Aus dem lnstitul fur Tierernribrung der Justus-Liebig- Universilal GieJen

Zum Einflufi von Lysinzulagen wahrend und nach der Mahlzeit auf die Nahrstoffverwertung bei Mastschweinen

4. Mitteilung

Beziehung zwischen Merkmalen, Interpretation und Folgerung

Von 0. P. WALZ

Eingang des Ms. 19. 12. 84

Durch die Aufteilung der Tageszulage kristallinen Lysins auf mehrere Verabreichungszeit- punkte sollte eine synthesesynchrone Lysinanflutung zur optimalen Proteinbildung und Nahr- stoffverwertung bei wachsenden Schweinen eingestellt werden. In drei vorhergehenden Mittei- lungen (WALZ 1981, 1983, 1985) wurden Versuchsmethodik, Nahrstoffverwertung und Schlachtkorperbewertung dargestellt. Diese Mitteilung befai3t sich mit der Beziehung zwischen den gemessenen Merkrnalen, der Interpretation und den Folgerungen aus den Versuchsergeb- nissen.

Statistische Methoden

Die statistische Auswertung der Versuchsergebnisse erfolgte in Anlehnung an die Darstel- lungen von WEBER (1980) und SACHS (1984). Die Rechenoperationen wurden am Hochschulre- chenzentrum der Justus-Liebig-Universitat GieRen (HRZG) rnit einem GroRrechner des Types CYBER 174 (Control Data Corporation) durchgefuhrt. Als Software diente hierbei die Version ,,BMDP 05R" der Biomedical Computer Programs (ed. W. J. Dixon, University of California, Los Angeles). Da irn BMDP nicht enthalten, wurden fur die Prufung der Unterschiede zwischen den jeweiligen Kurvenpaaren und fur den Approximationsvergleich nach der niitt- leren quadratischen Abweichung in Zusamrnenarbeit rnit dem Institut fur Mathernatik der Universitat GieBen (Dr. E. MOGK; Prof. Dr. G. PFLUG, AG Mathernatische Statistik) spezielle Rechenprogramrne erstellt (Must). Als Eingabeforrn fur die Daten wurde das Format ,,Fixed" gewahlt. Fur die graphische Darstellung der Polynorne wurde das interaktive Graphikpro- gramm PLOTIT, Version 1.0 des HRZG (EISENSMITH und OBERMANN 1984) herangezogen. Es werden folgende Bezeichnungen und Symbole fur die statistischen GroRen eingesetzt (SACHS 1984; K ~ ~ H L E R pers. Mittg.):

= arithrnetisches Mittel mehrerer Gruppen, s - Standardabweichung, r = Korrelationskoeffizient, B = BestimmtheitsrnaR, b = Regres- sionskoeffizient, a - Achsenabschnitt auf der Ordinate (y) bei Abszisse x - 0, 9 = geschatzter y-Wert, F - F-Wert eines Polynoms, rxy partieller Korrelationskoeffizient, y = a + bx als

Z = arithmetisches Mittel der Einzelgruppen,

U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: J. Anirn. Physiol. a. Anirn. Nutr. 55 (1986), 53-67 0 1986 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin

0044-3565/86/5502-0053 $ 02.50/0

ISSN 0044-3565

54 0. I? Wulz

Gleichung einer Regressionsgeraden von y auf x; die allgemeinen Formen nichtlinearer Regres- sionsgeraden: y = a + bx + cx' als Polynom 2. Grades, y = a + bx + cx2 + dx" als Polynoni 3. Grades; die graphische Darstellung der Polynome kurz als ,,Graph der Polynome", die allge- meine Form zur Berechnung der mittleren quadratischen Abweichung: F (a, b, f , , LJ = J,S"[(f,(x) - L2(x)I2 dx ( M a s / ) ; fur das Signifikanzniveau: p > 0.05 = ---,

p 5 0.001. :> = I 0.05, :>4 = I o,ol, :b*:t =

Beziehungen zwischen Merkmalen

Aus den in den vorhergehenden Mitteilungen dargestellten Versuchsergebnissen lassen sich vielfaltige Abhangigkeiten zwischen einzelnen Merkmalen ableiten. Als Schliisselkriterium des Einflusses der Lysinzulage zu eineni oder mehreren Verabreichungszeitpunkten kann jedoch der Stickstoff (N)-Ansatz der Schweine gewertet werden. Wie aus der ausfiihrlichen Einzelbe- schreibung und Diskussion des N-Ansatzes im Verlauf des Versuches in der zweiten Mittei- lung (WALZ 1983) hervorgeht, wird dieser durch die Versuchsvariablen Alter (Versuchstage), Lebendmasse, Menge des taglichen Lysinverzehrs und die Lysin-Verabreichungszeitpunkte beeinflugt. Die Bedeutung der einzelnen Variablen auf den N-Ansatz sol1 rnit Hilfe stati- stischer Methoden gepriift werden. Hierbei konnen die Lysingruppen B, c, D jeweils zusam- niengefaRt werden, da sich zwischen diesen, wie in Mitteilung 2 (WALZ 1983) beschrieben wurde, keine signifikanten Differenzen fur die Gesaintsumme des N-Ansatzes wihrend des untersuchten Mastzeitraumes ergaben, obwohl in zwei einzelnen Stoffwechselperioden signifi- kante Unterschiede vorlagen.

