European Journal of Nutrition (v.29, #3)

Hermann Zucker zum Gedenken by Helmut Erbersdobler (151-153).

Das bisher weder in der EG noch in den USA zugelassene Präparat bST zur Milchleistungssteigerung ist nach wissenschaftlichen Erkenntnissen für den Verbraucher als harmlos einzustufen. Dennoch wird aktuell ein generelles Verbot dieses Leistungsförderers diskutiert, woraus sich der Bedarf nach wirkungsvollen Kontrollmaßnahmen ergibt. Aus hormonanalytischer Sicht besteht zur Zeit kein forensisches Nachweisverfahren. Die Bestimmung von bST und IGF-I in Blut erlaubt bei der Erfassung beider Parameter ein gewisses Monitoring. Bei tierindividueller 2maliger Blutentnahme in 7tägigem Intervall konnte unter den günstigen Bedingungen des Experiments (1. Probennahme bereits an Tagen 4 bzw. 6 nach Injektion eines bST-Depot-Präparates) eine Trefferquote von 96% ermittelt werden; unter Praxisbedingungen muß dagegen trotz des hohen analytischen Aufwandes mit einer Fehleinschätzung um 20% gerechnet werden. Der Nachweis einer Behandlung in der Milch sowie in Milchprodukten ist nicht gegeben. Dadurch werden Importkontrollen unmöglich gemacht.bST, a milk production-enhancing compound not yet registered in the EG and the USA, has been evaluated as safe for the consumer. Nevertheless, actual discussions include a possible ban of applications; therefore, effective measures of control are demanded. The evaluation of bST plus IGF-I in blood only allows a monitoring of bST treatment. Under the condition of two blood samplings from each cow with a 7-day interval and the favorable experimental design (1. sampling rigorous on days 4 or 6 after injection of a bST depot preparation), an efficiency of 96% correct evaluations could be obtained; under field conditions, despite analytical efforts, about 20% false estimations must be taken into account. There is no means of monitoring milk and other products of cows treated with bST, hence analytical measures for the control of imports seems to be useless.
Keywords: Milch; Somatotropin; Kontrollverfahren; milk; somatotropin; control measures

The influence of short chain fatty acids (SCFA) on Mg, Na, and water absorption was studied in the rat distal colon and caecum using an in vivo luminal perfusion technique. The effect of SCFA on K absorption by the distal colon and the effect of K on Mg absorption by the distal colon and caecum were also investigated.Butyrate (60 mmol/l) or a mixture of SCFA (60 mmol/l acetate, 20 mmol/l propionate, 10 mmol/l butyrate) stimulated Mg and K absorption by the distal colon, while Na and water absorption was not affected. The effect on Mg absorption was pH-dependent. In the caecum, butyrate enhanced Na and water absorption, but not Mg absorption. Acetate (60 mmol/l) did not influence electrolyte absorption by either intestinal segment. K (30 mmol/l) inhibited Mg absorption by the distal colon, but not by the caecum.It is concluded from these findings that SCFA deriving from fermentation of carbohydrates in the large intestine stimulate Mg, K, and Na absorption by delivering protons to Mg++/H+, K+/H+ and Na+/H+ exchangers located in the apical membrane of the epithelium. K seems to inhibit Mg absorption in the colon by affecting a mechanism which does not respond to SCFA.Im distalen Kolon und Zäkum der Ratte wurde der Einfluß von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) auf die Mg-, Na- und Wasserabsorption mittels luminaler Perfusion der Darmsegmente in vivo untersucht. Der Effekt kurzkettiger Fettsäuren auf die K-Absorption im distalen Kolon sowie von K auf die Mg-Absorption im distalen Kolon und Zäkum wurde ebenfalls geprüft.Butyrat (60 mmol/l) sowie eine Mischung von SCFA (60 mmol/l Azetat, 20 mmol/l Propionat, 10 mmol/l Butyrat) stimulierten die Mg- und K-Absorption im distalen Kolon, während die Na- und Wasserabsorption unbeeinflußt blieben. Der Effekt auf die Mg-Absorption war pH-abhängig. Im Zäkum steigerte Butyrat die Na- und Wasserabsorption, nicht jedoch die Mg-Absorption. Azetat (60 mmol/l) beeinflußte die Elektrolytabsorption in beiden Darmsegmenten nicht. K (30 mmol/l) hemmte die Mg-Absorption im distalen Kolon, nicht jedoch im Zäkum.Aus diesen Befunden wird geschlossen, daß die bei der Fermentation von Kohlenhydraten im Dickdarm anfallenden kurzkettigen Fettsäuren die Mg-, K- und Na-Absorption durch Bereitstellung von Protonen für die in der apikalen Membran des Epithels lokalisierten Mg++/H+-, K+/H+- und Na+/H+-Austauscher stimulieren. K scheint im Kolon die Absorption von Mg durch Beeinträchtigung eines Mechanismus zu hemmen, der nicht auf kurzkettige Fettsäuren anspricht.
Keywords: Mg absorption; Na absorption; K absorption; short chain fatty acids; colon; caecum; Mg-Absorption; Na-Absorption; K-Absorption; kurzkettige Fettsäuren; Kolon; Zäkum

