Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vorkommen und Wirkung von östrogen aktiven Substanzen im Futter von Schweinen

Koroljow, Dimitrij

Investigations on the development and reproduction dysfunctions as consequence of the influence of substances with estrogenic features characteristics of the hormone system of animals and people are of most concern in the scientific discussion. So far less attention has been paid to the influence of feeds containing estrogenic elements and effect it might exert on the hormone system of working animals. Therefore empiric researches clarifying this theme are of great importance. Occurrence of phytoestrogens and oestrogen-active substances in the feed of pigs may cause hyperestrogenism. The purpose of the present study was to investigate the influence of phytoestrogens and oestrogen-active substances on the reproduction behaviour of pigs. This investigation has been focused on the impact of phytoestrogens and oestrogen-active substances detected in different feeds on such reproduction disorders as hyperestrogenism found by sows and newborn young pigs. The typical symptoms of hyperestrogenism are reddening and swelling of mucous membrane on genital organs, reddening and swelling of vulva, reddening and swelling of mammary glands, stillbirth, premature birth, miscarriage and deformities. Moreover, the objective established in this study was to examine a correlation between general estrogenic activity of feeds and the occurrence of hyperestrogenism. In order to prove it feeding experiments have been carried out on breeding sows followed by gynaecological control tests of sows and newborn piglets with regard to the presence of hyperestrogenism symptoms, anatomic-pathological examinations of genital organs and histological tests of tissues of newborn young pigs. A qualitative screening of various feed components conducted by KLUCZKA in the doctoral thesis “Investigations about the occurrence of estrogenically active compounds in water, feed and stable dust with a reportergene-assays” (2003) demonstrated that soy products exhibit a great number of Estradiol-Equivalents. Taking this statement for granted in the present study, the soy occurs in the feeding experiments as a natural source of oestrogen-active substances in the pig feed. In experimental stages 1 and 2 the test animals took the test feed which does not include any natural phytoestrogen-containing feed components. As the only phytoestrogen source in the test feed was the supplement NOVASOY® with the soy basis which contains min. 40 % Genistein/Daidzein/Glycitin mixed together. The dose of phytoestrogens contained 45,7 mg per 1 kg of body weight. The feeding of test animals occurred during seven days before the planned delivery and on the first day of delivery. Instead of the soy extraction grain with natural phytoestrogens, Soycomil void of any phytoestrogens was used. In the blind test the test animals were provided by the pig feed containing 20% of soy components (soy extraction grain). Additionally the test feed included an additional phytoestrogen source, particularly the supplement NOVASOY® in the dose 45,3 mg isoflavones per 1 kg of body weight. The feed volume per animal: according to the feed plan three kg a day. The statistical results of experiments verifying reddening and swelling of mammary glands by newborn young pigs witness symptoms of hyperestrogenism emerging as a consequence of feeding sows with phytoestrogen-containing feed. Gynaecological control tests of sows, however, did not discover any signs of hyperestrogenism considered as statistically significant. To sum it up, a high concentration of phytoestrogens and oestrogen-active substances in the pig feed caused only single symptoms of hyperestrogenism. In large, empirical investigations of the impact of oestrogen-active substances can make a valuable contribution to the study of relationship between general estrogenic activity of feeds and the occurrence of hyperestrogenism pathology as a whole. Extended researches cumulating such influencing factors as for example the animal model, its development stage, feeding duration, investigation period, dose of phytoestrogens, number of test animals are required to pursue further empirical analyses.

