Effekte von Diäten mit unterschiedlichen Proteingehalten und Faserstoffen auf verdauungsphysiologische Parameter beim Hund | Effects of diets with different protein contents and fibre sources on digestive parameters in dogs

Ziel der vorliegenden Studie war es, Effekte von Versuchsdiäten mit zwei unterschiedlichen Proteingehalten in Kombination mit zwei unterschiedlich fermentierbaren Faserstoffen (Biertreber, Karottentrester) auf verdauungsphysiologische Parameter bei Hunden zu untersuchen. In einem Fütterungsversuch wurden fünf Versuchsdiäten (je 20 oder 40 % Rohprotein mit Biertreber oder Karottentrester und eine Referenzdiät mit beiden Faserquellen in geringerer Konzentration und 20% Rohprotein) in einem cross-over Design über je 21 Tage an 10 Beagle gefüttert. Nach einer Adaptationsphase von 14 Tagen wurden Blut-, Harn- und Kotproben genommen. Die Blut- und Harnproben wurden auf Parameter des Proteinmetabolismus analysiert, weiterhin wurden die scheinbaren Gesamtverdaulichkeiten der Rohnährstoffe und der Mengen- und Spurenelemente ermittelt. In den Kotproben wurden ebenfalls Analysen zur Bestimmung bakterieller Metabolite durchgeführt und die Zusammensetzung der intestinalen Mikrobiota ermittelt. Die Versuchsdiäten hatten keinen Einfluss auf den fäkalen pH-Wert und die Kotkonsistenz. Für die fäkale Trockenmasse zeigten sich jedoch Unterschiede, wobei Diäten mit Biertreber eine höhere fäkale Trockenmasse zur Folge hatten. Bei den scheinbaren Verdaulichkeiten ergab sich ein Einfluss für Rohfett, hier führte Biertreber zu einer niedrigeren Verdaulichkeit. Für die Mengenelemente zeigten sich diätetische Einflüsse für Phosphor, Karottentrester führte hier zu einer höheren Verdaulichkeit. Bei Natrium hatte die Proteinmenge einen Einfluss, wobei Diäten mit einem höheren Proteingehalt eine höhere Verdaulichkeit zeigten, allerdings hatte die Referenzdiät mit 20 % Protein die höchste Verdaulichkeit von Natrium. Sowohl die Proteinmenge als auch die Faserquelle hatten einen Einfluss auf die Verdaulichkeit von Magnesium, Karottentrester führte zu höheren Verdaulichkeiten. Bei den Spurenelementen hatten sowohl die Proteinmenge als auch die Kombination aus Proteinmenge und Faserquelle Einflüsse auf die Verdaulichkeit von Kupfer, die höchste Verdaulichkeit konnte für die Referenzdiät festgestellt werden. Die Untersuchung der bakteriellen Metabolite ergab fütterungsbedingte Unterschiede durch die Proteinmenge für Laktat, biogene Amine und Ammonium. Für Karottentrester in den Diäten ergaben sich höhere fäkale Konzentrationen der kurzkettigen Fettsäuren. Die fäkale Konzentration von Phenol und Indol wurde hingegen durch die Fütterung nicht verändert. Fütterungsbedingte Einflüsse wurden für das Phylum Firmicutes detektiert, welches vermehrt in Diäten mit höherem Proteingehalt im Kot nachzuweisen war, wohingegen die Abundanz der Ordnung Bifidobacteriales größer war nach Fütterung der Diäten mit niedrigem Proteingehalt. Die Ordnung Erysipelotrichales war nach Fütterung der Referenzdiät erhöht und Aeromonadales war vermehrt nach Fütterung mit Diäten mit Biertreber als Faserquelle nachzuweisen. Das Vorkommen der Gattungen Faecalibacterium und Lachnospira im Kot war höher nach Fütterung der Versuchsdiäten mit Karottentrester, wohingegen die Gattungen Phascolarctobacterium, Parabacteroides und Acidaminococcus vermehrt nach Fütterung mit Versuchsdiäten mit Biertreber nachgewiesen wurden. Nach Füttern der Diäten mit niedrigem Proteingehalt lag eine vermehrte Abundanz der Gattung Bifidobacterium im Kot der Hunde vor. Im Harn ergaben sich zwischen den Fütterungsgruppen Unterschiede für Harnstoff, Kreatinin, Indican und die Osmolalität, wobei eine höhere Proteinmenge in der Diät zu höheren Werten führte. Dies konnte ebenfalls für den Parameter Harnstoff im Blut beobachtet werden, Kreatinin im Blut wurde durch die Fütterung nicht beeinflusst. Es konnte zudem gezeigt werden, dass die Diäten mit 40 % Proteingehalt zu einer erhöhten renalen Kreatininausscheidung führten. Zusammenfassend betrachtet lässt sich feststellen, dass sowohl Biertreber als auch Karottentrester als Faserquellen in der Hundeernährung eingesetzt werden können. Ein moderater Proteingehalt ist nach vorliegender Untersuchung für Hunde am günstigsten, da dadurch weniger Proteinabbauprodukte entstehen, die schädliche Auswirkungen auf den Organismus haben können.

