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AUS dem Institut fur Tierernahrung der Justus-Liel.ig-Universiiat Direktor: Prof, Dr. H. Brune Untersuchungen zur Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstoff e von Spinat an Saugferkeln Von E. NIEMANN, 0. P. WALZ und H. BRUNE Eingang des Ms. 2 4 . 9 . 1974 In der Sauglings- und Kleinkinderernahrung wird Spinat (Spinacea oleracea L.) wegen seines hohen Gehaltes an wertvollem Protein, Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen sehr geschatzt. Neben diesen wertvollen Inhaltsstoffen weist Spinat aber auch einen erheblichen Anteil unerwiinschter Noxen auf, die die ernahrungs- physiologische Qualitat negativ beeinflussen. In fruheren Versuchen (3, 4, 5) haben wir bereits nachgewiesen, daB Spinat rnit hohem Nitratgehalt Letalitat und Zyanose hervorrufl, wahrend gleich hohe oder hohere reine Nitratgaben zu einer Milchdiat auf die Ratte aber nicht toxisch wirken. Auch KN0,-Gaben entsprechend den im Spinat zu erwartenden NO,-Konzentra- tionen nach hoher N-Dungung erwiesen sich beim Saugferkel als nicht shadlich nitrit- bildend. Dagegen waren die N-Verwertung aus Spinat in Kombination mit einer Milhdiat und die Eisenausnutzung aus Spinat gegeniiber einer reinen Milchdiat rnit zugesetztem Eisen-Fumarat deutlich verringert. Wir augerten bereits die Vermutung (l), daB im Spinat auBer der Noxe Nitrat noch andere Faktoren vorhanden sein miissen, die die Vertraglichkeit des Spinats mindern. In Fortfuhrung der berichteten Arbeiten haben wir in Stoffwechselversuchen rnit Saugferkeln - an denen sich die Ernahrungsformen des Kleinkindes besonders gut studieren lassen - Wechselwirkungen von mehreren Spinat-Inhaltsstoff en untersucht. Insbesondere wurden dabei Fragen des Einflusses von Nitrat-N auf die biologische Wertigkeit des Spinats im Vergleich zu einer Magermilhdiat und der Carotinaus- nutzung aus Spinat unter Beriicksichtigung des Einflusses von Nitrat, Oxalsaure und Spurenelementen geprufl. Im Gegensatz zu fruheren Versuchen (4, 5) wurden bei der Rationsgestaltung uberhohte Nitratdosierungen vermieden. I. Versuchsmethodik Die Stoffwechselversuche wurden rnit 6 Tage alten Saugferkeln aus institutseigener Zucht in Anlehnung an die bereits beschriebene Methodik (4, 5) durchgefiihrt. Die Versuchsdauer erstreckte sich auf eine Vorperiode von 3 Tagen und eine Hauptperiode von 3 ma1 5 Tagen. Als Testfutter stand handelsublicher Frischspinat (tiefgefroren) 2. Tierphysiol., Tiererniihrg. u. Futtermirtelkde. 35 (1975). 19-27 @ 1975 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0044-3565 1 ASTM-Coden: ZTTFAA

Untersuchungen zur Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstoffe von Spinat an Saugferkeln

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Page 1: Untersuchungen zur Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstoffe von Spinat an Saugferkeln

AUS dem Insti tut f u r Tierernahrung der Justus-Liel.ig-Universiiat Direktor: Prof, D r . H . Brune

Untersuchungen zur Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstoff e von Spinat an Saugferkeln

Von E. NIEMANN, 0. P. WALZ und H. BRUNE

Eingang des M s . 2 4 . 9 . 1974

In der Sauglings- und Kleinkinderernahrung wird Spinat (Spinacea oleracea L.) wegen seines hohen Gehaltes an wertvollem Protein, Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen sehr geschatzt. Neben diesen wertvollen Inhaltsstoffen weist Spinat aber auch einen erheblichen Anteil unerwiinschter Noxen auf, die die ernahrungs- physiologische Qualitat negativ beeinflussen.

In fruheren Versuchen (3, 4, 5) haben wir bereits nachgewiesen, daB Spinat rnit hohem Nitratgehalt Letalitat und Zyanose hervorrufl, wahrend gleich hohe oder hohere reine Nitratgaben zu einer Milchdiat auf die Rat te aber nicht toxisch wirken. Auch KN0,-Gaben entsprechend den im Spinat zu erwartenden NO,-Konzentra- tionen nach hoher N-Dungung erwiesen sich beim Saugferkel als nicht shadlich nitrit- bildend.

