Untersuchungen zum Einfluß von Phytase auf die Cadmiumakkumulation beim flüssig gefütterten Schwein:
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1998
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I. EINLEITUNG 11
II. LITERATURÜBERSICHT 13
1. Löslichkeit von CdCI2 und anderen Cadmiumverbindungen 13
2. Bindungsmöglichkeiten von Cadmium im Chymus 14
2.1 Komplexbildung von Cadmium mit Phytat und dessen
Abbauzwischenprodukten 14
2.1.1 Phytat 14
2.1.1.1 Allgemeines über Phytat 14
2.1.1.2 Allgemeine Bindungsneigungen von Phytat 15
2.1.1.3 Bindung zwischen Cadmium und Phytat 16
2.1.1.4 Löslichkeit von Phytat 17
2.1.1.4.1 Einfluß des pH-Wertes 17
2.1.1.4.2 Einfluß der lonenkonzentration 20
2.1.1.4.3 Einfluß von Proteinen 21
2.1.1.5 Löslichkeit bzw. Verfügbarkeit von Mineralstoffen und
Spurenelementen in Gegenwart von Phytat 22
2.1.1.5.1 Einfluß des pH-Wertes 22
2.1.1.5.2 Einfluß der lonenkonzentration 24
2.1.2 Abbau des Phytats 29
ZA.ZA Phytatspaltende Enzyme und ihre Herkünfte 29
2.1.2.1.1 Pflanzliche Phytasen 30
2.1.2.1.2 Intestinale (auch körpereigene oder endogene) Phytasen 32
2.1.2.1.3 Mikrobielle Phytasen 33
2.1.2.2 Einflußfaktoren auf die Enzymaktivität 39
2.1.2.2.1 Temperatur 39
2.1.2.2.2 pH-Wert 39
2.1.2.2.3 Aktivatoren und Inhibitoren 40
2.1.2.2.4 Pepsin 41
2.1.2.2.5 Löslichkeit des Substrats 41
2.1.2.2.6 Einwirkzeit 42
2.1^3 Nähere Charakterisierung der phytatspaltenden Enzyme 43
2.1.2.4 Zwischenprodukte des Phytatabbaus 46
2.1.2.4.1 Art der Zwischenprodukte 46
2.1.2.4.2 Komplexbildungsfähigkeit der Zwischenprodukte 49
2.2 Weitere chemische Verbindungen des Cadmiums mit Bestand-
teilen des Chymus 51
2.3 Sonstige Einflüsse auf die Absorption von Cadmium 51
3. Resorption von Cadmium 52
3.1 Allgemeine Angaben zur intesünalen Cadmiumresorption und
zum Resorptionsmechanismus 52
3.2 Intestinaler Resorptionsmechanismus für Cadmium 54
3.2.1 Luminales Cadmium 54
3.2.2 Schritt 1 : Aufnahme von Cadmium in die Mukosazelle des
Darmes 54
3.2.3 Mukosales Cadmium 58
3.2.4 Schritt 2: Ausschleusung des Cadmiums aus der Mukosazelle
in das Blut 60
4. Einfluß von Mineralstoffen und Spurenelementen auf die
Absorption bzw. Akkumulation von Cadmium 61
4.1 Einfluß von Zink 61
4.2 Einfluß von Calcium und Vitamin 0 63
4.3 Einfluß von Phosphor 65
4.4 Einfluß von Kupfer 66
4.5 Einfluß von Eisen 66
4.6 Einfluß von Vitamin C 68
4.7 Einfluß von Mangan 69
4.8 Einfluß von Selen 69
4.9 Einfluß weiterer Kationen 70
5. Verteilung von Cadmium im Körper 72
III. MATERIAL UND METHODEN 73
1. versuchsplan 73
2. Versuchstiere 74
2.1 Herkunft und Auswahlkriterien 74
2.2 Zuordnung zu den Versuchsgruppen 74
2.3 Tierhaltung 74
2.4 Auswahl der Schlachttiere 75
3. Futter und Fütterung 75
3.1 Fütterungsabschnitte 75
3.2 Futterzusammensetzung 75
3.3 Fütterungsverfahren 81
4. Untersuchte Parameter 82
4.1 Gesundheitszustand 82
4.2 Futterverzehr (FVZ) 82
4.3 Lebendmasse (LM) und Lebendmassezunahme (LMZ) 82
4.4 Futterverwertung (FVW) 82
4.5 Cadmiumkonzentration in den verschiedenen Geweben 82
4.6 Calcium- und Phosphorkonzentrationen im Knochen 83
4.7 Schlachtleistung 83
5. Probengewinnung, Aufbereitung und Analyse 83
5.1 Futtermittelproben 83
5.1.1 Rohnährstoffe und Trockensubstanz 83
5.1.2 Phytatphosphor 84
5.1.3 Cadmium, Calcium und Phosphor 85
5.2 Gewebeproben 85
5.2.1 Vorläufige Probengewinnung 85
5.2.2 Verfahren zum Nachweis von Cadmium 86
5.2.2.1 Endgültige Probengewinnung und Aufbereitung 86
5.2.2.2 Flammenlose Atornabsorptionsspektrometrie (AAS) 87
5.2.2.2.1 Prinzip der AAS 87
5.2.2.2.2 Beschreibung des verwendeten Gerätes 87
5.2.2.2.3 Durchführung der Analysen 88
5.2.2.2.4 Aussagefähigkeit der Methode 90
5.2.3 Verfahren zum Nachweis von Calcium und Phosphor im
Knochen 90
5.2.3.1 Endgültige Probengewinnung und Aufbereitung 90
5.2.3.2 Calciumbestimmung per Fiammenphotometer 90
5.2.3.3 Photometrische Phosphorbestimmung 91
Statistik
92
IV.
ERGEBNISSE
93
1.
2.
3.
4.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Gesundheitszustand der Tiere während des
Versuchszeitraums
Mastleistungsparameter
Schlachtleistungsparameter
93
93
97
Cadmiumaufnahme und Cadmiumkonzentrationen in den
Gewebeproben 100
Cadmiumaufnahme während der Versuchsphase 100
Cadmiumkonzentration in der Leber 101
Cadmiumkonzentration in der Niere 102
Cadmiumkonzentration in der Muskelgewebeprobe 104
Cadmiumkonzentration in den Borsten 104
5.
Knochenparameter
105
V. DISKUSSION 111
1. Kritik der Methoden 111
1.1. Simulation der Flüssigfütterung 111
1.2. Wertung der Vitamin-C-Versuchsgnjppe (VG 5) 112
2. Einfluß von Phosphor und Phytase auf die Cadmium-
akkumulation in den untersuchten Geweben von flüssig
gefütterten Schweinen 113
3. Einfluß von Phosphor und Phytase auf die Mast- und
Schlachtleistung von flüssig gefütterten Schweinen 123
4. Einfluß von Phosphor und Phytase auf die untersuchten
Knochenparameter von flüssig gefütterten Schweinen 125
4.1 Einfluß von Phosphor 126
4.2 Einfluß von Phytase 129
4.3 Einfluß des Flüssigfütterungsverfahrens 131
5. Einfluß von Vitamin C auf die Cadmiumakkumulation in
den untersuchten Geweben, auf die Mast- und Schlacht-
leistungen und die untersuchten Knochenparameter von
flüssig gefütterten Schweinen 132
VI. ZUSAMMENFASSUNG 135
VII. SUMMARY 137
VIII. LITERATURVERZEICHNIS 139
IX. ANHANG 173
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