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Verhalten der Spurenelemente Kupfer, Zink und Mangan im Pansen des Rindes a

Dr. R. Wetzel & Prof. Dr. K. H. Menke

a

a

Institut für Tierernährung der Universität Hohenheim Published online: 08 Sep 2009.

To cite this article: Dr. R. Wetzel & Prof. Dr. K. H. Menke (1978) Verhalten der Spurenelemente Kupfer, Zink und Mangan im Pansen des Rindes, Archiv für Tierernaehrung, 28:7, 459-470, DOI: 10.1080/17450397809436251 To link to this article: http://dx.doi.org/10.1080/17450397809436251

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drcli. Tierern5hrung Bd. 28 * 1078 11.7 S. 459-470

* Berlin

dus dem Instltut fu Tierernlhrung der Universltllt liohenheim

R. WETZEL und K. H. 1\1kxIiE

Verhillten cler Spurenelemente Kupfer, Zink und 3Iangan im Pansen des Rindes 2. Mitteilung

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Passagerate und zeitlicher Verlaiif der Spurenclementkonzentr~tionin1 Pnrisen unter den1 Einflufl von Kupfersulfat-Gnben*) 1.

Einlcitung

Ober die Kinetik der Spurcnclenieiitc in den VormHgen ist wenig bekniint. Seben der Hijlie der Aufnnhnie mit dem Flitter und dcr Freqiicnz der Fiittening bceinflussen Tor allem die Absorption und Sekretion durch die Pansen\und uiid die Sekretion mit dem Speichel dio Gehnlte im Pnnsen ( B ~ U Cu.E a., 1067; CIrwcir, 1969; GIESECKE,1073; Evaxs 11. n., 1973; POUTUTISES, 1071). Die Supplementierung von Rntioncn mit Spurcnclementen in onorgnnischer Bindung knnn Wcchsel. wirkungen mit anderen JIetnllen bzw. Lignnden liervorriifen (Trious, 1950). Es ist zu ern-arten, do0 Spurenelemento in pflnnzlichcr Bindung lnngsnmer frcigesetzt werden nls die supplementicrten Salze, und dnU nuch in dcr Passagerate und Absorption Unterschiede bcstehen (KOSAXO\TC und SAVIC,1971 ;I ~ L s105.5; , SUTTLE, 1075). Dio Benntwortung dieser Fragen ist insofern wichtig. 01s bis heute nocli nicht gekliirt ist, ob Spurenelcmcntsupplementein anorgnnisclier Bindung nls glcichvertig zu den in nntiirlieher Bindung vorliegenden Elementen anzuschcn sind und ob nicht durch den Zusatz solcher Sake Rcnktionen im Pnnscn hcrvorgerufen wcrden, die fiir die gleichmiiDige Versorgung der JIikroorganismcn mit Spiirenelemcnten nachtcilig sind.

Tn den Untersuchungen ubcr dns Verhalten der Elenientc Kupfer, Zink und JIangan linter dem EinfluU von Kupfersulfatgaben (WETZELnnd MEX'KE,1978) sind daher auch die Passagerate und der zeitlichc Verlnuf der Konzentrat.ionen iiii Ponsensaft untermicht worden, iiber die nachfolgend berichtet wird. 2.

Materinl iind Methoden

Der Versuchsplan und die angewendeten JIethoden sind in der \-orangegnngenen Vedfentliehung (WETZELund MENEE, 1978) beschrieben. Die Berechnung dcs Panscnvolumens (V), der Passagerate (u)und der Gesamtpassnge (F)erfolgt auf Grund dcr P E G - A n a l p mit nachstehenden Formeln (HYDEI,1956; FRITZ, 1973): PEGI =PEGo e+L V =p/PEGo

u

4.v

F

=u*24

PEGo=Konzentration zur Zeit 0 (g/l, Std.) PEGI=Konzentration zur Zeit t L: =Verdiinnungsrate (t-1) V =Pansenvolumen (I) . p =applizierte PEG-Jlengo (100 g) u =Passagerate (l/t) =Zeit in Std. naeh Verabreichung f F =Gesamtpassage (!/Tag)

*. Dime Untersuchu~gistIrn Sonde~or~~runy6bereIch 142 .Em6hrunpsph~siologlsclieQunlltlt Inland~irtsclmftllchenPiodnkten'. TeilproJektC. S dmcbgefahrt worden.

