Vergleich der N-Fraktionen im ilealen Chymus der K- und PL-Tiere nach Einsatz des N-freien Mischfutters

Bei Fütterung mit einem üblichen Alleinfutter nahmen die Tiere täglich 83,8 g Rohprotein auf. Aufgrund der signifikant niedrigeren scheinbaren prc. Rp-Verdaulichkeit (ca. 30 %) im Vergleich zu den K-Tieren (80 %) verdauten die PL-Tiere ganz erheblich weniger Nahrungsprotein (PL: 25 g Rp/d) als die K-Tiere (67 g Rp/d). Demzufolge fluteten anfänglich als Nachwirkung des Erhaltungsfutters 58,8 g Rohprotein bei den PL-Tieren und 16,8 g Rohprotein bei den K-Tieren am terminalen Ileum an. In beiden Gruppen bestand die im Chymus nachgewiesene Rp-Fraktion in dieser Phase des Versuches sowohl aus exogenem (überwiegend) als auch aus endogenem Protein. Da ab Tag 2 kein HF aus der Vorphase mehr im Dünndarm war, stammte sowohl bei den K- als auch bei den PL-Tieren die N-Menge am terminalen Ileum ab dem zweiten Tag fast ausschließlich, d.h. praktisch nur noch aus endogenen Sekreten. Daher wurde für den Vergleich der Fraktionen der endogenen N-Abgaben bei beiden Gruppen das Mittel aus Tag 3 und 4 gewählt (s. Abbildung 27).

Bei den K-Tieren lagen ein Drittel (33 %) der endogenen N-Abgaben als NPN und zwei Drittel (67 %) in proteingebundener Form (fällbarer Anteil) vor, was mit Ergebnissen (proteingebundener N: 58-73 %) ähnlicher Studien (WÜNSCHE et al. 1987; BARTELT et al.

1994; MINER-WILLIAMS et al. 2009) übereinstimmt (s. Abbildung 27 oben). Bei den PL-Tieren war der proteingebundene Anteil (85,5 %) der N-Fraktion im ilealen Chymus höher als bei der Kontrollgruppe, woraus ein geringerer NPAnteil (14,5 %) an der endogenen N-Menge (Rohprotein) im Chymus bei den PL-Tieren resultierte (s. Abbildung 27 unten).

Zur Charakterisierung der NPN-Fraktion kleinerer N-Metabolite wurde bei den K- und PL-Tieren Ammoniak im ilealen Chymus quantifiziert. Bei den K-PL-Tieren betrug der Anteil von Ammoniak an der NPFraktion 7,67 % und lag an der gesamten endogenen N-Ausscheidung wie in der Studie von MOUGHAN und SCHUTTERT (1991) unter 3,0 %. Bei den PL-Tieren war der prozentuale Anteil an der gesamten endogenen N-Anflutung am terminalen Ileum erheblich geringer (0,13 %) als bei den K-Tieren (2,53 %). In der eigenen Untersuchung, wie auch in der Studie von MANDISCHER (2002), waren aufgrund der höheren bakteriellen NH3-Fixierung bei den PL-Tieren die NH3-Konzentrationen und NH3 -Anflutung im ilealen Chymus der PL-Tiere über den zeitlichen Verlauf des Versuchs signifikant (8-fach) niedriger als bei den K-Tieren.

Diskussion Ernährung der K-Tiere (oben) und PL-Tiere (unten)

MW Tag 3-4: N-Fraktion der“ basalen“ (im Sinne von unvermeidlich) endogenen N-Mengen; in Klammern:

Anteil des NH₃-gebundenen N

Vermutlich wurden neben NH3 auch andere N-Metabolite der NPN-Fraktion bei den PL-Tieren schneller umgesetzt und in bakterielles Protein eingebaut, so dass der Anteil der

NPN-Diskussion

Fraktion an der prc. N-Anflutung im Ileumchymus bei den PL-Tieren geringer war als bei den K-Tieren. Von der gesamten endogenen N-Menge in der ilealen Digesta waren ohne Ammoniak bei den K-Tieren 30,5 % und bei den PL-Tieren 14,4 % NPN-Verbindungen, die in dieser Studie nicht weiter untersucht wurden.

