Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss von unterschiedlich behandelten Sojabohnen in einer Broilerration (Mais und behandeltes Soja) auf die ernährungsphysiologischen Parameter beim wachsenden Küken zu prüfen. Unter Berücksichtigung der Einflussgrößen (z. B. Zeit, mechanischer Energieeinsatz und Futterstruktur), die die Effektivität der Futterbearbeitungsverfahren beeinflussen, wurde zunächst die Behandlung einer einheitlichen Charge von Vollfettsojabohnen unter folgenden technische Bedingungen vorgenommen: A: Walzenstuhl (WS) + Konditionierung (40 min./100 °C, Standardverfahren); B: WS + Konditionierung (40 min./100 °C) + Flockierung; C: WS + Konditionierung (10 min./100 °C); D: WS + Konditionierung (10 min. /100 °C) + Expandieren (20 kWh/t); E: Hammermühle (HM) + Konditionierung (10 min./100 °C) + Extrusion (15 kWh/t); F: HM + Konditionierung (10 min./100 °C), G: HM + Konditionierung (10 min./100 °C) + Expandieren (20 kWh/t); H: HM + Expandieren (20 kWh/t); I: HM + Expandieren (20 kWh/t) mit Dampfzufuhr; K: HM + Expandieren (40 kWh/t). Mit 6 ´ 10 männlichen Broilern der Herkunft Cobb wurde im Zeitraum vom 7. - 28. Lebenstag (LT) je Behandlung ein Wachstumsversuch durchgeführt. Während des Wachstumsversuchs wurden Daten zum Futterverzehr, Lebendmassezuwachs und Futteraufwand sowie Energie- und Proteinansatz über Körperanalyse erfaßt. Die ileale Aminosäureverdaulichkeit der einzelnen Mischungen wurde in jeweils 4 gepoolten Chymusproben (9 Tiere / gepoolte Probe) mit Hilfe eines Indikators (HCl-unlösliche Rohasche, Zusatz von 1 % Celite) nach Verfütterung vom 21. - 28. LT bestimmt. Parallel zum Wachstumsversuch wurde ein Stoffwechselversuch (6 männliche Küken der Herkunft Cobb je Behandlungsstufe) im Zeitraum vom 15. - 21. LT bei Fütterung der Versuchsmischung durchgeführt. Dabei erfolgte 3-mal täglich eine quantitative Exkrementsammlung. Neben der N- Bestimmung in den Exkrementen der Basis für die N-Bilanzmessung wurde der Bruttoenergiegehalt erfaßt und auf dieser Grundlage der Gehalt an N-korrigierter umsetzbarer Energie (MEn) in den Futtermischungen bestimmt. Weiterhin wurde aus den Daten der Bilanzmessungen der physiologische Nutzwert (PNu) als Kriterium der Proteinqualitätsbeurteilung sowie die Lysinwirksamkeit abgeleitet. Am Ende des Stoffwechselversuchs wurden die Tiere geschlachtet und die Trypsinaktivität im Chymus des Jejunums bestimmt. Die Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: 1. In Abhängigkeit von den gegebenen Bedingungen der Futterbehandlungsverfahren konnten unterschiedliche Trypsininhibitoraktivitäten (TIA) in den behandelten Sojabohnen erzielt werden. Eine starke Reduzierung des TIA war insbesondere bei den behandelten Sojabohnen A bis G erkennbar. Die relative Restaktivität lag bei diesen Gruppen (im Vergleich zur rohen Sojabohne) bei 16-27 %. Im Gegensatz dazu wurde eine höhere relative Restaktivität in den behandelten Sojabohnen H, I und K in Höhe von 75 %, 32 % und 48 % festgestellt . 2. Die Futteraufnahme, Lebendmassezunahme und Futterverwertung waren bei der Gruppe H infolge der höchsten Restaktivität des Trypsininhibitors signifikant niedriger als bei der Kontrolle A und anderen Gruppen (B, C, D, E, F, G, I und K). Analog dazu führte die höchste TIA in den Sojabohnen H ebenfalls zu einem signifikant verminderten Nährstoffansatz im Ganzkörper. Der Einfluss der höchsten Restaktivität des Trypsininhibitors auf den PNu war bei Gruppe H wenig ausgeprägt. 