Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Wirkung anionischer Futterzusätze auf Protein-, Lipid- und Thiaminstoffwechsel im Pansensaft des Rindes (in vitro)

Chawanit, Mongkol

The influence of DCAB-diets (ammonium chloride + magnesium sulphate and calcium chloride + calcium sulphate + magnesium sulphate with cation- anion difference = - 100, - 200 and - 300 meq/kg of dry matter) was investigated in the long term rumen simulation system (RUSITEC) on the metabolism of protein, thiamine and long chain fatty acids. Each of six investigations lasted 27 days with 9 days preliminary phase, 10 days test phase of the DCAB-salts and 8 days regeneration phase. The concentration of ammonia, protein, thiamine and its derivatives, nucleobase and long chain fatty acids were checked. Following effects of the DCAB-diet on the Fermentation (see Tab. 7.1) are found: Tab. 7.1: Changes of ruminal fermentation patterns influenced by ammonium chloride + magnesium sulphate and calcium chloride + calcium sulphate + magnesium sulphate on the parameters of ruminal fermentation (difference in percent in comparison with the control) Parameter NH4Cl + MgSO4 (%) CaCl2 + CaSO4 + MgSO4 (%) Ammonia* up to + 24 ± 0 Concentration of Nucleobase Cytosine ± 0 + 36 Long chain fatty acid g -Linolenic acid ± 0 up to + 38 Concentration of Thiamine     Liquid fraction of the fermentation unit TDP ± 0 - 10.5 TMP - 20 - 21.6 Thiamine ± 0 ± 0 Sum of thiamine - 7 - 13 Plant- and protozoal fraction TDP - 46 up to - 24.7 TMP - 21 up to -26.6 Thiamine - 18.4 up to - 18 Sum of thiamine - 3.2 up to - 25.2 Overflow TDP - 6.6 - 14.7 TMP - 8.4 - 11 Thiamine ± 0 ± 0 Sum of thiamine - 8.5 up to - 9.5 + = increase, - = decrease, ±0 = unchanged * Compared with the ammonia concentration in the preliminary phase Adding NH4Cl + MgSO4 to the fermenters the ammonia concentration increased in NF2 (- 200 meq/kg DM) and NF3 (- 300 meq/kg DM) for + 19 % (from 19.5 mmol/l to 23.3 mmol/l, not significant), and + 24 % (from 14.8 mmol/l to 24.5 mmol/l, p < 0.05) respectively. The concentration of protein and nucleobases were not changed. Thiamine and its derivatives decreased in NF3 in the PPB1-fraction and caused the reduction of thiamine in the fermenters and the overflow. This reduction of thiamine was caused by the negative effects of the increasing of SO42+-compounds in ammonium-/ magnesium-DCAB-salts. After supplementation of CaCl2 + CaSO4 + MgSO4 the thiamine decreased within the PPB1-fraction of all groups. The increasing of Ca2+-concentrations are taken as the possible cause of this effect. The effects of the tested DCAB-diet on the thiamine metabolism can not be the cause of Cerebrocortical necrosis (PEM), because the concentration of thiamine in all groups were kept above the critical level of 50 µg/l. The Ca2+-salts influenced dose depending the concentration of long chain fatty acid partially. Summarising this investigation the DCAB-diets had a negative effect mainly on the thiamine metabolism of the protozoa but not on the protein metabolism in the rumen. However, keeping in mind that the normally used DCAB-diets are not so strong (up to - 150 meq/kg DM) no critical effects of the DCAB diet on the ruminal fermentation are to be expected.