Ebenfalls ist anzunehmen, dass bei den PL-Tieren der Anteil des bakteriell gebunden Proteins höher lag als bei den K-Tieren. Für diese These spricht das Ergebnis der quantitativen Bestimmung, bei der eine nahezu vierfach höhere proteingebundene N-Anflutung (Reinprotein) am terminalen Ileum der PL-Tiere im Vergleich zu den K-Tieren (s. Tabelle 29) ermittelt wurde.

- Charakterisierung der proteingebundene N-Fraktion (AS-Muster)

Im Rahmen dieser Studie wurde der proteingebundene Anteil der N-Verbindungen in der Digesta des terminalen Ileums weiterführend über ein Aminosäurenmuster näher charakterisiert (s. Tabelle 60). Bei Einsatz der N-freien Diät stimmte das AS-Muster des endogenen Proteins im ilealen Chymus der K-Tiere mit Ergebnissen vergleichbarer Studien (WÜNSCHE et al. 1987; STEIN et al. 1999) recht gut überein. Die Aminosäuren Aspartat, Glutamin, Glycin und Prolin hatten im ilealen Chymus sowohl bei Ernährung mit proteinhaltigem Mischfutter als auch mit der N-freien Diät mit über 7,5 % einen mindestens viermal höheren Anteil am AS-Muster als z. B. Histidin, Methionin und Cystein (< 2 %). Die ermittelten Glycin- und Prolinkonzentrationen bei den einzelnen K-Tieren variierten zwischen 6,42- 13,8 % bzw. 10,6- 41,9 %, was mit den Werten (Glycin: 4,7-13,3 %; Prolin: 11-37 %) von DE LANGE et al. (1989 a, b) korrespondierte. Sowohl bei haltiger als auch bei N-freier Ernährung hatte die Pankreasgangligatur keinen Effekt auf das AS-Muster im ilealen Chymus.

Feststellbar war lediglich eine tendenzielle Abnahme der Gehalte der Aminosäuren Aspartat, Leucin und Glutamat bei den PL-Tieren (s. Tabelle 60). Im Vergleich zu den K-Tieren unterschieden sich die PL-Tiere quantitativ durch eine signifikant höhere prc. endogene N-Anflutung. Jedoch lässt sich aus den vergleichbaren AS-Mustern zwischen beiden Gruppen am Tag 7 schlussfolgern, dass sowohl bei den PL-Tieren als auch bei den K-Tieren die endogenen N-Abgaben qualitativ, d. h. in der Zusammensetzung (Muzine, desquamierte Epithelzellen, Gallensalze) sehr ähnlich, bzw. nahezu gleich sind.

Diskussion

125

Tabelle 60: Aminosäurenmuster in der ilealen Digesta der K- und PL-Tiere nach N-freier Fütterung im Vergleich zu Literaturdaten (Rp = 100 %)

Eigene Untersuchung STEIN et al.

(1999)

DE LANGE et al. (1989a)

K-Tiere PL-Tiere gesunde Tiere (MW)

Tag 1 7 1 7 6 + 7 12 + 13

Asp 7,86 ± 2,17 7,81 ± 2,60 8,89 ± 0,62 6,82 ± 1,30 7,20 5,14 Glu 9,71 ± 2,79 9,52 ± 2,50 14,1 ± 0,90 10,2 ± 1,76 9,26 5,89 Val 4,40 ± 1,58 4,53 ± 2,10 6,29 ± 1,64 4,16 ± 0,61 3,99 2,42 Leu 5,40 ± 1,93 5,09 ± 1,69 8,13 ± 0,70 6,18 ± 1,0 4,88 3,06 Pro 21,0 ± 18,1 25,2 ± 16,7 5,81 ± 0,84 11,9 ± 11,5 14,4 31,2 His 1,92 ± 0,55 1,84 ± 0,42 2,64 ± 0,20 1,90 ± 0,52 1,29 1,14 Met 0,98 ± 0,52 1,00 ± 0,40 1,66 ± 0,21 1,74 ± 0,47 1,01 0,81 Gly 8,00 ± 1,83 7,73 ± 1,25 5,51 ± 0,75 6,39 ± 1,33 6,85 9,72