3. Die N-korrigierte umsetzbare Energie in den Futtermischungen B (14,87 MJ /kg T) und F (14,70 MJ /kg T) war signifikant höher als bei der Kontrolle A (13,96 MJ /kg). Der Grund für die Steigerung der N-korrigierten umsetzbaren Energie bei B und F kann dabei in der möglichen Verbesserung der Energieverfügbarkeit durch die Behandlungsverfahren Flockierung und Expander liegen. 4. Aufgrund der höchsten Restaktivität des Trypsininhibitors wurde bei der Gruppe H eine verminderte ileale Aminosäure- und Stickstoffverdaulichkeit im Vergleich zu Kontrolle A und den anderen Gruppen (B, C, D un E) festgestellt. Durch zusätzliche Dampfzufuhr und Erhöhung des Energieeintrages in den Gruppen I bzw. K konnten die antinutritiven Faktoren in den Sojabohnen reduziert werden und demzufolge die ileale Aminosäure- und Stickstoffverdaulichkeit bei den Gruppen I und K gegenüber der Gruppe H signifikant verbessert werden. Obwohl bei der Gruppe H die ileale Lysinverdaulichkeit gegenüber der Kontrolle A signifikant niedriger lag, wurde in Bezug auf die Lysinwirksamkeit kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen H und der Kontrolle A festgestellt. 5. Die Trypsinaktivität im Chymus wurde auch in Abhängigkeit von der Restaktivität des Trypsininhibitors in den Sojabohnen unterschiedlich beeinflusst. Eine signifikant verminderte Trypsinaktivität im Chymus war insbesondere bei den Gruppen H sowie K feststellbar.

Die vorliegende Untersuchung diente, nach der grundlegenden Vorgehensweise im Rahmen des exponentiellen N-Verwertungsmodelles (GEBHARDT 1966, Samadi und Liebert 2008), die Aminosäurewirksamkeit beim Masthähnchen unter spezifischer Fokussierung der schwefelhaltigen Aminosäuren Methionin und Cystein zu bewerten und neue Erkenntnisse zum Idealprotein-Konzept beim Mastgeflügel zu erhalten. Dazu wurden Stoffwechsel- und Wachstumsversuche mit männlichen Ross 308 Broilerküken in jeweils zwei Altersperioden (Starter- und Growerperiode) durchgeführt. Die Beantwortung der komplexen Fragestellung erforderte ein Herangehen in drei separaten Versuchskomplexen, die folgende Zielstellungen umfassten: Untersuchungskomplex I: Ermittlung des NMR (N-Erhaltungsbedarf) und NRmaxT (theoretisches maximales N-Retentionsvermögen) Untersuchungskomplex II: vergleichende Bertachtung der Methioninwirksamkeit zweier Methioninquellen (DL-Methionin (DLM) und 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA)) und Ermittlung des Methioninbedarfs in Abhängigkeit vom Met:Cys-Verhältnis Untersuchungskomplex III: Ableitung eines idealen Aminosäurenverhältnisses unter Betrachtung der Aminosäuren Lysin, Threonin, Tryptophan, Arginin, Isoleucin und Valin Folgende Resultate wurden erzielt: NMR und NRmaxT Der in einem N-Bilanzversuch ermittelte N-Erhaltungsbedarf (NMR) für Ross 308 Broiler betrug für die Altersperiode 10. - 20. LT 295 mg/LMkg0,67 pro Tag und für die Altersperiode 25. - 35. LT 313 mg/LMkg0,67 pro Tag. Da die Ergebnisse, des in beiden Altersabschnitten analysierten N-Erhaltungsbedarfes sehr ähnlich waren, wurde der Mittelwert dieser beiden Parameter eruiert. Der durchschnittliche, als Arbeitswert für den täglichen N-Erhaltungsbedarf angenommene NMR betrug, für die unter der Studie betrachtete