Bestimmungsgrofle Alter

Die statistische Berechnung der Beziehung zwischen den1 Alter der Versuchstiere und der Lebendmasse ergab die folgenden nichtlinearen Polynome: (1 ) LM,(V,) = 17.97435 + 0.28577 V, - 0.00098 V: + 0.00001 V:

s = 0.06989 0.00 106 0.00000 F = 954.104"""

s = 0.01093 0.00007 (2) LM,(V,) = 18.79848 + 0.30906 V, + 0.001 16 V:

F = 17127,753:$::.:?

wobei gelten: LM,: Lebendmasse (kg) einzelner Versuchstiere der Lysin-Mangelgruppe (A) mit 6 Tieren LM,: Lebendmasse (kg) einzelner Versuchstiere der Lysin-supplementierten Gruppen (B, C,

D) mit insgesamt 18 Tieren V,: Der Zeitpunkt der Wagungen gemessen in Tagen (d), wobei 4 d < V , < 158 d; ins-

gesamt 12 Wagezeitpunkte (Stoffwechselperioden). Aus der vergleichenden Datenauswertung fur Polynome l., 2. und 3. Grades ergaben sich, wie dargestellt, f u r die Mangelgruppe ein Polynoni 3. Grades und fur die Lysingruppen ein Polynom 2. Grades, da in diesem Fall der 3. Koeffzient kleiner was als lo-'' (Mast) .

Als Mag fur die Beurteilung von statistischen Differenzen zwischen berechneten Poly- nomen kann allgemein die mittlere quadratische Abweichung zwischen den Funktionspaaren herangezogen werden (Max / ) . Fur das vorliegende Polynonipaar LM,,(V,) und LM,(V,) ergibt sich hierbei:

F (4, 158, LM,(V,), LM,(V,)) = 155.08

Zuni EinfluJi von Lysinzulagen bei Mastschweinen 55

4 us der Hohe dieser mittleren quadratischen Abweichung kann abgeleitet werden, daB die I ~ i ~ l ~ ~ t i Polynome als voneinander verschieden zu bewerten sind. Diese Beurteilung ergibt sich t.l>t itl'.ills aus der Betrachtung der mit dem Rechenprograrnm PLOTIT des GroBrechners vorge- ii,iiiimenen graphischen Darstellung der beiden Polynome (1) und (2) in Abbildung 1 (MaSr).

O f I

4 81 1' Versuchstage

B

Abb. 1. Die PLOTIT Darstellung Lebendmasse bei Schweinen von supplementierte Gruppe, s. Text). Lysingruppen, s. Text).

der Polynome fur den Zusanimenhang zwischen Versuchstagen und 20-100 kg LM (Polynom 1: Lysin-Mangelgruppe, Polynom 2: Lysin-

Die Art der Beziehung zwischen dern Alter der Versuchstiere und dem taglichen N-Ansatz ist graphisch in Abbildung 2 dargestellt. In der Zeichnung sind die berechneten Mittelwerte jeder Versuchsgruppe fiir jede Stoffwechselperiode miteinander verbunden und, um die Anpassung der statistischen Polynonie an X darzustellen, sind die aus der Funktionsgleichung geschatzten 9-Werte Zuni ,,Graph des Polynoms" manuell eingezeichnet. Die st,itistische Auswertung ergab hierfiir folgende Polynome 3. Grades:

(3) NA(V1) = 8.08521 - 0.02126 V, + 0.00322 V: - 0.00001 y s - 0.05138 0.00078 0.00000 F = 390.599"""

(4) N,(V,) = 10.82176 - 0.00996 V, + 0.00362 V: - 0.00002 y s = 0.03601 0.00054 0.00000 F = 637.666""

wobei gelten: N,: N-Ansatz (g/d) einzelner Versuchstiere der Lysin-Mangelgruppe (A) N,: N-Ansatz (g/d) einzelner Versuchstiere der Lysin-supplernentierten Gruppen (B, C, D) V,: wie in (1)

Wie die Abbildung 2 zeigt, nimmt im Gegensatz zu den taglichen Zunahmen (Abb. 1) im letzten Mastabschnitt die Hohe des taglichen N-Ansatzes bei allen Gruppen wieder ab. Hierbei verlauft bis etwa zurn 100. Versuchstag der Graph des Polynoms der Mangelgruppe nahezu parallel, aber auf einern niedrigeren Niveau, zu dem Graph der Lysingruppen. Nach diesem

LO

35 h

? 0 30 v

N - 5: 25 C U : 20 .c 0 In 5 15

m

- .- c

10

5

j6 0. I? Walz

&&- .. .*-

der Polynorne yon: - Gruppe A - Gruppcn 0.C.D Verbindung von P der Gruppen: A =* __-____ ((

I-..-*

c =e.-,* D ;P--

I . , , , i

L 11 18 25 39 L6 74 88 102 130 ILL 158 Vcrsuchstage

Abb. 2. Die Abhangigkeit des taglichen N-Ansatzes voni Alter wachsender Schweine zwischen 20 bis 100 kg Lebendmasse (Synibole geben X von t i = 6 pro Gruppe in 12 Stoffwechselperioden, A = Dint mit Lysinmangel, B = Lysinzulage in Grunddiit , C = Lysinzulage 50% in GD, 50% nach I h, D = Lysin- zulage 25% in GD, 25% nach 1 h, 50"h imch 2 11).