STEIN et al. (1999): Untersuchung an zehn ad libitum gefütterten Börgen mit einer Körpermasse von 30,2 kg KM^0,75: Umstellung auf eine N-freie Diät an Tag 6 und 7

DE LANGE et al. (1989a): Untersuchung an acht Schweinen im Wachstum (21,6 kg KM^0,75; 1563 g/kg TSA)

an Tag 12 und 13 nach Umstellung auf eine N-freie Diät

Der lediglich geringe Unterschied in Bezug auf einzelne Aminosäuren ist vermutlich auf individuelle Einflüsse zurückzuführen, die aus der geringen Anzahl an Versuchstieren resultieren. Daraus lässt sich ableiten, dass die pankreatischen Aminosäuren im Chymus nahezu vollständig bis zum Ende des Ileums rückresorbiert werden. Der sowohl bei den K- als auch den PL-Tieren hohe Anteil von Glycin am AS-Muster in der ilealen Digesta ist zum einen auf dekonjungierte, vornehmlich Glycin enthaltende Gallensäuren zurückzuführen, die im Dünndarm nicht mehr resorbiert werden (TRAVERNER et al. 1981). Zum anderen weisen vornehmlich Glycin und Prolin - die im ilealen Chymus der K- und PL-Tiere vermehrt vorkamen - aber auch Aminosäuren wie Glutamin, Aspartat, Serin und Threonin, die in Muzinen enthalten sind (HOROWITZ 1967; MOSENTHIN et al. 1994), einen wesentlichen Anteil am endogenen Protein im ilealen Chymus bei N-freier Ernährung auf (SOUFFRANT et al. 1991; LIEN et al. 1997). Diese Aminosäuren liegen teilweise in Form von relativ verdauungsresistenten Muzinen vor und werden daher langsamer über die Darmschleimhaut

Diskussion

aufgenommen (HOLMES et al. 1974; TRAVERNER et al. 1981; THOMPSON 1978;

MOSENTHIN et al. 1994).

Als weitere Ursache für die Zunahme der Prolin- und Glutamingehalte im ilealen Chymus kann die Mobilisierung von Aminosäuren aus dem Muskelgewebe zur Aufrechterhaltung des N-Stoffwechsels in Erwägung gezogen werden (RODWELL 1985; DE LANGE et al. 1989b;

STEIN et al. 1999), was sich anhand des AS-Musters im Chymus durch eine deutliche Abnahme von Aspartat und Glutamat und einer Zunahme von Prolin widerspiegelt (LANGE et al. 1989 a).

Dies konnte in der eigenen Studie bei beiden Gruppen lediglich bei einzelnen Individuen (K-Tier 69 u. PL-(K-Tier 96) beobachtet werden. Da bei diesen (K-Tieren wenig Futter im Darmlumen war, bestand der Inhalt wahrscheinlich fast nur aus endogenen Sekreten. Folglich hatten beide Individuen vermutlich auch einen relativ hohen Prolingehalt im Ileumchymus.

Bei einem massiven Abbau von körpereigenem Eiweiß (proteinkatabole Stoffwechsellage) wäre bei allen Tieren nach „längerer“ N-freier Fütterung eine signifikante Zunahme der Prolinkonzentration im Ileumchymus zu erwarten gewesen (LANGE et al. 1989 a), was in der eigenen Studie nicht der Fall war. Zusätzlich würde nach der anfänglich beobachteten Reduktion der renalen N-Verluste wieder eine höhere Harnstoff- bzw. N-Ausscheidung über den Harn und darüber hinaus einer Abnahme des Gesamteiweißgehalts im Blut des Tieres auftreten (ENGELHARDT u. BREVES 1999). Dies konnte im Verlauf der eigenen Untersuchung bis einschließlich Tag 7 ebenfalls nicht beobachtet werden. Anhand der AS-Muster im ilealen Chymus beider Gruppen, die sich kaum unterschieden, zeigte sich, dass die Zeit der N-freien Fütterung zu kurz war, um das AS-Muster (s. Tabelle 60) weitreichend zu verändern. Der Zeitrahmen war aber lang genug, um die unvermeidlichen prc. endogenen N-Verluste bzw. N-Mengen zu bestimmen, ohne dass die Tiere dabei in eine proteinkatabole Stoffwechsellage gerieten.