The influence of nutritional factors on biopterin excretion in laboratory animals by Dr. M. Koller; M. Goldberg; G. Schramm; M. Merkenschlager (169-177).
Nutritional influences on urinary total biopterin levels in rats and pigs were investigated. During the first nights in metabolic cages with food deprivation a significant increase in biopterin values was found in rats. This could be diminished either by feeding, adaptation to food deprivation or by oral glucose application. With food deprivation under normal housing conditions, this increase could not be found. Rats that were fed a cellulose preparation without metabolizable energy had no increase in biopterin excretion. The circadian rhythm of biopterin excretion was influenced by food deprivation as well as by cellulose. Alterations in water intake and urinary output had no effect on biopterin levels related to creatinine. Remarkable changes in biopterin excretion are more likely due to hormonal functions and regulations related to stress than to nutritional factors. More investigations into these problems are being performed.Ernährungsbedingte Einflüsse auf die Gesamtbiopterinwerte im Urin von Ratte und Schwein wurden untersucht. Während der ersten Nächte in Stoffwechselkäfigen bei gleichzeitigem Futterentzug zeigte sich ein signifikanter Anstieg der Biopterinausscheidung im Urin der Ratte. Dieser konnte entweder durch Fütterung, vorhergehende Gewöhnung an den Futterentzug oder durch orale Glukosegaben gesenkt werden. Bei Futterentzug unter normalen Haltungsbedingungen konnte dieser Anstieg nicht gefunden werden. Der tageszeitliche Rhythmus der Biopterinausscheidung wurde sowohl vom Futterentzug als auch von der Cellulosefütterung beeinflußt. Veränderte Wasseraufnahme und -ausscheidung hatten keine Auswirkung auf die Biopterinausscheidung bezogen auf die Kreatininwerte. Die auffallenden Veränderungen sind eher mit streßbedingten hormonellen Funktionen und Regulationen als mit ernährungsbedingten Faktoren in Zusammenhang zu bringen. Weitere Untersuchungen zu diesen Problemen sind in Bearbeitung.
Keywords: Biopterin; Ratte; Glukose; Cellulose; Fasten; biopterin; rats; glucose; cellulose; fasting

In zwei Versuchen mit beinschwachen Truthähnen der Mastlinie „BIG 6“ wurde der Einfluß verschiedener Vitamin-D-Metaboliten nach oraler bzw. intravenöser Verabreichung untersucht. Zwischen kranken und gesunden Tieren wurden bei den Vitamin-D-abhängigen Parametern keine Unterschiede festgestellt. Zusätzliche orale Gaben mittels Schlundsonde von 1,25(OH)2D3 in einer Dosierung von 2, 5 bzw. 10 μg pro Tier und Tag sowie von 400 μg 25(OH)D3 pro Tier und Tag hatten keinen Einfluß auf die Erkrankung. Bei i.v. Applikation von 2 bzw. 5 μg 1,25(OH)2D3 pro Tier und Tag traten keinerlei Anzeichen einer Besserung des Gesundheitszustandes, aber auch keine Hinweise auf eine Hypervitaminose (Erhöhung des Serumcalciumspiegels bzw. Anstieg der Aktivität des Calcium bindenden Proteins) auf. Die untersuchte Form der Beinschwächeerkrankung bei Mastputen ist offensichtlich nicht mit einer Störung des Vitamin-D-Stoffwechsels verbunden.In two experiments the influence of vitamin D metabolites on leg weakness in turkeys belonging to the Big 6 line was studied. The metabolites were given orally or intravenously in different dosages.There are no differences in vitamin-D-dependent parameters between healthy turkeys and turkeys with leg weakness. Additional oral application of 1,25 (OH)2D3 in dosages of 2, 5 or 10 μg per animal day and of 400 μg 25 (OH)D3 per animal day had no influence on leg weakness. Even after intravenous application of 2 or 5 μg 1,25(OH)2D3 per animal day there were no changes concerning the degree of leg weakness nor were any signs of hypervitaminosis D observed (increase of serum calcium level or increase of the activity of duodenal calcium binding protein). Our results indicate that this form of leg weakness in turkeys is not connected to a disturbance of vitamin D metabolism.
Keywords: Vitamin-D-Metaboliten; Beinschwäche-Syndrom; Truthühner; Vitamin-D-Hypervitaminose; vitamin D-metabolites; leg weakness; turkeys; vitamin D hypervitaminosis

