H) Verschimmeltes Heu:
3. Eigene Untersuchungen 1 Versuchsziel
4.5 Auswirkungen von Schwefel-Verbindungen (Exp.5) auf die Protozoen- Protozoen-konzentrationen im Pansen
Im Text werden folgende Abkürzungen benutzt:
- KF für Kontrollfermenter bzw. für Zustände im Kontrollfermenter
- SF1 und SF2 für Zulagefermenter bzw. für Zustände in den Zulagefermenter (SF1: 100 mg Na2SO3; SF2: 400 mg Na2SO4). Testphase I = Schwefelzulage ohne Thiamin.
Testphase II = Schwefelzulage mit Thiamin.
Nach Spitzenwerten am Tag 2 pendeln sich die Gesamtprotozoenkonzentrationen (Abb. 4.19) bis zur Kontrollphase auf 33000/ml ein. Während sie sich im KF von Versuchsphasenanfang an auf einem Plateau von gemittelt 30000/ml bewegen, steigen die Werte bei SF1 unter Na2SO3-Zulage (bis Tag 15) kontinuierlich auf 47000/ml an, sinken aber unter Thiaminzugabe und anschließender normaler Fütterung bis Tag 24 wieder auf 29000/ml. Bei Zulage von Na2SO4 fallen dagegen die Protozoenzahlen bis Tag 14 auf 12000/ml ab. Die Thiaminzulage (bis Tag 20) bewirkt diesbezüglich nichts. Erst das Aussetzen der Na2SO4 -Zulage führt zur Erhöhung der Pansenprotozoenzahlen.
Abb. 4.19: Wirkung von Sulfit und Sulfat ohne und mit Thiaminzulage auf die
Protozoensumme im Pansensaft; KF ( ), SF1 (...), SF2 (----), Zulage von Sulfit bzw. Sulfat ( ), Zulage von Sulfit bzw. Sulfat und Thiamin ( ), schwach signifikant (*, p1 < 0,05; °, p2 < 0,05), signifikant (**, p1 < 0,01;
°°, p2 < 0,01), hoch signifikant (***, p1 < 0,001; °°°, p2 < 0,001)
Die Konzentrationen der kleinen Protozoen (Abb. 4.20) verhalten sich ähnlich. Ihre Werte liegen bis 9000/ml niedriger als bei der Summe aller Protozoen.
5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Tag
Protozoen/ml
° °
*
° ° ° *
°°
°°
Abb. 4.20: Wirkung von Sulfit und Sulfat ohne und mit Thiaminzulage auf die Anzahl der kleinen Protozoen im Pansensaft; Restlegende s. Abb. 4.19
Die Anzahl der mittleren Protozoen (Abb. 4.21) liegt zu Beginn im SF2 deutlich höher als in KF und SF1, pendelt sich jedoch bis zur Kontrollphase in allen Fermentern auf ca. 7000/ml ein. Die Protozoen in KF und SF1 steigen während der Zulagephase I um 14 %, sinken aber unter Thiamingabe und nachfolgender normaler Fütterung bis Versuchsende kontinuierlich auf 5900/ml ab. SF2 fällt dagegen unter Sulfatzulage sprunghaft um 93 % ab und stagniert bis Versuchsende unter Werten von 530/ml.
Nach Anfangswerten von 320 – 530/ml sinken die großen Protozoen (Abb. 4.22) während der Adaptationsphase steil auf Konzentrationen unter 50/ml. Ab Zulagephase II sind sie auffallenderweise zwar noch in Kontroll- und Sulfit-, aber nicht mehr im Sulfatfermenter zu finden.
Der Sulfitfermenter unterscheidet sich bezüglich der Summe aller Protozoen nach dem 3.
Sulfitzulagetag (Tag 13), bei den kleinen Protozoen nach dem 1. und 3. Sulfitzulagetag (Tag 11 u. 13) sowie nach dem 1. Thiaminzulagetag (Tag 16) schwach signifikant vom Kontrollfermenter. Der Sulfatfermenter zeigt unterdessen bei den mittleren Protozoen ab dem 3. Sulfatzulagetag (Tag 13) schwach signifikante und während der Thiaminzulage bei der Summe aller Protozoen und der Anzahl der kleinen schwach signifikante sowie bei der Anzahl der mittleren schwach signifikante bis signifikante Veränderungen.
