4.5 Vorkommen von Polyaminen und Aminosäuren im RUSITEC
4.5.11 Summe der Aminosäuregehalte von L-Arginin, L-Methionin und L-Ornithin im flüssigen Fermenterinhalt L-Ornithin im flüssigen Fermenterinhalt
(s. Abb. 4.20 sowie Tab. 9.59–9.60)
Abb. 4.20: Summe von L-Arginin, L-Methionin und L-Ornithin (Summe der AS-Gehalte) Vorkommen im flüssigen Fermenterinhalt [µmol/l]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[µmol/l]
Tag
KF-32 TF-33 TF-33mS
Lauf 35-38
°
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[µmol/l]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
°
101 L31–L34
Im Folgenden wird die Summe der korrespondierenden Aminosäuren L-Arginin, L-Ornithin und L-Methionin als AS-Gehalt bezeichnet. In der Kontrollphase wurden AS-Gehalte von 9,7–16,4 µmol/l in den Fermentern des ersten Laufblockes ermittelt.
Die Zulagephase ergab keine wesentlichen Unterschiede in den verschiedenen Fermentern. Hier lagen die Werte bei 3,8–14,0 µmol/l. Auch die in der Erholungsphase ermittelten Werte lagen bei 3,6–8,4 µmol/l in allen drei Fermentergruppen. Insgesamt unterschieden sich die gemessenen Werte je nach Tag um -4 % bis +2 % in allen Fermentern. Signifikante Unterschiede ergaben sich sporadisch zwischen den TF-31 und TF-31mS an Tag 14 und 22.
L35–L38
Der Verlauf der AS-Gehalte im flüssigen Fermenterinhalt des zweiten Laufblockes stellte sich anders dar, als im ersten Laufblock. In der Kontrollphase wurden höhere Gehalte der Aminosäuren von 13,3–26,6 µmol/l ermittelt. In der anschließenden Zulagephase stiegen die AS-Gehalte in den Testfermentern auf 16,9–33,5 µmol/l, während die Kontrollen ab Tag 13 leicht absanken und Gehalte von 8,7–11,8 µmol/l aufwiesen. Die Werte von TF-33 und TF-33mS lagen somit um +55 % bzw. +47 % über denen von KF-32. Bis zum Ende der Erholungsphase pendelten sich die Fermentergruppen nicht mehr bei Werten im Bereich der Kontrollen ein. Signifikante Unterschiede traten nicht auf.
102
4.5.12 Vorkommen von β-Alanin im flüssigen Fermenterinhalt (Abb. 4.21 sowie Tab. 9.63–9.64)
Abb. 4.21: b-Alanin im flüssigen Fermenterinhalt [µmol/l]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[µmol/l]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
*
##0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[µmol/l]
Tag
KF-32 TF-33 TF-33mS
Lauf 35-38
# #
* **
103 L31–L34
b-Alanin konnte in der Kontrollphase im flüssigen Fermenterinhalt mit 0,7–0,9 µmol/l nachgewiesen werden. Die Zulagephase ergab Werte zwischen 0,3–0,6 µmol/l in den Testfermentern, die unterhalb derer der Kontrollen lagen (-20 %). Dabei hatte das Sojaprotein keinen Einfluss. Mit dem letzten Tag der Zulagephase (Tag 19) begannen sich TF-31 und TF-31-mS wieder im Bereich von KF-30 einzupendeln. Statistisch konnten an Tag 9–11 signifikante Unterschiede zwischen TF-31 bzw. TF-31mS und KF-30 berechnet werden (p = 0,034–0,040). Allgemein sanken die Werte von b-Alanin im gesamten ersten Laufblock, wie es zuvor bei Putrescin, Spermidin und in geringem Maß auch bei Spermin beobachtet werden konnte.
L35–L38
Im zweiten Laufblock wurden in der Kontrollphase b-Alanin-Gehalte von 0,4–0,6 µmol/l gemessen. Mit der Zulagephase sanken die Testfermenter ab und hielten sich bis zum Tag 17 bei 0,1–0,4 µmol/l unterhalb der Kontrollen (-27 %). In der Erholungsphase glichen sich die Werte aller Fermenter wieder an. Der zweite Laufblock ergab signifikante Unterschiede zwischen TF-33 bzw. TF-33mS an Tag 9 bzw. 11–14. Auch hier ähnelten sich die Verläufe der Werte im ersten und im zweiten Laufblock, obwohl die Gehalte im ersten Laufblock tendenziell über die Dauer des RUSITEC-Versuchs absanken. Die Sojazulage ergab in beiden Laufblöcken keine erkennbaren Unterschiede.
