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Musick, Claudia (2008): Referenzuntersuchungen (Totalzerlegung) zur Ermittlung der Genauigkeit der Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DXA)-Messungen für die Körperzusammensetzung von Kälbern. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Körperzusammensetzung junger Kälber mithilfe der Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DXA) im Vergleich zur Standardreferenzmethode der Totalzerlegung ermittelt. Ziel war die Überprüfung der Genauigkeit der DXA-Methodik und der Vergleich verschiedener Scanmodi untereinander, um herauszuarbeiten, welcher Modus für welchen Einsatz geeignet erscheint. Im Zeitraum von Juni 2004 bis März 2005 wurden insgesamt 30 männliche Kälber der Rassen Fleckvieh, Deutsche Holsteins und deren Kreuzungen untersucht. Alle Tiere wurden mit einem DXA-Scanner (Lunar® DPX-IQ) in jeweils zwei verschiedenen Scanmodi („Adult normal“ und „Pädiatrie groß“) in vivo gescannt und im Durchschnitt drei Tage danach im Versuchsschlachthof Grub geschlachtet. Dort wurde die rechte Schlachtkörperhälfte eines jeden Tieres manuell in die Komponenten Magerfleisch, Knochen und Fett zerlegt, wohingegen die linke Hälfte post mortem einer Ganzkörperanalyse unterzogen wurde – wiederum mit zwei Scanmodi („Pädiatrie medium“ und „Pädiatrie klein“). Es wurden jeweils die absoluten Werte für Fett, Magerfleisch und Knochenmineralstoffe und die dazugehörigen prozentualen Anteile ermittelt. Zudem wurden die Gesamtgewichte der gescannten Tiere errechnet. Die Untersuchungen zeigten erwartungsgemäß beim Vergleich der Post-mortem-Analysen mit den Ergebnissen der Totalzerlegung insgesamt eine höhere Beziehung als beim Vergleich der In-vivo-Analysen mit den Zerlegungs-Ergebnissen. Allerdings stellte sich heraus, dass die Beziehungen bei den absoluten Werten gegenüber den Beziehungen bei den prozentualen Anteilen große Unterschiede aufwiesen. Im Modus „Adult normal“ bestanden sehr enge Beziehungen für Gesamtgewichte (R²=0,985), Magerfleischgewebe (R²=0,940) und Knochen (R²=0,838) und eine hohe Beziehung für Fett (R²=0,419), jedoch wurde nur eine mittlere Beziehung für Knochenanteil (R²=0,265) und niedrige Beziehungen für Magerfleischgewebeanteil (R²=0,093) und Fettanteil (R²=0,003) ermittelt. Im Modus „Pädiatrie klein“ ergaben sich ebenfalls sehr enge Beziehungen für Gesamtgewichte (R²=0,993), Magerfleischgewebe (R²=0,983) und Knochen (R²=0,766) und hohe Beziehungen für Fett (R²=0,643). Indessen ergaben sich hohe Beziehungen beim Vergleich des Modus „Pädiatrie klein“ mit den Zerlegeergebnissen für Magerfleischgewebeanteil (R²=0,533) und mittlere Beziehungen für Fettanteil (R²=0,282) und Knochenanteil (R²=0,240). Betrachtet man die Beziehungen zwischen den DXA-Scanmodi, stellt sich heraus, dass die „In-vivo“-Modi „Adult normal“ und „Pädiatrie groß“ sowie die „Post-mortem“-Modi „Pädiatrie mittel“ und „Pädiatrie klein“ in engeren Beziehungen zueinander stehen als die anderen Kombinationen untereinander. Eine hohe Beziehung für den Fettgewebeanteil (R²=0,694) ergab sich beim Vergleich von „Adult normal“ zu „Pädiatrie groß“, eine niedrige Beziehung für den Fettgewebeanteil (R²=0,081) ergab sich beim Vergleich von „Adult normal“ zu „Pädiatrie klein“. Der Modus „Adult normal“ scheint für höhere Gewichte und größere Körpermaße am besten geeignet zu sein, da in diesem Modus mehr Gewebe durchdrungen und damit gemessen werden kann. Er würde sich für Fragen der Körperzusammensetzung während des Wachstums beim Kalb anbieten. Wenn man Versuche mit Schlachtkörpern plant, wäre es zweckmäßig, für durchschnittliche Schlachtkörperhälftengewichte unter ca. 15kg den Modus „Pädiatrie klein“ und über ca. 15kg den Modus „Pädiatrie medium“ zu verwenden. Abschließend ist anzumerken, dass die DXA-Methode nicht als uneingeschränkt geeignetes Verfahren zur Messung der Körperzusammensetzung junger Kälber angesehen werden kann. Im Bereich der Fleischindustrie ist mit der heutigen Weiterentwicklung der DXA-Geräte jedoch ein sinnvoller Einsatz zur Ermittlung der Zusammensetzung von Teilstücken verschiedener Schlachttiere und Hackfleisch möglich geworden. Allerdings muss die Anwendung in der Fleischindustrie noch perfektioniert werden.

