Untersuchungen an pankreasgangligierten Schweinen zu Beziehungen zwischen der Verdaulichkeit von
Nährstoffen
im praecaecalen Bereich und der Verdaulichkeit über den gesamten Verdauungstrakt
INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung des Grades der Doktorin
der Veterinärmedizin (Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von
Ana María Fuente-Dege
aus Burgos (Spanien)
Hannover 2003
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. J. Kamphues 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. K. -H. Waldmann
Tag der mündlichen Prüfung: 30.05.2003
2 SCHRIFTTUM ...3
2.1 Qualität und Zusammensetzung der Faeces...3
2.1.1 Wesentliche Einflüsse auf die Faecesmengen und Parameter der Faecesqualität bei gesunden Schweinen...4
2.1.1.1 Trockensubstanzgehalt (TS) und pH-Wert ...4
2.1.1.2 Mikroflora der Faeces...6
2.1.2 Die Faeceszusammensetzung in Abhängigkeit der Rohnähr- stoffgehalte und der -verdaulichkeit ...8
2.1.2.1 Kohlenhydrate ...8
2.1.2.2 Proteine ...10
2.1.2.3 Fette ...13
2.2 Qualität und Zusammensetzung der Faeces bei pankreasinsuffi- zienten Individuen (Mensch/Schwein) ...14
2.2.1 Exokrine Pankreasinsuffizienz ...14
2.2.2 Faecesqualität und -zusammensetzung (Nährstoffgehalt) ...16
3 EIGENE UNTERSUCHUNGEN ...18
3.1 Material und Methoden...18
3.1.1 Versuchsziel...18
3.1.2 Versuchstiere ...19
3.1.3 Fisteltechnik ...20
3.1.4 Operationstechnik ...21
3.1.4.1 Operationsvorbereitung ...21
3.1.4.2 Pankreasgangligatur (unterblieb bei den Kontrolltieren)....21
3.1.4 3 Implantation der ileocaecalen Umleitungsfistel...21
3.1.4.4 Wundverschluss und postoperative Versorgung ...22
3.1.5 Haltung der Tiere ...23
3.1.6 Fütterung und Versuchsfutter...23
3.1.7 Enzymsubstitution ...24
3.1.12 Statistische Methoden...36
3.2 Ergebnisse ...38
3.2.1 Ergebnisse zu methodischen/versuchstechnischen Fragestel- lungen bei der etablierten Bestimmung der praecaecalen Ver- daulichkeit ...38
3.2.1.1 Ileocaecaler Chymusfluss, Parameter der Chymus- qualität und Chymuszusammensetzung...38
- Variationen im Tag-Nacht-Vergleich...39
- Variationen an drei aufeinander folgenden Tagen...43
- Variation zwischen den Tieren ...50
3.2.1.2 Konsequenzen für die Ableitung der praecaecalen Verdaulichkeit...51
3.2.2 Die Verdaulichkeit von Nährstoffen bei pankreasgangligierten Schweinen über den gesamten Verdauungstrakt unter dem Einfluss verschiedener Enzymergänzungen ...60
3.2.2.1 Einfluss der Dosierung verschiedener Enzympräpa- rate auf die Gesamtverdaulichkeit der Rohnährstoffe bei pankreasgangligierten Schweinen ...60
3.2.2.2 Einfluss des Coatings der Enzyme auf die Gesamtver- daulichkeit der Rohnährstoffe bei pankreasgangligier- ten Schweinen...62
3.2.3 Effekte verschiedener Enzympräparate auf die Menge und Qualität von Chymus und Faeces bei pankreasgangligierten Schweinen...64
3.2.3.1 Ileumchymusmengen und Parameter der Chymusqua- lität...64
3.2.3.2 Faecesmengen und Parameter der Faecesqualität...68
3.2.4 Effekte verschiedener Enzympräparate auf die Höhe und die Lokalisation der Verdaulichkeit bei pankreasgangligierten Schweinen...72
3.2.4.1 Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit der Rohnähr- stoffe (Markermethode) ...72
3.2.4.3 Postileal verdaute Nährstoffmengen (g) sowie relative postileale Verdaulichkeit (Anteil an der Gesamtver-
daulichkeit) ...77
4 DISKUSSION...80
4.1 Kritik der Methoden ...81
4.2 Art, Dosis und Konfektionierung der vorgenommenen Enzym- substitution ...91
4.2.1 Wirkung nach Herkunft (vom Tier bzw. mikrobiell) und Enzym- aktivität der Ergänzungen ...92
4.2.2 Das Coating der Verdauungsenzyme (Protease und Lipase) ...94
4.3 Bewertung der Gesamtverdaulichkeit als Schnellverfahren...98
4.4. Einfluss der Enzymsupplementierung auf die Qualität von Ileum- chymus und Faeces sowie auf die Verdaulichkeit von Nährstoffen ....99
4.4.1 Ileumchymus ...99
4.4.2 Faeces ...100
4.5 Beziehungen zwischen der Verdaulichkeit im praecaecalen Be- reich und den über den gesamten Verdauungstrakt ermittelten Verdauungsquotienten...102
4.6 Schlussfolgerungen ...110
5. ZUSAMMENFASSUNG ...111
6. SUMMARY...114
7. LITERATURVERZEICHNIS...117
8. TABELLENANHANG ...133
Nr. Titel Seite
Tab. 1: Gehalte an Fett und Rohprotein (g/kg TS) im Kot von Schweinen mit bzw. ohne Pankreasgangligatur bei Fütterung einer fettreichen bzw.
fettarmen Diät ...17 Tab. 2: Tiernummer, Alter (J), Körpermasse (KM; kg) Angaben zur Pankreas-
gangligatur und Bezeichnung der Versuchstiere ...19 Tab. 3: Komponenten der Versuchsdiät; analysierter Gehalt an Rohnährstof-
fen, Stärke und Zucker (Diät ohne Enzymzulage) ...24 Tab. 4: Versuchsbezeichnung, verwendete Tiergruppen, Tierzahlen, verwen-
dete Enzympräparate und Enzymaktivitäten ...25 Tab. 5: Versuchsbezeichnung, verwendete Tiergruppen, Tierzahlen, verwen-
dete Enzymprodukte und Enzymaktivitäten...26 Tab. 6: Versuchsablauf und durchgeführte Maßnahmen ...26 Tab. 7: Absoluter Chymusfluss im Tag-Nacht-Vergleich (g uS/12 h bzw. g
TS/12 h), TS-Gehalt (%) in der uS und mittlere pH-Werte von pan- kreasgangligierten Schweinen ohne (PL-0) bzw. mit 24 Kapseln Kreon® (PL-24). Enzymzulage im Zeitraum 0-12 h postpandrial (Mit- telwert aus drei Versuchstagen; Chromkorrigiert; MW ± SD)...39 Tab. 8: Gehalte an Rohnährstoffen, Stärke und Zucker im Tag-Nacht-
Vergleich (% in der TS) am Tag, Nacht und in 24 h im Ileumchymus bei pankreasgangligierten Tieren ohne (PL-0) bzw. mit Enzymzulage (PL-24 = 24 Kapseln Kreon®; Mittelwerte aus drei Tieren; Chromkorri- giert; MW ± SD)...42
gangligierten Tieren ohne (PL-0) bzw. mit Enzymzulage (PL-24 = 24 Kapseln Kreon®; Mittelwerte aus drei Tieren; Chromkorrigiert;
MW ± SD)...47 Tab. 10: Chymusfluss (g/12 h bzw. g TS/12 h) und Parameter der Chymusqua-
lität an drei aufeinander folgenden Tagen bei pankreasgangligierten Tieren ohne Enzymzulage (PL-0) bzw. mit 24 Kapseln Nortase® (Mit- telwerte aus fünf Tieren; Chromkorrigiert; MW ± SD)...48 Tab. 11: Gehalt (% in der TS) an Rohnährstoffen, Stärke und Zucker an drei
aufeinander folgenden Tagen im Ileumchymus bei pankreasgangli- gierten Tieren ohne Enzymzulage (PL-0) bzw. mit 24 Kapseln Norta- se® (Mittelwerte aus fünf Tieren; Chromkorrigiert; MW ± SD)...49 Tab. 12: Reihenfolge der Versuchstiere bei den verschiedenen Behandlungen
im Bezug auf die Rohfett-Gesamtverdaulichkeit ...50 Tab. 13: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit im Tag-Nacht-Vergleich der
Rohfaser, Stärke und Zucker in den unterschiedlichen Zeiträumen bei pankreasgangligierten Tieren ohne und mit Enzymzulage (Indikator- methode mit Cr2O3; MW ± SD) ...53 Tab. 14: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeitsquotienten (%) an drei aufein-
ander folgenden Sammelperioden von Rohfaser, Stärke und Zucker bei pankreasgangligierten alten Tieren ohne Enzymzulage (PL-0) (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD) ...56 Tab. 15: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeitsquotienten (%) an drei aufein-
ander folgenden Tagen von Rohfaser, Stärke und Zucker bei pan- kreasgangligierten jüngeren Tieren ohne (PL-0) Enzymzulage (In- dikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD)...58 Tab. 16: Die Gesamtverdaulichkeit der Rohnährstoffe bei pankreasgang-
ligierten Schweinen unter dem Einfluss verschiedener Enzymdosie- rungen ...61
tionen (ungecoatet bzw. gecoatet)...61 Tab. 18: Rangierung der verschiedenen Enzymergänzungen hinsichtlich ihrer
Wirksamkeit auf die Gesamtverdaulichkeit der organischen Substanz, des Rohproteins und des Rohfetts...63 Tab. 19: Chymusmenge (g uS/12 h bzw. g TS/12 h) und Trockensubstanzge-
halt (% in der uS) im Ileumchymus bei Kontrolltieren und pankreas- gangligierten Tieren ohne bzw. mit Enzymzulage (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD; p<0,05) ...65 Tab. 20: pH-Wert und Viskosität (mPa*s) im Ileumchymus von Kontrolltieren