104
4.5.13 Vorkommen von γ-Aminobuttersäure im flüssigen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.22 sowie Tab. 9.67–9.68)
Abb. 4.22: GABA-Gehalte im flüssigen Fermenterinhalt [µmol/l]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[µmol/l]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[µmol/l]
Tag
KF-32 TF-33 TF-33mS
Lauf 35-38
*** ***
*** **
** ** * * *
* *
############ ##### # ## ###
*
105 L31–L34
GABA zeigte sich im flüssigen Fermenterinhalt in der Kontrollphase mit sehr geringen Werten von 0,1 µmol/l. In der Zulagephase war erst ab Tag 14 ein Unterschied zwischen Test und Kontrollfermentern feststellbar. In KF-30 konnten durchweg GABA-Gehalte von 0,1 µmol/l gemessen werden. TF-31 und TF-31mS enthielten zum Teil kein GABA und ihre Werte waren ansonsten mit -38 % bzw. -34 % deutlich niedriger als die der Testfermenter. In der Erholungsphase pendelten sich Kontroll- und Testfermenter ab Tag 21 wieder mit ähnlichen Werten ein. Signifikante Unterschiede wurden nicht beobachtet.
L35–L38
Der zweite Laufblock verhielt sich grundsätzlich spiegelverkehrt zum ersten Laufblock.
Die Kontrollphase ergab GABA-Gehalte von 0,1 µmol/l. Mit der Zulage stiegen die Gehalte in den Testfermentern auf 0,2 µmol/l an (+127 % im Vergleich zur Kontrolle).
Zum Ende der Zulagephase an Tag 19 sanken die GABA-Gehalte in TF-33 und TF-33mS bis zum Tag 23 schnell ab. Von Tag 23 bis Tag 26 näherten sich die Werte der Testfermenter langsam denen in den Kontrollfermentern an, um sich dann bei 0,1 µmol/l in allen Fermentern einzupendeln. Zwischen KF-32 und TF-33 bzw.
TF-33mS konnten dabei gering- bis hochgradig signifikante Unterschiede in der Zulage und bis zum Tag 24 in der Erholungsphase beobachtet werden. Im Vergleich mit dem ersten Laufblock sind die deutlich höheren GABA-Gehalte und der spiegelverkehrte Verlauf hervorzuheben. Ebenso sind die signifikanten Unterschiede zwischen Test- und Kontrollfermentern während der Zulagephase im zweiten Laufblock auffällig (p = <0,001–0,036).
106
4.5.14 Vorkommen von gelöstem Cadaverin im festen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.23 sowie Tab. 9.23Tab. 9.67–9.24)
Abb. 4.23: Lösliches Cadaverin im festen Fermenterinhalt [mg/g uS]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0 10 20 30 40 50 60
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
#
0 10 20 30 40 50 60
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-32 TF-33 TF-33mS
Lauf 35-38
107 L31–L34
Wie im flüssigen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.11) konnten ebenfalls kaum unter-schiedliche Cadaveringehalte zwischen den drei Fermentergruppen im festen Fermenterinhalt des ersten Laufblockes festgestellt werden. Die Werte von Kontroll- und Testfermentern lagen zwischen 25,8 und 41,2 mg/g uS, wobei die der Test-fermenter in der Zulagephase etwas höher waren (+3,6 %). Nur an Tag 10 wurde ein geringgradig signifikanter Unterschied zwischen KF-30 und TF-31 festgestellt (p = 0,036). Zu Beginn und am Ende des ersten Laufblockes wurden in allen Fermentern etwas höhere Werte beobachtet (~40,2 mg/g uS), als in der Zulagephase (~33,9 mg/g uS).
L35–L38
Cadaverin im festen Fermenterinhalt des zweiten Laufblockes verhielt sich analog zum ersten Laufblock, zeigte jedoch mit 19,5–24,9 mg/g uS insgesamt niedrigere Werte.
Die Testfermenter (TF-33 und TF-33mS) wiesen ebenfalls geringgradig höhere Werte als die Kontrollfermenter in der Zulagephase auf (+1,8 % bis +3,1 %). Es konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen KF-32 und TF-33 bzw. TF-33mS festgestellt werden.
