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Untersuchungen zum Einfluß von Inulin und thermisch behandelten Ackerbohnen auf immunologische Parameter bei Sauen, Saug- und Absetzferkeln (2010)

Art

Hochschulschrift

Autor

Paßlack, Nadine (WE 4)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2010 — XII, 130 Seiten

ISBN: 978-3-86664-810-4

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/8583

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Abstract / Zusammenfassung

Das Immunsystem ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Ferkeln. Die Zusammensetzung des Futters sowie die Behandlung einzelner Futterkomponenten können Immunmechanismen beeinflussen. Ziel dieser Arbeit war es daher, den möglichen immunmodulatorischen Einfluss von Inulin sowie getoasteten und extrudierten Ackerbohnen (Vicia faba L.) zu überprüfen. Hierfür wurden Untersuchungen an Sauen sowie Saug-und Absetzferkeln im Rahmen von zwei separaten Versuchsdurchgängen durchgeführt. Insgesamt 21 trächtige Sauen wurden gleichmäßig auf zwei Versuchsgruppen aufgeteilt. Die Sauen erhielten ein Trächtigkeits¬beziehungsweise Laktationsfutter ohne (Kontrollgruppe) oder mit (Inulingruppe) 3% Inulin. Am 1., 5. (±1) und 14. (±1) Tag post partum (p.p.) wurden Milchproben für eine Leukozytenphänotypisierung sowie zur Bestimmung der Immunglobulingehalte von den Sauen gewonnen, am fünften Tag p.p. erfolgte zudem eine Blutentnahme zur Bestimmung der Immunglobulingehalte im Serum der Tiere. Die Ferkel der Sauen wurden entsprechend der Fütterung der Muttertiere ebenfalls in eine Kontroll-und eine Inulingruppe eingeteilt. Die Saugferkel erhielten ab dem 14. Lebenstag ein Saugferkelbeifutter ohne beziehungsweise mit 3% Inulin. Insgesamt 16 Saugferkel wurden am zehnten Lebenstag euthanasiert, um Blut-und Darmproben für eine Leukozytenphänotypisierung und -proliferation sowie für eine Immunglobulinbestimmung im Serum zu gewinnen. Die verbliebenen Saugferkel der Kontroll-und Inulingruppe wurden mit 42 Tagen abgesetzt und, entsprechend ihrer bisherigen Fütterung ohne beziehungsweise mit Inulin, auf zwei Kontroll-sowie auf zwei Inulingruppen aufgeteilt. Jeweils eine Kontroll-und eine Inulingruppe der Ferkel erhielt ein Aufzuchtfutter mit getoasteten Ackerbohnen, die anderen beiden Gruppen erhielten das Aufzuchtfutter mit extrudierten Ackerbohnen. Das Futter der Inulingruppen enthielt zusätzlich jeweils 3% Inulin. Somit ergab sich für die Absetzferkel folgende Gruppenaufteilung: Kontrollgruppe mit getoasteten Ackerbohnen, Kontrollgruppe mit extrudierten Ackerbohnen, Inulingruppe mit getoasteten Ackerbohnen, Inulingruppe mit extrudierten Ackerbohnen. Am 59. (±1) Lebenstag wurden pro Gruppe insgesamt acht Absetzferkel euthanasiert, um Blut-und Darmproben für eine Leukozytenphänotypisierung und -proliferation sowie für eine Immunglobulinbestimmung im Serum zu gewinnen. Die Immunzellsubpopulationen aus der Milch, dem Blut und aus der Lamina epithelialis des Darms wurden mit primären und sekundären Antikörpern gefärbt und durchflusszytometrisch bestimmt. Zur Beurteilung der Proliferationsleistung wurden die Lymphozyten aus dem Blut und aus dem Darm mit den Mitogenen Pokeweed Mitogen (PWM), Phythämagglutinin M (PHA-M) und Concanavalin A (Con A) stimuliert. Der Immunglobulingehalt der Klassen G, A und M in der Milch sowie im Serum wurde mit Hilfe eines Enzyme Linked Immunosorbent Assays (ELISA) ermittelt. Zusätzlich zu den Bestimmungen der Immunparameter erfolgte eine Erfassung von Leistungsdaten (Anzahl der lebend und tot geborenen sowie abgesetzten Ferkel, Futteraufnahme, Futteraufwand, Lebendmassenzunahme). Der altersassoziierte Vergleich zwischen den Saug-und Absetzferkeln ergab sowohl im Rahmen der Phänotypisierung der Lymphozyten aus dem Blut als auch aus dem Darm deutliche Unterschiede in den Gehalten der detektierten Leukozytenpopulationen (T-Zellen (CD2+CD5+), B-Zellen (CD21+), NK-Zellen (CD2+CD5-) und myeloide Zellen (SWC3+)) sowie der entsprechenden Subpopulationen (T-Helfer-Zellen (CD4+CD8α-), zytotoxische T-Zellen (CD4-CD8α+), γδ-T-Zellen Zellen (TCR1+) und Makrophagen/Monozyten (CD14+)).
