Versuchsanstellung

Eine Anzahl von 131 homozygoten PVDR-I-Ferkeln und 39 heterozygoten klinisch gesunden Wurfgeschwistern wurde im Alter von drei Wochen von der Sau abgesetzt und in Gruppen von 4 bis 6 Ferkeln auf Stroh gehalten. In der ersten Woche nach dem Absetzen wurden die Ferkel an die einzelnen Versuchsrationen bzw. an ein kommerzielles Futter, das als Kontrollfutter diente, gewöhnt. In dieser Anfütterungsphase wurde das Futter zunächst restriktiv, beginnend mit Mengen von

~200 g/(d· Tier) und langsam ansteigend, einmal täglich um 8 Uhr verabreicht. Die Futtermenge war so bemessen, dass die Tiere das Futter bis 15 Uhr vollständig aufgenommen hatten. Die aufgenommenen Futtermengen waren individuell verschieden. Sie lagen zwischen 40 und 55 g uS/(kg KM· d). Wasser stand immer ausreichend zur Verfügung.

3.2.1.2 Einteilung der Gruppen und Zusammensetzung der Rationen

Für die Versuche wurden vier Versuchsfutter und ein Kontrollfutter verwendet.

Entsprechend wurden 131 PVDR-I-Ferkel in fünf Gruppen (vier Versuchs - und eine Kontrollgruppe) aufgeteilt. Das Versuchsfutter enthielt als Grundkomponente Gerstenschrot. Als Proteinquelle wurde entweder Casein (Säurecasein 30/60 mesh, Bayerische Milchindustrie eG., Landshut) oder Soyamin^® (Soyamin 90^, Edelsoja GmbH., Hamburg) und als Kohlenhydratquelle Lactose (Variolac 99, Fa. Biolac, Harbarnsen) oder Maisstärke (Sirona^, Maizena Industrieprodukte GmbH., Hamburg) zugesetzt (Tab. 3.1). Auf dieser Grundlage ergaben sich vier Kombinationen. Jede Versuchsgruppe wurde über den gesamten Versuchszeitraum von sieben Wochen (1 Woche Vorperiode, 5 Wochen Versuchsperiode, 1 Woche Nachperiode) mit je einer Ration gefüttert.

Für die Wahl des Calcium- und Phosphorgehaltes in den Versuchsrationen waren zwei Gesichtspunkte maßgebend. Zum einen sollte die Calciumzulage so hoch wie möglich gewählt werden, ohne das es dabei zu Unverträglichkeiten kam. Die Höhe dieser Zulage wurde in getrennten Versuchen ermittelt. Zum anderen sollten das in kommerziellem Ferkelfutter vorliegende Ca/P-Verhältnis beibehalten werden. In den nach diesem Vorgaben zusammengesetzten Versuchsrationen betrug der Calciumgehalt 2,1 und der Phosphorgehalt 1,4 % in der Futtertrockenmasse. Beide Werte lagen deutlich über den in Deutschland üblichen Bedarfsempfehlungen (KIRCHGESSNER 1997).

Grund für die Zulage dieser Mengen an Calcium und Phosphor waren Ergebnisse aus Vorversuchen, die zu Beginn dieser Dissertation bereits vorlagen (SCHLUMBOHM und HARMEYER, unveröffentlicht). In diesen Versuchen wurde der Effekt unterschiedlicher Calciumzulagen mit und ohne Casein und Lactose bei abgesetzten PVDR-I-Ferkeln untersucht. Das experimentelle Vorgehen entsprach dem, das für die hier geplanten Versuche vorgesehen war.

