In-vivo-Untersuchungen zur Muskelphysiologie von Schweinen mit Hilfe der Magnet-Resonanz-Spektroskopie

Die lang andauernde einseitige Selektion auf einen hohen Magerfleischanteil beim Schwein hat zu einer erhöhten Streßempfindlichkeit (Malignes Hyperthermie Syndrom, MHS) und zu den bekannten Mängeln in der Fleischbeschaffenheit geführt. Als Ursache für diese Mängel kommen sowohl genetische als auch umweltbedingte Störungen im Energiestoffwechsel des Muskelgewebes in Betracht. Um diesem Merkmalsantagonismus entgegenwirken zu können, sind daher die Zusammenhänge zwischen Streßanfälligkeit, Muskelphysiologie und Fleischbeschaffenheit intensiv untersucht worden. Die bisherigen Erkentnisse beruhen aber fast ausschließlich auf In-vitro-Experimenten und Anwendung biochemischer und physikalischer Meßmethoden am Schlachtkörper. Die (31)P-NMR-Spektroskopie ermöglicht dagegen eine nicht invasive und kontinuierliche Beobachtung der zellulären Stoffwechselvorgägnge am lebenden Tier und gibt weiteren Aufschluß über muskelphysiologische Abläufe beim Schwein. Die zentralen Metaboliten der intrazellulären Energieproduktion - das anorganische Phosphat (Pi), das Creatinphosphat (PCr) und a-ATP, b-ATP und g-ATP können so quantitativ erfaßt werden. Neben den Konzentrationen dieser Metaboliten lassen sich aus der genauen Resonanzfrequenz des Pi der pH-Wert und aus den Resonanzsignalen von a-ATP und b-ATP auch die Magnesium-Konzentration im untersuchten Gewebe bestimmen. An insgesamt 44 lebenden Schweinen der Rasse DL und Pietrain wurden im Abstand von einer Minute Phosphor-Spektren des M. biceps femoris aufgenommen, wobei eine Oberflächenspule eingesetzt wurde. Eine Gruppe von 12-60 kg schweren MHS-positiven (nn) und MHS-negativen (NN) Schweinen wurde ohne Belastung durch Halothan im Abstand von zwei Wochen wiederholt spektroskopiert. Unter Halothanbelastung wurden ale dre MHS-Genotypen (NN, nN, nn) sowohl mit der (31)P-NMR-Spektroskopie als auch mit ergänzenden Blutanalysen untersucht.