Zeitpunkt nihern sich die Kurven an und kreuzen sich uni den 135. Versuchstag. Gegen das zeitlich betrachtete Versuchsende hin erreichen somit die Tiere der Mangelgruppe einen hoheren N-Ansatz als die Lysingruppen. Diese Beobachtung kann zum Teil auf die niedri- geren Korpermassen der Tiere in Gruppe A und zum Teil auf einen kompensatorischen Effekt bei an diesem Wachstumsabschnitt offensichtlich ausreichender Lysinkonzentration in der Grundmischung (0.5% in lufttrockener Masse) zuriickgefiihrt werden. Vergleicht man den N- Ansatz der Lysingruppen anhand der Gruppenmittel in Abbildung 2 untereinander, so ergibt sich allerdings fur Gruppe D mit der auf 3 Gaben verteilten Lysinzulage an den Wagezeit- punkten 144 d und 158 d ein hoherer N-Ansatz als bei den Lysingruppen B und C; diese Beobachtung wird spater diskutiert.

Bei der Priifung der statistisch zu beurteilenden Unterschiede der beiden Polynome (3) und (4) mit Hilfe der mittleren quadratischen Abweichung ergibt sich die GroRe:

F (4, 158, N,,(V,), N,(V,)) = 104,26.

Zusammen mit den in Abbildung 3 mit dem PLOTIT graphisch dargestellten Polynomen kann somit auch Fur dieses Funktionspaar das Vorliegen signifikanter Unterschiede unterstellt werden (Must).

BestimmungsgroBe Lebendmasse

Da die GroRen Lebendmasse und Alter ((l), (2)) sowie Alter und N-Ansatz ((3), (4)) Im ' unter- suchten Wachstumszeitraum der Tiere eng miteinander korreliert sind, muR auch der tagliche N-Ansatz in enger Abhangigkeit zur Lebendmasse der Tiere stehen. Ein Vergleich der berech-

Zum Einjlujl von Lyrinzulagcn bci Mastschweinen

- 30 - 9

I

0) - N - < = 1 5 - 0

u) 3 0

- .- 3i

0 -

57

I

Abb. 3. Die PLOTIT Darstellungder Polynome fiirden Zusammenhang zwischen Versuchstagen und N-Ansatz bei Schweinen von 20-100 kg LM (Polynom 3: Mangelgruppe, Polynorn 4: Lysingruppen, s. Text).

neten und verbundenen Gruppenmittel je Periode sowie des Graphs der entsprechenden Poly- nome fur die Abhangigkeit des N-Ansatzes von der Lebendmasse ist in Abbildung 4 darge- stellt.

3s '3 Graph dcr Polynome von: - Gruppc A

C-----4 Gruppcn 6.C.D

Verbindung von P der Gruppen

5 I' I 7

Abb. 4. Die Abhangigkeit des taglichen N-Ansatzes von der Lebendmasse (20-100 kg) wachsender Schweine bei niehreren Lysin-Verabreichungszeitpunkten (Syrnbole geben 2 von n - 6 pro Gruppe in 12 Stoffwechselperioden).

58 0. I? WdlZ

Die statistische Berechnung ergibt hierfur folgende Polynonie 3. Grades:

3.45957 - 0.11454 LM, + 0.01991 LM; - 0.00018 LM;; (5) N,(LM,) =

s = 0.38338 0.00848 0.00006 F = 236,927:+::-'>

(6) N,(LM,) = 8.40133 - 0.14375 LM, + 0.01441 LM; - 0.00011 LM& s = 0.1578 0.00302 0.00002 F = 601.079""::'

wobei gelten: LM,,, LM, wie in (1) und 17 k g g LM,,/LM, g I01 kg N,\, Nc: wie in (1)

Aus der Betrachtung von Abbildung 4 ergeben sich einige gruppenspezifische Merkmale. Der Graph des Polynonis fur die Lysingruppen verlauft bis zum Bereich um 40 kg LM uber dem Graph fur die Mangelgruppe. Danach steigt letzterer starker an und zeigt ein Maximum bei einer Lebendmasse der Tiere zwischen 70-75 kg. Demgegenuber erreichen die Tiere der Lysingruppen im Mittel einen maximalen N-Ansatz im Bereich zwischen 80-85 kg LM. Zwischen den Lysingruppen zeigt Gruppe D den Iangsten Anstieg und den maximalen N- Ansatz bei 87 kg LM, wahrend die anfangs uberlegene Gruppe der Lysin-Beimischung zur Grunddiat (B) das N-Ansatzmaximuni am fruhesten bei etwa 75 kg LM erreicht. Als Mag fur die Differenz zwischen den Polynonien (5) und (6) aus der mittleren quadratischen Abwei- chung ergibt sich:

F (17, 101, N,\(LM,,), NJLM,)) = 49.75

Die Darstellung der Polynome (5) und (6) nach den1 PLOTIT Ausdruck ist in Abbildung 5 wiedergegeben. Aus der Bewertung beider Darstellungsverfahren konnen auch fur diese beiden Polynome sichere Differenzen unterstellt werden (Mast). Zum Nachweis der Validitat der statistischen Methodik fur die Beschreibung der Beziehungen zwischen Alter, Lebendmasse und N-Ansatz der Versuchstiere kann ein Approximationsvergleich herangezogen werden. So

Abb. 5. Die PLOTIT Darstellung der I'olynome fur den Zusanimenhang zwi- schen Lebendmasse und N-Ansatz bei Schweinen von 20-100 kg L M (Poly- noni 5 : Mangelgruppe, I'olynom 6: Lysingruppen, s. Text).

