Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Quantifizierung des Proteinumsatzes von wachsenden Bullen unter dem Einfluss einer Arginin-Infusion

Heinze, Jana

These experiments were conducted to determine the influence of the possibly limiting amino acid L-arginine on N-retention, plasma concentration of amino acids and urea and hormonal status in growing bulls. Three experiments, designed as 4 x 4 Latin square study with each four German Holstein bull calves (150 – 250 kg body weight) were carried out with abomasally or intravenously (i.v.) infused arginine. Treatment consisted of isonitrogenous compounds of no supplemental L-arginine-HCl, or supplements that provided 6, 12, or 18 g L-arginine per animal*d-1. In Experiment I and II animals were surgically fitted with permanent abomasal catheters, whereas in Experiment III jugular catheters were used for infusion. Infusion lasted for 11 (Exp. I and II) and 10 (Exp. III) days, respectively, excreta collection for 7 (Exp. I and II) and 6 (Exp. III) days, respectively. The animals were housed individually in metabolism crates with unlimited access to water. On average bulls received 4.0 kg DM/d of the diet (10 MJ ME/kg DM; 120 g CP/kg DM) in equal portions at 0700 and 1600 throughout the experiment. Four blood samples were drawn on the last day of the experiment. Liver samples were taken by needle biopsy. Infusion of L-arginine resulted in only minimal enhancement in N-retention with values between 29.5 and 34.4 g/d averaged for all experiments. Although plasma urea appeared to decrease with increasing arginine doses, this was not confirmed by results of urea turnover (estimated with 15N- and 13C-urea as tracers). Plasma arginine concentrations were significantly elevated by both i.v. and abomasal infusion. The effect was much more pronounced for i.v. infusion, similarly for concentrations of insulin and bovine growth hormone in plasma. There was no obvious influence of infused arginine on liver arginase activity. Although L-arginine induced an anabolic effect in growing bulls, we found no evidence for a limiting role of arginine in these experiments.  Thus, postruminally infused and absorbed arginine is obviously degraded to a great extent by liver metabolism.  

Durch die vorliegende Arbeit sollte der Frage nachgegangen werden, ob L-Arginin für den Proteinumsatz wachsender Rinder limitierend ist. Darüber hinaus war von Interesse, ob diesbezüglich zwischen der abomasalen und intravenösen Supplementation von L-Arginin Unterschiede bestehen. Es wurden insgesamt 3 Experimente, deren Versuchsanlage einem lateinischen Quadrat (4 x 4) entsprach, an je 4 wachsenden Jungbullen der Rasse Deutsche Holstein (LM 150 bis 250 kg) durchgeführt. L-Argininmonohydrochlorid wurde in 4 Dosierungen (0, 6, 12 und 18 g L-Arginin/Tier*d-1) über angelegte Katheter abomasal (Exp. I und II) oder intravenös (Exp. III) isonitrogen verabfolgt. Die Infusion erfolgte kontinuierlich über 11 (Exp. I und II) bzw. 10 (Exp. III) Tage, die Kot- und Harnsammlung erfolgte über 7 (Exp. I und II) bzw. 6 (Exp. III) Tage. Die Tiere waren in Stoffwechselkäfigen aufgestallt und hatten freien Zugang zu Wasser. Die Tagesration wurde auf zwei Portionen aufgeteilt und enthielt durchschnittlich 4,0 kg TS, 10 MJ ME/kg TS und 120 g/kg TS Rohprotein. Sie bestand aus 20 % Trockengrün, 27 % Trockenschnitzel, 10 % Stroh und 43 % Getreidemischfutter (TS-Basis). Am jeweils letzten Versuchstag wurden Blut- und Leberbiopsieproben gewonnen. Mittels Isotopentracer wurde in allen Experimenten der Harnstoffumsatz und in Exp. III die Abbaurate von Arginin gemessen. Die ermittelten Werte der N-Bilanz lagen zwischen 29,5 und 34,4 g/d und wurden durch die Arginin-Infusion in allen Experimenten nur minimal gesteigert. Die Konzentration des Harnstoffs im Plasma sank mit steigender Argininzufuhr ab, ein eindeutiger Einfluss des Arginins auf den Harnstoffumsatz (mittels 15N- und 13C-Harnstoff als Tracer) konnte nicht nachgewiesen werden. Durch die Applikation von Arginin erhöhte sich der Plasma-Argininspiegel in allen Experimenten signifikant, durch intravenöse Zufuhr jedoch wesentlich stärker als bei abomasaler Infusion. Ein deutlicher Effekt auf den Gehalt von Insulin und Wachstumshormon trat nur bei intravenöser Infusion auf. Eine Beeinflussung der Arginaseaktivität in der Leber wurde in keinem der Experimente festgestellt. Es wird gefolgert, dass unter den gewählten Bedingungen bei wachsenden Jungbullen L-Arginin nicht limitierend ist. L-Arginin ist jedoch anabol wirksam. Postruminal appliziertes Arginin wird peripher nicht so wirksam wie intravenös zugeführtes Arginin. Offensichtlich wird ein größerer Teil des absorbierten L-Arginins in der Leber zu Harnstoff metabolisiert, ohne dass die Aktivität der Arginase ansteigt.  

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Heinze, Jana: Quantifizierung des Proteinumsatzes von wachsenden Bullen unter dem Einfluss einer Arginin-Infusion. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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