Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Magen-Darm-Flora klinisch gesunder Agaporniden (Agapornis spp.) unter dem Einfluss eines stärke-, fett- bzw. rohfaserreichen Mischfutters

Kümmel, Ulrike

The investigations made should enable deeper knowledge in the gastrointestinal flora of lovebirds (Agapornis spp.) and its possible affection by different diets. Due to their importance for both, digestive processes and also infections, the bacteria were identified and counted in the contents of the gastrointestinal tract as well as in the excreta. The studies focussed on the following groups of bacteria: aerobic gram-positive and -negative (especially enterobacteria) as well as anaerobic gram-positive and -negative bacteria, yeasts and fungi. Additionally the investigations included the amounts of chyme in the different regions of the gastrointestinal tract and chyme`s dry matter (dm) and pH. Methods: Two subsequent studies (course 1 and 2) were performed with 30 lovebirds in each (Ø body weight course 1: 51.5 g, course 2: 53.3 g) being held individually in cages. The birds were divided in three groups with ten individuals each. Every group was fed a specific diet with varying contents of starch (s), fat (f) and fibre (fb). Diet s with a high amount of starch (67.1 % starch/dm) was based on dehusked oat- and millet seeds. Diet f with a high amount of fat (57.7 % fat/dm) consisted of dehusked sunflower seeds. Diet fb with a high amount of crude fibre (5.89 % crude fibre/dm) also consisted of dehusked oat- and millet seeds supplemented with apple fibre. Only this diet was offered as pellets. Both courses started after an adaptation phase of nine days and lasted 13 (course 1) and 2 weeks respectively (course 2). The daily intake of feed and water was measured by weighing the portions before and the day after offering feed and water. The body weight of the lovebirds was evaluated every week. During course 1 the microbiological examination of the chyme and the excreta took place. To identify the bacteria and to allot them into the groups mentioned above the following culture media were used: aerobic bacteria: blood plate (enterobacteria: gassner plate); anaerobic gram-positives: Schaedler II plate; anaerobic gram-negatives: Schaedler IV plate; yeasts and fungi: hamburger-test plate. Additionally gram staining and morphology were microscopically controlled and further biochemical differentiations were made. The 2nd course (at identical husbandry and feeding) conduced to characterisations of chyme quality (mass, dm-content and pH) in the different sections of the gastrointestinal tract. Results: Feed and water intake (course 1 and 2): 2.      The dm-intake of the diets varied particularly in dependence of the energy density. Thus the dm intake of the fibre rich diet showed the highest values (6.16 – 6.62 g/animal and day), whereas offering the fat rich diet led to a dm intake of 3.46 – 3.79 g (group s: 5.60 – 5.89 g). 3.      The highest values of water intake (ml/g dm) were achieved by feeding the fibre rich diet (1.74 ml). In group f 1.63 ml and in group s only 0.708 ml/g dm were noticed. In the chyme following features were observed (course 2): 4.      The amounts of chyme in the crop were 0.147 – 0.944 g and in the glandular-/muscular stomach 0.253 – 0.315 g or rather 0.102 – 0.207 g and in the small and large intestine 0.543 – 1.42 and 0.033 – 0.233 g resp. Feeding a fibre rich diet led to the highest dm-intake and additionally showed the highest amounts of chyme. 5.      The dm-content (in % of wet weight) in the crop showed values of 37.6 – 61.0. In the glandular stomach the liquidation was even higher (dm-content of 30.5 – 44.6). In the muscular stomach the values for the dm-content increased (39.0 – 67.4). The chyme in the small intestine was basically more liquid (16.6 – 23.7) than in the large intestine (21.9 – 31.3). Offering the fibre rich diet the lowest dm-contents in the intestinal content were measured. 