β-carotene has been considered to have a positive effect on fertility. Therefore the effect of a parenteral administration (intravenous or intramuscular) of β-carotene on plasma levels, its distribution among the lipoprotein fractions and its secretion in the milk was investigated in cows. A single parenteral administration of β-carotene resulted in a marked increase in total β-carotene in the blood. Low density lipoprotein (LDL)-bound β-carotene increased rapidly in the initial phase and then remained rather constant. The proportion bound to the high density fraction (HDL), however, increased continuously, reaching maximum levels parallel to the total plasma concentration. β-carotene administration had no effect on vitamin A levels in plasma, but caused an increase of β-carotene and vitamin A in milk. The results show that the parenteral administration of β-carotene is not only an effective way to increase its blood plasma level but also results in a binding of β-carotene to its physiological carrier — the lipoproteins. β-carotene is therefore supplied to peripheral target tissue by the same carriers as those when β-carotene is administered orally. The availability of β-carotene for peripheral tissues is further supported by the increase in β-carotene in milk, as well as by the increase in vitamin A in milk which points to a local conversion of β-carotene into vitamin A in the mammary gland.β-Carotin besitzt beim Rind sehr wahrscheinlich eine Bedeutung im Fruchtbarkeitsgeschehen. Es wurde deshalb an Kühen die Auswirkung einer parenteralen (intramuskulär und intravenös) Verabreichung von β-Carotin auf den β-Carotin-Blutspiegel und die Verteilung auf die Serumlipoproteinfraktionen sowie die Ausscheidung mit der Milch untersucht. Die parenterale Verabreichung von β-Carotin führte zu einem deutlichen Anstieg des β-Carotin-Blutspiegels. Zunächst kam es zu einem raschen Anstieg von β-Carotin in der „Very-low“- und der „Low-density“-Lipoproteinfraktion, deren Gehalt dann im weiteren Verlauf weitgehend konstant blieb. Der an die „High-density“-Lipoproteinfraktion gebundene Anteil stieg parallel zur Plasmakonzentration langsam kontinuierlich an. Die Verabreichung von β-Carotin hatte keinen Einfluß auf die Vitamin-A-Plasmawerte, führte aber zu einem Anstieg von β-Carotin und Vitamin A in der Milch. Es konnte damit gezeigt werden, daß die parenterale Gabe von β-Carotin nicht nur zu einem deutlich anhaltenden Anstieg des β-Carotin-Blutspiegels führte, sondern daß das injizierte β-Carotin auch von den physiologischen Trägerproteinen im Blut — den Lipoproteinen — transportiert wird und so in gleicher Weise für die peripheren Gewebe zur Verfügung steht wie über den Darmtrakt zugeführtes β-Carotin. Für die Verfügbarkeit von β-Carotin für die peripheren Gewebe spricht auch der Anstieg von β-Carotin und Vitamin A in der Milch. Der Anstieg von Vitamin A weist auf eine lokale Umwandlung von β-Carotin in Vitamin A in der Milchdrüse hin.
Keywords: β-Carotin; Vitamin A; Lipoproteine; Milch; Rind; β-carotene; vitamin A; lipoproteins; milk; bovine

Studies on the ascorbic acid metabolism of callitrichid monkeys by14C isotope excretion technique by Dr. C. I. Flurer; G. Geyer; D. Berg; W. A. Rambeck (192-196).
Recently it has been found that the two monkey species Callithrix jacchus and Saguinus fuscicollis, both belonging to the same New World monkey family Callitrichidae and held in the same colony under identical conditions, had extremely different serum ascorbate levels. To examine the ascorbic acid metabolism the14C-excretion of orally given 1-14C-ascorbic acid was studied under conditions of marginal and abundant vitamin C supply and under intentional stress. There were large differences in the mode of14C excretion between low and high ascorbate supply. The differences were smaller between stress/no stress conditions intraindividually than between the two species, but they were in the same manner. In comparable trials S. fuscicollis reacted such that a higher status of stress can be supposed in this species.Bei den beiden Affenarten Callithrix jacchus und Saguinus fuscicollis, die der gleichen Neuweltaffenfamilie der Krallenaffen angehören, wurden extrem unterschiedliche Serumascorbatspiegel gefunden, obwohl die Tiere unter identischen Bedingungen in derselben Kolonie gehalten wurden. Die14C-Ausscheidung von oral verabreichter 1-14C-AA wurde unter marginaler wie auch reichlicher Vitamin-C-Versorgung sowie unter Streßbedingungen untersucht. Zwischen niedriger und hoher Vitamin-C-Versorgung traten große Unterschiede im14C-Ausscheidungsmodus auf. Der Speziesunterschied war dabei geringer als der Unterschied zwischen individuellen Streß-/Nichtstreß-Bedingungen, aber in beiden Fällen war er gleichartig. In vergleichbaren Versuchen reagierte S. fuscicollis derart, daß ein höherer Streßzustand bei dieser Spezies angenommen werden kann.
Keywords: Ascorbic acid metabolism; Callitrichidae; stress; 14CO2-excretion; Ascorbinsäurestoffwechsel; Krallenaffen; Streß; 14CO2-Ausscheidung