17 59 Lebendmasse (kg)

Zum EinJluJ von Lysinzulagen bei Mastschweinen 59

mug beim Vorliegen statistisch nicht gestorter Koeffizienten fur die Funktionsgleichungen gelten:

Die Berechnung der mittleren quadratischen Abweichung als PrufgroRe ergibt fur

Nach statistischer Bewertung sind die berechneten MaRe so niedrig, daR eine statistische Storung der berechneten Koeffizienten ausgeschlossen werden kann (Mast). Die Veranderung des Mal3es der Beziehung zwischen taglicher Zunahme der Schweine und dem taglichen N- Ansatz im Verlauf des Versuches ist aus Tabelle 1 ersichtlich. Danach bestehen in den Stoff- wechselperioden I bis IX positive Korrelationen, die ubenviegend hochgesichert sind. In der

Tabelle 1

Die statistisch berechneten Beziehungen zwischen taglicher Zunahme in g (TZ) und N-Ansatz in g (N) dargestellt fur 12 Stoffwechselperioden (I-Xll) mit Mastschweinen zwischen 18-100 kg LM.

(TZ,/TZ. = niedrigstelhochste TZ der Tiere je Periode, n = 6 je Gruppe)

Periode TZi TZn Polynom 1. Craaes r

I 57 514 NI = 5.862 + 0.011 TZ 0 . 7 9 3 + r

11 143 475 N~~ - 7.724 + 0.009 TZ 0.436'

I11 114 471 NIII - 7.687 + 0.012 T Z 0.485+

IV 329 629 Nm - 8.549 + 0.011 T Z 0.374-

V 193 493 Nv - 7.506 + 0.015 TZ 0.720-

V I 143 529 !IvI - 9.908 + 0.011 TZ 0.561-

V I I 257 686 NvII P 15.841 + 0.011 TZ 0.476+

V I I I 293 672 NvIII- 18.550 + 0.012 TZ 0.588"

I X 379 622 NIX - 16.460 + 0.023 TZ 0.599+*

X 514 757 Nx D 42.500 - 0.021 TZ -0.408'

X I 486 686 NxI - 56.550 - 0.043 TZ -0.636

X I 1 450 829 NxII D 45.960 - 0.025 T Z -0.548''

+++

Endphase X-XI1 berechnen sich jedoch gesicherte negative Korrelationskoeffizienten, die auf die Verminderung des N-Ansatzes (Polynome (5 ) , (6)) bei gleichzeitigem weiteren Anstieg der taglichen Zunahmen zuruckzufuhren und aus dem Ruckgang des Anteils des Proteins am Gesamtzuwachs des Schweines gegen Mastende erklarbar sind.

60 0. P. Wulz

Bestimmungsgrofie Lysinzufuhr

Die statistisch berechnete Beziehung zwischen Lysinzufuhr und Entwicklung der Lebend- niasse in den einzelnen Versuchsperioden ist in Tabelle 2 wiedergegeben. Bei vorliegender Versuchsgestaltung, die eine bedarfsgerechte sonstige Nahrstoffversorgung unterstellt,

Tabdlt 2

Die statistisch berechneten Beziehungen zwischen taglicher Lysinaufnahme in g (LY) und Lebendmasse in kg (LM) von wachsenden Schweinen iiber 12 Stoffwechselperioden (I-XII) zwischen 18-100 kg LM

(LM,/LMn = niedrigste/hochste LM der Tiere je Periode, n = 6 je Gruppe)

Polynom 1. Grades Periode r I'i LM,

I

I1

I11

1v

P

VI

VII

PI11

1x

X

XI

X I 1

19.25

20.44

22.25

24.67

21-45

30.04

38.26

41 .I3

48.28

60.92

12.21

81.26

19.92

22.29

24.64

21.63

32.29

36.12

48.14

55.95

62.18

19.41

88.10

96.83

L M ~ = 18.686 + 0.192 LY

LMII

LMIII

LMIp

9 +I

LMVII

= 18.684 + 0.543 LY

= 19.982 + 0.601 LY

= 21.250 + 0.758 LY

= 22.400 + 1.097 LY

= 25.153 + 1.466 LY

= 26.694 + 1.714 LY

%111 - 28.123 + 1.928 LY

MIX

%

- 31.941 + 2.023 LY

= 35.088 + 2.787 LY

= 47.841 + 2.286 LY

= 55.838 + 2.221 LY lMXII

0.231-

0.569++

0.626"

0.684+++

0.840+++

0.889+++

0.888+++

0.91 9+++

0.92 8+++

0.89 9+++

0.890+++

0.88 1+*

bestehen demnach in allen Versuchsperioden hochgesicherte positive Korrelationen zwischen der Gewichtsentwicklung der Tiere und der Lysinzufuhr. Der Zusamnienhang zwischen dem taglichen N-Ansatz und der taglichen Lysinaufnahme ist in Abbildung 6 wiedergegeben. Sie gibt eine Darstellung der geniessenen und verbundenen Gruppenniittel sowie der Funktions- kurven aus den geschitzten 3-Werten. Die Angabe der Lebendmasse dient als Orientierungs- grog,. Die statistische Berechnung der Beziehung Lysinaufnahme und N-Ansatz ergibt folgende Polynome 3. Grades:

(7) N,,(LY,) = 17.35012 - 7.85408 LY,, + 1.75167 LY; - 0.08370 LY; s = 3.28095 0.48524 0.02226 F = 313,733***

(8) N,,(LY,) = 27.73369 - 7.49732 LY, f 0.92630 LY:; - 0.02805 LYA s = 1.33336 0.11650 0.00323 F = 735,6108:b,!-:>

wobei gelten: LY,: Lysinaufnahme (g/d) der Einzeltiere der Mangelgruppe LY,: Lysinaufnahme (g/d) der Lysin-supplementierten Gruppen (B, C, D), wobei 2 g <

L Y 2 2 0 g

Zum EinJuJ von Lysinzulagen bei Mastschwcincn 61

. 354

Graph der Polynome von:

-Gruppe A - Gruppen B.C. 0

Verbindung von ii der Gruppen:

A = *-------x B E ---"A c =L--4

D r -----.a Lebendrnosse. Gr.A ( k g ) 1

19.3 24.8 38.7 620 815 I

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 l7 18 19 Lysinaufnahrne ( g l d )

I .