Dagegen waren die N-Verwertung aus Spinat in Kombination mit einer Mi lhdia t und die Eisenausnutzung aus Spinat gegeniiber einer reinen Milchdiat rnit zugesetztem Eisen-Fumarat deutlich verringert.

Wir augerten bereits die Vermutung (l), daB im Spinat auBer der Noxe Nitrat noch andere Faktoren vorhanden sein miissen, die die Vertraglichkeit des Spinats mindern.

In Fortfuhrung der berichteten Arbeiten haben wir in Stoffwechselversuchen rnit Saugferkeln - an denen sich die Ernahrungsformen des Kleinkindes besonders gut studieren lassen - Wechselwirkungen von mehreren Spinat-Inhaltsstoff en untersucht. Insbesondere wurden dabei Fragen des Einflusses von Nitrat-N auf die biologische Wertigkeit des Spinats im Vergleich zu einer Magermilhdiat und der Carotinaus- nutzung aus Spinat unter Beriicksichtigung des Einflusses von Nitrat, Oxalsaure und Spurenelementen geprufl. Im Gegensatz zu fruheren Versuchen (4, 5) wurden bei der Rationsgestaltung uberhohte Nitratdosierungen vermieden.

I. Versuchsmethodik

Die Stoffwechselversuche wurden rnit 6 Tage alten Saugferkeln aus institutseigener Zucht in Anlehnung an die bereits beschriebene Methodik (4, 5) durchgefiihrt. Die Versuchsdauer erstreckte sich auf eine Vorperiode von 3 Tagen und eine Hauptperiode von 3 ma1 5 Tagen. Als Testfutter stand handelsublicher Frischspinat (tiefgefroren)

2. Tierphysiol., Tiererniihrg. u. Futtermirtelkde. 35 (1975). 19-27 @ 1975 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0044-3565 1 ASTM-Coden: ZTTFAA

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Wechselwirkung mehrerer Inhnltsstoffe von Spinat an Saugferkeln 19

Tabelle 1

Zusammensetzung des Spinats (pro 1OOg TS)

Rohprotein (g) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rohfett (g) .................... Rohfaser (g) .................... Rohasche (g) .................... N-freie Extraktstoffe (g) . . . . . . . . . Phosphor (g) .................... Nitrat-N (g) .................... Oxalsaure (g) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . /j-Carotin (ppm) . . . . . . . . . . . . . . . . Eisen (ppm) ....................

Calcium (g) ....................

42,30 6,90

10,30 21,lO 14,47 2,17 0,53 0,58 2,43

85,60 230,OO

zur Verfugung, der vor Versuchsbe- ginn gefriergetrocknet wurde. Die Analysenwerte des Spinats sind der Tabelle 1 zu entnehmen.

Insgesamt wurden drei Versuchs- gruppen mit je 4 Tieren gefuhrt. Die Zusammensetzung der Futterrationen, die denen der Kleinkinder- und Saug- lingsernahrung nachgebildct waren, ist in der Tabelle 2 wiedergegeben. In den Versuchsgruppen I und I1 waren ein Funftel der Futtertrodcensubstanz (TS) der Milchersatzrationen (111) durch Spinat ersetzt. Die Kontroll-

gruppe war als Milchersatzration ohne Spinat zusamrnen,gesetzt. Der Rohprotein- gehalt war in allen Gruppen gleichbleibend.

Die Versuchsgruppe I erhielt Spinat mit nativ gebundenem NO,, Gruppe I1 eine KN0,-Zulage in der Hohe von Gruppe I. Der KN0,-Gehalt der Ration I11 wurde durch eine KN0,-Zulage mit dem von Gruppe I gleichgestellt.

Alle Versuche waren als N-Bilanz-Versuche angelegt. Daruber hinaus wurde in Kot und H a r n noch der Gehalt an NO,-N, Eisen, Calcium, Phosphor, Oxalsaure und /3-Carotin ermittelt, in der Leber dcr ausgeschlachteten Tiere der Vitamin-A-Gehalt festgestellt. Am 10. Versuchstag wurden eine Stunde nach der Mahlzeit Blutproben aus Ohrvene und Aorta entnommeri und im Serum Hamoglobin, Hamiglobin sowie Nitrat-N und Nitr i t -N bestimmt. Die Analytik erfolgte nach den bei DUNKENBERGER (5) angegebenen Methoden.

