verbindung rnit der Energiebilanz der Bedarf an UE fur Erhal- tung bestimmt.

Tabelk 1

Versuchsdaten

Gruppe Anfangs- End- 0,-Verbrauch Umsetzbare Energie fur Erhaltung masse masse

g/Fisch g/Fisch ml/Fisch d-' KJ/Fisch . d-' KJ/kg d-l KJ(kg)'.''l . d- ' ~ ~~

24,7 25,3 l a b 24,5 24,7

37,7 39,3 2 ; 36,l 36,5

50,7 53,2 3 ; 51,3 52,l

65,9 67,4 4 ; 64,8 66,2

101,2 105,5 5 ; 101,8 105,5

148,5 152,8 6 ; 151,6 156,6

192,5 203,5 7 ; 190,8 198,2

~

177.9 179.2

238,4 220,7

253,O

298,5 309,O

376,l 364,8

456.7 475,O

535,3 598,4

276,a

3,50 3,60

4,65 4,44

4,99 5,50

5,85 6,27

7,01 6,73

8,47 8,74

9,75 11,42

140,O 146,O

120,8 122,3

96,1 106,4

87,8 95,7

67,8 64,9

56,2 56,7

49,2 58,7

21,4 22,2

23,O 22.6

21,3 23,6

22,l 23,9

21,4 2 0 3

21,5 21,9

21,6 25,5

12 Gesellschaj fur Ernabrungsphysiologie der Hausliere

Je metabolische Korpermasse (kg)'.* wurden 4,5 g Futter verabreicht. Mit dieser Futter- menge konnte in allen Gruppen die Korpermasse auf dem Ausgangsniveau gehalten werden. Die Energie- und Stoffbilanz zeigte leicht positive Werte mit zunehmender Korpermasse.

Unter Beriicksichtigung des Energieansatzes konnte ein Bedarf an UE fur Erhaltung von 22,7 KJ je (kg)0.491 . d-I regressionsanalytisch abgeleitet werden.

11. K. BECKER, 0. ECKHARDT und K.-D. GUNTHER - Gottingen

Die Wirkung von NaOH-Neutralisation und Zulagen von wasserloslichen Vitaminen bei semisynthetischen Rationen fiir wachsende Spiegelkarpfen (Cyprinus carpio L.)

In einem 80-tagigen Futterungsversuch wurden an 6 Futterungsgruppen Diaten verabreicht, die als Proteintrager nur HCI-gefalltes Casein enthielten. Dabei wurde zum einen der Gehalt an wasserloslichen Vitaminen variiert und zum anderen wahlweise mit NaOH neutralisiert (Tab. 1).

Sowohl die Neutralisation als auch die Zulage an wasserloslichen Vitaminen wirkte positiv auf die Korpermasseentwicklung und Vitalitat der Versuchsfische. Der Grad der Leberverfet- tung ging zuruck.

Auch die Verdoppelung des Caseinanteils auf 64% Rohprotein i. d. Trockensubstanz zeigte bei Neutralisation und/oder Erhohung des Gehaltes an wasserloslichen Vitaminen Verbesse- rungen der Wachstumsleistung.

Negative Wirkungen der Caseindiat konnten durch Neutralisation mit NaOH und insbe- sondere durch Zulage von wasserloslichen Vitaminen eliminiert werden.

Tabefle I

Versuchsdaten (Mittelwerte aus parallelen Gruppen')

Gruppc Futter Bchandlung Anfangs- End- Ts-Gchalt % der

% d. TS % d. TS wasser- lisicrt m. (g/Fisch) (g/Fisch) % m a w Rp. Rft. zusatzl. neutra- masse masse der Lebcr Korper-

Iosl. Vit. N a O H

1 33,9 12,l nein nein 65,8 260,O 44,3 4,59 64,9 312,O 39,8 3,60 65,6 3443 31,l 3,03

2 34,2 11,4 nein

64,7 381,4 21,7 3,20 65,O 500,O 20,5 2,68

4

63,8 3875 18,5 2 5 5 5 6 65,l 3,9 la I Gruppe 1-4 je 2 x 10 Fische Gruppe 5 und 6 je 1 x 10 Fische

l a 3 35,4 12,2 la

34,2 12,6 !a !a 'a 63,8 4,1 !a

nein

nein

Tagungsberichte 1 3

Vorsitz: D. GIESECKE - Miinchen

12. J. H. B. ROY - Shinfield, Reading RG2 9AT, England

Physiology of digestion and of disturbances of digestion in the calf

Summary

Disturbances of digestion in the stomach, arising from the diet, affect the processes of diges- tion in the small intestine, whilst disturbances in the small intestine have their consequences in the large intestine.

Their impact on the calf will be dependent on its immune status, its age, its management and the burden of ‘infection’ in its environment; the latter will influence the balance on the calfs own microflora.

Immune status The immune status of the calf, which will affect its morbidity and mortality, is dependent on the mass of Ig that is absorbed before closure occurs to the passage of intact Ig into the blood. However, there are probably additional beneficial effects of Ig within the lumen of the small intestine. Small amounts of Ig will protect against a septicaemia, but very large amounts are required to prevent the multiplication of enterotoxaemic strains of Escherichiu coli or of salmo- nella within the small intestine. Absorption of Ig is not affected by time of ‘closure’, but also by bacterial adherence in the small intestine, environmental temperature and psychological factors. A particular intake of colostrum may protect calves under one environmental condi- tions eg out of doors, but not in another.

Microjloru of the intestine The concentration of organisms and the balance of different organisms eg E. coband lactoba- cilli, are affected by the immune status of the calf, the level of infection in its environment and the composition of the diet given after the colostrum-feeding period. The microflora of the intestines can affect the flux of fluid from tis’sues into the small intestine, the myoelectrical activity of the small intestine and transit time from duodenum to the end of the ileum, the digestibility of nutrients, the histology of the small intestines, and the incidence of diarrhoea.

Putrefactive diarrhoea, resulting from poor digestion of protein is associated with the multi- plication of E. coli and adherence in the small intestine, whilst fermentative diarrhoea is asso- ciated with fermentation in the large intestine of carbohydrates that have escaped digestion in the small intestine.

Diet a. Gastric digestion. Disturbances of gastric function, namely acid and enzyme secretion, and rate of gastric emptying of nutrients seem to be of overriding importance. The hierarchical control of gastric emptying appears to be distension, under intragastric control, and osmolality, acidity and possibly the products of gastric digestion, which control gastric function through their effects on duodenal receptors. Rate of emptying of fluid, except where gastric stasis occurs is remarkably constant for different diets at the same level of intake, but the rate of outflow of protein and fat may be affected by lack of coagulation in the abomasum.

Impairment of coagulation is an important factor in predisposing calves to digestive disor- ders especially during the first 3 weeks of live, but some protein sources are very resistant to

14 Gesellschafr f u r Ernahrungsphysiologie der Haustiere

proteolysis in vitro and even if retained longer in the abomasum will not be digested. Lack of coagulation of a diet is often associated with reduced gastric acid secretion (an important protective barrier to the multiplication of E. coZz), reduced gastric enzyme secretion and results in an increased escape of undigested protein and fat into the duodenum.

‘Severely’ heat-treated milks and non-milk. proteins, such as soya and single cell protein, show poor or no coagulation. The firmness of the curd from milk is affected by heat-treatment, pH, concentration of dry matter, concentration of chymosin and concentration of ionizable calcium. The composition of whole milk produced by suckler cows may be adversely affected by their diet, so that their calves suffer from diarrhoea due to inadequate coagulation of the milk.

The increased escape of undigested protein and fat from the abomasum of calves given non-milk proteins will be reflected in a reduced overall digestibility of these nutrients.

Fermentation of starch or glucose in the abomasum by yeasts may occur with the produc- tion of ethanol and intoxication; the effect may be mitigated by higher levels of fat in the diet. b. Zntesfinaf digestion. Transit time through the small intestine and the myoelectrical activity of the intestine may be affected adversely by diet.

Pancreatic enzyme activity is affected by age, breed and diet. The volume of pancreatic secretion appears t o be positively related to that o f gastric secretion. ‘Severely’ heat-treated milks, non-milk proteins and low-fat diets (10 g fat/kg dry matter) reduce enzyme activity. Lipolytic activity is enhanced by previous action of salivary lipase in the abomasum. Pancreatic secretion seems to be affected by Ca’+ ions. There is little evidence that adaptation of pan- creatic enzymes to dietary ingredients occurs, but adaptation of intestinal disaccharidases has been reported.

Excessive amounts of carbohydrates or absence of appropriate pancreatic or intestinal enzymes due to inherent deficiency or damage to the intestinal mucosa by the microflora or diet will result in fermentation in the large intestine. The volatile fatty acids and lactic acid produced may supply energy to the calf but the microbial protein produced will be wasted. The effects of excessive amounts of carbohydrates are mitigated by fat.

Hypertrophy of the small intestine muscle and villous atrophy may arise from excessive proliferation of the microbial flora eg E. cofi or rotavirus. It may also arise from the use of non- milk protiens, such as soya and single cell protein. Hypertrophy is associated with poor digesti- bility and can be reduced by certain growth promoters with antimicrobial activity. Hyper- trophy of the adrenals and pancreas may also occur.

Allergic reactions may be caused by specific proteins in soya, giving rise to a marked inhibi- tion of abomasal emptying, a reduction in transit time through the small intestine, a reduced absorption of dietary protein and a transitory increase in permeability of the intestine. Ethanol treatment of soya, at a specific concentration and temperature, may overcome the problem.

Age The age of calf has a profound influence on the outcome of any dietary insult or exposure to infection. Gastric enzyme secretion (pepsin), acid secretion, pancreatic enzyme activity, some intestinal disaccharidases and digestibility of nutrients, especially in poor quality diets, increase with age. Poor coagulation in the abomasum becomes much less important with increasing age, as do the effects of fermentation of carbohydrates in the large intestine.

Conclusion Digestive disorders are multifactorial in origin, and a condition that may start as a strictly nutritional disorder may develop into an infectious disease, if enterotoxaemic strains of E. coli

Tagungsberichte 15

become dominant. The changes that occur in gastric function as a result of diet affect the small intestine in terms of digesta flow, enzyme activity in the pancreas and intestines and tissue changes, and may also have their repercussion in the large intestine. The calf must accommo- date to these changes to maintain homeostasis, if morbidity and even mortality, are to be prevented.

13. A. AUMAITRE - Saint-Gilles, Frankreich

Physiology of digestion and of disturbances of digestion in piglets

At farrowing the newborn piglet has a low birth weight, is short of energy stores and its immune system is consistently immature. The digestive tract has immediately to assume a double important role in the absorption of colostral antibodies and in the transfer of passive immunity. In addition the digestion and absorption of individual nutrients from colostrum and milk suckled by the piglet is of a definitive importance to provide a sufficient amount of energy for thermoregulation and subsequent growth.

A considerable development of the whole body is achieved during the suckling period and in the same time the maturation of the digestive tract particularly stomach, small and large intestine and pancreas is realized. The progressive changes with age of almost every aspect of the digestive system has been described. And the relationship between enzymatic transforma- tions and the improvement of digestive capacities of the animals for highly concentrated feed- stuffs such as starch and plant protein ressources was demonstrated in the last years.

These different aspects will be presented in 3 successive chapters concerning:

1 - Development of the digestive tract. 2 - Evolution of the digestive capacity of the piglet. 3 - Consequences of the digestive physiology in practical aspects of weaning.

1 - The development of the digestive tract is described by anatomical data concerning the absolute or relative value of fresh tissue and volume of the different parts of the digestive tract. The evolution of all these parameters according to the age and the composition of the diet is also discussed. Variation to the age and the composition of the diet is also discussed. Variation in the weight of fresh tissue and volume of the small intestine is described by an exponential curve in relation with the age between birth and 8 weeks. An important increase in the relative value is observed after the introduction of creep feed in the diet. During the same period the amount and the composition of digestive secretions are markedly modified.

In the stomach, the activity of chymosin is maximum at birth and is decreasing. Then intake of dry feed and weaning are stimulating the secretion of pepsin. The apparition and the stimulation of pancreatic amylase, trypsin and chymotrypsin during suckling time are also important. The adaptation of biosynthesis of these three enzymes to the composition of the weaning diet is appearing particularly after weaning and introduction of starch and plant protein in the starter. The anatomical development of the small intes- tine is also associated with an important modification in the level of disaccharidases. A decrease with age in the activity of lactase and a marked increase in the activity of both maltase and sucrase are also observed. The activity of maltase in the enterocytes is stimu- lated by the introduction of maltose and starch in the starter diet of the early weaned

16 Gesellschajl fur Ernahrungsphysiologie der Haustiere

piglet. An increase in the level of lactose is only followed by a modification in the acti- vity of lactase in the content of the large intestine.