Mit Hilfe eines neuentwickelten Radiotelemetriesystems wurde die Körperkerntemperatur (KT) von 2 erwachsenen, männlichen Weißbüscheläffchen (Callithrix jacchus) untersucht.Die KT-Kurve beider Versuchsaffen zeigte eine ausgeprägte zirkadianc Rhythmik mit einer Schwankungsbreite von bis zu 3,5 °C. Bei 28 °C Umgebungstemperatur (UT) variierte die KT der Tiere tagsüber in Abhängigkeit zu ihrer spontanen Bewegungsaktivität individuell etwas unterschiedlich zwischen 37,5 und 39,3 °C; in der Nacht fiel die KT der auffallend tief schlafenden Affen auf durchschnittlich 35,8 °C ab.Eine Erhöhung der UT auf 30 °C bewirkte bei Tag und Nacht gleichermaßen einen Anstieg der KT um 0,6 °C. Bei einer Absenkung der UT auf 24 °C fiel dagegen die KT nur bei Nacht ab, und zwar bei Ad-libitum-Fütterung um 0,2 °C und bei Hunger um 1,0 °C.Die Messung der KT mittels rektal eingeführtem Thermometer führte im Vergleich zur Radiotelemetrie zu durchschnittlich um 0,4 °C höheren Werten.A newly developed telemetry system was used to study deep body temperature (BT) of two adult male common marmosets (Callithrix jacchus).The BT-curves of both monkeys showed a similar clear circadian rhythm with a range up to 3.5 °C. At environmental temperature of 28 °C (ET) the BT of the monkeys varied in the daytime dependent on their spontaneous activity, with little individual differences between 37.5 °C and 39.3 °C; at night the BT of the remarkaby deeply-sleeping animals decreased to an average at 35.8 °C.Elevating ET up to 30 °C effected an increase of BT by 0.6 °C, both during day and night. On the contrary, reducing ET to 24 °C the BT increased only at night, by 0.2 °C at ad libitum food intake and 1.0 °C at fasting.Measurements of BT by inserted rectal thermometer caused, compared with telemetry, an average at 0.4 °C higher values.
Keywords: Radiotelemetrie; Körpertemperatur; zirkadianer Rhythmus; Krallenaffen; Versuchstiere; radiotelemetry; body temperature; circadian rhythm; marmosets; laboratory animals

An 8 Dalmatiner-Hunden werden exogene Einflüsse (Puringehalte der Diät, Xylit-Infusion) auf die Harnsäurekonzentration im Blutplasma sowie Beziehungen zwischen Purinaufnahme und -ausscheidung untersucht. Steigende Purinaufnahme bewirkte einen linearen Anstieg der renalen Exkretion von Harnsäure (r=0,952) und weniger steil von Allantoin (r=0,901). An je 2 Tieren mit niedriger und hoher Purinaufnahme werden mittels Dauerinfusion von (2-14C)-Harnsäure die metabolischen Flüsse im Steady state gemessen. Die extrarenale Exkretionsrate von Harnsäure + Allantoin bei purinarmer und purinreicher Ernährung betrug 2,9 % bzw. 8,5 % der Eintrittsrate. Die Ergebnisse werden vergleichend mit Daten vom Menschen diskutiert und bemerkenswert gute Übereinstimmungen festgestellt.In eight Dalmatian dogs exogenous effects (dietary purine, xylit infusion) on plasma uric acid were examined and relationships between purine intake and excretion were established. Increasing purine intake resulted in a linear increase in renal excretion of urate (r=0.952) and a less steep increase of allantoin (r=0.901). In pairs of two animals with low and high purine intakes the metabolic fluxes in steady state were measured by continuous infusion of (2-14C) urate. The extrarenal excretion rates of urate + allantoin during high-purine and low purine feeding averaged 2.9 % and 8.5 % of entry rates. The results are discussed in comparison with human data and a remarkably good agreement is observed.
Keywords: purinreiche Ernährung; Purinkataboliten; Exkretionsraten; Dalmatiner; high-purine feeding; purine catabolites; excretion rates; Dalmatian dog