-
Dr. Saara J. Sander
Institut für Tierernährung
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Ernährungsphysiologische
Auswirkungen
strukturierten Mischfutters
auf die Gesundheit von Schweinen
-
Gliederung
Was bedeutet „Futterstruktur“?
Einfluss der Futterstruktur auf…
… die Entstehung von Magengeschwüren,
… immunologische Einrichtungen im MDT,
… die gastrointestinale Mikroflora,
… pathogene Keime.
Diskussion
-
Was bedeutet „Futterstruktur“?
CP
CM
-
Bestimmung der „Futterstruktur“
CM
Geometric
Mean
Diameter
-
Magengesundheit
-
Magengesundheit
-
Mageninhalt
Schrot TS-Gehalt: 270 ± 65 g/kg uS
Pellets TS-Gehalt: 140 ± 64 g/kg uS
Betscher 2010
-
Mageninhalt
Pellet - fein Schrot- grob Pellet - grob Extrudat
TS-Gehalt (g/kg) 195a ± 54,2 299b ± 31,7 220a ± 56,2 228a ±
47,8
3,79 5,15 4,00 3,79 3,76 2,83 3,62 3,31 0
1
2
3
4
5
6
Pellet - fein Schrot - grob Pellet - grob Extrudat
pH-Wert
Kardia Fundus a
b
Bullermann 2012
-
Magengesundheit
Betscher 2010 Wintermann 2011 Arlinghaus 2012
Intensität der Veränderungen an der Magenschleimhaut
in Abhängigkeit von der Futterstruktur
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1
Schrot, grob Pellet, fein
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1
Schrot, grob Schrot, fein
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1
Schrot, grob Pellet, grob Pellet, fein
-
Magen
Relative Masse von Magen- und Darmwand sowie vom Pankreas in
Abhängigkeit von der Futterstruktur
Magen Dünndarm Zäkum Kolon Pankreas Autor
Schrot ,
fein --- --- 2,36 12,7 ---
Brunsgaard
1998 Schrot,
grob --- --- 2,32 12,2 ---
Pellet,
fein 7,26a 27,2a 2,20a 13,0 ---
Hedemann
et al. 2005 Schrot,
grob 8,24b 26,8b 2,43b 13,3 ---
Pellet,
fein 5,67a 27,8 1,86 11,2 ---
Betscher
2010 Schrot,
grob 7,78b 27,6 2,02 11,9 ---
Pellet,
fein 6,20a --- --- --- 1,88a
Arlinghaus
2012 Schrot,
grob 8,80b --- --- --- 2,05b
-
Morphologie
funktionale Zusammenhänge
Masse der Magenwand
vermehrte Muskelarbeit zur Durchmischung der Ingesta
feine Struktur: Magen eher ein „Durchgangsorgan“?
Masse des Pankreas
einhergehend mit einer vermehrten Sekretion?
Reaktion auf den Trockensubstanzgehalt und
den pH-Wert der Ingesta?
Einfluss auf Verdauungsprozesse
Speichelsekretion, Verweildauer der Ingesta,
Durchsäuerung der Ingesta, Pepsinaktivität
-
Die Mukusschicht
besteht aus neutralen und sauren Muzinen
→ sehr heterogene Gruppe von Glykoproteinen
Gleitschicht für den Chymus
Teil des angeborenen Immunsystems
physikalische Barriere für Pathogene
Abbaubarkeit: saure
-
neutrale Muzine saure Muzine
Die Mukusschicht
-
Duodenum Jejunum Ileum Zäkum Kolon
Schrot
grob 1,08 ± 0,213
1,09 ± 0,220
1,04a ± 0,145
1,00a ± 0,296
0,988a ± 0,142
Pellet
fein 1,25 ± 0,318
1,22 ± 0,307
1,34b ± 0,200
1,29b ± 0,278
1,13b ± 0,110
0
5
10
15
20
25
30
35
40
grob fein grob fein grob fein grob fein grob fein
Be
ch
erz
ell
en
je
10
0 E
pit
he
lze
lle
nneutral sauer
Die Mukusschicht
Betscher 2010
-
Die Mukusschicht
funktionale Zusammenhänge
verändertes Sekretionsmuster
mehr saure Muzine
→ höherer Schutz gegen eindringende Pathogene (Deplanke &
Gaskins 2001)
Hinweise auf vermehrte Mukussekretion
Höhere endogene Verluste und damit höherer Protein- und
Energiebedarf für das Tier? (Callies 2012)
Reduzierte in vitro-Adhäsion von Salmonellen (Hedemann et al.
