Durch körpereigene und mikrobiell gebildete Enzyme werden nicht verdaute Futterbestandteile in einer auch individuell unterschiedlichen Frequenz ausgeschieden. Neben den unverdauten Anteilen des Futters enthält der Kot – je nach erfolgter Eindickung – unterschiedliche Gehalte an Wasser, organische Substanz endogener Herkunft wie abgeschilferte Epithelien und erhebliche Mengen an Mikroorganismen. Die Qualität des Kotes ist nicht zuletzt eine Resultante der Chymuspassage, die selbst wiederum von etlichen Einflussgrößen bestimmt wird (Abb. 2). Als wesentliche Faktoren werden in diesem Zusammenhang
- die Futtermenge,
- die Rohfasermenge und -art, - Wasseraufnahme,
- Bewegungsmöglichkeit der Tiere, - Alter und Reproduktionsstadium
und nicht zuletzt Faktoren wie Haltung und Umweltgestaltung angesehen.
Abbildung 2: Die Chymuspassage durch den Verdauungskanal, modifiziert nach KAMPHUES (2006)
2.4.1 Bedeutung der Kotqualität in der Tierhaltung
Die Kotbeschaffenheit von Schweinen ist nicht nur unter dem Aspekt der Entmistungstechnik bzw. -anlagen von Bedeutung, sondern interessiert auch bezüglich der Tiergesundheit. Um weder Beeinträchtigungen des Allgemeinbefindens der Tiere noch eine negative Beeinflussung der Stalleinrichtungen zu verursachen, sollte der Kot von Schweinen in jeder Nutzungskategorie folgende Eigenschaften besitzen:
• Tiergesundheit: um diese nicht negativ zu beeinflussen, sollte der Kot weder zu weich bzw. wässrig noch zu hart sein → Risiko für Durchfall oder Obstipation
• Trittsicherheit: der Kot sollte keine rutschigen Auflagerungen auf dem Stallboden bilden → Rutschgefahr für Tier und Mensch
• Sauberkeit: der Kot sollte gut durch Spalten- und perforierte Böden hindurchgetreten werden → Keimbelastung durch Verschmutzung von Tier und Stall ↓
• Reinigung: der Kot sollte nicht an Stallboden, weiteren Oberflächen und Tieren anhaften → erhöhte Kosten und Zeit für Reinigungsaufwand
Die Trittsicherheit und Sauberkeit sowie der Reinigungsaufwand des Bodens wird neben der Kotbeschaffenheit auch durch die Beschaffenheit des Stallbodens selbst bzw. eventuell vorhandene Einstreu beeinflusst. Die Verwendung von Einstreu in der Haltung von Schweinen bietet viele Vorteile, unter anderem für das Wohlbefinden der Tiere. Neben dem Ausleben des Erkundungs- und Beschäftigungstriebs bietet Einstreu eine elastische Unterlage, die vor Bodenunebenheiten und -rauhigkeiten schützt. Gleichzeitig wird die Trittsicherheit gesteigert und die Wärmedämmung verbessert (STEINER u. VAN CAENEGEM 2003; PLONAIT et al. 2004b). Nachteilig
ist der erhöhte Arbeitsaufwand für Reinigung und Einstreuen zu bewerten sowie eine mögliche Anreicherung von Parasiten, insbesondere in Ställen mit Tiefeinstreu.
Ebenfalls besteht eine erhöhte Gefahr von Reinfektionen mit faecal ausgeschiedenen Keimen (BERTSCHINGER 1984).
Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass durch eine mangelhafte Einstreuqualität ein Eintrag von Schimmelpilzen und oder Mykotoxinen erfolgen kann (MISCHOK 2003).
Auch Holzeinstreu kann mit Mykobakterien kontaminiert sein und zu tuberkulösen Veränderungen führen (PLONAIT et al. 2004b). Ebenso sind jedoch auch bei einstreuloser Haltung Infektionen mit Erregern aus dem Kot möglich. Dies ist von besonderem Interesse in der Haltung tragender Sauen bzw. bei Sauen kurz vor der Geburt. BERTSCHINGER (1984) und PERSSON (1997) halten es für möglich, dass Erreger aus dem Kot über verschmutzte Liegeflächen in den Strichkanal gelangen.
