Feed for Health
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Effekte von Grünfutter mit unterschiedlichem Gehalt an rasch fermentierbaren Kohlenhydraten bei Milchkühen
A. Münger, Y. Arrigo und F. Dohme-Meier
Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP-Haras, Tioleyre 4, 1725 Posieux, Schweiz Kontakt: Andreas Münger, andreas.muenger@alp.admin.ch
Einleitung
Gräser können, abhängig von den Wachstumsbedingungen, vor allem im Frühling ausserordentlich reich an leicht im Pansen fermentierbaren Kohlenhydraten (Zucker [Mono- und Oligosaccharide], Fruktane) sein. Ein erhöhter Anteil löslicher Kohlenhydrate lässt die Fermentationsrate im Pansen stark ansteigen. Dadurch kann der Pansen-pH absinken und sich eine Pansenazidose entwickeln, mit negativen Folgen für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Tieres (Kleen et al., 2003). In einer Feldstudie (O’Grady et al., 2008), die in Irland auf mehreren Milchviehbetrieben durchgeführt wurde, zeigte sich, dass bei Kühen, die eine grasbetonte Ration (Weide) erhielten, vermehrt Hin- weise auf subakute Pansenazidose festzustellen waren. Der erhöhte Anteil an leichtlöslichen Koh- lenhydraten im Gras wird als möglicher Auslöser erwähnt. In Fütterungsempfehlungen werden max. 7.5% Zucker in der Ration angegeben (DLG Information 2001). Bei Fütterung mit hohem Anteil von Wiesenfutter mit Zuckergehalten von über 10%, wird dieser Wert schnell überschritten.
Da solche Rationen in der Regel aber auch einen ausreichenden Faseranteil und damit ein gutes Pansenpufferungspotenzial aufweisen, stellt sich die Frage, ob die genannte Empfehlung hier gleichermassen Gültigkeit hat. In der vorliegenden Untersuchung wurde diesen Fragen im Rahmen eines Fütterungsversuches mit Grünfutter unterschiedlicher Qualitäten nachgegangen.
Material und Methoden
Im Frühjahr (Monate Mai und Beginn Juni) wurde ein 2 × 2 cross-over Versuch mit 8 pansenfistu- lierten Kühen der Rassen Holstein, bzw. Kreuzungstiere mit unter 50% Fleckviehanteil angelegt;
nach Ausfall eines Tiers wurden die Erhebungen mit 7 Tieren durchgeführt. Die Erhebungsperioden dauerten jeweils zwei Wochen, mit einer Adaptation von je einer Woche. Am Versuchsbeginn hatten die Kühe eine mittlere Lebendmasse von 664 ± 68) kg und waren 267 ± 13 Tage in Lakta- tion. Sie standen in Anbindehaltung mit Einzelfressplätzen und Sägemehleinstreu.
Die Versuchsration bestand aus täglich frisch geschnittenem Grünfutter von zwei unterschiedlichen Wiesenbeständen. Der eine war eine Kunstwiese im dritten Nutzungsjahr mit einem hohen Anteil
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203 Knaulgras (Dactylis glomerata) (67 % der Frischmasse); dieser stellte die Versuchsvariante mit tiefem Gehalt an löslichen Kohlenhydraten dar (KH-). Die zweite Variante (KH+) war ein einmal überwinterter Reinbestand von Italienischem Raigras (Lolium multiflorum). Um den Unterschied der Varianten zusätzlich zu vergrössern, wurde das Gras "KH-" jeweils am frühen Morgen, das Gras "KH+" am späten Nachmittag geschnitten, in Anbetracht der Erkenntnis, dass die Gehalte an Zuckern üblicherweise tagsüber ansteigen und nachts absinken. Die täglich vorgelegte Grünfutter- menge wurde innerhalb Kuhpaaren auf dem Niveau des geringeren ad libitum Verzehrs fixiert. Als einzige Rationsergänzung wurde eine konstante Menge eines Mineralstoff-Futters angeboten.