6.      After slightly acid pH in the crop (5.23 – 5.52) the acidification was much more intensive in the glandular resp. muscular stomach (3.23 – 4.02 and 3.23 – 3.30 resp.). The contents of the small und large intestine showed an almost neutral milieu (6,24 – 6,51 and 5,98 – 6,72 resp.). A different food composition did predominantly not lead to significiant changes in the pH. Results of the microbiological examination of the chyme (course 1): 7.      Anaerobic bacteria were never detected. 8.      Predominantly gram-positive aerobic bacteria (bacilli, staphylococci, streptococci, enterococci, coryne-like and micrococci) and lactobacilli were found. In the crop there was a regular detection of bacteria. Additionally gram-negative aerobic bacteria (acinetobacter and pasteurella-like) could be isolated. Feeding the starch rich diet only 55 % of the intestinal samples contained aerobic bacteria (f/fb: 95/90 %). Lactobacilli could be detected in 85 % (f/fb: 100/90 %). The fibre rich diet led to the lowest detection of aerobic bacteria (70 %) and lactobacilli (60 %) in the glandular stomach. In addition to that the occurrence of bacilli in the crop and enterococci in the large intestine was significantly higher. 9.      The different diets influenced the bacteria counts (cfu in log10/g wet weight) in the following way: A starch rich diet led to the lowest numbers of aerobic bacteria (2.70 resp. 2.42), especially in the small and large intestine. Against all expectations the fat rich diet led to the highest numbers of lactobacilli at every localisation (crop: 8.63, glandular stomach: 6.89, muscular stomach: 5.32, small intestine: 5.97, large intestine: 7.46). In opposition to that the fibre rich diet resulted in the lowest counts of any bacteria in the glandular stomach. Otherwise the contents of the small and large intestine showed the highest values for aerobic bacteria (3.96 and 4.69 resp.). Results of the microbiological examination of the excreta (course 1): 10.  The results corresponded essentially (species, counts) with the results of the large intestine. There were 3.83 – 5.13 cfu aerobic gram-positive bacteria and 5.60 – 7.40 cfu lactobacilli (in log10/g wet weight) found. Conclusions: The gastrointestinal flora was affected by the different diets. Bacteria, that are ususally involved in the microbial fermentation of crude fibre in other species, could not be detected in lovebirds. But other bacteria found in lovebirds (bacilli, enterococci, streptococci) are supposed to be able to degrade crude fibre. The microbiological technique used might not be adequate to determine the lovebirds` gastrointestinal flora completely in species and counts. Furthermore the detection of anaerobic bacteria always failed. This supports the presumption above. More investigations based on molecular microbiology or specific culture methods could possibly allow the detection of higher counts or the isolation of anaerobic bacteria. An examination of bacterial metabolism (esp. degradation of crude fibre) could be made with the lovebirds` chyme as a starter culture in microfermentation systems. In veterinary practice cultural and microscopical examination of excreta proposes important informations about gut health. Any isolation of gram-negative bacteria in the excreta can not be considered as physiological. Nevertheless the results of the microbiological examination need to be implicated to the clinical findings.