und pankreasgangligierten Tieren unter dem Einfluss verschiedener Enzymergänzungen; p<0,05)...65 Tab. 21: Ursprüngliche Substanz (g/d), Trockensubstanz absolut (g/d) und
Trockensubstanzgehalt (% in der uS) im Kot der Kontrolltiere und der pankreasgangligierten Tiere ohne bzw. mit Enzymzulage (Indikator- methode mit Cr2O3; MW ± SD; p<0,05) ...68 Tab. 22: pH-Wert (Mittelwert aus 4 Tagen) im Kot der Kontrolltiere und der
pankreasgangligierten Tiere ohne bzw. mit Enzymzulage (MW ± SD;
p<0,05) ...69 Tab. 23: Praecaecale Verdaulichkeit von Stärke und Zucker bei Kontrolltieren
und pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw. mit Enzymzulage (Werte aus drei Versuchstagen gemittelt; MW ± SD; p<0,05) ...75 Tab. 24: Gesamtverdaulichkeit der Rohnährstoffe bei PL-Tieren in Relation zu
den Kontrolltieren (=100%), sowie die Rangfolgerung der verschiede- nen Enzymzugaben in Bezug auf ihre Verdaulichkeit...75 Tab. 25: Caecaler Zufluss, faecale Abgabe sowie postileale Verdauung (abso-
lut und relativ) von oS, Rp, Rfe und NfE bei Kontrolltieren und pan- kreasgangligierten Tieren ohne und mit Enzymzulage (MW ± SD)...79 Tab. 26: Reihenfolge der Versuchstiere bei den verschiedenen Behandlungen
im Bezug auf die Rohfett-Gesamtverdaulichkeit. Versuche mit fettrei-
3 Sammelperioden gemittelt) sowie im Vergleich tagsüber/nachts der 1. Sammelperiode (n=3; MW ± SD; Chromkorrigiert) ...86 Tab. 28: Praecaecale Verdaulichkeit der Nährstoffe bei pankreasganligierten
Schweinen mit Enzymzulage im Tag-Nacht-Vergleich (aus 3 Sammelperioden gemittelt) sowie im Vergleich tagsüber/nachts der 1. Sammelperiode (n=3; MW ± SD; Chromkorrigiert) ...87 Tab. 29: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit der Nährstoffe: TS, Rp, Rfe,
NfE und oS; ermittelt jeden Tag an drei aufeinander folgenden Tagen bei jüngeren ileumfistulierten pankreasgangligierten Schweinen ohne Enzymzugabe (n=5 bei PL-0 und n=4 bei Kontrolltieren; Chromkorri- giert) ...90 Tab. 30: Praecaecal verdaute Mengen (absolut und relativ) von Rohfett, Roh-
protein und Stärke je 1.000 I.E. FIP Protease und je 10.000 I.E. FIP Lipase, und Amylase der Enzymprodukte Kreon®, Pancrease®, Norta- se® und Produkt NN...92 Tab. 31: Gesamtverdaulichkeit der Rohnährstoffe (%) bei pankreasgangligier-
ten Tieren bei Verabreichung von 24 Kapseln Kreon® aus der eigenen Untersuchung im Vergleich zu TABELING (1998) und HELDT (2001) ...101 Tab. 32: Beziehungen (R2/R) zwischen der faecalen Abgabe von Nährstoffen
und dem Nährstofffluss vom Ileum in das Caecum...103 Tab. 33: Rangierung der Wirksamkeit verschiedener Enzymergänzungen nach
der praecaecalen bzw. Gesamtverdaulichkeit von Rohprotein und Rohfett ...106 Tab. 34: Ileocaecaler Fluss (g/Tier/Tag) und faecale Abgabe (g/Tier/Tag) von
Rohfett und die daraus resultierende postileale Verdaulichkeit bei Kontrolltieren bzw. pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw. mit Enzymzulage ...108 Tab. 35: Korrelations- und Regressionskoeffizienten zwischen den praecaeca-
Nr. Titel Seite
Abb. 1: Schematische Darstellung des Aufbaus der ileocaecalen Umleitungsfi- stel ...20 Abb. 2: Relativer Chymusfluss im Tag/Nacht Vergleich (% uS/2 h) in der
12-stündigen Sammelperiode (0 h - 12 h ppr.) bei pankreasgangli- gierten Tieren ohne und mit Enzymzulage (oben: keine Enzymzulage;
unten: 24 Kaps. Kreon®; Mittelwert aus drei Versuchstagen; MW ± SD) ..40 Abb. 3: Relative TS-Menge im Tag/Nacht Versuch (% TS/2 h) in der
12-stündigen Sammelperiode (0 h - 12 h ppr.) bei pankreasgangli- gierten Tieren ohne und mit Enzymzulage (oben: keine Enzymzulage;
unten: 24 Kaps. Kreon®; Mittelwert aus drei Versuchstagen; MW ± SD) ..41 Abb. 4: Mittlerer Chymusfluss an drei aufeinander folgenden Tagen (g uS/12
h) am terminalen Ileum bei pankreasgangligierten Tieren mit und ohne Enzymzulage (oben: keine Enzymzulage; unten: 24 Kapseln Kreon®; Mittelwerte aus drei Tieren; Chromkorrigiert; MW ± SD) ...43 Abb. 5: Mittlere TS-Menge (g/12 h) an drei aufeinander folgenden Tagen am
terminalen Ileum bei pankreasgangligierten Tieren mit und ohne En- zymzulage. (oben: keine Enzymzulage; unten: 24 Kaps. Kreon®; Mit- telwerte aus drei Tieren; Chromkorrigiert; MW ± SD) ...44 Abb. 6: TS-Gehalt (% der uS) an drei aufeinander folgenden Tagen im Ileum-
chymus bei pankreasgangligierten Tieren mit und ohne Enzymzulage, (oben: keine Enzymzulage; unten: 24 Kapseln Kreon®; Mittelwerte aus drei Tieren; Chromkorrigiert; MW ± SD) ...45 Abb. 7: Mittlerer pH-Wert im Ileumchymus an drei aufeinander folgenden Ta-
gen bei pankreasgangligierten Tieren mit und ohne Enzymzulage (oben: keine Enzymzulage; unten: 24 Kapseln Kreon®; Mittelwerte aus drei Tieren; MW ± SD) ...46
(Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD) ...52 Abb. 9: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit im Tag-Nacht-Vergleich der
Rohnährstoffe bei pankreasgangligierten Tieren mit Enzymzulage von 24 Kapseln Kreon® (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD)...52 Abb. 10: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeitsquotienten (%) an drei aufein-
ander folgenden Tagen der Trockensubstanz, der organischen Sub- stanz und des Rohproteins bei pankreasgangligierten alten Tieren ohne (PL-0) Enzymzulage (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD) ...54 Abb. 11: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeitsquotienten (%) an drei aufein-
ander folgenden Tagen von Rohfett (Rfe) und N-freien Extraktstoffen (NfE) bei pankreasgangligierten alten Tieren ohne (PL-0) Enzym- zulage (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD) ...55 Abb. 12: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeitsquotienten (%) an drei aufein-
ander folgenden Tagen von Trockensubstanz (TS), organischer Sub- stanz (oS), Rohprotein (Rp), Rohfett (Rfe) und N-freien Extraktstoffen (NfE) bei pankreasgangligierten jüngeren Tieren ohne (PL-0) En- zymzulage (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD) ...57 Abb. 13: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit der organischen Substanz an
drei aufeinander folgenden Tagen bei pankreasgangligierten alten Tieren mit (PL-24) Enzymzulage (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD) ...58 Abb. 14: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit der Rohnährstoffe an drei auf-
einander folgenden Tagen bei pankreasgangligierten jüngeren Tie- ren mit (PL-24 Nortase®) Enzymzulage (Indikatormethode mit Cr2O3; MW ± SD) ...59 Abb. 15: Keimzahlen (log KBE/g uS) von Cl. perfringens im Ileumchymus von
Kontrollschweinen und pankreasgangligierten Tieren ohne bzw. mit Enzymzulage (MW ± SD; p<0,05) ...66
Enzymzulage (MW ± SD; p<0,05) ...68 Abb. 17: Keimzahlen (log KBE/g uS) von Clostridium perfringens in den Faeces
von Kontrolltieren und pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw.
mit Enzymzulage (MW ± SD; p<0,05)...70 Abb. 18: Keimzahlen (log KBE/g uS) von Streptokokken/Enterokokken in den
Faeces von Kontrolltieren und pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw. mit Enzymzulage (MW ± SD; p<0,05) ...71 Abb. 19: Keimzahlen (log KBE/g uS) von Laktobazillen in den Faeces von Kon-
trolltieren und pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw. mit En- zymzulage (MW ± SD; p<0,05)...71 Abb. 20: Praecaecale Verdaulichkeit der Rohnährstoffe bei Kontrolltieren und
pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw. mit Enzymzugabe.
(Werte aus drei Versuchstagen gemittelt; MW ± SD; p<0,05) ...73 Abb. 21: Praecaecale Verdaulichkeit der N-freien Extraktstoffe bei Kontrolltieren
und pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw. mit Enzymzugabe.
(Werte aus drei Versuchstagen gemittelt; MW ± SD; p<0,05) ...74 Abb. 22: Praecaecale Verdaulichkeit der Rohnährstoffe bei Kontrolltieren und
pankreasgangligierten Schweinen ohne bzw. mit Enzymzugabe.