Die durch die Ferkel dem Gesäuge der Sau zugefügten Bissverletzungen können eine Eintrittspforte für pathogene Keime darstellen und eine Infektion des Gesäuges begünstigen. Zwar sehen die meisten Autoren eine hämatogene Übertragung als Hauptursache für das Auftreten des MMA-Syndroms, als Herkunftsort der Keime werden jedoch auch der Darm und Urogenitaltrakt angesehen (s. 2.3, BERNER 1987; BOSTEDT 1999). Weiterhin stellten GERDES (2003) und BAACKMANN (2006) in ihren Untersuchungen fest, dass eine hohe Aufnahme von RTS in unterschiedlichen Konfektionierungen zu einer breiigen und vor allem schmierigen Konsistenz des Kotes führt. Der Kot wurde „klebrig“ und hatte, anstatt durch die Spalten des Bodens durchgetreten zu werden die Eigenschaft, auf dem Boden zu haften und rutschige Auflagerungen zu bilden. Aufgrund der Klebrigkeit des Kotes waren nicht nur der Boden, sondern auch die Tiere auffallend stark verschmutzt.
Dies hatte einen vermehrten Arbeitsaufwand durch intensivere Reinigungsarbeiten für Stall und Tiere zur Folge. Aus dem verschmierten und glatten Boden resultierte ein häufiges Ausrutschen der Sauen, was die Gefahr von Verletzungen erhöhte.
Diese Aspekte verdeutlichen die Bedeutung der Kotbeschaffenheit und deren Auswirkung auf die Gesundheit der Tiere sowie die Tiergerechtheit und Hygiene des Stallsystems.
2.4.2 Defäkationsfrequenz
Die Defäkationsfrequenz wird unmittelbar von der Darmtätigkeit beeinflusst. Diese steht wiederum in Wechselwirkung mit wesentlichen Funktionsmechanismen, wie zum Einen der Regulation der Passagerate löslicher Futterbestandteile, dem Abbau von unverdauten Futterbestandteilen durch die Darmflora sowie zum Anderen der Regulation der Wasserresorption. Eine weitere Rolle spielt das Volumen der Ingesta, welches die Darmotilität über Dehnungsreize anregt. Damit diese wichtigen Funktionen erfüllt werden können, ist eine kräftige Durchmischung des Chymus sowie ein langsamer, aber stetiger Weitertransport nach aboral wichtig (CLEMENS et al. 1975).
Im peripartalen Zeitraum (kurz vor und nach der Geburt) wird jedoch häufig eine
„natürliche Darmträgheit“ (TABELING 2001) beobachtet, die oftmals eine sehr harte Kotkonsistenz bedingt und nicht selten mit Obstipationen verbunden ist (Tabelle 3 u.
Tabelle 4). Im Fall einer verminderten Darmperistaltik ist nach Auffassung zahlreicher Autoren (CEREZA et al. 1986; MARTINEAU et al. 1992; KAMPHUES et al. 1998) eine Resorption von Endotoxinen aus dem Darm möglich und das Risiko für die Entwicklung einer MMA erhöht. Um eine Reduktion der Defäkationsfrequenz zu vermeiden, eignet sich neben einer Erhöhung der Futtermenge (Tabelle 3, KAMPHUES et al. unveröffentlicht) auch der gezielte Einsatz von Art und Menge bestimmter Rohfaserquellen (NELSON et al. 1992). Die in RTS enthaltenen Pektine (die einen Anteil von bis zu 30 % ausmachen können (KAMPHUES et al. 2004)), haben die Eigenschaft, Wasser durch die Bildung von Hydrokolloiden zu binden (BERTIN et al. 1988). Dies begünstigt die Bildung eines weichen und nachgiebigen Kotes. Da im Kot mehr Wasser gebunden wird, nimmt das Volumen des Darminhaltes zu, die Darmmotilität wird über Dehnungsreize angeregt und die Defäkationsfrequenz erhöht. Somit kann durch die Gabe voluminöser Futtermittel/Futtermittel mit hoher Water-Holding-Capacity einer zu langen Verweildauer des Chymus im Darm, verbunden mit einer möglichen Resorption von Keimen bzw. ihren Zerfallprodukten, vorgebeugt werden und eine Prophylaxe
gegenüber dem MMA-Komplex unterstützt werden. Weiterhin werden hohe Rohfasergehalte während des gesamten Zeitraums der Gravidität im Futter von 6-10
% befürwortet, um den Nahrungstransit zu erhöhen und Obstipationen vorzubeugen (MORGENTHUM u. BOLDUAN 1988). PALISSE et al. (1979) konnten nachweisen, dass eine Reduktion des Rohfaseranteils im Futter zu einer deutlich erhöhten Inzidenz von Störungen der Defäkation während der Trächtigkeit führte (Tabelle 4).
