die struktur im mischfutter für schweine bzw ... · pdf...

Die STRUKTUR im Mischfutter fr Schweine bzw.

Masthhnchen: Auswirkungen (in vivo/in vitro)

bei experimenteller Infektion mit Zoonoseerregern

J. Kamphues, Institut fr Tierernhrung (Stuttgart, 10./11.02.2015)

ww

w.aviagen.com

Gliederung

Charakterisierung der STRUKTUR im Mischfutter (MF)

Auswirkungen der MF-Struktur auf die GESUNDHEIT

In vivo/in vitro-Untersuchungen (METHODISCHES)

MF-Struktur: Effekte bzgl. SALMONELLEN

MF-Struktur: Effekte bzgl. SONSTIGER ERREGER

Einordnung der Ergebnisse im KONTEXT

Zusammenfassung

225.02.2015

Vorgehen bei der Siebanalyse und mgliche Einflsse auf das Ergebnis (Kamphues et al. 2007)

325.02.2015

Probenmaterial: SCHROTFRMIGES FUTTER

Vorbehandlung: keine

Technik:

- Einflsse:

Siebturm (diverse Siebe)

aufgegebene ProbenmengeArt der Bewegung (horiz./vertikal)Dauer des Siebvorgangs(von Hand/automatisiert auf einem Schttler

Probleme:

Fehlerquellen:

Verstopfen feiner Siebe

verbackene Partikel (Melasse, l)

Zerkleinerung durch Scherkrfte (?)

Partikel an Siebunterseite (?)

Standardisierung:

zustzlich beachten:

Probenmenge sowie Dauer u.Intensitt der Siebbewegungen

Probenmaterial aus Probenteiler!

PELLETIERTES / GEBRSELTES FUTTER

Suspendierung im Wasser bis zum Zerfall (1 h)

Hierbei: Quellung und Lsung

Siebturm (diverse Siebe)

aufgegebene ProbenmengeIntensitt der Splung (Wassermenge / Wasserdruck)

Art und Intensitt der Siebbewegungen

ohne Bewegung

Lnge der Partikel!

mit Bewegung

Durchmesser der Partikel!

Verstopfen feiner Siebe

Agglomerate verbleiben auf oberen Sieben

Ungleichmige -------

Wasserverteilung -------

SuspendierungSplvorgang

SuspendierungSplvorgang

Siebbewegung

Gelste Substanzen in der feinsten Fraktion (< 0,xx mm)

Darstellung der Ergebnisse einer Siebanalyse

425.02.2015

Alle Anteile aller Fraktionen unterschiedlicher Korngre

- sehr detailliertes Bild (tabellarisch/graphisch)- Nachteile: bersichtlich/vermittelbar/auswertbar?

> 1000 m = 37,0 %< 1000 - 200 m = 31,6 %< 200 m = 31,4 %

Mit einer einzigen Mazahl

- mittlerer Durchmesser aus der Summenprozentkurve 500 m- dMEAN (discrete mean particle size; = arithm. Mittel; Fokus auf dem Sieb) 972 m- GMD (geometric mean diameter; Siebgre logarithmiert) 508 m

Praxislsungen (vereinfacht/vor Ort umsetzbar)

- Beschrnkung auf kritische Siebgren, d. h. z. B. < 0,2/> 1,0 mm- Schttelbox mit visueller Auswertung etc.- sensorische Prfung (visuelle Beurteilung von Getreideteilen etc.)

> 1000 m = 37,0 %< 200 m = 31,4 %

Wolf, Arlinghaus, Kamphues, Sauer, Mosenthin 2012

Die Mischfutterstruktur: Eine Resultante aus diversen Einflssen (Kamphues et al. 2007)

525.02.2015

Struktur des Futters bei

der Aufnahme durch das Tier

- Partikelgren-Verteilung -

ART/ANTEIL von Komponenten

- pflanzenanatomische Einflsse

- Struktur der Ergnzungen (Min.stoffe etc.)