Genetik, somit 304 mg/LMkg0,67 pro Tag. Die Bewertung des theoretischen Potentials für die tägliche N-Retention (NRmaxT) männlicher Broilerküken der genetischen Herkunft Ross 308 entsprach für die Altersperiode 10. - 20. LT 3991mg/LMkg0,67 pro Tag und 3110 mg/LMkg0,67 pro Tag für die Altersperiode 25. - 35. LT. Die Ergebnisse demonstrierten, dass das genetische Potential zur Proteindeposition wachsender Broiler mit zunehmendem Alter sank. Methionin-Wirksamkeit Gegenüber der Negativkontrolle konnte durch die DL-Methionin- / MHA-Zulagen bzw. DL-Methionin- / MHA-Zulagen in Kombination mit Cystein der tägliche Zuwachs und der Futteraufwand signifikant verbessert werden. Beim Vergleich der relativen Wirksamkeit von DLM und MHA in dieser Arbeit zeigt sich eine Überlegenheit des DLM in allen Mischungen, mit Ausnahme der zweiten Met+Cys-Supplementationsstufe in der Growerperiode, bei der eine Wirksamkeit von 100 erzielt wurde. Die MHA-Wirksamkeit variierte in einem Bereich zwischen 62% und 100% in Abhängigkeit vom Met:Cys-Verhältnis und dem Gehalt an Met bzw. Cys in der Diät. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass mit zunehmendem Anteil an Methionin sowie innerhalb des Methioninlevels ein zunehender Anteil an Cystein in der Diät, die Wirksamkeit von MHA relativ zu DLM senkte. Ableitungen zum täglichen Methioninbedarf Die abgeleiteten Werte zum täglichen Methioninbedarf bezogen sich auf einen Rohproteinansatz von 6 - 10g/d (Starter) bzw. 12 - 20g/d (Grower) und lagen in einem Bereich von: 244 - 498 mg/LMkg0,67pro LT bei einer Met-Wirksamkeit von 157 (Starter, 10. 21. LT) 230 - 500 mg/LMkg0,67pro LT bei einer Met-Wirksamkeit von 196 (Grower, 25. 35. LT) Danach benötigte ein Broiler mit einer mittleren Lebendmasse von 500g zur Realisierung eines täglichen Proteinansatzes von 6 - 10 mg/d eine Zufuhr von 154 313 mg Met/d und ein Broiler mit einer mittleren Lebendmasse von 1800g zur Realisierung eines täglichen Proteinansatzes von 12 20 mg/d eine Zufuhr von 341 742 mg Met/d. Bei einer täglichen Futteraufnahme von 50g bzw. 130g ergaben sich notwendige Aminosäurekonzentrationen im Futter von 0,26 - 0,57% Methionin bzw. 0,31 - 0,63% Methionin. Für die Methioninbedarfswerte zeigte sich eine bestehende Abhängigkeit zum Met:Cys-Verhältnis bzw. Cys-Gehalt der Futtermischung. Ableitungen zum idealen Aminosäurenverhältnis N-Bilanz- und Wachstumsversuche zur Ermittlung der idealen Aminosäurenverhältnisse wurden durchgeführt. Aus den drei N-Bilanzversuchen ergab sich ein ideales Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val-Verhältnis von 100:61:17:106:59:69 für Broiler in der Altersperiode 10. - 20. LT sowie ein ideales Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val-Verhältnis von 100:65:17:106:65:82 für Broiler in der Altersperiode 25. - 35. LT. Die Ergebnisse bestätigten die schon für Lys:Thr bekannte Altersabhängigkeit. Neue Aspekte ergaben sich jedoch hinsichtlich Ile und Val, bei denen ebenfalls ein altersbedingter Anstieg relativ zum Lys beobachtet wurde. Unter Mittelwertbildung der beiden Wachstumsversuche ergaben sich folgende Aminosäurenverhältnisse: Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val von 100:62:18:95:68:72 für Broiler in der Altersperiode 0. - 21. LT und Lys:Thr:Trp:Arg:Ile:Val von 100:73:15:92:73:82 für Broiler in der Altersperiode 21. - 35. LT.