(Werte aus drei Versuchstagen gemittelt; MW ± SD; p<0,05) ...76 Abb. 23: Totale Verdaulichkeit von NfE bei Kontrolltieren und pankreasgangli-
gierten Schweinen ohne bzw. mit Enzymzulage (Werte aus drei Ver- suchstagen gemittelt; MW ± SD; p<0,05) ...77 Abb. 24: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit der Rohnährstoffe an drei auf-
einander folgenden Tagen bei pankreasgangligierten ileumfistulierten Schweinen mit der Enzymzugabe (24 Kapseln Kreon®, 24 Kapseln Pancrease®, 24 Kapseln Nortase® bzw. 24 Kapseln des neuen Pro- dukt NN; n=11; Chromkorrigiert.)...91
flüssen vom Ileum in das Caecum (alle Angaben in g/Tier (Mittel- wert)/Tag) ...104 Abb. 26: Beziehungen zwischen der faecalen Abgabe von Rohfett und den ent-
sprechenden Nährstoffflüssen vom Ileum in das Caecum (alle Anga- ben in g/Tier/Tag). ...107
Nr. Titel Seite
Tab. I: Nährstoffgehalte (g/kg TS) der verwendeten fettreichen Versuchs- diäten unter Einbeziehung der Enzymzulagen; 1. Abschnitt: Tag- Nacht-Vergleich, Tag-Tag-Unterschied ...133 Tab. II: Nährstoffgehalte (g/kg TS) der verwendeten fettreichen Versuchs-
diäten unter Einbeziehung der Enzymzulagen; 2. Abschnitt:
Gesamtverdaulichkeit...133 Tab. III: Nährstoffgehalte (g/kg TS) der verwendeten fettreichen Versuchs-
diäten unter Einbeziehung der Enzymzulagen; 3. Abschnitt: Ver- gleich der Enzympräparate...134 Tab. IV: Ileumchymusmengen (g uS/12 h); 1. Abschnitt: Tag-Nacht-
Vergleich, Tag-Tag-Unterschied...134 Tab. V: Ileumchymusmengen (g uS/12 h); 3. Abschnitt: Vergleich der En-
zympräparate ...135 Tab. VI: Trockensubstanzanflutung am terminalen Ileum (g TS/12 h);
1. Abschnitt: Tag-Nacht-Vergleich, Tag-Tag-Unterschied ...135 Tab. VII: Trockensubstanzanflutung am terminalen Ileum (g TS/12 h);
3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...136 Tab. VIII: Kinetik des Ileumchymusflusses (% der Gesamt-uS-Menge in
12 h/2 h); Mittelwert aus 3 Versuchstagen; 1. Abschnitt: Tag- Nacht-Vergleich, Tag-Tag-Unterschied ...136 Tab. IX: Kinetik der Trockensubstanzanflutung am terminalen Ileum (% der
Gesamt-TS-Menge in 12 h/2 h); Mittelwert aus 3 Versuchstagen;
1. Abschnitt: Tag-Nacht-Vergleich, Tag-Tag-Unterschied ...137 Tab. X: Chromoxidwiederfindung (%) im Ileumchymus; 1. Abschnitt: Tag-
Nacht-Vergleich, Tag-Tag-Unterschied ...137
Tab. XII: TS-Gehalte (% der uS) des Ileumchymus; 1. Abschnitt: Tag- Nacht-Vergleich, Tag-Tag-Unterschied ...138 Tab. XIII: TS-Gehalte (% der uS) des Ileumchymus; 3. Abschnitt: Vergleich
der Enzympräparate...139 Tab. XIV: Mittlere pH-Werte im Ileumchymus; 1. Abschnitt: Tag-Nacht-
Vergleich, Tag-Tag-Unterschied...139 Tab. XV: Mittlere pH-Werte im Ileumchymus; 3. Abschnitt: Vergleich der
Enzympräparate; Mittelwert aus vier Tagen ...140 Tab. XVI: Einzelwerte der Viskositätsmessung (mPa*s) im Ileumchymus;
3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate; Mittelwert aus vier Tagen ...140 Tab. XVII: Keimzahlen von E. coli (log KBE/g uS) im Ileumchymus; 3. Ab-
schnitt: Enzympräparatvergleich ...141 Tab. XVIII: Keimzahlen von Clostridium perfringens (log KBE/g uS) im Ileum-
chymus; 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...142 Tab. XIX: Keimzahlen von gramnegativen Anaerobiern (log KBE/g uS) im
Ileumchymus; 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...142 Tab. XX: Keimzahlen von Streptokokken/Enterokokken (log KBE/g uS) im
Ileumchymus; 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...143 Tab. XXI: Keimzahlen von Laktobazillen (log KBE/g uS) im Ileumchymus;
3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...143 Tab. XXII: Gehalte an Rohnährstoffen, Stärke und Zucker (% in der TS) im
Ileumchymus; 1. Abschnitt: Tag-Nacht-Vergleich, Tag-Tag- Unterschied. Chromkorrigiert...144 Tab. XXIII: Gehalte an Rohnährstoffen, Stärke und Zucker (% in der TS) im
Ileumchymus; 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate.
Chromkorrigiert...145
Tab. XXV: Faecesmengen (g uS/d; aus 5 Versuchstagen gemittelt); 3. Ab- schnitt: Vergleich der Enzympräparate...146 Tab. XXVI: Faecesmengen (g TS/d; aus 5 Versuchstagen gemittelt); 2. Ab-
schnitt: Gesamtverdaulichkeit...147 Tab. XXVII: Faecesmengen (g TS/d; aus 5 Versuchstagen gemittelt); 3. Ab-
schnitt: Vergleich der Enzympräparate...147 Tab. XXVIII: Chromoxidwiederfindung (%) im Kot (Aliquot aus 5 Tagen); 2. Ab-
schnitt: Gesamtverdaulichkeit...147 Tab. XXIX: Chromoxidwiederfindung (%) im Kot (Aliquot aus 5 Tagen); 3. Ab-
schnitt: Vergleich der Enzympräparate...148 Tab. XXX: TS Gehalte im Kot (% der uS), aus 5 Versuchstagen gemittelt;
2. Abschnitt: Gesamtverdaulichkeit; Chromkorrigiert...148 Tab. XXXI: TS Gehalte im Kot (% der uS), aus 5 Versuchstagen gemittelt;
3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate, Chromkorrigiert...149 Tab. XXXII: pH-Werte des Kotes; 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ..149 Tab. XXXIII: Keimzahlen von E. coli (log KBE/g uS) im Kot; 3. Abschnitt:
Vergleich der Enzympräparate ...150 Tab. XXXIV: Keimzahlen von Clostridium perfringens (log KBE/g uS) im Kot;
3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...150 Tab. XXXV: Keimzahlen von gramnegativen Anaerobiern (log KBE/g uS) im
Kot; 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...151 Tab. XXXVI: Keimzahlen von Streptokokken/Enterokokken (log KBE/g uS) im
Kot; 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...151 Tab. XXXVII: Keimzahlen von Laktobazillen (log KBE/g uS) im Kot; 3. Abschnitt:
Vergleich der Enzympräparate ...152 Tab. XXXVIII: Gehalte an Rohnährstoffen (% TS) im Kot; 2. Abschnitt: Gesamt-
verdaulichkeit ...153
Tab. XXXX: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit von Rohnährstoffen Stärke und Zucker (%); 1. Abschnitt: Tag-Nacht-Vergleich, Tag-Tag- Unterschied ...155 Tab. XXXXI: Scheinbare praecaecale Verdaulichkeit von Rohnährstoffen Stärke
und Zucker (%); 3. Abschnitt: Vergleich der Enzympräparate ...156 Tab. XXXXII: Gesamtverdaulichkeit von Rohnährstoffen (%); 2. Abschnitt: Ge-
samtverdaulichkeit...157 Tab. XXXXIII: Gesamtverdaulichkeit von Rohnährstoffen (%); 3. Abschnitt:
Vergleich der Enzympräparate ...158 Tab. XXXXIV: Postileal verdaute Mengen (g/d); 3. Abschnitt: Vergleich der En-
zympräparate ...159 Tab. XXXXV: Relative postileale Verdaulichkeit von Rohnährstoffen (Anteil des
Dickdarms an der Gesamtverdaulichkeit in Prozent)...160
% Prozent
® Eingetragenes Warenzeichen
Ø Durchschnitt
°C Grad Celsius
Abb. Abbildung
BFS bakteriell fermentierbare Substanz (vNfE + vRfa – Stärke – Zucker)
BW body weight
Cr2O3 Chromoxid CuSO4 Kupfersulfat
d Tag
dest. destilliert d. h. das heißt
DM dry matter
E. Escherichia
EPI exokrine Pankreasinsuffizienz
Fa. Firma
FFS flüchtige Fettsäuren
FIP Fèdèration Internationale Pharmaceutique FM fresh matter
g Gramm
h Stunde
HCl Salzsäure
H2SO4 Schwefelsäure
I.E. Internationale Einheiten i. m. intramuskulär
K Kalium
Kaps. Kapseln
KBE Koloniebildende Einheiten
kg Kilogramm
KH Kohlenhydrate
KM Körpermasse
LPS Lipopolysaccharide ml Milliliter
µl Mikroliter
mmol Millimol
mPa*s Millipascal mal Sekunde MW arithmetischer Mittelwert
n Anzahl
NAD Nikotinamid-Dinukleotid NfE Stickstoff-freie Extraktstoffe
NH3 Ammoniak
(NH4)2SO4 Ammoniumsulfat
nm Nanometer
NPN Nicht-Protein-Stickstoff NSP Nicht-Stärke-Polysaccharide OM organic matter
oS organische Substanz p Irrtumswahrscheinlichkeit pH Potentia hydrogenii
Ph.Eur.-E. Enzymeinheit nach Pharmacopoea Europea (Europäisches Arzneibuch) PL pankreasgangligiert
PL-1 Pankreasgangligierte Tiere ohne Enzymzulage (nur Gesamtverdaulichkeit)
PL-2 PL-Tiere mit Zulage von Kreon® (4 Kapseln) PL-3 PL-Tiere mit Zulage von Kreon® (24 Kapseln)
PL-4 PL-Tiere mit Zulage des Produktes Lipase (4 Kapseln) PL-5 PL-Tiere mit Zulage des Produktes Lipase (24 Kapseln) PL-6 PL-Tiere mit Zulage des Produktes NNb (4 Kapseln) PL-7 PL-Tiere mit Zulage des Produktes NNb (24 Kapseln)
PL-8 PL-Tiere mit Zulage des Produktes NNb (24 Kapseln; Protease gecoatet)
PL-9 PL-Tiere mit Zulage des Produktes NNb (24 Kapseln; Protease und Lipase gecoatet)
PL-10 PL-Tiere mit Zulage des Produktes NNa (24 Kapseln; Protease gecoatet)
PL-11 PL-Tiere mit Zulage des Produktes NNa (24 Kapseln; Protease und Lipase gecoatet)
PL-0 Pankreasgangligierte Tiere ohne Enzymzulage (praecaecale und Gesamtverdaulichkeit)
PL-24 K PL-Tiere mit Zulage von Kreon® (24 Kapseln) PL-24 P PL-Tiere mit Zulage von Pancrease® (24 Kapseln) PL-24 N PL-Tiere mit Zulage von Nortase® (24 Kapseln) PL-24 NN PL-Tiere mit Zulage des Produktes NN (24 Kapseln) ppr. postprandial
PVC Polyvinylchlorid
R Regressionskoeffizient
Rp Rohprotein
SD Standardabweichung sV scheinbare Verdaulichkeit
Tab. Tabelle
TS Trockensubstanz
uS ursprüngliche Substanz
vNfe verdauliche Stickstoff-freie Extraktstoffe vRfa verdauliche Rohfaser
vRfe verdauliches Rohfett vRp verdauliches Rohprotein
VDLUFA Verband deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten
VK Variationskoeffizient VQ Verdaulichkeitsquotient
vs. versus
1 EINLEITUNG
Da in den westlichen Ländern die Zahl der Patienten mit exokriner Pankreasinsuffizi- enz in den letzten Jahren stetig zunimmt, wird die Indikation für die Durchführung ei- ner Substitutionstherapie mit Pankreasenzymen zunehmend häufiger gestellt (WORNING 1990). Ursache dieser Erkrankung ist beim Menschen sehr häufig eine chronische Pankreatitis infolge von Alkoholabusus (SINGER und MÜLLER 1995). Mit zunehmender Lebenserwartung der Bevölkerung spielt die zystische Fibrose als häufigste genetische Erkrankung ebenfalls eine wichtige ursächliche Rolle bei der Entstehung der exokrinen Pankreasinsuffizienz (JANY 1995).
