Vergleich der Bioeffizienz von DL-Methionin und L-Methionin anhand Leistungsparameter, Darmentwicklung und antioxidativem Status beim Ferkel

Methionin ist eine der erstlimitierenden Aminosäuren in der Schweinemast und wird daher im Rahmen der Proteinabsenkung Futterrationen in Form von DL-Methionin zugesetzt. Die Umwandlung des D-Methionins in dessen proteinogenes L-Enantiomer erfolgt mit speziesspefizischer Effizienz. Diese ist für das Schwein nicht klar erforscht. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Unterschiede in der Bioeffizienz von DL- und L- Methionin anhand der Leistungsparameter und zusätzlich anhand der Darmentwicklung und biochemischen Kriterien zu überprüfen.
Um diese Fragestellung zu klären, wurde ein dreiwöchiger Dosiswirkungsversuch mit 99 männlichen kastrierten Absetzferkeln (Danzucht x Pietrain) mit einem Gewicht von ca. 10 kg durchgeführt. Es wurde eine proteinarme Basisdiät mit einem verminderten Gehalt an nativem Methionin verwendet. DL- bzw. L-Methionin wurden entsprechend zugesetzt um Konzentrationen von 0,16%, 0,20% und 0,24% DL- bzw. L-Methionin in den Versuchsdiäten zu erreichen.
Aus den sechs Versuchsgruppen wurden die Leistungsparameter Lebendmasse, täglicher Futterverbrauch, Zunahmen sowie die Futterverwertung erhoben. Außerdem wurde die Darmentwicklung via Messung der Darmzottenlänge und Kryptentiefe in Duodenum und Jejunum beurteilt. Biochemische Untersuchungen hinsichtlich des antioxidativen Status der Versuchstiere umfassten die Messung von Glutathion, das Glutathion-Glutathiondisulfid-Verhältnis, die Glutathionperoxidase, Thiobarbitursäurereaktive-Substanzen (TBARS), die antioxidative Kapazität (TEAC), Vitamin E sowie Genexpressionsanalysen antioxidativer Regelkreise in Darm und Leber. Zusätzlich wurden die Methioningehalte in Plasma und Leber bestimmt. Die Leistungsdaten und die Ergebnisse aus den Laboranalysen wurden mittels zweifak-torieller ANOVA ausgewertet. Der Vergleich der Bioeffizienz von DL-Methionin und L-Methionin gelang mit Hilfe einer Regressionsanalyse der Leistungsdaten.
Mit Steigerung der Methioninkonzentration in den Diäten verbesserten sich die Leistungsdaten der Tiere signifikant. Allerdings bestanden zwischen DL-Methionin und L-Methionin hinsichtlich Lebendmasse, Futteraufnahme, Zunahme und Futterverwertung keine Unterschiede. Auch die mittels Regressionsanalyse erhobene Bioeffizienz unterschied sich zwischen DL-Methionin (100%) und L-Methionin weder hinsichtlich der Futterverwertung (L-Methionin 102,7%) noch bei den täglichen Zunahmen (L-Methionin 99,96%).
Des Weiteren konnte bei der Beurteilung der Darmentwicklung ein Effekt der Methioninkonzentration auf die Darmzottenlänge im Jejunum beobachtet werden. In der Gruppe mit 0,24% Methionin waren die Zotten, verglichen mit den Gruppen mit 0,16% und 0,20% Methionin, am längsten. Dieser Effekt war von der Methioninquelle unabhängig.
Insgesamt konnten nur sehr schwache Effekte der Methioninkonzentration auf das antioxidative System festgestellt werden. Lediglich der Glutathiongehalt im Jejunum war in den Gruppen mit höchster Methioninzulage (0,24% DL-, bzw. L-Methionin) im Vergleich zu den anderen Gruppen (0,16% und 0,20% DL-, bzw. L-Methionin) höher. Ein Effekt der Methioninquelle auf den antioxidativen Status in Leber und Darm konnte ausgeschlossen werden.

Als Schlussfolgerung der Arbeit lässt sich feststellen, dass die unterschiedlichen Methioninkonzentrationen das Wachstum der Ferkel beeinflusst haben. Als Hauptergebnis konnte gezeigt werden, dass zwischen DL- und L-Methionin weder im Hinblick auf die Leistungsdaten noch im Hinblick auf die Darmentwicklung oder die biochemischen Daten (Genexpressionsanalysen, Antioxidantien, Lipidperoxidations-produkte) Unterschiede bestanden. Methionine is one of the first-limiting amino acids in swine nutrition. For the purpose of protein reduction, it is added to animal feedstuff as DL-methionine. The conversion of D-methionine into its proteinogenic L-enantiomere follows a species-specific efficacy, which is not conclusively known in pigs. The purpose of this study was to investigate the differences between the bioefficacy of DL-methionine and L-methionine on the basis of growth parameters, intestinal development and biochemical criteria.
A three-week lasting dose-response feeding trial was performed with 99 male castrated starter pigs (Danzucht x Pietrain) with a weight of approximately 10 kg. A basal diet low in protein and with reduced levels of native methionine was used. DL- and L-methionine were added to the diet to reach concentrations of 0.16%, 0.20% and 0.24% DL-methionine and L-methionine, respectively. The performance parameters weight, daily feed intake, weight gains and feed:gain ratio of the six trial groups were assessed. Additionally, intestinal development was examined via measurement of villi length and crypt depths of duodenum and jejunum. Biochemical analyses regarding the antioxidant status included measurement of glutathione levels and glutathione disulfide as well as their ratio, glutathioneperoxidase, thiobarbituric acid reactive substances, antioxidant capacity (TEAC), vitamin E as well as the analysis of gene expressions of antioxidant pathways in intestine and liver. Methionine levels in plasma and liver were also measured.
Performance data and results of the laboratory analyses were statistically examined by a two-way ANOVA. The comparison of the bioefficacy of DL-methionine and L-methionine was conducted via regression analyses of performance data.
With increased methionine concentrations in the diets, performance data of the animals improved significantly. However, there were no differences between DL-methionine and L-methionine regarding weight, feed intake, weight gain and feed:gain ratio. Also, the bioefficacy, which was estimated via regression analysis, did not differ between DL-methionine (100%) and L-methionine regarding feed:gain ratio (102.7%) as well as daily weight gain (L-methionine 99.96%).
In addition, methionine concentration had an effect on the intestinal development regarding intestinal villi length of jejunum. In groups with 0.24% methionine intestinal villi were the longest compared to groups with 0.16% and 0.20% methionine. This result was independent of the methionine source.
Overall, methionine concentration had only minor effects on the antioxidant status. Only glutathione levels in jejunum were highest in the groups with the highest methionine supplementation (0.24% DL- and L-methionine, respectively) compared to the other groups (0.16% and 0.20% DL-, L-methionine, respectively). Effects of the methionine source on antioxidant status in liver and intestine were not present.

In conclusion, different methionine concentrations in the diets influenced the growth of the pigs. As the main result of the study, we were able to show that there were no differences between DL-methionine and L-methionine regarding performance parameters, intestinal development and biochemical data (gene expression analysis, antioxidants, lipid peroxidation products).