Contribution of gastrointestinal tract to whole‐body 3‐methylhistidine production in growing pigs
Authors: Van den Hemel‐Grooten H. N. A. , Rathmacher J. A. , Garssen G. J. , Schreurs V. V. A. M. , Verstegen M. W. A. 
Published: January 2011

The aim of the present study was to estimate the contribution of the gastrointestinal (GI) tract in relation to whole‐body 3‐methylhistidine (3MH) production in growing pigs and, secondly, to determine whether this contribution changes during a protein‐free feeding period in pigs.

Seven crossbred barrows with an initial weight of approximately 32 kg, were used in a cross‐over design study. The experiment consisted of two dietary treatments (control diet or protein‐free diet) and two experimental periods, which were 14 days in duration. The pigs were surgically cannulated with an indwelling catheter placed in the portal vein (P) and carotid artery (A). Diets were offered at a feeding level of 2.5 times energy for maintenance in four portions at 6 h intervals each day. Data were analysed with analysis of variance with dietary treatment and experimental period as the main effects.

The experimental period had no effect on any of the measured parameters. Difference in 3MH production rate as measured from P and A sampling and calculated from 3MH kinetics, using a published compartmental computer model, did not differ significantly between treatments. The contribution of the GI tract to the whole‐body 3MH production was less than 6% and was not altered by the dietary treatments. Fractional breakdown rate (FBR, % day−1) was significantly higher for the protein‐free group than for the control group (2.56 and 2.16% day−1, respectively).

These results indicate that the contribution of the GI tract to the whole‐body 3MH production is not substantial and this contribution is not influenced by a protein‐free feeding period. Therefore it is concluded that increased 3MH production during a protein‐free feeding period does not originate from an increased protein degradation in the GI tract but mainly from increased breakdown of skeletal muscle.

Der Beitrag des Gastrointestinaltraktes zur 3‐Methylhistidin‐Produktion im gesamten Körper von wachsende Schweinen

In der vorliegenden Untersuchung wird der Beitrag des Gastrointestinaltraktes (GI) an der Bildung von 3‐Methylhistidin (3MH) im gesamten Körper von wachsenden Schweinen ermittelt und inwieweit sich dieser Anteil bei Fütterung von proteinfreien Diäten verändert.

Als Versuchstiere dienten sieben Kreuzungs‐Kastraten mit einem Anfangsgewicht von 32 kg in einem cross‐over‐Versuch. Der Versuch umfaßte zwei vierzehntägige Perioden mit der Fütterung einer Kontrolldiät und einer proteinfreien Diät. Die Schweine erhielten je ein Katheter in die Portalvene (P) und in die Carotisarterie (A). Die Rationen enthielten das 2,5‐fache der Energie für Erhaltung und wurden viermal täglich in 6‐stündigen Intervallen verabreicht. Die Versuchsperiode hatte keinen Einfluß auf die gemessenen Parameter. Die Differenz zwischen den 3MH‐Produktionsraten der P‐ und AProben und die 3MH‐Kinetik, berechnet mit Hilfe eines kompartimentellen Computermodells, zeigte keine Unterschiede zwischen den zwei Ernährungsregimen. Der Beitrag des GI an der gesamten 3MH‐Bildung lag unter 6% und wurde durch die Ernährung nicht beeinflußt. Die fraktionelle Abbaurate (FBR, %/d) war in der proteinfreien Ration signifikant höher als in der Kontrolldiät (2,56%/d und 2,16%/d).

Aus den Ergebnissen geht hervor, daß der Beitrag des GI zur gesamten Körper‐3MH‐Produktion gering ist und nicht durch eine proteinfreie Ration beeinflußt wird. Ein Anstieg in der 3MH‐Produktion durch die Ernährung mit einer proteinfreien Diät stammt also nicht aus einem erhöhten Proteinabbau im GI sondern aus einer erhöhten Proteinabbaurate der Skelettmuskulatur.