Die Indikation für eine Substitutionstherapie mit Pankreasenzymen im Rahmen einer exokrinen Pankreasinsuffizienz ist klinisch gegeben beim Auftreten von Gewichts- verlust, Steatorrhöe mit Stuhlfetten über 15 g/Tag, dyspeptischen Beschwerden mit starkem Meteorismus, Diarrhöe und bei den eher selten auftretenden Zeichen einer Protein- und Kohlenhydratmaldigestion (LÖSER und FÖLSCH 1995).
Das wichtigste Ziel einer Substitutionstherapie, nämlich das Erreichen einer ausrei- chend hohen Lipaseaktivität im Duodenum, ist dabei gleichzeitig das Hauptproblem, da die säurelabile Lipase vornehmlich durch Magensäure und Proteasen inaktiviert wird. Zusätzlich liegt in vielen Fällen ein asynchroner gastroduodenaler Transport des applizierten Medikaments und des Speisebreis bei inadäquater Präparat- und Partikelgröße vor.
Die Wirksamkeit neu entwickelter Enzympräparate und ihrer verschiedenen galeni- schen Darreichungsformen wird vor klinischen Studien am Menschen zunächst an Tiermodellen überprüft. Obwohl keine Tierart der Physiologie des menschlichen Ver- dauungstraktes vollständig entspricht (NEJDFORS und WESTSTRÖM 1997), kann das pankreasgangligierte Schwein als Modelltier für den pankreasinsuffizienten Men- schen herangezogen werden (ABELLO et al. 1989).
Die beste Möglichkeit zur Überprüfung der Wirksamkeit einer Enzymsubstitution bietet die Bestimmung der praecaecalen Verdaulichkeit am ileumfistulierten Tier, doch ist diese Technik in Vorbereitung und Durchführung sehr aufwendig.
Vor diesem Hintergrund stellen sich - nicht zuletzt aus Kostengründen - Fragen rein methodischer/versuchstechnischer Art zu dem bisher etablierten Vorgehen. Hierbei geht es u.a. um die erforderliche Dauer der Chymussammlung, die Notwendigkeit der Berücksichtigung möglicher Tag-Nacht-Unterschiede in Chymusfluss und -zusammensetzung sowie um die Konfektionierung und Stabilität applizierter Enzym- präparationen.
Des Weiteren sollte mit der vorliegenden Untersuchung geklärt werden, ob nicht - wie in der Humanmedizin etabliert - die Bestimmung der faecalen Fettausscheidung erste wesentliche Informationen zur Wirksamkeit substituierter Pankreasenzyme lie- fert, so dass ein derartiges Vorgehen als Screening-Methode zur Anwendung kom- men sollte, bevor die aufwendigeren Arbeiten mit Tieren begonnen werden, die ne- ben der Pankreasgangligatur auch noch über eine Ileumfistel verfügen müssen, um die Verdaulichkeit der verschiedenen Nährstoffe im praecaecalen Bereich detaillierter erfassen und bewerten zu können. Der letzte Versuchsabschnitt (parallele Bestim- mung der praecaecalen und Gesamtverdaulichkeit) zielte insbesondere auf eine Überprüfung der Beziehungen zwischen ileocaecalem Nährstofffluss und der faeca- len Nährstoffausscheidung bei pankreasgangligierten Schweinen unter dem Einfluss verschiedener Enzymergänzungen.
2 SCHRIFTTUM
Seit mehreren Jahren werden im Institut für Tierernährung der Tierärztlichen Hoch- schule Hannover Untersuchungen durchgeführt, in denen am Modell des pankreas- gangligierten Schweines die Wirksamkeit von Enzymsubstitutionen, die Entwicklung von noch wirksameren Ergänzungsprodukten und die diätetische Optimierung bei exokriner Pankreasinsuffizienz untersucht werden. Entsprechende Ergebnisse sind u. a in den Dissertationen von TABELING (1998), FASSMANN (2001), HELDT (2001) und MANDISCHER (2002) dargestellt und veröffentlicht worden.
Um Wiederholungen zu vermeiden (Versuchstechnik, Entstehung der exokrinen Pankreasinsuffizienz, Diätetik und Enzymeinsatz), soll die nachfolgende Schrift- tumsübersicht vor allem auf die Faeceszusammensetzung von gesunden Individuen und solchen mit einer exokrinen Pankreasinsuffizienz konzentriert werden. Dazu ge- hören externe Einflüsse wie u.a. die Diätzusammensetzung (Nährstoffgehalte in der Diät), interne oder physiologische Faktoren, sowie pathologische Einflüsse - wie z.B.
die exokrine Pankreasinsuffizienz (EPI).
2.1 Qualität und Zusammensetzung der Faeces
Die Menge und Zusammensetzung der Faeces sind in vielerlei Hinsicht von Bedeu- tung: Einerseits können hieraus Informationen über die praecaecalen Verdauungs- vorgänge unter Berücksichtigung von Sekreten gewonnen werden. Andererseits stellt die Kotmenge und die Zusammensetzung der Faeces auch das Ergebnis von bakte- riellen Umsetzungsprozessen im Dickdarm dar. Die Faeces bestehen aus unver- dauten Nahrungsresten, endogenen Substanzen (Epithel-Abschilferungen und Se- kretionen) sowie Mikroorganismen. Alle diese Stoffe bilden ein wasserreiches Sub- strat, das reich an Stickstoff, Energie und Mineralstoffen ist und die Entwicklung einer aktiven Mikroflora begünstigt. Im Dickdarm ist - im Vergleich zum gesamten Magen- Darmtrakt - die höchste Bakteriendichte (1-3 x 1010 Bakterien/g uS) vorhanden. Beim Menschen kann das Gewicht der Bakterien im Kolon bis 1,5 kg betragen (HILL und DRASAR 1975). Durch die von der Mikroflora im Dickdarm gebildeten Enzyme kön- nen Substanzen, die im Dünndarm nicht verdaut werden konnten, z.T. abgebaut werden.
2.1.1 Wesentliche Einflüsse auf die Faecesmengen und Parameter der Fae- cesqualität bei gesunden Schweinen
Im Folgenden werden die Einflüsse auf den Trockensubstanzgehalt, den pH-Wert und die Mikroflora in den Faeces dargestellt.
2.1.1.1 Trockensubstanzgehalt (TS) und pH-Wert
Nach DROCHNER (1981, unveröffentlicht) sind mögliche Variationen des Trocken- substanzgehaltes in den Faeces in hohem Maße von exogenen Faktoren beeinflusst, z.B. durch die Art der Haltung (Anbindehaltung oder Haltung in Buchten), dem Alter der Tiere, der Futtermenge und auch der Umgebungstemperatur.
Während bei Saugferkeln eine mehr weich-pastöse Kotkonsistenz vorhanden ist, wird bei Zufütterung und nach dem Absetzen der Tiere ein meist weicher bis festge- formter Kot ausgeschieden.
Der TS-Gehalt im Kot von Absetzferkeln wird im Bereich von 22%-30% angegeben (DROCHNER et al. 1978, KAMPHUES 1981), während er am Ende der Aufzucht bzw. zu Beginn der Mast mit diätspezifischen Unterschieden sogar auf 40% anstei- gen kann (KEYS und DeBARTHE 1974). Der TS-Gehalt des Dünndarminhalts ten- diert zu niedrigeren Werten (7-13%, nach CUNNINGHAM et al. 1963).
COOPER u. TYLER (1959) untersuchten den Einfluss von Rationen mit unterschied- lichem Zellulosegehalt auf den Trockensubstanzgehalt im Chymus bei konventionell abgesetzten Ferkeln. Nach Zulage von 10-20% Rohfaser zu einer in der Zusammen- setzung sonst ausgewogenen Diät war ein Rückgang im Trockensubstanzgehalt in den Faeces von 20% nachweisbar. Bei Verwendung von gemahlener Zellulose hin- gegen wurde dieser Effekt jedoch nahezu aufgehoben.
Diese Beobachtungen stimmen z. T. mit den in-vivo und in-vitro Untersuchungen von STEPHEN und CUMMINGS (1980) beim Menschen überein. Generell wurde auch hier nach Rohfaserzulage zur Ration ein höherer Wassergehalt in den Faeces fest- gestellt. Als Erklärung wird ein starkes Wasserbindungsvermögen der Rohfaser an- gegeben, das in in-vitro Versuchen überprüft wurde. Hierbei konnten große Unter- schiede zwischen den einzelnen Rohfaserarten beobachtet werden. Während von reinem Pektin 56,2 g Wasser/g gebunden wurde, belief sich dieser Wert bei Kleie nur auf 4,2 g Wasser/g.