Diskussion

127

Harnstoff: Sekretion in den GIT sowie Ausscheidung über den Harn

Teilweise werden Proteine, die im prc. Bereich der enzymatischen Verdauung und Resorption entgehen, im Dickdarm zu NH3 abgebaut und über die Darmmukosa resorbiert. Anschließend gelangt Ammoniak über die Blutbahn in die Leber und wird dort zu Harnstoff umgewandelt.

Dabei gelangt etwa 20-25 % des in der Leber gebildeten Harnstoffs über die Blutzirkulation wiederum zurück in den Darm (MOSENTHIN et al. 1992) und wird im Darmlumen durch mikrobielle Ureasen zu CO2 und NH3 abgebaut (LONG et al. 1978). Der größere übrige Teil (75-80 %) des Harnstoffs wird über den Harn abgegeben.

Von dem im Harn ausgeschiedenen Stickstoff entfielen in der eigenen Untersuchung 80 (Rp-haltiges Mischfutter) bzw. ca. 45-50 % (N-freie Diät) auf den Harnstoff.

Dies zeigt, dass die Pankreasgangligatur keinen Effekt auf die Ausscheidung und Zusammensetzung des N über den Harn hatte. Dieser stammt ausschließlich aus dem Intermediärstoffwechsel und betrifft nur N-Verbindungen jenseits der Darmwand. Die Konzentration des harnstoffgebundenen Stickstoffs im Blut der K-Tiere (1,86 ± 0,84 mmol/l) war vor dem Wechsel zum N-freien Futter mit den Referenzwerten für Miniaturschweine von GLODEK u. OLDIGS (1981) vergleichbar (1,51 mmol/l). Die Umstellung der Ernährung auf die N-freie Diät hatte bei einem konstant bleibenden Gesamteiweißgehalt im Blut eine signifikante Absenkung (um Faktor 7) des Harnstoffgehalts im Blut zur Folge (s. Tabelle 54).

Diese stimmte mit den Ergebnissen von LENIS et al. (1999) überein. Wegen der Abnahme der Harnstoffkonzentration im Blut um etwa 85 % ist auch eine deutliche Verringerung der Harnstoffsekretion in den Magendarmtrakt zu erwarten. Vermutlich wurden diese geringen Harnstoffmengen im Dünndarm relativ schnell und vollständig durch Ureasen abgebaut.

Daher war in dieser Studie ein Nachweis von Harnstoff im ilealen Chymus von Tieren beider Gruppen nicht möglich (s. 4.1.7.2).

4.2.5 Schlussfolgerungen

Anhand der vorliegenden Ergebnisse ist zu konstatieren, dass die PL-Tiere im Vergleich zu den Kontrolltieren deutlich höhere endogene N-Verluste sowohl im praecaecalen als auch über den gesamten Verdauungstrakt aufwiesen, während die N-Verluste über den Harn in beiden Gruppen vergleichbar waren.