Hinsichtlich der Immunglobulingehalte im Serum wiesen die Sauen und Saugferkel höhere absolute Gehalte als die Absetzferkel auf, wohingegen das Verteilungsmuster von IgG, IgM und IgA zwischen den Sauen und Absetzferkeln ähnlich und von dem ermittelten Immunglobulinmuster im Serum der Saugferkel verschieden war. Die Untersuchung der immunologischen Zusammensetzung der Sauenmilch ergab deutliche zeitabhängige Veränderungen hinsichtlich der Gehalte der detektierten Leukozytenmarker, mit einer generellen Abnahme der Lymphozytenmarker vom ersten zum 14. Tag p.p. sowie einer Abnahme der Marker zum Nachweis myeloider Zellen vom ersten zum fünften und einem anschließenden Anstieg vom fünften zum 14. Laktationstag. Die Immunglobulingehalte nahmen im Verlauf der Laktationsperiode deutlich ab, zudem erfolgte eine Verschiebung des Verteilungsmusters. Während im Kolostrum IgG dominierte und IgA und IgM zu etwa gleichen Anteilen vorhanden waren, machten am fünften Tag post partum IgG den geringsten und IgM den höchsten Anteil der Immunglobuline in der Sauenmilch aus. Am 14. Laktationstag dominierte schließlich IgA, gefolgt von IgM und IgG. Hinsichtlich eines möglichen fütterungsassoziierten Einflusses auf immunologische Parameter zeigte sich in der Sauenmilch am ersten Tag p.p. ein signifikant höherer Anteil CD21+-Zellen sowie am 14. Tag p.p. eine höhere Anzahl CD4-CD8α+-, CD4+CD25--und CD5+MHCII+-Zellen in der Inulingruppe im Vergleich zu der Kontrollgruppe. Die Fütterung von Inulin sowie getoasteten beziehungsweise extrudierten Ackerbohnen hatte keinen Einfluss auf die ermittelten Leistungsdaten der Sauen und Ferkel. Ebenfalls konnten keine Unterschiede zwischen den Fütterungsgruppen im Rahmen der Phänotypisierung der peripheren mononukleären Blutzellen sowie der intraepithelialen Lymphozyten des Darms festgestellt werden. Der Proliferationstest der Lymphozyten aus dem Blut ergab bei den Saugferkeln einen höheren Anteil Con A-stimulierter Zellen in der Kontrollgruppe im Vergleich zu der Inulingruppe, wohingegen bei den Absetzferkeln keine Unterschiede zwischen den Gruppen feststellbar waren. Die Proliferation der intraepithelialen Lymphozyten aus dem Darm führte durch den Einsatz von PHA-M zu einem höheren Anteil stimulierter Zellen in der Fütterungsgruppe, die getoastete Ackerbohnen und Inulin bekam, im Vergleich zu der Kontroll-und Inulingruppe, die extrudierte Ackerbohnen erhielten. Für die Immunglobulingehalte im Serum der Sauen und Saugferkel konnten keine Unterschiede zwischen den Fütterungsgruppen festgestellt werden, wohingegen bei den Absetzferkeln die Tiere in der Inulingruppe, unabhängig davon, ob sie getoastete oder extrudierten Ackerbohnen erhielten, signifikant erhöhte IgM-Gehalte im Vergleich zu der Kontrollgruppe aufwiesen. Mit den Ergebnissen dieser Arbeit konnten Subpopulationen der Immunzellen im Blut, in der Lamina epithelialis des Darms und in der Milch von Schweinen weitgehend quantifiziert und somit, unter zusätzlicher Bestimmung der Immunglobulingehalte im Serum und in der Milch der Tiere, Aspekte der immunologischen Entwicklung von Saug-und Absetzferkeln beschrieben werden. Der Einsatz von Inulin sowie von getoasteten und extrudierten Ackerbohnen konnte nur in wenigen Fällen eine immunmodulatorische Wirkung aufzeigen. Dennoch sollte aufgrund der beobachteten Aktivierung des Immunsystems durch den Einsatz von Inulin im Futter der Sauen und Ferkel im Rahmen von Folgeuntersuchungen die physiologische Bedeutung der nachgewiesenen Ergebnisse näher ermittelt werden.