2 - The digestive capacity of the early weaned piglet is measured by an increase with age in the apparent digestibility of dry matter, energetic fraction (excepted fat), and nitrogen. This increase is varying between 82 and 86.5% of intake for energy and from 79 to 89% for nitrogen on a barley based diet between 3 and 9 weeks of age. Large variations in the digestibility of nitrogen are found according to the source of protein. A maximum value is observed for dry skim milk and a minimum for soybean oil meal. Solubilization of soyabean protein by appropriate technological treatments is also increasing markedly the digestibility of nitrogen. The increase in the digestive capacity of the young animal for the hydrolysis of starchy products and plant protein appeared to be a consequence of the adaptation of the biosynthesis of pancreatic and intestinal enzymes in the piglet accord- ing to the age and the variation in the composition of the diet.

3 - Measurements concerning the evolution of the digestive enzymes and the apparent di- gestibility of nutrients with age in the piglets are the true physiological basis for a success- full weaning. Recommendations for an optimum age at weaning must be based on the availability and relative costs of feeds which could be efficiently used according to their digestive tolerance. The digestibility of nutrients is efficiently improved by appropriate

hydrothermic technological treatment (table 1) or by pelleting the whole diet. Further interest about the necessity of

Table 1

The influence of technology treatment of corn on apparent digestibility of pig starter

(day 21 to day 63; Cr,O,-Method)

Corn (56-59%) Treatment Pellets Control

Maize Dry Matter 87.3; 84.0” Nitrogen 81.1 77.8”

Dry Matter 79.1b 74.9” Nitrogen 74.7b 70.2” Barley

feeding a restricted amount of feed just after weaning is also demonstrated. Other consequences of the knowledge of the physiological development and the diges- tive capacity is concerning the recommen- dation about an optimum composition of adequate diets for the piglets of different age and weight at weaning.

Vorsitz: J. LEIBETSEDER ,- Wien

14. F. BERSCHAUER’, URSULA EHRENSVARD und K. H. MENKE - Hohenheim

Untersuchungen zum kompensatorischen Wachstum beim Schwein

In der Tierproduktion ist das Phanomen des kompensatorischen Wachstums seit langem bekannt. Erst in den letzten Jahren sind jedoch an allen wichtigen landwirtschaftlichen Nutz- tieren Untersuchungen zur Aufklarung der moglichen Mechanismen und zur Bestimmung der Faktoren, die fur das AusmaB der kompensatorischen Reaktion verantwortlich sind, durchge- fuhrt worden.

Da die Kenntnisse uber mogliche Veranderungen des Protein- und Fettstoffivechsels im kompensatorischen Wachstum beim Schwein noch luckenhaft sind, wurde in drei Experi-

’ Bayer AG, Pharma-Forschungszentrum, Wuppertal

Tagungsberichte 17

menten an mannlichen Kastraten der Deutschen Landrasse bei verschiedenen Versuchsanstel- lungen (s. Tab. 1) gepriift, ob kompensatorische Reaktionen im Wachstum und im Fettansatz auftreten und ob diese sich anhand von Parametern des Protein- und Fettstoffwechsels erkennen lassen. Die Unterschiede im Wachstum und im Stoffansatz in der Wachstumsphase A wurden im Versuch I durch eine Veranderung im KohlenhydradFett-Verhaltnis der verab- reichten Rationen und in den Versuchen I1 und 111 durch eine Variation der Futterzuteilung verursacht. Im kompensatorischen Wachstum (Phase B) wurde den Tieren innerhalb eines Versuches dasselbe Futter verabreicht. In den Versuchen I und I1 wurden den Schweinen sowohl vor Beginn der kompensatorischen Reaktion (bei 27 kg W) als auch in Phase B bei 45 und 90 kg W Venenverweilkatheter gelegt, uber die an zwei aufeinanderfolgenden Tagen nach der Morgenfutterung Blutproben fur die Bestimmung der Konzentrationen an Harnstoff (BHK), Insulin und Glucose entnommen wurden. Daruber hinaus wurde der Insulin- und

Tabclle 1

Versuchsanstellungen und Ergebnisse

Gruppe Versuch I Versuch I I Versuch 111

I I I I l l I I I I I I I11 (n - 7) (n - 4 ) (n - 6 ) (n - 8) (n - 8) (n- 8) (n - 8) (n - 8)

Phase A Phase B Fiitterung Phase A

Fiitterung Phase B Mastleistung IME (MJ/d)

AW W d )

Fettgehalt Tierk. (Oh)

Blutparameter BHK (mg/100 ml) (0.5-5 h n. Fiitt.)

Insulin (pU/ml) (20-120 min n. Fiitt.)

Insulin (pU/ml) (30-63 min nach oraler Glucoseaufn.)

Glucose (mg/100 ml)

In vitro Fettsynth. (In corp. nmol Gluc./ 100 mg Fettgew.)

% Fett

Ph. A. Ph. B. Ph. A. Ph. B. Ende Ph. A Ende Ph. B

27 kg 45 kg 90 kg 27 kg 45 kg 90 kg

27 kg 45 kg 90 kg

27 kg 45 kg 90 kg

27 kg 45 kg 90 kg

3- 30 kg W 15- 30 kg W 25- 50 kg W 30-100 kg W 30-100 kg W 50-100 kg W

restriktiv (r) r a . 1. 1 r a. 1. 5 18 35 ad libitum (a. I.) a.1. a . 1 . I a .1 . a . l .

8.3" 8.2" 8.3" 8.1" 15.9b 15.6" 15.3" 26.2b 33.2" 32.8" 32.1" 34.4" 31.0b 24.7" 32.6b 30.Zb

400" 389" 430b 371" 660b 446" 455" 816b 719" 691" 713" 801" 732" 593" 908b 796'

11.5" 14Sab 17.0b n. b. n. b. 12.4" 12.4" 17.9b

29.5" 31.2" 28.7" 32.4" 28.3b 16.7" 23.1b 24.7b

18.6" 13.0nb 30.0" 33.6" 41.5" 39.8"

99" 109"b 63" 76"

122" 126'

66" 83" 102" 91" 132" 120"

79.0" 76.3" 54.8" 50.8" 58.5" 67.2"

912" 27Sb 1039" 579b 403" 317"

l l . l b 28.1" 44.8"

64b 60"

129"

84" 92"

138"

77.3" 52.8" 66.6"

146' 712b 345"

27.0" 23.7" 32.9" 24Sb 37.5" 35.4"

48" 93b 103" 75" 68" 78"

82" 172b 114" 125" 110" 145"

79.6" 95.8b 64.0" 71.8" 47.4" 49.0"

n. b. n. b. 682" 590" 906" 609"

Mittelwerte mit unterschiedlichen Buchstaben innerhalb einer Zeile und eines Versuches sind signifi- kant verschieden mit p < 0.05.

18 Gesellschafr fur Ernahrungsphysiologie der Haustiere

Glucosespiegel im Glucose-Belastungstest (2 g Glucose/kg W sowie 30 min nach Glucoseauf- nahme 0,2 pg Glucagon und 20 mg Tolbutamid/kg W i.v.) und die in vitro Fettsynthese aus Glucose im dorsalen Ruckenfettgewebe bestimmt.

Aus Tab, 1 geht hervor, daB ein ausgepragtes kompensatorisches Wachstum nur in den Versuchen I1 und I11 auftrat, in denen die Lebendmassezunahrne in Phase A durch eine stark unterschiedliche Nahrstoffzufuhr sehr deutlich verandert worden war. Der Effekt beruhte vor allem auf einer erhohten Futteraufnahme. Die zum Teil sehr grogen Differenzen in den unter- suchten Blutparametern, die zwischen den Gruppen in den Versuchen I und I1 kurz vor Ende der Phase A bestanden, waren in Phase B deutlich geringer ausgepragt. Eindeutige Bezie- hungen zum kompensatorischen Wachstum waren nicht erkennbar. Dagegen spiegelte in Versuch I1 der Einbau von 14-C-Glucose in bioptisch entnommenes Fettgewebe sowohl bei 45 als auch bei 90 kg W den in der kompensatorischen Phase erhohten Fettansatz wider. Infolge der relativ hohen Standardabweichung konnte dieser Effekt statistisch jedoch nicht gesichert werden.

Die Untersuchungen wurden im SFB 142, Teilprojekt B 3 durchgefiuhrt.

15. DORA A. ROTH-MAIER, P. M. ZINNER und M. KIRCHCESSNER - Weihenstephan

Bedarfsableitung und Homoostasie von Vitamin B,

Das Phanomen der Homoostasie des intakten Organismus wurde inzwischen fur verschiedene Mengen- und Spurenelemente sowie fur eine Reihe von fettloslichen Vitaminen nachgewiesen. O b auch wasserlosliche Vitamine homoostatisch reguliert werden, sollte am Beispiel des Vitamin B6 geklart und in Frage kommende Mechanismen fur diese Regulation gepriift werden. Anhand der durchgefiihrten Untersuchungen sollte auBerdem aufgezeigt werden, wie der Bedarf an einem B-Vitamin abgeleitet werden kann. Dabei wurde davon ausgegangen, daB der optimale Bedarf dann gedeckt ist, wenn verschiedene Vitamin-B6-abhangige Kriterien trotz steigender alimentarer Vitamin-B6-Versorgung ein nicht mehr zu verbesserndes Plateau erreichen.

Aufgrund der modellhaften Fragestellung und der hieffur erforderlichen Versuchsauswer- tung wurden Versuche mit wachsenden Ratten durchgefuhrt, die von 30 bis 150 g Lebendge- wicht gehalten wurden. Die Tiere erhielten eine nahezu Vitamin-B,-freie, halbsynthetische Diat (24,8% Rohprotein, 19,l MJ Bruttoenergie je kg), die in sechs verschiedenen Abstufungen von 0 bis 24 mg Vitamin B6 (als Pyridoxin HC1) je kg Futter supplementiert wurde. Fur die Aussagen zum Bedarf und zur Homoostasie wurden neben einigen Leistungsparametern in Abhangigkeit von der Vitamin-B,-Konzentration vor allem die Konzentrationen und Gehalte an Vitamin B6 in Blut, Leber, Rest- und Gesamtkorper bestimmt.

Gewichtszunahmen, Futterverbrauch, Futterverwertung und EiweiBgehalt der Tiere waren bei 0 mg Vitamin B, je kg Futter signifikant schlechter gegenuber den Zulagegruppen. Die Vitamin-B,-Konzentration des Blutes stieg stets mit jeder Vitamin-B,-Zulage an und erreichte 0,49 pg je ml bei der hochsten Dosierung. Die Vitamin-B,-Konzentrationen von Leber und Gesamtkorper dagegen blieben ab 3 bzw. 6 mg Vitamin-B,-Zulage je kg konstant bei 9 pg bzw. 1,9 pg je g, der Gesamtgehalt bei 60 bzw. 250 pg.

Aufgrund dieser Kriterien ist bei vorliegender Diat ein Gehalt von 6 mg Vitamin B, je kg Futter als optimale Versorgung zu fordern. Eine hohere alimentare Vitamin-B,-Versorgung als 6 ppm war ohne EinfluB auf den Vitamin-B,-Gehalt in Leber und Korper. Daraus wird abge-

Tagungsbcrichte 19

leitet, daB Vitamin B, im vorliegenden Versorgungsbereich von 0-24 mg Vitamin B6 je kg Futter einer homoostatischen Regulation unterliegt. Durch Versuchsergebnisse aus in-vitro- Absorptionsstudien konnte nachgewiesen werden, dai3 diese Regulation jedoch nicht im Bereich der Absorption erfolgt.

16. P. LEBZIEN und K. ROHR - Braunschweig

Untersuchungen iiber den Einflu8 von Monensin-Natrium auf die Stickstoffumsetzungen und den Abbau der organischen Substanz in den Vormagen von Wiederkauern

Monensin-Natrium ist ein Antibiotikum, welches seit einigen Jahren als Wachstumsforderer in der Rindermast Verwendung findet. Sein Wirkungsmechanismus in bezug auf die Vormagen- verdauung ist trotz einer Vielzahl in vifro und in vivo durchgefuhrter Untersuchungen bisher nicht vollstandig geklart. Die vorliegende Arbeit hatte deshalb zum Ziel, den EinfluB von Monensin-Natrium auf die Umsetzungen des Stickstoffs sowie der organischen Substanz in den Vormagen zu uberprufen. Fur die Untersuchungen standen vier nicht laktierende Kuhe zur Verfiigung, die mit einer Pansenfistel und einer Duodenalkaniile ausgestattet waren. Die Trockenmasse der verfiitterten Ration (im Mittel 9.1 kg pro Kuh und Tag) bestand zu 62% aus Maissilage und zu 38% aus Kraftfutter (einschlieBlich Mineralfutter). Zwei Tiere erhielten wahrend der ersten 5 Versuchswochen, die beiden anderen Tiere wahrend der nachfolgenden 5 Wochen einen Zusatz von 33 mg Monensin je kg Trockenmasse.

