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  • 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

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