108
4.5.15 Vorkommen von gelöstem L-Lysin im festen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.24 sowie Tab. 9.27–9.28)
Abb. 4.24: Lösliches L-Lysin im festen Fermenterinhalt [mg/g uS]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0 5 10 15 20 25
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
#* * * ##
0 5 10 15 20 25
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 35-38
# * °*#
109 L31–L34
Im festen Fermenterinhalt zeigten sich L-Lysingehalte von 7,3–19,9 mg/g uS in der Kontrollphase. Dabei lagen die Werte der Kontrollen an den Tagen acht und neun der Einlaufphase deutlich über denen der Testfermenter (~18 mg/g uS vs. ~7,5 mg/g uS bzw. +56 %). Am ersten Tag der Zulagephase sanken die Gehalte in den Test-fermentern auf ~5,8 mg/g uS ab und bewegten sich bis Tag 14 gen null. Mit Ende der Zulage von Schadsilagen an Tag 20 konnten wieder L-Lysingehalte in den Testfermentern gemessen werden, die sich in der Phase der Erholung erst an Tag 25 wieder im Bereich der Kontrollfermenter einpendelten. Signifikante Unterschiede ergaben sich nur zwischen den Kontroll- und den Testfermentern von Tag 12, 13, 20 und 23 (p = 0,008–0,045).
L35–L38
Der zweite Laufblock ergab in seiner Kontrollphase L-Lysinspiegel von 5,6–7,8 mg/g uS. Hier lagen keine unterschiedlich hohen Werte in der Kontrollphase bei KF-32, TF-33 und TF-33mS vor. Die Testfermenter stiegen mit Beginn der Zulage-phase analog zum flüssigen Fermenterinhalt des zweiten Laufblocks an (+72 % bzw.
+90 %) und erreichten Werte von 11,6–13,0 mg/g uS. Mit der Erholungsphase pendelten sich alle Fermenter mit vergleichbaren Werten ein, sodass TF-33 und TF-33mS an Tag 21 wieder Werte von ~2,2–4,0 mg/g uS aufwiesen. Geringe, signifikante Unterschiede ergaben sich zwischen Test- und Kontrollfermentern von Tag 11 bis Tag 13 (p = 0,017–0,042). Die Sojazulage bedingte nur an Tag 13 einen signifikanten Unterschied zwischen den Testfermentern. Im Vergleich der beiden Laufblöcke verhielt sich die Datenlage von L-Lysin im festen Fermenterinhalt ähnlich wie im flüssigen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.12). Der zweite Laufblock zeigte höhere L-Lysingehalte im festen Fermenterinhalt der Testfermenter, wohingegen im ersten Laufblock die Gehalte der Testfermenter in der Zulagephase auf null zurückgingen.
110
4.5.16 Vorkommen von gelöstem Putrescin im festen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.25 sowie Tab. 9.31Tab. 9.67–9.32)
Abb. 4.25: Lösliches Putrescin im festen Fermenterinhalt [mg/g uS]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0 5 10 15 20 25
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
* ** ## *** #
0 5 10 15 20 25
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uSl]
Tag
KF-32 TF-33 TF-33mS
Lauf 35-38
° *** *** * * ** ## ######
111 L31–L34
Im festen Fermenterinhalt konnten ähnliche Verhältnisse für Putrescin beobachtet werden wie im flüssigen Fermenterinhalt. Dabei wurden in der Kontrollphase 17,3–21,4 mg/g uS gemessen. Mit Beginn der Zulagephase sanken die Werte der Testfermenter auf 8,7–10,9 mg/g uS ab (-30,4 % bis -27,5 % gegenüber der Kontrolle).
Es ergab sich kein Unterschied zwischen TF-31 und TF-31mS. Schon an Tag 21 der Erholungsphase erreichten die Testfermenter wieder Werte im Bereich der Kontrollen (~12 mg/g uS). Vereinzelt waren statistisch signifikante Unterschiede von TF-31 bzw.
TF-31mS gegenüber KF-30 an Tag 9,11 und 12 bzw. 16–18 zu beobachten (p = 0,006–0,044). Die Sojazulage zeigte keinen Einfluss auf die Putrescingehalte.
L35–L38
In der Kontrollphase des zweiten Laufblockes pendelte sich Putrescin bei 6,8–7,1 mg/g uS ein. Die Gehalte von TF-33 und TF-33mS fielen in der Zulagephase deutlich unter die von KF-32 auf 5,1–6,4 mg/g uS (-19 %). Analog zum ersten Laufblock unterschieden sich die Testfermenter mit bzw. ohne Sojazulage nicht von-einander. Mit Beginn der Erholungsphase an Tag 20 erreichten TF-33 und TF-33mS wieder Werte im Bereich von KF-32 (6,8–7,2 mg/g uS). Signifikante Unterschiede ergaben sich jeweils zwischen TF-33 und KF-32 an den Tagen 12–17 und zwischen TF-33mS und KF-32 an den Tagen 12–19 (exkl. Tag 17; p = 0,007–0,031). Die Putrescingehalte im festen Fermenterinhalt des zweiten Laufblockes zeigten einen ähnlichen Verlauf wie im ersten Laufblock, waren aber generell geringer.