Der pH-Wert im Kot des Schweines ist postprandial nur geringfügigen Schwankun- gen unterworfen, vorausgesetzt es handelt sich um unveränderte Fütterungsbedin- gungen und ungestörte Verdauungsvorgänge (SMITH 1965).
Bei einer Standardfütterung (64% Weizenschrot, 14% Sojaschrot, 10% Tiermehl und 3% Sojaöl) lagen die pH-Werte im Bereich von 6,9-7,4. Nach Rohfaserzulage war z.T. eine Erhöhung des pH-Wertes auf 7,7 festzustellen, während eine Stärkesup- plementierung zu einem Rückgang der pH-Werte unter 6,7 führte. Bei gleichzeitiger Rohfaserzugabe konnte dieser Effekt teilweise, aber nicht vollständig aufgehoben werden (MÜLLER 1982). Nach Zulage von Stärke bzw. Stärke mit Holzschliff notier- ten DROCHNER und HAZEM (1976) bei Ferkeln mit einem Gewicht von 15-35 kg ebenfalls eine Verringerung des pH-Wertes im Kot von 7,30 auf 6,72 bzw. 6,94 bei nur geringfügiger Zunahme des Wassergehaltes.
Grundsätzlich ist der pH-Wert bei akut höherem Wassergehalt im Kot mehr oder we- niger stark erniedrigt (FORDTRAN 1967).
KAMPHUES (1981) stellte nach 18- bis 24-stündigem Futterentzug und an- schließender ad libitum Fütterung ohne Futterwechsel bei einzelnen Tieren sogar Werte unter pH 5 mit einer deutlichen Änderung im TS-Gehalt des Kotes fest.
Für die Verdauung im Magen-Dünndarm Bereich ist die benötigte Zeit für die Passa- ge von besonderer Bedeutung. Bei einer feinen Vermahlung des Futters zeigten die Ferkel eine beschleunigte TS-Passage (+ ~ 10%) im Magen-Dünndarm-Bereich (KAMPHUES 1987). Dies stellt einen Nachteil für die Verdauung mittels körpereige- ner Enzyme dar, da bei Flüssigfütterung auffällig niedrige pH-Werte im Dünndarm auftraten. Diese niedrigen pH-Werte beeinträchtigten vor allem den enzymatischen Abbau von Stärke.
Eine intensive Nährstofffermentation im Kolon führt vor allem zu folgenden Effekten:
Absinken des Kot-pH-Wertes, Erhöhung der Retentionszeit der Digesta im Kolon, Anstieg der Trockensubstanzgehalte der Faeces, hohe Gehalte an flüchtigen Fett- säuren und vereinzelt ein Anstieg der Milchsäuregehalte (DROCHNER 1987).
Ein hoher Nettoflux von flüchtigen Fettsäuren im Kolonbereich stimuliert wiederum die Wasserabsorption (DROCHNER 1987).
2.1.1.2 Mikroflora der Faeces
Im Dickdarm laufen sekretorische und absorbierende Prozesse sowie Synthesepro- zesse (Proteine, Proteinderivate, Aminosäuren, Vitamine, sonstige organische Säu- ren) ab, die für die Nährstoffversorgung des Menschen/Tieres eine wichtige Rolle spielen können. Während der Ileumchymus noch relativ arm an Bakterien ist, steigt die Bakterienkonzentration nach Eintritt des Chymus in das Caecum um mehr als ei- ne Zehnerpotenz auf Werte um 1-3 x 1010 Bakterien/g uS (DUCLUZEAU und RAI- BAUD 1975).
Die Nahrungsbestandteile und die bei der Verdauung entstehenden Zwischen- und Abbauprodukte beeinflussen die bakterielle Vermehrung im Darm entscheidend (WAGNER und THOMAS 1987). Ein Futterentzug über 24 Stunden hat Auswirkun- gen auf die Flora (reduzierte Keimzahlen von Laktobazillen und Bifidobakterien im Dünndarminhalt), wie MORISHITA und OGATA (1970) bei Mastschweinen feststell- ten.
Der Proteingehalt und die Art der Proteinträger sind ebenfalls von Bedeutung: Nach einer proteinreichen Diät konnten PROHASZKA und BARON (1980) einen Anstieg der Keimzahlen hämolysierender E. coli im Kot beobachten. Nach AMTSBERG et al.
(1976) führte ein hoher Anteil an Proteinträgern tierischer Herkunft zu einer steigen- den Keimzahl von Clostridium perfringens im Kot von Mastschweinen.
Bei Fütterung roher Kartoffelstärke wies BINDER (1982) im Kot 12 Wochen alter Schweine auffallend hohe Zahlen laktatverwertende Keime nach.
Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang auch Untersuchungen von SMITH und JONES (1963), die bei Fütterung von Läuferschweinen mit einer Diät unter Zusatz alkalisierend wirkender Komponenten (Magnesiumtrisilikat und Calci- umcarbonat) im Dünn- und Dickdarm einen signifikant höheren Besatz mit coliformen Keimen, Clostridien und Streptokokken beobachteten.
Die residente Flora verbraucht alle verfügbaren Nährstoffe und verhindert dadurch die Vermehrung transienter Bakterien (OZAWA und FRETER 1964). Wenn jedoch durch einen Futterwechsel plötzlich Nährstoffe anfallen, die von der residenten Flora nicht ausgenutzt werden können, findet eine starke Vermehrung der transienten Keime, die möglicherweise entero-pathogen sein können, statt und eine Verdrän- gung residenter Bakterienarten ist möglich (NIELSSEN et al. 1968).
Ebenso wie das Futter selbst können auch das Alter der Tiere, die Art der Fütterung und die Haltungsbedingungen einen Einfluss auf die Darmflora haben (AWAD- MASALMEH und WILLINGER 1981).
Für optimale bakterielle Vermehrungsraten ist der pH-Wert in den einzelnen Darmabschnitten von großer Bedeutung. So ist der niedrige pH-Wert die Ursache für die ausgesprochen gute Barrierefunktion des Magens gegenüber oral aufgenomme- nen Bakterien. In diesem sauren Milieu können sich nur säuretolerante Laktobazillen ansiedeln und vermehren. Im Dünn- und Dickdarm hingegen werden pH-Werte im schwach sauren bis schwach alkalischen Bereich gemessen, so dass sich hier auch andere Bakterien vermehren können (SCHULZE und BATHKE 1977).
Auch die Darmperistaltik, die u. a. eine Abhängigkeit von dem Rohfasergehalt des Futters aufweist, wirkt sich regulierend auf die Darmflora aus. Als Beispiel sei hier der durch die Darmmotilität bedingte relativ schnelle Ingestafluss im Dünndarm ge- nannt, woraus im oberen Dünndarm eine relative Keimarmut resultiert (HIRSCH 1980).
Gallensäuren, die in der Leber gebildet werden und im Dünndarm in der konjugierten Form gebunden vorkommen, wirken auf zahlreiche Bakterienarten wachstumshem- mend (SHIMADA et al. 1969). Durch eine Überwucherung des Dünndarmes mit Dickdarmbakterien kann beim Menschen bereits im Dünndarm eine Dekonjugation der Gallensäuren erfolgen. Dieses führt zu einer verminderten Fettresorption und zur Steatorrhöe (TABAQCHALI 1980). Gleichzeitig üben dekonjugierte Gallensäuren ei- nen hemmenden Effekt auf die Wasserrückresorption aus, wodurch es zur Diarrhöe kommen kann (GUGGENBICHLER und STICKLER 1975).
Die Verwendung von Antibiotikazusätzen bewirkt eine Verbesserung der Nähr- stoffabsorption im Dünndarm und vermindert die Gesamtpopulation der Bakterien oder aber nur einzelner Bakterienarten. Zudem verringert sich der Proteinbedarf für die Erneuerung der Zellen (BICKEL 1983). Neben diesen erwünschten Haupteffekten treten aber auch unerwünschte Nebenwirkungen auf, wie z.B. die Selektion resis- tenter Bakterienstämme in der Darmflora.
2.1.2 Die Faeceszusammensetzung in Abhängigkeit der Rohnährstoffgehalte und der -verdaulichkeit
Die Kotzusammensetzung beim Ferkel ändert sich aufgrund der unterschiedlichen Ernährung während des Säugens, Absetzens und der anschließenden Aufzuchtpha- se mit fortschreitendem Alter erheblich.
Nach DROCHNER (1984) ist die praecaecale Trockensubstanzverdaulichkeit durch die Futterzusammensetzung, insbesondere durch den Anteil an rohfaserreichen Be- standteilen, und die Qualität der Stärke und Proteinkomponenten (RÉRAT 1981) maßgeblich beeinflusst. Überschlägig gerechnet betrug der im Dünndarm verdaute Anteil 80-90%, in Ausnahmefällen 70% der Gesamtverdaulichkeit der Trockensub- stanz.
Im Folgenden werden die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Rohnährstoffe in den Faeces dargestellt.
2.1.2.1 Kohlenhydrate
Kohlenhydrate weisen je nach Art und Herkunft unterschiedliche Verdaulichkeiten auf. Während bei der Dünndarmpassage fast die gesamte Menge der aufgenomme- nen Glucose absorbiert wird, ist dies bei Saccharose und Laktose nicht der Fall (CUNNINGHAM et al. 1963). Die Dünndarmverdaulichkeit dieser beiden Zucker be- trägt in Abhängigkeit von der aufgenommenen Menge zwischen 72-95% (für Saccha- rose) bzw. 33-63% (für Laktose). Nach LY (1992) beträgt die scheinbare praecaecale Verdaulichkeit von Glucose und Saccharose 98,3%, während Fructose zu 88,3%
praecaecal verdaut wird.
Diese scheinbare Verdaulichkeit von Stärke und Zucker wird durch rohfaserreiche Futterkomponenten nur in sehr geringem Umfang vermindert (DROCHNER 1984).
Die Fermentation verschiedener, löslicher Kohlenhydrate (Saccharose, Glucose, Laktose) ist in ihrer Auswirkung der Stärkefermentation vergleichbar. Es wurden bei intracaecaler Verabreichung sehr hohe Gaben toleriert, vereinzelt kam es zu Diar- rhöen mit Absinken des pH-Wertes (DROCHNER 1987).
Der Hauptort der Stärkeverdauung ist das proximale Drittel des Dünndarms, da hier die Enzymaktivität der meisten beteiligten Enzyme am höchsten ist (SCHARRER u.