1PO ns 4 81 79D -5

Lebendrnassc. Mittel Gr. 6 . C . D ( k g )

Abb. 6. Die Abhangigkeit des taglichen N-Ansatzes von der Hohe und den Verabreichungszeitpunkten der taglichen Lysinzufuhr bei wachsenden Schweinen zwischen 20-100 kg LM (Symbole geben i von 11 - 6 pro Gruppe in 12 Stoffwechselperioden).

Die mittlere quadratische Abweichung zwischen den Polynomen (7) und (8) betragt F (2, 20, N,(LY,), N,(LY,)) = 169.82.

Betrachtet man dieses Ma13 wiederum mit dem PLOTIT Ausdruck der Polynome in Abbil- dung 7, so konnen auch hierfiir signifikante Differenz.cn zwischen den beiden Funktionen unterstellt werden (Must).

Wie Abbildung 6 zeigt, fiihrt der Anstieg der Lysinaufnahme parallel mit dem Wachstum der Tiere zu einer Steigerung des taglichen N-Ansatzes bis auf Maximalwerte um 30 g N. Dieses Maximum wird von den Tieren der Mangelgruppe bei etwa 70 kg LM bzw. 11 g Lysin- verzehr, der Lysingruppen B und C bei etwa 75 kg LM bzw. 16 g Lysinverzehr und der Gruppe D mit der dreigeteilten Lysingabe bei etwa 85 kg LM bzw. 17.5 g Lysinverzehr erreicht. Wie in Mitteilung 2 (WALZ 1983) bereits ausfiihrlich diskutiert wurde, liegen die hier geniessenen Werte des taglichen N-Ansatzes im oberen Bereich vergleichbarer Literaturangaben. Insbeson- dere miissen die Ergebnisse der Mangelgruppe, wie auch von WHITTEMORE et al. (1978) beschrieben, auf einen kurzfristigen kompensatorischen Ansatzeffekt nach einer Mangelphase zuriickgefiihrt werden und konnen somit nicht verallgemeinert werden. Bei der Beurteilung ist weiterhin zu berucksichtigen, dan der N-Ansatz mit Hilfe des Bilanzverfahrens gemessen wurde, das nach neueren vergleichenden Schlachtkorperanalysen (WALZ et al. 1981) die wahre N-Retention in der GroBenordnung von 6-8% uberschatzt. Wie Gruppe D in Abbildung 6 zeigt, wird bei ihr der maximale N-Ansatz erst spater und bei einem hoheren Niveau erreicht als bei den Vergleichsgruppen B und C. Auf diesen moglichen Effekt der Verteilung der Lysin- gaben auf drei Verabreichungszeitpunkte wird in der Interpretation naher eingegangen.

62 0. I? Wulz

0 I 2 11

Lysinaufmtrne ( O l d ) I

Abb. 7. Die PLOTlT Darstellung der Polynome f u r den Zu- sarnmenhang zwischen Lysinaufnahme und N-Ansatz bei Schweinen von 20-100 kg L M (Polynom 7: Mangelgruppe, Polynom 8: Lysingruppen, s. Text).

Interaktion von Merkmalen

Wie dargestellt wurde, zeigen Wachstum und N-Ansatz vielfaltige Abhingigkeiten von den Variablen Alter, Lebendmasse und Lysinaufnahme. Durch die Berechnung von partiellen Korrelationen wird angestrebt, eine Wichtung der Interaktionen von Einzelmerkmalen vorzu- nehmen, indern der Grad der Abhangigkeit zwischen zwei Variablen bei Konstanthaltung einer dritten EinfluflgroRe besser erkennbar wird. In Tabelle 3 sind eine Reihe partieller Korre-

TulrclIe .?

Die partiellen Korrelationskoeffizienten zwischen verschiedenen Merkmalen im Stoffwechselversuch mit wachsenden Schweinen. Aufteilung in 4 Versuchsabschnitte linearen Bereichs (Sicherung nach

SACHS 1984). Das Merkmal nach dem Schragstrick wird konstant gehalten

Versuchsabschnitte

Abhangigkeit/Kcnstante I - I11 P IV - VI P VII - IX P x - XI1 P 19 - 2> kg bis N 40 kg bis N 65 kg 75 - 100 kg

1. Versuchstage - Lebendmaese/Lysinaufnahme 2. Versuchstage - N-Ansatz/Lebendmasse 3. Versuchstage - N-Ansatz/Lysinaufnahme 4. Lebendmasse - N-Ansatz/Versuchstage

5. Lebendmasse - N-Anaatz/Lysinaufnahme 6. Lysinaufnahme - Lebendmaase/Versuchstage 7. Lysinaufnahme - N-Ansatz/Versuchstage 8. Lysinaufnahme - N-Ansatz/Lebendmasac

0.777+++

0.040-

0.352++

0.370++

0.221-

0.5jl"+

0.785'"