Diskussion

Für die im Rahmen des Projektes „pankreasgangligiertes Miniaturschwein“ erfolgenden Überprüfungen der Wirksamkeit substituierter Enzyme sind die in den eigenen Untersuchungen erhobenen Befunde ebenfalls von Bedeutung: Grundsätzlich ist eine erhebliche Unterschätzung der tatsächlichen Verdaulichkeit des Rohproteins (u. a. bei der Überprüfung der Proteaseaktivität) in vorangegangenen Untersuchungen des Projektes

„Untersuchungen am pankreasgangligierten Miniaturschwein“ (TABELING 1998;

FASSMANN 2001; HELDT 2001; MANDISCHER 2002; FUENTE-DEGE 2003;

KAMMLOTT 2003; KARTHOFF 2004; BECKER 2005; ZANTZ 2006) zu vermuten. Um diesen Fehler bei der Berechnung der prc. Rp-VQ zu vermeiden, wurden die Ergebnisse bisheriger Untersuchungen mit den Werten so genannter „Nullversuche“, in denen die scheinbare praecaecale Rp-Verdaulichkeit pankreasinsuffizienter Tiere ohne Enzymzulage getestet wurde, verglichen, d. h., die Beurteilung der Enzyme erfolgt unter anderem in Bezug auf Ergebnisse (diese enthalten den Faktor der Unterschätzung bereits) von PL-Tieren ohne Enzymzulage und nicht ausschließlich durch Vergleich mit den Daten der K-Tiere.

Im Hinblick auf Empfehlungen der für den Ausgleich dieser endogenen Verluste (K-Tiere:

216 ± 114; PL-Tiere: 326 ± 91 mg N kg KM^0,75) notwendigen oral zuzuführenden Proteinmenge ist jedoch nicht nur die Höhe der endogenen Verluste entscheidend, sondern maßgeblich auch die Verdaulichkeit des mit der Nahrung zugeführten Proteins. In den zahlreichen vorangegangenen Studien dieses Projektes konnte als Folge der Pankreasgangligatur stets eine deutliche Reduktion der scheinbaren praecaecalen Rp-Verdaulichkeit (26,1 – 40,9 %) festgestellt werden. Bei einer angenommenen scheinbaren prc.

Verdaulichkeit des Futterproteins von etwa 30 % bei den PL-Tieren und etwa 70 % bei den K-Tieren, sowie einer intermediären Verwertung von etwa 70 % (unterstellt für beide Gruppen), würde sich in Bezug auf die eigenen Ergebnisse ein täglicher Rp-Bedarf (Erhaltungsbedarf; Ausgleich der endogenen Verluste) von 121 g für die PL-Tiere und 37 g für die K-Tiere ergeben. Aufgrund der geringeren scheinbaren prc. Rp-Verdaulichkeit müssten die PL-Tiere ohne Enzymzulage demnach etwa die fünffache N-Menge (19,3 g N/d) der endogenen Verluste aufnehmen, während die K-Tiere nur die doppelte N-Menge (5,94 g N/d) benötigen würden, um den unterstellten Proteinbedarf decken zu können.

Nicht berücksichtigt wurde dabei die Eiweißqualität, der bei derartigen Berechnungen eine besondere Bedeutung zukommt. Fraglich ist zudem, in welchem Maße die Verdaulichkeit der

Diskussion

129

einzelnen Aminosäuren bei Patienten mit EPI beeinträchtigt ist; es ist davon auszugehen, dass nicht alle Aminosäuren gleichermaßen resorbiert werden. Angaben zur scheinbaren praecaecalen Aminosäurenverdaulichkeit (vergleichend bei gesunden Kontrolltieren und PL-Schweinen) liegen bisher nicht vor. Eine Empfehlung zur Ergänzung bestimmter Aminosäuren kann daher aus den eigenen Ergebnissen nicht abgeleitet werden. Insbesondere unter dem Aspekt der Optimierung der Aminosäurenversorgung von EPI-Patienten wären derartige Studien von besonderem Interesse, um einerseits eine ausreichende Aminosäurenverfügbarkeit gewährleisten zu können, andererseits aber auch unnötig hohe Proteinzufuhren (Belastung des Leberstoffwechsels durch Zunahme der NH3-Resorption im postilealen Bereich (TABELING 1998) oder auch Förderung der Vermehrung unerwünschter Keime mit einer hohen proteolytischen Aktivität (VAN DER HEYDE 1973) wie Clostridien zu vermeiden.

