Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Effekte unterschiedlicher Stärketräger und deren Bearbeitung auf die postprandiale Glucose- und Insulinreaktion beim Pferd

Bothe, Cindy

In dieser Studie wurde der Einfluss von oral aufgenommener Stärke auf die Plasmaparameter Glucose und Insulin untersucht. Dabei wurden sowohl Stärke unterschiedlicher Herkunft (Hafer, Gerste, Mais, Hirse) als auch verschiedene mechanische (leichtes/ starkes Quetschen, Brechen, grobes/ feines Schroten) und thermische Behandlungen (Dämpfen, Mikronisieren, Flockieren, Puffen) berücksichtigt. Vor dem Hintergrund, dass Art und Zubereitung der Getreide einen Einfluss auf die Stärkeverdauung im Dünndarm haben, war das Ziel der Untersuchungen, die Effekte unterschiedlich charakterisierter Stärke auf die genannten Parameter im Plasma zu objektivieren. Weiterhin wurde der Gesamteiweißgehalt im Plasma sowie die Parameter pH-Wert, Konzentration von kurzkettigen Fettsäuren und Stärkegehalt im Kot überprüft, um eventuelle Veränderungen der mikrobiellen Umsetzungen mit zu erfassen. Für die 13-monatige Versuchsphase standen sechs Traber (Alter: 3-15 Jahre, Körpergewicht: 400-520 kg) zur Verfügung. 29 verschiedene Getreidevarianten wurden blockweise randomisiert verfüttert und die Pferde postprandial auf ihre glycämischen Reaktionen und Insulinkonzentrationen untersucht. Die Versuchsrationen waren dabei auf einen identischen Stärkegehalt eingestellt. Pelletiertes Grünmehl (1,5 kg/ Mahlzeit) diente als Kontrollvariante. Nach einer zehntägigen Adaptationsphase und 12-stündiger Nahrungskarenz erfolgte die Fütterung der für alle Tiere auf 630 g Stärke pro Mahlzeit kalkulierten Rationen. Über einen Venenkatheter wurden bis 120 min ppr. in 15-minütigen und danach bis 300 min in 30-minütigen Intervallen sowie zum Zeitpunkt 720 min ppr. Blutproben entnommen, um postprandial die Glucose- und Insulinreaktion zu überprüfen. Kotproben wurden vor der Fütterung bzw. 120, 300 und 720 min ppr. gesammelt. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: Die Ausgangswerte vor der Fütterung aller Versuchsvarianten lagen für die Plasmaglucose-konzentration bei 4,66 ± 0,40 mmol/l und für Insulin im Plasma bei 5,10 ± 2,50 m U/ml. Bei der Analyse der Glucosekonzentrationen im Plasma ergab sich nach der Fütterung von pelletiertem Grünmehl ein Anstieg auf 5,77 ± 0,38 mmol/l, wobei zu keinem Zeitpunkt ein signifikanter Zeiteffekt festgestellt werden konnte. Der Insulinverlauf spiegelt den Verlauf der Glucose mit maximalen Werten von 17,0 ± 6,9 m U/ml wider. Die Getreidefütterung bewirkte bis 100 ± 29 min ppr. steigende Glucose- und Insulin-konzentrationen, die in den meisten Fällen nach 300 min ppr. wieder auf das basale Niveau abgesunken waren. Nach Fütterung von Hafer wurden maximale Glucosekonzentrationen wie folgt beobachtet: nativ: 6,73 ± 1,26; leicht gequetscht: 6,41 ± 0,95; stark gequetscht: 6,58 ± 1,23; grob geschrotet: 6,63 ± 0,91; fein geschrotet: 6,93 ± 1,67; gedämpft: 6,76 ± 1,35; geflockt: 6,02 ± 0,19; gepufft: 5,94 ± 1,21 mmol/l. Weder die maximalen Glucoseanstiege noch die Flächen unter den Kurven unterschieden sich bei den Hafervarianten signifikant. Die Insulinwerte erreichten nach Fütterung von Hafer folgende Resultate: nativ: 31,9 ± 23,0; stark gequetscht: 33,7 ± 19,8; fein geschrotet: 49,3 ± 54,0; gedämpft: 41,9 ± 38,0; geflockt: 22,9 ± 6,8; gepufft: 27,2 ± 21,6 m U/ml. Die Differenzen zwischen stark gequetschtem Hafer und ganzem sowie gepufftem Hafer ließen sich mit p<0,05 absichern. Native Gerste erzeugte im Vergleich zum Hafer tendenziell geringere glycämische und insulinämische Reaktionen. Folgende Glucosewerte wurden bei den Gerstevarianten maximal erreicht: nativ: 6,10 ± 0,48; gebrochen: 6,35 ± 1,03; grob geschrotet: 