Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zum Einfluss von Sojazulagen bei Grassilagen mit unterschiedlichen Reineiweißgehalten auf phenolische Verbindungen im mit Enzymen aufgeschlossenen Pansensaft in vitro.

Ermel, Sandra

Die Verfütterung von Grassilagen mit RE/Rp < 50% (sog. Schadsilagen) führte zur Entstehung unspezifischer Krankheitssymptome in Milchviehherden („Faktorenerkrankung Milchvieherde“, EICKEN 2005a). Futterumstellungen oder Supplementationen von Sojaprotein bedingten Rekonvaleszenz betroffener Herden. Die nutritive Ursache dieses Krankheitsgeschehens ist somit wahrscheinlich. Durch vorangegangen Studien der gleichen Arbeitsgruppe traten phenolische Substanzen in den Fokus der Untersuchungen. Ungünstige Erntebedingungen können den pflanzlichen Zelltod verzögern und so zu einer Anreicherung dieser Substanzen führen. Das Ziel der vorliegenden Untersuchungen war, phenolische Verbindungen photometrisch, sowie anhand ihrer Masse-zu-Ladungsverhältnisse (m/z) und Retentionszeiten unter labmagenähnlichen Bedingungen in vitro zu identifizieren, zu quantifizieren und die Einflüsse von Pepsin- und Sojazulagen auf deren Gehalte zu bestimmen. Als Probenmaterial diente Überstandsflüssigkeit aus vorangegangen Untersuchungen mit der „Rusitec“. Diese Überstandsproben wurden jeweils ohne und mit Pepsinzulage aufgearbeitet. Danach erfolgten photometrische und flüssigchromatographische Untersuchungen. Die photometrisch gemessenen Gesamtphenolgehalte (HOLLOWAY et al. 1979) stiegen nach Pepsinverdau bis zu stark signifikant an. Das Sojaprotein übte anders als durch die Ergebnisse von HUNSCHE (2017) erwartet in diesen Untersuchungen keinen gehaltsreduzierenden Einfluss aus. Anlaysen mittels LC-MS/MS ergaben bei einigen m/z signifikant höhere Gehalte in Überstandsproben aus Schadsilagefermentation. Anhand von MS/MS-, MSn-Experimenten und Additionsversuchen erfolgten nähere Klassifizierungen einzelner m/z. Eine Identifizierung analysierter m/z war unter den gegebenen Versuchsbedingungen aber nicht möglich. Die Zulage des Sojaproteins führte zu keiner Gehaltsabnahme und der Verdau mit Pepsin bedingte variable, oft nicht signifikante Gehaltsveränderungen. Um die untersuchten m/z zu identifizieren, ist der Einsatz einer leistungsstärkeren LC-MS/MS-Anlage und weiterer Standardsubstanzen unerlässlich. Weiterhin müsste frisch geschnittenes Gras vor und nach Silierung auf die analysierten m/z untersucht werden. Dadurch können nähere Informationen über (patho)physiologische Prozesse in Gräsern während der Silageherstellung gewonnen und deren Bedeutung im Rahmen der „Faktorenerkrankung Milchviehherde“ eingeschätzt werden.

Feeding grass silage containing < 50% true protein (TP) in total crude protein (CP) caused unspecific disease symptoms in cattle (EICKEN 2005a). Convalescence can be achieved by feeding grass silage with > 50% TP/CP or supplementing soybean meal to affected herds. Phenolic substances might have an influence on the outbreak of the so called “factorial disease in dairy herds” because under unfavorable harvesting conditions there could be an increased content of these phenolic compounds. The aim of this study was to identify and quantify certain phenolic substances in vitro by their mass-to-charge ratio (m/z) and their retention time by LC-MS/MS. The samples from the supernatants (conditions like the abomasum) were also analysed with the photometer. Special attention was paid to the influence of soybean meal and pepsin on the results. The samples came from the supernatants of the “Rusitec”-system. Every sample was prepared with or without the addition of pepsin. The total contents of phenolic compounds in the supernatants were determined with a photometric measurement method (HOLLOWAY et al. 1979). After the addition of pepsin, the content of phenolic compounds increased significantly. In contrast to the results of HUNSCHE (2017), the content of phenolic substances did not decrease in the presence of soy protein. The LC-MS/MS measurements revealed a higher content of some m/z in the supernatants from suspected silage. MS/MS- and MSn-experiments were used for a further classification of the m/z. It was not possible to identify the phenolic substances under the given experimental conditions. The expected influence of pepsin on the content of the analysed m/z could not be proven. In conclusion, the digestion of suspected silage affected the content of certain m/z significantly, while the influence of pepsin and soybean protein seemed to be negligible. It is essential to identify the m/z mentioned above with a more sensitive LC-MS/MS and appropriate standards. In addition to that, it is important to further analyse the content of these substances in cut grass, before and after the ensilaging process. This would be the presupposition to obtain more information on the pathophysiological processes in the plant after the harvest and to contextualize the results of this work in the potential etiology of the “factorial disease in dairy herds”.

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Ermel, S., 2020. Untersuchungen zum Einfluss von Sojazulagen bei Grassilagen mit unterschiedlichen Reineiweißgehalten auf phenolische Verbindungen im mit Enzymen aufgeschlossenen Pansensaft in vitro. Hannover.
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