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.

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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.

In mehrfaktoriellen 2 x 2 x 4 Untersuchungen im Zeitraum vom 7. - 28. Lebenstag und in Bilanzversuchen vom 15. - 20. Lebenstag mit männlichen Broilerküken (Cobb 500) wurden die Effekte der Versuchsfaktoren Zerkleinerung (Hammermühle vs. Walzenstuhl), thermische Behandlung (Konditionierung bei 70°C vs. Konditionierung/Expandierung 100°C) und Zusätze von Zink-Bacitracin bzw. Roxazym G2 (ohne Zusatz, mit Zink-Bacitracin 50 mg, mit Roxayzm G2 150 ppm und deren Zusatzkombination A+E) sowie die Interaktionen untersucht. Als Kriterien dienten die Parameter Futterverzehr, Lebendmassezunahme, Futteraufwand, Nährstoffansatz und -verwertung, ileale Verdaulichkeit von ausgewählten Aminosäuren, Proteinverwertung/Proteinqualität und Umsetzbarkeit der Energie. Die Versuchstiere erhielten ab dem 7. Lebenstag die entsprechenden Versuchsmischungen. Der Gehalt an XP und MEn aller Versuchsmischungen war einheitlich (XP 21,7% und MEn 12,3 MJ/kg Futter). Die Lysinversorgung wurde auf 90 % unter der optimalen Bedarfsdeckung in allen Futtermischungen limitiert. Die Auswirkungen der Versuchsfaktoren lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Zerkleinerung : Die Zerkleinerungstechnologie mit dem Walzenstuhl übte einen signifikanten Einfluss auf den Futterverzehr (-3,5 %) und Futteraufwand (-2,8 %) gegenüber der Zerkleinerung mit der Hammermühle aus. Die Nährstoffverwertung (XP und Energie) zeigten durch Walzenstuhl-Zerkleinerung tendenzielle Verbesserungen. Die ileale Lysinverdaulichkeit blieb unverändert, die ileale Verdaulichkeit von Threonin und Met+Cys wurde signifikant erhöht. Die Walzenstuhl-Zerkleinerung führte zu einer besseren Futterstruktur und zu einer höheren Nährstoffdichte in den Pellets. Das wird deutlich durch die höhere N-Aufnahme bzw. N-Bilanz sowie durch gesteigerte N-Verwertungsparameter und einen erhöhten Gehalt an N-korrigierter umsetzbarer Energie (MEn). - Thermische Behandlung : Durch erhöhte Hitzeapplikation mit dem Expander konnten in der vorliegenden Arbeit hinsichtlich der Leistungsparameter, Nährstoffansatz und -verwertung keine Unterschiede gegenüber der Konditionierung festgestellt werden. Die Expandierung führte zu einer signifikant erhöhten ilealen Lysinverdaulichkeit, die durch die gemessene Lysinwirksamkeit im Bilanzversuch jedoch nicht widergespiegelt wurde. Auch signifikant niedrigere N-Bilanz und physiologische Proteinnutzwerte (PNu) sowie die tendenzielle Verringerung der N-Verdaulichkeit und des Gehaltes an umsetzbarer Energie deuten auf eine negative Wirkung der intensiveren thermischen Behandlung durch Expandieren hin. Hierzu sind weitere klärende Untersuchungen notwendig. - Futterzusätze: Durch die alleinige Supplementierung mit dem Antibiotikum Zink-Bacitracin oder NSP-spaltenden Enzym Roxazym G2 bzw. deren Kombination reagierten Mastleistung und Futterverwertung signifikant positiv. Während der Effekt der Enzymzulagen bei Nährstoffverwertung und ilealer Verdaulichkeit ausgewählter Aminosäure signifikant höher gegenüber der unsupplementierten Gruppe war, blieb ein Effekt von Zink-Bacitracin hinsichtlich dieser Parameter aus. Der Effekt der Zusatzkombination war bei Mastleistung, Nährstoffansatz und -verwertung und bei der ilealen Verdaulichkeit der ausgewählten Aminosäuren gegenüber der Kontrolle oder dem alleinigen Zusatz signifikant höher. Das deutet auf einen synergistischen Effekt der gleichzeitigen Applikation der beiden Additive hin. Die N-Verwertung einschließlich des Gehalts an N-korrigierter scheinbar umsetzbarer Energie lag nach alleiniger Applikation von Zink-Bacitracin unerwartet signifikant niedriger gegenüber den anderen Zusätzen bzw. tendenziell gegenüber der Kontrolle. Die Gehalte an scheinbar umsetzbarer Energie (AMEn) waren deutlich durch den Enzymzusatz allein oder in Kombination mit Zink-Bacitracin erhöht. -Interaktionen: Die Abhängigkeit der Versuchsfaktoren voneinander im Mastversuch war nicht stark ausgeprägt. Die Zerkleinerung in Verbindung mit anschließender thermischer Behandlung führte zur Beeinflussung der Futterverzehrsdaten. Danach verbesserten die Verfahrenskombinationen Hammermühle x Konditionierung oder Walzenstuhl x Expandierung bedingt durch einen erhöhten Futterverzehr die Lebendmassezunahme und den Nährstoffansatz signifikant. Hinsichtlich der ilealen Aminosäurenverdaulichkeit zeigten die Futterzusätze eine Abhängigkeit von der Behandlung bzw. Zerkleinerung und Behandlung. Die Enzymzulage allein oder in Kombination mit Zink-Bacitracin zeigte stärkere Effektivität in Verbindung mit der thermischen Behandlung durch Expandieren.

