Wirkungen von Bacillus cereus variatio toyoi auf transportphysiologische Parameter des mittleren Jejunums von Ferkeln im Alter von 2 bis 8 Wochen:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German English |
| Published: |
Berlin
Mensch & Buch Verl.
2007
|
| Series: | Veterinärmedizin
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | VIII, 163 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783866642010 3866642016 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der verwendeten Symbole und Abkürzungen..........................VI
1 Einleitung...................................................................................1
2 Literatur.....................................................................................2
2.1 Probiotika..........................................................................................2
2.1.1 Definition und Entwicklung des Begriffes Probiotikum .................................2
2.1.2 Probioösche Wirkungsmechanismen............................................................4
2.1.2.1 Interaktionen zwischen Probiotika und Intestinalflora...................................5
2.1.2.2 Interaktionen zwischen Probiotika und Wirtsorganismus...............................5
2.2 Das Probiotikum Bacillus cereus variatio toyoi..................................7
2.2.1 Wirkungen und Wirkungsmechanismen von Bacillus cereus var. toyoi
auf die Gastrointestinalflora.......................................................................9
2.2.2 Wirkungen von Bacillus cereus var. toyoi auf den Makroorganismus
Schwein.................................................................................................10
2.3 EpftheHunktionen__________________________..........................12
2.3.1 Wege des Stofftransportes über das Epithel...............................................12
2.3.2 Die Bamerefunktion des Epithels..............................................................13
2.3.3 Reizaufnahme des Epithels und Regulation der Epithelfunktionen................14
2.3.4 Einteilung der Epithelien..........................................................................14
2.4 Epitheliale Transportvorgänge im mittleren Jejunum des
Schweines........................................................................................15
2.4.1 Sekretion von Anionen, speziell CT, und Wasser im Jejunum des
Schweines unter dem Einfluss von PGE2....................................................16
2.4.1.1 Mechanismus der CT-Sekretion.................................................................16
2.4.1.2 Intrazelluläre Regulation der O -Sekretion.................................................18
2.4.1.3 Eigenschaften und Wirkungen von Prostaglandinen, speziell von PGE2.........19
2.4.1.4 Messung der PGE2-Wirkung anhand des Kurzschlussstromes und des
transepithelialen Widerstandes.................................................................21
2.4.1.5 Einfluss von Probiotika sowie des Alters auf die Sekretionseigenschaften
des Jejunumepithels................................................................................22
2.4.2 Na+-gekoppetter Glukosetransport über das Jejunumepithel des
Schweines..............................................................................................22
2.4.2.1 Messung des Na+-gekoppelten Glukosetransportes anhand des
Kurzschlussstromes.................................................................................23
2.4.2.2 Einfluss von Probiotika sowie des Alters auf den Na+-gekoppelten
Glukosetransport über das Jejumjmeptthel................................................24
I
2.4.3 Na+-gekoppelter Aminosäurentransport über das Jejunumepithel des
Schwanes..............................................................................................25
2.4.3.1 Messung des Na+-gekoppelten Glutamintransportes anhand des
Kurzschlussstromes.................................................................................26
2.4.3.2 Einftuss von Probiotika sowie des Afters auf den Na+-gekoppelten
Glutamintransport über das Jejunumepithel des Schweines........................26
2.4.4 Die parazelluläre Permeabilität und der Gewebewiderstand als Modell