Tabelle 2 Saugferkeldiit

~

Komponcnten (g i100 g TS) I ~

Spinat ......................... Vollmilch ...................... Magermilch ..................... Hafermehl ..................... Dextrose ....................... Vitamin- und Mineralstoffe ...... KN0,-Zulage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . KN0,-Gehal t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rohprotein .....................

Verruch I

21,oo 20,oo

22,oo 3,33 3,67

0,88

30,OO

- 27,3

Verruch I1 ~ -~

21,oo 20,oo 30,OO 22,oo

2,45 3,67 0,88 1,76

27,3

Vetsuch 111 ~ -

- 20,oo

22,oo 47,80

5,65 3,67 0,88 0,88

27,4

Nach DUNKENBERGER und BRUNE (8).

11. Versuchsergebnisse

1. Gewichtsentwicklung und N-Verwertung

In Tabelle 3 sind die Gewichtszunahme und Futteraufnahme der vergleichenden Gruppen zusammengestellt. Es Iafit sich daraus entnehmen, dafi der Austausch von

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Versuhsgruppe

E. Niemann, 0. P. Walz und H . Brune

I N-Aurrche~dung N-Ver- ' N - B l l a n z BW N-*ufnahrne (e;) tat++ Harn 1 ~ "' absolut relativ

Tabelle 3

Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung (taglich x)

Furteraufnahrne (g) Gewimtszunahrne (g) Verrudqruppe

absolur relativ absolut relativ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~~

I Spinat 1/5 TS . . . . . . . . . . . 85,2 109,l 40 311,3 I1 Spinat 1/5 TS + KNO, . . . 82,4 105,5 38 294,4

111 Basal-Milch-Diat -t KNO 3 78,2 100 13 100

Magermilch gegen Spinat eine erhebliche Steigerung der Gewichtszunahmen bei nur geringer Steigerung der Futteraufnahme bewirkte. Fur diese Beobachtung mussen also Qualitatsunterschiede der Mischungen verantwortlich sein.

Die Ergebnisse aus den N-Bilanz-Untersuchungen sind in Tabelle 4 gegeniiber- gestellt.

Tabelle 4

N-Verwertung aus spinaterginzter Diat (E, Versuchsdauer 3 X 5 Tage)

Bei gleicher Rohproteinkonzentration erwies sich das Gesamtprotein der mit Spinat erganzten Gruppen I und I1 gegeniiber der Kontrollgruppe um 5 bis 6 O / o geringer verdaulich. Die in dem Versuch trotzdem zutage tretende etwa gleich hohe N-Bilanz aller Gruppen deutet auf eine unterschiedliche N-Verwertung hin. Der resorbierte N wird bei den Spinatgruppen starker zur Proteinsynthese herangezogen als bei der Kontrolldiat. Aus diesem Grunde erhoht sich ebenso die Biologische Wertigkeit der Rationen mit Spinatanteil.

Gegeniiber Versuch I scheint auch die KN0,-Zulage einen Anstieg des biologischen EiweiBwertes zu bewirken. Bei gleicher N-Verdaulichkeit der Rationen I und I1 ist diese Beobachtung auf die wesentlich niedrigere Harn-N-Ausscheidung (13 o/o), d. h. bessere N-Retention im Versuch I1 zuriickzufuhren. I n der Diskussion wird auf eine mogliche Erklarung dieser Beobachtung noch naher eingegangen.

2. NO,-N-Vertraglichkeit und -Retention

Im Vergleich zu fruheren Testversuchen ( 5 ) zur Prufung der Belastbarkeit des Orga- nismus mit NO,-N waren die Nitratkonzentrationen in dieser Versuchsserie niedrig gehalten. Das heifit, die Konzentrationen entsprachen in etwa dem natiirlichen Vor- kommen im Spinat.