460

\Yvn.?ELnIEsKE,

3.

Ergcbnissc

3.1.

Spurcnelcinentpnssngc

Spurenelementkonzentntlon Im Pnnsen

Die in Abstiindcn ron 2 Std. (10-18 Uhr) gemessenen PEG-Konzcntrationcn im Pansensaft w-urden logarithmiert iind a n lincarc Funktioncn nngcpnlt. Die gefundenen Gleichungen wiesen Korrelationskoeffizienten zwischen 0,97 und 1,00 nuf und waren in allen Fiillen signifikant ( p-= 0,001). Die nus diesen Gleichungen berechneten Pansenvoluniina, Psssagcraten und Gesamtpassagen sind in Tab. 1 wiedergegcben. Tabelle 1 Aus den PEG-Konzentrationen bereehnete Panscnvolumina, Passageraten und Gesamtpassagen. r = 1 0 (I, 11) bzw. 8 (111, I\’) (tTiere, 4 bzw. 5 Vequchstage)

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_ _ _ ~

~

Dchnndlung Cu in pflnzl. Bind. Cu nls CuSOc

I 24,0

P E O ~(&ml) Pnnsenvolumen (1) Passagerate (1/1i) Ges.Passago (l/d)

l,G5fO,O5 1,GGf 0,05 G0,3 f 2.0 G0,7 f 1.9 4,Glf 0.45 5,llfO,lLG 123 f G 111 l t l l

-

I lr

111 37,G

I1 249 10.9

37.G lo$

-

1 , G G f 0,09 1,GOf 0,04 G0,4f 3,l 62,5f 1,G 5,305 1,09 4,72f 0,58 127 f2G 113 f 1 4

Die Untcrschiede zwischcn den Jkhondlungen sind nicht signifikant. AUQden Gesamtpassagen, den Alittelwcrten der Spurenelementkonzentrationcnim Pansensaft und den tiiglichen Spurenelenientaufnahmcn sind die Spurenelementpassagen in 24 Stundcn und in Prozcnt dcr Aufnahnie niit den1 Futtcr bcrechnet worden (Tab. 2). Tnbello 2 Spurenclementpassage absolut (mg/24 Std.) und in O/o der Spurenelementaiifnahme. berechnet 811s der Gesamtpassage (1/24 Std.) und der mittleren Spurenelementkonzentrntion (mg/l, JIittcln-erte der JIessungen zsisehen 8 und 18 Uhr) L =~vasserlbslicheSpurenelemente im Uberstand; G =Gesnmt-Spurenelemento (mg/ml) Behandlung Fraktion Gesamtpassage

I L 111

G

I1 L

I11

G

123

0.20 0,2G mittl. Cu-Konz. 0,21 0.33 ,245 31,0 23,2 36.4 Cu-Passage 35.8 24,0 Cu-Aufnahmo G8. 89 142 Cu-Passage in %* 03 0.14 0,88 mittl. Zn-Iionz. o,14 0.92 1’7.2 107,s 15,5 101,s Z:1.Passago 107,2 197,3 Zn-Aufnnhmo 9 55 8 Zn-Passage in Oi0* 52

L

G

G

113

127 0.20 25.4

0,27 34.3

37,G

G8

I\’ L

01

0,40 0,53 45,3 60.0 48,5 03 124

0,10 0,77 0,lS O,i3 20,4 243 97,9 82,7 152,7 152,G 13 54 16 G4

1,03 2,52 1,04 2,59 1.00 3.63 mittl. Jh-Iionz. 1,05 3,87 131.0 320,5 117,s 288.9 JIn-Passage 116,l 428,O 122,Ei 441,7 9G0,G 1396,s OG0.7 JIn-Aufnnhmo 139G,9 0 32 14 33 12 30 Jln-Passage in ?h* 8 31 2.