für die Barrierefunktion des Jejunumepithels des Schweines.......................27
2.4.4.1 Messung der parazellulären Barrierefunktion..............................................27
2.4.4.2 Veränderung der parazellulären Barrierefunktion unter dem Einfluss von
Baallus cereus var. toydbiw. des Alters..................................................28
2.5 Zusammenfassung der Literatur in Bezug auf die eigene
Fragestellung und Arbeitshypothesen.............................................28
3 Material und Methoden............................................................32
3.1 Herkunft der Gewebeproben_________.___.....................................32
3.1.1 Herkunft und Abstammung der verwendeten Tiere....................................32
3.1.2 Haltung der Sauen und Ferkel..................................................................33
3.1.3 Gesundheitlicher Status der Ferkel............................................................33
3.1.4 Fütterung der Sauen und Ferkel...............................................................33
3.1.5 Das Probioökum Toyocerin®.....................................................................34
3.2 Pufferlösungen und Chemikalien.....................................................34
3.3 Versuchsaufbau und Inkubation der Epithelien...............................36
3.4 Elektrophysiologisches Messprinzip.................................................37
3.4.1 Open arcuif..........................................................................................37
3.4.2 Short Grcuif..........................................................................................38
3.4.3 Vortage damp .......................................................................................39
3.4.4 Weitere Erläuterungen zu den Messungen.................................................39
3.5 Organentnahme und Präparation der Epithelien.............................39
3.6 Versuchsablauf................................................................................41
3.6.1 Elektrophysiologische Messungen.............................................................42
3.6.2 Ftuxmessungen anhand von radioaktiv markiertem 3H-Mannit.....................43
3.6.3 Vitalitätstest............................................................................................44
3.6.4 Histologische Untersuchungen..................................................................44
3.7 Huxberechnungen...____.____..__..............__________.....____.___45
3.8 Berechnung der Michaelis-Menten-Konstante K„ und der
maximalen Transportgeschwindigkeit Vm».....................................45
3.8.1 Lineare Regression..................................................................................46
3.8.2 Nichtiineare Regression............................................................................47
3.9 Statistische Auswertung..................................................................48
3.9.1 Auswertung der Rohdaten........................................................................48
3.9.1.1 Feststellung der Vitalität des Gewebes zum Zeitpunkt der Messung.............48
3.9.1.2 Auswertung der Messergebnisse und Berechnung der
elektrophysiokxjischen Parameter.............................................................49
3.9.2 Prüfung der elektrophysiologischen Parameter auf Unterschiede
zwischen den Fütterungs- bzw. Altersgruppen...........................................50
3.9.3 Prüfung von K„, und V™» auf Unterschiede zwischen den Futterungs-
bzw. Altersgruppen.................................................................................51
4 Darstellung der Ergebnisse......................................................52
4.1 Kurzschlussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
PGE2.................................................................................................53
4.2 Kurzschlussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
Glukose............................................................................................62
4.3 Kurzschlussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