0.7 20+++

0.887+++

- 0.455+++

- 0.111-

0.560+++

- 0.089-

0.791 +*+ 0.696'"

u .633+++

0.85 5"'

0.192-

- 0.015-

- 0.318+

- 0.202-

0.886"+

- 0.171-

0.047-

Zum EinzuJ won Lysinzulugen bei Mustschweinen 63

lationskoeffizienten der Einzelmerkmale fur 4 Versuchsabschnitte, denen jeweils lineare Bezie- hungen zugeordnet werden konnen, zusammengefaBt. Wie aus Position 1 zu erkennen ist, bestehen bei Nichtberucksichtigung der Lysinaufnahme enge Korrelationen zwischen Alter und Lebendmasse fiur den ganzen Versuchszeitraum. Da in gleicher Weise bei Vernachlassi- gung des Alters (Pos. 6) zwischen Lysinaufnahme und Lebendmasse durchweg hochgesicherte Korrelationen bestehen, mussen beide EinfluBfaktoren als gleichwertig bewertet werden. Differenzierter ist die Beeinflussung des N-Ansatzes zu sehen. Entsprechend den Korrelations- koeffizienten (Pos. 2 und 3) besitzt in den ersten beiden Versuchsabschnitten das Alter der Tiere einen geringen EinfluB auf den N-Ansatz, wenn man Lebendmasse und Lysinaufnahnie ausschaltet. Demgegenuber beeinfluat unter Ausschaltung der Versuchstage (Pos. 4) bis zur IX. Periode die Lebendmasse den N-Ansatz signifikant, was auch aus der in diesem Mastabschnitt positiv korrelierten Zunahme an Masse und dem Proteinanteil der Masse zu erwarten ist. Wird jedoch die Lysinaufnahme ausgeschaltet, so ergibt sich fur die Lebendmasse (Pos. 5) und den N-Ansatz wiederum keine sichere Beziehung. Somit beeinflufit in den beiden ersten Abschnitten bis etwa 40 kg LM die Lysinaufnahme den N-Ansatz am starksten (Pos. 7, 8). Dies ist mit dem relativ hohen Lysinbedarf in diesem Wachstumsabschnitt zu erklaren. Im dritten Versuchsabschnitt, der durch eine kompensatorische Aufholphase der Mangelgruppe gekenn- zeichnet ist, ergeben sich andersartige Wichtungen. Der EinfluB des Alters und der Lebend- masse auf den N-Ansatz wirken ebenso stark wie der EinfluB der Lysinaufnahme. Nur bei Ausschaltung der Lebendmasse geht die Beziehung der Lysinaufnahme zum N-Ansatz in ihrer Bedeutung zuruck (Pos. 8). Eine vollige Umkehrung der Abhangigkeiten ergibt sich im letzten Versuchsabschnitt. Aufgrund des rucklaufigen taglichen N-Ansatzes lassen sich in allen partiellen Korrelationen, die den N-Ansatz enthalten, nur noch im Zufallsbereich liegende positive oder sogar negative Beziehungen finden. Bei Ausschaltung der Lebendmasse beein- flussen sowohl die Lysinaufnahme als auch das Alter den N-Ansatz noch positiv. Die Lebend- masse ohne Alter bzw. Lysinaufnahme ist jedoch negativ mit dem N-Ansatz korreliert. Ande- rerseits vermag auch die Lysinaufnahme bei Ausschaltung des Alters die N-Bilanz nicht weiterhin positiv zu beeinflussen, da der Lysinbedarf offenbar bereits iiberschritten ist. Die Hohe des Lysinbedarfs reagiert vor allem abhangig von der Lebendmasse, bzw. von der in diesem Wachstumsabschnitt wirksam werdenden Verminderung des Proteinanteils am Gesamtzuwachs, wie die negativen Korrelationen Lebendmasse zu N-Ansatz (Pos. 4, 5) ausweisen. Werden somit fur den letzten Versuchsabschnitt die EinfluBfaktoren auf den N- Ansatz gemeinsam bewertet, so ergibt sich, daB die GroBe Lebendmasse in diesem Bereich den N-Ansatz am starksten beeinfluat. Die Betrachtung der Interaktion der Merkmalspaare im vorliegenden Abschnitt zeigt somit eindeutig eine Varianz in der Wichtung der Einzelmerk- male. Diese werden vor allem bestimmt a) durch die bedarfsgerechte Lysinkonzentration in der Diit, die im Verlauf des Wachstums abnimmt, sowie b) durch das genetisch fixierte Leistungspotential und Gewebemuster des Tiermaterials, durch das, selbst bei bedarfsuber- schreitendem Nahrstoffangebot, die taglichen Zunahmen sowie die Verschiebung in der chemischen Zusammensetzung des Zuwachses im Verlauf einzelner Wachstumsabschnitte festgelegt sind.