Der Einfluß unterschiedlicher DCAB-Diäten (Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat bzw. Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat, jeweils - 100, - 200 und - 300 meq/kg TS) auf die Fermentationsvorgänge im Pansen, insbesondere auf Protein- und Thiaminstoffwechsel sowie langkettige Fettsäuren, wurde mit Hilfe des Langzeitinkubationssystems RUSITEC untersucht Sechs Läufe mit einer Dauer von jeweils 27 Tagen wurden durchgeführt. Jeder Versuchslauf gliederte sich in eine neuntägige Vorlaufphase, eine zehntägige Zulagephase (Zulage der DCAB-Salze) und eine achttägige Nachlaufphase. Zur Bestimmung der Auswirkungen auf Protein- und Thiaminstoffwechsel wurden folgende Parameter herangezogen: Ammoniakgehalt, Proteingehalt der Bakterienfraktion, Thiamin- und Thiaminderivatgehalt (in Fraktionen), Protozoenzahl, Nukleobasengehalt sowie langkettige Fettsäuren. Folgende Auswirkungen von DCAB-Diäten auf das Fermentationsgeschehen (s. Tab. 6.1) konnten beobachtet werden: Tab. 6.1: Veränderungen ruminaler Fermentationsparameter (in %) durch Ammoniumchlorid und Magnesiumsulfat bzw. Calciumchlorid, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat (Prozentualer Unterschied gegenüber der Kontrolle während der gesamten Zulagephase) Parameter NH4Cl + MgSO4 (%) CaCl2 + CaSO4 + MgSO4 (%) Ammoniak* bis + 24 ± 0 Nukleobasen- konzentration Cytosin-konzentration ± 0 + 36 Langkettige Fettsäure g -Linolensäure -konzentration ± 0 bis + 38 Thiaminkonzentrationen     Fermenterflüssigkeit TDP ± 0 - 10,5 TMP - 20 - 21,6 Thiamin ± 0 ± 0 Gesamtthiamin - 7 - 13 Pflanzen u. Protozoenfraktion TDP - 46 bis - 24,7 TMP - 21 bis - 26,6 Thiamin - 18,4 bis -18 Gesamtthiamin - 3,2 bis - 25,2 Überstand TDP - 6,6 - 14,7 TMP - 8,4 - 11 Thiamin ± 0 ± 0 Gesamtthiamin - 8,5 bis - 9,5 + = Anstieg, - = Abfall, ± 0 = keine Veränderung * Bewertung gegenüber Ammoniakkonzentration vor der Zulagephase Bei Zulage von NH4Cl + MgSO4 stiegen die Ammoniakgehalte in NF2 (- 200 meq/kg TS) und NF3 (- 300 meq/kg TS) um + 19 % (von 19,5 mmol/l bis 23,3 mmol/l, nicht signifikant) bzw. + 24 % (von 17,8 mmol/l bis 24,5 mmol/l, p < 0,05) an. Die Proteinkonzentationen sowie Nukleobasenkonzentrationen blieben unverändert. Thiamin und seine Derivate sanken in NF3 in der PPB1-Fraktion und verursachten damit die Rückgänge in Fermenter und Überstand. Diese Thiaminreduktionen wurden durch negative Einflüsse der zunehmenden SO42+-Anteile in den Ammonium-/ Magnesium-DACB-Salzen erklärt. Bei Zulage von CaCl2 + CaSO4 + MgSO4 sanken die Thiamingehalte in allen Versuchsgruppen innerhalb der PPB1-Fraktion. Steigende Ca2+-Konzentrationen in der Zulage kommen hierfür ursächlich als erstes in Frage. Die Wirkungen der geprüften DCAB-Diäten auf Thiaminstoffwechsel reichen nicht aus, um eine Cerebrocorticalnekrose auszulösen, da die Thiaminkonzentration in allen Gruppen weit über dem kritischen Grenzwert (50 µg/l, STEINBERG u. KAUFMANN 1977) blieben. Bei den langkettigen Fettsäuren wurde nur unter Ca2+-Zulage ein dosisabhängiger Anstieg allein der g-Linolensäure beobachtet. Somit hat die Gabe der DCAB-Diäten wohl einen negativen Einfluß auf den Thiaminstoffwechsel der Protozoen aber keine Auswirkung auf den Proteinstoffwechsel im Pansen. Insgesamt sind bei normalem Einsatz der DCAB-Diäten (bis zu - 150 meq/kg TS) allenfalls minimale Wirkungen auf die Pansenfermentation zu erwarten.

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Chawanit, Mongkol: Wirkung anionischer Futterzusätze auf Protein-, Lipid- und Thiaminstoffwechsel im Pansensaft des Rindes (in vitro). Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

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