Glutamin..........................................................................................71
4.4 Messungen der parazellulären Transportraten mit 3H-Mannit
und dertransepitheJialen Widerstände...........................................73
4.5 KurzscMussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
Theophyltin ¦.•.•¦•¦..¦¦¦.¦¦..»¦..¦.¦.¦..¦.»¦¦¦.»..•.¦.•••--•¦¦¦¦•¦•*¦¦..•.•••¦................ 76
4.6 Michaelis-Menten-Konstante IC und maximale Transport-
geschwindigkeit y^.......................................................................77
4.6.1 Michaelis-Menten-Konstante Km und maximale Transportgeschwindigkeit
Vma, für die Reaktion des Jejunumepitbels auf die Zugabe von PGE2............78
4.6.2 Michaelis-Menten-Konstante Km und maximale Transportgeschwindigkeit
V«, für die Reaktion des Jejunumepitbels auf die Zugabe von Glukose........83
4.7 Mstotogische Untersuchungen........................................................88
4.8 Zusammenfassung der Ergebnisse_________________-.___¦--------89
4.8.1 Zusammenfassung der Ergebnisse nach Zugabe von PGE2..........................89
4.8.2 Zusammenfassung der Ergebnisse nach Zugabe von Glukose......................90
4.8.3 Zusammenfassung der Ergebnisse nach Zugabe von Glutamin....................91
4.8.4 Zusammenfassung der Ergebnisse der parazellulären Transpottraten
und dertransepitheliaten Widerstände mit 3H-Mannit................................92
in
5 Diskussion................................................................................93
5.1 Methode und Methodenkritik...........................................................93
5.1.1 Kritik in Bezug auf die Versuchstiere.........................................................93
5.1.2 Kritik zur Präparation...............................................................................94
5.1.3 Probentransport und die Bedeutung einer Zugabe von Indomethacin in
die Badelösungen...................................................................................94
5.1.4 Kritik zur Apparatur.................................................................................95
5.1.4.1 HJnsörred layer .......................................................................................97
5.1.4.2 Solvent Drag .........................................................................................98
5.1.4.3 Gewebestabilität.....................................................................................98
5.1.4.4 Kritik zu den Messungen..........................................................................98
5.2 Berechnungskritik............................................................................98
5.2.1 Kritik zur Berechnung von K™ und V«......................................................99
5.2.2 Kritik zur Statistik..................................................................................100
53 Diskussion der Einflüsse von Baällus cereus var. toyoibni. des
Alters auf die sekretorischen Epithelfunktionen______________101
5.3.1 PGErSömulierte Sekretion......................................................................101
5.3.2 Theophyllin-induzierte Sekretion.............................................................105
5.4 Diskussion der Einflüsse von Baällus cereus var. toyoibzw. des
Alters auf die absorptiven Epithelfunktionen................................106
5.4.1 Glukoseabsorption.................................................................................106
5.4.2 Gtutaminabsorption...............................................................................110
5.4.3 Vergleichende Betrachtungen zur Nährstoffabsorption..............................111
5.5 Diskussion der Einflüsse von Badllus cereus var. toym bzw. des
Alters auf die Barrierefunktion des Epithels..................................112
5.5.1 Messung von 3H-Mannitflux und basalem transepithelialen Widerstand......112
5.5.2 Wirkung von PGE2 auf den transepfthelialen Widerstand...........................113
5.6 Schlussfokjerungen und Ausblick..................................................113
6 Zusammenfassung.................................................................116
