Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zu den Effekten von Inulin und Oligofruktose auf die Faekalflora und postprandiale Wasserstoffexhalation beim Hund

Seyer, Nadine

Following questions should be clarified in this investigation: -         Can this food get the status of a prebioticum for carnivore? -         Which effects have the here tested relations between inulin and oligofructose? -         Which impact is there to the faecal flora and their microbial activity seen through the faecal volatile fatty acid and the H2-exhalation? -         How changes the faecal consistency according to the results from pH and DM? -         How get the cholesterol concentration in the blood affected?   To this end twelve dogs were available (8 beagle and 4 bastards) and d into four groups. During the balance the animals got four different versions of food, containing diverse concentratins of inulin and oligofructose (0,5 % inulin/0,3% oligofructose; 0,9% inulin/0,3% oligofructose; 1,3 % inulin/0,3% oligofructose). These variations were applicated to them in an accidental sequence, so that everyone received each food variation.    The following results were obtained:   The microflora of the intestine was positive effected by the addition of inulin and oligofructose. First the microbial count of the aerobic and anaerobic bacteria, bacteroides and lactobacillus stayed constant during time of balance. Second with all variations of  food the count of enterococca increase, while the gram negative bacteria decrease. Third resulted from involvment of the seasonal effects of  sequence on foodvariations, the general anaerobic bacteria and bifidobacteria increase under influence of Food C and D. Otherwise the number of gram negative bacteria and Cl. perfringens decrease.   Carbohydrates inulin and oligofructose although interfere with the microbial activity. However the  faecal volatile fatty acid seemed to be hardly influenced. Only the paired T-test for n-butyrat showed significance in relation of Food C to Food A. From the third day on there was a significant difference in  H2-exhalation of Food C and D to Food A, so that it was to suppose, that the microflora needs the firs two days to adapt. Further analysis with the paired T-test showed significant effects for Food C and D to Food A. The inspection of H2-exhalation over the hours ppr,  presented already an increasion from the third hour on, which demonstarted an production in the small intestine. The high H2-exhalation went over the 6th hour, which leads to the conclusion of H2-production in the colon.   The development of the faecal pH during time of balance was not significant. However he continuous decreased between day 0 and 21 with all foodvariations. For Food C this was clear to see. Changes in feacal DM were significant for the difference between day 0 and 21 under influence of Food C. After analysis with the paired T-test a further decrease with Food D was significant.   For cholesterol there was no significant effect with inulin ans oligofructose. But a decrease of cholesterol could be seen by foodvariation C and D. Acording to the seasonal effect of the sequence in foodvariation this diverse development got much clearer. How longer adaptation of the animals to the combination of inulin and oligofructose took, the more cholesterol decrease in blood.   In conclusion, the carbohydrates inulin and oligofructose positve effected faecal flora activity as well as ppr H2-excreation. According to the studies in human medicine it got to emerge that this combinition was about to influence the cholesterol of dogs. In consideration of the different concentrations in the foodvariations a recommendation leads to Food C and D. But further investigations wich have to prove the combination of the concentration 0,9 % inulin and 0,9 % oligofructose,  seemed to be a possibility to  optimize the found results. The insertation of inulin and oligofructose could be positive as an addition to a adipose diet, because of their influence at cholesterol. Furthermore an application in a diet for dogs with SIBO and ARD is imaginable, due to the fact that the microbial flora of the intestin develop (decrease of gram negative bacteria and Cl. perfingens, increase of bifidobacteria) in the way that a dysbiosis, which is most of the time chronic, can be positive effected.