In der Konsequenz müsste ein Patient mit einer exokrinen Pankreasinsuffizienz, vor allem im Wachstum (z. B. ein an Mukoviszidose erkranktes Kind) bei Verzicht auf eine Enzymsupplementierung kalkulatorisch eine um den Faktor 5 höhere Aufnahme von Nahrungseiweiß realisieren als ein gesundes Kind, um die endogenen Verluste auszugleichen.

Zusammenfassung

5. Zusammenfassung

Harry Loock:

Effekte der exokrinen Pankreasinsuffizienz auf die Quantität und Qualität endogener Stickstoff- bzw. Protein-Verluste – geprüft an pankreasgangligierten, ileocaecal fistulierten Miniaturschweinen

Obwohl zahlreiche Untersuchungen zu den endogenen N-Verlusten bei gesunden Schweinen existieren, gibt es bislang noch keine näheren Informationen über den Einfluss der exokrinen Pankreasinsuffizienz (EPI) auf die endogenen Stickstoff- und Proteinverluste, die insbesondere aus diätetischer Sicht für die Humanernährung größtes Interesse verdienen.

Daher war das Ziel der vorliegenden Arbeit die vergleichende quantitative und qualitative Bestimmung der endogenen N- bzw. Proteinverluste im praecaecalen Bereich und über den gesamten Verdauungstrakt sowie über den Harn bei gesunden Kontrolltieren und bei Tieren mit einer experimentell induzierten Pankreasinuffizienz (als Modelltier für die humane EPI).

Zum Einsatz kamen 12 weibliche adulte Göttinger Miniaturschweine der Linie Ellegard^®, die eine ileocaecale Umleitungsfistel trugen. Zusätzlich wurde bei sieben der Tiere (PL-Tiere) durch Ligatur des Ductus pancreaticus accessorius eine EPI induziert. Zu Beginn des Versuches betrug die mittlere Stoffwechselmasse (KM^0,75) der PL-Tiere 13,0 ± 2,25 und jene der K-Tiere 13,8 ± 2,55.

Bei dieser Untersuchung, die aus zwei Versuchen (A = Chymuskollektion sowie B = Kotkollektion) bestand, kam die Methode der „N-freien Diät“ zum Einsatz. Bis zum Tag der Umstellung auf das nahezu N-freie Futter (Rp-Gehalt: 3,09 g/kg TS) wurde in beiden Versuchen (A, B) in der Vorphase ein proteinreiches Mischfutter zur Erhaltung (Rp-Gehalt:

189 g/kg TS) gefüttert.

In Versuch A erfolgte bei je vier Kontroll- und PL-Tieren eine Chymus- und Harnsammlung über einen Zeitraum von sieben Tagen, wobei die Chymusskollektion jeweils 12 h / Tag, die Harnsammlung 24 h / Tag (in zwei Intervallen) dauerte.

Im zweiten Versuch (B) erfolgte eine zehntägige Kollektion des Kotes von fünf Kontroll- und drei PL-Tieren nach Umstellung auf die N-freie Diät. Mit dem N-freien Futter erhielten die Tiere in beiden Versuchsphasen (zweimal täglich: 7.00 und 19.00 Uhr) je Mahlzeit 222 g Trockensubstanz (TS), 184 g Stärke (industriell hergestellte Maisstärke), 8,80 g Rohfett

Zusammenfassung

131

(Sojaöl), 8,80 g Rohfaser (Methylcellulose) sowie Mineralsstoffe und Vitamine. Pro Mahlzeit wurde dem Futter Chromoxid (0,625 g) als Indikator zugesetzt.