7 Summary................................................................................ 118
8 Literaturverzeichnis...............................................................120
IV
9 Anhang...................................................................................152
9.1 Pufferlösungen und Chemikalien...................................................152
9.1.1 Transportpuffer.....................................................................................152
9.1.2 Glukosepuffer.......................................................................................153
9.1.3 Mannitpuffer.........................................................................................153
9.1.4 Firmenverzeichnis..................................................................................154
9.1.5 Versuchsplan........................................................................................156
9.2 Futterzusammensetzung und zootechnische Parameter...............158
9.3 Anhang zu den Berechnungen.......................................................161
9.3.1 Lineare Regression................................................................................161
9.3.2 Nichtlineare Regression..........................................................................161
9.3.3 Herleitung der Konstanten zur Umrechnung des Kurzschlussstromes in
die Transportgeschwindigkeit mit Hilfe der Faradayschen Gesetze.............162
|
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der verwendeten Symbole und Abkürzungen.VI
1 Einleitung.1
2 Literatur.2
2.1 Probiotika.2
2.1.1 Definition und Entwicklung des Begriffes 'Probiotikum'.2
2.1.2 Probioösche Wirkungsmechanismen.4
2.1.2.1 Interaktionen zwischen Probiotika und Intestinalflora.5
2.1.2.2 Interaktionen zwischen Probiotika und Wirtsorganismus.5
2.2 Das Probiotikum Bacillus cereus variatio toyoi.7
2.2.1 Wirkungen und Wirkungsmechanismen von Bacillus cereus var. toyoi
auf die Gastrointestinalflora.9
2.2.2 Wirkungen von Bacillus cereus var. toyoi auf den Makroorganismus
Schwein.10
2.3 EpftheHunktionen_.12
2.3.1 Wege des Stofftransportes über das Epithel.12
2.3.2 Die Bamerefunktion des Epithels.13
2.3.3 Reizaufnahme des Epithels und Regulation der Epithelfunktionen.14
2.3.4 Einteilung der Epithelien.14
2.4 Epitheliale Transportvorgänge im mittleren Jejunum des
Schweines.15
2.4.1 Sekretion von Anionen, speziell CT, und Wasser im Jejunum des
Schweines unter dem Einfluss von PGE2.16
2.4.1.1 Mechanismus der CT-Sekretion.16
2.4.1.2 Intrazelluläre Regulation der O"-Sekretion.18
2.4.1.3 Eigenschaften und Wirkungen von Prostaglandinen, speziell von PGE2.19
2.4.1.4 Messung der PGE2-Wirkung anhand des Kurzschlussstromes und des
transepithelialen Widerstandes.21
2.4.1.5 Einfluss von Probiotika sowie des Alters auf die Sekretionseigenschaften
des Jejunumepithels.22
2.4.2 Na+-gekoppetter Glukosetransport über das Jejunumepithel des
Schweines.22
2.4.2.1 Messung des Na+-gekoppelten Glukosetransportes anhand des
Kurzschlussstromes.23
2.4.2.2 Einfluss von Probiotika sowie des Alters auf den Na+-gekoppelten
Glukosetransport über das Jejumjmeptthel.24
I
2.4.3 Na+-gekoppelter Aminosäurentransport über das Jejunumepithel des
Schwanes.25
2.4.3.1 Messung des Na+-gekoppelten Glutamintransportes anhand des
Kurzschlussstromes.26
2.4.3.2 Einftuss von Probiotika sowie des Afters auf den Na+-gekoppelten
Glutamintransport über das Jejunumepithel des Schweines.26
2.4.4 Die parazelluläre Permeabilität und der Gewebewiderstand als Modell
für die Barrierefunktion des Jejunumepithels des Schweines.27
2.4.4.1 Messung der parazellulären Barrierefunktion.27
2.4.4.2 Veränderung der parazellulären Barrierefunktion unter dem Einfluss von
Baallus cereus var. toydbiw. des Alters.28
2.5 Zusammenfassung der Literatur in Bezug auf die eigene
Fragestellung und Arbeitshypothesen.28
3 Material und Methoden.32
3.1 Herkunft der Gewebeproben_._.32
3.1.1 Herkunft und Abstammung der verwendeten Tiere.32
3.1.2 Haltung der Sauen und Ferkel.33
3.1.3 Gesundheitlicher Status der Ferkel.33
3.1.4 Fütterung der Sauen und Ferkel.33
3.1.5 Das Probioökum Toyocerin®.34
3.2 Pufferlösungen und Chemikalien.34