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Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstoffe von Spinat an Saugferkeln 21

Tabelle 5

NO,-N-Retention aus einer Spinat-Milch-Diat beirn Saugferkel ( j l , Versuchsdauer 3 X 5 Tage)

I Spinat 115 TS . . . . . . . . . . . 116,6 62,5 56,O 42,7

I11 Basal-Milch-Dilt + KNO, 102,l 60,5 59,3 38,8 I1 Spinat 115 TS + KNO, . . 216,l 118,l 54,7 43,4

Wie aus Tabelle 5 ersichtlich, wurden die aufgenommenen Nitratmengen nur zu 5 5 bis 60 O/O uber den H a r n ausgeschieden. Obwohl Nitrat voll harnfahig ist, wurden prozentual geringere Mengen iiber den H a r n eliminiert als in vorangegangenen Ver- suchen mit hoherem Nitratgehalt ( 5 ) , bei denen bis zu 80 O/o im H a r n wiedergefunden wurden. Entgegen friiheren Angaben (5) IieRen sich in den Faeces geringe NO,-N- Mengen (1 bis 2 O / o ) nachweisen.

Die NO,-N-Retention war bei gleichem NO,-Angebot in der Versumsgruppe I mit Spinaterganzung hoher als in der Kontrollgruppe I11 mit Milchdiat. In der Versuchs- gruppe I1 mit Spinaterganzung und KN0,-Zulage wich sie nur relativ geringfiigig von dem Wert der Gruppe I ab. Die zugelegten Nitratmengen wurden im Verhaltnis zu ihrer Konzentration uber Kot und H a r n gleichsinnig eliminiert. Es bleibt zu klaren, warum die Ferkel in etwa eine gleichhohe Menge NO,-N retinieren.

Als Testkriterium fur die NO,-N-Vertraglichkeit diente die Bildung von Hami- globin. Die entsprechenden Analysenergebnisse sind in Tabelle 6 wiedergegeben.

Tabelle 6 NO,-N-VertrHglichkeit beirn Saugferkel nach 10 Versuchstagen

Versuchsgruppe

~-

In 100 ml Blur (g) 1 In 100 ml Serum

1 N y - N I N O , - N m d (md Hamoglobin HHmiglobin

I Spinat . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 8,05 0,03 1,45 Spuren I1 Spinat + KNO, . . . . . . . . 240 8,27 0,03 2,80 Spuren

111 Basal-Milch-Diat + KNO, 120 7,85 0,03 1,67 Spuren

Methamoglobinamie war nach 10 Versuchstagen nicht nachzuweisen. Die Durch- schnittswerte fur Hamoglobin zeigten in allen drei Versuchsgruppen keine wesent- lichen Unterschiede.

Der NO,-N-Gehalt im Serum richtete sich nach der Hohe des NO,-N-Anteils in der Diat, war also in der Gruppe I 1 etwa doppelt so hoch wie in den Gruppen I und 11. Nitr i t -N konnte im Serum nur in Spuren nachgewiesen werden.

3. Calcium-Phosphor-Retention

Vergleicht man die Gesamtwerte der Calcium-Phosphor-Bilanz, die in Tabelle 7 zu- sammengefaflt sind, untereinander, so fallt auf, dai3 die Mineralstoffe in der Kontroll-

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22 E. Niemann. 0. P. W a l z und H . Brittle

Tabelle 7 Calcium- und Phosphor-Bilanz (%, Versuchsdauer 3 X 5 Tage)

' C a - A u f - Ca-Aurrcheidung Verruchspruppe nnhme Kot ~ l a r n

(g) (9) (€3

I 24,3 16,l 0,4 I1 23, l 14,9 0,3

I11 19,4 8,s 0,4

Ca-Bilanz

'11 relativ ~~~~

32, l 61, l 34,2 65,l 52,5 100

P - A u f - nahme

(R) ~- ~

13,4 13,O 13,3

P-Ausscheidung P-Dilanz

y:t 7;;" lo relariv ~~ ~~~~

5, l 4,O 32,l 72,3 4,6 3,7 36,2 81,s 5, l 2,3 44,4 100

gruppe wesentlich besser retiniert wurden als in den Gruppen I und I1 mit Spinat- zulage, wobei die Ausnutzung sowohl von C a als auch P in der Gruppe I1 geringfugig besser zu sein scheint als in der Gruppe I. Gegenuber der Kontrollgruppe I11 wurden Ca und P in den spinaterganzten Gruppen zu nur @ 65 O/o bzw. 80 O/o retiniert. Die Ursachen fur diese verminderte Retention durften auf den Einflui3 der im Spinat ent- haltenen Oxalsaure zurudczufuhren sein und wurden auch in Rattenversuchen (1) mehrfach beobachtet.