Die vorliegende Untersuchung wurde in drei Experimenten mit drei unterschiedlichen Genotypen von Tilapien durchgeführt. Der erste Genotyp war Oreochromis niloticus (rein männlich), der zweite rote Tilapia Oreochromis mosambicus x Oreochromis hornourm und der dritte Hybriden aus O. niloticus x (O. mosambicus x O. hornourm). Alle drei Experimente wurden durchgeführt, um die Wachstumskapazität und die maximale N-Retention von Tilapien festzustellen, sowie die physiologische Reaktion der unterschiedlichen Genotypen auf unterschiedliche Proteinstufen in Verbindung mit unterschiedlichen Energiestufen herauszufinden. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden 10 semi gereinigte Diäten mit Fischmehl und Weizengluten (3 : 1, konstantes Verhältnis) für ein N-Steigerungsexperiment gemischt. Die Diäten 1 bis 5 enthielten 5 Rohproteinstufen zwischen 16 und 48% RP mit einem Energiegehalt von 15.6 MJ ME/kg isoenergetisch. Das Protein-Energie-Verhältnis betrug zwischen 10.30 und 29.10 g Protein/MJ ME. Die Diäten 6 bis 10 enthielten ebenfalls 5 Rohproteinstufen von 16 bis 48 % mit einer angepassten Energiegehalt von 13.6 bis 17.6 ME MJ/kg. Das Protein-Energie-Verhältnis reichte von 11.60 bis 25.90 g Protein/MJ ME. Threonin wurde als die zuerst limitierende Aminosäure berechnet (ausgenommen Diät 8 mit Threoninergänzung). Jedes Experiment dauerte 10 Wochen. Das durchschnittliche Körpergewicht der Fische betrug 12.3 ± 0.1g für Experiment 1, 12.4 ± 0.1g für Experiment 2 und 12.3 ± 0.1g für Experiment 3. In jedem Experiment wurden 25 Fische pro Becken mit drei Wiederholungen in einem Kreislaufsystem bei 27 - 28ºC gehalten. Die Fische wurden semi ad libitum per Hand gefüttert, wobei die Menge 7 % des Körpergewichts am Anfang des Experiments und 4 % am Ende des Experiments betrug. Am Ende eines jeden Experimentes wurden 90 Fische zur Bestimmung der Ganzkörperzusammensetzung entnommen. Der Einfluß der Futtermischungen auf die Wachstumsrate, die Körperzusammensetzung, den Nährstoffansatz sowie die Futteraufnahme und Nährstoffnutzung wurden ausgewertet. Weiterhin wurden die Resultate zum Proteinansatz für Schätzungen des maximalen Proteinretentionsvermögens verwendet, die auf einem exponentiellen N-Verwertungsmodell für das Wachstum von Tieren basieren (GEBHARDT, 1966).

Ziel der vorliegenden Arbeit war es festzustellen, ob die unterschiedliche Versorgung mit Protein (XP), Threonin (Thr) und Glycin (Gly) bei einer limitierten Threoninversorgung einen Einfluss auf die Threonindehydrogenase-Aktivität (TDG-Aktivität) in der Leber von Küken und Laborratten hat. Dazu wurden 7 Versuche mit federgesexten männlichen Cobb-Küken und weißen Wistar-Ratten in verschiedenen Altersstufen und Lebendmassebereichen durchgeführt: Versuch 1: Küken vom 15. - 25. Lebenstag bei unterschiedlichen Rohproteingehalten. Die kalkulierten XP-Gehalte lagen bei 5,5%; 11,0%; 16,5%; 22,0%; 27,5% und 33,0%. Versuch 2: Küken vom 17. - 30. Lebenstag bei XP-Gehalten von 18,5% und 22,5% mit jeweils 2 Threoninstufen von 0,45% und 0,60% wahr fäcal verdaulichem Threonin. Versuch 3: Küken vom 10. - 20. Lebenstag bei XP-Gehalten von 16,5% und 22,0% und einer Steigerung des Threoningehaltes von 0,65% auf 0,79% Threonin bei 16,5% XP und 0,86% auf 1,05% Threonin bei 22,0% XP. Versuch 4: Küken vom 1. - 49. Lebenstag in Bodenhalten bei praxisnaher Phasenfütterung. Die Prüfung der Leber-Threonindehydrogenase erfolgte am 7., 21., 35. und 49. Lebenstag. Versuch 5: Küken vom 5. - 15. Lebenstag bei einem XP-Gehalt von einheitlich 22,0% und Glycingehalten von 0,64% und 0,98% und wahr fäcal verdaulichen Threoningehalten von 0,45% und 0,60% bei 0,64% bzw. 0,98% Glycingehalt. Die Gly+Ser-Gehalte betrugen insgesamt 