Die Untersuchungen iiber die intraruminalen Umsetzungen erfolgten nach einer Adapta- tionsphase von 3 Wochen. Die FluBmengen am Duodenum wurden mit Hilfe von Chromoxid (verbacken in Weizenmehl) bestimmt. Als Marker fur den Mikroben-N diente "N.

Die Menge der in den Vormagen abgebauten organischen Substanz wurde durch den Monensinzusatz nicht verandert. In Ubereinstimmung mit den Ergebnissen anderer Versuchs- ansteller ergab sich dagegen ein deutlicher Effekt hinsichtlich der Konzentration an fliich- tigen Fettsauren im Pansensaft. Bei entsprechendem Ruckgang der Essig- bzw. Buttersaure stieg der molare Anteil der Propionsaure an der Gesarntsaure von 17.3 f 2.6% auf 34.7 f 4.5%.

Die das Duodenum erreichende Menge an Nichtammoniak-N (NAN) war beim Einsatz des Antibiotikums deutlich erniedrigt. Bezogen auf die verdauliche organische Substanz (VOS) ergaben sich Werte von 30.3 f 3.0 g NAN/kg VOS fur die Kontrollration und 23.4 f 0.5 g NAN/kg VOS fur die Versuchsration. Die Differenz erklarte sich allein aus einer geringeren mikrobiellen Proteinsynthese beim Monensinzusatz; die Menge des nicht abgebauten Futter- proteins im Duodenalchymus war bei beiden Behandlungen gleich. Die tagliche N-Ausschei- dung uber den Harn war bei der Versuchsgruppe mit 102.8 f 3.3 g gegenuber 83.9 f 12.6 g bei der Kontrollgruppe deutlich erhoht.

Der Monensinzusatz fuhrte demnach - trotz eines Anstiegs der Rohproteinverdaulichkeit im gesamten Verdauungstrakt - zu einer schlechteren EiweiBversorgung der Tiere.

Die NH,-Konzentration im Pansensaft der Versuchsgruppe lag wahrend der ersten 3 Stunden nach der Fiitterung signifikant unter der der Kontrollgruppe. Neben diesem Befund legen insbesondere die oben geschilderten Ergebnisse (gleicher intraruminaler Abbau von organischer Substanz und Rohprotein, verringerte Nettosynthese an Mikrobenprotein bei der Versuchsgruppe) den SchluB nahe, daB der Monensinzusatz zu einer verringerten Fermenta- tionsrate d. h. zu einer langeren Verweildauer des Futters im Pansen fuhrte.

20 Gesellscbaj fur Ernubrungrphysiologip der Haustiere

Vorsitz: K. D. GUNMER- Gottingen

17. M. SCHMIDT, A. LINDNER, H. M. TELEB und H. MEYER - Hannover

Auswirkungen eines induzierten Natrium-Mangels auf das klinische Verhalten sowie den intestinalen Wasser-, Natrium- und Kalium-Stoffivechsel beim Pferd

Der Na-Mangel wurde durch Futterung einer Na-armen Diat ( < 5 mg/kg LM/Tag) und Provo- kation der SchweiBbildung (3 Ponys, Laufband) bzw. zusatzlicher Entnahrne von Ileum- chymus (2 Pferde, Caecumfisteln) erzeugt. Ergebnisse 1. Das klinische Verhalten war gekennzeichnet durch Riickgang der Futteraufnahme (nach

50-60 Tagen) urn 50-loo%, bis zu 10% Gewichtsverlust, Lecksucht, stumpfes Haarkleid, Absinken des Plasma-Na-Gehaltes auf unter 120 mMol pro 1.

2. Die faecalen und renalen Na-Abgaben gingen auf < 1 mg/kg LM/Tag zuriick. 3. Der IleumchyrnusfluB verringerte sich urn 50%. Der Na-Gehalt im Ileurnchyrnus reduzierte

sich von 120 auf 70 rnMol/l bei parallelem Anstieg der K-Konzentration von 10 auf 70 rnMol/l.

4. Post Mortem fie1 eine Reduzierung des Wassergehaltes im Magen-Diinndarmbereich von 2,l auf 1,3 V100 kg LM auf, bei gleichzeitiger Abnahme der Na- und Erhohung der K-Kon- zentration im Chymus. Im Na-Gehalt verschiedener Gewebe ergaben sich folgende Veranderungen: Skelett - 10,1% Blut - 25,9% Muskulatur - 25,6% Organe - 24,0% Haut - l l ,6%

18. G. BREVES, H. HOLLER, H. MARTENS - Hannover'

Untersuchungen zum EinfluB einer Phospormangeldiat auf einige Parameter des Vormagenstofiechsels bei Schafen

Im Rahmen von langfristigen Untersuchungen zum Phosphorstoffwechsel bei Schafen wurden die Einflusse einer P-Mangeldiat auf die NH3; Fettsauren- und Phosphorkonzentrationen und die pH-Werte in der Pansenfliissigkeit bestirnmt. Die Versuche wurden an drei kastrierten rnannlichen Schafen durchgefuhrt, die rnit Kaniilen im Pansen und Ileum sowie einer Umlei- tungskaniile im proximalen Duodenum versehen waren. Die P-Mangeldiat bestand aus pelle- tiertem Kraftfutter und Strohhacksel. Das Futter wurde in 4 Einzelportionen verabreicht. Insgesamt nahrnen die Tiere taglich 320 g Hacksel und 660 g Kraftfutter auf. Die tagliche Phos- phoraufnahme mit dem Futter betrug ca. 0.9 g. Zur Repletion des P-Status erhielten die Tiere zweirnal taglich eine Infusion von je 1.6 g Phosphor in das Duodenum. Damit betrug die tagliche Gesamtphosphorzufuhr 4.1 g.

In der Depletions- und Repletionsphase wurden an jeweils zwei Tieren je zwei Versuche durchgefiihrt, in denen nach 4-tagiger Dauerinfusion von CrEDTA in den Pansen uber zwei Tage Proben aus Pansen, Duodenum und Ileum entnornrnen wurden. Die Anpassungsdauer an die Depletions- bzw. Repletionsphase betrug jeweils ca. 3 Wochen, und sie wurde durch die

' Die Untersuchungen werden aus Mitteln der Deutschen Forschungsgerneinschaft unterstiitzt.

Tagungsbericbte 21

Bestimmung der Phosphorkonzentration in regelmagig entnommenen Pansen- und Blut- proben kontrolliert.

Die Depletion fuhrte zu einer signifikanten Verminderung der Konzentration von Phosphor und fluchtigen Fettsauren in der Pansenfliissigkeit. Die Unterschiede im pH und der NH,-Konzentration der Pansenfliissigkeit lassen zur Zeit noch keine eindeutigen Effekte des P-Mangels erkennen.

Die Ergebnisse werden im Zusammenhang mit Anderungen der mikrobiellen Aktivitat und der Fliissigkeitspassage diskutiert.

19. TELSE STOY und H. HENKEL - Kiel

EinfluB einer unterschiedlichen Mastintensitat und Mineralstoffzufuhr auf den Mineralstoffansatz und die Knochenausbildung von wachsenden Schweinen

In zwei Versuchen mit wachsenden DL-Borgen und einem Versuch mit DL-Sauen wurde der Einflug einer unterschiedlichen Mastintensitat auf den Mineralstoffansatz und die Knochen- ausbildung untersucht.

Jeweils eine Tiergruppe (n = 6) in jedem Versuch benotigte fur 80 kg Zuwachs (20-100 kg Lebendmasse) ca. 100 Tage, wahrend eine zweite Gruppe fur den gleichen Zuwachs ca. 135 Tage gemastet wurde. Diese Unterschiede in der Mastdauer wurden durch eine unterschied- liche tagliche Futtermengenzuteilung bei gleicher Futterzusammensetzung erreicht. Die Futter- mischung bestand aus Weizenschrot, Sojaextraktionsschrot, Tierkorperfett, Vitaminen und Mineralstoffen; der Energiegehalt betrug 870-900 EZS je kg Trockenmasse. Die Gesamtauf- nahme an Calcium betrug ca. 440-480 g und an Phosphor ca. 300-340 g in der Anfangsmast und in der Endmast (ab 50 kg) 1060-1 170 g Calcium und 670-750 g Phosphor, wobei ca. 30% des Phosphors aus anorgan. Quellen (DCP) stammte. Im dritten Versuch wurde eine dritte Gruppe schnell gemastet, die eine um 20% hohere Zulage an Calcium und Phosphor erhielt. Von allen Schweinen wurde der Rohprotein-, Rohfett-, Asche-, Calcium- und Phosphorgehalt im Gesamtkorper und in den Knochen der Hinterextremitat festgestellt.

Der Mineralstoffansatz der langsam gemasteten Schweine ist mit den Angaben anderer Autoren gut vergleichbar. Dagegen setzten die schnell gemasteten Tiere bei annahernd gleicher Mineralstoffaufnahme ca. 10% weniger Mineralstoffe an. Diese Differenz beruhte auf einer geringeren Knochenmassebildung, denn die Mineralstoffkonzentration in der fettfreien Knochentrockensubstanz war in allen Gruppen gleich. Die langsam gemasteten Tiere wiesen 18-37% mehr Fett in den untersuchten Knochen auf als die schnell gemasteten Tiere.

Durch die beschriebene Erhohung der Mineralstoffzufuhr bei den schnell gemasteten Tieren wurde ein gleich hoher Mineralstoffansatz und eine gleich hohe Knochenmasse wie bei den langsam gemasteten Tieren erzielt.

22 Gcsellschafi fur Ernabrungspbysiologie der Haustiere

20. G. GABEL und H. MARTENS - Hannover

Die Auswirkung einer akuten oder chronischen Erhohung der Ammoniakkonzentration in der Pansenfliissigkeit auf den Magnesiumhaushalt von Schafen'

Die Weidetetanie der Rinder tritt gehauft im Friihjahr kurz nach dem Weideauftrieb als Folge verringerter Blutmagnesiumkonzentration auf. In der Regel ist diese Abnahme der Blutmagne- siumkonzentration nicht auf einen absoluten Magnesiummangel, sondern auf eine verringerte Resorption des Magnesiums zuriickzufiihren. Der hohe Rohproteingehalt des Grases (20-35%) wurde wiederholt als einer der Faktoren angesehen, der die Magnesium-Resorption durch sehr hohe Ammoniakkonzentrationen in der Pansenfliissigkeit (20-50 mmol/l; Winterfiitterung 5- 10 mmol/l) vermindert. Die experimentelle Priifung hoher Ammoniakkonzentrationen fiihrte zu sehr widerspriichlichen Ergebnissen, so dai3 eine objektive Beurteilung dieses Faktors nicht moglich war. Analysiert man jedoch die vorliegenden Literaturangaben im Hinblick auf die Versuchsanordnung, so stellt sich heraus, daB immer dann, wenn eine akute Erhohung der Ammoniakkonzentration herbeigefuhrt wurde, Auswirkungen auf den Magnesiumhaushalt beobachtet wurden. In chronischen Versuchen dagegen blieben die Effekte aus. Diese Ergeb- nisse haben zu der Arbeitshypothese gefiihrt, daB die Auswirkungen einer Erhohung der Ammoniakkonzentration auf den Magnesiumhaushalt nur voriibergehend zu beobachten sind (bei akuter Veranderung) und daB bei anhaltend hoher Ammoniakkonzentration in der Pansenfliissigkeit. Adaptationsvorgange ablaufen.

Diese Arbeitshypothese wurde an drei Schafen uberpriift, bei denen durch eine intrarumi- nale Gabe von Harnstoff mit anschliegender Harnstoffdauerinfusion die Pansenammoniak- konzentration plotzlich heraufgesetzt wurde.

Der Verlauf der Ammoniakkonzentration in der Pansenfliissigkeit sowie die Ausscheidung von Magnesium mit dem Urin sind in Abb. 1 dargestellt.

Abb. f Verlauf der Pansenammoniakkonzentration und der Magnesiumausscheidung im Urin. 1 . ~ 5 . Tag: H,O-Infusion; ab 5. Tag: Harnstoffinfusion.

' Gefordert mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft MA 69917.

