Diss.: Einfluss der variierenden Nährstoffzusammensetzung ..
20.01.2011, 07:49
Einfluss der variierenden Nährstoffzusammensetzung einer
stärkebetonten Ration auf die Glucose- und Insulinreaktion
beim gesunden Pferd
Sara Klein
http://www.qucosa.de/fileadmin/data/quc ... emplar.pdf
2 LITERATURÜBERSICHT ....................................................................... 2
2.1 Einfluss verschiedener Getreidearten und deren Bearbeitungsformen auf die
präcaecale Stärkeverdaulichkeit beim Pferd ..................................................... 2
2.2 Einfluss verschiedener Getreidearten und deren Bearbeitungsformen auf die
Glucose- und Insulinreaktion beim Pferd .......................................................... 4
2.3 Einfluss von Rohfaser auf die Glucose- und Insulinreaktion beim Pferd ........... 6
2.3.1 Definition und Eigenschaften von Rohfaser .................................................................... 6
2.3.2 Effekte löslicher Fasern auf Verdauungsvorgänge im Magen-Darm-Trakt ..................... 8
2.3.3 Effekte unlöslicher Fasern auf Verdauungsvorgänge im Magen-Darm-Trakt ............... 10
2.3.4 Effekte von löslichen und unlöslichen Fasern auf die Glucose- und Insulinreaktion ..... 11
2.4 Einfluss von Fett auf die Glucose- und Insulinreaktion .................................... 15
2.4.1 Klassifizierung und Eigenschaften von Fetten ............................................................... 15
2.4.2 Fette in der Pferdefütterung ........................................................................................... 16
2.4.3 Kurzfristige Effekte von Fettzulagen auf die Glucose- und Insulinreaktion ................... 17
2.4.4 Langfristige Effekte von Fettzulagen auf die Glucose- und Insulinreaktion................... 18
2.5 Einfluss von Protein auf die Glucose- und Insulinreaktion ............................... 20
2.6 Zusammenfassung ......................................................................................... 23
3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN ................................................. 24
3.1 Versuchsplanung ............................................................................................ 24
3.2 Experimentelle Versuchsdurchführung ........................................................... 24
3.2.1 Einfluss von Raufutterzulagen vor und nach Aufnahme einer stärkehaltigen Mahlzeit
auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung I) ................................................. 24
3.2.1.1 Versuchsaufbau ............................................................................................................. 24
3.2.2 Effekte der Zulage unterschiedlicher extrahierter Rohfaserquellen (Pektine, Cellulose /
Hemicellulose) und Protein zu einer stärkehaltigen Mahlzeit auf die Glucose- und
Insulinreaktion (Fragestellung II) ................................................................................... 28
3.2.2.1 Versuchsaufbau ............................................................................................................. 28 INHALTSVERZEICHNIS
II
3.2.3 Effekte unterschiedlicher Fettzulagen (Sojaöl, Fischöl) zu einer stärkehaltigen Mahlzeit
auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung III) ................................................ 32
3.2.3.1 Versuchsaufbau ............................................................................................................. 32
3.3 Verwendete Techniken der Futtermittelbearbeitung ........................................ 34
3.3.1 Mechanische Futtermittelbearbeitung ............................................................................ 34
3.3.2 Thermische Futtermittelbearbeitung .............................................................................. 34
3.4 Messungen und Untersuchungsmethoden...................................................... 35
3.4.1 Körpermasse der Pferde ................................................................................................ 35
3.4.2 Futteraufnahmegeschwindigkeit .................................................................................... 35
3.4.3 Methode der Blutprobengewinnung ............................................................................... 35
3.4.4 Untersuchungsmethoden der Futtermittel ..................................................................... 36
3.4.4.1 Trockensubstanz und Rohnährstoffgehalte ................................................................... 36
3.4.4.2 Stärke ............................................................................................................................. 37
3.4.4.3 Zucker ............................................................................................................................ 37
3.4.4.4 Fettsäuren ...................................................................................................................... 37
3.4.5 Untersuchungsmethoden der Plasmaproben ................................................................ 38
3.4.5.1 Glucose .......................................................................................................................... 38
3.4.5.2 Insulin ............................................................................................................................. 38
3.4.5.3 Fettsäuren ...................................................................................................................... 39
3.4.6 Statistische Auswertung................................................................................................. 39
4 ERGEBNISSE ....................................................................................... 40
4.1 Allgemeine Beobachtungen ............................................................................ 40
4.1.1 Gesundheitszustand der Pferde .................................................................................... 40
4.1.2 Gewichtsentwicklung der Pferde ................................................................................... 40
4.2 Einfluss von Raufutterzulagen vor und nach Aufnahme einer stärkehaltigen
Mahlzeit auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung I) ...................... 42
4.2.1 Futteraufnahmeverhalten ............................................................................................... 42
4.2.2 Futteraufnahmedauer .................................................................................................... 42
4.2.3 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 43
4.2.3.1 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme, ohne
Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags).. 43