Im Zuge vorliegender Untersuchungen sollten nähere Kenntnisse zur Magen-Darm-Flora von Agaporniden (Agapornis spp.) und deren mögliche Beeinflussung durch die Futterzusammensetzung gewonnen werden. Aufgrund ihrer verdauungsphysiologischen und klinischen Bedeutung sollten die Bakterien aus dem Gastrointestinaltrakt sowie den Exkrementen identifiziert und quantitativ erfasst werden. Dabei interessierten insbesondere folgende Gruppen von Keimen: aerobe grampositive und gramnegative Keime (insbesondere Enterobacteriaceen), anaerobe grampositive und gramnegative Keime, Hefen und Pilze. Zudem wurden in den einzelnen Abschnitten des Gastrointestinaltraktes die Füllung sowie im Chymus der Trockensubstanz (TS)-Gehalt und der pH-Wert bestimmt. Methodik: In zwei aufeinander folgenden Versuchen (Durchgang 1 und 2) standen jeweils 30 Agaporniden zur Verfügung (Ø KM: Durchgang 1: 51,5 g; Durchgang 2: 53,3 g), die einzeln in Bilanzkäfigen gehalten wurden. Die Vögel wurden auf jeweils drei Gruppen zu zehn Tieren aufgeteilt. In den Gruppen kamen drei spezifische Mischfutter zum Einsatz, die sich insbesondere im Stärke-, Fett- und Rfa-Gehalt unterschieden. Das stärkereiche Mischfutter S (67,1 % Stärke in der TS) basierte auf Hafer- und Hirsekernen, das fettreiche Mischfutter F (57,7 % Fett in der TS) auf Sonnenblumenkernen. Das rohfaserreiche Mischfutter R (5,89 % Rfa in der TS) wurde in pelletierter Form angeboten und bestand ebenfalls aus Hafer- und Hirsekernen, denen zur Anhebung des Rohfasergehaltes Apfelfaser zugemischt wurde. Nach einer neuntägigen Adaptationsphase folgten die eigentlichen Versuchsphasen (Durchgang 1 bzw. 2: 13 bzw. 2 Wochen). Die täglichen Futter- und Wasseraufnahmen der Tiere wurden aus den Ein- und Rückwaagen errechnet. Die Körpermasse der Agaporniden wurde jede Woche bestimmt. In Durchgang 1 wurden die mikrobiologischen Untersuchungen des Chymus und der Exkremente durchgeführt. Für die Identifizierung und Einteilung der Bakterien in o. g. Gruppen wurden folgende Nährböden verwendet: Aerobe grampositive und gramnegative Keime: Blutplatte (Enterobacteriaceen: Gassnerplatte); anaerobe grampositive Keime: Schädler II-Platte; anaerobe gramnegative Keime: Schädler IV-Platte; Hefen und Pilze: Hamburger Test-Platte. Zudem wurden das Gramverhalten und die Morphologie der Bakterien mikroskopisch beurteilt und weitere biochemische Differenzierungen durchgeführt. Der 2. Durchgang (bei identischer Haltung und Fütterung) diente der Charakterisierung von Chymusmasse sowie dem TS-Gehalt und dem pH-Wert im Chymus an den verschiedenen Abschnitten des Gastrointestinaltraktes. Ergebnisse: Futter- und Wasseraufnahme (Durchgang 1 und 2): 1.      Die TS-Aufnahme variierte insbesondere in Abhängigkeit von der Energiedichte im Futter. So bewegten sich die Werte bei Rfa-reichem Mischfutter im Bereich von 6,16 – 6,62 g pro Tier und Tag, während bei Angebot des fettreichen Mischfutters Aufnahmen von 3,46 – 3,79 g beobachtet wurden (Gruppe S: 5,60 – 5,89 g). 2.      Die Wasseraufnahme (ml/g Futter-TS) erreichte bei Rfa-reicher Fütterung mit 1,74 ml die höchsten Werte. In der Gruppe F wurden 1,63 ml und in der Gruppe S nur 0,708 ml/g TS verbraucht. Im Chymus wurden folgende Befunde erhoben (Durchgang 2): 3.      Die Chymusmassen bewegten sich im Kropf in einem Bereich von 0,147 – 0,944 g, im Drüsen- bzw. Muskelmagen von 0,253 - 0,315 g bzw. 0,102 - 0,207 g und im Dünn- und Dickdarm von 0,543 - 1,42 bzw. 0,033 – 0,233 g. Bei Rfa-reicher Fütterung, die auch zu den höchsten TS-Aufnahmen führte, zeigten sich die höchsten Chymusmassen. 4.      Der TS-Gehalt (in % der uS) im Kropf betrug 37,6 - 61,0, im Drüsenmagen war die Verflüssigung mit TS-Gehalten von 30,5 - 44,6 schon stärker, und im Muskelmagen stiegen die Werte wieder an auf 39,0 - 67,4. Der Inhalt im Dünndarm war grundsätzlich deutlich flüssiger (16,6 - 23,7) als im Dickdarm (21,9 - 31,3). Bei Angebot des Rfa-reichen Mischfutters wurden im Darminhalt die niedrigsten TS-Gehalte gemessen. 5.      