Sonntag, 8. Oktober 2017

Methionin, eine essentielle Aminosäure


Das Eiweiß in der Nahrung wird auch als "Protein" bezeichnet. Dieses Protein setzt sich aus verschiedenen Aminosäuren zusammen, die die "Wertigkeit" des Proteins bestimmen. Das heißt, dass die Zusammensetzung des Proteins darüber entscheidet, wie wertvoll es für den Körper ist. 

Einige der Aminosäuren werden als "essentiell" bezeichnet. Dieser Begriff wird normalerweise für Nährstoffe benutzt, die lebenswichtig sind, aber vom Körper nicht selbst synthetisiert, also hergestellt werden können. Sie müssen demzufolge mit der Nahrung aufgenommen werden. Beim Kaninchen ist die Trennung von essentiell und nicht-essentiell unscharf, weil im Blinddarm Bakterien siedeln, die bis zu einem bestimmten Maß Aminosäuren liefern können, die als essentiell gelten. Nach Spreadbury & Davidson, (1978) kann z. B. ein Betrag von weniger als 10% Methionin von Darmbakterien über den aufgenommenen Blinddarmkot geliefert werden, was aber als zu wenig angesehen wird, wenn ein Futter defizitär an dieser Aminosäure ist.

Bei Methionin handelt es sich um eine schwefelhaltige, essentielle Aminosäure, die für den Körper sehr wichtig ist. In kommerziellen Futtermitteln (Pellets) wird sie häufig zugesetzt. Wenn sie in ausreichender Menge vorliegt, können aus ihr die Aminosäuren Cystin und Tyrosin synthetisiert werden. Durch die Übertragung von Methylgruppen trägt es zu Entgiftungsvorgängen in der Leber bei. Da Methionin Wasserstoffionen zur Verfügung stellt, ist es wichtig für die Regulierung des Säure-Basen-Gleichgewichtes. Letztlich wird es für die Aufnahme und den Transport von Selen im Körper benötigt.

Cystin findet sich unter anderem in den Zellen des Immunsystems. Dessen Vorstufe L-Cystein wird aus Methionin synthetisiert. Cystein unterstützt das Reifen von Lymphozyten und aktiviert Zellen, die für die Immunabwehr wichtig sind. Deshalb spielt Methionin nicht nur an sich eine wichtige Rolle, sondern stellt auch einen limitierenden Faktor für die Synthese von Cystein dar. Die beiden Aminosäuren werden häufig als Summe mit „Met + Cys“ angegeben.

Kaninchen sind in der Lage, das Aminosäuremuster in der Nahrung zu erkennen und die Aufnahme entsprechend anzupassen. In einem Versuch wurde Kaninchen z. B. ein pelletiertes Futter angeboten, in dem schwefelhaltige Aminosäuren oder Lysin fehlten. Diese Aminosäuren wurden aber im Wasser zusätzlich bereitgestellt. Die jungen Kaninchen wählten das Wasser in dem Maß, wie die Aminosäuren im Futter fehlten und glichen auf diese Weise ein Wachstumsdefizit im Vergleich zur Kontrollgruppe aus, die ein Futter mit einem ausgeglichenen Aminosäuregehalt erhielt (Colin, et al., 1975).

Seit etwa 40 Jahren gewinnt im Zusammenhang mit Calcium, Phosphor und Magnesium eine Erkrankung immer mehr an Bedeutung, die als "Urolithiasis" bezeichnet wird. Diese äußert sich in Ablagerungen von Calciumsalzen in der Haut oder Körperorganen. Neben Ablagerungen in Geweben und Organen kann es zur Ausbildung von Kristallen kommen, welche zu Steinen wachsen und sich bei Kaninchen vor allem in den harnableitenden Organen und Gefäßen finden.

In der älteren Literatur wie z. B. von (Felden, 1910), (Saunders, 1920), (Schneider, 1930), (Joppich, 1946), (Weißenberger, 1960) und (Dorn, 1973) finden sich kaum Hinweise auf das Vorkommen von Harnsteinen. Lediglich in dem Werk „Pathologie der Laboratoriumstiere“ von Cohrs, et al., (1958) wurde über das Vorkommen von Kalkablagerungen in den Kaninchennieren berichtet. Diese seien besonders in den Epithelien der Niere nachweisbar. Dabei würde es sich jedoch mehr um eine nachträgliche Loslösung verkalkter Epithelzellen handeln, die besonders umfangreich in zwei Fällen spontaner „Glomerulonephritis“ auftraten. Damit wird eine spontane, nicht-bakterielle Entzündung von Nierengewebe beschrieben, speziell der kapillaren Gefäßknäuel. Für Harnblasensteine lag zu diesem Zeitpunkt nur eine Beobachtung bei einem einzigen Kaninchen vor. Erst in den letzten 40 Jahren kam es in Verbindung mit der verstärkten Heimtierhaltung zu einem immer häufigeren Auftreten von Harnkonkrementen.

Nach (Dulce, et al., 1963) wird die Löslichkeit von Calciumphosphaten hauptsächlich durch den pH-Wert des Harnes bestimmt, außerdem durch die Calcium- und Phosphatausscheidung. Bei einem pH-Wert < 6,5 ist Calciumphosphat löslich, ab einem pH-Wert > 6,5 nimmt die Unlöslichkeit der Calciumphosphate zu.

