Skatol dannes i en totrinsproces, hvor aminosyren tryptofan først af en bakterietype omsættes til indoleddikesyre (IAA), der så omsættes videre til skatol af en anden bakterietype.

Sammendrag

Kendskabet til, hvordan skatol dannes i mave-tarmkanalen hos grise og af hvilke bakterier, er uhyre ringe. Vi har vist, at skatol dannes i en totrinsproces, hvor aminosyren tryptofan først af en bakterietype omsættes til indoleddikesyre (IAA), der så omsættes videre til skatol af en anden bakterietype. Tryptofan kan ligeledes af en lang række andre bakterier omsættes direkte til indol. Der er således i grisenes mave-tarmkanal en konkurrence om tryptofan mellem de bakterier, der danner skatol via IAA, og de der danner indol (figur 1).


Figur 1.

Skatoldannelsen skal stoppes i tarmen

Flere forsøg udført ved Mikrobiologisk Sektion på Afd. for Dyrefysiologi og Biokemi har vist, at der er en klar sammenhæng mellem produktionen af skatol i mave-tarmkanalen og skatolindholdet i spæk. Den mest effektive løsningsmekanisme til skatolproblemet må derfor være at blokere produktionen af skatol ved kilden. Altså at stoppe den mikrobielle produktion af skatol i mave-tarmkanalen. For - om muligt - at opnå dette, har vi søgt at klarlægge den mikrobielle produktion af skatol i mave-tarmkanalen. Til dette har vi fundet det nødvendigt at udvikle to in vitro inkubationsmetoder, én der ikke tillader mikrobiel opformering under inkuberingen, og én der tillader mikrobiel opformering. Samtidig blev der udviklet en simpel og hurtig gaskromatografisk analyse for skatol i bakteriekulturer, gødning og tarmindhold fra forsøgsgrise.

Mikrobiel produktion af skatol i mave-tarmkanalen

Ved brug af metoden, som ikke tillader mikrobiel opformering, har vi fundet, at produktionen af skatol udelukkende foregår i blind- og tyktarmen, og at der produceres 20 - 150 mg skatol pr. dag hos 100 kgs hangrise. Ved herfra at trække den mængde skatol, der udskilles med gødningen, har vi beregnet, at der optages (forsvinder) 10 - 100 mg skatol pr. dag.

Skatolproducerende bakterier

Vi har ligeledes fundet, at populationen af skatolproducerende bakterier i tyktarmen hos grise, der blev fodret med en gængs foderblanding bestående af byg og sojaskrå, udgør ca. 10⁶ bakterier pr. gram tarmindhold. Da der i tyktarmen findes mere end 10¹⁰ bakterier pr. gram tarmindhold, udgør de skatolproducerende bakterier således mindre end 0,01% af den totale bakteriepopulation. Vi har isoleret og rendyrket to skatolproducerende bakterier (SK6 og SK9). De danner skatol fra IAA, men ikke direkte fra tryptofan.

Substrat - den begrænsende faktor for skatolprodutionen

In vitro produktionen af skatol stimuleres, hvis der tilsættes L-tryptofan (aminosyren tryptophan findes i en L- og D-form) eller indoleddikesyre (IAA) til inkubationerne, hvorimod D-tryptofan ikke er i stand til at stimulere produktionen. IAA omsættes udelukkende til skatol, hvorimod L-tryptofan omsættes dels til indol dels til skatol. Forholdet mellem den dannede mængde indol og skatol er pH afhængig. Omsætningen af L-tryptofan til skatol sker via IAA. Den begrænsende faktor for skatolproduktionen i blind- og tyktarmen hos grise er således mængden af tilgængeligt tryptophan og ikke den mikrobielle enzymkapacitet.

Vækstfremmende antibiotika

10 af de 11 vækstfremmende antibiotika, der er tilladt at anvende til grise i Danmark, er blevet testet for deres evne til at påvirke skatolproduktionen in vitro. Resultaterne viste, at Virginiamycin, Salinomycin og Zinkbacitracin var de mest effektive, fulgt af Avoparcin (hæmmer ikke skatolproduktionen fra IAA). Derimod var Olaquindox, Carbadox, Nitrovin og Tylosin ikke særlig effektive.

Tre antibiotika (Virginiamycin, Zinkbacitracin og Avoparcin) er endvidere blevet undersøgt in vivo. Sammenfattende fra disse forsøg kan det siges, at de undersøgte antibiotika nedsætter koncentrationen af skatol i blind- og tyktarmen hos grise, men at denne nedsættelse kun varer 7-9 dage efter at stoffet første gang blev givet med foderet. Vækstfremmende antibiotika er således kun effektiv, hvis antibiotikaen gives med foderet i den sidste uge inden slagtning.

Indoler

Alle kommercielt tilgængelige indolforbindelser er blevet testet for deres evne til at stimulere/-hæmme skatolproduktionen in vitro. Det mest interessante fra disse forsøg var, at indol-3-carbinol (I-3-C) og indol-3-acetonitril (IAN) i meget små koncentrationer (<10 ppm) hæmmer skatolproduktionen fuldstændigt (figur 2). De to stoffer hæmmer omsætningen af IAA til skatol, men ikke omsætningen af L-tryptofan til IAA.

Foderkomponenternes effekt på skatolproduktionen

Flere af vore forsøg har vist, at den mikrobielle produktion af skatol afhænger af sammensætningen af den del af foderet, der når ned i blind- og tyktarmen. Således medfører øget proteintilførsel en højere skatolproduktion, mens øget tilførsel af letfermenterbare kulhydrater medfører lav skatolproduktion (figur 2). Dette skyldes formentligt, at jo flere kulhydrater mikrofloraen tilføres, jo hurtigere vokser den og des mindre skatol dannes (blandt andet fordi en del af tryptofanet indbygges som bakterielt protein). Tilsætning af fibre til foderet synes derfor at være en særdeles realistisk løsningsmekanisme til skatolproblematikken.

Vådfoder

Et andet alternativ til at nedbringe mængden af skatol og indol i spæk er anvendelse af vådfoder. Erfaringer fra Danske Slagteriers projekter omkring produktion af hangrise har vist, at de producenter, der anvender vådfoder, har en lavere frasorteringsprocent end konventionelle besætninger. I overensstemmelse hermed har vi vist, at mikrofloraens sammensætning er markant anderledes i vådfodrede grise end i tørfodrede. Samtidig er koncentrationen af skatol og indol markant lavere i blind- og tyktarmen. Forsøgene kunne imidlertid ikke give et entydigt svar på, hvad dette skyldes. Det vil derfor være nødvendigt at udføre supplerende forsøg, der har til formål at give et detaljeret kendskab til udviklingen af mikrofloraen i vådfodringsanlæg og et detaljeret kendskab til, hvordan vådfoder påvirker mikrofloraen i mave-tarmkanalen hos grise, herunder specielt skatolproduktionen.


Figur 2.	Oversigt over faktorer, som menes at påvirke den mikrobielle produktion af skatol i mave-tarmkanalen hos grise. + angiver stimulerende effekt, - angiver hæmmende effekt

Konklusion

De resultater, vi har opnået vedrørende den mikrobielle produktion af skatol i blind- og tyktarmen, er forsøgt sammenfattet i figur 2.

Afslutningsvis skal det bemærkes, at der også dannes og aflejres skatol i sogrise. Det vil således have en positiv effekt på svinekødets spisekvalitet generelt, hvis den mikrobielle produktion af skatol i blind- og tyktarmen kan reduceres.

Mikrobiel produktion af skatol i mave-tarmkanalen hos grise