4. Oxalsaureausscheidung

Wegen der im Spinat allgemein enthaltenen Oxalsaure und deren moglichem E i n f l d auf die Ca-Resorption wurde, ahnlich wie in Rattenversuchen (l), eine Oxalsaure- bilanz aufgestellt. Die beiden Spinatrationen hatten einen Oxalsauregehalt von 0,83 O/o TS. Wie aus Tabelle 8 ersichtlich, wurde dieser Anteil von den Saugferkeln

Tabelle 8 Oxalsiurebilanz und Calcium-Aquivalent

I 1 Oxalsiure-Aufnahme 1 Osalriure-Aunrchei- Ca-Xquivalent I (9 ) 1 dung Kot (R) (a) Verrumsgruppe

I ~~

I Spinat ..................... 11,65 11,54 5,13 I1 Spinat + KNO, . . . . . . . . . . . . 11,12 11,09 4,93 I11 Basal-Milch-Diat + KNO, ... - - -

I

vollstandig mit dem Kot als unlosliches Oxalat ausgeschieden. D a die gegeniiber der Kontrollgruppe erhohten Calciumausscheidungen in Gruppe I und I1 (vgl. Tabelle 7) dem eliminierten Oxalsaureanteil entsprachen, ist anzunehmen, dai3 die gesamte Oxal- saure als Calciumoxalat ausgeschieden wurde. Daraus kann geschlossen werden, dai3 die Saugferkel nicht in der Lage waren, Oxalsaure zu resorbieren oder bakteriell ab- zubauen wie etwa die Wiederkauer (2, 6 ) .

5. Eisenausnutzung

Die in Tabelle 9 dargestellten Eisenbilanzen zeigen, daR in allen drei Gruppen der Eisengehalt der Ration fur die Eisenversorgung ausreichend war. Nach DUNKENBERGER (7) ist diese mit 120 ppm Fe in der Nahrung gewahrleistet.

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Wechselwirkung rnehrerer Inhaltsstoffe v o n Spinat an Saugferkeln 23

Tabelle 9

Eisenausnutzung im Stoffwechselverbrauch mit Saugferkeln (g, Versuchsdauer 3 X 5 Tage)

Fe- Aurrcheidung (mg/die)

Fe-Konzen- I

Versuchsgruppe cr i t ion in der 1 Fe-Aufnahme Ration (mg/die) (PPm)

~

I 154,7 13,2 I1 142,3 12,4

111 1 1 4,3 993

Kot Harn . ~~~

6,38 0,721 6,47 0,653 3,Ol 0,350

Bilanz

' la relativ - ~

46,21 72,26 42,58 66,53 63,95 100

Auffallend ist die gegeniiber der Kontrollgruppe verminderte Bilanz nach Spinat- zufuhr, und zwar sowohl in Gruppe I mit nativem Nitratgehalt als auch in Gruppe I1 mit KN0,-Zulage. Gegegenuber Gruppe I sind die Retentionswerte fur Gruppe I1 nach KN0,-Zulage noch weiter vermindert, wie die Bilanz aufzeigt.

Die geringere Eisenausnutzung aus Spinat ist bereits fruher ( 5 ) beobachtet worden und durfte eine Erklarung nur im I-Iinblick auf Wechselwirkungen einiger Spinat- Inhaltsstoffe finden.

6. Carotinausnutzung, Vitamin-A-Ansatz

Anhand der Tabelle 10 wird deutlich, da8 hinsichtlich Carotinausnutzung und Carotin- verdaulichkeit innerhalb der beiden spinaterganzten Gruppen keine wesentlichen Unterschiede bestehen. Der Aussagewert der Carotinverdaulichkeit ist gering, da der nicht ausgeschiedene Anteil zerstort, umgewandelt oder resorbiert worden sein kann.

Tabelle 10

Ausnutzung von B-Carotin aus Spinat beim Saugferkel ( i i , Versuchsdauer 3 X 5 Tage)

I I Spinat ...................... 23,35 15,29 34,52 I1 Spinat + KNO, . . . . . . . . . . . . . 22,61 15,25 32,56 I

Der Vitamin-A-Gehalt in der Leber und die Vitamin-A-Zunahme der Versuchs- gruppe I und I 1 gegeniiber der Kontrollgruppe 111 sind in der Tabelle 11 dargestellt. Dana& ist im Vergleich zur Kontrollgruppe ein deutlicher Anstieg der Vitamin-A- Gehalte in Gruppe I und I1 zu verzeichnen. So nimmt der Viramin-A-Anted gegen- iiber der Kontrolle in der Gruppe I um 45 O / o , in der Gruppe I1 urn 18,l Oio zu. Nach reiner Spinatzufuhr wird also die Vitamin-A-Bildung in der Leber begunstigt. In friiheren Versuchen (3) haben wir bereits nachgewiesen, dat3 extrem hohe NO,-N- Gehalte im Spinat Vitamin-A-Bildung und Vitamin-A-Gehalt in der Leber beein- Bussen.