5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Tag
Protozoen/ml
0
**
*
*
° ° ° °
°
Abb. 4.21: Wirkung von Sulfit und Sulfat ohne und mit Thiaminzulage auf die Anzahl der mittleren Protozoen im Pansensaft; Restlegende s. Abb. 4.19
Abb. 4.22: Wirkung von Sulfit und Sulfat ohne und mit Thiaminzulage auf die Anzahl der großen Protozoen im Pansensaft; Restlegende s. Abb. 4.19
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Tag
Protozoen/ml
°
° ° °°
°° ° ° °° °° ° °°
° ° *
0 100 200 300 400 500 600 700
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Tag
Protozoen/ml
4.6 Résumée
Die Protozoenpopulationen zeigen im RUSITEC in den ausgewerteten Experimenten folgendes Adaptationsverhalten:
- sprunghafter Konzentrationsanstieg in den ersten 2 bis 5 Tagen (9 – 69 %) nach Start der Anlage
- gefolgt von einem steilen Rückgang der Werte, die teils die Ausgangskonzentrationen unterschreiten
- Stabilisierung bis zum Ende der Kontrollphase auf unterschiedlich hohen Niveaus (64 – 215 % der Ausgangskonzentrationen)
Im weiteren Verlauf (ab Tag 6) treten große Protozoen nur noch vereinzelt auf und bleiben ab Tag 11 unter 100 Protozoen/ml. Im Azidose-Experiment (4) verschwinden sie gänzlich. Die mittleren und kleinen Protozoen bleiben über die gesamte Versuchszeit erhalten und reagieren gemäß der graphischen Darstellungen auf Versuchseinflüsse wie folgt (Tabb. 4.23 – 4.25):
Tab. 4.23: Zusammenfassung der Einflüsse verschiedener Substanzen gemäß der graphischen Darstellungen in den Schadgras- und Schimmelpilz-Experimenten getrennt nach Versuchsphasen auf kleine und mittelgroße Pansenprotozoen Experiment
Protozoen-fraktion
Konzentrationsänderungen der Protozoen Zulagephase I (ohne
Thiamin-Gabe)
Zulagephase II (mit Thiamin-Gabe)
Nachlaufphase
1 Schadgras klein
Konzentrationsrück-gang um 11 %
Tab. 4.23: Zusammenfassung der Einflüsse verschiedener Substanzen gemäß der graphischen Darstellungen in den Schadgras- und Schimmelpilz-Experimenten getrennt nach Versuchsphasen auf kleine und mittelgroße Pansenprotozoen (Fortsetzung)
Experiment Protozoen-fraktion
Konzentrationsänderungen der Protozoen Zulagephase I (ohne
klein Stabilisierung Anstieg um 42 %
im Kontroll-, um
Tab. 4.24: Zusammenfassung der Einflüsse der Thiamin-Supplementierung unter azidotischen Bedingungen gemäß der graphischen Darstellungen getrennt nach Versuchsphasen auf kleine und mittelgroße Protozoen
Experiment Protozoen-fraktion
Konzentrationsänderungen der Protozoen
Vorlauf- und
mittel Verlust der Population ab Tag 8
4b azidotische klein Aufrechterhaltung einer Protozoenpopulation Bedingungen
mit Thiamin- Supplemen- tierung
mittel Rückgang um 99 % nur sporadisches Auftauchen in allen Fermentern
Anstieg um 60 % im Testfermenter
Tab. 4.25: Zusammenfassung der Einflüsse verschiedener Zulagesubstanzen im Schwefel-Experiment gemäß der graphischen Darstellungen getrennt nach Versuchsphasen auf kleine und mittelgroße Protozoen
Experiment Protozoen-fraktion
Konzentrationsänderungen der Protozoen Zulagephase I (ohne
Thiamin-Gabe)
Zulagephase II (mit Thiamin-Gabe)
Nachlaufphase 5 Sulfit/Sulfat klein Anstieg um 30 % im
Sulfitfermenter;
Rückgang um 55 % im Sulfatfermenter
Rückgang um 10 % in den Sulfitfermen-tern
Rückgang um 14 % im Kontroll-, um 27 % im Sulfitfermenter, Anstieg um 97 % im Sulfat-fermenter mittel Rückgang um
100 % im Sulfat-fermenter
Rückgang um 17 % in den Sulfitfermen-tern
Rückgang um 20 % im Kontroll-, um 12 % im Sulfitfermenter
Zusammenfassend betrachtet blieb die Protozoenpopulation von Schadgras unbeeinflußt.
Sowohl Thiamin unter azidotischen Bedingungen (+30 %) als auch Sulfit (+30 %) und Ulocladium (+2 %) begünstigten das Protozoenwachstum, während Sulfat (-100 %),
azidotische Bedingungen (-100 %) und die untersuchten Schimmelpilze (Epicoccum –27 %, Alternaria –16 %, Mucor –9 %) ihr Wachstum beeinträchtigten.
Thiamin stabilisierte die kleinen Protozoen grundsätzlich, erhöhte aber die Schadwirkung von Sulfit und Schadgras (-10 bis -11 %). Bei den mittleren Protozoen konnte der Einfluß von Sulfit (-17 %), Ulocladium (+26 %) und Schadgras (+13 %) deutlich gefördert bzw.
kompensiert werden.
Die Futteraufbereitung selbst (Autoklavierung des Futters) spielte eine große Rolle:
Nach Wechsel von autoklaviertem zu unbehandeltem Heu stieg die Protozoenpopulation um 28 – 42 % an, unabhängig von der Thiaminzulage.