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Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus) gehören zu den Krallenaffen und sind ursprünglich in den Regenwaldrandgebieten Nordbrasiliens beheimatet. Bereits seit etwa 30 Jahren werden die Tiere unter Laborbedingungen, vor allem für die biomedizinische Forschung, gehalten. Neben der geringen KM von 300-500 g ist auch die hohe Reproduktionsrate (zweimal im Jahr Zwillinge) ein großer Vorteil für den Einsatz als Labortier. Obwohl Weißbüschelaffen im Vergleich zu anderen nicht-menschlichen Primaten relativ stressresistent sind, erfordern sie doch eine optimale Haltung. Dazu gehören neben einem an die natürliche Umwelt angepassten Raumklima ein entsprechendes Lichtprogramm und ein hoher Hygienestatus. Von besonderer Bedeutung für das Wohlbefinden der Tiere ist auch eine optimale Ernährung. Zudem darf der Einfluss der Ernährung auf die Resultate der biomedizinischen Forschung nicht unterschätzt werden. Unter insgesamt standardisierten Versuchsbedingungen muss auch die Ernährung standardisiert werden, um einen Einfluss auf die Ergebnisse der Forschung zu vermeiden. In vielen Laborkolonien wird den Tieren eine Mischung aus kommerziell erhältlichen Pellets, Obst, Gemüse, Insekten und anderen Zusätzen (z.B. Gummi arabicum) verabreicht. Diese Rationen lassen sich nicht nur schwer standardisieren, zudem ist besonders die Einhaltung der hygienischen Anforderungen nahezu unmöglich, da die Keimbelastung z.B. von Obst und Gemüse nicht kalkulierbar ist. Unter den Haltungsbedingungen des Deutschen Primatenzentrums in Göttingen hat sich gezeigt, dass durch die alleinige Fütterung der Tiere mit einer kommerziellen Diät zwar eine Standardisierung erfolgen konnte, die Tiere jedoch häufig Übergewicht entwickelt haben. Ziel der Untersuchungen war es, ein am Bedarf der Tiere orientiertes Alleinfutter für den Einsatz unter Laborbedingungen zu entwickeln. Nach umfassender Literaturrecherche zur Validität von Bedarfsangaben für Weißbüschelaffen erfolgte ein erster Versuch, in dem Eckpunkte einer Basisrezeptur eine Alleinfutter entwickelt werden sollten. 24 nicht reproduzierende männliche und weibliche Tiere standen hierfür zur Verfügung (2 Tiere je Käfig  n=12). Jeweils zwei Rezepturen wurden auf Basis Pflanzen-, Fisch- und Eiprotein entwickelt. Die 6 Diäten wurden in einem 9-wöchigen Versuch in Hinblick auf ihre Akzeptanz mit einer kommerziellen Diät verglichen. Die Mischungen auf Eiprotein-Basis wurden von den Tieren grundsätzlich abgelehnt und daher aus dem weiteren Versuch ausgeschlossen. Nach Auswertung der Ergebnisse zeigte sich, dass die Tiere bei der kommerziellen Diät die höchsten Futteraufnahmen aufwiesen. Unter den getesteten Mischungen zeigte eine Diät auf Pflanzenprotein-Basis die höchsten Futteraufnahmen. Im nachfolgenden Versuch wurde diese Diät auf Pflanzenproteinbasis als Grundlage herangezogen. Ziel war, eine mit der kommerziellen Diät vergleichbare Futteraufnahme zu erzielen. Der Zusatz von Aromakomponenten zur Verzehrssteigerung ist bei Nutztieren bereits bekannt und sollte auch bei Weißbüschelaffen erprobt werden. Im zweiten Versuch wurden daher eine pflanzliche Basisdiät mit 5 aromatisierten Diäten und dem kommerziellen Produkt verglichen. Der Zusatz von Aromen führte jedoch zu keiner signifikanten Akzeptanzverbesserung. Um eine Steigerung der Futteraufnahme zu erreichen, wurde daher im dritten Versuch die Beimengung von Gummi arabicum-Pulver untersucht. Baumsäfte gehören zum natürlichen Nahrungsspektrum und werden von den Tieren auch in Obhut des Menschen gerne aufgenommen. Im Versuch wurden einer Basismischung 0%, 2,5%, 5% und 7,5% Gummi arabicum Pulver beigemengt und diese Diäten mit einem kommerziellen Futter verglichen. Der Vergleich der Ergebnisse zeigte, dass durch einen Gummi arabicum Anteil von 5% in der Ration die Futteraufnahme auf das Niveau der kommerziellen Diät angehoben werden konnte. Zudem zeigten Tiere, die mit den Testdiäten gefüttert wurden, eine geringere Durchfallhäufigkeit. Außerdem konnte bei Fütterung der Testmischungen eine Absenkung der Körpermasse (KM) mit anschließender KM-Stabilität beobachtet werden. Aus den durchgeführten Versuchen kann der Schluss gezogen werden, dass die Entwicklung eines neuen, am Bedarf orientierten Alleinfütterungskonzeptes für Weißbüschelaffen unter Laborbedingungen gute Fortschritte gemacht hat. Weiterführender Forschungsbedarf besteht zum einen in der Methodik. Neben der KM-Entwicklung müssen zunehmend auch Veränderungen der Körperzusammensetzung als Maßstab für die tierindividuelle Entwicklung herangezogen werden. Da in der praktischen Haltung von Weißbüschelaffen die Nachzucht neuer Tiere eine entscheidende Rolle spielt, müssen weitere Untersuchungen zu Alleinfütterungskonzepten auch Ernährung von reproduzierenden adulten Tieren und Jungtieren einschließen.

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