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24 E . Niemann, 0. P. Walz und H . Brune

Tabelle 11

Vitamin-A-Gehalt in der Leber beim Saugferkel (%, Versumsdauer 3 X 5 Tage)

I Gesamt-Vitamin-A-Gehalt Versuhrgruppe ( m d

abnolut ~ relativ ~ ~. ~ ~

I Spinat . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,805 145,3 I1 Spinat + KNO, ........ 4,727 118,l

111 Basal-Milch-Diat + KNO, 4,001 100

Vitamin-A-Zunahme gegen I11

(mg) ~

1,804 45,O 0,726 18,l - -

Tabelle 12

Transformationsrate 8-Carotin + Vitamin A

I 1 ransformation 1

8-Carotin -+ Vitamin A

(mg) Kontrolle Versudvgruppe P-Carotin Einnahme I Zunahme Vitamin-A-Leber gegenuber

(mg) (W

I Spinat . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23,35 llOO%) 1,80 7,72

~- ~ ~~

11 Spinat + KNO, . . . . . . . . 23,91 (100%) 0,73 3,05 ~ ~

Transformation 2

Vitamin A + I

I Spinat . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8,02 (100%) 1 ,80 22,5 I1 Spinat + KNO, 7,36 (100%) 0,73 999 . . . . . . . . .

Beredmet aus p-Carotin-Verzehr. - Beredmet aus verdautern p-Carotin-Anteil. I

Auch die in Tabelle 12 errechnete Transformationsrate von /I-Carotin in Vitamin A nimmt bei hijherem Nitratgehalt der Ration bedeutend ab.

Nitrat scheint die Transformation zu blocken. Ob die Uberfiihrungsrate nun aus dem b-Carotin-Verzehr oder aus dem verdauten Anteil des p-Carotins errechnet wird, ist gleichgiiltig. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen eindeutig, daR ein dop- pelter Nitratgehalt in der Spinatration die Vitamin-A-Ausnutzung um mehr als die Hal f te reduziert hat.

111. Diskussion

Bei diesen Versuchen sollte vor allem der EinfluR von nativ gebundenem NO,-N und KN0,-Zulagen zur Spinatration auf die Erfolgsparameter BW, Mineralstoff resorp- tion und Carotintransformation gepriifi werden.

Dabei zeigte es sich, daR Nitrat den biologischen EiweiRwert verbessern kann. Dieser Eff ekt 1aRt sich vielleicht folgendermaflen erklaren: Von der aufgenommenen

Page 8: Untersuchungen zur Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstoffe von Spinat an Saugferkeln

Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstotfe won Spcnat an Saugferkeln 25

Nitratmenge wurden nur etwa 55 bis 60 O/O mit dem H a r n eliminiert, obwohl Nitrat voll harnfahig ist. Nach bekannten Ergebnissen ( 5 ) wird Nitrat vollstandig resorbiert und uber die Niere ausgeschieden. Wie bereits berichtet ( 5 ) , ist an eine Speicherung von Nitrat im Organismus zunachst auch nicht zu denken, da in den Geweben bisher weder Nitrat noch Nitr i t nachgewiesen werden konnten (12). Nach Meinung von KUSTER (13) konnte jedoch ein bakterieller Abbau von NO,-N zu elementarem Stick- stoff durch die Darmflora moglich sein.

Es kann daher vermutet werden, dai3 aus NO,-N iiber die verschiedenen Reduk- tionsstufen hinweg im Darm der Saugferkel bakteriell Eiweii3 gebildet wird und dieses den EiweiBwert anhebt. Allerdings k m n es sich in unseren Versuchen nur um gering- fiigige Nitratmengen, die zur Verfiigung standen, gehandelt haben. Diese Hypothese mug jedoch noch eingehender gepruR werden.

