Effekte der Vermahlung auf die Kotqualität

In vorangegangenen Untersuchungen zu Einflüssen der Fütterung auf die Kotqualität von Sauen (vgl. TABELING et al. 2003) wurden zwar häufig die Rohfasermenge und -art bedacht, mögliche Effekte der Futterstruktur wurden jedoch bislang kaum berücksichtigt. Aufgrund dessen scheint bisher keine genaue Einschätzung zur Bedeutung der Futterstruktur für die Kotqualität möglich zu sein. Vor diesem Hintergrund ergab sich für die vorliegende Untersuchung entsprechend die Fragestellung, inwieweit eine unterschiedlich intensive Vermahlung der Komponenten im Mischfutter einen Einfluss auf die Kotbeschaffenheit und auch -zusammensetzung (Kotqualität) ausüben kann. Zwar liegen zahlreiche Untersuchungen zum Einfluss der Futterstruktur auf die Verdaulichkeit vor (ROTH-MAIER u. KIRCHGESSNER 1984; LEIBETSEDER 1987; WONDRA et al. 1995 u.

1995b; CASTAING et al. 2001; CANIBE et al. 2005; MOREL u. THOMAS 2006), der Einfluss auf die Kotkonsistenz wurde bisher jedoch kaum berücksichtigt. Da der angesprochene Aspekt bisher nicht Gegenstand entsprechender experimenteller Untersuchungen war, können die vorliegenden Ergebnisse nur bedingt mit Literaturergebnissen verglichen werden.

Eine mögliche Erklärung für die Produktion weicher Faeces bei Sauen nach Angebot von Mischfutter mit grober Vermahlung mag der leicht erhöhte Einstrom an bis dahin unverdauter Stärke in den Dickdarm sein. Die Stärke wird in diesem Darmabschnitt weiter durch mikrobielle Fermentation insbesondere zu flüchtigen Fettsäuren abgebaut. Die flüchtigen Fettsäuren haben die Fähigkeit, Wasser osmotisch zu binden (BECKER et al. 2003) und können somit eine weichere Kotkonsistenz bewirken. Dies könnte somit auch die eher feste Kotkonsistenz bei feiner Vermahlung des Futters erklären. Bei Einsatz von feinem Futter wird die praececale Verdaulichkeit erhöht (LEIBETSEDER 1987), so dass ein vergleichsweise geringerer Anteil von Stärke in den Dickdarm gelangt. Durch den verringerten mikrobiellen Stärkeabbau stehen weniger flüchtige Fettsäuren zur Verfügung, die Wasser osmotisch im Kot binden können. Folglich erscheint der Kot, im Vergleich zum Kot bei Einsatz der groben Vermahlung, weniger feucht und wasserhaltig.

Ein anderer möglicher Erklärungsansatz für die Produktion weicher Faeces nach Aufnahme von grob vermahlenem Futter scheint die Beeinflussung der Passsagezeit des Chymus zu sein. Aus der Humanmedizin ist bekannt, dass der Wassergehalt des Stuhles nach verstärkter Zufuhr pflanzlicher Strukturstoffe steigt. Als Ursache hierfür wird überwiegend die Beschleunigung der Passagezeit der Ingesta herangezogen (GRACEY et al. 1974; KIRWAN et al. 1974; WALKER 1975). Auch beim Schwein sehen DROCHNER und COENEN (1986) an der die Passage beschleunigenden Eigenschaft pflanzlicher Strukturstoffe keinen Zweifel. Möglicherweise wurde auch in der eigenen Untersuchung durch die gröberen Futterbestandteile im Magen-Darm-Trakt die Passagezeit der Ingesta beschleunigt. Ist die Aufenthaltsdauer des Chymus im Dickdarm reduziert, bleibt weniger Zeit, um Wasser über die Darmwand zu absorbieren (VAN LEEUWEN u. JANSMAN 2006; KIM et al. 2006). Dies hat zur Folge, dass mehr Wasser im Kot gebunden bleibt und die Faeces somit eine weichere Konsistenz aufweisen.

Die geringen Effekte der Futtervermahlung auf die Kotbeschaffenheit von Läufern und Mastschweinen sind vermutlich Folge einer vergleichsweisen hohen Futtermenge. Da beide Nutzungsgruppen ad libitum gefüttert wurden, nahmen sie, bezogen auf ihre im Vergleich zu Sauen geringere Körpermasse (NOBLET u. SHI 1993), relativ hohe Mengen an Futter auf. Auch DROCHNER (1978) konnte in Untersuchungen an Ferkeln bezüglich einer Vorbeugung von Durchfällen einen gewissen Einfluss einer protrahierten Futteraufnahme und langsameren Futterpassage auf die Kotbeschaffenheit feststellen. Eventuell wurde hierdurch der Effekt der Struktur einfach überlagert. Andererseits ist zu bedenken, dass das bei Läufern wie auch Mastschweinen eingesetzte grobe Futter (Vermahlung mit einem 6 Sieb) im Vergleich zum groben Futter bei Sauen (Vermahlung mit einem 8 mm-Sieb) aufgrund der etwas intensiveren Vermahlung möglicherweise eine höhere praececale Verdaulichkeit (CANIBE et al. 2005) bei Läufern und Mastschweinen zuließ. Somit gelangte weniger Stärke in den Dickdarm, und folglich entstanden auch weniger osmotisch wirksame Abbauprodukte, welche die Kotbeschaffenheit hätten beeinflussen können.