The study aimed at determining the impact of experimental diets with two different protein contents in combination with two differently fermentable fiber sources (brewer’s spent grain, carrot pomace) on digestive parameters in dogs. In a feeding trial, five different diets (in each case 20 or 40 % of crude protein and Brewer’s spent grain or Carrot pomace and one reference diet with both fiber sources in a lower level and 20 % of crude protein) were fed each in a cross-over trial to 10 Beagles for 21 days. Blood, urinary and faecal samples were collected after an adaption period of 14 days. Parameters of the protein metabolism were measured based on blood and urinary samples. Furthermore, the apparent total tract digestibility of nutrients and minerals were determined. Faecal samples were also analysed for bacterial metabolites and the composition of the intestinal microbiota. The experimental diets showed no effect on faecal pH or faecal consistency. Dietary effects were detected for faecal dry matter whereby diets with brewer’s spent grain resulted in a higher faecal dry matter. There was an impact of the apparent digestibility for crude fat, the apparent digestibility was lower when diets with brewer’s spent grain were fed. Dietary impacts could be observed for phosphorus, the diets with carrot pomace had a higher apparent digestibility. The protein content had the highest impact on sodium, diets with higher protein content showed higher apparent digestibilities. However, the reference diet with 20 % of crude protein had the highest apparent digestibility of sodium. Also for magnesium, the protein in a diet as well as the fiber source had an influence on its digestibility. The highest apparent digestibility for magnesium was observed for diets with carrot pomace. With regard to trace elements, the protein content as well as the combination of protein content and fiber source had effects on the apparent digestibility of copper, the highest apparent digestibility was identified for the reference diet. The investigation of bacterial metabolites revealed dietary differences due to the dietary protein content for lactate, biogenic amines and ammonia. Diets with carrot pomace resulted in a higher faecal concentration of short chain fatty acids. Faecal concentration of phenol and indole, however, was not influenced by the fed diets. Dietary effects were observed in the faecal samples for the phyla Firmicutes which was more abundant in faeces when dogs were fed diets with a higher protein content, whereas the abundance of Bifidobacteriales was higher after feeding diets with low protein content. The order Erysipelotrichales was increased after dogs were fed the reference diet and Aeromonadales were more abundant after feeding diets with brewer’s spent grain. The occurrence of the genera Faecalibacterium and Lachnospira was increased after feeding the experimental diets containing carrot pomace, whereas Phascolarctobacterium, Parabacteroides and Acidaminococcus were predominantly present after feeding experimental diets containing brewer’s spent grain. The abundance of Bifidobacterium in faecal samples was enhanced after feeding diets with low protein content. Dietary effects were identified for urea, creatinine, indican and osmolality in the urine, where a higher amount of protein in a diet lead to increased values. This was also observed for urea in the blood, whereas the creatinine content in the blood was not influenced by diet. Diets with 40 % of crude protein lead to a higher renal excretion of creatinine. Summarising, it can be concluded that brewer’s spent grain as well as carrot pomace may be employed as fiber sources in the nutrition of dogs. The present study revealed a moderate protein content as most suitable for dogs, as this results in less products of protein metabolism which could have harmful effects on the organism.