- bestimmte Nebenprodukte

ANGEBOTSFORM- als Trockenfutter (Frderungstechnik)

- als Flssigfutter (Standzeit/Rhreffekte)

- als Breifutter (Quellung)

KONFEKTIONIERUNG- Pelletierung (an sich)

- Pellet-Durchmesser (Strukturverlust)

- Nachtrgliche Brselung ( )

VERMAHLUNG

- Art der Zerkleinerung (Zertrmmern)

- Siebloch-Durchmesser (HM)

- nachgeschaltete Siebung

Die Gesundheit des Magen-Darm-Traktes - Facetten, die einer nheren Charakterisierung dienen

625.02.2015

-- exogene Keime- Eu-/Dysbiose

- Verdauung- Absorption- Exkretion

Immunologische Funktion- Kontakt zu --

Gesundheit desMagen-Darm-Traktes

Morphologie/IntegrittAnatomische / histologischeEntwicklung / Integrit

- residente Flora- exogene Keime- Eu-/Dysbiose

- Verdauung- Absorption- Exkretion

- Kontakt zu --

Gesundheit desMagen-Darm-Traktes

-- exogene Keime- Eu-/Dysbiose

- Verdauung- Absorption- Exkretion

- Kontakt zu - zellulre Abwehr-

Gesundheit desMagen-Darm-Traktes

Entwicklung / Integritt der Schleimhaut im MDT

Gastrointestinalflora- residente Flora- exogene Keime- Eu-/Dysbiose

Primrfunktionen des MDT- Verdauung- Absorption- Exkretion

- Kontakt zu Antigenen-- Antikrpersekretion

Gesundheit desMagen-Darm-Traktes

Kamphues 2011

inkl. Zoonose-Erreger

Die Pancreasmasse (in Relation zur KM) unter dem Einfluss einer unterschiedlichen Mischfutterstruktur beim Schwein und Geflgel

725.02.2015

VermahlungKonfektionierungGMD (m)

fein (H)Pellet292

grob (W)Schrot

534

grob (W)Pellet486

grob (W)Extrudat

344 Arlinghaus2013Schwein

Pancreasmasse(% der KM)

0,188a

0,0160,205a

0,0190,181a

0,0230,191ab

0,020

VermahlungKonfektionierungdMEAN (m)

fein (H)Pellet520

grob (W)Pellet856

fein (H)Pellet + W1)

972

grob (W)Extrudat

437 Witte2012Broiler

Pancreasmasse(% der KM)

0,160b

0,0250,176a

0,0260,160b

0,0270,172a

0,0291) 22 % des AF in Form ganzen Weizens in die Pelletierung geben

Drsenmagen-Dilatation

825.02.2015

Prvalenz und Ausprgung von Dilatationen (PD)

MischfutterPellet fein

Pelletgrob

Pelletmit Korn

Extrudat

sezierte total (n) Tiere d 35 (n)

7548

7552

7550

7552

Tiere mit PD (n)(%)1)

8(10,7 / 16,7)

1(1,33 / 1,92)

1(1,33 / 2,00)

1(1,33 / 1,92)

Grad ggr.der PD mgr.

hgr.

233

100

100

100

1) Bezogen auf die Gesamtzahl der Versuchstiere / Tiere, die in der letzten Versuchswoche seziert wurden

Drsenmagen-Dilatationen wurden ausschlielich in der letzten Versuchswoche beobachtet (Praxis: letzte Mastwoche)

Witte 2012

Zum Einfluss der Futterstruktur auf die Morphologie (Ausformung) des bergangs vom Dnn- zum Dickdarm bei jungen Schweinen(nach Cappai et al. 2012)

925.02.2015

Darmwanddicke am Ende des Ileums feine Pellets: geringste Werte grobes Schrot: hchste Werte (+ 86 %)

Caecal-Klappe (Ventil), d.h. bergang zum Dickdarm feine Pellets/Extrudat: lngste, aber dnnste Ausformung grobes Schrot: krzere, aber strkste Ausformung

Schleimhaut-Falten (mucosal crests) am Ileumende Extrudat/feine Pellets: geringste Anzahl grobes Schrot: hchste Anzahl (+ 55 %)

Trennung von Dnn- und Dickdarm-Chymus? Retrograde Chymusbewegung Keime vom Dick- in den Dnndarm ?