WOLFRAM 2000). Die Absorption findet im Duodenum und Jejunum statt und ist
gewöhnlich vor Übertritt des Chymus in das Ileum abgeschlossen (YEN 2001). Diese Verdaulichkeit hängt von folgenden Faktoren ab:
- Lebensalter: Beim Ferkel tritt die Amylase des Pankreas erst im Alter von vier bis fünf Wochen auf (AUMETRE 1971).
- Zusammensetzung der Futterrationen, Aufbau und Zusammensetzung der Stär- ke sowie ihre technologische Vorbehandlung (gekochte Kartoffelstärke hat eine Verdaulichkeit von 100%, während sie in rohem Zustand nur 50 bis 84% beträgt;
RÉRAT 1981).
Die Fermentierungskapazität des Kolons von Schweinen ist bemerkenswert: Eine Kohlenhydratgabe in das Caecum, die der täglichen oralen Aufnahme entspricht, wird mit hoher Effizienz soweit fermentiert, so dass die faecale Ausscheidung nur begrenzt erhöht ist. Nur vereinzelt traten bei derartigen intracaecalen Belastungsver- suchen Diarrhöen auf.
Nach Angaben von DROCHNER (1987) kann jedoch die Stärkekonzentration im Ileumchymus bei plötzlicher Erhöhung der oralen Aufnahme deutlich ansteigen. Nach forcierter Futteraufnahme ist es jedoch auch möglich, dass beachtliche Mengen an Stärke in den Dickdarm gelangen. DROCHNER (1987) ermittelte nach plötzlicher Stärkegabe in Höhe von 3,5 g Stärke/kg LM und Mahlzeit (ohne vorherige Adaption) einen Stärkeübertritt in den Dickdarm von bis zu 1,7 g/kg LM und Tag. Angaben von KAMPHUES (1987) kann der Stärkegehalt im Caecum- und Koloninhalt bis zu 100 g/kg TS betragen.
Nicht-Stärke-Polysaccharide (NSP) können bei Säugetieren nicht durch körpereigene Enzyme hydrolisiert werden, sondern werden nur durch die Mikroflora des Gastroin- testinaltraktes fermentiert (GRIESHOP et al. 2000). Hierbei erfolgt die Spaltung der NSP vor allem durch anaerobe Bakterien. Obwohl die Verdauung der NSP bei Schweinen hauptsächlich im Bereich des Dickdarms lokalisiert sein soll, werden in der Literatur auch praecaecale Verdaulichkeiten der NSP von über 65% beschrieben (GRAHAM et al. 1986, FADEL et al. 1989).
Nach Angaben von DROCHNER (1984) wird die scheinbare Verdaulichkeit der Nicht-Stärke-Polysaccharide im praecaecalen Bereich durch die Zulage von Rohfa- ser gesenkt.
flüchtige Fettsäuren und Milchsäuren. Diese werden entweder vom Makroorganis- mus absorbiert oder von der Mikroflora im Dickdarm unter der Bildung von CO2, Wasser, CH4 oder Wasserstoff (LEVITT et al. 1974, GUMBMANN und WILLIAMS 1971) weiter verstoffwechselt.
2.1.2.2 Proteine
MOSENTHIN et al. (1997) fassen die Proteinverdauung wie folgt zusammen:
- Die Absorption der in absorbierbarer Form vorliegenden Hydrolyseprodukte der Proteinverdauung im Magen und Dünndarm ist am Ende des Dünndarms abge- schlossen.
- Die mit dem Ileumchymus in den Dickdarm gelangenden Proteine, Peptide und Aminosäuren exogener und endogener Herkunft (Die Sekretion von endogenem Stickstoff beträgt beim Schwein im Duodenum 12,5 g/kg LM/Tag und im restli- chen Dünndarm 54 bis 60 mg/kg LM/Tag) werden durch mikrobielle Enzyme überwiegend bis zur Stufe des Ammoniaks abgebaut. Ammoniak wird absorbiert und anschließend intermediär zur Synthese nicht essentieller Aminosäuren ge- nutzt oder als Harnstoff mit dem Harn ausgeschieden. In Abhängigkeit von der Fermentationsintensität im Dickdarm dient Ammoniak gleichzeitig auch als Stick- stoffquelle für die Synthese von bakteriellem Zellprotein.
- Die im Bakterienprotein enthaltenen Aminosäuren werden jedoch nicht absor- biert, sondern mit den Faeces ausgeschieden, so dass die Proteinfraktion in den Faeces mehr vom Aminosäurenprofil des Bakterienproteins und weniger von dem des unverdauten Futterproteins bestimmt wird. Nach SCHMITZ et al. (1991) liefert die Absorption von Aminosäuren im Dickdarm von Rind, Schwein und Pferd keinen bedeutenden Beitrag zur Proteinversorgung dieser Tierarten.
Ein großer Teil des fäkalen Stickstoffs ist in den Bakterien als mikrobielles Protein gebunden. Je höher die Verdaulichkeit des Futterproteins ist, desto mehr Stickstoff wird in die Bakterien eingelagert, in der Regel liegt mehr als 50% des Stickstoffs als mikrobielles Protein vor (RÉRAT 1981).
Nach DIERICK et al. (1990) stammen im Mittel 45% des Kotstickstoffs und 25% des Ileumstickstoffs aus Bakterien. Daraus kann geschlossen werden, dass bakterielle Umsetzungen schon am Dünndarmende erfolgen.
Die Gesamtmenge an fäkalem Stickstoff und die Menge an fäkalem Stickstoff bakte- rieller Herkunft (in Bakterien gebunden) können durch die Art der Kohlenhydrate im Futter beeinflusst werden; wahrscheinlich hängen sie von der Menge der unverdau- ten Kohlenhydratrückstände ab, die in den Blinddarm gelangen, wie auch von deren Wirkung auf die mikrobielle Aktivität im Dickdarm (RÉRAT 1981). Bei der Ratte sind diese Beobachtungen von MENDES PEREIRA et al. (1977) bestätigt worden. Je- doch sind diese Vorgänge nicht die einzigen, die in diesem Zusammenhang eine Rolle spielen.
Nach DROCHNER (1984) weist das Rohprotein im Magen-Dünndarmbereich eine scheinbare Verdaulichkeit von 70%-85% auf. Eiweiße hoher biologischer Wertigkeit, wie etwa Casein oder Hartweizenprodukte, weisen im Dickdarm dagegen nur geringe scheinbare Verdaulichkeiten auf (7,5%), weil diese Proteine bereits zum Großteil im Dünndarm verdaut wurden. Bei Proteinen mittlerer biologischer Wertigkeit (Soja, Erdnuss, Getreide) ist die scheinbare Verdaulichkeit im Dickarm deutlich höher (30%-50%).
ZEBROWSKA (1973) sowie ZEBROWSKA und BURACZEWSKI (1977) berichten in Abhängigkeit von der Eiweißart über eine scheinbare praecaecale Verdaulichkeit zwischen 60 und 90%. Die Verdaulichkeit von Stickstoff und Aminosäuren steigerte sich mit der Erhöhung des Eiweiß- und Fettgehaltes des Futters; dagegen konnte je nach Zellulosegehalt des Futtermittels eine Verringerung der Verdaulichkeit beob- achtet werden (JUST et al. 1980).
Neben der Qualität des Proteins hat demnach auch der Rohfasergehalt der Ration einen entscheidenden Einfluss auf die Verdaulichkeit des Rohproteins. Zwischen dem Rohfasergehalt der Ration und der praecaecalen Rp-Verdaulichkeit konnte eine negative Beziehung ermittelt werden, wenngleich der Grad der Abhängigkeit stark variierte (SCHÜRCH 1969, JUST et al. 1980, SAUER et al. 1980, RÉRAT 1981). Im Allgemeinen kann festgestellt werden, dass der Einfluss des Rohfasergehaltes auf die scheinbare Verdaulichkeit im praecaecalen Bereich ähnlich dem auf die Gesamt- verdaulichkeit ist (bei 1% mehr Rohfaser sinkt die Rp-Verdaulichkeit um 2,5%;
RÉRAT 1981).
Untersuchungen über Zellulose (BERGNER et al. 1975) machten deutlich, dass in Rationen, in denen Stroh die Zellulosequelle darstellte, eine Zunahme der intestina-
(Anteil an der Gesamtration: bis zu 15%). Eine Beeinflussung der praecaecalen Ver- daulichkeit des Rohproteins konnte hierbei jedoch nicht beobachtet werden. Dies lässt den Schluss zu, dass vermutlich weniger die Menge an Zellulose als vielmehr die Partikelgröße (Stroh im Vergleich zu Strohmehl) Auswirkungen auf die N- Ausscheidung hat.
Pektinreiche Trockenschnitzel in Anteilen von 15% oder 33,3% (GRAHAM et al.
1986) in der Ration bewirkten in den meisten untersuchten Fällen eine signifikante Reduktion der Rp-Verdaulichkeit.
In den Untersuchungen von SAUER et al. (1980) und VAN LEEUWEN et al. (1987) führte die Erhöhung des Rohproteingehaltes in der Ration von 17% auf 33% zu ei- nem Anstieg der praecaecalen Rp-Verdaulichkeit um mehr als 10 Prozentpunkte.
Wie für den praecaecalen Bereich ist auch für die Umsetzungen des Proteins im Dickdarm entscheidend, welche Ursachen für die zulagenbedingten Minderungen der postilealen scheinbaren Verdaulichkeit des Stickstoffs verantwortlich sein können.
Folgende Faktoren dürfen hierfür maßgeblich sein:
- Höhe bakterieller Aktivität
- „Zerlegbarkeit“ der zufließenden N-haltigen Substanzen
- vermehrte endogene Sekretion (Schleimstoffe, NPN-Verbindungen) - Fixierung von N durch Bakterien
- geringerer Abbau des Bakterienproteins
- direkte Fixierung von N an kationen- oder anionenaustauschenden Gruppen der Faserstoffe (DROCHNER 1984).