Tagungsberichte 23

Es ist erkennbar, daB die Ammoniakkonzentration der Kontrollperiode 4-5 mmol/l betrug. Durch die Harnstoffinfusion erhohte sich die Konzentration zunachst auf 40-50 mmol/l, urn dann in der restlichen Versuchszeit 36-38 mmol/l zu betragen. Die Magnesiumausscheidung iiber den Urin (als Ma13 fur die Resorption) betrug in der Kontrolle 377 mflg., fie1 aber in der Periode der akuten Erhohung der Ammoniakkonzentration auf 253 mg/Tg. ab. Es ist erkennbar, daS sich an diesen Abfall nach 3-4 Tagen eine Periode der Erholung anschlieBt, in der fast die urspriinglich vorhandenen Werte wieder erreicht werden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen bestatigen weitgehend die aufgestellte Arbeitshypothese, daS eine Erhohung der Ammoniakkonzentration in der Pansenfliissigkeit die Magnesiurnresorption voriiberge- hend vermindert. Die Ursache der Resorptionsminderung verbleibt unklar. Die Bildung eines MgNHJO, Komplexes erscheint unwahrscheinlich. Auch pH-Veranderungen konnen als Ursache fur die Resorptionsminderung ausgeschlossen werden.

21. S. E. SCHEUERMANN und H.-J. LANTZSCH - Stuttgart-Hohenheim

Vergleichende Untersuchungen zur Hydrolyse von Phytat aus Weizen und Mais in vitro und in vivo

Phytinsaure als Ligand fur ein- und mehrwertige Kationen beeinflugt die Absorption von Mengen- und Spurenelementen. Unabhangig von der pflanzlichen Herkunft des Phytats konnte die Beeinflussung der Absorption von Zink (rel. Zn-Verfugbarkeit - Y) von den im Futtermittel vorliegenden Relationen zwischen Phytat und Zink (molares Phytat-Zn-Verhaltnis - X) in einer linearen Regression y = 101,5 - 1,02 x (r - 0,89; p < 0,001; n - 82) beschrieben werden. Eine mogliche Ursache fur diese Beziehung kann in der Hydrolyse des Phytats durch pflanzliche, bakterielle und/oder tiereigene Phytasen in den fur die Absorption relevanten Darmabschnitten bestehen.

Es wurden Untersuchungen an Weizen und Mais in vitro und in vivo durchgefuhrt. Die Aktivitat beider Futtermittel wies bei pH 5 ein Optimum auf, wobei die Aktivitat der Mais- phytase nur 1/20 der Weizenphytase betrug. Durch Kombinationsansatze konnte gezeigt werden, daB Maisphytat durch Weizenphytase im selben Umfang hydrolysiert wird wie Weizenphytat. In weiteren Inkubationsansatzen wurde der EinfluB von Pepsin, als erstes proteolytisch wirksam werdendes Enzym, bei unterschiedlichen pH-Stufen untersucht. In Abhangigkeit von der Inkubationszeit und dem pH lieB sich sowohl ein negativer als auch positiver Effekt auf die Hydrolyse von Phytat beschreiben.

Zur Quantifizierung der gastrointestinalen Hydrolyse des Phytats in vivo wurden an wach- sende Ratten, in Gruppen zu je 10 Tieren, drei Mais und drei Weizenproben mit unterschied- lichem molaren Phytat-Zn-Verhaltnis, eingemischt in halbsynthetische Diaten, verfuttert. PEG diente als Indikator fur die Hydrolyse des Phytats. In den phytataquivalenten Diaten lag das molare Phytat-Zn-Verhaltnis zwischen 10 und 43. Neben dem EinfluB geringer (Mais) und hoher (Weizen) pflanzlicher Phytaseaktivitat wurde der Umfang der gastrointestinalen Hydro- lyse von Phytat in Abhangigkeit vom molaren Phytat-Zn-Verhaltnis in verschiedenen Abschnitten des Darms der Ratte untersucht.

Die Hydrolyse des Phytats stand bei Weizen und Mais in inverser Beziehung zum molaren Phytat-Zn-Verhaltnis. Sie nahm bis zum distalen Teil des Diinndarms zu und stieg unter den gewahlten Versuchsbedingungen im Colon und Rectum nicht weiter an. Die Gesamthydrolyse

24 Gesellschafi fur Ernabrungspbysiologie der Haustiere

des Phytats lag, in Abhangigkeit vom molaren Phytat-Zn-Verhaltnis, zwischen 50 und 77% des mit dem Futter zugefiuhrten Phytats.

Der Umfang der Hydrolyse wurde durch die unterschiedliche Aktivitat der Phytasen in Weizen und Mais nicht beeinflul3t. Die Hydrolyse mu13 deshalb auf die Aktivitat bakterieller und/oder tiereigener Phytasen zuruckgefuhrt werden. Da in den Versuchen phytataquivalente Diaten verwendet wurden, lafit sich die inverse Beziehung zwischen dem Urnfang der Hydro- lyse und dem molaren Phytat-Zn-Verhaltnis direkt auf einen die Hydrolyse positiv beeinflus- senden Effekt des Zinks zuriickfuhren.

22. H.-P. ROTH - Weihenstephan

Der Einflufi von Zink-Komplexen wie Picolinat, Citrat, 8-Hydroxychinolat im Vergleich zu Sulfat auf die Zn-Verwertung

Bei der Behandlung von Akrodermatitis enteropathica, eine autosomal-rezessiv vererbbare Zn- Mangelkrankheit, zeigte die Verabreichung von Humanmilch therapeutischen Wert, obwohl der Zn-Gehalt sich nicht signifikant von Kuhmilch unterscheidet. Auf der Suche nach einem Zn-Bindungsligand, der die hohere Verfiigbarkeit des Zinks der Humanmilch gegeniiber der Kuhmilch bedingt, wird Citrat als auch Picolinsaure als Zn-Bindungsligand der Humanmilch diskutiert.

Zur Klarung dieser Frage wurden in einigen Untersuchungen oft uberhohte und unphysio- logische Zugaben von Chelatbildnern zur Diat als auch in Darmsegmente zur Untersuchung von Absorptionsmechanismen benutzt. Wir haben dagegen in einem Modellversuch an jungen, schnell wachsenden mannlichen Ratten, die ganz empfindlich auf eine unterschied- liche Zn-Venvertung reagieren, Zink als gereinigte und isolierte Komplexe wie Picolinat Zn(CsH,NO,),, Citrat Zn,(C6H,0,), und Hydroxychinolat Zn(C9H6N0), einer halbsynthe- tischen Zn-Mangeldiat in solchen Konzentrationen zugernischt, da13 der Zn-Gehalt der Diaten stets der gleiche war. Bei drei unterschiedlichen Diat-Zn-Gehalten von 5, 10 und 15 ppm wurden dann Parameter des Zn-Versorgungsstatus der Ratten untersucht und ver- glichen mit Tieren, denen das Zink in gleicher Konzentration als Sulfat verabreicht wurde.

Aus den Ergebnissen darf man schliefien, dafi Zink als Citratkomplex etwas besser venvertet wird wie als Picolinat, Hydroxychinolat oder Sulfat. Die hohe Verfiigbarkeit des Zinks in der Humanmilch diirfte jedoch nicht allein auf die Anwesenheit von Citrat zuriickzu- fuhren sein.

Vorsitz: K. H. Menke - Stuttgart-Hohenheim

23. M. STANGASSINGER, W. MILLER und D. GIESECKE - Miinchen

Vergleichende Untersuchung iiber die Stoffwechselwirkung geradzahliger und ungeradzahliger mittelkettiger Fettsauren bei intragastral ernahrten Schafen

In der klinischen Medizin gelten mittelkettige Triglyceride (MKT) als gute Energiequelle fur Patienten rnit Verdauungsproblemen (Maldigestion, Malabsorption) und Fettsaurestoffwech- selstorungen (Hyperlipoprotein- und Hypercholesterinamie). Fur den Wiederkauer sind MKT aus zwei Grunden interessant: Zum einen erniedrigen sie den Cholesterinspiegel im Serum

Tagungsberichte 25

und zurn anderen sind sie Energietrager, die bereits irn Pansen resorbiert werden. Allerdings darf dabei nicht unberucksichtigt bleiben, da13 geradzahlige rnittelkettige Fettsauren (gMKF) nicht unbegrenzt verabreicht werden konnen. Denn einerseits erhohen sie den Ketonkorper- spiegel irn Blut deutlich und konnen andererseits auch zu Schadigungen der Pansenflora und zu rnotorischen Storungen fuhrrn. Diese Erscheinungen stellen die Verwendbarkeit von gMKF als fiitterungsrelevante Energiequelle in Frage. Uber die Eignung von ungeradzahligen rnittel- kettigen Fettsauren (uMKF) liegen allerdings bei Wiederkauern noch keine Befunde vor. Dies iiberrascht insofern, als von Untersuchungen an Monogastriern bekannt ist, da13 uMKF als weniger ketogen und als glucogen gelten.

Diese Befunde IieGen eine Untersuchung iiber die rnetabolische Wirkung von uMKF irn Vergleich zu gMKF an Wiederkauern interessant erscheinen. Als Modell fur stoffwechselkine- tische Messungen insbesondere der ketogenen und glucogenen Effizienz dienten Schafe, die vollstandig durch kontinuierliche Infusion von Essig-, Propion- und Buttersaure in den Pansen und von Protein und anderen Nahrstoffen in den Labmagen auf dem Niveu des Erhaltungsbe- darfes (398.0 kJ und 3.72 g verd. RP pro Tag und kg”’’) ernahrt wurden. Dieses Ernahrungsrno- dell bot die Moglichkeit, bei exakt definierten Stoffwechselbedingungen den Pansen als Ferrnentationskarnrner auszuschalten, ohne auf die kurzen Fettsauren als wichtige Energiesub- strate verzichten zu rniissen. Zudern war jede einzelne Nahrungskornponente hinsichtlich Qualitat und Quantitat leicht zu verandern. So war es in unserern Fall rnoglich, die Buttersaure als wichtigste ketogene Nahrungskornponente vollstandig durch isoenergetische Mengen an Heptan- oder Octansaure zu ersetzen und rnit Hilfe von speziellen Radioisotopenverdiin- nungstechniken gleichzeitig die Auswirkungen auf die Ketogenese und den Glucosestoff- wechsel zu quantifizieren. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in der Tabelle wiedergegeben. Danach bewirkt der isoenergetische Austausch von Buttersaure (C,) gegen Octansaure (C,) weder Veranderungen in der Ketogeneserate noch in den GlucosefluGraten. Auch die ketoge-

Tabelk

lsoenergetischer Austausch von Butterslure (C,) gegen Heptansaure (C,) bzw. Octansaure (C,): Quantitative Auswirkungen auf die Ketogenese und den Glucosestofiechsel bei intragastral ernahrten

Schafen

(n - 4)

intraruminal C&J/C,

infundierte Fettsaure-Mischung c,/c,,/c, CJC&

Infusionsrate der ketogenen Komponente (mmol/h . kgo 75

3-HB-Spiegel 0.57 kO.05 (mmol/l)

3-HB-Eintrittsrate (mmol/h kgo 75

Glucose-Spiegel (mmol/l)

1.427 f 0.176 Glucoseumsatz (mmol/h kgo ’’ Glucosesynthese 1.112*0.131

1.448’

0.822 f 0.030

4.0 f 0.2

0.79 1 0.684

0.28 f 0 . 0 4 0.43 f 0 . 1 0

0.387 f 0.142 0.823 f 0.134

4.4 f 0.4 3.8 f 0 . 5

1.598f0.217 1.422 f 0.1 14

1.340 * 0.133 1.161 f 0.060

I 1.448 rnmol/h . kgo.,’ e 3.26 kJ/h . kgo.,’

26 Gesellschafi f i r Ernahrungsphysiologie der Haustiere

netische Effzienz (bezogen auf die im FS-Molekiil enthaltenen Acethyl-Reste) ist rnit rund 57 bzw. 60% weitgehend identisch. Heptansaure (C,) dagegen, die gegeniiber Buttersaure eine urn 50% erniedrigte 3-Hydroxybutyrat-Eintrittsrate bei gleichzeitig urn 20% erhohter Glucoseneu- syntheserate bewirkt, verhalt sich demnach auch irn Wiederkauerstoffwechsel glucogen und weniger ketogen.

24. W. LANGHANS, F. WIESENREITER und E. SCHARRER - Munchen

Subcutane Injektionen von D,L-3-Hydroxybutyrat nicht aber von Acetoacetat reduzieren den Verzehr bei Ratten

Ratten kompensieren eine durch wiederholte Insulininjektionen induzierte VergroRerung der Fettdepots, indem sie nach der Behandlung voriibergehend die Nahrungsaufnahrne reduzieren. Wahrend dieser kompensatorischen Hypophagie sind die Plasrnakonzentrationen von freien Fettsauren (FFS), Glycerin und D-(-)-3-Hydroxybutyrat (D-3-HB) sowie die Blutglucosekon- zentration erhoht. Nach der sog. lipostatischen Theorie der Verzehrsregulation konnten die genannten Metabolite sornit Signalfunktion fur ein im Hypothalamus vermutetes ,,Sattigungs- zentrum" haben.