2005)
konnte von Callies (2012) nicht bestätigt werden.
-
Immunglobulin A
Sekretorischer Antikörper
von IgA-sezernierenden Plasmazellen in der
Lamina propria der Schleimhaut gebildet
Teil der sehr komplexen Immunabwehr im
Magen-Darm-Trakt
Mukusschicht dient als „Ankermatrix“
bindet Toxine und Pathogene
Schütt & Bröker 2009
-
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
Duodenum Jejunum Ileum Zäkum KolonIgA
-sezern
iere
nd
e P
lasm
azell
en
/10.0
00 µ
m2
Schrot, grob vermahlen Pellet, fein vermahlen
a b a b
Kein Einfluss der Futterstruktur auf das Vorkommen von
Mastzellen
Immunglobulin A
Betscher 2010
-
Die Mikroflora
6,91 7,41 7,457,96 7,66 8,157,36 7,73 8,087,50 7,83 8,01
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
Magen kaudaler Dünndarm Zäkum
a a a b b b a b a a ab ab
2,34 6,10 6,274,40 4,96 5,992,46 5,68 6,051,84 5,33 5,83
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
Magen kaudaler Dünndarm Zäkum
a
b
a
a
a b ab ab a
a a a
2,34 6,10 6,274,40 4,96 5,992,46 5,68 6,051,84 5,33 5,83
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
Magen kaudaler Dünndarm Zäkum
Pellet - fein
Schrot - grob
Pellet - grob
Extrudat
Pellet
– fein
Schrot
– grob
Pellet
– grob
Extrudat
Magen kaudaler Dünndarm Zäkum
log
10 K
bE/g C
hym
us
coliforme
Keime
Laktobazillen
Bullermann 2012
-
Infektionen mit pathogenen Keimen
Überlebensrate im Mageninhalt
Salmonella Derby, Streptococcus suis Stamm 10 und A3286/94
Überlebensrate Mageninhalt Schrot grob
0
0,01
0,02
0,03
t = 0 t = 1 t = 2 t = 4
Üb
erl
eb
en
sra
te [
KB
E/g
Ch
ym
us
t =
x/ K
BE
/g C
hy
mu
s in
itia
l2
2,5
3
pH
-We
rt
S. Derby
Sc. suis
Stamm 10
Sc. suis A
3286/94
pH
Überlebensrate Mageninhalt Pellet fein
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
t = 3 t = 60 t = 120 t = 240
Zeit [min]
Üb
erl
eb
en
sra
te [
KB
E/g
Ch
ym
us
t =
x/ K
BE
/g C
hym
us in
itia
l
2
3
4
5
6
pH
-Wert
S. Derby Sc. suis Stamm 10 Sc. suis A3286/94 pH
Mageninhalt „Pellet fein“ Mageninhalt „Schrot grob“
Koop 2013
-
Magenbarriere
→ effektivere „Magenbarriere“ oral aufgenommene Pathogene werden
überwiegend schon im Magen abgetötet
grob vermahlenes,
schrotförmiges Futter
5,00 ± 0,43
4,12 ± 0,99
2,95 ± 0,78
4,31 ± 0,78
4,82 ± 0,45
4,85 ± 0,49 4,82
± 0,43
4,78 ± 0,41
fein vermahlenes,
pelletiertes Futter
→ effektive pH-Wert-Absenkung
durch Schichtung des Futterbreis
→ viele Laktobazillen → Milchsäureproduktion ↑
→ einheitlicher pH-Wert im Mageninhalt
→ kaum Laktobazillen,
die z. B. Salmonellen verdrängen
Mikkelsen et al. 2004; Wintermann 2011
-
grobes Futter mehr Stärke gelangt
in den Dickdarm
Mikroorganismen verstoffwechseln
die Stärke u.a. zu Buttersäure
Manfred Rohde / HZI
Invasion von Salmonellen ↓
Elimination ↑
→ Reduktion des Auftretens
von Salmonelleninfektionen
höhere Lebensmittelsicherheit
Verbraucherschutz ↑
Salmonellenvorkommen
-
Fazit
Die Futterstruktur hat Einfluss auf zahlreiche
Faktoren im Magen-Darm-Trakt.
Eine gröbere Futterstruktur erscheint
vorteilhaft für das Tier, aber auch die
Lebensmittelsicherheit.
-
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
