g/kg TS

(1)

Tanninhaltige

Pflanzen in der

Wiederkäuerfütterung

Anna Scharenberg und Yves Arrigo

(2)

Gliederung

• Übersicht Tannine

• Tanninprojekt FiBl, ART, ALP

• Chemie/Biologie

• Tanninhaltige, heimische Futterpflanzen

• Tanninanalyse

• Versuche im Tanninprojekt

• Ruminale Abbaubarkeit Tanninpflanzen

• Verdaulichkeit Tanninpflanzen

• Stoffwechselversuch mit Esparsette

• Zusammenfassung der Ergebnisse / Schlussfolgerungen

(3)

Tanninprojekt

Alternative Kontrolle von Magen-Darm-Nematoden bei Schafen

• Ökologischer Landbau: Reduktion des Einsatzes von chemisch- synthetischen Entwurmungsmitteln.

• Konventioneller Landbau: Resistenz gegen die vorhandenen chemisch-synthetischen Entwurmungsmittel nimmt zu.

Endoparasiten stellen weltweit das grösste

gesundheitliche Problem in der Haltung von

(4)

Verek Akazie

• Sekundärer Pflanzeninhaltsstoff

• Tropische/ subtropische Pflanzen

• Rotwein/Tee

• Einige wenige Nutzpflanzen unserer Breiten

Hornklee Rotwein

Tannine

• Definition Tannine:

• Polyphenol

• Molekulargewicht: 500 – 5000 g/mol

• Binden Proteine

• Unterteilung:

• Hydrolisierbare

• Kondensierte

• Rest

(5)

Kondensierte Tannine (CT)

• Nicht direkt toxisch

• Binden an Proteine

• Verdauungsenzyme

• Futterproteine

• Mikroorganismen im Verdauungstrakt/

z.B. Pansenmikroorganismen

Nutzen:

• Natürlicher „Schutz“ des Proteins im Pansen durch Komplexbildung

• Aufbrechen der Komplexe im Labmagen (pH abhängig)

• Bessere Aminosäurenversorgung - bedarfsgerechtere Fütterung

(6)

Herausforderung Tanninanalyse

• qualitative und quantitative

Analyseverfahren unterscheiden Stoffe aufgrund von

• Grösse oder

• reaktiver

Eigenschaften

• Kondensierte Tannine (CT)

• sind grosse Moleküle, die in ihrer Grösse variieren

• haben verschiedene reaktive Gruppen

• reagieren nicht alle mit allen Proteinen gleichermassen

• Es gibt pflanzliche Phenole und Polyphenole, die nicht kondensierte Tannine sind.

Tanningehalte können je nach Analysenmethode

variieren.

(7)

Tanningehalte

Esparsette

Onobrychis viciifolia Chicorée

Cichorium intybus

Hornklee

Lotus corniculatus

Tanningehalt:

1-5%

Tanningehalt:

0-2 %

Tanningehalt:

4-10 %

(8)

Tanningehalte der Versuchspflanzen

• Der Tanningehalt ist nahezu konstant während der Vegetationsperiode:

• Die Tannine sind in Blüten und Blättern, weniger in den Stängeln konzentriert.

• Während des Wachstums nimmt der Tanningehalt in den Blättern zu.

• Der Anteil der Blätter nimmt jedoch zugunsten des Stängelanteils ab.

• Daher kann der Schnittzeitpunkt nach dem Futterwert gewählt werden und muss nicht aufgrund des Tanningehaltes angepasst werden.