112
4.5.17 Vorkommen von gelöstem Spermidin im festen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.26 sowie Tab. 9.35–9.36)
Abb. 4.26: Lösliches Spermidin im festen Fermenterinhalt [mg/g uS]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
** * ° #
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-32 TF-33 TF-33mS
Lauf 35-38
*
** ****##
# ## ##
**
113 L31–L34
Im festen Fermenterinhalt lagen die Spermidinwerte der Kontrollphase bei 1,6–2,1 mg/g uS. Von Tag 12 bis Tag 20 der Zulagephase fielen die Spermidingehalte in den Testfermentern unter die der Kontrollfermenter auf 1,2–1,4 mg/g uS (-7 % bis -15 %). TF-31mS hatte dabei bis in die Erholungsphase hinein höhere Werte als TF-31. In der Erholungsphase erreichten die Testfermenter an Tag 22 wieder Werte im Bereich von KF-30. Vereinzelt traten statistische Signifikanzen zwischen den Kontroll- und den Testfermentern an Tag 9, 10 und 27 auf (p = 0,007–0,046).
Außerdem konnte an Tag 18 ein signifikanter Unterschied zwischen TF-31 und TF-31mS beobachtet werden (p = 0,034).
L35–L38
Im zweiten Laufblock pendelten sich die Spermidingehalte in der Kontrollphase bei 0,7–0,9 mg/g uS im festen Fermenterinhalt ein. Mit der Zulagephase sanken die Werte der Testfermenter im Vergleich zur Kontrolle auf 0,3–0,6 mg/g uS ab (-33 %), jedoch war kein Unterschied zwischen TF-33 und TF-33mS zu beobachten. Die anschließende Erholungsphase ergab an Tag 22 wieder Spermidingehalte im Bereich der Kontrollfermenter (0,9–1,0 mg/g uS). Die ermittelten signifikanten Unterschiede zwischen TF-33 bzw. TF-33mS und KF-31 lagen in der Zulagephase zwischen Tag 11 und 19 vor (p = 0,001–0,028). Die Sojazulage hatte keinen signifikanten Einfluss. Auch hier verhielt sich der zweite Laufblock analog zum ersten Laufblock, wenngleich die Werte allgemein etwas niedriger waren.
114
4.5.18 Vorkommen von gelöstem Spermin im festen Fermenterinhalt (s. Abb. 4.27 sowie Tab. 9.39–9.40)
Abb. 4.27: Lösliches Spermin im festen Fermenterinhalt [mg/g uS]
28–tägige Versuchsphase, Inkubation der Fermenter mit Kontrollsilage (KF-30/32) bzw. in der Zulagephase ( ) mit Schadsilage (TF-31/33)
und Sojaprotein (TF-31/33mS):
/ / entsprechende Fermentergruppen Weitere Legende s. Abb. 4.1
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-30 TF-31 TF-31mS
Lauf 31-34 Lauf 31-34
°
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
[mg/g uS]
Tag
KF-32 TF-33 TF-33mS
Lauf 35-38
°
#
°
115 L31–L34
Im festen Fermenterinhalt des ersten Laufblockes lag Spermin unter Kontrollfütterung mit 0,1–0,2 mg/g uS vor. Die folgende Zulagephase ergab kontinuierlich messbare Spermingehalte für KF-30, während in TF-31 an den Tagen 13,14 und 17 und in TF-31mS an den Tagen 16 und 18 kein Spermin nachgewiesen wurde. Dabei lagen die Gehalte der Testfermenter unter denen der Kontrollen (-40 %). Mit der messbaren Erholungsphase pendelten sich alle Fermenter wieder bei 0,1–0,2 mg/g uS an Tag 20 ein. Lediglich an Tag 12 hatte die Sojazulage einen signifikanten Einfluss.
L35–L38
Die Kontrollphase des zweiten Laufblockes ergab im festen Fermenterinhalt Spermin-gehalte von 0,7–0,9 mg/g uS. Mit der Zulagephase sanken die Gehalte in TF-33 und TF-33mS unter die von KF-32 (0,4–0,6 mg/g uS; -32 %), um sich in der Erholungs-phase an Tag 21 wieder im Bereich der Kontrollen bei 0,8–1,0 mg/g uS einzupendeln.
Ein signifikanter Einfluss der Sojazulage konnte an Tag 10 und 26 beobachtet werden.
Außerdem unterschied sich TF-33 an Tag 18 signifikant von KF-32. Im zweiten Laufblock konnte im Vergleich zum ersten Laufblock an jedem Tag Spermin nachgewiesen werden. Darüber hinaus verhielt sich der Kurvenverlauf überwiegend ähnlich wie der von Putrescin und Spermidin.
116
4.5.19 Summe der gelösten Polyamine Putrescin, Spermidin und Spermin