Neben der ileal angefluteten bzw. faecal ausgeschiedenen Nährstoffmenge sowie der Harnmenge wurde der Rp-Gehalt (N x 6,25) im Ileumchymus, Kot und Harn ermittelt, um daraus die Kinetik der absoluten N-Abgaben erfassen zu können. Zusätzlich erfolgte (über den zeitlichen Verlauf von sieben Tagen) im Ileumchymus eine Bestimmung des Reinprotein-Gehalts durch die Methode nach BARNSTEIN (= fällbares Protein) und des NH3-Gehalts mittels einer ionenselektiven Elektrode sowie des Aminosäurenmusters an Tag 1 und 7 (durch säulenchromatographische Trennung). Daneben wurde sowohl in den Harnproben (mit Hilfe eines enzymatischen Testsatzes) als auch in den von den Tieren gewonnenen Blutproben der Harnstoffgehalt bestimmt.

Ergebnisse:

Bei den PL-Tieren war die Chymusmasse am terminalen Ileum signifikant höher (331 ± 63,1 g TS/d) als bei den pankreasintakten Schweinen (55,4 ± 7,69 g TS/24h). Die Kotmasse war in Phase B mit Ausnahme von Tag 1 (sign. Effekt) bei den PL-Tieren hingegen lediglich tendenziell höher (74,0 ± 15,9 bis 58,7 ± 26,3 g TS/d) als bei den K-Tieren (36,9 ± 12,9 bis 41,8 ± 24,3 g TS/d), was auf die kompensatorische Verdauung von Nährstoffen im Dickdarm zurückzuführen war. In Bezug auf die Chymusqualität wiesen die PL-Tiere erwartungsgemäß einen deutlich visköseren Ileumchymus mit einem signifikant höheren TS-Gehalt (K vs. PL:

138 ± 11,8 vs. 348 ± 44,8 g TS/kg uS) und signifikant niedrigeren pH-Werten (PL: 7,04 ± 0,28) auf als die K-Tiere (7,76 ± 0,17).

In Bezug auf die Kinetik der endogenen N-Verluste war in beiden Tiergruppen ab dem Tag 2 ein Rückgang auf ca. 50 % zu verzeichnen; nachfolgend blieben die Werte konstant, so dass prc. unvermeidliche endogene N-Verluste bzw. Basalwerte erreicht waren (K: 0,91 ± 0,23;

PL: 2,42 ± 0,84 g N/d). Im Harn variierten in beiden Gruppen die Basalwerte für die endogenen N-Verluste ab Tag 3 auf gleichem Niveau (K: 2,39 ± 1,22; PL: 2,33 ± 0,77 g N/d).

Im Kot (Versuch B) waren Basalwerte der unvermeidlichen N-Verluste ab Tag 7 (K: 0,52 ± 0,32; PL: 0,69 (n=2) bzw. 1,73 ± 0,36 g N/d) erreicht.

Gegenüber den K-Tieren (67,9 ± 17,2 mg N/kg KM^0,75) flossen bei den PL-Tieren signifikant höhere endogene N-Mengen (212 ± 73,7 mg N/kg KM^0,75) in den Dickdarm.

Zusammenfassung

Über den gesamten Gastrointestinaltrakt hatten die PL-Tiere ebenfalls deutlich höhere (zwei bis dreifach) endogene N-Verluste (K: 38,5 ± 23,9; PL: 128 ± 26,7 mg/kg KM^0,75),

während die renalen N-Verluste (K: 178 ± 91,0; PL: 204 ± 67,5 mg/kg KM^0,75) in beiden Gruppen nahezu gleich waren.

In Bezug auf die Rp-Qualität wiesen die PL-Tiere einen tendenziell geringeren NPN-Anteil (PL: 14,4; K: 30,5 %) im Rohprotein im Ileumchymus auf. Während die NH3-Gehalte im Ileumchymus der PL-Tiere signifikant geringer waren als bei den K-Tieren (8-fach höhere NH3-Gehalte im Ileumchymus der K-Tiere), waren die Aminosäurenmuster im ileocaecal fließenden Protein sowohl an Tag 1 als auch an Tag 7 bei K- und PL-Tieren vergleichbar.

Lediglich bei einzelnen Aminosäuren waren bei den PL-Tieren Reduktionen zu verzeichnen.

