Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I den här studien undersöktes om glukosstickor och refraktometri kan användas som enkla och lättillgängliga metoder för uppskattning av sockerhalten i skördat vallfoder, där resultaten jämfördes med enzymatiskt-spektrofotometriskt analyserade värden för lättlösliga kolhydrater (water-soluble carbohydrates, WSC). Intresset för sockerhalten i vallfoder har ökat i samband med metabola sjukdomstillstånd hos häst, såsom ekvint metabolt syndrom (EMS), pituitary pars intermedia dysfunction (PPID) och polysaccharide storage myopathy (PSSM), där ett högt intag av lättlösliga kolhydrater kan resultera i sjukdomsepisoder. Enzymatiska laboratorieanalyser används rutinmässigt för bestämning av WSC-halten med spektrofotometri men är ofta kostsamma och tidskrävande, vilket motiverar behovet av enklare metoder. I den här studien användes 261 vallfoderprover med en WSC-halt från 3 till 500 g per kg torrsubstans, där total WSC och dess ingående fraktioner glukos, fruktos, sukros och fruktaner bestämts med enzymatisk-spektrofotometrisk analys. Först gjordes en metodtest för att utvärdera vilken typ av extraktion som gav lägst variationskoefficient vid upprepade mätningar. Därefter extraherades proverna med den valda metoden och glukosstickor och refraktometri användes för bestämning av glukoskoncentration respektive Brixgrader i extrakten. De erhållna mätvärdena jämfördes med de analyserade koncentrationerna av total WSC samt de individuella sockerfraktionerna (glukos, fruktos, sukros och fruktaner). Sambanden mellan metoderna undersöktes med korrelations- och regressionsanalyser, medan Bland–Altman-analyser användes för att utvärdera överensstämmelse mellan metoderna. Resultaten visade att glukosstickorna generellt uppvisade högre korrelationer med analyserade sockerkoncentrationer än refraktometern, framför allt med analyserad glukoshalt och total WSC-halt. Sambanden var dock generellt måttliga till svaga och stor spridning observerades i glukosstickornas precision. Refraktometriska mätvärden uppvisade genomgående låg förklaringsgrad och svaga samband med analyserade koncentrationer av total WSC samt de individuella sockerfraktionerna glukos, fruktos, sukros och fruktaner. Bland–Altman-analyserna visade att båda mätmetoderna hade begränsad överensstämmelse med de analyserade värdena av de olika fraktionerna och totala WSC-halten. Sammanfattningsvis indikerade resultaten att varken glukosstickor eller refraktometer kan ersätta enzymatisk-spektrofotometriska analyser för bestämning av total WSC-halt eller dess fraktioner i vallfoder. Glukosstickorna uppvisade dock starkare samband med analyserade sockerkoncentrationer än vad refraktometern gjorde och kan potentiellt ha ett värde som ett enkelt screeningverktyg för att skilja mellan vallfoder med relativt låg respektive hög koncentration av lättlösliga kolhydrater, exempelvis vid klassificering av vallfoder med analyserade WSC-koncentrationer under eller över 100 g/kg torrsubstans.

This study investigated whether glucose test strips and refractometry can be used as simple and easily accessible methods for estimating the sugar content of harvested forage, with the results compared to enzymatic–spectrophotometric analyses of water-soluble carbohydrates (WSC). Interest in the sugar content of forage has increased in relation to metabolic disorders in horses, such as equine metabolic syndrome (EMS), pituitary pars intermedia dysfunction (PPID), and polysaccharide storage myopathy (PSSM), in which a high intake of water-soluble carbohydrates may trigger disease episodes. Enzymatic laboratory analyses using spectrophotometry are routinely employed for determination of WSC concentration, but these analyses are often costly and time-consuming, which motivates the need for simpler methods. In this study, 261 forage samples with WSC concentrations ranging from 3 to 500 g per kg dry matter were used. Total WSC and the constituent fractions glucose, fructose, sucrose, and fructans had previously been determined by enzymatic–spectrophotometric analysis. A preliminary method test was first conducted to evaluate which extraction procedure produced the lowest coefficient of variation during repeated measurements. The samples were subsequently extracted using the selected method, and glucose test strips and refractometry were used to determine glucose concentration and Brix values in the extracts, respectively. The measurements obtained were compared with analyzed concentrations of total WSC and the individual sugar fractions (glucose, fructose, sucrose, and fructans). Relationships between methods were investigated using correlation and regression analyses, while Bland–Altman analyses were used to evaluate agreement between methods. The results showed that glucose test strips generally demonstrated higher correlations with analyzed sugar concentrations than the refractometer, particularly with analyzed glucose concentration and total WSC concentration. However, the relationships were generally moderate to weak, and substantial variation was observed in the precision of the glucose test strips. Refractometric measurements consistently showed low explanatory power and weak relationships with analyzed concentrations of total WSC and the individual sugar fractions glucose, fructose, sucrose, and fructans. Bland–Altman analyses demonstrated that both measurement methods showed limited agreement with the analyzed values of the different sugar fractions and total WSC concentration. In conclusion, the results indicated that neither glucose test strips nor refractometry can replace enzymatic–spectrophotometric analyses for determination of total WSC concentration or its constituent fractions in forage. However, glucose test strips demonstrated stronger relationships with analyzed sugar concentrations than the refractometer and may potentially have value as a simple screening tool for distinguishing between forage samples with relatively low and high concentrations of water-soluble carbohydrates, for example when classifying forage with analyzed WSC concentrations below or above 100 g/kg dry matter.