Es gibt zahlreiche Arbeiten, die, sich mit hypothetischen Sattigungsfunktionen von FFS, Glycerin und vor allern Glucose beschaftigen, aber es liegen kaurn Untersuchungen iiber einen etwaigen EinfluB der Plasrnakonzentrationen von. Ketonkorpern auf die Nahrungsaufnahrne vor, obwohl Ketonkorper in vielen Geweben als energieliefernde Substrate fungieren.

Deshalb injizierten wir mannlichen Ratten am Beginn der 12-stundigen Dunkelphase des Tag-Nacht-Zyklus subcutan 3,17 molare wassrige Losungen von Na-D, L-3-Hydroxybutyrat (D,L-3-HB), Na-Acetoacetat (AcAc) oder NaCl (= Kontrollen) in einer Dosis von jeweils 10 mmol/kg Korpergewicht und maBen die kumulative Futteraufnahme bis 24 h nach der Injektion.

Wahrend D,L-3-HB-Injektionen gegeniiber NaC1-Injektionen die Futteraufnahrne signif- kant reduzierten, hatte AcAc keinen EinfluB auf den Verzehr.

Unter gleichen Bedingungen wurden nach Injektion von D,L-3-HB der Zeitverlauf der Erhohung des Plasmaspiegels von D-3-HB sowie die Auswirkungen dieser Injektion auf die Konzentrationen anderer Metabolite getestet. Dabei zeigte sich, dai3 subcutane D,L-3-HB- Injektibnen zu einer etwa 6 h andauernden Erhohurv der Plasmakonzentration von D-3-HB fiihrten. Wahrend dieser Zeit waren die Plasmakonzentrationen von FFS und Glycerin ernie- drigt, der Blutglucosespiegel und der Leberglykogengehalt jedoch unverandert.

Nach diesen Ergebnissen scheinen erhohte Plasrnakonzentrationen von D-3-HB oder daraus resultierende rnetabolische Effekte den Verzehr zu reduzieren. Die Klarung der Frage, warum AcAc irn Gegensatz zu D,L-3-HB den Verzehr nicht beeinfluilce, bedarf noch weiterer Untersuchungen. Interessant konnte in diesem Zusarnrnenhang sein, daB D-3-HB bei der Ratte in der Leber in groBem Urnfang zu AcAc oxidiert wird, wohingegen beide Ketonkorper von vielen anderen Geweben einschlieBlich des Gehirns vollstandig oxidiert werden. Dies deutet eher auf einen hepatischen als auf einen hypothalamischen Ursprung der durch 3-HB indu- zierten Verzehrsreduktion hin.

Tagungsbnichte

25. HJ. ABEL, F. R ~ H E und G. L ~ B B E N , Gottingen

27

Tracerkinetische Untersuchungen zum Umsatz der freien Fettsauren im Blutplasma wachsender Schweine

An 8 rnit Venenverweilkathetern versehenen Mastschweinen im Lebendmassebereich von 43- 53 kg wurden die Austauschraten fur freie Fettsauren mit Hilfe der Dauerinfusionstechnik (i.v.) und albumingebundener 1'4C-Palmitinsaure als Marker unter dem EinfluB der taglichen Futterung (nahezu fettfrei) und Nuchterung bestimmt. Die fiitterungsbedingten Konzentra- tionsschwankungen der freien Fettsauren fiihrten zu gleichgerichteten Anderungen der Austauschraten (r - 0,93). 1 Stunde nach der Fiitterung belief sich der Spiegel der freien Fett- sauren auf 218 f 120 p MOM Plasma, die Austauschrate betrug 518 i 88 p Mol/min. Nach 16 stundiger Niichterung uber Nacht stieg der Spiegel an freien Fettsauren auf 53 1 f 44 p MOM und die Austauschrate erhohte sich auf 1054 p Mol/min. (n = 4). Von den aus der Lipolyse stammenden freien Fettsauren wurden weniger als 2% in Plasmatriglyceride uberfuhrt. Damit konnen uber den Verbleib der in der Grogenordnung um 1 MoVd ( 2 260 g/d) im Blutplasma ausgetauschten freien Fettsauren noch keine definitiven Angaben gemacht werden.

26. U. RUNGE, H. HENKEL und R. MOSENTHIN - Kiel

Die Verwertung der Energie aus dem Fett fur den Ansatz beim Schwein

In Fiitterungsversuchen mit mannlichen Kastraten (20/40 kg-100 kg LM) wurde die Verwer- tung des verdaulichen Rohfettes fur den Korperansatz im Vergleich zur verdaulichen Starke bei unterschiedlicher Dosierung des Fettes in der Ration untersucht. Die Kontrollgruppe (n =

6) erhielt eine Ration aus Maniok-Starke und Sojaextraktionsschrot, erganzt durch eine Wirk- und Mineralstoffmischung. In den Versuchsvarianten (n = 6) wurde die Maniok-Starke gegen tierisches Mischfett im Verhaltnis 2,3 : 1 in steigenden Anteilen (3%, 8,3%, 19,2%, 342% Fettzu- lage) ausgetauscht. Die Versorgung aller Tiere mit Rohprotein, essentiellen Aminosauren, Vita- minen und Mineralstoffen war gleich und bedarfsdeckend ausgerichtet.

1. Die scheinbare Verdaulichkeit des Rohproteins (y) und des Rohfettes (y) ist stark positiv Die Versuchsergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

mit der Fettkonzentration (x) in der Ration korreliert. VQRohprotein: y - 90,3 + 0,124 x P = 0,05 V Q Rohfett: y = 81,3 + 0,245 x r = 0,85 P - 0,05 Als Ursache fur die reduzierte faecale Ausscheidung an Rohprotein und Rohfett ist eine Einschrankung der rnikrobiellen Synthesevorgange im Intestinum als Folge einer vermin- derten Energieversorgung der Mikroben durch fermentierbare Kohlenhydrate anzunehmen.

2. Die Auswertung nach der Methodik des vergleichenden Schlachtversuches ergab keine deutlichen Unterschiede im Rohprotein- und Rohfettgehalt der Tiere. Eine vielfach beobachtete Verfettung der Schlachtkorper bei fettreicher Futterung konnte weder durch die Ergebnisse der chemischen Analyse noch durch ausgewahlte auBere Schlachtkorper- merkmale bestatigt werden.

3. Die Erhohung der scheinbaren Rohfettverdaulichkeit bei steigenden Fettanteilen in der Ration fuhrt nicht zwangslaufig auch zu einer verbesserten Verweitung des verdaulichen Rohfettes.

r = 0,88

28 Gesellschafr f u r Ernahrungsphysiologie der Haustiere

Vorsitz: C. WENK - Zurich

27. M. CORTI, G. F. GREPPI und F. Rosr - Milano (Italy)

Daily Fluctuations of Plasma Free Amino Acid Levels and Feeding Patterns in Rabbits

Fluctuations in plasma amino acid levels during the 24-hours day have been reported for both man and experimental animals. The distribution of food intake during the day has been recog- nized as an important factor which may modify the diurnal pattern of plasma amino acid concentrations.

Diurnal variations in the concentrations of plasma amino acids have been studied in young adult rabbits (NZW) submitted to different feeding schedules. The animals were kept under controlled lighting conditions (0800 to 2000 hours cycle) and fed a commercial diet. 8 animals had access to feed only from 2000 to 0800 hours (treatment group A), 8 animals had access to feed only from 0800 to 2000 hours (treatment group B) while 8 control animals had free access to feed all the day round (group C). The blood samples (from the ear vein) were drawn at the following times: 0400, 0800, 1200, 1600, 2000 and 2400 hours. The interval between two samplings from the same animal was about 48 hr. Pooled samples from animals of each group were used for measurement of plasma amino acid concentrations. The analysis was performed by ion-excange chromatography with the aid of an automatic amino acid analyzer.

Plasma amino acid levels were higher between 2400 an 0400 hours and lower between 1600 and 2000 hours in group A. Peaking values were reached between 1200 and 200 hours and lower levels between 0400 and 0800 hours in group B. In the control group plasma amino acid levels were higher between 2000 and 2400 hours, the lowest levels were different for individual amino acids. Diurnal plasma amino acid fluctuations were smaller in animals which had always free access to feed. In these animals, infact, the values of amino acid concentrations were often intermediate between those of treatment groups. The largest diurnal oscillations occourred in methionine and threonine concentrations, histidine, glycine and tyrosine showed the littlest fluctuations (See table page 29).

28. S. WOLFFRAM und E. SCHARRER - Miinchen

Untersuchungen zur Adaptation des intestinalen Aminosaurentransports a n isolierten Biirstensaummembranvesikeln

Nach eigenen friiheren Untersuchungen wird der aktive transepitheliale Aminosaurentrans- port im Diinndarm durch die Verfutterung einer Diat mit hohem Proteingehalt stimuliert. Demnach scheint sich die intestinale Arninosaurenresorption an das Proteinangebot in der Nahrung anzupassen.

Ziel dieser Arbeit war es, bei Ratten den EinfluB einer Hochproteindiat (Gruppe HP, Proteingehalt 77%) im Vergleich zu einer kohlenhydratreichen Diat mit geringem Proteinanteil (Gruppe HK, Proteingehalt 11%) auf den Na+-abhangigen und Na+-unabhangigen Transport von L-Leucin durch die intestinale Burstensaummembran zu untersuchen, da dieser Transport- vorgang die Aminosaurenresorptionsgeschwindigkeit hauptsachlich determiniert. Die Versuche wurden mit aus dem Diinndarm isolierten Biirstensaummembranvesikeln (BSM- Vesikel) durchgefiihrt. Die Aufnahme von 3H-markiertem L-Leucin in die BSM-Vesikel wurde einerseits unter der Voraussetzung eines ins Vesikellurnen gerichteten Na+-Gradienten

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252

2007

19

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743

499

590 81

76

64

51

70

64

145

169

144

318

447

386

380

379

209

1333

16

10

1207

433

785

62 1

74

89

60

47

64

56

135

156

138

325

496

370

260

313

277

1773

13

15

1428

688

649

484 68

75

69

65

72

74

260

129

148

650

400

52 1

521

293

286

1837

13

47

1161

571

690

509 85

87

75

93

62

69

A

LYS

B C

A

Met

B C

A

H

is

B C

A

Thr

B C

A

Val

B C

A

Ile

B C

A L

eu

B C

375

124

189 29

15

19

142

101

n.d.

209 73

130

292

112

208

102 60

10

2

160 60

106

303

163

173 24

33

44

130

109

108

222

105

139

276

157

197

103 69

103

146 90

99

nmol

es/m

l pl

asm

a

218

230

218 40

32

44

94

123

113

156

201

n. d.

196

277

254 76

89

76

91

123

112

246

199

193 25

52

40

126

140

100 87

153 94

156

176

240 61

75

61

87

95

105

250

198

278 46

58

50

104

131

122

151

167

189

272

192

267 82

80

82

110

116

129

356

153

201 71

44

59

128

117

132

289

135

185

390

170

270

117 66

117

189 98

119

30 GesellscbaJ f i r Ernabrungspb~sio~ogie der Haustiere

(100 mmol . l-'), andererseits unter Na+-Konzentration im Versikellumen - Na+-Konzentra- tion im Inkubationsmediurn) gepriift. Zusatzlich wurde in einem der Experimente das Na+- Gleichgewicht durch ein K+-Gleichgewicht ersetzt. Folgende Befunde wurden erhoben: a. Der Aufnahmeverlauf von L-Leucin zeigte unter der Voraussetzung eines Na+-Gradienten

einen initialen ,,overshoot", der den durch den Na+-Gradienten energetisierten aktiven Transport von L-Leucin durch die BSM widerspiegelt. Der ,overshoot" war dabei bei Gruppe HP signifikant groBer als bei Gruppe HK.

b. Unter Na+-Gleichgewichtsbedingungen ergab sich bei Gruppe H P ebenfalls eine beschleu- nigte Aufnahme, ein ,,overshoot" trat jedoch nicht in Erscheinung. Auch nach der Substitu- tion von Na+ durch K+ (K+-Gleichgewicht) war bei Gruppe HP eine hohere initiale Aufnahme von L-Leucin in die BSM-Vesikel zu verzeichnen als bei Gruppe HK.

