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Eisele, Nicole (2003): Untersuchungen zum Einsatz Seltener Erden als Leistungsförderer beim Schwein. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Studies on the effect of rare earth elements as growth promoter in pigs In China, rare earth elements were used in agriculture already for some decades. Rare earth elements are 17 elements which include scandium, yttrium, lanthanum and the 14 lanthanides. They were used as fertilizer in plant production and as growth promoters in animal production. Spectacular improvement of the fattening parameter daily body weight gain and feed conversion ratio of pigs were reported in the Chinese literature. In previous experiments of our working group the growth promoting effect of the rare earth elements has been proven for pigs under western feeding and housing conditions. In this thesis two feeding experiments with fattening pigs and a field trial with weaned piglets are described. In the first experiment a total of 48 pigs (German Landrace x Piétrain) were allotted to four dietary groups, 12 pigs in each group. The animals received a mixture of rare earth elements in a concentration of 0 or 300 ppm rsp. or pure lanthanum chloride and cerium chloride in a concentration of 100 ppm LaCl3 and 200 ppm CeCl3 or 200 ppm LaCl3 and 100 ppm CeCl3. Because of a disease this first study had to end ahead of schedule. In the second trial the design of the trial was the same as in the first one. During the 12 weeks of this experiment the pigs received feed, supplemented with the above described concentration of rare earth elements. The daily body weight gain in the REE group during the study period was 4 to 5 % better than in the control group, where there was no influence on the feed conversion rate. The accumulation of the lanthanides in the muscle and the liver was very low as shown in the experiments before. The analysis were made by ICP-mass spectrometry. In the serum, the levels of triiodothyronine and thyroxine were lower in the groups receiving the rare earth elements than in the control group. Thyroxine in the groups with 300 ppm REE mixture and with 100 ppm LaCl3 and 200 ppm CeCl3 was significantly lower than in the control group. In a field trial with piglets of the race Swiss Edelschwein the growth promoting effect of rare earth elements was proved by two experiments. The animals were fed with a commercial feed supplemented with a mixture of rare earth elements in a concentration of 0 rsp. 200 ppm. In the first trial for 16 days body weight gain and feed conversion ratio of the group with 200 ppm REE mixture improved by 3 % rsp. 9 % as compared to the controls. The second field trial lasted for 30 days and here, the group supplemented with 200 ppm REE mixture gained by 10 % more weight than the control group. The feed conversion ratio improved by 2 %. These results showed for the first time, that rare earth elements are able to improve the performance of the piglets under field conditions.

Abstract

Seltene Erden, zu denen Scandium, Yttrium, Lanthan und die 14 auf das Lanthan folgenden Elemente, die Lanthanoide zählen, werden in China seit mehreren Jahrzehnten in der Landwirtschaft eingesetzt. Sie werden dort sowohl im Pflanzendünger als auch im Tierfutter zur Ertrags- und Leistungssteigerung beigemengt. In der chinesischen Literatur finden sich vor allem in der Ferkelaufzucht und in der Schweinemast geradezu sensationelle Leistungssteigerungen bei den Lebendmassezunahmen und der Futterverwertung. In früheren Versuchen unserer Arbeitsgruppe konnte auch unter westlichen Haltungs- und Fütterungsbedingungen der ergotrope Effekt der Seltenen Erden bei Schweinen nachgewiesen werden. In der vorliegenden Arbeit werden zwei Fütterungsversuche mit Mastschweinen und ein Feldversuch mit Aufzuchtsferkeln beschrieben. Für den ersten Versuch wurden 48 Schweine (Deutsche Landrasse x Piétrain) in vier Rationsgruppen mit je 12 Tieren eingeteilt. Die Tiere erhielten ein Gemisch von Seltenen Erden in einer Konzentration von 0 bzw. 300 mg pro kg Futter oder reines Lanthan- und Cerchlorid in einer Dosierung von 100 mg La und 200 mg Ce bzw. 200 mg La und 100 mg Ce. Dieser Versuch musste aufgrund einer Erkrankung der Tiere abgebrochen werden. Im zweiten Versuch wurde der Versuchsaufbau des ersten Versuches komplett übernommen. Die Schweine bekamen über einen Zeitraum von 12 Wochen das Versuchsfutter mit den oben beschriebenen Konzentrationen an Seltenen Erden. In der Versuchsperiode waren die Tageszunahmen der mit Seltenen Erden supplementierten Gruppen um 4% bis 5% höher als in der Kontrollgruppe. Ein Einfluss auf die Futterverwertung wurde durch den Zusatz an Seltenen Erden in diesem Versuch in keiner der supplementierten Gruppen gesehen. Die Akkumulation der Lanthanoide in Muskel und Leber wurde mittels Neutronenaktivierungsanalyse und ICP- MS gemessen. Die Anreicherung in den Organen war, wie schon in früheren Versuchen, nur geringfügig. Im Serum der Tiere waren die Spiegel der Schilddrüsenhormone Trijodthyronin und Thyroxin in den mit Seltenen Erden supplementierten Gruppen niedriger als in der Kontrollgruppe. Dabei waren die Thyroxin-Werte der Versuchsgruppen mit einem Zusatz von 300 mg REE- Gemisch/kg Futter bzw. 100 mg LaCl3 und 200 mg CeCl3/kg Futter signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe erniedrigt. Im Feldversuch wurde die ergotrope Wirkung bei Aufzuchtsferkeln der Rasse Schweizer Edelschwein anhand von zwei Versuchsdurchgängen überprüft. Die Tiere erhielten ein kommerzielles Alleinfutter, dem ein Gemisch verschiedener Seltener Erden in Dosierungen von 0 bzw. 200 mg pro kg Futter zugesetzt waren. Im ersten Versuchsdurchgang über 16 Tage war bei der Versuchsgruppe (200 mg REE-Gemisch/kg Futter) im Vergleich zur Kontrollgruppe die Lebendmassezunahme um 3 % gesteigert und die Futterverwertung um 9% verbessert. Der zweite Feldversuch erstreckte sich über 30 Tage. In diesem Zeitraum nahm die mit Seltenen Erden supplementierte Gruppe (200 mg REE-Gemisch/kg Futter) um 10 % mehr Gewicht zu als die Kontrollgruppe. Die Futterverwertung verbesserte sich um 2 %. Damit konnte erstmalig gezeigt werden, dass auch unter Feldbedingungen Leistungssteigerungen mit Seltenen Erden erzielt werden können.