Einfluss von Mykotoxinen auf den Gehalt an Retinol und Retinylestern im Serum und in der Leber sowie auf ausgewählte Blutparameter beim präpubertären weiblichen Schwein

Abstract

Hintergrund: Die Mykotoxine Deoxynivalenol und Zearalenon verursachen bei Schweinen u.a. Wachstumsdepressionen, Reproduktionsstörungen und beeinträchtigen die Futteraufnahme. Die vorliegende Arbeit mit dem Titel „Einfluss von Mykotoxinen auf den Gehalt an Retinol und Retinylestern im Serum und in der Leber sowie auf ausgewählte Blutparameter beim präpubertären weiblichen Schwein“ beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Toxine Deoxynivalenol und Zearalenon auf den Stoffwechsel der genannten fettlöslichen Vitamine und soll dabei sowohl eine Abhängigkeit von der Konzentration unterstreichen, als auch Wirkungen eines Detoxifikationsmittels beleuchten. Material und Methoden: Die untersuchten Ferkel stammen aus dem Institut für Tierernährung der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, wo umfangreiche Studien zu Strategien der Detoxifikation der Mykotoxine Deoxynivalenol und Zearalenon beim Schwein durchgeführt wurden. Um die Konzentrationsabhängigkeit der Mykotoxine zu untersuchen, wurden von 50 Tieren im Serum der Gehalt an Retinol und Retinylestern mittels rpHPLC analysiert. Die Wirkung des Detoxifikationsmittels wurde ebenso an 40 Tieren in Serum und Leber untersucht. Zusätzlich wurde hier der Vitamin-E-Gehalt ebenfalls mittels rpHPLC bestimmt. Enzymatisch wurden im Serum aller 90 Tiere Cholesterin-, Triglycerid- und Gesamtproteingehalt ermittelt. Ergebnisse und Diskussion: Die in der vorliegenden Studie für die Kontrollgruppe ermittelten Gehalte an Retinol und Vitamin E ordnen sich in die in der Literatur beschriebenen Konzentrationsbereiche ein. Erstmalig wurden die Retinylester in der Leber präpubertärer weiblicher Schweine bestimmt. Es zeigte sich folgende Verteilung am Gesamtestergehalt (Kontrollgruppe): 23% Retinyloleat, 61% Retinylpalmitat und 16% Retinylstearat. Dieses Verteilungsmuster wurde weder durch die Aufnahme von Mykotoxinen, noch durch das Adsorbens beeinflusst, sowie auch der Gehalt an Retinol im Plasma oder an Retinylestern in den Leberspeichern unbeeinflusst blieb. Neben einem geringeren Proteingehalt im Serum, entstanden durch die verminderte Futteraufnahme in Kombination mit einer gestörten Proteinsynthese, wird der Vitamin-E-Gehalt in der vorliegenden Studie durch die Belastung mit beiden Mykotoxinen sowie durch das Detoxifikationsmittel negativ beeinflusst, was alleine durch eine veränderte Bioverfügbarkeit oder Absorptionsstörungen begründet sein könnte. Der RBP-Gehalt im Serum der mykotoxinbelasteten Schweine ist signifikant höher als bei den Kontrolltieren, möglicherweise aufgrund einer östrogeninduzierten gesteigerten Synthese von RBP u.a. in der Niere, wodurch es zu einem veränderten Verhältnis zwischen Vitamin und Transportprotein kommt. Insbesondere der Serumcholesteringehalt wird durch das Detoxifikationsmittel gesenkt. Als Ursache wird der direkte Einfluss auf den enterohepatischen Kreislauf und die biliäre Sekretion diskutiert. Die Mykotoxine Deoxynivalenol und Zearalenon haben keinen Einfluss auf den Cholesterin- und Triglyceridstoffwechsel.

Background: The mycotoxins deoxynivalenol and zearalenol are considered to be responsible for poor nutrient intake, growth depression and reproduction disturbances. The present study, titled “The effect of mycotoxins on the amount of retinol, retinyl esters and selective parameters in liver and serum of prepubertal female piglets“ was conducted to study the effects of these mycotoxins on the metabolism of the fat soluble vitamins A and E and therewith underlining the relationship between toxin concentration and effect as well as showing the impact of a detoxifying agent. Material and methods: The piglets were from the “Institut für Tierernährung der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft”, Braunschweig, Germany, where extensive studies on detoxification of the mycotoxins deoxynivalenol and zearalenon took place. In order to examine the concentration dependence of mycotoxins, the amount of retinol and retinyl esters in serum was determined by rpHPLC. The effect of the detoxifying agent was shown the same way in serum and liver of 40 animals. Additionally the concentration of vitamin E was also measured by rpHPLC. The concentrations of cholesterol, triglycerids and proteins in serum were analysed enzymatically. Results and discussion: The amounts of retinol and -tocopherol in the control group were in accordance with previous studies described in the literature whilst retinyl esters in liver of prepubertal female piglets were determined for the first time. The distribution of hepatic retinyl esters in the control group was as follows: 23% retinyloleate, 61% retinylpalmitate and 16% retinylstearate. This pattern was neither affected by the admission of mycotoxins, nor by the adsorbens. Furthermore the content of retinol in the plasma as with that of retinyl esters in liver remained unaffected. Besides the decreased protein concentration in serum, which may be due to the decreased food intake in combination with impaired protein synthesis, the amount of vitamin E in serum was also negativly influenced by mycotoxins and aluminiumsilicate. This could be caused by an impaired bioavailability or a disorded absorption. The amount of retinol-binding protein in serum of mycotoxin fed piglets was significantly higher compaired to the controls. The higher amount may be caused by an estrogen induced synthesis of retinol-binding protein in the kidneys. The amount of cholestrerol and trigylcerids in serum was influenced by the detoxifying agent. This could be due to an interaction between aluminiumsilicate and the metabolism of cholesterol or a direct interference with the digestion of fat in the intestine. The mycotoxins deoxynivalenol and zearalenon do not have any effect on the metabolism of cholesterol and triglycerids.