4.2.3.2 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme in Kombination
mit Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu ad libitum
tags) ............................................................................................................................... 44 INHALTSVERZEICHNIS
III
4.2.3.3 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags und Heu
restriktiv nachts, Heu ad libitum tags ............................................................................. 46
4.2.3.4 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme ohne Heufütterung während der
Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags)............................................ 47
4.2.3.5 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme in Kombination mit Heufütterung
während der Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags) .................... 48
4.2.3.6 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags und
Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags ................................................................... 50
4.2.4 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 51
4.2.4.1 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme, ohne
Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags).. 51
4.2.4.2 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme in Kombination
mit Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu ad libitum
tags) ............................................................................................................................... 52
4.2.4.3 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags und Heu
restriktiv nachts, Heu ad libitum tags ............................................................................. 54
4.2.4.4 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme, ohne Heufütterung während der
Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags)............................................ 55
4.2.4.5 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme in Kombination mit Heufütterung
während der Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags) .................... 56
4.2.4.6 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags und
Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags ................................................................... 58
4.3 Effekte der Zulage unterschiedlicher extrahierter Rohfaserquellen (Pektine,
Cellulose / Hemicellulose) und Protein (Maiskleber) zu einer stärkehaltigen
Mahlzeit auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung II) ..................... 59
4.3.1 Futteraufnahmeverhalten ............................................................................................... 59
4.3.2 Futteraufnahmedauer .................................................................................................... 59
4.3.3 Einfluss der Zulage unterschiedlicher extrahierter Rohfaserquellen (Pektin, Cellulose /
Hemicellulose) ............................................................................................................... 61
4.3.3.1 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 61
4.3.3.2 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 63
4.3.4 Einfluss der Zulage von Protein (Maiskleber) ................................................................ 65
4.3.4.1 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 65
4.3.4.2 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 67
4.4 Effekte unterschiedlicher Fettzulagen zu einer stärkehaltigen Mahlzeit auf
die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung III) ........................................ 69
4.4.1 Futteraufnahmeverhalten ............................................................................................... 69
4.4.2 Futteraufnahmedauer .................................................................................................... 69 INHALTSVERZEICHNIS
IV
4.4.3 Fettsäuren im Plasma .................................................................................................... 69
4.4.4 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 70
4.4.5 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 72
4.5 Zusammenfassung der Ergebnisse ................................................................ 74
5 DISKUSSION ........................................................................................ 76
5.1 Kritik der Methoden ........................................................................................ 76
5.1.1 Auswahl der Versuchstiere ............................................................................................ 76
5.1.2 Versuchsdesign ............................................................................................................. 76
5.1.3 Auswahl der Futtermittel ................................................................................................ 76
5.1.4 Dosierung der Futtermittel ............................................................................................. 77
5.1.4.1 Stärkegehalt in der Ration ............................................................................................. 77
5.1.4.2 Quantität der Zulagen .................................................................................................... 77
5.2 Erörterung der eigenen Ergebnisse ................................................................ 79
5.3 Schlussbetrachtung ........................................................................................ 89
stärkebetonten Ration auf die Glucose- und Insulinreaktion
beim gesunden Pferd
Sara Klein
http://www.qucosa.de/fileadmin/data/quc ... emplar.pdf
5.3 Schlussbetrachtung
Die Aufnahme eines hohen Stärkeanteils in der Ration ist insbesondere bei Sport- und
Arbeitspferden notwendig, um den erhöhten Energiebedarf adäquat decken zu können. Als
negative Konsequenz der hohen Stärkezufuhr kann neben Störungen der Dickdarmflora auch
eine nachteilige Beeinflussung der Insulinsensitivität infolge erhöhter Glucose- und
Insulinreaktionen auftreten. Daher besteht gerade bei Leistungspferden Interesse an
Fütterungsstrategien, die bei stärkereicher Fütterung gleichzeitig eine Abschwächung der
Glucose- und Insulinreaktion herbeiführen können. Die eigenen Untersuchungen haben in
diesem Zusammenhang gezeigt, dass akute Effekte der Heufütterung oder der
Supplementierung extrahierter Faserquellen sowie von Fetten auf die Glucose- und
Insulinreaktion wenig ausgeprägt sind. Es bleibt daher zu betonen, dass sich die Reduktion der
aufgenommenen Stärkemenge pro Mahlzeit als dominierender Faktor zur Modifizierung der
Glucose- und Insulinreaktion erweist.