Auch bei den Effekten der Futterstruktur auf die Kotqualität von Sauen ist abzuwägen, inwieweit die Futtermenge die Effekte der Vermahlungsintensität beeinflussen kann. Vor allem Sauen in der Hochlaktation zeigten sehr deutliche Effekte auf die Kotbeschaffenheit, und gerade in diesem Reproduktionsstadium nehmen sie auch die höchste Futtermenge auf (ad libitum Fütterung → Aufnahme zwischen 4 und 7 kg Futter/Tier und Tag). Allerdings zeigten sich diese Einflüsse der Vermahlungsintensität des Mischfutters auch bei Sauen im mittleren Trächtigkeitsstadium, die eine weniger große Futtermenge bekamen (etwa zwischen 2 und 3 kg Futter/Tier und Tag). Möglicherweise vermag, ebenso wie die Futtermenge, auch der Anteil der vermahlenen Futterkomponenten (vollständige Vermahlung aller Komponenten oder nur das Getreide im Mischfutter) eine Auswirkung auf die Kotqualität zu haben, denn bei Sauen in der Mitte der Trächtigkeit war – im Unterschied zu Sauen im fortgeschrittenen Trächtigkeitsstadium und in der Laktation – nur das Getreide im Mischfutter vermahlen.

Der von Tierhaltern beim Einsatz von grob vermahlenem Futter befürchtete erhebliche Stärkeverlust mit den Faeces konnte in der vorliegenden Untersuchung nicht bestätigt werden. Zwar war der Stärkegehalt im Kot nach Einsatz groben Futters gegenüber dem feinen Futter signifikant erhöht. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass in der vorliegenden Untersuchung bei grobem Futter pro kg Kottrockensubstanz nur ca. 10 g mehr Stärke über den Kot ausgeschieden wurden, als nach Aufnahme von fein vermahlenem Futter. Der Energieverlust bei einer Mehrausscheidung von 10 g Stärke über den Kot betrug hierbei ca. 0,17 MJ ME und kann somit eher als moderat betrachtet werden. Auch ROTH-MAIER und KIRCHGESSNER (1984) konnten in ihrer Studie zum optimalen Zerkleinerungsgrad von Corn-Cob-Mix-Silage bei einem Einsatz von „groben“ Futter (Partikelanteile im Futter von über 3,15 mm: 58,3 %) nur eine geringe Ausscheidung an Körnern im Kot beobachten.

Bei einem Einsatz von grob vermahlenem Futter muss zudem angeführt werden, dass ein höherer Einstrom von Stärke in den Dickdarm durchaus Vorteile mit sich bringen kann. Die aus der Fermentation der Stärke gewonnenen FFS können

einerseits die Schutzfunktion der normalen Darmflora gegenüber Infektionen mit enteropathogenen Bakterien unterstützen bzw. fördern (AMTSBERG 1984). Dabei soll die Verfütterung eines schrotförmiger Mischfutters mit grober Vermahlung zu einem erhöhten Wachstum von Laktatbildnern im Gastrointestinaltrakt führen, wobei diesen die Fähigkeit zugeschrieben wird, enteropathogene Erreger wie z.B Salmonellen in diesen Bereichen zu verdrängen (HANSEN et al. 2001). Als ein weiterer positiver Effekt der Verwendung grob vermahlenen Mischfutters wird die gesteigerte Produktion von Buttersäure (Butyrat) im Magen-Darm-Trakt – im Vergleich zum Einsatz von fein vermahlenen Mischfutter – angesehen, da Buttersäure ein wichtiges Substrat für die Ernährung der Enterocyten im Dickdarm ist (ROEDIGER 1982). Zudem wird die einfließende Stärke zum Großteil weiter von der mikrobiellen Flora des Dickdarms genutzt, da die anaerobe Dickdarmflora in der Lage ist, aus Stärke FFS zu produzieren. Nach NOBLET und SHI (1993) können Sauen somit auch bei einer reduzierten praececalen Verdaulichkeit (wie z.B. bei Angebot von grobem Futter befürchtet) über die Absorption von FFS noch einen nicht unbeträchtlichen Anteil (etwa 25 %) ihres Energiebedarfs decken. Hier kommt als weiterer Aspekt hinzu, dass bei einer stärkeren Produktion und Absorption flüchtiger Fettsäuren im Dickdarm der zusätzliche Effekt einer „chemostatischen Sättigung“ diskutiert wird (BECKER et al. 2003). Durch länger anhaltende Acetatspiegel im Blut wird das Hungergefühl hinausgezögert (VESTERGAARD u.