3.3 Versuchsaufbau und Inkubation der Epithelien.36
3.4 Elektrophysiologisches Messprinzip.37
3.4.1 'Open arcuif.37
3.4.2 'Short Grcuif.38
3.4.3 'Vortage damp'.39
3.4.4 Weitere Erläuterungen zu den Messungen.39
3.5 Organentnahme und Präparation der Epithelien.39
3.6 Versuchsablauf.41
3.6.1 Elektrophysiologische Messungen.42
3.6.2 Ftuxmessungen anhand von radioaktiv markiertem 3H-Mannit.43
3.6.3 Vitalitätstest.44
3.6.4 Histologische Untersuchungen.44
3.7 Huxberechnungen._._._._._._45
3.8 Berechnung der Michaelis-Menten-Konstante K„ und der
maximalen Transportgeschwindigkeit Vm».45
3.8.1 Lineare Regression.46
3.8.2 Nichtiineare Regression.47
3.9 Statistische Auswertung.48
3.9.1 Auswertung der Rohdaten.48
3.9.1.1 Feststellung der Vitalität des Gewebes zum Zeitpunkt der Messung.48
3.9.1.2 Auswertung der Messergebnisse und Berechnung der
elektrophysiokxjischen Parameter.49
3.9.2 Prüfung der elektrophysiologischen Parameter auf Unterschiede
zwischen den Fütterungs- bzw. Altersgruppen.50
3.9.3 Prüfung von K„, und V™» auf Unterschiede zwischen den Futterungs-
bzw. Altersgruppen.51
4 Darstellung der Ergebnisse.52
4.1 Kurzschlussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
PGE2.53
4.2 Kurzschlussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
Glukose.62
4.3 Kurzschlussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
Glutamin.71
4.4 Messungen der parazellulären Transportraten mit 3H-Mannit
und dertransepitheJialen Widerstände.73
4.5 KurzscMussstromantwort der Epitheiien auf die Zugabe von
Theophyltin ¦.•.•¦•¦.¦¦¦.¦¦.»¦.¦.¦.¦.¦.»¦¦¦.».•.¦.•••--•¦¦¦¦•¦•*¦¦.•.•••¦. 76
4.6 Michaelis-Menten-Konstante IC und maximale Transport-
geschwindigkeit y^.77
4.6.1 Michaelis-Menten-Konstante Km und maximale Transportgeschwindigkeit
Vma, für die Reaktion des Jejunumepitbels auf die Zugabe von PGE2.78
4.6.2 Michaelis-Menten-Konstante Km und maximale Transportgeschwindigkeit
V«, für die Reaktion des Jejunumepitbels auf die Zugabe von Glukose.83
4.7 Mstotogische Untersuchungen.88
4.8 Zusammenfassung der Ergebnisse_-._¦--------89
4.8.1 Zusammenfassung der Ergebnisse nach Zugabe von PGE2.89
4.8.2 Zusammenfassung der Ergebnisse nach Zugabe von Glukose.90
4.8.3 Zusammenfassung der Ergebnisse nach Zugabe von Glutamin.91
4.8.4 Zusammenfassung der Ergebnisse der parazellulären Transpottraten
und dertransepitheliaten Widerstände mit 3H-Mannit.92
in
5 Diskussion.93
5.1 Methode und Methodenkritik.93
5.1.1 Kritik in Bezug auf die Versuchstiere.93
5.1.2 Kritik zur Präparation.94
5.1.3 Probentransport und die Bedeutung einer Zugabe von Indomethacin in
die Badelösungen.94
5.1.4 Kritik zur Apparatur.95
5.1.4.1 HJnsörred layer".97
5.1.4.2 "Solvent Drag'.98
5.1.4.3 Gewebestabilität.98
5.1.4.4 Kritik zu den Messungen.98
5.2 Berechnungskritik.98
5.2.1 Kritik zur Berechnung von K™ und V«.99
5.2.2 Kritik zur Statistik.100
53 Diskussion der Einflüsse von Baällus cereus var. toyoibni. des
Alters auf die sekretorischen Epithelfunktionen_101
5.3.1 PGErSömulierte Sekretion.101
5.3.2 Theophyllin-induzierte Sekretion.105
5.4 Diskussion der Einflüsse von Baällus cereus var. toyoibzw. des
Alters auf die absorptiven Epithelfunktionen.106
5.4.1 Glukoseabsorption.106
5.4.2 Gtutaminabsorption.110
5.4.3 Vergleichende Betrachtungen zur Nährstoffabsorption.111
5.5 Diskussion der Einflüsse von Badllus cereus var. toym'bzw. des
Alters auf die Barrierefunktion des Epithels.112
5.5.1 Messung von 3H-Mannitflux und basalem transepithelialen Widerstand.112
5.5.2 Wirkung von PGE2 auf den transepfthelialen Widerstand.113
5.6 Schlussfokjerungen und Ausblick.113
6 Zusammenfassung.116
7 Summary. 118
8 Literaturverzeichnis.120
IV
9 Anhang.152
9.1 Pufferlösungen und Chemikalien.152
9.1.1 Transportpuffer.152
9.1.2 Glukosepuffer.153
9.1.3 Mannitpuffer.153
9.1.4 Firmenverzeichnis.154
9.1.5 Versuchsplan.156
9.2 Futterzusammensetzung und zootechnische Parameter.158
9.3 Anhang zu den Berechnungen.161
9.3.1 Lineare Regression.161
9.3.2 Nichtlineare Regression.161
9.3.3 Herleitung der Konstanten zur Umrechnung des Kurzschlussstromes in
die Transportgeschwindigkeit mit Hilfe der Faradayschen Gesetze.162 |
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