Der mögliche Einfluss von Protein auf die Glucose- und Insulinreaktion bleibt weiterhin offen.
Zukünftig sollte der Focus auf die Wirkung isolierter Aminosäuren gerichtet werden, da diese
insbesondere mit Effekten auf die Insulinreaktion in Verbindung gebracht werden.
Aus methodischer Sicht sollte während der Blutentnahme kein Heu ad libitum gefüttert werden,
da Heu als sehr heterogenes Futtermittel, mit zum Teil hohen Zuckergehalten, aber vermeintlich
auch durch die Anflutung kurzkettiger Fettsäuren aus dem Abbau von Rohfaser, maßgeblich die
Insulinreaktion beeinflussen kann.
2 LITERATURÜBERSICHT ....................................................................... 2
2.1 Einfluss verschiedener Getreidearten und deren Bearbeitungsformen auf die
präcaecale Stärkeverdaulichkeit beim Pferd ..................................................... 2
2.2 Einfluss verschiedener Getreidearten und deren Bearbeitungsformen auf die
Glucose- und Insulinreaktion beim Pferd .......................................................... 4
2.3 Einfluss von Rohfaser auf die Glucose- und Insulinreaktion beim Pferd ........... 6
2.3.1 Definition und Eigenschaften von Rohfaser .................................................................... 6
2.3.2 Effekte löslicher Fasern auf Verdauungsvorgänge im Magen-Darm-Trakt ..................... 8
2.3.3 Effekte unlöslicher Fasern auf Verdauungsvorgänge im Magen-Darm-Trakt ............... 10
2.3.4 Effekte von löslichen und unlöslichen Fasern auf die Glucose- und Insulinreaktion ..... 11
2.4 Einfluss von Fett auf die Glucose- und Insulinreaktion .................................... 15
2.4.1 Klassifizierung und Eigenschaften von Fetten ............................................................... 15
2.4.2 Fette in der Pferdefütterung ........................................................................................... 16
2.4.3 Kurzfristige Effekte von Fettzulagen auf die Glucose- und Insulinreaktion ................... 17
2.4.4 Langfristige Effekte von Fettzulagen auf die Glucose- und Insulinreaktion................... 18
2.5 Einfluss von Protein auf die Glucose- und Insulinreaktion ............................... 20
2.6 Zusammenfassung ......................................................................................... 23
3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN ................................................. 24
3.1 Versuchsplanung ............................................................................................ 24
3.2 Experimentelle Versuchsdurchführung ........................................................... 24
3.2.1 Einfluss von Raufutterzulagen vor und nach Aufnahme einer stärkehaltigen Mahlzeit
auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung I) ................................................. 24
3.2.1.1 Versuchsaufbau ............................................................................................................. 24
3.2.2 Effekte der Zulage unterschiedlicher extrahierter Rohfaserquellen (Pektine, Cellulose /
Hemicellulose) und Protein zu einer stärkehaltigen Mahlzeit auf die Glucose- und
Insulinreaktion (Fragestellung II) ................................................................................... 28
3.2.2.1 Versuchsaufbau ............................................................................................................. 28 INHALTSVERZEICHNIS
II
3.2.3 Effekte unterschiedlicher Fettzulagen (Sojaöl, Fischöl) zu einer stärkehaltigen Mahlzeit
auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung III) ................................................ 32
3.2.3.1 Versuchsaufbau ............................................................................................................. 32
3.3 Verwendete Techniken der Futtermittelbearbeitung ........................................ 34
3.3.1 Mechanische Futtermittelbearbeitung ............................................................................ 34
3.3.2 Thermische Futtermittelbearbeitung .............................................................................. 34
3.4 Messungen und Untersuchungsmethoden...................................................... 35
3.4.1 Körpermasse der Pferde ................................................................................................ 35
3.4.2 Futteraufnahmegeschwindigkeit .................................................................................... 35
3.4.3 Methode der Blutprobengewinnung ............................................................................... 35
3.4.4 Untersuchungsmethoden der Futtermittel ..................................................................... 36
3.4.4.1 Trockensubstanz und Rohnährstoffgehalte ................................................................... 36
3.4.4.2 Stärke ............................................................................................................................. 37
3.4.4.3 Zucker ............................................................................................................................ 37
3.4.4.4 Fettsäuren ...................................................................................................................... 37
3.4.5 Untersuchungsmethoden der Plasmaproben ................................................................ 38
3.4.5.1 Glucose .......................................................................................................................... 38
3.4.5.2 Insulin ............................................................................................................................. 38
3.4.5.3 Fettsäuren ...................................................................................................................... 39
3.4.6 Statistische Auswertung................................................................................................. 39
4 ERGEBNISSE ....................................................................................... 40
4.1 Allgemeine Beobachtungen ............................................................................ 40
4.1.1 Gesundheitszustand der Pferde .................................................................................... 40
4.1.2 Gewichtsentwicklung der Pferde ................................................................................... 40
