Physiologie des Gastrointestinaltrakts IIa2 – Mikrobielle Fermentation

Vokabelkarten zur Wiederholung zentraler Begriffe der mikrobiellen Fermentation und Gastrointestinalphysiologie bei Wiederkäuern und anderen Tieren.

Vormagenverdauung

Gesamtheit der mikrobiellen Abbau- und Umsetzungsprozesse im Pansen, Netzmagen und Blättermagen des Wiederkäuers.

Pansen

Größter Vormagen; Gärkammer mit anaerobem Milieu für mikrobielle Fermentation von Faserkohlenhydraten.

Mikroorganismen im Pansen

Bakterien, Protozoen und Anaerobpilze, die Fasern, Stärke, Eiweiße und Fette fermentieren.

Kohlenhydratfermentation

Vergärung von Zellulose, Hemizellulose und Stärke zu SCFA (Acetat, Propionat, Butyrat) und Gasen (CO₂, CH₄).

Säure-Basen-Haushalt im Pansen

Regulation des pH (6-7) durch Speichelpuffer (HCO₃⁻, HPO₄²⁻) und Resorption der gebildeten SCFA.

Proteinverdauung im Pansen

Abbau von Futtereiweiß durch mikrobielle Proteasen; Verdaulichkeit 30-70 % abhängig von Löslichkeit und Struktur.

Mikrobielle Proteinsynthese

De-novo-Aufbau bakterieller Proteine aus anorganischem Stickstoff (NH₄⁺, Harnstoff) – bis 10 g Protein pro MJ ME.

Ruminohepatischer N-Kreislauf

Rezirkulation von Harnstoff (bis 90 %) über Speichel und Pansenepithel; Spaltung durch Urease zu NH₄⁺.

Harnstofftransporter (UT-B)

Transportprotein im Pansenepithel und Speicheldrüse, das Harnstoff per erleichterter Diffusion in den Pansen schleust.

Harnstoff-Fütterung

Einsatz von Harnstoff als kostengünstige N-Quelle für Mikroben; erfordert ausreichend fermentierbare Energie.

Pansendepressive Wirkung der Fette

Hemmt cellulytische Mikroben; daher ungeschützte Fettgaben >5 % TS reduzieren Faserabbau.

Butyrivibrio fibrisolvens

Pansenbakterium, das ungesättigte Fettsäuren hydriert und trans-Fettsäuren bildet.

Trans-Fettsäuren

In der Pansenhydrierung entstehende Fettsäuren mit trans-Doppelbindung; beim Menschen gesundheitlich unerwünscht.

Konjugierte Linolsäuren (CLA)

Im Pansen gebildete Isomere der Linolsäure; wirken milchfettsenkend und eventuell antiadipogen.

Thiaminmangel (Vitamin B1)

Führt bei Wiederkäuern zur Zerebrokortikalnekrose; oft nach rascher Kraftfutterumstellung durch bakterielle Thiaminase.

Zerebrokortikalnekrose

Neurologische Erkrankung infolge Thiaminmangels; Symptome: Blindheit, Krämpfe, Festliegen.

Cobalaminmangel (Vitamin B12)

Verursacht perniziöse Anämie und ZNS-Störungen; entsteht v. a. bei Cobalt-Armut im Futter.

Perniziöse Anämie

Megaloblastäre Anämie infolge Vitamin-B12-Mangels bei Wiederkäuern.

Pansenepithel

Mehrschichtig verhorntes Plattenepithel mit Gap Junctions; Hauptresorptionsort für SCFA und Mineralien.

SCFA (Short Chain Fatty Acids)

Kurzkettige Fettsäuren (Acetat, Propionat, Butyrat); wichtigste Energiequelle des Wiederkäuers.

Lipophile Diffusion

Passiver Transport ungeladener SCFA durch die Zellmembran des Pansenepithels.

Na⁺/H⁺-Austauscher (NHE)

Elektroneutrales Transportsystem für Na⁺-Aufnahme und pH-Regulation im Pansenepithel.

TRPM6/7

Magnesiumkanäle im Pansen; elektrogene Mg²⁺-Resorption, empfindlich gegenüber hoher K⁺-Konzentration.

Weidetetanie

Hypomagnesiämische Tetanie bei Rindern auf K⁺-reichen Weiden infolge gehemter Mg²⁺-Aufnahme.

Psalter (Omasum)

Dritter Vormagen; eindickt den Speisebrei, resorbiert Wasser, SCFA und HCO₃⁻.

Wiederkauen

Reflexkette von Rejektion, Reinsalivation, Remastikation und Abschlucken zur Partikelverkleinerung.

Rejektion

Aktive Beförderung grober Futterpartikel aus Retikulum/Pansen in die Maulhöhle zum Wiederkauen.

Ruktus

Reflektorisches Abgasen von Pansengasen; Störung führt zur lebensbedrohlichen Pansentympanie.

Haubenrinnenreflex

Spiralige Schließung der Haubenlippen bei Milchsaugern; leitet Milch direkt in den Labmagen.

Hoflund-Syndrom

Ausfall der vagalen Innervation des Retikulorumen; führt zu unkoordinierten Zuckungen und schlechter Prognose.

Pansentympanie

Aufgasen des Pansens bei gestörtem Ruktus (z. B. Schaumgärung, Schlundverstopfung).

Resistant Starch (RS)

Stärkeanteil, der den Pansen passiert; vermeidet Azidose und liefert Energie im Dünndarm.

Rumen Undegradable Protein (RUP)

Futterprotein, das den Pansen unverdaut passiert und erst im Dünndarm verdaut wird (geschützte Proteine).

Rumen Protected Fat

Technologisch geschützte Fette, deren pansendepressive Wirkung minimiert wird (z. B. Ca-Seifen).

Enteroruminaler Phosphatkreislauf

Phosphat wird erst im Darm resorbiert und über Speichel in den Pansen zurückgeführt.

Zäkumverdauung

Fermentation im Blinddarm; typisch bei Kaninchen und Pferden.

Kolonverdauung

Hauptfermentation im Colon (Pferd, Schwein); lange Verweildauer durch Haustren und Antiperistaltik.

Zäkotrophie

Aufnahme protein- und vitaminreichen Zäkumkots (Weichkot) direkt vom Anus, v. a. bei Kaninchen.

Reduktive Azetogenese

H₂-Verwertung im Dickdarm: 4 H₂ + 2 HCO₃⁻ → Acetat + 4 H₂O; verringert Methanbildung.

Gallensäurestoffwechsel im Dickdarm

Dekonjugierung und Bildung sekundärer Gallensäuren durch Mikroben; Teil des enterohepatischen Kreislaufs.

K⁺/H⁺-ATPase (Dickdarm)

Apikale Pumpe für aktive Kalium-Resorption, besonders bei K⁺-armen Rationen.

Antiperistaltische Wellen

Rückwärts gerichtete Kontraktionen von Kolon/Zäkum zur Verlängerung der Fermentationszeit.

Lieberkühnsche Krypten (Dickdarmsekretion)

Cl⁻-sekretorische Zellen; durch cAMP, cGMP oder Ca²⁺ gesteuert – pathophysiologisch bei Diarrhö aktiv.