(9)

• Scheinbare Verdaulichkeit des Proteins

• Proteinbilanz

• Ruminale Abbaubarkeit des Proteins

Versuche

(10)

Abbaubarkeit des Proteins

Material und Methode

• Die Futtermittel

• Nach dem Mähen direkt schonend getrocknet (35°C warme

Luft mit 40% rel. Luftfeuchtigkeit, 48 h lang)

(11)

Abbaubarkeit des Proteins

• Chicorée , 2. Anbaujahr, 1. Schnitt gemäht am 24.05 2004

• Hornklee, angebaut vom FiBL, Frick

unsere Esparsette war stark verunkrautet, gemäht am 21.09.2004, 3. Schnitt

• Esparsette, 2. Anbaujahr, 1. Schnitt gemäht am 28.05.2004

• Standard 310,type D (36% Weissklee, 22% italienisches Raigras,15% Löwenzahn)

gemäht am 22.07.2004, 3. Schnitt, Stadium 3

(12)

Abbaubarkeit des Proteins

• In-sacco-Methode:

• Inkubation der Futtermittel in Nylon- Säckchen im Pansen über folgende Zeiträume: 2 / 4 / 8 / 16 / 24 / 48 h

• Futtermittel auf 3 mm gemahlen,

• Einwaage: 5g (TS)

• Die Tiere

• 2 trockenstehende, fistulierte Kühe 2 Wiederholungen

• Fütterungsniveau: Erhaltung + 10%

(13)

Abbaubarkeit des Proteins

0 50 100 150 200 250 300

g/kg TS

Std. 310 Chicorée Hornklee Esparsette

Zusammensetzung der Futtermittel

(14)

Abbaubarkeit des Proteins

0 50 100 150 200 250

g/kg TS

Std. 310 Chicorée Hornklee Esparsette

CT RP aRP ^P^{< 0.01}

a b a c

CT, RP und abgebautes RP

(15)

Abbaubarkeit des Proteins

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Inkubationszeit (h)

Abbaubarkeit (%)

Rohproteinabbau im Zeitverlauf

(16)

Abbaubarkeit des Proteins

• Die Tanninkonzentration der Esparsette scheint die

Abbaubarkeit des Futter-Rohproteins im Pansen zu senken. Da der Anteil abgebauten Rohproteins im Chicorée und im

Hornklee dem des Klee-Gras-Gemisches 310 ähnelt, konnte ein Einfluss der Tannine auf den ruminalen Abbau in diesen Pflanzen nicht bestätigt werden.

• Im Abbauverlauf sind Abweichungen vom Standard 310 zur Esparsette und zum Hornklee zu erkennen. Während sich die Abbaubarkeit des Rohproteins der Esparsette über den

gesamten Zeitraum von den der anderen unterscheidet, kann man bei der Kurve des Hornklees nur eine Verzögerung des Abbaus in den ersten 16 Stunden ausmachen.

(17)

Scheinbare Verdaulichkeit

Material und Methode

• In-vivo Methode:

• Sammlung des Kots über Geschirre

• Tiere:

• Oxford-Schafe, ausgewachsen, kastriert, Alter: 2-7 Jahre, Gewicht: 65kg (s=6.5)

• Fütterungsniveau: restriktiv, Erhaltung + 10%

• 21 Tage Adaptation, + 2 x 4 Tage für die Sammlung des Kots

• Futtermittel: Die gleichen wie für die Messung der ruminalen

Abbaubarkeit

(18)

Scheinbare Verdaulichkeit

RP, scheinbar verdautes RP, CT

0 50 100 150 200 250

Std 310 Chicorée Hornklee Esparsette

RP VRP CT

b c a d

g/kg TS

P < 0.05

(19)

Scheinbare Verdaulichkeit

• Die geringe Verdaulichkeit des Rohproteins der Esparsette lässt vermuten, dass die kondensierten Tannine nicht nur die ruminale Abbaubarkeit sondern auch die

Gesamtverdaulichkeit des Rohproteins verringern.

• Entgegen der Theorie, scheinen sich die Protein-Tannin-

Komplexe bei niedrigerem pH-Wert im Labmagen nicht wieder zu lösen.