In der vorliegenden Untersuchung sollten folgende Fragestellungen geklärt werden: -         Kann dem Futter der Status eines Prebiotikums für Fleischfresser zukommen? -         Welche Effekte haben die hier verwendeten Inulin- und Oligofruktoseverhältnisse? -         Welche Auswirkungen gibt es auf die Fäkalflora und die, durch deren mikrobielle Aktivität entstehenden, flüchtigen Fettsäuren im Kot sowie die Wasserstoffexhalation? -         Wie verändert sich die Kotbeschaffenheit bezüglich der pH- und TS-Werte? -         Wird der Cholesterolspiegel im Blutserum beeinflusst? Zu diesem Zweck standen 12 Hunde (8 Beagle und 4 Bastarde) zur  Verfügung, die in vier Gruppen unterteilt wurden. Während der Bilanz erhielten die Tiere vier verschiedene Futtervarianten mit unterschiedlichen Konzentrationen an Inulin und Oligofruktose (0,5% Inulin/0,3% Oligofruktose; 0,9% Inulin/0,3% Oligofruktose; 1,3 % Inulin/0,3% Oligofruktose). Diese wurden ihnen in zufälliger Abfolge verabreicht, so dass allen Hunden auch alle Futtervarianten zukamen.  Folgende Ergebnisse wurden erzielt:  Die Mikroflora des Darmkanals wurde durch die Zusätze Inulin und Oligofruktose insgesamt positiv beeinflusst. Erstens blieben die Gesamtkeimzahlen der aeroben und anaeroben Bakterien, sowie von Bacteroides und Laktobacillen weitestgehend konstant. Zweitens stiegen bei allen Futtervarianten die Enterokokken und die Gram negativen Bakterien nahmen ab. Drittens konnte unter Einbeziehung der saisonalen Effekte durch die Abfolge der Futtervarianten, für die Futter C und D ein Anstieg der anaeroben Gesamtkeimzahl, sowie der Bifidobakterien vermerkt werden. Gram negative und Cl. perfringens sanken bei diesem Futter.   Auswirkungen der Kohlenhydrate Inulin und Oligofruktose auf die mikrobielle Aktivität konnte ebenfalls verzeichnet werden. Effekte auf die flüchtigen Fettsäuren in den Faeces waren kaum zu verzeichnen. Allein im gepaarten T-Test konnte für die n-Buttersäure Signifikanz in Bezug von Futter C auf Futter A nachgewiesen werden. Bei der Wasserstoffexhalation war ab Tag 3 ein signifikanter Unterschied der Futter C und D zu Futter A sichtbar, was eine Adaptation der Mikroflora in den ersten beiden Tagen annehmen lässt. Analysen mit dem gepaarten T-Test liefern auch für Futter C und D in Bezug auf Futter A signifikante Ergebnisse. In der Betrachtung der Wasserstoffexhalation über die Stunden ppr, kam es bereits ab der dritten Stunde zu einem Anstieg, was auf eine Entstehung im Dünndarm hinweist. Die hohen Wasserstoffwerte hielten jedoch bis über sechs Stunden an, was des Weiteren von einer mikrobielle Wasserstoffproduktion im Colon ausgehen lässt.   Die Entwicklung des pH-Wertes im Kot lieferte über den Zeitraum der Bilanz keine signifikanten Veränderungen. Jedoch ist im Vergleich von Tag 0 zu Tag 21 ein kontinuierlicher Abfall der pH-Werte bei allen Futtervarianten zu verzeichnen, der unter Futter C am deutlichsten war. Die Veränderungen des TS-Gehaltes werden unter der Betrachtung ihrer Differenzen von Tag 0 auf Tag 21 deutlich. Hier besteht Signifikanz zu den Werten unter Futter C. Weitere Analysen mit dem gepaarten T-Test ergeben ebenfalls Signifikanz der Abnahme des TS-Gehaltes bei Futter D.   Bei der  Betrachtung der Veränderungen des Cholesterolwertes unter Inulin und Oligofruktose waren keine signifikanten Ergebnisse zu verzeichnen. Jedoch war ein Abfall unter dem Einfluss von Futter C und D sichtbar. Nach der Einbeziehung der Effekte der Saisonalität, die durch die Abfolge der Futtervarianten entstanden, wurden die Auswirkungen der verschiedenen Futtervarianten noch deutlicher. Je länger die Adaptationszeit der Tiere an die Kombination Inulin und Oligofruktose war, umso höher war die Senkung des Cholesterolwertes.   Als Schlussfolgerung ergibt sich aus der vorliegenden Untersuchung, dass die Kohlenhydrate Inulin und Oligofruktose sowohl auf die Aktivität der Faekalflora, als auch auf die postprandiale Wasserstoffexhalation positive Effekte erzielen. Wie sich herausstellte kann die Kombination dieser Kohlenhydrate, in Anlehnung an die Studien in der Humanmedizin, ebenfalls Einfluss auf den Cholesterolspiegel bei Hunden nehmen. In anbetracht der getesteten unterschiedlich hohen Konzentrationen lässt sich eine Empfehlung für die Futter C bzw Futter D aussprechen. Nach Untersuchungen von Probst et al. (2003) wäre unter Einbeziehung der eigenen Untersuchungsergebnisse eine  Kombination von 0,9 % Inulin und 0,9 % Oligofruktose ein Ansatz zur Optimierung der erzielten Ergebnisse. Ein Einsatz von Inulin und Oligofruktose als Zusatz in Futtermitteln für Adipositas wäre aufgrund der positiven Auswirkung des Cholesterolspiegels möglich. Des Weiteren könnten die Kohlenhydrate Anwendung in einem Diätfutter für Hunde mit „small intestinal bacterial overgrowth“ (SIBO) bzw. „antibiotic-responsive diarrhea“ (ARD) finden, da sie durch ihre Beeinflussung der Mikroflora des Darms (Senkung negativer und Cl. perfringens, Vermehrung der Bifidobakterien) eine  positive Wirkung hin zur Beseitigung der  vorliegenden meist chronische Dysbiose haben.

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Seyer, Nadine: Untersuchungen zu den Effekten von Inulin und Oligofruktose auf die Faekalflora und postprandiale Wasserstoffexhalation beim Hund. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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