2.1.2.1 Nährstoffgehalt und Zusammensetzung der Futtermittel
Die Verdaulichkeit der Rohnährstoffe wird vor allem durch die Zusammensetzung der Futtermittel bestimmt. Einen wesentlichen Einflussfaktor stellt dabei der Rohfasergehalt dar.
Durch steigende Rohfasergehalte nimmt die Verdaulichkeit der organischen Substanz sowie einiger anderer Rohnährstoffe (u. a. Rohprotein) kontinuierlich ab (AXELSON 1955). Der Autor berechnet für jede Erhöhung des Rohfasergehaltes um einen Prozentpunkt eine Reduktion der Verdaulichkeit der organischen Substanz um 1,68 Prozentpunkte.
DROCHNER (1984) bestätigt die negative Korrelation zwischen dem Rohfasergehalt und der Rohproteinverdaulichkeit. Der Autor begründet dies mit erhöhten endogenen N-Verlusten, Bindung einzelner Aminosäuren an die Rohfaser (Maskierung), Beeinträchtigung der enzymatischen Spaltung des Futterproteins sowie mit einer vermehrten Fixierung von Stickstoff durch Mikroben im Darmlumen. ROTH und KIRCHGESSNER (1985) beobachten ebenfalls eine Beeinträchtigung der Verdaulichkeit durch steigende Rohfasergehalte.
Neben der Rohfaser kann der Rohfettgehalt im Futtermittel ebenfalls zu einer Beeinflussung der Verdaulichkeit führen. So konnten LI und SAUER (1994) einen linearen Anstieg der präzäkalen Verdaulichkeit von Rohprotein und Aminosäuren durch stufenweise Erhöhung des Rohfettgehaltes von 3,20 % auf 12,2 % nach Zugabe von Rapsöl feststellen. Als Ursachen für diese geringgradig verbesserte Verdaulichkeit des Rohproteins werden eine verzögerte Magenentleerung sowie eine verminderte intestinale Fermentation des Proteins genannt (DEN HARTOG et al. 1989). Insgesamt ist die Beeinflussung der Rohprotein- und Aminosäurenverdaulichkeit sowohl durch pflanzliche als auch durch tierische Fette jedoch als marginal einzustufen (SAUER et al. 1980, JUST et al. 1980, IMBEAH et al. 1991).
Ferner ermittelt AHLBORN (1993) eine Beeinträchtigung der Verdaulichkeit sowohl des Stickstoffs als auch des Rohfetts und der Rohfaser sowie einiger Mineralstoffe durch Laktose.
Die Beeinflussung der N-Verdaulichkeit erklären SAUER et al. (1986) durch eine vermehrte Bindung von Stickstoff auf Grund erhöhter mikrobieller Tätigkeit im Darm sowie durch eine verminderte Freisetzung und Absorption von Ammoniak, bedingt durch die fermentative Absenkung des pH-Wertes im Chymus. RETTIGER und CHEPLIN (1921) begründen die verminderte N-Verdaulichkeit mit einer vermehrten Stickstoffsekretion in das Darmlumen sowie einer erhöhten Passagezeit, bedingt durch die reizende sowie osmotische Wirkung der mikrobiellen Stoffwechselprodukte (organische Säuren) aus der Kohlenhydratfermentation.
Auf die Beeinflussung der Gesamtprotein- und Aminosäurenverdaulichkeit durch den Rohproteingehalt im Futtermittel weist DAMMERS (1964) hin. SAUER et al. (1980), VAN LEEUWEN et al. (1987), LI et al. (1993) sowie FAN et al. (1993, 1994) bestätigen diesen Zusammenhang für die präzäkale Rohprotein- und Aminosäurenverdaulichkeit. Die Steigerung der Verdaulichkeit wird von den Autoren SAUER et al. (1980) und VAN LEEUWEN et al. (1987) auf den Austausch von eiweißarmen Futtermitteln (z.B. Getreide) durch eiweißreichere, hochverdauliche Futtermittel wie z.B. Sojaextraktionsschrot zurückgeführt, während HEE et al. (1988) diesen Zusammenhang als Konsequenz einer erhöhten Sekretion proteolytischer Enzyme bei steigenden Rohproteingehalten betrachten.
Allerdings ist die Protein- und Aminosäurenverdaulichkeit durch Erhöhung des Proteingehaltes im Futtermittel nicht beliebig zu steigern. Vielmehr stellt sich in Abhängigkeit von der Proteinquelle sowie der einzelnen Aminosäuren ein charakteristischer Plateauwert ein, nach dessen Überschreitung es keine Korrelation mehr zwischen der Verdaulichkeit und der Konzentration an Rohprotein sowie Aminosäuren gibt (SAUER et al.
1989, 1991 und FAN et al. 1994). Bei einer Überdosierung kann es sogar zu einer Depression der präzäkalen Verdaulichkeit kommen. Diesen Zusammenhang begründen POPPE et al.