Zusätzlich ergab die Bestimmung der Harnstoffkonzentration im Blut der Tiere beider Gruppen eine signifikante Reduktion um den Faktor 7, während der Gesamteiweißgehalt im Blut noch unverändert blieb. Harnstoff- (K: 0,58 ± 0,24; PL: 0,32 ± 0,14 mmol/l) und Gesamteiweißgehalte (K: 65,7 ± 7,04; PL: 73,0 ± 7,07 g/l) im Blut variierten bei den Tieren beider Gruppen auf vergleichbarem Niveau.

Schlussfolgerungen:

Aus der exokrinen Pankreasinsuffizienz resultierten nicht nur eine niedrigere prc. und gesamte Verdaulichkeit der Nährstoffe, sondern zusätzlich auch erheblich höhere endogene N- und Proteinverluste.

Aus den hier erhobenen Ergebnissen lässt sich ableiten, dass eine Pankreasinsuffizienz zu deutlich höheren Verlusten an endogenem Protein führt (und zwar hauptsächlich über den Verdauungstrakt), so dass der Erhaltungsbedarf an Protein bei EPI-Patienten etwa dreifach höher ist (ca. 9,45 g/kg KM^0,75) als bei gesunden Individuen (ca. 2,89 g/kg KM^0,75). Die hier gewonnenen Erkenntnisse gilt es in der Diätetik von EPI-Patienten zu berücksichtigen, wobei insbesondere für Patienten mit erhöhtem Bedarf (z.B. in Phasen des Wachstums, einer Schwangerschaft etc.) die Rp-Versorgung sowohl quantitativ als auch qualitativ kritisch überprüft und ggf. optimiert werden muss, um Mangelsituationen bezüglich des Proteins insgesamt bzw. für einzelne Aminosäuren zu vermeiden.

Summary

133 6. Summary

Harry Loock:

Effects of exocrine pancreatic insufficiency with regards to quantity and quality of endogenous nitrogen losses in the pancreatic duct ligated, ileocaecal fistulated minipigs

Although there are many published data concerning amounts and composition of endogenous N losses in pigs, there is a lack of information regarding the influence of exocrine pancreatic insufficiency (EPI) on endogenous losses in the digestive tract and via urine in pigs.

The aim of the present study was to determine the endogenous losses at the distal ileum, in feces and urine of pancreatic duct ligated minipigs. Special emphasis was given to the qualitative composition of nitrogen fractions of the ileal chyme. Initially twelve female Göttinger Minipigs with an average metabolic body weight (BW) of 13.4 kg were ileocaecally fistulated. In seven of the pigs (PL-pigs) the exocrine pancreatic insufficiency was experimentally induced by surgical ligation of the ductus pancreaticus accessorius. The remaining five pigs were used as controls (C).

The investigation was based on the method of feeding an almost nitrogen free diet and was divided in two parts [collection of chyme (A) and feces (B)]. At the beginning of each trial the feed was changed from a normal diet (crude protein content: 189 g/kg dry matter) to a protein free diet (cp: 3.09 g/kg dry matter). The pigs were fed two meals per day (222 g dry matter, 185 g starch, 8.80 g crude fat, 8.80 g crude fibre/meal with minerals and vitamins added to fulfill requirements). Cr₂O₃ (0.625 g/meal) was added as a marker.

In the first part (A) ileal digesta (12 h daily) and urine (24 h daily) were collected for a period of seven days while sampling of feces was performed for a period of ten days (24 h/day) in part B.

In addition of estimating dry matter of ileal chyme and feces, content of nitrogen in ileal chyme, feces und urine was determined to generate data on the kinetics and basal levels of endogenous nitrogen losses. Further precepitabel protein (method of BARNSTEIN) and

In addition of estimating dry matter of ileal chyme and feces, content of nitrogen in ileal chyme, feces und urine was determined to generate data on the kinetics and basal levels of endogenous nitrogen losses. Further precepitabel protein (method of BARNSTEIN) and

Im Dokument Effekte der exokrinen Pankreasinsuffizienz auf die Quantität und Qualität endogener Stickstoff- bzw. Protein-Verluste (Seite 122-136)