Auch GÖRANSSON (1989) bestätigt ein erhöhtes Risiko für das Auftreten von Konstipationen, wenn in den Rationen der Rfa-Gehalt gesenkt wird, wie im peripartalen Zeitraum häufig üblich. Diesen Effekt konnten auch TABELING et al.
(2003) in ihrer Studie beobachten, in der eine Reduktion des Rfa-Gehaltes von 6 % auf 3 % in der Ration einen signifikanten Anstieg des Trockensubstanzgehaltes im Kot tragender Sauen zur Folge hatte. Mit einer Erhöhung des Rfa-Gehaltes im Futter wird hingegen die Passagegeschwindigkeit erhöht, woraus ein weicherer Dickdarminhalt resultiert (MORGENTHUM u. BOLDUAN 1987) sowie eine Erhöhung von Kotmasse und Kotabsatzhäufigkeit erfolgt (MASSÉ et al. 2003), womit wiederum der Entstehung von Obstipationen vorgebeugt wird.
Tabelle 3: Einfluss des Fütterungsregimes auf den Kotabsatz und TS-Gehalt im Kot von Sauen um den Geburtszeitpunkt (KAMPHUES et al., unveröffentlicht)
Tag a.p-p.p
Häufigkeit des Kotabsatzes pro Tag restr. (n=15) ad lib.(n=19)
TS-Gehalt des Kotes (% uS) restr. (n=15) ad lib.(n=19)
Tabelle 4: Vorkommen von Kotverhaltung bei tragenden Sauen in Abhängigkeit vom Rohfasergehalt des Futters (modifiziert nach PALISSE et al. 1979)
Rfa-Gehalt des Futters (%) 6,1 3,2
beobachtete Sauen 18 18
Tiere mit Kotverhaltung 3 13
2.4.3 Trockensubstanzgehalt im Kot und Kothärte
Ein hoher Trockensubstanzgehalt im Kot bedingt oftmals eine harte und trockene Kotkonsistenz und führt nicht selten zu Obstipationen (TABELING 2001). Besonders häufig berichten Tierhalter von „Verstopfung“ bei Sauen um den Zeitpunkt der Geburt, und auch KAMPHUES et al. (unveröffentlicht) sowie TABELING et al. (2003) konnten – vor allem bei restriktiver Fütterung – einen Einfluss der nahenden Geburt auf den TS-Gehalt im Kot beobachten (Tabelle 3; Kot-TS stieg unter restriktiver Fütterung von 288 g/kg uS a.p. auf 359 g/kg uS p.p.). Weiterführende Untersuchungen von STEFFENS (2005) verdeutlichen ebenfalls den Einfluss von Futtermenge und Trächtigkeitsstadium auf den TS-Gehalt im Kot (Tabelle 5): bei restriktiver Fütterung kommt es im geburtsnahen Zeitraum zu einem deutlichen Anstieg der Kot-TS, während dieser Effekt bei ad libitum Fütterung nicht beobachtet wird.
Tabelle 5: Trockensubstanzgehalte (%) im Kot von tragenden Sauen (modifiziert nach STEFFENS, 2005)
Fütterung ad libitum Fütterung restriktiv
Tag 35 p.c. 27,5 ± 2,83 29,0 ± 5,74
Tag 108 p.c. 26,5 ± 2,45 32,2 ± 4,87
Weitere entscheidende Einflussfaktoren auf den Trockensubstanzgehalt und die damit verbunde Kothärte, sind neben der Futtermenge (Tabelle 3 und 5) jedoch auch der Rohfasergehalt im Mischfutter und die Art der Rohfaser.
