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Evaluation of an in vitro system to simulate equine foregut digestion and the influence of acidity on protein and fructan degradation in the horse's stomach

Strauch, Saskia. Evaluation of an in vitro system to simulate equine foregut digestion and the influence of acidity on protein and fructan degradation in the horse's stomach. 2016, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Das Ziel der Studie war die Optimierung eines in-vitro Systems um bestmögliche Daten zur Verdauung verschiedener Futtermittel im vorderen Verdauungstrakt des Pferdes zu erhalten. Hierfür wurden verschiedene Grünfutter (Grasmischung für Pferde, Grasmischung für Rinder (GMC), Rohrschwingel, Englisches Raygras (ER), Weissklee, Luzerne) in einem in vitro System mit Pepsin und Pankreatin verdaut, wobei mikrobielle Abbauprozesse ausgeschlossen wurden. Die Ergebnisse der Analysen entsprechen Daten aus in vivo Studien, in Hinsicht auf einen Abbau der Proteine und Monosaccharide, sowie einer relativen Zunahme der Fasern. Wiedererwartend wurde auch eine Abnahme des Fruktangehaltes in zwei Futtermitteln (GMC, ER) gemessen. Da vermutet wurde, dass eine saure Hydrolyse für den Abbau verantwortlich war, wurde der Effekt verschiedener pH-Werte (2,3 und 4) auf den Fruktanabbau untersucht. Wie erwartet wurde Protein am stärksten bei dem niedrigsten pH-Wert abgebaut (Protein in ER/GMC bei pH 2: 6.1/8.2 % TS und bei pH 4: 7.7/10.6 % TS), wohingegen der Fruktanabbau bei pH 4 am grössten war (Fruktan in ER/GMC bei pH 2: 1.63/1.95 % TS und bei pH 4: 1.31/0.91 % TS). Wir vermuten, dass neben der sauren Hydrolyse auch Pflanzenenzyme für den präzäkalen Fruktanabbau beim Pferd verantwortlich sind.

The aim of the present study was to improve an in vitro system in order to collect data on the digestion of different forages in the horse´s upper gastrointestinal tract. Therefore, in vitro foregut digestion of several forages (grass mixture for horses, grass mixture for cows (GMC), tall fescue, English perennial ryegrass (ER), white clover, lucerne) was performed in two phases with pepsin and amylase, whereas microbial fermentation was neglected. The results are consistent with current data from in vivo studies, including a degradation of crude protein and monosaccharides as well as a relative increase of fibres. Interestingly, a loss of fructan was measured in two feedstuffs (ER/GMC). As acid hydrolysis was suspected to be responsible for this, the effect of different pH-values (2, 3 and 4) on the fructan degradation of ER and GMC was tested subsequently. As expected, the highest degradation of protein was shown at the lowest pH (protein in ER/GMC at pH 2: 6.1/8.2 % DM and at pH 4: 7.7/10.6 % DM), whereas fructan degradation was highest at pH 4 (fructan in ER/GMC at pH 2: 1.63/1.95 % DM and at pH 4: 1.31/0.91 % DM). We presume that not only acidic hydrolysis but also plant enzymes cause the loss of fructans in an acidic environment.

Additional indexing

Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Liesegang Annette
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Veterinärwissenschaftliches Institut > Institute of Animal Nutrition
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:630 Agriculture
Uncontrolled Keywords:acidic hydrolysis, polymerization, pepsin, pankreatin, predigestion
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2016
Deposited On:02 Feb 2017 12:45
Last Modified:15 Apr 2021 14:38
Number of Pages:16
OA Status:Green
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