Futterverzehr, Lebendmasse und Milchleistung wurden täglich individuell erhoben. Das Grünfutter wurde jeden Tag beprobt. Während der Messperioden wurden täglich Proben der Milch zur Be- stimmung der Inhaltsstoffe Fett, Protein, Laktose und Harnstoff genommen. Zur Messung des pH- Wertes im Pansen wurde ein in situ Messsystem eingesetzt, das es erlaubte, den Verlauf des pH- Wertes im Pansen über 3 Tage kontinuierlich aufzuzeichnen. An zwei aufeinander folgenden Tagen wurde um 15 Uhr eine Pansensaftprobe genommen. In einer Teilprobe wurde direkt der Bikar- bonatgehalt analysiert. Weitere Teilproben wurden stabilisiert und eingefroren zur späteren Analyse der flüchtigen Fettsäuren und des Ammoniakgehaltes.
Die varianzanalytische Beurteilung der Resultate (Mittelwerte pro Kuh und Messperiode) erfolgte nach folgendem Modell: Yijk= µ + Ti + Pj + Wk(Pj) + Cl + Eijk
wobei Yijk: Beobachtung, µ: Gesamtmittelwert, Ti: Einfluss der Behandlung (i = 1, 2), Pj: Einfluss der Periode (j = 1 und 2), Wk(Pj): Einfluss der Messwoche innerhalb Periode (k = 1, 2), Cl: Einfluss der Kuh (l = 1 - 8), Eijkl: Restvarianz. Effekte wurden als signifikant bewertet, wenn P < 0.05 war.
Ergebnisse und Diskussion
Die Versuchsvarianten unterschieden sich wie erwartet deutlich (P < 0.001) bezüglich der analy- sierten Gehalte an wasserlöslichen Kohlenhydraten (WSC) im Grünfutter (KH-: 140, KH+: 236 g/kg TS,. Die Gehalte an NDF und ADF wie auch der Rohproteingehalt waren demgegenüber wenig beeinflusst. Aussergewöhnlich hoch (nach Varianten bzw. Erhebungsperioden zwischen 183 und 258 g / kg TS) waren die Aschegehalte, welche weitgehend durch Erdverschmutzung in Folge überwiegend feuchter Wetterbedingungen bei der Futtergewinnung und Wühlmausbefall der Flä- chen erklärbar.
Die täglich verzehrten Mengen an Grünfutter unterschieden sich nicht zwischen den Varianten (KH-: 18.7, KH+: 18.4kg TS). Es ergab sich eine um 1,7 kg oder zwei Drittel höhere tägliche Auf-
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nahme (P < 0.001) an WSC bei der Gruppe KH+, während die Rohproteinaufnahme sich nur um rund 80 g/kg TS unterschied (P < 0.001).
Die mittlere Milchproduktion war identisch (KH-: 16.3, KH+: 16.5, kg / Tag), während der Milch- fettgehalt in der Variante KH+ mit 4.37 % deutlich tiefer lag als bei KH- (4.62 %, P = 0.005). Der Milchproteingehalt war höher mit KH+ verglichen mit KH- (P = 0.008), während der Unterschied beim Milchharnstoffgehalt nicht signifikant war.
Die Unterschiede im WSC-Gehalt des Grünfutters zeigten in diesem Versuch wenig Einflüsse auf die Parameter des Pansen-pH, sei es das 24 h-Mittel oder das Tagesminimum. Auch die tägliche Zeitdauer, während dem sich der pH-Wert unter den Richtwerten von 5.8 beziehungsweise 5.5 be- fand, war nicht gesichert unterschiedlich. Kleen et al. (2003) sehen den pH-Wert im Pansen als Hauptindikator für eine Pansenazidose. Dabei wäre weniger der mittlere pH-Wert über 24 h bedeut- sam als die Zeitdauer, in der der pH-Wert im Pansen unter einem Schwellenwert liegt (Oetzel, 2007). Dieser wird unterschiedlich festgelegt; genannt werden Werte von 5.5 (Kleen et al., 2003) oder 5.8 (Beauchemin et al., 2003). Nach Gozho et al. (2005) wird von einer subakuten Pansenazi- dose gesprochen, wenn sich der pH länger als 3 h in einem Bereich zwischen 5.2 und 5.6 befindet.
Im Versuch wurden diese Werte in beiden Behandlungen nicht erreicht. Die hohe Aufnahme von Erde könnte eine puffernde Wirkung gehabt haben (Herlin und Andersson, 1996).