Interpretation und Folgerung

Bei der Priifung des Aufwertungseffektes supplementierter kristalliner Aminosauren im Stoff- wechselversuch mit Monogastern wurden haufig niedrigere Verbesserungen der Leistungs- merkmale beobachtet als nach der mengenmagigen Gleichstellung des Aniinosaurenangebotes

64 0. P. Walz

Lyeln-Zulagezeit Lyein-Doeierungsanteil

\ Gruppe C CNppe D Cruppe B mit Grunddiat (GD) n. GI) n. Ih m. GD n. l h n. 2h

I 11 I11 SM I 11 111 SM I I1 I11 SM 1 o* 50% 5@ 25% 25% 5@

Ttigllohe Zunehme kg Futter j e kg Zuweohs Protein Efflolenoy Ratio

aohelnb. Verdaullohk. Org. Sub. achelnb. Verdauliahk. Rohprot. sohelnb. Verdaullohk. Lysin (ohne Supplement)

8-Bilanz $ v. N-Aufnahme A-Bllenz taglioh abeolut

Harnstoffkonzentrstion Urin Hernetoffexkretlon ttiglioh

Ca-Bllanz % V. Ca-Aufnehme P-Bllanz $ v. P-Aufnahme

162 148 107 57 14 91 146 135 109

100 101 100 102 104 102

106

132 117 90 140 122 91

68 80 104

76 85 122

124 131 90 134 116 95

123 16 137

100

103

112

I13

80 91

137 150 106 124

63 I3 91 17 138 142 109 135

100 101 100 100 101 103 101 102

105

128 116 90 110

135 120 91 1 1 1

67 84 108 82

75 86 125 98

115 131 16 123 116 86

141 148 101 62 71 96

133 140 110

100 101 100 102 103 102

108

123 115 103

I30 119 102

74 85 102 83 86 110

1 1 1 135 94 125 122 94

124 77

133

100 102

112

114

84 94

Zum EinJuj3 won Lysinzufagen bei Mastschweinen 65

D und A die Gruppen B und C signifikant. Die Harnstoffexkretion verhalt sich jeweils reziprok zur N-Bilanz. Diese Messungen fuhren zu folgender Interpretation:

1. Infolge der niit ansteigender Korpermasse abnehmenden bedarfsgerechten Lysinkonzen- tration in der Futterrnischung nahert sich die Hohe des taglichen N-Ansatzes der Mangel- und Lysin-supplementierten Gruppen bei hoherer Lebendmasse einander an. Im Bereich der Endmast ab 75 kg LM reichen dernnach 0.5% Lysin in der Futtermischung aus, um, bei sonst bedarfsgerechter Nahrstoffversorgung, einen maximalen N-Ansatz beim Schwein zu erzielen.

2. Die gewahlte Hohe der Lysinerganzung erreicht im Endabschnitt des Versuchs die Vertriglichkeitsgrenze fur das Supplement. In dieser speziellen Situation fiihrt nach unserer Uberzeugung die Verteilung der Lysinzulage auf die zeitverschobenen Gaben mit und nach der Mahlzeit zu einem Influxausgleich des Lysins an den Syntheseorten des Proteins, der sich positiv auf den N-Metabolismus, d. h. die Verbesserung des N-Ansatzes bei verminderter Harn- stoffsynthese, auswirkt. Hierdurch kann gerade im Bereich der beginnenden Bedarfssattigung durch die Zulagenteilung mehr zugelegtes Lysin zur Proteinsynthese herangezogen werden und stimulierend auf den N-Ansatz wirken.

Die Bilanzen der Mengenelemente Calcium und Phosphor zeigen im allgemeinen ein der N-Bilanz analoges Verhaltensmuster. Hierdurch kann die Wirksamkeit der Lysinzulage auf den Gesanitstoffwechsel dokumentiert werden. Allerdings lassen sich fur diese Elemente zwischen den Lysingruppen keine der Dosierungsfrequenz eindeutig zuzuordnenden Verande- rungen ableiten.

Die vergleichende Bewertung der Schlachtkorper in Tabelle 5 1aBt zwischen den Lysin- gruppen eine weitgehende Ubereinstimmung der qualitativen und quantitativen Merkmale

Cruppenbeselohnung Lysln-Zulsgezelt

Krlterlum Lyeln-Doslerungesntell 1 B C D GD GD/+l h GD/+l h/+2b

10096 5096/5096 25%/2 5%/5096

66 0. P. Walz

erkennen. Diese lassen in der statistischen Homogenitatspriifung iiisgesamt keine signifikante Differenzierung zu. Lediglich die vermehrte Ausbildung des Schinkenfleisches uni etwa 4% in der Gruppe mit der dreimaligen Lysingabe (D) kann in Zusammenhang niit der bei dieser Gruppe erhohten N-Bilanz ini letzten Mastabschnitt gebracht werden. Die anderen wertvollen Teilstucke zeigen jedoch auch diesen Trend nicht. Da sich zudem die Vermehrung des Schin- kenfleisches bei Gruppe D nicht statistisch absichern laRt, ist insgesamt zu schlieMen, daR der im dritten Versuchsabschnitt erhohte N-Ansatz dieser Tiere nicht ausreicht, um die Protein- synthese der wertvollen Teilstucke des Schlachtkorpers so anzuheben, daR eine wirtschaftlich hohenvertige Schlachtausbeute zu erzielen ist. Auch die Klassifizierung in Handelsklassen ergab eine entsprechende Beurteilung.