(20)

Futterwert der Pflanzen

68.5 44.4^b 62.3 unb

69.3^b

Esparsette

76.3 aRP GB06 69.2

65.1^a 64.2^a

aRP in-vivo

71.4 unb 78.3 unb

vOS GB06

69.3^b 78.8^a

vOS in-vivo

Hornklee Chicorée

GB06 – Grünes Buch 2006

unb: vRP mit der Regression für eine unbekannte botanische Zusammensetzung

P < 0.05

(21)

Ziele:

• Erstellen einer Stickstoff-Bilanz Varianten im Vergleich:

• Esparsette, künstlich getrocknet: ET

• Esparsette, siliert: ES

• Esparsette, künstlich getrocknet mit PEG: ETPEG

• Esparsette, siliert mit PEG: ESPEG

• Klee-Gras, künstlich getrocknet: KT

• Klee-Gras, siliert: KS

PEG-

Polyethylenglykol:

Bindet besser als Protein an Tannine und neutralisiert daher

deren Effekt

Stoffwechselversuch mit

Esparsette

(22)

Stoffwechselversuch mit Esparsette

Versuchsaufbau

• Cross-over-design (n=6):

• 2 Gruppen à 6 Lämmer

• 6 Futtervarianten

• 6 Durchgänge - 3 Durchgänge je Lamm

• Ein Durchgang bestand aus:

• 2 Wochen Adaptation

• 1 Woche Bilanzperiode

• Ration (2 Mahlzeiten pro Tag):

• Raufutter: 66 g OS/kg metabolisches LM

• Ergänzung mit einem Mineralfutter (20 g/d)

(23)

Stoffwechselversuch mit Esparsette

Stickstoff-Bilanz

Signifikanzen

E-PEG E-K PEG-K Kons ET ES ET ES KT KS

PEG PEG

N-Aufnahme (g d^-1 kg ^-1 MLM)

2.33 2.31 2.29 2.36 2.08 2.02 *** ***

N-Ausscheidung und Retention (mg g^-1 N Aufnahme)

Kot 377 517 293 369 299 354 *** *** ***

Harn 338 296 417 365 367 333 **

Retention 285 187 290 265 334 313 ** *

Scheinbare Verdaulichkeit

(%) 62.3 48.4 70.7 63.1 70.1 64.6 *** *** ***

(24)

Stoffwechselversuch mit Esparsette

ET ES ET ES KT KS PEG PEG

0 2 4 6 8 10 12

ET ES ET ES KT KS PEG PEG

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Ammoniak (mmol l-1 )

Pansensaft

***

Harnstoff (mmol l-1 )

Blutplasma

***

Konservierung:

ET, KT vs. ET, ES: **

P ≤ 0.001: ***

P ≤ 0.01: **

P ≤ 0.05: *

(25)

Stoffwechselversuch mit Esparsette

• Die Verfütterung von Esparsette führte zu einer höheren

Ausscheidung von Stickstoff über den Kot, jedoch ebenfalls zu einer verringerten Stickstoffausscheidung über den Harn. Daher war die Retention nicht unterschiedlich.

• Die geringere Ammoniakkonzentration im Pansensaft deutet auf eine Verringerung des ruminalen Proteinabbaus hin.

(26)

Allgemeine Schlussfolgerungen

• Esparsette mit einem hohen Gehalt an kondensierten Tanninen senkt deutlich sowohl den ruminalen Proteinabbau als auch die scheinbare Proteinverdaulichkeit.

• Der Bilanzversuch bestätigte diese Ergebnisse. Jedoch war die Retention nicht verringert, da die Ausscheidungen über den Harn geringer war als bei den tanninärmeren Varianten.

(27)

Allgemeine Schlussfolgerungen

Tanninhaltige Esparsette hat die Proteinversorgung nicht verschlechtert.

Der ruminohepatische Kreislauf wurde sogar entlastet.

Der Futterwert von tanninhaltigen Pflanzen ist bisher schwierig mit Regressionen aus dem Grünen Buch zu schätzen gewesen, da die Angaben für die

Rohproteinabbaubarkeit und die Verdaulichkeiten der organischen Substanz und des Rohproteins fehlten.

(28)

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

das Thema wird vertieft im Kolloquium am 16.11.2006 Tannine in der Wiederkäuerfütterung

Vortragende: A. Scharenberg, H.-D. Hess, Y. Arrigo Ort: Posieux

Zeit: 10.00 - 12.00 h