B. CU-P~SS.i.O;o

mlttl. Cu-Konr. (mg/l). Ges. I’assnge (V21 Std.) Cu-Attfnnhnie (rngE1 Std.)/l00

Archlv IQr Tlerernlhrung. neft 7. Band 28.1Qi8

3.2.

461

Tngeszeitlichc Vcranderungcn

I:y'6,9-0.034~ + 0.0046~(+ + +I I~y-l3?*~047~-&7040~ '(4 +)

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~ : y ' / 0 - 0 . 0 ? 2 ~ ~ ~ 0f+0 ++I 6 9 ~Pyd 29+0,0.59x-~O056x2 (+ ++) g;u-69-a 027xtQ OO28X (+ *+I m:y-/43+Q042x-Q&?+7.2 (+it) Py-ZO-QO49x$90045~ 2(++ +I ~V:y-l41 +a046x-oOO45~2(+++I

a)

Za7 nach F%+'erungsbeginn Abb. 1. Zeitlichrr Verlauf der pH-Werto im Ponsensaft und der Tr.Subst.-Gehlto im Ubcrstand unter dem EinfIuD der Behandlungen I-IV.( + + +) kennzcichnet die Anpassung dcr Gleichungcn nn dos Dotenmaterial ( p -cO,OOl)

im pH und itii Tr.-Subst.-Gchnlt der Frnktion L (Uberstand) sind in Abb. 1 ivicdorgegeben. Tab. 3 zeigt an, in welchen Fallen die Spiirenclemcntkonzcntrationen in1 Tngesablnuf signifikantc Veranderiingen nufwiesen. Dies war vor nllcm bei den Zn- und A h Konzentrntionen in der mikrobiellen Fraktion und iin Gesamtpnnsensaft der Fall, dariiber hinnus bei den Nn-Konzentrationen im Uberstand. Die Cu-Konzentrationcn blieben jedoch in allen Fraktioncn fnst konstnnt, lediglich in der Behnndlung I11 (Normalheu ohne Zulage) traten signifilinnte Veriinderungen in dcr mikrobiellcn Fraktion im Lnufe des Tnges nuf. Tabelle 3 Im F-Test ermittelto Signifikanzen fur den EinfIuD der Entnolimezeit auf 'die Spurcnelementkonzentrationen im Pansen (mcg/g Tr.-Subst.**) Element Fraktion* Bchandl. I Behondl.11 Behandl.111 Bchandl. I V

**

cu L

+

B

+ ++

P

G

+

Zn L

B

P

++ + +++

++ +++ +++ ++ +

f

G

TI.-Subst. lm cbcrstand (L). In der rnilirobiellen (B) und phnzlichen Erkllrung dcr Slgnifikanzzeichen 8 . Abb. 3.

Mn L

B

+++ +++ ++ +

++ +++ +++ ++

(r)Fralition.

P

G

++ ++ +

6owk Im Ceaamtpansens~It(C).

Dio Veriinderungen im plI und itii Tr.-Sub;;t.-Gelinlt dos Ubcrstandcs w r e n in nllcn Behandlungen hoch signifikant ( p5 0,001). Zwischcn den Behandlungen traten nur in wenigen Fiillen signifikante Unterschiede im Konzentrationsverlauf auf (Tab. 4).

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4 62

WERELI~IESKE. Spurene1enlcntl;onsentntlon Irn Pansen

Abb. 2. Zeitlicher Verlnuf der Cu-Konzentrntionen in der Tr.-Subst. des ffberstnndes (L), der mikrobiellen Frnktion (B), der pflanzlichen Fraktion (P) und des Gesamtpansensaftes (G). Anpassung der Gleiehungen an das Dntenmaterial ist signifiknntp