Die Wirkung der Mikroflora kann, je nach der Verdaulichkeit der Futtereiweiße sehr unterschiedlich sein: Sie kann die scheinbare N-Verdaulichkeit verringern, wenn die Ausscheidung von exogenem Stickstoff im Kot niedrig ist und sie kann die Verdau- lichkeit erhöhen, wenn die Zufuhr an unverdauten Aminosäuren hoch ist.
MASON und PALMER (1973) sowie MENDES PEREIRA et al. (1977) berichten, dass die Verringerung der Eiweißverdaulichkeit oft von einer Erhöhung der Aus- scheidung von Mikroorganismen und endogenem Stickstoff begleitet ist.
Ein recht deutlicher Anstieg des Kot-pH-Wertes (über 8,4) und eine Abnahme des Trockensubstanzgehaltes der Faeces wurde nach intracaecaler Ammoniakinfusion beobachtet (DROCHNER 1987). Über eine Dosierung von 1,47 mmol/kg LM und Stunde hinausgehende Belastungen wurden mit schweren Diarrhöen beantwortet.
Höhere Dosierungen führten zu schwersten Diarrhöen (Absatz eines blutigen, stark ammoniakalischen Kots). Harnstoff wird in höherer Dosierung besser toleriert als Ammoniak. Eine Menge von 2,8 mmol/kg LM und Stunde (infundiert über einen Zeit- raum von 8 Stunden) führte zu einem wässerigen Kot, der nur geringe Anteile an flüchtigen Fettsäuren enthielt (DROCHNER 1987).
2.1.2.3 Fette
DROCHNER (1984) beschrieb, dass die Verdauung der Lipide nahezu ausschließ- lich im Dünndarm stattfindet und im Dickdarm eine scheinbare Lipidverdaulichkeit nicht nachweisbar ist. Vielmehr kann eine Anreicherung von Lipiden im Dickdarm beobachtet werden, die durch die Zulagen von zellulosereichen Futtermitteln ver- stärkt und von pektinhaltigen vermindert wird. Die praecaecale scheinbare Verdau- lichkeit des Rohfettes wurde durch die Zulage rohfaser- und pektinreicher Futter- komponenten im praecaecalen Bereich deutlich vermindert.
Die Anreicherung von Lipiden im Dickdarmchymus lässt sich nach DROCHNER und MEYER (1991) auf endogene Ausscheidungen der Dickdarmmukosa (insbesondere Zellabschilferungen), sowie auf eine mikrobielle Fettsynthese zurückführen.
Die Ergebnisse von JENSEN et al. (1997) stimmen mit denen von GABERT et al.
(1996) überein. So konnten bei Schweinen, deren Ration Fette unterschiedlicher Herkunft enthielt (Fischöl, Rapsöl oder Kokosöl), kein Unterschied in der Sekretion der Verdauungsenzyme des Pankreas in Abhängigkeit von der Fettherkunft beob- achtet werden. Ebenso war die scheinbare Gesamtverdaulichkeit von Rohfett, Koh- lenhydraten, Trockensubstanz und Protein nicht von der Herkunft des Fettes beein- flusst.
Bei monogastrischen Tieren hängt die Höhe der Verdaulichkeit von der Fettmenge, der Länge der Fettsäuren, dem Sättigungsgrad und damit vom Schmelzpunkt ab (KIRCHGESSNER 1992). Hierbei sind ungesättigte Fettsäuren allgemein besser verdaulich als gesättigte (BEE et al. 1995).
Durch Steigerung des Futterfettgehaltes von 4,5% auf 26,8% konnte in Versuchen von JUST et al. (1980) die praecaecale Verdaulichkeit von Fett von 57% auf 86%
gesteigert werden.
2.2 Qualität und Zusammensetzung der Faeces bei pankreasinsuffizienten In- dividuen (Mensch/Schwein)
Nach einer Ligatur des Pankreasganges sind die Qualität und die Zusammensetzung der Faeces erheblich verändert. Im Folgenden werden die Auswirkungen einer exo- krinen Pankreasinsuffizienz beschrieben, sowie die Einflüsse unterschiedlicher Ra- tionen auf die Zusammensetzung der Faeces zusammengestellt.
2.2.1 Exokrine Pankreasinsuffizienz
Eine exokrine Pankreasinsuffizienz tritt klinisch am häufigsten im Rahmen einer chronischen Pankreatitis auf. Sie kann darüber hinaus aber auch durch andere Er- krankungen wie das Pankreaskarzinom mit Pankreasgangobstruktion, nach operati- ver Pankreasresektion, nach Pankreastrauma, vorübergehend im Rahmen einer akuten Pankreatitis, einer Mukoviszidose, einer kongenitalen Insuffizienz, eines iso- lierten Enzymdefektes oder weiteren seltenen Grunderkrankungen hervorgerufen werden (LANKISCH 1993).
Klinisch manifestiert sich die exokrine Pankreasinsuffizienz vor allem in einer Nähr- stoffmalabsorption, wobei das Pankreas über eine hohe Reservekapazität verfügt und erst bei einem Rückgang der Sekretionsleistung an Lipase und Trypsin von 90%
oder mehr eine Steatorrhöe (> 7 g Fett/d) bzw. Creatorrhöe (> 2,5 g Kot-N/d) zu be- obachten ist (DiMAGNO et al. 1973). Die Indikation zur Durchführung einer Substitu- tionstherapie mit Pankreasenzymen im Rahmen einer exokrinen Pankreasinsuffizi- enz ist klinisch beim Auftreten von Gewichtsverlust, Steatorrhöe mit Stuhlfetten über 15 g/Tag, dyspeptischen Beschwerden mit starkem Meteorismus, Diarrhöe und bei auftretenden Zeichen einer Protein- und Kohlenhydratmaldigestion gegeben (LÖSER und FÖLSCH 1995).
Im Rahmen der progredienten exokrinen Pankreasinsuffizienz stellt die zunehmend niedrige Aktivität der intraduodenalen Lipase die kritische Größe dar und erklärt, warum die Steatorrhöe im Vergleich zu Protein- und Kohlenhydratmaldigestion das klinisch erste und wichtigste Symptom ist (LÖSER und FÖLSCH 1995). Nach einer Simulation der Pankreasinsuffizienz bei Schweinen mit ileocaecaler Umleitungsfistel haben TABELING (1998), FASSMANN (2001), HELDT (2001) und MANDISCHER (2002) praecaecale Verdaulichkeiten von Rohfett von 9,3% bis 43% beschrieben. Im Vergleich dazu wiesen die Kontrolltiere (ohne Pankreasgangligatur) Werte je nach
Diät zwischen 88,2% und 97,5% auf. Im Gegensatz dazu ist bei pankreasgangligier- ten Schweinen die Reduktion der scheinbaren Proteinverdaulichkeit im Vergleich zu den Kontrolltieren geringer. Nach Angaben von TABELING (1998), FASSMANN (2001), HELDT (2001) und MANDISCHER (2002) betrug die scheinbare praecaecale Proteinverdaulichkeit bei pankreasgangligierten Tieren 29% bis 41,5% (je nach Pro- teinzulage) und bei den Kontrolltieren 81%. Die Rohprotein-Gesamtverdaulichkeit belief sich bei diesen Studien auf 51,7% bis 67,5% bei pankreasgangligierten und 90% bei den intakten Tieren.
Die Verringerung der praecaecalen Verdaulichkeit beruht letztlich auf vier pathophy- siologischen Mechanismen:
1. Im Verlauf der chronischen Pankreatitis nimmt die Lipasesekretion früher und schneller ab als die Sekretion von Amylase und Proteasen (DiMAGNO et al.
1993).
2. Der Verlust der pankreatogenen Proteasen kann hauptsächlich durch die ver- schiedenen enteralen Proteasen und Peptidasen kompensiert werden, so dass das Auftreten einer Azotorrhöe ein eher seltenes und spät eintretendes Ereignis darstellt (ZENTLER-MUNRO u. NORTHFIELD 1987). Weiterhin wird auch die Verminderung pankreatischen Amylaseaktivität durch Amylase aus Speicheldrü- sen und der Digestion von amylaseunabhängigem Zucker kompensiert (LAYER et al. 1986), während der Verlust der pankreatogenen Lipase durch linguale und gastrische Lipase nur partiell und vorübergehend kompensierbar ist (ABRAMS et al. 1987).
3. Lipase wird im Gegensatz zu Amylase und Protease im Dünndarm stärker durch Hydrolyse inaktiviert (LAYER et al. 1990).
4. Da neben der zunehmenden Einschränkung der Enzymsekretion auch die Se- kretion von Bicarbonat aus dem Pankreas eingeschränkt ist, kommt es im Verlauf der exokrinen Pankreasinsuffizienz zum progredienten Abfall des intraduodena- len pH-Wertes, in dessen Verlauf die säurelabile Lipase zusätzlich stärker als andere Enzyme durch Magensäure inaktiviert wird. Darüber hinaus wird durch die zunehmende Präzipitation glycinkonjugierter Gallensäuren die Mizellenbil- dung gestört und dadurch die Fettresorption zusätzlich reduziert (ZENTLER- MUNRO et al. 1984, NAKAMURA et al. 1994). Insbesondere bei Patienten mit
Neben den Verlusten an Makronährstoffen wirkt sich die exokrine Pankreasinsuffizi- enz auch negativ auf die Versorgung mit fettlöslichen Vitaminen (LARK et al. 2001, DUTTA et al. 1982) und den Stoffwechsel von Cholesterin (VUORISTO et al. 1992) aus. Das Fehlen der Protease bewirkt unter anderem eine Störung im Vitamin-B12- Stoffwechsel, da das Cobalamin durch Einwirkung der Protease im Darm aus einer Proteinbindung (Haptocorrin) freigesetzt werden muss, um nach Bindung an den so- genannten Intrinsic Faktor im terminalen Ileum absorbiert werden zu können (BANG JØRGENSEN et al. 1991).
2.2.2 Faecesqualität und -zusammensetzung (Nährstoffgehalt)
Nachfolgend sollen einige wichtige Parameter zur Beurteilung der Faecesqualität (Menge, Konsistenz und Trockensubstanzgehalt) und der Zusammensetzung (Nähr- stoffgehalte im Kot) von Tieren mit einer Pankreasgangligatur im Vergleich zu intak- ten Tieren (keine Ligatur des Ductus pancreaticus accessorius) gegenübergestellt werden. Hierbei werden vor allem die Ergebnisse der Untersuchungen von TABE- LING (1998), FASSMANN (2001), HELDT (2001) und MANDISCHER (2002) an pan- kreasgangligierten Schweinen betrachtet.
