Wirkung von DL-Methionin auf den Stoffwechsel von Vitamin A beim Broiler

Zielsetzung der Arbeit war die Untersuchung des Einflusses von Methioningehalten im Futter auf den Vitamin A-Stoffwechsel beim Broiler. Hierzu wurde die Hypothese überprüft, dass die Methioninkonzentration in der Ration den Vitamin A-Stoffwechsel beeinflusst und dadurch die Gehalte von Retinol in definierten Geweben von Broilern verändert.
126 männlichen Broiler der Zuchtlinie Cobb500 wurden auf 9 Gruppen aufgeteilt. In einem zweifaktoriellen Versuchsdesign erhielten die Versuchsgruppen Rationen mit Konzentrationen an Methionin+Cystein von 85 % (Met85), 100 % (Met100) und 120 % (Met120) in Relation zu den Empfehlungen der NRC (1994) sowie Vitamin A-Zulagen in Höhe von 3000, 5000 und 10000 IE Vitamin A/kg Futter. Die Leistungsdaten der Tiere wurden erfasst. Nach einer Versuchsdauer von 35 Tagen wurden die Broiler zur Gewebeprobenahme geschlachtet. Mittels HPLC-Analyse und Fluoreszenz-Detektor wurden die Retinolgehalte in Plasma, Leber, Niere, Brustmuskel und Bauchfett sowie physiologische Parameter des Methioninstoffwechsels in Plasma und Leber untersucht. Ergänzend wurden relative mRNA-Konzentrationen der an Vitamin A- und Methioninstoffwechsel beteiligten Enzyme im Lebergewebe mit Hilfe der quantitativen PCR bestimmt.
Die Broiler der Gruppe Met120 hatten signifikant höhere Lebendmassen, Lebendmassezunahmen und Futteraufnahmen als die Tiere der Gruppen Met85 und Met100. Ebenso waren die Schlachtmassen, Brustmuskel- und Schenkelgewichte der Gruppe Met120 im Vergleich zu den Gruppen Met85 und Met100 signifikant erhöht. Eine Auswirkung der Vitamin A-Zulagen auf die Leistung der Tiere bestand nicht. Die Methioninkonzentration hatte im Plasma und der Niere einen signifikanten Einfluss auf den Retinolgehalt. Der Retinolgehalt im Plasma war in den Gruppe Met85 im Vergleich zu den Gruppen Met100 und Met120 erhöht. Die Tiere der Gruppe Met120/VitA10000 wiesen in der Niere signifikant niedrigere Retinolgehalte auf als die Tiere der Gruppen Met85/VitA10000 und Met100/VitA10000. In den übrigen Geweben war kein Einfluss der Methioninkonzentration auf die Retinolgehalte nachweißbar. In allen analysierten Geweben war ein Dosis-abhängiger Effekt der Vitamin A-Zulage auf die Retinolgehalte zu erkennen. Von den am Vitamin A-Stoffwechsel beteiligten Enzymen ADH1, ALDH, CYP26B1, GUSB, LART, RARα, RARβ, RBP4, RDH10, TTR und UGT1A1 waren die Genexpressionen von UGT1A1 und GUSB in der Leber durch die Methioninkonzentration bei der Gruppe Met85 im Vergleich zu den Gruppen Met100 und Met120 signifikant erhöht. Durch die Vitamin A-Zulagen wurden lediglich die hepatischen Genexpression von CYP26B1 bei der Gruppe VitA10000 signifikant im Vergleich zu der Gruppe VitA3000 erhöht.
Insgesamt zeigt die Arbeit, dass die Methioninkonzentration im Futter einen moderaten Einfluss auf die Vitamin A-Gehalte in Plasma und Niere hat. Die gemessenen Retinolgehalte lagen im physiologischen Bereich. Die Veränderungen der Expressionen ausgewählter Gene des Vitamin A-Stoffwechsels konnten die Veränderungen in den Retinolgehalten nicht oder nur begrenzt erklären, sodass die biochemischen Ursachen für die Effekte des Methionins nicht geklärt werden konnten. Aim of the study was the verification of the influence of altering methionine content in broiler feed on broilers vitamin A metabolism. To verify the effects of variations in methionine content in broiler feed, on verifiable changes of retinol contend, in defined carcass tissues, a feeding trial was conducted.
126 male Cobb-500 broilers were allotted to nine groups. The experimental groups had concentrations of methionine+cysteine of 85 % (Met85), 100 % (Met100) and 120 % (Met120) in relation to NRC recommendations (1994) and vitamin A supplementation at 3000, 5000 and 10000 IU vitamin A/kg feed in a two-factorial experimental design. Performance data were recorded. After 35 day-fattening period the broilers were slaughtered for tissue sampling. Analyses of retinol contend in blood plasma, liver, kidney, breast muscle, belly fat, as well as physiological parameters of methionine metabolism in blood plasma and liver, were performed by HPLC-analysis and fluorescence detector. In addition, quantitative PCR was used to measure relative mRNA-concentrations of enzymes, involved in methionine and vitamin A metabolism in liver and blood plasma.
Broiler of the Met120 group showed significantly higher live weight, daily gain, and feed intake than individuals of Group Met85 and Met100. Similarly, carcass weight, breast muscle and leg weight of Met120 broilers were significantly higher than in the remaining groups. There was no evidence for an influence of vitamin A supplementations on the animals fattening performance. Methionine concentration in blood plasma and kidney tissue had significant influence on retinol content. Retinol content was increased in blood plasma of Met85 group in comparison to Met100 and Met120 groups. Individuals of Met120/VitA10000 showed significantly lower retinol contend in kidney tissue. No influence of methionine concentration on the remaining tissues was observed. All analysed tissues showed a dose dependent effect of vitamin A supplementation on retinol metabolism. Gene expressions of the enzymes involved in vitamin A metabolism (ADH1, ALDH, CYP26B1, GUSB, LART, RARα, RARβ, RBP4, RDH10, TTR UGT1A1) were increased significantly in case of UGT1A1 and GUSB in liver tissue. Vitamin A supplementation only had a significant effect on an increased gene expression of CYP26B1 in comparison of VitA10000 group with VitA3000 group.
In general, the results of the study show a moderate effect of Methionine concentration in broiler feed on vitamin A content in blood plasma and liver. Recorded retinol contents were in a physiologically normal range. Expression changes in chosen genes, involved in the vitamin A metabolism could not explain the variations in retinol contents. Biochemical causes of methionine effects couldn’t be explained in the present study.