DANIELSEN 1998), womit eine mögliche „Unruhe“ im Stall (vor allem in der Haltung tragender Sauen von Interesse) gedämpft wird.

Bei der Bewertung der FFS-Gehalte muss jedoch sorgfältig zwischen der Konzentration im Chymus und dem Fermentationsmuster im Kot unterschieden werden. Während in vielen Studien die Konzentration der FFS im Chymus bestimmt wurde (FRIEND et al. 1963; ARGENZIO u. SOUTHWORTH 1974; KENNELY et al.

1981; CANIBE et al. 2005), wurde in der eigenen Untersuchung das Fettsäurenmuster im Kot untersucht, wodurch eine Aussage über die eigentliche Produktion von FFS im Dickdarm nicht möglich ist. In der eigenen Untersuchung konnte – allerdings nur bei Sauen in der Hochlaktation – ebenfalls ein Anstieg von Butyrat in den Faeces nach Angebot des groben Futters festgestellt werden.

Insgesamt unterlag der Nachweis der FFS im Kot einer erheblichen Variation.

Besonders fiel auf, dass bei Sauen im mittleren Trächtigkeitsstadium sowie in der letzten Woche ante partum eine insgesamt niedrige Konzentration an FFS im Kot vorherrschte (Gesamtsumme 40-60 mmol / kg Kotfrischmasse), während bei Sauen in der Hochlaktation Werte um 170-180 mmol / kg Kotfrischmasse (Gesamtsumme) vorlagen. Ähnliche Werte konnten auch bei Läufern und Mastschweinen festgestellt werden (160-180 mmol / kg Kotfrischmasse).

Als Erklärung für diese große Variation könnte möglicherweise wiederum die Futtermenge dienen. Sauen in der Mitte der Trächtigkeit sowie eine Woche a. p.

erhielten pro Tag ca. 3 kg Futter. Diese Menge ist in Anbetracht der Körpermasse einer ausgewachsenen Sau relativ gering, so dass eventuell der Dickdarm weniger gefüllt war und der Reiz für die propulsive Motorik bzw. Entleerung des Darmtraktes verringert war, wodurch die Ingesta eine längere Aufenthaltsdauer im Darmtrakt hatten. Die Folge war möglicherweise eine verlängerte Zeit für die Absorption von Fermentationsprodukten, wodurch dann eine vergleichsweise „niedrigere“

Konzentration von FFS in den Faeces dieser Tiere gemessen wurde. Da neben dem Resorptionsweg über den Konzentrationsgradienten noch spezielle Fettsäuretransportsysteme der einzelnen Dickdarmzellen (BREVES u. DIENER 2000) bestehen, scheint die Resorption der Fermentationsprodukte relativ schnell und effektiv zu sein, was den Nachweis der FFS in den Faeces – vor allem bei Angebot einer relativ geringen Futtermenge – zusätzlich erschweren dürfte. Für diese Theorie dürften auch die niedrigen L-Laktat-Werte im Kot von Sauen in der letzen Woche ante partum sprechen, die nahe bzw. teilweise sogar unterhalb der Nachweisgrenze (< 0,6 mmol/kg Kotfrischmasse) waren. Zusätzlich sollte noch angemerkt werden, dass das Fettsäurenmuster in den Faeces u. U. nicht die tatsächliche Produktion im Magen-Darm-Trakt in vivo widerspiegeln kann, da nur die Konzentration, aber nicht die Produktion, von FFS gemessen wird (CLAYTON u.

BLAKE 2005).

Bei den Tieren, die aufgrund der ad libitum Fütterung deutlich größere Futtermengen pro Tag zu sich nahmen (Sauen in der Hochlaktation, Läufer, Mastschweine) wurden grundsätzlich wesentlich höhere Konzentrationen an FFS im Kot nachgewiesen.

Diese Beobachtung dürfte auf die mit der größeren Futtermenge verbundene vermehrte Dickdarmfüllung zurückzuführen sein, welche eine schnellere Passage der Ingesta zur Folge hat (DROCHNER und COENEN 1986). Liegt eine hohe Menge an fermentierbaren Substrat vor sowie dadurch bedingt, eine kontinuierlich hohe Produktion von FFS, ist bei einer gleichzeitig schnellen Passagerate auch mit einem vermehrten Nachweis von FFS im Kot zu rechnen.