Die Gesanitinterpretation der Versuchsergebnisse im Hinblick auf praktisch venvertbare Erkenntnisse fiihrt daher zu folgendem SchluR: Eine Intervall-Dosierung des Aminosiuren- supplements bewirkt unter praxisnahen Ernahrungsbedingungen des Schweines gegenuber der diatgebundenen Verabreichung keine im Endprodukt meRbare quantitative Verbesserung der Nahrstoffvenvertung. Somit ist ein Protein- bzw. Lysin-Spareffekt durch die Teilung der Tages- zulage des Lysins in der praktischen Futterung nicht zu envarten. Diese Folgerung steht im scheinbaren Widerspruch mit einer Reihe von Versuchsergebnissen, nach denen verteilte Aminos3urengaben eine Verbesserung des Proteinnnsatzes bewirkten (vergl. W A I . ~ 198 I ) . Allerdings sind die beschriebenen Ergebnisse meist aus Kurzzeit-Stoffwechselversuchen mit stark restriktiver Futterung abgeleitet. In1 Gegens~tz c l ~ z u wurden bei vorliegendem Expcri- ment die Tiere bis zur maximalen Futteraufnahme versogt, so daB eine langere Verweildauer des Nahrungsbreies im Intestinaltrakt mit einer kontinuierlichen Nachlieferung resorptionsfii- higer Nahrungsbausteine angenommen werden kann. Somit kann, der Theorie von FAUCON- NEAU und MICHEL (1970) folgend, bei bedarfsgerechter Nahrstoffversorgung auch die Fiillung des Intestinaltraktes mit einer langsameren Freisetzung der EiweiRbausteine als bei stark limi- tierter Futterzuteilung in zwei Tagesgaben fur eine synthesesynchrone Bereitstellung von Aminosauren zur Ausschopfung des N-Ansatzvermogens der Tiere beitragen. Die bei dem Literaturvergleich auftretende Diskrepanz der Beobachtungen zum Zeitfaktor des Lysinergan- zungseffektes durfte somit auch eine teilweise Erklarung in den unterschiedlichen Versuchsan- satzen finden.

Zusammenfassung

In eineni Lysin-Erganzungsversuch niit Schweinen zwischen 20-100 kg LM wurde unter anderem der Grad der Abhangigkeit des N-Ansatzes von den Variablen Alter, Lebendniasse, Lysinaufnahme und Lysin-Verabreichungszeitpunkten mit und nach der Mahlzeit regression- sanalytisch ausgewertet. Fur alle BestimmungsgroRen ergaben sich zum N-Ansatz ini Verlauf des Wachstums nichtlineare Beziehungen mit dem Charakter von Polynomen dritten Grades. Das Maximum des taglichen N-Ansatzes lag bei 30 bis 32 g N. Je nach Hohe und Art der Lysinzulage trat das Maximum bei 70, 75 oder 85 kg Lebendmasse und einer Lysinaufnahme zwischen 1 1 g (Mangelgruppe) und 17.5 g (Lysin-supplenientierte Gruppen) ein. Die partielle Korrelationsanalyse ergab, daR der N-Ansatz durch vielfaltige Interaktionen zwischen allen Variablen beeinfluRt wird. Das Gewicht einzelner Merkmale veranderte sich hierbei mit dem Wachstuni der Tiere. Im Bereich relativ hohen Lysinbedarfs bei etwa 60 kg LM beeinfluRte die Lysinzufuhr den N-Ansatz am starksten. Ini letzten Mastabschnitt ( > 75 kg) verminderte sich bei ausreichendem Lysinangebot trotz weiterem Anstieg der taglichen Zunahmen der tagliche N-Ansatz, was aus dem Riickgang des Proteinanteils am Zuwachs in diesem Gewichtsabschnitt

Zum EintuJ von Lysinzulugen bei Mustschweinen 67

zu erklaren ist. Die Frage des Einflusses einer Glattung der Lysinanflutung im Blut auf die Hohe der Proteinsynthese durch zeitlich verteilte Gaben der Lysinzulage fiuhrt zu folgender Beurteilung: Unter praxisnahen Ernahrungsbedingungen des Schweines bewirkt eine Intervall- Dosierung gegeniiber der diatgebundenen Verabreichung der Aminosaurenzulage keine im Endprodukt Schlachtkorper mel3bare quantitative Verbesserung des Nahrstoffansatzes. Diskre- panzen in der Literatur sind im Hinblick auf verschiedenartige Versuchsansatze zu interpre- tieren.

Summary

Studies o n the effect of a frequent administration o f a daily lysine supplement o n the utilization o f nutrients with pigs from 20-100 kg liveweight. Section IV

In an experiment with different regimens of lysine supplementation o n pigs between 20- 100 kg the correlations between N-retention and the variables age, liveweight, lysine consump- tion and regimen of lysine administration were calculated. All variables displayed nonlinear regressions (third degreee polynominals) to the N-retention. The N-retention curve received its maximum at 30-32 g retained N per day. Depending on the regimen of lysine administration the animals reach this maximum at a liveweight between 70 and 85 kg and a lysine consump- tion of 11 g (lysine deficient group) or 17.5 g/d. As the analysis of partial correlations proves, the N-retention is influenced by inanifold interactions between the variables, whose signifi- cance varies with the growth of the animals. So up to 60 kg the lysine dosis and above 75 kg the livewcight, connccted with the decreasing rat io 01. protein in tlic' gain a t th i s pcriod of- fatten- ing, h v c t h e strongest efffct on N-retention. The rcsearch on t h e efibct of's trequenr x l n i i i i i -

stration of the lysine to the amount of protein synthesis led to the conclusion: Under practical conditions of pig feeding, the regimen of' the lysine supplementation, together with the basal diet or in time-intervals after the meal, does not influence the performance of the pigs or the nutrients metabolism significantly. Discrepancies on this question found in literature have to be considered under the aspect of different experimental designs.

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Anscbrifr des Verfassers: Priv. Doz. Dr. 0. P. WALZ, Institut fur Tierernahrung der Justus-Liebig-Universitit,

Verlag.

D-6300 GieRen, SenckenbergstraBe 5.