TABELING et al. (2003) konnten neben dem Einfluss der Futtermenge – eine geringe Futtermenge führte zu erhöhtem TS-Gehalt im Kot und verringerter Defäkationsfrequenz – auch den Einfluss des Rohfasergehaltes im Mischfutter auf den TS-Gehalt im Kot aufzeigen. Bei einem Rohfaseranteil von nur 3 % im Mischfutter wies der Kot von Sauen signifikant höhere TS-Gehalte auf (291 g/kg) als bei einem Rohfaseranteil im Mischfutter von 6 % (234 g/kg) oder 10 % (240 g/kg).
BEENING (1999) prüfte in seiner Untersuchung u.a. den Einfluss der Rohfaserart auf die Kot-TS. Sauen, die kurz vor der Geburt eine Zulage von Haferspelzen zum Mischfutter erhielten, wiesen eine signifikant niedrigere Kot-TS auf, als Sauen die ausschließlich das Mischfutter erhielten. Er führte die Abnahme der TS im Kot der Sauen, die mit Haferspelzen gefüttert wurden, darauf zurück, dass durch die
„sperrige“ Beschaffenheit der Spelzen, die Darmmotilität angeregt wurde und somit die Zeitspanne der Wasserresorption aus dem Chymus verkürzt wurde. Unter Ad libitum Fütterung von Sauen mit RTS (Tabelle 6; GERDES 2003) konnten ebenfalls deutlich geringe TS-Werte im Kot und eine weniger harte Kotkonsistenz beobacht werden, als bei alleinigem Angebot eines Mischfutters. Zwar wird bei Verwendung von RTS als Rohfaserkomponente/-art gleichermaßen wie nach Fütterung von Haferspelzen die Darmmotilität durch Volumenzunahme des Darminhalts erhöht, die TS wird jedoch bei RTS durch die Eigenschaft, Wasser durch die Bildung von Hydrokolloiden zu binden (BERTIN et al. 1988), herabgesetzt.
Tabelle 6: Trockensubstanzgehalte (%) im Kot von tragenden Sauen (modifiziert nach GERDES, 2003)
Futter Kot-TS (%) Eindringtiefe* (mm)
RTS (ad libitum) 21,2 ± 2,43 23,9 ± 4,50
Mischfutter (restriktiv) 25,0 ± 1,49 9,02 ± 1,22
*Kotkonsistenz wurde anhand der Eindringtiefe einer Sonde in den Kot beurteilt
Die Kotkonsistenz bzw. die Kothärte wird weitestgehend durch den Wassergehalt des Kots beeinflusst. Höhere Gehalte an leicht fermentierbarer Rohfaser wie z.B.
RTS oder Sojabohnenschalen sind leicht durch die Mikroflora im Dickdarm abzubauen und bedingen durch Abbauprodukte (kurzkettige Fettsäuren) und deren Fähigkeit Wasser osmotisch zu binden, eine weiche Kotkonsistenz.
Rohfaserkomponenten wie z.B. Schalen der Sonnenblumensaat oder Stroh sind hingegen schlecht fermentierbar und produzieren härtere Faeces. TABELING et al.
(2003) konnten zeigen, dass die Fütterung von RTS im Vergleich zu Weizen eine deutlich weichere Kotkonsistenz ergab. Ebenso konnten NELSON et al. (1992) die Veränderung der Kotkonsistenz beobachten (reduzierte Kothärte), wenn anstelle von Weizenstroh Sojabohnenschalen gefüttert wurden (Tabelle 9).
2.4.4 Kot-pH
Der pH-Wert im Kot von Sauen beträgt bei restriktiver Fütterung ca. 6,9 und ist damit im neutralen Bereich einzustufen (BEENING 1999). Der Kot-pH kann jedoch durch mikrobielle Fermentation bzw. Futteradditiva beeinflusst werden.