Relativ unerwartet war der Effekt der Futterstruktur auf die Kotqualität, denn der Vermahlungsgrad des Futters schien auch die Größe der Partikel im Kot zu beeinflussen. Dies war vor dem Hintergrund, dass die Nährstoffe – und somit auch ihre Struktur – entweder in den vorderen Darmabschnitten durch körpereigene Enzyme bzw. in den hinteren Darmabschnitten durch mikrobielle Fermentation weitestgehend aufgeschlossen bzw. abgebaut werden (KIRCHGESSNER 2004), eine auffällige Beobachtung. Zwar konnte der Eindruck statistisch nicht abgesichert werden, es war jedoch eine Tendenz zu erkennen, dass der Einsatz eines Mischfutters mit gröberer Vermahlung zu einer Zunahme gröberer Partikel im Kot führte. Möglicherweise ist diese Beobachtung darauf zurückzuführen, dass eine Nachzerkleinerung der Futterpartikel durch Mikroorganismen beim fermentativen Abbau im Dickdarm limitiert ist.

Bei der abschließenden Betrachtung der Ergebnisse zum Einfluss der Struktur des Mischfutters auf die Kotqualität sollte zudem differenziert betrachtet werden, inwieweit der Anteil der Jungsauen in der vorliegenden Untersuchung einen Einfluss auf die einzelnen Parameter der Kotbeschaffenheit und -zusammensetzung gehabt haben könnte. Wie von anderen Tierarten (z.B. Hund, s. MEYER und ZENTEK 2005) bzw. aus der Humanmedizin bekannt, hat das Alter einen erheblichen Einfluss auf die Magen-Darm-Motorik, Chymuspassage und Faecesqualität. Vor diesem Hintergrund wurden diverse Auswertungen vorgenommen, um die mögliche Bedeutung des Alters für die Kotqualität bei den Sauen zu prüfen, und zwar unabhängig vom Fütterungseinfluss. Hierbei zeigten sich beispielsweise bezüglich des TS-Gehaltes im Kot bzw. der Kothärte statistisch gesicherte Unterschiede zwischen Sauen in den ersten beiden Paritäten und älteren Tieren. Betrachtet man den TS-Gehalt in den Faeces von Sauen in der letzten Woche vor der Geburt

getrennt nach Altersgruppen (als „jüngere Sauen“ galten in der vorliegenden Untersuchung auch noch Sauen einschließlich der zweiten Parität), so fällt auf, dass im gesamten Zeitraum vor der Geburt die jungen Tiere stets signifikant geringere TS-Gehalte aufwiesen als ältere Sauen (Abbildung 14), d.h. die älteren Sauen scheinen eher für die Bildung trockener/härterer Faeces disponiert zu sein.

Abbildung 14: Entwicklung des TS-Gehaltes im Kot von jüngeren (bis 2. Parität) und älteren Sauen (ab 3. Parität) unabhängig vom Fütterungseinfluss in der letzten Woche vor der Geburt (Tag 0)

Dieser altersbedingte Effekt zeigte sich auch bei Einsatz der verschiedenen Futtervarianten. Unabhängig von der Vermahlung des Mischfutters oder dem jeweiligen Futterzusatz war die Kothärte von jüngeren Tieren stets geringer als die Kothärte bei älteren Sauen (Abbildung 15). Hieraus ist dann im Umkehrschluss eine besondere Disposition älterer Sauen für trockenere/härtere Faeces abzuleiten. Somit sind die in dieser Studie geprüften Fütterungsmaßnahmen gerade für ältere Sauen (ab der 3. Parität) von besonderer Bedeutung. Wie weit der Einfluss des Alters und

der Parität auf die Kotqualität von Sauen allerdings geht, wäre in weiteren Untersuchungen noch zu differenzieren.

Abbildung 15: Mittlere Kothärte bzw. Kotkonsistenz in den letzten 5 Tagen ante partum in Abhängigkeit vom Alter der Sauen

Eine Erklärung für die insgesamt weichere Kotbeschaffenheit von Jungsauen im Vergleich zu Altsauen kurz vor der Geburt besteht möglicherweise darin, dass Jungsauen generell bewegungsfreudiger sind, als ältere Tiere (VAN PUTTEN 1978).

Dies kann möglicherweise die Darmmotorik erhöhen und die Passagezeit der Ingesta verkürzen, wodurch weniger Wasser aus dem Chymus rückresorbiert wird. Weiterhin sind für Jungsauen die erstmalige Umstallung in die Abferkelbucht, die damit verbundenen Einzelhaltung, die Änderung der Umgebungstemperatur sowie die zunehmende Unruhe vor der Geburt Stressoren (LAWRENCE u. TERLOUW 1993), die ebenfalls die Darmmotilität beschleunigen können.