Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Schwefelbilanz von Hunden bei Supplementierung des Futters mit unterschiedlichen S-Verbindungen (Cystein, CaSO4, S-Blüte) und S-Gehalten

Janczikowski, Maren

Aim of the study was an investigation on the sulphur balance in dogs and a determination of the influence of different sulphur sources and dosage on the pH-value of urine and faecal quality. Furthermore S-metabolism was of interest (digestibility, excretion, retention). Therefor a canned food was available (original sulphur content: 6.1 g/kg dm). The food was supplemented with either cysteine (organic sulphur), calcium sulphate or sublimed sulphur (inorganic sulphur) to obtain diets with an sulphur amount of either 8 or 15 g/kg DM. The balance studies (six days each) were conducted on three beagle dogs. Samples of faeces and of urine were gained from each dog during the balance study. The samples were analysed to obtain sulphur content (principle: catalytic combustion under oxygen supply and high temperatures; Dumas), SO4 content (BaSO4-precipitation) and content of amino acids (ion exchange chromatography). The influence of the different sulphur sources on digestibility, faecal and renal excretion of sulphur, the pH-value of urine and faecal quality as well should be calculated. The following results were obtained: Sulphur could be digested to 68.1 % during control feeding (S-content: 6.1 g/kg DM). 32 % of this sulphur was excreted via faeces, 44.5 % via urine. S-retention varied around 25.8 mg/kg BW/d. 35 % of S-content in faeces derived from AA-S while 33 % came from sulphate-S. 32.2 % of the S-content could not be identified. An increased S-content in diet by means of cysteine resulted in an S-content in diet of 8 resp. 15.3 g/kg DM. Apparent digestibility of sulphur was 72.2 to 84.1 %. Sulphur was retained from 26.3 to 34.3 mg/kg BW/d. S-content in faeces was nearly unchanged and consisted of 41.8 resp. 49.2 % of sulphate-S and only of 30.3 resp. 27.2 % of AA-S. Addition of calcium sulphate to the diet increased S-content to 7.8 resp. 15.1 g/kg DM. Low supplementation had nearly no influence on apparent digestibility, while high CaSO4 supplementation decreased digestibility of sulphur to 55.4 %. Under these conditions the dogs retained 7.95 resp. 34.8 mg/kg BW/d. High CaSO4-dosage increased S-content in faeces to 31.5 g/kg DM. 60.7 resp. 76.4 % of faecal S-excretion was sulphate-S, only 30.3 resp. 8.8 % AA-S. The supplemented sublimed sulphur could hardly be absorbed by dogs, which resulted in a low S-digestibility (56 resp. 37.4 %) and an increased faecal S-excretion (43.9 resp. 62.6 %). S was excreted via faeces to 22.5 resp. 34 % as sulphate-S and to 7.94 resp. 16.5 % as amino acids. 49.5 to 69.9 % of this sulphur could not be identified. pH-value of urine varied around 7.44 while feeding the control diet. pH- value has only been influenced by addition of cysteine (6.06).There are different reasons why calcium sulphate as well as sublimed sulphur had no effect: CaSO4 increased Ca-content (Ca acts alkalescent). Sublimed sulphur could not or hardly be absorbed. At least there was no increased renal S-excretion compared to the control group. The dry matter content in faeces varied in a range of 25.1-26.1 %. Dry matter content was reduced to 23.3 % by higher supplementation of sublimed sulphur. There was only little impact on faecal consistency through different supplements.      The question is, if it is possible to calculate the pH-value of urine by means of KAB = (Na + K + 2*Ca + 2*Mg) – (2*S + 2*P + Cl) without knowledge of sulphur sources in the diet. In further studies should be investigated, if an exchange of CaCO3 to CaSO4 shows an clearer influence on pH-value. Supplementing calcium sulphate (but Ca-content in diet was above requirement) did not change the pH-value. Assumed that Ca-content was in a conventional range the pH-values are expected to be only 7.39 resp. 7.4 according to the CaSO4-supplementation used in this study.

Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, den Einfluss verschiedener S-Verbindungen und -Dosierungen auf den Harn-pH-Wert und die Kotqualität von adulten Hunden zu bestimmen. Dabei stand der S-Stoffwechsel im Mittelpunkt des Interesses (Verdaulichkeit, Exkretion, Retention). Für die Untersuchungen stand ein Feuchtalleinfutter (S-Gehalt: 6,1 g/kg TS) zur Verfügung, dem jeweils Cystein (organischer Schwefel), Calciumsulfat oder Schwefelblüte (anorganischer Schwefel) in unterschiedlichen Dosierungen (S-Gehalt der Futter 8 bzw. 15 g/kg TS) zugesetzt wurde. Für die Bilanzversuche (je sechs Tage) standen drei Beagle zur Verfügung. Von jedem Hund wurde pro Bilanz eine Kot- und Harnsammelprobe gewonnen, in welchen der S-Gehalt (Prinzip: katalytische Verbrennung unter O2-Zufuhr bei hohen Temperaturen; nach Dumas, 1848), der SO4-Gehalt (Prinzip: BaSO4-Fällung) und der S-AS-Gehalt (Ionenaustauschchromatographie) bestimmt wurden. Die möglichen Einflüsse der S-Verbindungen auf die Verdaulichkeit, die fäkale und renale Ausscheidung, den Harn-pH-Wert sowie die Kotqualität sollten somit quantitativ näher erfasst  werden.     Folgende Ergebnisse wurden erzielt: Der Schwefel aus dem Kontrollfutter (S-Gehalt: 6,1 g/kg TS) wurde zu 68,1 % scheinbar verdaut, der von den Hunden oral aufgenommene Schwefel zu 32 % mit dem Kot und zu 44,5 % mit dem Harn ausgeschieden. Die S-Retention variierte um Werte von 25,8 mg/kg KM/d). Der S-Gehalt im Kot stammte zu 35 % aus S-haltigen AS, etwa 33 % entfielen auf Sulfatschwefel und 32,2 % konnten nicht näher charakterisiert werden. Die Zulage von Cystein führte zu S-Gehalten im Futter von 8 bzw. 15,3 g/kg TS. Hier variierte die scheinbare Verdaulichkeit um 72,2  bzw. 84,1 %. Die S-Retention ergab Werte von 26,3 bis 34,3 mg/kg KM/d. Der S-Gehalt im Kot wurde nur geringfügig verändert und bestand zu 41,8 bzw. 49,2 % aus Sulfatschwefel und nur zu 30,3 bzw. 27,2 % aus S-haltigen Aminosäuren. Die Ergänzung des Kontrollfutters mit Calciumsulfat brachte den S-Gehalt auf 7,8 bzw.15,1 g/kg TS. Die niedrige Zulage hatte kaum einen Einfluss auf die scheinbare Verdaulichkeit, während die hohe CaSO4-Zulage die S-Verdaulichkeit auf 55,4 % minderte. Die Tiere retinierten unter diesen Bedingungen 7,95 bzw. 34,8 mg/kg KM/d. Die hohe Zulage erhöhte auch den S-Gehalt im Kot auf Werte von 31,5 g/kg TS. Von der  fäkalen S-Exkretion fielen 60,7 bzw. 76,4 % auf Sulfatschwefel und 30,3 bzw. 8,8 % auf AS-Schwefel. Bei Supplementierung des Futters mit Schwefelblüte wurde der Schwefel kaum absorbiert und führte so zu einer niedrigeren S-Verdaulichkeit (56 bzw. 37,4 %) und damit zu einem Anstieg der fäkalen S-Ausscheidung (43,9 bzw. 62,6 %). Die S-Retention belief sich auf Werte von 10,2 bzw. 30,3 mg/kg KM/d. Der mit dem Kot ausgeschiedene Schwefel bestand zu 22,5 bzw. 34 % aus Sulfat- und zu 7,94 bzw. 16,5 % aus AS-Schwefel. 49,5 bis 69,9 % dieses Schwefels konnten nicht genauer charaterisiert werden. Der Harn-pH-Wert variierte bei Verwendung des Kontrollfutters um Werte von 7,44. Von den diversen Zulagen hatte nur Cystein einen deutlich pH mindernden (6,06) Effekt. CaSO4 und S-Blüte führten aus unterschiedlichen Gründen nicht zu den kalkulatorisch erwarteten Veränderungen: CaSO4-Zulage führte zu einer weiteren Erhöhung des  - ohnehin hohen - Ca-Gehalts (Ca wirkt alkalisierend); S-Blüte wurde vermutlich kaum oder gar nicht absorbiert, zumindest konnte keine forcierte renale S-Ausscheidung (wäre ein Indiz für eine Absorption) im Vergleich zur Kontrolle festgestellt werden. Der TS-Gehalt im Kot variierte im Mittel um Werte von 25,1 bis 26,1 %, nur bei Zulage von S-Blüte gingen die Werte leicht zurück (23,3 %). Insgesamt bewirkten die S-Verbindungen nur leichte Veränderungen der Kotkonsistenz. Es stellt sich die Frage, ob ohne Kenntnis der Art und Herkunft des Schwefels aus dem S-Gehalt des Futters mittels der KAB = (Na + K + 2*Ca + 2*Mg) – (2*S + 2*P + Cl) der pH-Wert im Harn vorhergesagt werden kann. In weiteren Versuchen ist zu prüfen, ob bei einem Ersatz von CaCO3 durch CaSO4 eine deutlichere Beeinflussung des Harn-pH-Werts möglich ist. Durch eine Zulage von CaSO4 (allerdings Ca-Gehalt im Kontrollfutter bereits oberhalb des Bedarfs) war keine signifikante Veränderung zu erreichen. Auch unter der Voraussetzung moderater Ca-Gehalte im Futter wäre mit den hier vorgenommenen CaSO4-Zulagen nur ein pH-Wert von 7,39 bzw. 7,4 zu erwarten gewesen.

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Janczikowski, Maren: Untersuchungen zur Schwefelbilanz von Hunden bei Supplementierung des Futters mit unterschiedlichen S-Verbindungen (Cystein, CaSO4, S-Blüte) und S-Gehalten. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

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