Abstract

Within this study the body-composition of young calves was determined with Dual Energy X-ray Absorptiometry (DXA) in comparison to the standard reference method of manual total dissection to assess the accuracy of the DXA method itself and different DXA scan modes in order to decide which scan mode is appropriate for a given application. In the period of June 2004 to March 2005 a total of 30 male calves of the breeds German Fleckvieh, German Holstein, and their crossbreeds were examined. Each animal was scanned twice in vivo with a Lunar® DPX-IQ DXA scanner in two different scan modes („Adult normal“ and „Pediatric large“). After an average of three days, each calf was slaughtered at the experimental slaughterhouse in Grub. The right half of each carcass was manually dissected in the components lean tissue, bone, and fat, whereas the left half of the carcass was subject of a DXA whole body analysis with two other scan modes („Pediatric medium“ and „Pediatric small“). For each calf the absolute masses of fat, lean tissue, and bone mineral and the corresponding percentages of the body mass were determined. Additionally the whole body mass of the scanned animals was calculated. As expected, the examinations showed higher relations for the comparison of the post-mortem analysis with the results of the dissection than for the comparison of the in-vivo analysis compared with dissection results. However, it was established that the relations of the absolute values were largely different from the relations of the percentage values. The scan mode „Adult normal“ showed high relationships for body mass (R²=0,985), lean tissue (R²=0,940), and bone (R²=0,838), lower relationships for fat (R²=0,419) and bone percentage (R²=0,265), but poor relationships for lean tissue percentage (R²=0,093) and fat percentage (R²=0,003). The scan mode „Pediatric small“ also yielded high relationships for body mass (R²=0,993), lean tissue (R²=0,983), and bone (R²=0,766) and slightly lower for fat (R²=0,643). However, high relationships were determined with this scan mode for lean tissue percentage (R²=0,533) and medium relationships for fat percentage (R²=0,282) and bone percentage (R²=0,240). A look at the different DXA scan modes shows narrow relationships of the „in-vivo modes“ „Adult normal“ and „Pediatric large“ and the „post-mortem modes“ „Pediatric medium“ and „Pediatric small“. The relationship for fat percentage (R²=0,694) was high for comparing „Adult normal“ and „Pediatric large“, and low for “Adult normal“ compared to „Pediatric small“. The „Adult normal“ scan mode seems to be suited for higher body weights and dimensions, and therefore to determine the body composition of living animals, since more tissue can be penetrated and measured as with the other scan modes. For carcass tests it would be best to use „Pediatric small“ for carcass weights below about 15kg and „Pediatric medium“ for carcass weigths above that limit. As a conclusion, this study shows that DXA is not a universal method to determine body composition of young calves, but together with the on-going development in DXA technology it is advancing to be a valuable tool for meat producers to determine the composition of carcass sections and ground meat.