(1983) mit einer vermehrten Sekretion endogener Aminosäuren, während LI et al. (1993) dafür eine Überlastung der Absorptionskapazität für bestimmte Aminosäuren verantwortlich machen. Zu dem kann eine Imbalance im Aminosäurenmuster, bedingt durch gegenseitige Beeinträchtigungen der Transportsysteme, zu einer verminderten präzäkalen Verdaulichkeit führen (SAVOI 1991).
Neben rein chemischen Faktoren (Zusammensetzung) beeinflussen auch physikalische Faktoren, wie z. B. ein unterschiedliches Löslichkeitsverhalten der Proteine, die N-Verdaulichkeit (ROLLS et al. 1972). Darüber hinaus nehmen die Tertiärstruktur der Proteine (REDDY er al. 1998) sowie Unterschiede in der Stabilität und Flexibilität der Proteinstrukturen (DESPHANE und DAMODARN 1989) Einfluss auf die Stickstoffverdaulichkeit. Hohe Cystingehalte und damit verbunden ein hohes Vorkommen an Disulfitbrücken in Proteinen können wesentlich zur Stabilität der Tertiärstruktur von Proteinen beitragen und somit eine verminderte Rohproteinverdaulichkeit bewirken.
2.1.2.2 Herkunft des Proteins
Neben den verschiedenen Inhaltsstoffen der Futtermittel spielt auch die Herkunft der Proteine für die Verdaulichkeit und Verwertung des Stickstoffs eine Rolle. SLUMP et al. (1977) konnten z.B. mit zunehmendem Austausch von Weizen gegen Sojaextraktionsschrot eine Verbesserung der scheinbaren Verdaulichkeit von Protein und Aminosäuren im Futtermittel erzielen. Ferner stellte DAMMERS (1964) eine deutlich höhere scheinbare Protein- sowie Aminosäurenverdaulichkeit im Magermilchpulver als in anderen Proteinträgern (Gerstenschrot, Tiermehl, Sojaschrot) fest und begründet damit den hohen Futterwert des Magermilchproteins für die Versorgung von Absetzferkeln. ASCHE et al. (1989) erklären beim Absetzferkel die höhere Verdaulichkeit des Proteins aus Magermilchpulver als aus Sojaextraktionsschrot und Maiskleber mit einer schnelleren Hydrolyse und einer schnelleren Absorption des Magermilchproteins. SAVOIE et al. (1988) und GALIBOIS et al. (1989) bestätigen dies durch vitro- Untersuchungen an verschiedenen Futterproteinen. Bei der Verwendung von Getreide (Weizen, Gerste) in Mischfutter für Absetzferkel bleibt eine deutliche Variation der präzäkalen Verdaulichkeit der einzelnen Aminosäuren sowie des Proteins zu beachten, die sowohl durch qualitative als auch durch quantitative Veränderungen der Proteinfraktionen im Getreide, d. h. eine ungleichmäßige Verteilung und Verwertung der einzelnen Aminosäuren aus den unterschiedlichen Proteinfraktionen, bedingt werden (MOSENTHIN et al. 1997). Zu den in der Fütterung von Absetzferkeln eingesetzten Proteinquellen siehe Punkt 2.2.2 und 2.2.3.
2.1.2.3 Antinutritive Inhaltsstoffe
Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe mit antinutritiver Wirkung können sowohl Leistungsdepressionen bewirken als auch die Tiergesundheit negativ beeinflussen (MOSENTHIN et al. 1997). So können z.B. Tannine, die vor allem in Ackerbohnen und Hirsen, aber auch in Gerste und Erbsen enthalten sind, auf Grund ihres bitteren Geschmacks zu einer verminderten Akzeptanz führen. Darüber hinaus bilden sie einen Komplex mit Futterproteinen und schützen diese vor eine Proteinverdauung, wodurch die präzäkale Verdaulichkeit erheblich vermindert wird (MOSENTHIN 1997). Ferner kann es zu einer erhöhten endogenen Proteinausscheidung im Ileum (MOSENTHIN et al. 1993) kommen, was JANSMANN et al. (1995) mit einer verstärkten Bindung von Enzymen und anderen Proteinen sowie mit einer Schädigung der Darmschleimhaut begründen. Zu dem beeinträchtigen erhöhte Gehalte an Glucosinolaten die Akzeptanz der Futtermittel (MOSENTHIN et al. 1993). Schließlich reduzieren Proteine mit antigener Wirkung, wie z.B.
die in Sojabohnen, Erbsen und Lupinen enthaltenen Lectinen die Gesamtverdaulichkeit der Nährstoffe und dadurch bedingt auch die N-Verwertung erheblich (HUISMAN 1990). Auf die negativen Auswirkungen von Proteinaseinhibitoren, wie z.B. Trypsininhibitoren, wird in Abschnitt 2.1.3 eingegangen.