Diese Vorversuche hatten ergeben, dass es bei einer Erhöhung des Calciumgehaltes in der Ration von 1 auf 2 % u.a. zu einer signifikanten Zunahme des Calciumgehaltes im Knochen kam und dass sich dieser Anstieg weiter fortsetzte, wenn der Ration mit 2 % Calcium zusätzlich Casein und Lactose zugesetzt wurden. Ausschnitte aus den Ergebnissen, die in diesen Vorversuchen erzielt wurden und die die Grundlage für die Rationsgestaltung des hier vorliegenden Versuchsvorhabens bildeten, sind in der Tabelle 3.1 zusammengestellt.

Tabelle 3.1: Effekte unterschiedlicher Calciumgehalte des Futters und einer Zulage von Casein und Lactose auf die Calciumkonzentration des Plasmas und auf den Calciumgehalt des entfetteten Knochens. Diese Ergebnisse bildeten die Grundlage für die Rationsgestaltung der hier vorgelegten Untersuchungen in der ersten Versuchsserie. Sie waren zu Beginn diese Studie bereits bekannt. Gleiche Indices in einer Zeile (a,b) : signifikanter Unterschied mit p<0,05

Rationen Versuchsrationen

Calcium (% in TS) 1 % 2 %

Lactose (% in TS) - - 40

Casein (% in TS) - - 25

Parameter Gesamt-Ca (mmol/l)(Plasma) 1,28 ± 0,19^a 1,73 ± 0,19^a,b 1,36 ± 0,15^b

Ca-Gehalt im Knochen

(trocken, fettfrei) (%) 16,2 ± 1,4^a 19,3 ± 1,1^a 20,9 ± 1,1^a

Tierzahl 4 4 7

Auffällig war ferner in diesen Vorversuchen (Tabelle 3.1), dass infolge der zusätzlichen Einmischung von Casein und Lactose der Plasmacalcium-Spiegel im Vergleich zur Ration ohne diese Zulagen signifikant abfiel. Aufgrund dieser Befunde erschienen weiterführende Untersuchungen auf der Basis von Rationen mit 2 % Calcium als besonders aufschlussreich. In der ersten Versuchsserie enthielten daher alle Futtermischungen 2 % Calcium (Tab. 3.2).

Tabelle 3.2: Zusammensetzung von vier Versuchsrationen in g pro kg Futter in Versuchsserie 1. Die Rationen unterscheiden sich in ihren Protein- bzw.

Kohlenhydratkomponenten.

1) Gefriergetrocknetes Sojaprotein-Isolat

PVDR-I-Ferkel und 39 klinisch gesunde Wurfgeschwister erhielten ein kommerzielles Futter mit 0,6 % P und 0,9 % Ca (Ferkelstarter, Fa. Club Kraftfutterwerke, Nienburg) (Tab. 3.3). Das Fütterungsprogramm und die zugeteilte Futtermenge entsprachen dem Schema, das für die vier Versuchsgruppen zugrunde gelegt wurde.

Tabelle 3.3: Wertbestimmende Bestandteile des Kontrollfutters (Ferkelstarter, Fa.

Club Kraftfutterwerke, Nienburg)