Dahingegen hatte sowohl der NO,-N-Gehalt im Spinat als auch die KN0,-Zulage eine verringerte Eisenresorption und eine schlechtere Ausnutzung von /I-Carotin bzw. Vitamin-A-Bildung in der Leber zur Folge. So waren die Eisenbilanzen in den spinat- erganzten Gruppen um 27,7 bzw. 3 3,4 O / o gegenuber der Kontrollgruppe reduziert, obwohl in dieser auch NO,-N zugesetzt worden war. Diese Daten liei3en sich durch evtl. Redox-Reaktionen zwischen Eisen-I1 und Nitrat durchaus erklaren, da das zwei- wertigc Eisen bei glaichzeitiger Reduktion von Nitrat zu Nitrit zicmlich leicht zum physiologisch unwirksamen Eisen-I11 oxidiert werden kann. Dreiwertiges Eisen wird bekanntbich weniger gut resorbiert ( 9 ) als die zweiwertige Form und iiber den Darm ausgeschieden. Bereits in vorangegangenen Versuchen (4) stellten wir beim Saugferkel eine geringere Fe-Ausnutzung aus Spinat als aus den zugefiihrten organischen Eisen- verbindungen, z. B. Fumarat, fest, obwohl das Eisen im Spinat auch uberwiegend organisch, z. B. als Citrat oder Malonit, gebunden ist (14).

Infolge des im Spinat nicht unbecleutenden Oxalsauregehaltes konnen sich aui3er- dem die pH-Verhaltnisse im Darm leicht verschieben und damit obige Reaktions- bedingungen begunstigen. Aufgrund von Redox-Reaktionen konnte auch das sehr oxidationsempfindliche p-Carotin der Transformation zu Vitamin A entzogen wer- den, denn die Oxidationsprodukte von p-Carotin sind physiologisch unwirksam. Wechselwirkungen zwischen Nitrat, Nitrit und p-Carotin sind wiederholt beobachtet worden.

Nach HUTERGALUNG et al. (1 1) lieB sich der Serum-Vitamin-A-Gehalt aufgrund von KN0,-Zulagen zur Diat empfindlich reduzieren. HOAR et al. (10) berichteten, dai3 NO,-Zulagen in erster Linie den Gehalt an Vitamin A in der Diat verringerten und keine beschleunigte Vitamin-A-Depletierung erreichten.

Auch wir beobachteten wahrend unserer Untersuchungen einen Abfall der Trans- formationsrate p-Carotin + Vitamin A in der Gruppe I1 mit erhohtem Nitratanteil um mehr als die Halfte, gleichviel, ob sich diese Berechnung auf den Verzehr oder den verdauten Anteil des B-Carotins bezog.

Zusammenfassend lai3t sich sagen, dai3 im Spinat nicht die eine oder andere Noxe allein fur eventuelle Schadwirkungen verantwortlich gemacht werden kann, da deut- liche Wechselwirkungen zwischen BW, Nitrat-, Oxalsaure-, Mineralstoffgehalt und der Transformation p-Carotin zu Vitamin A bestehen. Eine ernahrungsphysiologisch positive Wirkung des Spinats, besonders in der Sauglings- und Kleinkinderernahrung, durfte von einem ausgeglichenen Nebeneinander der entscheidenden Inhaltsstoff e ab- hangig sein.

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26 E . Nirmann, 0. P. Walz und H . Brunc

Zusammenfassung

In Stoffwechselversuchen mit 6 Tage alten Saugferkeln wurde der Einflufl von nativ gebundenem NO,-N und KN0,-Zulagen zur Spinatration auf die Erfolgsparameter BM, Mineralstoffwechsel und Carotintransformation zu Vitamin A untersucht. Ober- hohte Nitratdosierungen waren bei der Rationsgestaltung vermieden worden.

Dabei liefl sich feststellen, dafl zwischen den entscheidenden Spinat-Inhaltsstoff en eindeutig Wechselwirkungen bestehen. 1. Nitrat scheint den biologischen Eiweiflwert geringfugig zu verbessern. Ein bakte-

rieller Abbau von NO,-N zu elementarem N durch die Darmflora konnte moglich sein, da nur 55 bis 60 o/o der aufgenommenen Nitratmenge mit dem H a r n elimi- niert wurden.

2 . Die Hb-Werte zeigten gegenuber der Milchersatzration keine wesentlichen Unter- schiede. Der NO,-N-Gehalt im Serum war von der Hohe des NO,-N-Anteils in der Diat abhangig. Nitr i t -N konnte im Serum nicht nachgewiesen werden.