4.2 Einfluss von Raufutterzulagen vor und nach Aufnahme einer stärkehaltigen
Mahlzeit auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung I) ...................... 42
4.2.1 Futteraufnahmeverhalten ............................................................................................... 42
4.2.2 Futteraufnahmedauer .................................................................................................... 42
4.2.3 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 43
4.2.3.1 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme, ohne
Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags).. 43
4.2.3.2 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme in Kombination
mit Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu ad libitum
tags) ............................................................................................................................... 44 INHALTSVERZEICHNIS
III
4.2.3.3 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags und Heu
restriktiv nachts, Heu ad libitum tags ............................................................................. 46
4.2.3.4 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme ohne Heufütterung während der
Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags)............................................ 47
4.2.3.5 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme in Kombination mit Heufütterung
während der Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags) .................... 48
4.2.3.6 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags und
Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags ................................................................... 50
4.2.4 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 51
4.2.4.1 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme, ohne
Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags).. 51
4.2.4.2 Effekte einer zwölfstündigen Nüchterungsphase vor Maisaufnahme in Kombination
mit Heufütterung während der Blutentnahme (Heu restriktiv nachts, Heu ad libitum
tags) ............................................................................................................................... 52
4.2.4.3 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu restriktiv nachts, Heu restriktiv tags und Heu
restriktiv nachts, Heu ad libitum tags ............................................................................. 54
4.2.4.4 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme, ohne Heufütterung während der
Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags)............................................ 55
4.2.4.5 Effekte der Heufütterung vor Maisaufnahme in Kombination mit Heufütterung
während der Blutentnahme (Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags) .................... 56
4.2.4.6 Vergleich der Fütterungsvarianten Heu ad libitum nachts, Heu restriktiv tags und
Heu ad libitum nachts, Heu ad libitum tags ................................................................... 58
4.3 Effekte der Zulage unterschiedlicher extrahierter Rohfaserquellen (Pektine,
Cellulose / Hemicellulose) und Protein (Maiskleber) zu einer stärkehaltigen
Mahlzeit auf die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung II) ..................... 59
4.3.1 Futteraufnahmeverhalten ............................................................................................... 59
4.3.2 Futteraufnahmedauer .................................................................................................... 59
4.3.3 Einfluss der Zulage unterschiedlicher extrahierter Rohfaserquellen (Pektin, Cellulose /
Hemicellulose) ............................................................................................................... 61
4.3.3.1 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 61
4.3.3.2 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 63
4.3.4 Einfluss der Zulage von Protein (Maiskleber) ................................................................ 65
4.3.4.1 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 65
4.3.4.2 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 67
4.4 Effekte unterschiedlicher Fettzulagen zu einer stärkehaltigen Mahlzeit auf
die Glucose- und Insulinreaktion (Fragestellung III) ........................................ 69
4.4.1 Futteraufnahmeverhalten ............................................................................................... 69
4.4.2 Futteraufnahmedauer .................................................................................................... 69 INHALTSVERZEICHNIS
IV
4.4.3 Fettsäuren im Plasma .................................................................................................... 69
4.4.4 Glucosekonzentrationen im Plasma .............................................................................. 70
4.4.5 Insulinkonzentrationen im Plasma ................................................................................. 72
4.5 Zusammenfassung der Ergebnisse ................................................................ 74
5 DISKUSSION ........................................................................................ 76
5.1 Kritik der Methoden ........................................................................................ 76
5.1.1 Auswahl der Versuchstiere ............................................................................................ 76
5.1.2 Versuchsdesign ............................................................................................................. 76
5.1.3 Auswahl der Futtermittel ................................................................................................ 76
5.1.4 Dosierung der Futtermittel ............................................................................................. 77
5.1.4.1 Stärkegehalt in der Ration ............................................................................................. 77
5.1.4.2 Quantität der Zulagen .................................................................................................... 77
5.2 Erörterung der eigenen Ergebnisse ................................................................ 79
5.3 Schlussbetrachtung ........................................................................................ 89
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