Ileum

Ileumwand-Dicke

mucosal crests

Caecalklappe

Caecum

Versuche zur Bedeutung der MF-Struktur fr Bakterien bzw. Erreger im Magen-Darm-Trakt von Schweinen und Broilern

25.02.2015 10

normale GIT-Flora

pathogene E. coli

Strepto-coccus suis

Campylo-bacter spp.

Salmonella(S. ent./S. derby)

Tier(Schw/Broiler) +++ +++ +++ - -

Mensch - (+) +/++ +++ +++

Charakteri-sierung + - - + +

Infektion/Inkubation - + + - +

Autoren1)Bullermann

2012ffing 2012

v. u. z. Mhlen 2015Koop 2013

ffing2012

Ratert 2013Koop 2013

1) Fokus Schwein: Bullermann (2012), Koop (2013), v. u. z. Mhlen (2015)Fokus Broiler: ffing (2012), Ratert (2013)

Zum Einfluss der Mischfutter-STRUKTUR auf die Magen-Darm-Flora junger Schweine (Flat-Deck-Phase)

1125.02.2015

MischfutterVermahlungsart

Pellet feinHammermhle

Schrot grobWalzenstuhl

Pellet grobWalzenstuhl

Extrudat grobWalzenstuhl

> 1mm (%) 8,97 45,8 41,6 29,3

< 0,2 mm (%) 42,4 27,2 32,7 43,7

pH (Pylorus) 3,76a 2,83b 3,62a 3,31ab

E. coli (log10 KbE/g Chymus)

kaudaler Dnndarm

6,10a 0,743 4,96b 1,18 5,68ab 0,752 5,33ab 0,972

Laktobazillen (log10 KbE/g Chymus)

Caecum 7,45a 0,600 8,15b 0,657 8,08b 0,564 8,01b 0,749

Bullermann et al. 2012

Nachweis von Salmonellen im Caecuminhalt sowie in Leber-proben von Broilern (contact birds) bei unterschiedlicher MF-Struktur und experimenteller Infektion von zwei Tieren/Gruppe

Caecuminhalt

a

Leberproben

7269 70

72

17

26

7

26

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Pellet, fine Pellet, coarse Pellet, wholewheat

Extrudate

nu

mb

er o

f sa

mp

les

number of samples positive samples

a

a

b

a

7269 70

72

1922

8

25

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Pellet, fine Pellet, coarse Pellet, wholewheat

Extrudate

nu

mb

er o

f sa

mp

les

a

b

aa

Qualitativer Nachweis von Salmonella spp.

a,b: p < 0.05

Ratert et al. 2013

ww

w.aviagen.com

Die Magenchymusacidierung (Magenbarriere) bei Absetzferkeln:Bedeutung fr E. coli (definierter Stamm, Durchfallerreger)?

25.02.2015 13

von und zur Mhlen 2015

Ansatz 1Inkubationsversuch

Ansatz 2Infektionsversuch

Spezifizierte E. coli-Keime werden in vitro dem Magenchymus unterschiedlich geftterter Spendertiere ausgesetzt

Spezifizierte E. coli-Keime werden mit dem Futter verabreicht; 1,5 h danach

Ttung zur Chymusgewinnung

berlebensrate nach unterschiedlicher Expositionsdauer (3 Min. 240 Min.)

Keimzahlen dieses applizierten E. coli-Keimes an verschiedenen Lokalisationen

?Elimination im Magen