3. Calcium und Phosphor wurden in den spinaterganzten Gruppen zu nur 65 bzw. 80 O/o des bei der Milchersatzration gefundenen Wertes retiniert. Die verminderte Retention ist auf den Einflufl der im Spinat enthaltenen Oxalsaure zuriickzufuhren.

4. Mit dem Spinat aufgenommene Oxalsaure wurde mit dem Kot als unlosliches Oxalat ausgeschieden. Die gegenuber der Kontrollgruppe erhohte Calciumausschei- dung entsprach dem eliminierten Oxalsaureanteil.

5 . Die Fe-Bilanzen in den spinaterganzten Gruppen waren erheblich reduziert. Gegen- uber Gruppe I mit nativem Nitratgehalt im Spinat sind die Retentionswerte bei Gruppe I1 mit KN0,-Zulage zur Spinatration (doppelter NO,-N-Anteil) no& weiter vermindert.

6. Die Transformationsrate B-Carotin -+ Vitamin A nimmt bei hoherem Nitratgehalt der Ration um mehr als die Half te ab. Nitrat scheint die Transformation zu blok- ken. Nach reiner Spinatzufuhr wird die Vitamin-A-Bildung in der Leber begunstigt.

Summary

Studie of the interaction of various specific elements contained in spinach on suckling piglets

The influence of plant fixed NO,-N and KNO, supplementation to diets with spinach (spinacca oleracea L.) was tested for their biological value (BV), mineral-metabolism and carotine-transformation rate to vitamine A on 6 days old suckling pigs in meta- bolic cages. Unphysiologically high doses of Nitrate were avoided.

The investigations gave following results: 1. Nitrate might increase the BV. As only 55-600/0 of Nitrate consumed were

eliminated with the urine, a bacterial transformation of NO,-N to atomic N could be assumed.

2. There were no differences between milk-replacer and spinach-diets regarding the level of H b . The Serum-NO,-N level was well correlated with the NO,-N concen- tration of the diet.

3. The absorption of Ca and P out of spinach type diets was about 20-25 O/o lower than in the milk replacer. This obviously has been caused by the oxalic acid content in spinach.

Page 10: Untersuchungen zur Wechselwirkung mehrerer Inhaltsstoffe von Spinat an Saugferkeln

Einflufl v o n Vitamin A auf die Antikorperbildung beim Kuken 27

4. Most oxalic acid consumed was excreted as unsoluble Ca-oxalate with the faeces. 5. The Fe-balances obtained by the spinach type diets were reduced. 6. When fed the high nitrate diet, the transformation rate of p-carotine to vitamine A

in the liver was decreased a t about 50 o/o. Nitrate seems to interfere with the trans- formation. Feeding spinach diets without supplementation the vitamine A produc- tion in the liver is raised.

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Frau Dr. SANAE ANDO sei fur die Mitarbeit bei der Durdlfuhrung und der Deutschen For- schungsgemeinsdlafl fur die fnanzielle Unterstiitzung dieser Arbeit gedankt.

Anschrifl der Autoren: Institut fur Tierernahrung, 63 Gieflen, Landgraf-Philipp-Platz 4-6

Aus dem Institut fur Ernuhrungsphysiologie in der Tierarztlicben Fakultat der Universitat

Minchen Komm. Vorstand: Prof. DDr. Dr. h. c . mult. Jobs. Bruggemann

Einflui3 von Vitamin A auf die Antikorperbildung beim Kuken

Von D. HEKLYN, E. BECK und J. TIEWS t

Eingang des M s . 1 3 . 9 . 1974

I. Einleitung

Dem Vitamin A wird eine Adjuvanswirkung bei der Immunantwort zugeschrieben (9). Dieser immunitatssteigernde Mechanismus beruht moglicherweise auf einer Labilisie- rung der Membranen immunkompetenter Zellen, vor allem der aufleren Zellmem- bran und - intrazellular - der Lysosomenmembran, in deren Folge der Eintritt des Antigens in das Zellinnere und die anschlieflende Immunglobulinsynthese gefordert werden (35, 5, 7, 13, 14, 18, 36). Auch scheint das Vitamin A, wiederum uber den

2. Tierphysiol., Tierernahrg. u. Furrermirtelkdc. 35 (1975). 27-39 0 1975 Verlag Paul I’arey, Hamburg und Berlin ISSN 0044-3565 ,’ ASTM-Coden: ZTTFAA