Analog zu Untersuchungen von PIDGEON u. STROMBECK (1982), die bei Hunden mit einer Pankreasligatur eine Zunahme der ursprünglichen Kotmenge beobachten konnten, waren die ermittelten Kotmengen der Schweine mit ligiertem Pankreasgang etwa drei- bis viermal höher als bei den Kontrolltieren (TABELING 1998, FASSMANN 2002, HELDT 2001). Mit Einsatz von Enzympräparaten konnten die Faecesmengen zwar reduziert werden, waren aber dennoch höher als bei gesunden Tieren. Aus den Untersuchungen von FASSMANN (2001) geht hervor, dass durch eine Stärkegabe zur Ration der pankreasgangligierten Tiere bzw. durch eine forcierte Proteinfütterung eine zusätzliche Steigerung der Kotmenge zu verzeichnen war.
In Bezug auf die Kotkonsistenz konnte beobachtet werden, dass die Faeces der Kontrolltiere eher von harter Konsistenz waren, während die Schweine mit Pan- kreasgangligatur bei einer fettreichen Diät fest-pastöse Faeces abgesetzt haben.
Dies spiegelt sich auch im Trockensubstanzgehalt des Kotes wider. Während bei den Kontrolltieren Variationen im TS-Gehalt zwischen 53,5% und 68,7% vorlagen, konnte bei den pankreasgangligierten Tieren mit Einsatz einer fettreichen Diät ein Kot-TS- Gehalt von 47%-52% ermittelt werden. Beim Einsatz einer proteinreichen Diät konnte
ein um 10% niedrigerer TS-Gehalt der Faeces als bei der Fütterung einer fettreichen Diät beobachtet werden (FASSMANN 2001).
Bei Betrachtung der Nährstoffgehalte im Kot der Schweine muss die Zusammenset- zung der Ration berücksichtigt werden. Im Nachfolgenden sollen der Fett- und Pro- teingehalt im Kot von Schweinen mit bzw. ohne Pankreasgangligatur bei der Fütte- rung einer fettreichen Diät (HELDT 2001) im Vergleich zu einer fettarmen Diät (MANDISCHER 2002) gegenübergestellt werden (Tab. 1).
Tab. 1: Gehalte an Fett und Rohprotein (g/kg TS) im Kot von Schweinen mit bzw.
ohne Pankreasgangligatur bei Fütterung einer fettreichen bzw. fettarmen Diät
Rohfett Rohprotein
Diät Kontroll-
tiere
PL-0 1) Kontrolltiere PL-0 1) Autor
fettreich
- 342 g Rfe/kg TS
- 163 g Rp/kg TS 126 ± 23,2 612 ±
31,8 164 ± 8,00 163 ± 19,4 HELDT(2001) fettarm
- 22,1 g Rfe/kg TS - 212 g Rp/kg TS
43,1 ± 7,60
117 ±
13,0 182 ± 21,3 392 ± 43,1 MANDI-SCHER (2002)
1)pankreasgangligierte Tiere (PL-Tiere) ohne Enzymsubstitution
Erhielten PL-Tiere eine fettarme Diät, so war der Rohfett-Gehalt der Faeces in etwa so hoch wie bei den Kontrolltieren, die ein fettreiches Mischfutter bekamen. Selbst wenn im Futter nur ca. 2% Fett vorhanden waren, zeigte der Kot von pankreasinsuf- fizienten Schweinen Fettgehalte von über 10% der TS (vergleichbar mit intakten Tie- ren bei Einsatz einer sehr fettreichen Ration).
Aus der Aufstellung ist klar ersichtlich, dass eine Bewertung des Fettgehaltes der Faeces ohne gleichzeitige Berücksichtigung der Fettaufnahme keine Rückschlüsse auf die Funktion des Pankreas zulässt.
Auch der Rohprotein-Gehalt im Futter ist von entscheidender Bedeutung für den Rohprotein-Gehalt in den Faeces (Tab. 1).
3 EIGENE UNTERSUCHUNGEN
3.1 Material und Methoden 3.1.1 Versuchsziel
Im ersten Abschnitt sollte das etablierte Verfahren zur Beurteilung der praecaecalen Verdaulichkeit unter methodischen Aspekten (Einfluss des Zeitraumes der Chymus- sammlung - Tag-Nacht-Vergleich / Tag-Tag-Unterschiede / individuelle Variation) überprüft werden.
Hierzu standen 3 Tiere mit ileocaecaler Umleitungsfistel und Ligatur des Ductus pan- creaticus accessorius zur Verfügung.
Dieser Versuchsteil wie auch die weiteren Versuchsabschnitte waren von der Be- zirksregierung Hannover unter dem Aktenzeichen 509c-42502-00/365 am 30.11.2000 genehmigt worden.
Der zweite Abschnitt der eigenen Untersuchungen war fokussiert auf die Gesamtver- daulichkeit von Nährstoffen bei pankreasgangligierten Tieren (PL-Tiere) in Abhängig- keit von:
- der Art der Enzyme (Kombinationspräparat / Lipase)
- der Interaktionen von Enzymen bei Kombinationspräparaten
- der Dosierung der Enzyme
- der Konfektionierung der Enzyme (gecoatet1 / ungecoatet)
Hierfür standen insgesamt 7 pankreasgangligierte Schweine zur Verfügung.
Der dritte Abschnitt der eigenen Untersuchungen zielte auf die Bestimmung der praecaecalen sowie der postilealen und auf die Gesamtverdaulichkeit der Nährstoffe bei PL-Tieren, die mit vier unterschiedlichen Enzymen (alle in vergleichbarer Dosie- rung) versorgt wurden. Dabei handelte es sich um folgende Präparate:
- Kreon® (als Standardergänzung)
- NN (nach Ergebnis des zweiten Abschnitts bestes Produkt) - Pancrease ®
als marktgängige Vergleichsprodukte - Nortase®
1 Coating der Enzyme: sie wurden gegen das saure Milieu des Magens durch eine Ummantelung ge- schützt, die ab einem pH-Wert von 5,5 den Enzyminhalt freisetzen kann, d.h. im ersten Teil des Dünndarms.
Hierbei handelte es sich um zwei Produkte tierischer Herkunft (Kreon® / Pancrease®) sowie zwei Produkte aus der mikrobiellen Herstellung (Nortase® / NN).
Für diesen Untersuchungsabschnitt standen 11 PL-Tiere zur Verfügung, die mit dem bisher üblichen Procedere (Chymussammlung nur 12 Stunden tagsüber / 3 aufein- anderfolgende Tage) beprobt wurden.
3.1.2 Versuchstiere
Tab. 2: Tiernummer, Alter (J), Körpermasse (KM; kg) Angaben zur Pankreasgang- ligatur und Bezeichnung der Versuchstiere
1, 2, 3 Versuchsabschnitte, in denen die Tiere teilnahmen
4 Mittelwert aus wiederholten Wägungen im Verlauf der Versuche
5 Pankreasgangligierte Schweine
Für die Versuche standen 20 weibliche, adulte Göttinger Miniaturschweine der Linie Ellegaard zur Verfügung, von denen 18 eine ileocaecale Umleitungsfistel trugen (außer Tier Nr. 49 und 50). Bei 16 Tieren erfolgte zusätzlich die Ligatur des Ductus pancreaticus accessorius zur Simulation der exokrinen Pankreasinsuffizienz. Die Le- bendmasse der Tiere wurde in wöchentlichen Intervallen kontrolliert. Im Laufe der Versuche starb das Tier Nr. 1.
Tiernr. Alter (J) KM (kg)4 Pankreas- Tier-
gangligatur bezeichnung
1 1, 3 6 39,4 ± 1,53 + PL5
22 1, 3 5 37,2 ± 2,69 + PL
23 2 4 39,3 ± 1,92 + PL
24 1, 3 4 40,6 ± 2,26 + PL
31 2 3,5 36,8 ± 1,09 + PL
43 2, 3 2 36,2 ± 2,93 + PL
44 3 2 34,5 ± 2,40 + PL
45 3 2 33,9 ± 1,95 + PL
46 2 2 34,9 ± 1,50 + PL
49 2 2 33,5 ± 1,73 + PL
50 2 2 38,0 ± 2,31 + PL
55 3 1,5 31,9 ± 1,95 + PL
56 3 1,5 33,2 ± 2,22 + PL
58 3 1,5 32,6 ± 1,22 + PL
59 3 1,5 33,6 ± 0,76 + PL
60 3 1,5 34,6 ± 1,24 + PL
36 3 42,4 ± 0,46 - Kontrolltier
37 3 40,6 ± 1,10 - Kontrolltier
38 3 41,1 ± 1,39 - Kontrolltier
39 3 39,1 ± 0,99 - Kontrolltier
3.1.3 Fisteltechnik
Die Umleitungsfistel (Abb. 1) bestand aus zwei in den Darm eingelassene Titantu- ben, die über die gesamten Länge ein Gewinde trugen. Nur am Fußende eines jeden Tubus befand sich kein Gewinde, sondern ein sogenannter „Kopf“, so dass die auf- geschraubte ovale Fußplatte aus Titan damit fixiert wurde. Das Fußende der Fistel mit der Fußscheibe verblieb im Darmabschnitt. Oberhalb der Bauchwand befand sich eine PVC Sicherungsscheibe, die auf den Tubus geschraubt wurde, um ihn somit in Position zu halten.
A: Ileumende B: Caecum C: Peritonaeum D: Muskelschicht E: Haut
A B
CE D
Anatomie Fisteltechnik a: Tubus b: Fußplatte
c: Sicherungsscheibe d: Umleitungsbogen e: Verbindungsschlauch f : Kabelverbinder
a b a
b
c c
d
d f e
f
Abb. 1: Schematische Darstellung des Aufbaus der ileocaecalen Umleitungsfistel
An den Enden ließen sich zwei Acrylglasbögen aufschrauben, deren Verbindung schließlich über einen mit Kabelbindern fixierten Silikonschlauch sichergestellt wur- de.