Untersuchungen über Entwicklungs- und Reproduktionsstörungen als Folge der Auswirkung der Substanzen mit östrogenen Eigenschaften auf das Hormonsystem der Wildtiere und Menschen finden heutzutage eine besondere Aufmerksamkeit in der wissenschaftlichen Diskussion. Weniger erforscht ist die Wirkung der Futtermittel, die Inhaltsstoffe mit östrogenen Effekten enthalten, auf das Reproduktionssystem der Nutztiere. Deswegen ist die Ausweitung solcher Studien im Nutztierbereich besonders erforderlich. Da Vorkommen von Phytoöstrogenen bzw. östrogen aktiven Substanzen im Futter von Schweinen möglicherweise Hyperöstrogenismussymptome verursachen, wurde in der vorliegenden Arbeit eine Studie über deren Wirkung auf das Reproduktionssystem von Schweinen durchgeführt. Das Ziel dieser Arbeit war, zu untersuchen, ob Phytoöstrogene bzw. östrogen aktive Substanzen, die in verschiedenen Futtermitteln enthalten sind, solche Fruchtbarkeitsstörungen wie Hyperöstrogenismus bei den Sauen und neugeborenen Ferkeln verursachen. Als charakteristische Hyperöstrogenismussymptome wurden Rötung und Schwellung der Schleimhäute der Genitalorgane, Rötung und Schwellung der Vulva, Rötung und Schwellung der Gesäugeleiste, Totgeburten, Frühgeburten, Aborte und Missbildungen erfasst. Außerdem zielte die vorliegende Arbeit darauf ab, einen Zusammenhang zwischen dem Gesamtgehalt an östrogener Aktivität der Futtermittel und dem Auftreten von Hyperöstrogenismus zu überprüfen. Dazu wurden Fütterungsversuche an Zuchtsauen und darauf folgende gynäkologische Untersuchungen der Sauen und gynäkologische, anatomisch-pathologische und histologische Untersuchungen neugeborener Ferkel durchgeführt. Ein qualitatives Screening mit verschiedenen Futtermittelkomponenten im Rahmen der Dissertation von KLUCZKA „Untersuchungen zum Vorkommen östrogenartig wirkender Substanzen in Tränkwasser, Futtermitteln und Stallstaub mit Hilfe eines Reportergenverfahrens“ (2003) ergab, dass Sojaextraktionsschrott die höchsten Gehalte an Estradiol-Equivalenten aufweist. Deswegen tritt Soja in den Fütterungsversuchen der vorliegenden Arbeit als eine natürliche Quelle von östrogen aktiven Inhaltsstoffen im Futter von Schweinen auf. In Versuchsdurchgängen 1 und 2 nahmen Versuchstiere (Zuchtsauen) mit dem Futter, das ohne natürliche phytoöstrogenhaltende Futtermittelkomponenten zubereitet wurde, sieben Tage vor dem geplanten Abferkelungstermin und am ersten Tag nach der Geburt eine zusätzliche Quelle von Phytoöstrogenen auf. Dazu wurde das auf der Sojabasis beruhende Supplement NOVASOY® verwendet, das min. 40 % Genistein/Daidzein/Glycitin Gemisch enthält. Die Phytoöstrogendosis enthielt 45,7 mg Isoflavonen / kg Körpermasse. Anstatt Sojaextraktionsschrott wurde Soycomil, das keine Phytoöstrogene enthält, verwendet. Im Blindversuch wurden Versuchstiere mit dem Schweinefutter versorgt, das natürlich 20 % an Sojakomponenten (Sojaextraktionsschrott) enthielt. Außerdem wurde ins Versuchsfutter das Supplement NOVASOY® als eine zusätzliche Phytoöstrogenquelle hinzugegeben. Die zusätzliche Phytoöstrogendosis enthielt 45,3 mg Isoflavonen/ kg Körpermasse. Laut dem Fütterungsplan wurde pro Tier 3 kg Futter am Tag aufgenommen. Anhand Untersuchungsergebnisse konnten Rötung und Schwellung der Gesäugeleiste bei neugeborenen Ferkeln als Symptome von Hyperöstrogenismus statistisch gesichert nachgewiesen werden, die infolge der Aufnahme des phytoöstrogenbelasteten Futters durch Muttersau aufgetreten sind. Ergebnisse gynäkologischer Untersuchungen der Größe und Farbe der Vulva neugeborener Ferkel haben keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Versuchs- und Kontrollgruppen aufgezeigt. Bei den Zuchtsauen konnten keine Merkmale des Hyperöstrogenismus als statistisch gesichert festgestellt werden. So ergab sich, dass ein hoher Gehalt von Phytoöstrogenen im Futter von Schweinen zum Vorkommen nur einzelner Symptome des Hyperöstrogenismus geführt hat. Um einen statistisch abgesicherten Zusammenhang zwischen dem Gesamtgehalt an östrogener Aktivität der Futtermischungen und Vorkommen der Hyperöstrogenismussymptomatik zu sichern, sind weitere Untersuchungen unter Betrachtung solcher Einflussfaktoren wie beispielsweise Tiermodell, ihr Entwicklungsstadium, Fütterungsdauer, Untersuchungszeitraum, Dosis von Phytoöstrogenen erforderlich.

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Koroljow, Dimitrij: Vorkommen und Wirkung von östrogen aktiven Substanzen im Futter von Schweinen. Hannover 2007. Tierärztliche Hochschule.

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