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Übersichtsarbeit

Ermittlung der eiweissqualität von nahrungs‐ und futtermittelnFootnote*

Pages 293-332 | Received 09 Nov 1993, Published online: 10 Jan 2009
 

Abstract

Der ermittelte Wert der wahren Verdaulichkeit von Nahrungs‐ und Futterproteinen ist von der Ausscheidung an Darmverluststickstoff (DVN) abhängig.

Die Ergebnisse vieler Autoren zeigten, daß ein hoher Fasergehalt in der Diät die DVN‐Ausscheidung erhöht und die wahre Verdaulichkeit des Diätproteins erniedrigt. Eine exakte Bestimmung des DVN ist nur mit Isotopenmethoden möglich. Eine Markierung der Futterproteine mit isotopem Stickstoff (15N) ist hierbei in Experimenten mit kleinen Versuchstieren möglich. Bei großen Versuchstieren (Schweine) ist die Verwertung von rezykliertem 15N infolge der langen Transitzeit von nichtverdautem 15N‐markiertem Futterprotein und der parallelen 15N‐Markierung des DVN zu hoch. Die beste Methode der Bestimmung der wahren Verdaulichkeit von Proteinen ist die Methode mit 15N‐ markierten Versuchstieren und die Unterscheidung zwischen nichtmarkiertem unverdautem Futterprotein und 15N‐markiertem DVN im Kot.

Die Ermittlung der Verdaulichkeit von essentiellen Aminosäuren am Ende des Ileums bringt als Maß für die Proteinqualität keine Vorteile, da der bakterielle Abbau und die Synthese von Aminosäuren im Dünndarm unbekannt ist.

Die Bestimmung der biologischen Wertigkeit (BW) von Proteinen nach der klassischen Methode ist sinnvoll, wenn der DVN exakt bestimmt wird. Die klassische BW‐Formel

ist jedoch nur in Experimenten mit wachsenden Tieren bei einem N‐Ansatz anwendbar. Dementsprechend ist das Resultat dieses BW‐Wertes ‐ in Übereinstimmung mit der Methode ‐ nur für wachsende Tiere bei N‐Ansatz gültig und nicht für Tiere oder Menschen unter Erhaltungsbedingungen.

Die Messung einer BW von Proteinen an Tieren unter Erhaltungsbedingungen ist möglich, wenn die Tiere mit 15N markiert worden sind. Der 15N‐Verlust der Tiere ist nach Fütterung von unterschiedlichen Proteinquellen am geringsten, wenn das Aminosäurenmuster des Proteins dem Aminosäurenbedarf für den Erhaltungsstoffwechsel des Tieres angepaßt ist.

Es wurde ermittelt, daß Proteine mit einem hohen Gehalt an Glutamin‐ und Asparaginsäure (Getreideproteine) bessere Proteine für den Erhaltungsstoffwechsel sind als tierische Proteine.

Die Messung der Oxydationsrate von markierten essentiellen Aminosäuren zeigte ebenfalls, daß das Aminosäurenmuster von Weizenprotein in Übereinstimmung mit dem Aminosäurenbedarf des ausgewachsenen Menschen steht, wenn der Eiweißbedarf aus diesem Protein (0,6 g Protein/kg Körpermasse und Tag) gedeckt wird.

Für die Proteinbewertung in der Tierernährung für monogastrische wachsende oder laktierende Tiere ist gegenwärtig die Bilanzierung der essentiellen Aminosäurenn im Futterprotein und des Aminosäurenbedarfs des Tieres die beste Methode.

The estimated value of true digestibility of food and feed proteins is in dependence from the excretion of metabolic faecal nitrogen (MFN).

Results of many authors showed that a high fibre content of the diet increase the MFN‐excretion and lower the true digestibility of the diet protein.

The exact estimation of MFN is only possible with isotopic methods. The labelling of feed proteins with isotopic nitrogen (15N) is possible in experiments with small animals. In big animals (pigs) the utilization of recycled 15N is too high following the long transit time of non digested 15N‐labelled feed protein and the parallel 15N‐labelling of MFN. The best method for the estimation of true digestibility of proteins is the method with 15N‐labelled animals and the differentiation between nonlabelled undigested feed protein and the 15N‐labelled MFN in faeces.

The estimation of digestibility of essential amino acids at the end of the ileum as a measure for protein quality is not in advantage because the bacterial breakdown and synthesis of amino acids in the small intestine is unknown.

The estimation of the biological value (BV) of proteins with the classical method is useful when the exact MFN was determined. The classic formula of BV

is only applicable in experiments with growing animals with nitrogen retention. This result of BV value is in agreement with the method only valid for growing animals with N‐retention and not for animals or human beings in maintenance.

The measurement of a BV of proteins with animals in maintenance is possible when the animals are labelled with 15N. The 15N‐loss of the animal after the feeding of different protein sources is the smallest when the amino acid pattern of the protein is adapted to the need of amino acids for the maintenance metabolism of the animal.

It was found that proteins with a high content of glutamic and aspartic acid (proteins of grains) are better proteins for the maintenance metabolism as animal proteins. Measurements with the method of the oxydation rate of essential amino acids showed that the amino acid pattern of wheat protein is in agreement with the need of amino acids for maintenance of the adult men. The evaluation of protein quality in animal nutrition for growing or lactating monogastric animals is in the present time the balance of essential amino acids in the feed protein and the need of this amino acids of the animals.

Notes

Vortrag anläßlich der Verleihung des ‘International Roche Research Prize for Animal Nutrition’ am 13.11.1992 in Zürich

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