5,91 ± 0,86; fein geschrotet: 5,72 ± 0,67, gedämpft: 5,77 ± 0,33; geflockt: 6,52 ± 0,64; gepufft: 6,05 ± 0,38 mmol/l. Der Unterschied in den Peaks von nativer und gedämpfter Gerste ließ sich statistisch signifikant absichern. Die maximalen Insulinanstiege lagen bei: nativ: 19,1 ± 6,5; gebrochen: 43,5 ± 36,5; fein geschrotet: 19,9± 8,2; gedämpft: 23,1 ± 10,2; geflockt: 29,5 ± 11,9; gepufft: 21,5 ± 8,1 m U/ml, wobei sich die gepuffte Variante signifikant von der fein geschroten bzw. geflockten Gerste unterschied. Die Glucosereaktion nach Fütterung von nativem Mais entsprach in etwa der des nativen Hafers, die Insulinanstieg fielen dagegen geringgradig niedriger aus. Es wurden folgende Glucosepeaks nach der Maisfütterung gemessen: nativ: 6,61 ± 0,76; gebrochen: 5,83 ± 0,73; grob geschrotet: 6,10 ± 0,87; fein geschrotet: 6,16 ± 1,20; gedämpft: 6,11 ± 1,05; mikronisiert: 5,96 ± 0,48; geflockt: 5,91 ± 0,25; gepufft: 6,34 ± 1,21. Die Maximalwerte von nativem und gebrochenem Mais unterschieden sich mit p<0,05. Die maximalen Insulinwerte lagen bei: nativ: 23,6 ± 12,9; gebrochen: 21,8 ± 7,9; fein geschrotet: 30,4 ± 22,9; gedämpft: 26,4 ± 14,6; mikronisiert: 28,9 ± 9,0; geflockt: 24,6 ± 10,6; gepufft: 32,1 ± 24,8 m U/ml. Signifikante Unterschiede zwischen den Insulinpeaks kamen zwischen der gebrochenen und mikronisierten Maisvariante vor. Native Hirse erzeugte sowohl bei den Glucose- als auch bei den Insulinreaktionen niedrigere Werte als der unbehandelte Hafer, wobei die Unterschiede statistisch nicht abzusichern waren. Die Glucosepeaks nach Hirsefütterung erreichten: nativ: 5,97 ± 0,84; grob geschrotet: 6,28 ± 1,18; fein geschrotet: 6,41 ± 0,86; gedämpft: 6,03 ± 0,53; geflockt: 6,48 ± 1,36; gepufft: 5,68 ± 0,16 mmol/l, wobei diese Differenzen nicht mit p<0,05 abzusichern waren Die höchsten Insulinkonzentrationen lagen bei: nativ: 25,1 ± 9,5; fein geschrotet: 17,8 ± 8,2; gedämpft: 17,8 ± 8,2; geflockt: 38,5 ± 29,9; gepufft: 32,1± 24,8 m U/ml. Das Schrot unterschied sich im Insulinpeak mit p<0,05 von der ganzen Hirse. Die Konzentration von Gesamteiweiß im Plasma (5,5 ± 0,3 mg/dl) zeigte nach der Fütterung keine Veränderungen, die auf einen Zeit- oder Behandlungseffekt hinweisen. Im Kot konnten postprandial keine Veränderungen in pH-Wert (6,53 ± 0,38) sowie Konzentration und Zusammensetzung der kurzkettigen Fettsäuren festgestellt werden. Weiterhin war in keiner der analysierten Kotproben Stärke nachweisbar. Trotz unterschiedlicher Dünndarmverdaulichkeit von Getreide unterschiedlicher Arten sind im postprandialen Anstieg von Glucose und Insulin keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen Hafer, Gerste, Mais und Hirse in unbehandelter Form zu ermitteln, und auch die mechanische bzw. thermische Bearbeitung der Getreide zur Verbesserung der praecaecalen Verdaulichkeit scheint lediglich bei der Hirse wirksam zu sein. Anders als erwartet hatten die postprandialen Reaktionen der Plasmaparameter Insulin und Glucose gerade bei den thermischen Varianten mit dem höchsten Gehalt an gelatinisierter Stärke und damit vermutlich der höchsten praecaecalen Verdaulichkeit nur sehr geringe Anstiege zur Folge. Die Auswertung der Ergebnisse wird durch hohe individuelle Unterschiede und Schwankungen bei den Einzeltieren an verschiedenen Tagen deutlich erschwert. Aus den Ergebnissen dieser Studie ist zu schließen, dass Glucose und Insulin im Plasma als Parameter der praecaecalen Verdaulichkeit nur eine geringe Sensibilität haben.

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Bothe, Cindy: Effekte unterschiedlicher Stärketräger und deren Bearbeitung auf die postprandiale Glucose- und Insulinreaktion beim Pferd. Hannover 2001. Tierärztliche Hochschule.

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