Die physiologische, residente Darmflora sorgt für einen stabilen Schutz vor pathogenen Keimen. Hierbei bietet die anaerobe Dickdarmflora zusätzlich Unterstützung, da sie die Fähigkeit besitzt, aus im Dünndarm unverdauten Stoffen flüchtige Fettsäuren (FFS) zu produzieren, die einen wichtigen Regulationsfaktor in der Schutzfunktion der normalen Darmflora gegenüber Infektionen mit enteropathogenen Bakterien einnimmt (AMTSBERG 1984). Beim mikrobiellen Abbau von leicht fermentierbarer Substanz (z.B. RTS) im Dickdarm fällt ein zusätzliches Plus an FFS an, welches die Regulation der Schutzfunktion durch eine stabile pH-Senkung und Aufrechterhaltung der Darmschranke unterstützen kann. Dieser Aspekt ist gerade im Hinblick auf puerperale Erkrankungen der Sau interessant, da es durch einen pH-Abfall im Darm möglicherweise zu einer reduzierten Haftung von pathogenen Keimen an der Darmwand kommt. Andererseits scheinen auch Futter-Additiva wie Sulfate, aufgrund ihrer azidogenen Eigenschaften (LOESCHER et al.
1994), den Kot-pH senken zu können. SO4-2 - Ionen im werden im Darm von H+- Ionen abgepuffert, welche im Austausch gegen Natrium ins Darmlumen gelangen (BLOCK 1984). Mit dem Anstieg der H+- Ionen-Konzentration im Darmlumen geht wiederum ein Abfall des pH-Wertes der Faeces einher und unterstützt die oben erwähnte Schutzfunktion der Darmwand.
2.4.5 Gehalte an Stärke und flüchtigen Fettsäuren im Kot
Je nach Vermahlungsintensität des Futters sowie Futtermenge und Mahlzeitenanzahl erreichen mehr oder weniger große Mengen an unverdauter Stärke den Dickdarm. In der Vergangenheit wurde im Allgemeinen eine sehr feine Vermahlung des Futters angestrebt, um eine hohe praececale Verdaulichkeit und somit einen nahezu kompletten Aufschluss der Stärke im Dünndarm zu ermöglichen. Weiterhin besteht die Annahme, dass bei einer groben Vermahlung des Mischfutters große Stärkemengen unverdaut über den Kot ausgeschieden werden und somit „teures Getreide“ ungenutzt in die Gülle eingeht. Diese Annahme findet sich einigen Studien (PAPENBROCK 2004; CANIBE et al. 2005; ROCA et al. 2006) wieder, in denen bei Einsatz grob vermahlener Mischfutters signifikant höhere Stärkegehalte im Magen-Darm-Trakt von Schweinen feststellt wurden. Ein höherer Einstrom von Stärke in den Dickdarm ist jedoch differenziert zu betrachten, da die einfließende Stärke zum Großteil nicht ungenutzt bleibt: Die anaerobe Dickdarmflora ist in der Lage aus Stärke FFS zu produzieren, die eine wichtige Rolle in der Schutzfunktion der normalen Darmflora gegenüber Infektionen mit enteropathogenen Bakterien spielen (AMTSBERG 1984). Zudem führt eine grobe Futterstruktur, ähnlich wie die Verfütterung schrotförmiger Mischfutter, zu einer geringeren Entmischung der Digesta und fördert das Wachstum von Laktatbildnern im Gastrointestinaltrakt, denen die Fähigkeit zugeschrieben wird, enteropathogene Erreger wie z.B. Salmonellen in diesen Bereichen zu verdrängen (HANSEN et al. 2001).
Als ein weiterer positiver Effekt bei Einsatz von grob vermahlenem Mischfutter wird die gesteigerte Produktion von Buttersäure im Magen-Darm-Trakt – im Vergleich zum Einsatz von fein vermahlenen Mischfutter – angesehen, da Buttersäure als ein
wichtiger Faktor für die Ernährung der Enterocyten im Dickdarm gilt (ROEDIGER 1982). Zudem entfalten flüchtige Fettsäuren als ein Abbauprodukt der mikrobiellen Fermentation durch ihre Eigenschaft Wasser vermehrt osmotisch im Kot zu binden eine positive Wirkung auf die Beeinflussung der Kotkonsistenz. Abschließend sollte nicht unerwähnt bleiben, dass Sauen über die Absorption flüchtiger Fettsäuren einen gewissen Anteil (etwa 25 %) ihres Energiebedarfs, z.B. aus dem Abbau von Stärke sowie auch leicht fermentierbarer Rohfaser, decken können (NOBLET u. SHI 1993).
2.5 Fütterungsmaßnahmen zur gezielten Beeinflussung der Kotqualität im