Diese Resultate belegen, dai3 die Verabreichung einer Hochproteindiat eine Stimulierung des Na+-abhangigen und Na+-unabhangigen Transports von L-Leucin durch die intestinale BSM zur Folge hat. Die Transportsysteme fur neutrale Arninosauren in der intestinalen BSM scheinen sich somit der Proteinzufuhr iiber die Nahrung anzupassen.

29. K. H. MENKE, J. KUHL, F. GRUBER und R. HOH - Stuttgart-Hohenheim

Proteinbewertung auf der Basis von Aminosaurefunktionen

Die bisher entwickelten Modelle zur Berechnung der Proteinqualitat aus der Aminosaurenana- lyse weisen erhebliche Mange1 auf, weil sie entweder nur unzureichend oder gar nicht an die im N-Bilanzversuch bestimmbare Proteinvenvertung angepaBt sind. Die Uberprufung einiger BewertungsmaBstabe in N-Bilanzversuchen mit Ratten und 49 verschiedenen Futtermitteln ergab, daB die komplizierten Modelle (EAA-Index, PEI, TAAV, EAAV, PV) dem einfachsten (CS, EPV) in der Korrelation und der Reststreuung sogar unterlegen sind ( s y = 12-17% gegen- uber 11% beim CS; KUHL, 1981). Eine deutliche Verbesserung kann erzielt werden, wenn an Stelle der linearen Beziehung im Chemical Score eine Funktion 2. Grades venvendet wird: AF- 2 Q- @;

Zur Priifung der Frage, ob auch die in der Limitierungsrangfolge nachgeordneten und die iiber- schiissigen Aminosauren (AS) einen EinfluB auf die Proteinvenvertung haben, wurden die Q- Werte der einzelnen AS mit einem Exponenten z gewichtet und aus den so ermittelten AF das Produkt der Aminosaurenfunktionen (PAF) berechnet:

AF - Aminosaurefunktion Q- Chemical Score

AS(j) im Futterprotein, g/16 gN (2 - Q?)' Q+ = AS(j) im Referenzprotein, g/16 gN

PAF, - 1 ' '

Durch systematische Variation der Exponenten z zwischen 0 und 1 konnte gezeigt werden, daB die uberschiissigen Aminosauren einen EinfluB auf die Proteinverwertung haben, der mit z = 0,2 beschrieben werden kann, wenn die erstlimitierende AS mit z = 1 und die zweitlimitie- rende rnit z - 0,6 eingestuft wird. Im weiteren Verlauf der Untersuchungen wurden die Koeffi- zienten b, und b, in den AF schrittweise der Regressionsanalyse untenvorfen und auf diese Weise spezifische Koeffizienten fur die einzelnen AS ermittelt:

PAF, = a I(b, jq + b, ,q); (Fur wachsende Ratten) j -

Tagungsbertchte 31

2,57 q-4- b,, -1,16 2,36 1,98 2,60 (0,53) (-1,03) 3.70 3,62

AS

bo J

bl I

Die im Rattenversuch ermittelte Biol. Wertigkeit (BW) stand rnit dem so berechneten PAF, in enger Beziehung (KOHL, 1981): BW - 0,05 + 99,s PAF,; r = 0,958; Sy.x - 6,26%; n - 49 In analoger Weise hat GRUBER (1981) aus 35 N-Bilanzversuchen rnit wachsenden Schweinen (14-25 kg W, n - 6) spezifische AF fur Lysin und Isoleucin abgeleitet. Da beim Schwein die Unterschiede in der Proteinqualitat bei niedrigeren Proteingehalten im Futter abgeschwacht werden (CORNELIUS, 198 l), wurden hier im Unterschied zu den Rattenversuchen nicht lo%, sondern 16-23% Rohprotein eingesetzt und der EinfluB des DP/ME-Verhaltnisses (g verd. Prot./MJ ME) in die Regression rnit der Proteinverwertung kN [= (RN + 0,23 WO,”)/IDN] einbezogen: kN 3 0,102 + 1,003 PAF2 - 0,0104 DP/ME; r - 0,98; sy - 4,6%; n - 3 5

PAF, - a $boJ + b l J + b2, q’); (fur wachsende Ferkel) J “

LYS Ile Trp M e + C y Thr Leu Val His T y + P h

0,287 -0,05 0 0 0 0 0 0 0 0,907 2,lO 2 2 2 2 2 2 2

-0,222 -1,023 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

In die weiteren Berechnungen wurden auch N-Bilanzversuche mit Schweinen im Gewichts- abschnitt 35-1 10 kg einbezogen. Zugleich haben wir die iterative Regressionsanalyse zur Ermittlung der Koeffizienten in den AF durch ein Verfahren ersetzt, bei dem ausschliei3lich die Werte fur den Achsenabschnitt (b,) und die Zusammensetzung des Referenzproteins (und damit Q systematisch variiert werden:

PAF, - a [boj + (1 - boj) (24; - Q3]; (fur Mastschweine)

Mit dieser Formel werden die Koeffizienten bl j und b , jeweils so eingestellt, daB die AF durch den Punkt 111 fuhren. Der EinfluB des Korpergewichts (W) auf die Proteinverwertung wird zusammen rnit dem DP/ME-Verhaltnis in der Regressionsgleichung beriicksichtigt, die nach jeder Neueinstellung des Referenzproteins und des Achsenabschnitts neu berechnet wird. Die beste Anpassung an die gemessene und auf ein Futterungsniveau von 1.2 MJ ME/kg W0.75 korrigierte Proteinverwertung (kNI.2M; MENKE, 1983; SCHNEIDER et al., 1983) wurde mit den in Tab. 1 aufgefuhrten Koeffizienten (Ref. Prot., boj, z) erzielt:

(f 0.0097) In W; r - 0.96; F = 500; sy.x = 5.19%; n - 64 Durch systematische Variation der Exponenten 7 konnte festgestellt werden, dai3 ein

Uberschui3 an Threonin, Histidin, Tyrosin und Phenylalanin starker negativ wirkt als ein Uberschui3 an Isoleucin oder Valin. Unter den AS, die nicht im Uberschd aber an zweiter Stelle in der Limitierungsrangfolge stehen, scheint Tryptophan (z - 0.44) wirksamer zu sein als Lysin (z - 0.27) in dieser Position. Weitere Versuche mussen die Lucken in diesem Model1 fullen.

, - I

k ~ 1 . 2 ~ - 1.07 ( f 0.024) + 1.257 ( f 0.043) PAF, - 0.0137 ( f 0.0027) DP/ME - 0.278

32

PAF,-Berechnung mit Ref. Prot. z b , g/16 g N

Gesellschafi fur Ernahrungsphysiologie der Haustiere

Tabelle 1

Verglcich mit anderen AS-Mustern ARC-BedarP AF, Muskei (Schwein)'

g/16g N x 100 g/16 g N

Einstellung des Referenzproteins (Ref. Prot.), der Exponenten (z) und der Achsenabschnitte (b",) bei der Berechnung des PAF,. Vergleich mit anderen AS-Mustern und daraus berechneten AF,-Werten.'

AF, x 100

96( 100) ( 100)

(99) 95(99)

(93) (97) (96) (93)

Aus der Gleichung zur Berechnung der Proteinverwertung (kN, ,2M) kann entnornmen werden, daB der Anstieg im Proteingehalt der Ration um 1 g verdauliches Protein je MJ ME die Verwertung urn 1.34% senkt. Ebenso fallt die Proteinverwertung rnit dern Gewicht (Alter) der Tiere, und zwar urn ca 8%-Einheiten je 10 kg Gewichtsanstieg irn Bereich von 30-40 kg, aber nur um 4%-Einheiten im Gewichtsabschnitt 65-76 kg. Der Geltungsbereich der Forrnel zur Berechnung der Proteinvenvertung kann rnit 14-100 kg Gewicht, 0.8-1.4 MJ ME/kg WO.'" Energieaufnahme, 7-13 g verdauliches Protein je MJ ME, 2-10 g Lysin, 0.6-1.3 g Tryptophan, 7-20 g Leucin, 4-7 g Valin, 3.2-4.6 g Methionin + Cystin, 3.2-3.9 g Threonin, 2.1-4.8 g Isoleucin, 8.2-11.2 g Tyrosin + Phenylalanin je 16 g N angegeben werden.

30. R. FENSTER, K. JAGER und E. PFEFFER - Bonn

N-Umsetzungen in Milchziegen bei NPN- und Fischmehlzulage

Wahrend eines 12-wochigen Versuches erhielten 2 erstlaktierende Ziegen eine tagliche Grund- ration aus 800 g Heu, 700 g Zuckerrubenschnitzel, 200 g Tapioka und 100 g Zucker. In den ersten 6 Wochen erhielt die eine Ziege zusatzlich 100 g Fischmehl, die andere eine dem Fischmehl aquivalente Menge NPN und 85 g Zucker. In der 2. Versuchshalfte wurden nur die Zulagen zwischen den Ziegen getauscht. Jeweils nach 4 Wochen wurde als einmalige Dosis '5N-Ammoniurnchlorid in den Pansen verabreicht. Die Ausscheidungen wurden 7 Tage quan- titativ gesarnmelt. AnschlieBend wurde "N-Harnstoff intravenos verabreicht. In den ersten 12 Stunden nach der Dosierung wurde der Harn jeder Miktion gesondert gesammelt. Die quantitative Erfassung aller Ausscheidungen erstreckte sich nach der 2. Dosierung uber 4 Tage.

Aus den N- und I5N-Bilanzen der ersten Sarnrnelperiode wurden Synthese und Abbau von Korperprotein errechnet. Aus dem Verlauf der "N-Anreicherung irn Harnstoff nach der i. v.- Dosierung wurden PoolgroBe und Syntheserate fur den Korperharnstoff berechnet. Die Diffe- renz zwischen Harnstoffsynthese und Harnstoffausscheidung ergibt den RuckfluB in den Verdauungstrakt.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusarnmengefal3t.

Tagungsberichtc 33

N-Aufnahme N irn Kot N im Harn N irn Milchprotein N im Milch-NPN N-Retention N-Einbau in Korperprotein N-Mobilisierung aus Korperprotein Harnstoff-S ynthese Harnstoff-Ruckflull Zuni GIT Harnstoff-Ausscheidung irn Harn Harnstoff-Ausscheidung in der Milch

Fluffgrollen fur N bei laktierenden Ziegen

(alle Angaben in g N x kg-"' x d-I)

I N-Zulaee Fischmehl NPN I G 1 G

1,91 1,46 1,68 1,53

2,04 2,14 0,58 0,6 1 0,67 0,96 0,s 1 0,29 0,07 0,04 0,2 1 0,24 0,80 0,33 0,59 0,09 1,32 1,45 0,71 0,93 0,58 0,50 0.03 0,02

2,11 2,07 0,59 0,69 0,82 0,94 0,46 0,30 0,06 0,03 0,18 0,11 0,96 0,53 0,77 0,42 1,39 1,61 0,62 0,97 0,75 0,63 0,02 0,o 1

31. E. B R ~ G G E M A N , E. NIESS und E. PFEFFER - Bonn

Zur Beeinflussung des Einbaus von Futter-N in Korpersubstanz bei wachsenden Ratten

6 Gruppen von je 8 Ratten einer anfanglichen Lebendmasse von 75 g erhielten Futtermi- schungen mit Casein als Proteintrager. Variiert wurden Protein-Versorgung (niedrig - hoch) und TS-Zuteilung (34 g . kg-3/4 d-' oder 45 g . kg-"'

Die Proteingehalte der Diaten wurden so eingestellt, dai3 die Erhohung der TS-Zuteilung entweder bei gleicher Proteinversorgung der Ratten oder bei gleichern Proteingehalt der Diat erfolgte.

Nach einwochiger Vorperiode wurden iiber 17 Tage Kot und Harn getrennt gesammelt. In dieser Periode wurde an einem Tag das Futter durch entsprechende Mischungen ersetzt, die "N-markiertes Casein als Proteintrager enthielten.

Zur Bilanz-Ermittlung wurden die Ausscheidungen f i r lsN' von 3 Tagen und fur N von 14 Tagen herangezogen.

Unter der Annahme, dai3 ein gleichmai3ig mit IsN markiertes Casein verabreicht wurde, 1aRt sich der Einbau von Futter-N in Korpersubstanz wie folgt errechnen: Einbau von Futter-N

d-I).

15N-Bilanz (pg . d-I) in Korpersubstanz - N-Aufnahme x (mg . d-I) (mg . d-I) '"N-Aufnahme (pg . d-I)

Die Ergebnisse werden in der Tabelle aufgefuhrt. Steigerung nur der Energie-Versorgung bewirkte nur vermehrten Einbau von Futter-N. Steigerung nur der Protein-Zufuhr bewirkte vermehrten Einbau von Futter-N und gleichzeitig vermehrten Verlust von Korper-N.