In den Pansensaftproben erreichten die Unterschiede der Ammoniak- und Bikarbonatwerte zwischen den Behandlungen nicht das Signifikanzniveau. Auch die Konzentration der Summe aller flüchtigen Fettsäuren war nicht unterschiedlich. Die Verfütterung des Grünfutters mit höherem WSC-Gehalt führte jedoch - in bescheidenem Ausmass - zu einer Verschiebung der Fettsäurefrak- tionen im Pansen mit Rückgang des Essigsäure(C2)- und Zunahme des Propion(C3)- und Butter- säure(C4)-Anteils. Eine sinkende C2- und erhöhte C3-Konzentration widerspiegeln eine Verschie- bung der Fermentation von den Struktur- zu höheren Mengen von schnell fermentierbaren Kohlen- hydraten. Ein Verhältnis C2 : C3 im Bereich von 2 : 1 bis 3 : 1 wird als günstig definiert (Dirksen, 1985; Kaufmann, 1976). Im vorliegenden Versuch lag es in der Behandlung KH+ tiefer (P < 0.001) als bei KH-, da die Kühe mit dem Grünfutter KH+ mehr lösliche Kohlenhydrate aufnahmen; es war aber in beiden Behandlungen bei weitem noch im günstigen Bereich. Den quantitativ eher geringen Verschiebungen steht ein signifikanter Unterschied bei der Milchfettproduktion gegenüber, die wesentlich auf der C2 als Substrat basiert. Hier könnten andere Einflussfaktoren auf die Milchfett- synthese mit wirksam gewesen sein; eine andere Möglichkeit ist, dass die gemessenen Konzentra- tionen der Pansen-Fettsäuren weniger eng mit den produzierten Mengen zusammenhängen, als dies vorausgesetzt wird (selektive Absorption).
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205 In der Versuchsvariante KH+ stand für den Aufbau von Mikroorganismenprotein zusätzliches Sub- strat zur Verfügung, womit sich die etwas höheren Milchprotein- und tendenziell geringeren Harn- stoffgehalte bei KH+ begründen lassen.
Das Regelungssystem für den Pansen-pH, sei es seitens der Absorption der Metaboliten oder via Speichelbildung, ist offensichtlich in der vorliegenden Versuchsanlage nicht belastet worden, trotz einer markanten zusätzlichen Zufuhr schnell fermentierbarer Kohlenhydrate in der einen Fütte- rungsvariante. Andererseits konnten die Kühe aus der höheren Nährstoffzufuhr auch keinen (kurz- fristig) messbaren Nutzen ziehen.
Literatur
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Dirksen, G. (1985): Der Pansenazidose-Komplex - neuere Erkenntnisse und Erfahrungen. Tierärzt- liche Praxis 13: 501-512
DLG Information-2, (2001): Struktur- und Kohlenhydratversorgung der Milchkuh. Deutsche Land- wirtschafts-Gesellschaft e.V. Frankfurt a. Main
Gozho, G.N., Plaizier, J.C., Krause, D.O., Kennedy ,A.D., Wittenberg, K.M. (2005): Subacute ruminal acidosis induces ruminal lipopolysaccharide endotoxin release and triggers an inflamma- tory response. J. Dairy Sci. 88: 1399-1403
Herlin, A.H., Andersson, I. (1996): Soil ingestion in farm animals; a review. JBT Report 105:
Swedish University of Agricultural Sciences. Lund
Kaufmann, W. (1976): Influence of the composition of the ration and the feeding frequency on pH regulation in the rumen and on feed intake in ruminants. Livestock Prod. Sci. 3: 103-114
Kleen, J., Hooijer, G., Rehage, J. and Noordhuizen, J. (2003): Subacute ruminal acidosis (SARA): a review. Journal of Veterinary Medicine A. Physiology Pathology and Clinical Medicine, S. 406-414 Oetzel, G. (2007): Subacute ruminal acidosis in dairy herds: Physiology, pathophysiology, milk fat responses, and nutritional management. S. 89-119
O'Grady, L., Doherty, M.L., Mulligan, F.J. (2008): Subacute ruminal acidosis (SARA) in grazing Irish dairy cows. Vet. J. 176: 44-49.