Carbonate sind schwer löslich. Da es sich um basische Salze handelt, werden die Carbonate von Säuren unter Bildung von CO₂ zersetzt. Aus diesem Grund wird z. B. die Aminosäure „Methionin“ medizinisch zur Vorbeugung und Erhöhung der Löslichkeit von Phosphat-Nierensteinen genutzt. Sie säuert den Harn an, weil sie in der Niere zu Sulfaten (SO₄²⁻, HSO₄⁻) und Protonen metabolisiert wird (Hesse, et al., 1997). (Paulus, 2010) wies in ihrer Dissertation für eine Konstellation eine Ansäuerung des Harns durch Methionin bei Kaninchen nach: das Angebot eines Mischfutters mit höherem Proteingehalt und einer Methionin-Zulage hatte einen Effekt auf den Harn-pH-Wert (Ø pH 8,61). Dieser unterschied sich signifikant von den Werten, die nach ausschließlicher Kraftfuttergabe gemessen wurden. Bei der Fütterung der proteinreduzierten Variante des Mischfutters blieb dieser Effekt jedoch aus (Ø pH 8,90). Bei ausschließlicher Fütterung von Heu in zwei Versuchsdurchgängen betrug der pH-Wert des Harns 8,31 bzw. 8,40. Die Futteraufnahme bei ausschließlichem Angebot von Heu blieb allerdings stets unter der maximal möglichen TS-Aufnahmekapazität (Ø 18,4 g uS/kg KM*). Eine dauerhafte Fütterung ausschließlich mit Heu wurde wegen der geringen Verdaulichkeit und dem niedrigen Gehalt einiger Mineralstoffe und Spurenelemente als „nicht ratsam“ empfohlen.

Tabelle 1: pH-Wert des Harns mit und ohne Methionin-Zulage im Futter, aus (Paulus, 2010)






In dem folgenden Diagramm sind beispielhaft die Gehalte von Methionin und Cystin in verschiedenen Futtermitteln dargestellt.

Bild 1: Gehalt von Methionin in verschiedenen, möglichen Futtermitteln; in g/kg Trockensubstanz
Aus den beispielhaften Werten des Diagramms in Bild 1 wird deutlich, das Gemüse, Salat (Feldsalat) und Obst (Apfel) arm an den schwefelhaltigen Aminosäuren Methionin und Cystin sind. Selbst eine angenommene Ergänzung durch den Blinddarmkot von 10% könnte das Defizit zum theoretischen Bedarf und schon gar nicht im Vergleich zu Wiesenpflanzen (Weide) bzw. -kräutern (Löwenzahn, Breitwegerich) ausgleichen. Somit liegt auf der Hand, dass auch der Urin von Kaninchen etwas weniger basisch ist, die mit "Wiese" ernährt werden als von solchen, die mit Alternativen wie  Gemüse, Salat oder Obst versorgt werden. Gemeinsam mit der Ascorbinsäure (Vit.C) liegen somit zwei Faktoren vor, denen in der Ernährung zwar wenig Beachtung geschenkt wird, die aber durchaus das Auftreten von Harnwegserkrankungen, insbesondere der Bildung von Harnsteinen bei Hauskaninchen beeinflussen, die alternativ ernährt werden.

*uS/kg KM: ursprüngliche Substanz/kg Körpermasse

Der Beitrag enthält Auszüge aus dem Buch "Das Kaninchen - Nahrung und Gesundheit".

Quellen:
  • Colin, M., Lebas, F. und Delaveau, A. 1975. Influence d’un apport de lysine dans l’aliment solide ou dans l’eau de boisson sur les performances de croissance du lapin. Ann. Zootech. 1975, 24, S. 315-321.
  • Dorn, F. K. 1973. Rassekaninchenzucht: ein Handbuch für Züchter, Zuchtrichter und Studierende. 3., überarb. Aufl. Melsungen : Neumann-Neudamm
  • Dulce, H.-J.; Taupitz, E. 1963. Die Löslichkeitsbedingungen von Calciumsalzen im Harnn von Patienten mit Urolithiasis. Z. klin. Chem. 1963, Bd. 1, 2, S. 59-64
  • Felden, E. 1910. Die Kaninchenzucht. 2. Stuttgart : Ulmer
  • Hesse, A., et al. 1997. Senkung des Risikos der Phosphatsteinbildung durch L-Methionin. Der Urologe B. 1997, Bd. 37, 5, S. 489-492
  • Joppich, F. 1946. Kaninchen. Zucht und Haltung. Berlin : Deutscher Zentralverlag GmbH
  • Paulus, C. 2010. Fütterungseinflüsse auf die Ammoniakfreisetzung aus den Exkrementen von Zwergkaninchen. Hannover : Tierärztliche Hochschule. Dissertation
  • Saunders, C. G. 1920. Rabbit and cat diseases. Chicago : American Veterinary Publishing Co.
  • Schneider, J. 1930. Nutzbringende Kaninchenzucht. Leipzig : Hachmeister & Thal
  • Spreadbury, D.; Davidson, J. (1978): A study of the need for fibre by the growing New Zealand white rabbit. Journal of the Science of Food and Agriculture. Volume 29, Issue 7. 640-648.
  • Weißenberger, K. 1960. Krankheiten des Kaninchens. . Minden/Westf. : Albrecht Philler Verlag

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