34 Gesellscbaj fur Emabr~ngsphy siologie der Haustiere

Tabelle

Wachstumsparameter sowie Ergebnisse der N- und I5N-Bilanzen

(Mittelwerte von jeweils 8 Einzeltieren)

.. Futterzuteilung I (g TS x kg-u,7s x Tag-’) Rohproteinverrorgung (g RP x kg-”7s x Tag-’) Rohproteingehalt (% der TS)

1 . Gewichtszunahme (g/Tag) 2. Futter-TS : Zunahme (g/g) 3. N-Aufnahme (mg/Tag) 4. N-Bilanz (mg/Tag) 5. N-Bilanz (% der N-Aufnahme) 6. “N-Bilanz (Oh der “N-Aufnahme) 7. Einbau von Futter-N in Korper-

substanz (mg/Tag), (3) x go 8. Verlust von Korpersubstanz-N

’ Mittelwerte von 7 Einzeltieren (mg/Tag), ( 7 H 4 )

0,90 1,14 7,OO 5,52

136 294 49 87 36,O 29,6 55,8 46,4

76 136

27 49

3 , l l 2,87

163 108 66,3 81,O

132

24

3,52 2,70

343 143 41,7 54,6

187

44

3,26 2,78

210 1 1 1 52,9 67,8

142

31

3,46 2,70

447 152 34,O 44,6

199

47

Vorsitz: E. PFEFFER - Bonn

32. H. SCHAFFT, K. ROHR und P. LEBZIEN - Braunschweig

Untersuchungen iiber den intraruminalen Abbau von Hew und Getreideprotein

Bei der Diskussion iiber die faktorielle Bedarfsermittlung beim Wiederkauer kommt der Quan- tifizierung des intraruminalen Proteinab‘baues einzelner Futtermittel eine entscheidende Bedeutung zu. Wir fiihrten deshalb an laktierenden Kuhen, die mit einer Pansenfistel und einer T-Kaniile im proximalen Duodenum ausgestattet waren, Untersuchungen zu der Frage durch, in welchem Umfang Heuprotein in den Vormagen abgebaut wird, ob eine Kraftfutter- zulage den intraruminalen Proteinabbau von Heu beeinflufit und zu welchen Anteilen die Getreideproteine von Weizen bzw. Mais in den Vormagen abgebaut werden.

Im ersten Teil der Untersuchungen wurden zwei Heupartien unterschiedlicher Qualitat (Heu A: 13.6% XP, 32.0% XF i.d. TM, Heu B: 9.5% XP, 38.1% XF i.d. TM) sowohl allein als auch in Kombination mit einem halbsynthetischen, proteinfreien Kraftfutter an insgesamt 10 Kuhe verfuttert. Die Aufnahme an Heu-TM betrug im Mittel 8.70 kg (7.69 bis 10.37 kg) pro Kuh und Tag, die Aufnahme an Kraftfutter-TM 4.12 kg (2.68 bis 5.41 kg) pro Kuh und Tag. Um den Stickstoffbedarf der Mikroben im Pansen zu decken, wurde als Stickstoffausgleich Harnstoff kontinuierlich per fistulam infundiert, so daB die Gesamt-N-Zufuhr im Mittel 21.4 g N/kg Futter-TM (2 13,4% XP i.d.TM) entsprach. Der ChymusfluB am proximalen Duodenum wurde mit Hilfe von Cr,03 (verbacken mit Weizenmehl, 4 Teilgaben im Abstand von je 6 Std.) ermittelt. Als Marker fur das Mikrobenprotein diente ‘‘N. Die Menge an in den Vormagen abgebautem Futterprotein wurde durch Differenzbildung ermittelt:

Tagungsberichte 35

H e u A Heu B (n - 2) (n - 3)

Abgebauter Futterwotein-N

- Futterprotein-N - [Nichtammoniak-N - (Mikroben-N + endog. Protein-N)], wobei endogener Protein-N = 3.6 g/kg Chymus TM

G 12% am NAN des Duodenalchymus

Angaben uber die Stickstoffaufnahme, die in das Duodenum gelangenden Mengen an Nichtammoniak-N und Mikroben-N, sowie die ermittelten Mengen an intraruminal abge- bautem Futterprotein finden sich in Tab. 1.

H c u A + KF' H e u B -k KF (n - 2) (n - 3)

Tabellc I

Angaben uber die Stickstoffaufnahme, die Mengen an Nichtammoniak-N (NAN) und Mikroben-N (MN) im Duodenalchymus sowie uber den intraruminal abgebauten Futter-N (RDN)

N-Aufna hme

NAN am Duodenum

(g/MJ ME/Tag) MN am Duodenum

aus Heu (g/Tag)

(g/Tag)

(% d. NAN) (g/kg VOS')

RDN W a g ) % des N aus Heu

214.0 134.1

231.2 181.0 2.42 f 0.04

74.1 f 1 . 1 26.6 f 0.5

178.3 1 1 1 . 1 83.0 f 1.1

203.3 114.2

343.5 193.9 2.12 f 0.20

78.5 f 1.3 25.7 k 2 . 7

165.2 96.3 83.0 f 2 . 8

' Kraftfutter verdaute organische Substanz

Das AusmaR des intraruminalen Abbaus von Heuprotein wurde durch eine Energiezulage in Form des halbsynthetischen, proteinfreien Kraftfutters nicht verandert und betrug im Mittel 83.0 f 2.0%.

Im zweiten Teil der Untersuchungen wurde bei jeweils 2 Kuhen die halbsynthetische Kraft- futterzulage durch Weizen- bzw. Maisschrot ersetzt. Unter der Annahme, dai3 das Futterpro- tein aus Heu zu 83% in den Vormagen abgebaut wurde, errechnete sich fur Weizenprotein folgender Abbau (YO des aufgenommenen Futter-N):

Weizen 93.2 (92.7 u. 93.7) Mais 51.6 (51.9 u. 51.3)

Die Untersuchungen werden unter Einbeziehung proteinreicher Kraftfutterkomponenten fortgesetzt.

36 Gesellschaji fur Ernabrungspbysiologie der Haustiere

33. H. A. GREIFE', J. A. ROOKE und D. G. ARMSTRONG - Gottingen/Newcastle upon Tyne (GroBbritannien)

Zur Eignung von D-Aminosauren als Marker des Mikrobenproteins bei Wiederkauern

Das Vorkornrnen von D-Arninosauren irn Mureinstutzskelett der Bakterienzellwand ist seit langern bekannt. Analytisch nachgewiesen wurden die D-Forrnen von Alanin und Glutarnin- saure sowie in geringerern AusrnaBe D-Asparaginsaure.

Eine geeignete Methode zur gaschrornatographischen Trennung der D- von den L-Enantio- rneren wurde irn ,,Department of Agricultural Biochemistry and Nutrition" in Newcastle upon Tyne entwickelt (MCMILLAN 1982). Die bei der HC1-Hydrolyse unverrneidliche Racernisierung von Arninosauren rnachte die Anwendung von Korrekturfaktoren notwendig. Zu diesern Zweck wurden vier Standardproteine rnit ausschlieBlichern Gehalt an L-Arninosauren dern Verfahren unterworfen und der Anteil an D-Arninosauren analysiert.

In dern Verfahren werden hydrolysierte Proben (6 N HCI, 11O"C, 24 h) rnittels Ionenaus- tauscherchrornatographie von interferierenden Substanzen gereinigt (Dowex-50 W x 8, H+- Form) und die Arninosauren in die fluchtige Derivatforrn der N(0,S)-Pentafluoropropion- saure-Arninosauren-Isopropylester iiberfuhrt. Die Trennung schlieglich erfolgt rnit Hilfe einer Glaskapillarsaule rnit optisch aktiver stationarer Phase (Chirasil-Val) bei einern Ternperatur- programrn von 90°C bis 190°C.

In verschiedenen in der Wiederkauerernahrung bedeutenden Futterrnitteln - Weidegras, Grassilage, Gerste, Sojaextraktionsschrot - verblieb nach der Korrektur ein echter Gehalt an D-Arninosauren - D-Alanin, D-Glutarninsaure sowie Spuren von D-Asparaginsaure - nur in der Silage. Bei Einsatz fermentierter Futterrnittel sind D-Aminosauren also wahrscheinlich nur rnit Vorbehalt als Marker des aus den Vorrnagen abfliegenden Bakterienproteins geeignet.

Unter diesern Aspekt sind auch die Ergebnisse eines Stoffwechselversuchs an vier Jersey- Farsen - ausgeriistet rnit Pansenfistel und Urnleitungskaniile am Duodenum - zu betrachten. Die Tiere erhielten auf Trockenrnassebasis 40% Grassilage, 50% gequetschte Gerste und 10% Sojaextraktionsschrot. Die Rationen wurden bei unterschiedlicher Energieversorgung (ca. 1,15

Tabelle

Gehalte der L- und D-Formen von Alanin und Glutaminsaure in einer Grassilage sowie in Pansenbakterien und Duodenalproben von Farsen, deren Diat die Grassilage enthielt

Aus dern

chyrnus isoliertes Duodenal- Duodenalchyrnus

Mikrobenprotein

Aus Panscnsaft isolierte

Baktcrien

Gras- silage

Gesamt-N (g/kg TM) AIanin L-Ala (g/lOO g Gesamt-AS) D-Ala (g/lOO g Gesamt-AS) D-Ala (% Gesamt-Ala) Glutaminsaure L-GIu (g/lOO g Gesamt-AS) D-Glu (g/lOO g Gesamt-AS) D-GIu (YO Gesamt-Glu)

21,2 78,O f 6,7 47,3 f 2,6 67,80 f 2,4

8.3 1 7,02 f 0,25 6,52 f 0,3 1 6,92 f 0,28 0,53 0,38 f 0,08 0,24 f 0,05 0,27 f 0,03 6 8 5,30f 1,0 3,6 f 0,6 3,8 f 0,4

12,56 12,47 f 0,44 14,47 f 0,72 13.93 f 0,50 0,50 f 0,09 0,70 f 0,lO 0,13 0,50 f 0,08

1,o 4,O f 0,9 3,3 f 0,6 4,8 f 0,7

' Gefordert durch ein Forschungsstipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Tagungsbericbtc 37

und 2,3 x Erhaltungsbedarf an jedes Tier verabreicht. Bei jedem Fiitterungslevel wurde entweder HCHO-behandeltes oder -unbehandeltes Sojaextraktionsschrot eingesetzt (4 x 4 Lateinisches Quadrat).

Die Gehalte der D- und L-Formen von Alanin und Glutaminsaure in Pansenbakterien, Duodenalchymus und aus dem Chymus isoliertem Mikrobenprotein sind in der Tabelle ange- geben (Mittelwerte von je 16 Analysen). Aus dem Pansensaft isolierte Protozoen enthielten nur selten Spuren von D-Aminosauren. Die Eignung der D-Aminosauren als Marker des mikrobiellen Proteins wird im Vergleich zur 35S-Methode diskutiert.

34. H. MARTENS und G. GABEL - Hannover

Untersuchungen iiber die Orotsaureausscheidung bei Schafen in Abhangigkeit von der Stickstoffaufhahme '

Seit vielen Jahren ist bekannt, daB die Fruchtbarkeitsstorungen bei Hochleistungskuhen vermehrt im ersten Drittel der Laktation auftreten. Im Zusammenhang rnit dieser Fertilitatssto- rung wird u. a. der zur Bedarfsdeckung notwendige, hohe Rohproteingehalt des Futters disku- tiert, der als Folge der Proteolyse im Pansen zu einer Leberbelastung rnit Ammoniak fuhren soll. Diese Diskussion iiber die mogliche Ammoniakbelastung der Leber erscheint unbefriedi- gend, weil in diesem Zusammenhang keine quantitativen Angaben iiber die taglich zu entgif- tende Ammoniakmenge bei Hochleistungskuhen genannt wurden und weil ein fur die Ammo- niakbelastung der Leber spezzj5scber Parameter bisher bei Wiederkauern nicht bekannt war.

Beziiglich der Quantitat der taglich zu entgiftenden Ammoniakmenge laBt sich aus Litera- turangaben (ungefihr) ableiten, daS pro Tag etwa 50-60% der Stickstoffaufnahme durch den Harnstoffzyklus laufen, also in Form von Ammoniak vorgelegen haben mussen. Das bedeutet fur eine Hochleistungskuh im ersten Drittel der Laktation die Entgiftung von 200-300 g Ammoniakstickstoff pro Tag.

Die bisher zur Beurteilung der Ammoniakbelastung der Leber venvendeten Parameter (z. B. Leberenzyme, Bilirubin und Harnstoff im Blutplasma) sind nicht spezifisch.

