Formålet med Ph.D.-projekt ved Afd. for Dyrefysiologi og Biokemi var at undersøge, om tilsætningen af ß-glucanase til foderet har nogen effekt på grisens egenproduktion af fordøjelsesenzymer fra pankreas (bugspytkirtlen).
Grisen producerer ikke fiberspaltende enzymer som ß-glucanase derfor har tilsætningen af disse en række mulige effekter. 1) Næringsstoftilgængeligheden øges idet dele af polysakkariderne i den uopløselige cellevæg, som fungerer som barriere mod grisens fordøjelsesenzymer, nedbrydes, hvorved celleindholdsstofferne (protein, fedt, stivelse) frigives. 2) Fordøjeligheden af fiberkomponenterne øges. 3) Fjernelse af anti-nutritionelle faktorer. ß-glucan, som findes i stor mængde i byg, kan betragtes som en anti-nutritionel faktor, idet det er et opløseligt fiber, og er dermed med til at forøge viskositeten af tarmindholdet, hvilket nedsætter diffusionshastigheden. Dette kan både have effekt på den enzymatiske nedbrydning og absorptionen af næringsstofferne.
For at undersøge om ß-glucanase har en eller flere af de ovennævnte effekter i en byg-baseret foderblanding til smågrise, blev en række forsøg gennemført. Den exokrine pankreassekretion blev undersøgt på smågrise, som operativt havde fået indlagt et kateter i pankreasgangen. Desuden blev pankreassekretionen vurderet ved at bestemme enzymaktivitet i henholdsvis pankreasvæv og tarmindhold fra aflivede grise. En ændring i pankreassekretionen kunne indikere, hvorvidt der var sket en ændring af næringsstoftilgængeligheden som følge af ß-glucanasens virkning, idet sekretionen af fordøjelsesenzymer fra pankreas tilpasses niveauet af de respektive "frie" næringsstoffer. Glukose- og insulinniveauet i plasma efter fodring blev målt for at kunne give en indikation af, om enzymtilsætningen havde betydning for absorptionshastigheden for næringsstofferne. Endelig blev den fækale tilsyneladende fordøjelighed af næringsstofferne bestemt.
Forsøgsfoderet, som blev benyttet i dette studie, var baseret på byg. Der blev brugt to forskellige bygsorter, henholdsvis en dækket byg (Arra) og en nøgen byg (Condor). Arra har et højt træstofindhold og et relativt lavt indhold af ß-glucan, Condor har et lavt træstofindhold og et højt indhold af ß-glucan. Disse to bygsorter repræsenterer dermed to forskellige fibersammensætninger. Foderet blev tildelt med eller uden tilsætning af ß-glucanase (0.25 g/kg foder).
Grisene blev fravænnet ved fire uger og efter to ugers tilvænning til en af forsøgsdiæterne blev et kateter i pankreasgangen indlagt. Måling af den exokrine pankreassekretion blev foretaget på i alt sytten grise.
Opsamlinger gennem 24 timer blev foretaget på syv grise, kortere opsamlinger af det foderinducerede exokrine, sekretoriske respons fra pankreas blev foretaget på ti grise.
Forsøget viste, at sekretionsmønsteret og det totale volumen af pankreassaft secerneret i løbet af 24 timer blev ikke ændret af forsøgsdiæterne. Pankreassekretionen udviste et bifasisk respons til fodringen. Pankreassaft med et højt indhold af protein og enzymer blev udskilt umiddelbart efter fodringen. 4-6 timer efter fodringen øgedes sekretionen igen, men pankreassaften havde på dette tidspunkt et lavt indhold af protein og enzymer. Pankreassaften, som udskilles efter fodringen tjener til at fordøje det indtagne foder, hvorimod den senere top sandsynligvis har et højt indhold af bicarbonat, som kan neutralisere det sure maveindhold, som kommer til duodenum på dette tidspunkt. Hos grise, som fik tildelt Arra-diæten blev sammensætningen af pankreassaften ændret, når diæten blev tilsat ß-glucanase. Sekretionen af det proteolytiske enzym, chymotrypsin, blev forøget, men tilsætningen af ß-glucanase tenderede imod at nedsætte den totale sekretion af protein. Tilsætning af ß-glucanase til Condor-foderet medførte ingen signifikant ændring af sammensætningen af pankreassaften.
Det foderinducerede sekretoriske respons fra pankreas blev bestemt 1½ time efter fodring. Resultaterne opnået i denne periode var ikke samstemmende med resultaterne opnået ved 24 timers opsamlinger. Generelt var foderets påvirkning af den exokrine pankreas sekretion i denne periode ringe, sandsynligvis fordi opsamlingsperioden var for kort.
40 grise (10 grise pr. forsøgsdiæt) fik tildelt forsøgsfoderet i en 3 ugers periode efter fravænning. Herefter blev grisene aflivet og mave-tarmkanalen blev udtaget. Aktiviteten af fordøjelsesenzymer blev bestemt i pankreasvæv og tarmindhold. Den totale aktivitet af fordøjelsesenzymer i pankreas blev ikke ændret som følge af de forskellige foderbehandlinger, hvilket antyder, at der ikke er sket en ændring i pankreassekretionen. Men når grisene blev fodret med diæten baseret på dækket byg (Arra) var aktiviteten af fordøjelsesenzymerne trypsin, lipase og amylase i tarmindholdet fra den forreste del af tyndtarmen lavere når diæten var tilsat ß-glucanase. Tilsætning af ß-glucanase til Condor-diæten medførte ingen ændring af enzymaktiviteten i tarmindholdet.
Den tilsyneladende fækale næringsstofsfordøjelighed blev bestemt i to grise pr. gruppe. Der blev ikke observeret effekt af ß-glucanasetilsætningen, men fordøjeligheden af tørstof og træstof var signifikant højere i foderet baseret på nøgen byg (Condor). Dette hænger sammen med det højere indhold af træstof i den dækkede byg (Arra).
Bestemmelsen af glukose- og insulinniveauet i plasma efter fodring afslørede ingen forskelle mellem forsøgsdiæterne. Disse resultater indikerer, at absorptionshastigheden for næringsstofferne ikke er forskellig for de to bygsorter, og at den ikke ændredes af ß-glucanase tilsætningen.
Sammenholdt indikerer resultaterne af disse eksperimenter, at tilsætning af ß-glucanase til den Arra-baserede diæt medfører, at der skabes et miljø i tarmen, hvor fordøjelsen af næringsstofferne kan finde sted med et generelt lavere niveau af fordøjelsesenzymer, dvs. tabet af endogent protein er lavere. Samtidig øges udskillelsen af det proteolytiske enzym, chymotrypsin, som antyder en bedre fordøjelse af foderproteinet.
1) Dette dokument er et referat af Mette Skou Jensen's Ph. D.-afhandling.