Nach leicht sauren pH-Werten im Kropf (5,23 - 5,52) war im Drüsen- bzw. Muskelmagen (3,23 - 4,02 bzw. 3,23 - 3,40) eine deutliche Durchsäuerung des Inhaltes festzustellen. Der Chymus im Dünn- und Dickdarm wies ein fast neutrales Milieu auf (6,24 - 6,51 bzw. 5,98 – 6,72). Die unterschiedliche Futterzusammensetzung führte zu keiner deutlichen Beeinflussung des pH-Wertes. Die mikrobiologische Untersuchung des Chymus führte zu folgenden Ergebnissen (Durchgang 1): 1.      Niemals gelang der Nachweis von obligaten Anaerobiern. 2.      Es wurden überwiegend aerobe grampositive Keime (Bazillen, Staphylokokken, Streptokokken, Enterokokken, Corynebakterien und Mikrokokken) sowie Laktobazillen nachgewiesen. Im Kropf gelang der Nachweis von Bakterien regelmäßig, dort konnten auch häufig aerobe gramnegative Keime (Pasteurella-like und Acinetobacter) isoliert werden. Bei stärkereichem Futter konnten im Dünn- und Dickdarm aus nur 55 % der Proben aerobe Keime (F bzw. R: 95 bzw. 90 %) und aus 85 % Laktobazillen (F bzw. R: 100 bzw. 90 %) isoliert werden. Die Rfa-reiche Fütterung führte im Drüsenmagen zu den niedrigsten Nachweisraten von aeroben Bakterien (70 %) und von Laktobazillen (60 %). Zudem wurden in der Gruppe R signifikant häufiger Bazillen im Kropf und Enterokokken im Dickdarm nachgewiesen. 3.      Die Mischfutterzusammensetzung ließ folgende Einflüsse auf die Keimzahlen erkennen (in log10/g uS): Eine stärkereiche Fütterung ergab vor allem im Dünn- und Dickdarm (2,70 bzw. 2,42) die niedrigsten Keimzahlen für aerobe grampositive Keime (F bzw. R im Dünndarm: 3,25 bzw. 3,96, Dickdarm: 4,35 bzw. 4,69). Das fettreiche Mischfutter führte wider Erwarten an jeder Lokalistion zu den höchsten Laktobazillenzahlen (Kropf: 8,63, Drüsenmagen: 6,89, Muskelmagen: 5,32, Dünndarm: 5,97, Dickdarm: 7,46). Bei Rfa-reicher Fütterung wurden im Drüsenmagen generell die niedrigsten Keimzahlen gefunden. Im Dünn- und Dickdarminhalt wiesen die Tiere dagegen bei Rfa-reicher Fütterung die höchsten Werte für aerobe Keime auf (3,96 bzw. 4,69). Die mikrobiologische Untersuchung der Exkremente ergab folgende Ergebnisse (Durchgang 1): 1.      Die Ergebnisse entsprachen im Wesentlichen (Keimarten, -zahlen) den Ergebnisssen aus dem Dickdarm. Es wurden 3,83 - 5,13 KBE aerobe grampositive und 5,60 – 7,40 KBE Laktobazillen (in log10/g uS) nachgewiesen. Schlussfolgerungen: Die unterschiedliche Futterzusammensetzung führte zu einer Beeinflussung der Gastrointestinalflora. Die bei anderen Spezies wesentlichen am Rohfaserabbau beteiligten Organismen wurden bei Agaporniden nicht nachgewiesen, wenngleich den hier bestimmten Keimen (Bazillen, Enterokokken, Streptokokken) eine zellulolytische Kapazität zugesprochen wird. Die hier angewandte kulturelle Technik ist vermutlich nicht geeignet, die Darmflora der Agaporniden in Art und Zahl hinreichend zu charakterisieren. Der niemals gelungene Nachweis strikter Anaerobier spricht zumindest für diese Vermutung. Für den Nachweis höherer Keimzahlen oder die Isolierung obligat anaerober Bakterien müssten weitere Untersuchungen des Chymus mit molekularbiologischen oder spezifischen kulturellen Methoden durchgeführt werden. Eine Überprüfung bakterieller Stoffwechselleistungen (z.B. Rohfaserverdaulichkeit) könnte auch mit Chymus von Agaporniden als Starterkulturen in einem Mikrofermentationssystem erfolgen. Für die Praxis bietet die kulturelle und mikroskopische Untersuchung der Exkremente wichtige Informationen über die Darmgesundheit. Ein Nachweis gramnegativer Keime in den Exkrementen ist als nicht physiologisch anzusehen. Die Ergebnisse der mikrobiologischen Untersuchung müssen auch dann im Zusammenhang mit klinischen Befunden beurteilt werden.

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Zitierform:

Kümmel, Ulrike: Untersuchungen zur Magen-Darm-Flora klinisch gesunder Agaporniden (Agapornis spp.) unter dem Einfluss eines stärke-, fett- bzw. rohfaserreichen Mischfutters. Hannover 2007. Tierärztliche Hochschule.

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