Als spezifischer Parameter fur die Ammoniakbelastung der Leber wird bei monogastrischen Tieren die Orotsaureausscheidung im Harn angesehen. In Abhangigkeit von dem AusmaB der Ammoniakbelastung steigt die Orotsaureausscheidung an. Dieser fur monogastrische Tiere (einschlieBlich Mensch) als gesichert anzusehende Zusammenhang zwischen Ammoniakbela- stung und Orotsaureausscheidung ist bisher bei Wiederkauern nicht untersucht worden.

In Modellversuchen ist mit drei Schafen dieser Frage nachgegangen worden, wobei eine Am- moniakbelastung durch erhohte Sojaproteingaben bzw. durch eine intraruminale Harnstoff- fusion herbeigefuhrt wurde. Die Untersuchungen haben zu folgenden Ergebnissen gefuhrt.

Eine Erhohung der Rohproteinaufnahme rnit Sojaschrot bei jungen, wachsenden Schafen fiihrte zu keinen Auswirkungen auf die Orotsaureausscheidung. Sowohl in den Kontrollversu- chen als auch bei erhohter Rohproteinaufahme lieB sich im Urin keine Orotsaure nachweisen.

Eine Wiederholung dieser Versuche mit envachsenen Schafen (1 1/2 Jahre alt) fuhrte mit steigenden Rohproteinaufnahmen zu einem Anstieg der Orotsaureausscheidung im Ham.

Eine Erhohung der Rohproteinaufnahme durch eine intraruminale Harnstoffinfusion verursachte eine Erhohung der Orotsaureausscheidung urn 50-100%.

I Gefordert mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft Ma 69916-1

38 Gesellschafi fur Ernahrungsphysiologie dcr Haustiere

35. H. A. GREIFE und S. MOLNAR - Gottingen

Vergleichende '4C-Tracerstudien zum Nukleinsaurenstoffwechsel von Jungratten, Kiiken und Ferkeln'

Die Purinnukleotide AMP und GMP wurden als (8-I4C), die Pyrimidinnukleoside Uridin und Cytidin als (2-14C)-Tracer mittels Schlundkaniile direkt in den Magen von Jungratten und Ferkeln bzw. in den Kropf von Kuken verabreicht. Nach einem Versuchszeitraum von 24 Stunden wurde die Verteilung der 14C-Aktivitat auf die moglichen Ausscheidungswege Atem- luft, Harn und Kot (Exkremente bei Kuken) sowie die 14C-Retention im Tierkorper erfal3t. Bei Ratten und Ferkeln wurde der nicht absorbierte Radiokohlenstoff im Intestinaltrakt getrennt analysiert; beim Ferkel erfolgte eine Korperfraktionierung in Intestinalgewebe und einzelne innere Organe. Der Verlauf der 14C0,-Veratmung wurde mit Hilfe eines MethandurchfluBzah- lers kontinuierlich gemessen.

Die L4C-Ausscheidung iiber den Kot war beim Ferkel 24 Stunden nach der Tracerapplikation unbedeutend, nach 7 Tagen betrug sie 12% der I4C-Dosis aus I4C-AMP bzw. 7% aus I4C- Uridin. Der an Ratten verabreichte Radiokohlenstoff erschien innerhalb von 24 Stunden zu 1% bis 6% im Kot.

Die (8-14C)-Purintracer AMP und GMP wurden von der Ratte und dem Kiiken fast voll- standig katabolisiert, die ''C-Aktivitat zu etwa 90% mit dem Harn bzw. 80% mit den Exkre- menten ausgeschieden. Vom Ferkel wurden dagegen im Mittel nur 25% der iiber AMP und 43% der uber GMP applizierten Aktivitat renal exkretiert; zusammen mit dem nicht absorbierten ''C im Darminhalt ergaben sich aber Werte von 54% bzw. 62% fur die ''C-Ausscheidung. Der uber (2-14C)-Uridin verabreichte Radiokohlenstoff erschien zu Anteilen von meist unter 10% im Harn bzw. den Exkrementen, aus (2-I4C)-Cytidin wurden dagegen bis zu 30% renal ausge- schieden.

Der Hauptabbauweg der Pyrimidine im Intermediarstoffwechsel - Ringbruch unter Freiset- zung von CO, aus der 2-C-Posititon - wurde durch eine hohe ''C0,-Veratmung (z.B. aus 2- 14C-Uridin 90% der ''C-Dosis von der Ratte, 4oo/o vom Kiiken und 50% vom Ferkel) charakteri- siert. Die 14C0,-Verlaufskurven verdeutlichten im Tierartenvergleich Gemeinsamkeit im Pyri- midinkatabolismus. Das aus der 8-C-Position der Purine freigesetzte "CO, ist ein MaBstab fur den vollstandigen mikrobiellen Purinabbau. Beim Ferkel wurden Werte von iiber 10% der I4C- Dosis erreicht.

Die im Tierkorper retinierte I4C-Aktivitat gibt einen Hinweis auf die Verwendung der Derivate bei der Synthese von korpereigenen Nukleinsauren, weil die radioaktiven Abbaupro- dukte effektiv renal exkretiert oder veratmet (I4CO,) werden. Die Purinretention war bei der Ratte und dem Kuken unbedeutend, wahrend im Ferkelkorper etwa 15% des iiber GMP und 35% des iiber AMP applizierten I4C verblieben, bei einem Einzeltier sogar nach sieben Tagen noch 39% des AMP-Tracers.

(2-I4C)-Uridin markierte den Korper der Ratten und Ferkel nur gering; bis zu 20% des I4C aus (2-14C)-Cytidin wurden aber retiniert. Zu 30% bis uber 40% verblieb der Radiokohlenstoff aus den Pyrimidinnukleosiden dagegen im Kukenkorper. In Relation zu ihren Anteilen an der Gesamtkorpermasse waren beim Ferkel das Intestinalgewebe und die meisten inneren Organe starker markiert als der Restkorper.

Als Versuchsergebnisse sind herauszustellen:

' Mit Unterstutzung der Deutschen Forschungsgerneinschaft

Tagungsberichte

36. W. TIEMEYER, M. STANGASSINGER und D. GIESECKE - Miinchen

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Renale Ausscheidung von Purinmetaboliten bei Schafen in Abhangigkeit von der Nucleinsaurenaufnahme und der Energieversorgung

Das Endprodukt des Purinstoffwechsels beim Wiederkauer ist Allantoin. Versuche an Schafen haben gezeigt, daB es eine positive Korrelation zwischen der Allantionausscheidung im Harn und der Nucleinsaurekonzentration im Pansen gibt. Daraus wurde gefolgert, daB die Allan- toinmenge im Harn ein Mag fur die mikrobielle Proteinsynthese im Pansen sein konnte. Das ist aber nur moglich, wenn der Anteil des Allantoins aus endogenen Quellen durch aui3ere Einfliisse nicht stark beeinflufit wird.

An intragastral ernahrten Schafen sollte die Beziehung der RNA-Aufnahme iiber den Labmagen und der Purinausscheidung im Harn sowie der EinfluB der Energieversorgung auf die endogene Purinausscheidung untersucht werden. Das Arbeiten mit intragastral ernahrten Schafen bringt den Vorteil, daB man einmal den EinfluB der mikrobiellen Nucleinsauren des Pansens ausschliel3en zum anderen die Menge der infundierten Nahrstoffe mit bekannter Zusammensetzung genau regulieren kann.

Im ersten Versuch wurde zwei Schafen steigende Mengen einer Hefe-RNA (4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 35 und 40 g ) mit bekannter Basenzusammensetzung (Puringehalt 1,0 mmol/g RNA) in den Labmagen infundiert und alle Purinmetabolite in 24 h-Harn mit Hilfe der Hochdruck- Flussigkeits-Chromatographie (HPLC) bestimmt. Zwischen Purinaufnahme (mmol) und Purin- ausscheidung im Harn (mmo1/24 h) bzw. der Ausscheidung der einzelnen Purinmetabolite (Allantoin, Hypoxanthin und Guanin) bestehen enge, lineare Beziehungen (Tab. 1).

3,80 mmol Purine/24 h sind endogenen Ursprungs. Je mmol Purinaufnahme als Hefe-RNA steigt die renale Purinausscheidung um 0,52 rnmo1/24 h. Das lai3t auf eine metabolische Verfiigbarkeit von Purinen aus Hefe-RNA von 52% schliegen.

Tabelle 1

Regressionsgleichungen der Beziehungen zwischen Purinaufnahrne und der Ausscheidung von Purinrnetaboliten irn Harn

Purine Regressionsglcichung Korrelation

Gesamtpurin Allantoin Hypoxanthin Guanin

y - 0,524 x + 3,80 y - 0,478 x + 3,30 y - 0,048 x + 0,56 y - 0,004 x + 0,lO

r - 0,971 r - 0,977 r - 0,819 r - 0,878

Im zweiten Versuch wurde durch Anderung der Infusionsgeschwindigkeit der Fettsauren- und Caseinlosung bzw. durch Zulage von Glucose die Energieversorgung der Schafe variiert (1891, 3616, 5514, 7475 P Erhaltungsbedarf und 14950 kJ/24 h). Auch zwischen Energiever- sorgung (kJ/24 h) und endogener Purinausscheidung (mmo1/24 h) besteht im MeBbereich eine enge, linerare Beziehung (y - -0,0002 x f 4,855, r - 0,992). Bei einer Steigerung der Energie- versorgung der Schafe um 1000 kJ/24 h erniedrigt sich die endogene Purinausscheidung jedoch nur um 0,2 mmo1/24 h.

Die Versuche haben gezeigt, daB die Konzentrationen der einzelnen Purinmetaboliten im Harn der Tiere sehr unterschiedlich sein konnen (bis zu 20% beim Allantoin), die Gesamt- purinausscheidung aber gut ubereinstirnmt ( f 4O 4 . Daraus kann geschlossen werden, daB nicht

40 K. Dabrowski, R. Bardega and R. Przedwojski

Allantoin sondern die Summe aller Purinmetabolite (Allantoin, Hypoxanthin und Guanin) ein Mag fur die mikrobielle Purinsynthese im Pansen sein kann, wobei auf die Ernahrung der Tiere zu achten ist, um Schwankungen in der endogenen Purinausscheidung moglichst gering zu halten.

Anschrqt der Gesellscbaj: Dr. H. H. FREESE, Zimrnerweg 14-16, D-6000 Frankfurtla. M. 1

Institute of Ichtbyobiology and Fisheries, Institute of Soil Science, Academy of Agriculiure and Technology, Olsztyn-Kortowo, Poland

Dry diet formulation study with common carp (Cyprinus carpio L.) larvae

By K. DABROWSKI, R. BARDEGA and R. PRZEDWOJSKI

Receipt of Ms. 30. 11. 1982

Introduction

The providing of suitable, dry diet for newly hatched, warm-water fish larvae is of decisive importance in aquaculture. It was proved that larvae of certain cyprinid species can be success- fully reared, in terms of high survival and satisfactory growth, using artificical diets (KAINZ and GOLLMANN 1980; 1981). It appeares that in comparison to grass carp, silver carp and bighead - common carp was the most “difficult” species. Several authors attempted to rear cyprinid larvae on the combination of dry diet and live foods (KAHAN et al. 1980; KOURIL et al. 1981). Dry feed in connection with live nematodes offered to common carp and silver carp larvae improved fish growth in comparison to group fed on live nematodes alone. O n the other hand common carp larvae fed on the combination of live zooplankton and C 10 Ewos diet have shown much worse growth than fish fed on zooplankton alone. There was also indi- cated that fish fed on zooplankton bigger than 520 pm performed much better than fish supplied with smaller organisms (300 pm), although there was n o significant difference between these groups in survival rate (KOURIL et al. 1981). BRYANT and MATTY (1981) confirmed an earlier results that carp larvae can grow on artificial diet when they are bigger than 15 mg individual wet weight.

The purpose of the present research was to determine the effect of dry diet formulations slightly modified in comparison to the latest study (DABROWSKI 1982) on growth and survival of common carp larvae. It was also attempted to eliminate the heavy curvature of fish body when fed on dry diet, the cause of which was not disclosed in the previous work.

Materials and methods

The experiment was carried out in plastic circular tanks. Three tanks served as replicates for one experimental diet. Details of the experimental procedure and technical data were essential- ly the same as described earlier (DABROWSKI 1982). Beside groups fed on live zooplankton,

U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: 2. Tierphysiol., Tierernahrg. u. Futterrnittelkde. 50 (1983), 40-52 0 1983 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0044-3565 / Intercode: Z’ITFAA

0044-3565/83/5001-0040 $ 02.50/0