Rohfett 3,00 %

Rohfaser 6,00 %

Rohasche 7,00 %

Lysin 0,90 %

Phosphor 0,60 %

Calcium 0,90 %

Natrium 0,20 %

Kupfer 165 mg/kg

Olaquindox 50 mg/kg

Vitamin E 50 mg/kg Vitamin D3 2.000 i.E./kg

Vitamin A 20.000 i.E./kg

3.2.1.3 Versuchsdurchführung und Probennahmen

Die Ferkel wurden unmittelbar nach dem Absetzen von der Sau, danach einmal wöchentlich sowie am Versuchsende gewogen. In Verbindung mit dieser Maßnahme wurde jeweils eine Blutprobe von 4,0 ml aus der V. jugularis in Ammonium-Heparinat Monovetten (1,5 I.E. Heparin/ml Blut, Fa. Sarstedt, Nümbrecht) entnommen. Wiegen und Blutentnahme erfolgten immer zwischen 10.⁰⁰ und 12.⁰⁰ Uhr. Die Blutproben wurden sofort nach der Entnahme auf Eis gekühlt. Innerhalb von einer Stunde wurde das heparinisierte Blut 10 min bei 3000 g zentrifugiert (Labofuge III, Fa. Heraeus Holding GmbH). Die Konzentration des ionisierten Calciums im Heparinplasma wurde sofort nach Zentrifugation mit einem Elektrolytanalysator (ISE-Analyser 987-S, Fa. AVL, Bad Homburg) gemessen. Anorganisches Phosphat und die Aktivität der alkalischen Phosphatase im Plasma wurden zu einem späteren Zeitpunkt bestimmt. Zu diesem Zweck wurde das Heparinplasma aliquotiert und bis zur Analyse bei -20°C eingefroren.

Am Versuchsende in der 10. Lebenswoche wurden die Ferkel nach dem Wiegen und nach der Blutentnahme mittels Bolzenschuss betäubt und durch Entbluten getötet.

Danach wurde die Bauchhöhle eröffnet. Aus Magen, Dünndarm, Caecum und Dickdarm wurden Chymusproben entnommen und bis zur weiteren Analysen bei -20°C eingefroren. Ein Aliquot des Chymus wurde getrocknet und der Gehalt an Ca und P in der Trockenmasse wurde nach Nassveraschung bestimmt. Ein anderes Aliquot des Chymus wurde bei ~8000 g 30 min zentrifugiert (RC 5C, Fa. Du Pont de Nemours, Bad Homburg). Im wässrigen Überstand des Chymus wurde mit dem Elektrolytanalysator (s.u.) die Konzentration des ionisierten Calciums bestimmt.

Ferner wurde der pH-Wert des Chymusüberstandes gemessen. Die obere Nachweisgrenze der ionensensitiven Elektrode des Calciumanalysators lag bei etwa 6,0 mmol/l. In einem Teil des wässrigen Chymusüberstandes lag die Konzentration an ionisiertem Calcium zum Teil erheblich oberhalb dieser Nachweisgrenze. Diese Proben wurden mit deionisiertem Wasser im Verhältnis 1+4 und 1+9 verdünnt.

Anschließend wurde der Gehalt an ionisiertem Calcium in den verdünnten Chymusproben gemessen.

3.2.1.4 Bestimmung des Aschegehaltes (Bone Mineral Content = BMC) im Knochen.

Am Versuchsende (10. Woche) wurde den Tieren jeweils die linke Tibia entnommen.

Anhaftendes Muskel-, Sehnen-, und Knorpelgewebe sowie die Knochenhaut wurden von der Tibia gründlich abgekratzt. Danach wurden die Knochen im Trockenschrank bei 85°C für mindestens 5 Tage bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Zur Extraktion des in den Knochen enthaltenen Fettes wurden die Tibiae an der Diaphyse zerteilt, in einem Schraubgefäß mit Aceton überschichtet und mindestens 48 h bei Raumtemperatur stehen gelassen. Das fetthaltige Aceton wurde anschließend dekantiert. Im Knochen enthaltene Acetonreste wurden bei Raumtemperatur abgedampft. Nach Aufbewahrung der Proben für weitere 48 h im Trockenschrank und 6 h im Exsikkator wurde die fettfreie Tibia gemahlen. Das Knochenpulver wurde bis zur Analyse im Exsikkator aufbewahrt. Zur Veraschung wurde je ein Gramm des

trockenen Knochenmehls in einen Veraschungstiegel eingewogen und bei 620°C in einem Muffelofen verascht. Die Veraschungstemperatur von 620°C wurde für mindestens sieben Stunden aufrecht erhalten. Danach wurden die Tiegel im Exsikkator auf Raumtemperatur abgekühlt. Der BMC wurde nach Zurückwiegen der Tiegel mit der Knochenasche als prozentualer Anteil der Asche von der fettfreien Trockenmasse des Knochens berechnet.