1,55% bzw. 1,90%. Versuch 6: Weiße Wistar-Ratten im Lebendmassebereich von 106 - 140 g bei XP-Gehalten von 0%, 6,0%, 12,0%, 18,0% und 24,0%. Vesuch 7: Weiße Wistar-Ratten im Lebendmassebereich von 149 - 167 g und XP-Gehalten von 12,0% und 18,0% mit unterschiedlichen Threoningehalten von 0,28%, 0,42% und 0,72% bei 12,0% XP bzw. 0,42%, 0,52% und 0,72% bei 18,0% XP. Am Ende des jeweiligen Vesuches wurden die Lebern von jeweils 6 Tieren entnommen und für die Bestimmung der TDG-Aktivität in vitro aufbereitet. Die Threoninwirksamkeiten wurden aus N-Bilanzversuchen mit einem exponentiellen N-Verwertungsmodell abgeleitet. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1. Durch die Erhöhung der XP-Gehalte stieg die TDG-Aktivität in der Kükenleber ab 22,0% XP in der Futtermischung trotz limitierter Threoninversorgung signifikant an. Die Threoninwirksamkeit war unverändert bis zu einem XP-Gehalt von 27,5% und fiel bei 33,0% XP signifikant ab. D. h. durch einen verstärkten Abbau von Threonin durch die TDG erfolgte eine Verminderung der Thr-Wirksamkeit bei der Futtermischungen mit hohem XP-Gehalt. 2. Bei einem XP-Gehalt von 18,5% und einem Anstieg der Thr-Konzentration von 0,45% auf 0,60% dThr zeigte sich kein Einfluss auf die TDG-Aktivität in der Kükenleber, wohl aber bei einem XP-Gehalt von 22,5% und einem Gehalt von 0,60% dThr war die TDG-Aktivität in der Kükenleber erhöht. Das könnte den Bereich angeben, in dem Threonin nicht mehr limitierend wirkt. 3. Bei einem Gehalt von 16,5% XP und einem Anstieg der Thr-Konzentration von 0,65% auf 0,79% wurde kein Einfluss auf die TDG-Aktivität in der Kükenleber ermittelt, dagegen stieg die TDG-Aktivität bei einem Gehalt von 22,0% XP und einer Erhöhung des Thr-Gehaltes von 0,86% auf 1,05% signifikant an. 4. Im Verlauf des Phasenfütterungsversuches zeigten sich altersabhängige Veränderungen der TDG-Aktivität, die mit Phasen eines besonders hohen metabolischen Bedarfes an Glycin erklärt weden können. 5. Bei einem XP-Gehalt von 22,0% (Gly + Ser-Gehalt 1,55%) führte die Erhöhung des Thr-Gehaltes von 0,45% auf 0,60% dThr zu einer mehreren Akkumulation von Gly in den Lebermitochondrien, jedoch nicht signifikantem Anstieg der TDG-Aktivität. Bei 1,90% Gly+Ser und 22,0% XP stieg die TDG-Aktivität nach Thr-Zulage signifikant an. Dieser Befund weist auf das Ende des Thr-Limitierungsbereiches hin. 6. Bei Laborratten lag die TDG-Aktivität bei einer proteinfreien Ration am niedrigsten, erhöhte sich bei einer XP-Steigerung bis 12,0% XP, verringerte sich geringfügig bis 18,0% XP und stieg von 18,0% bis 24,0% XP tendenziell an. Insgesamt beeinflusste das XP-Niveau die TDG-Aktivität aber nur zufällig. 7. Der Anstieg des Thr-Gehaltes von 0,28% auf 0,72% bei 12,0% XP bewirkte einen allmählichen Anstieg der TDG-Aktivität in den Rattenlebermitochondrien. Das trifft ebenfalls für die Futtermischung mit 18,0% XP zu, allerdings auf einem etwas höheren Niveau. Die TDG-Aktivität wurde nahezu ausschließlich durch die Aminoacetonakkumulierung moduliert. TDG-Aktivität und Thr-Wirksamkeit zeigten das Ende des Thr-Limitierungsbereiches an. Die in vitro TDG-Aktivitäten der Leber von Küken und Laborratten wird demnach nicht nur durch die Thr-Konzentrationen im Futter sondern auch vom XP-Gehalt und damit dem Angebot anderer Aminosäuren sowie vom Alter beeinflusst. Da offensichtlich Zusammenhänge zur unspezifischen Katabolisierungsrate anderer Aminosäuren bestehen, wird die Interpretation von TDG-Veränderungen (in vitro) erschwert. Bezüge zum Parameter Thr-Wirksamkeit sind mit Einschränkungen deutlich geworden und müssen, bevor quantitative Aussagen möglich sind, weiter erforscht werden.

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