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Themen zur Tierernährung
Fachtagung 2002/2003
Einflussfaktoren auf die Nährstoffverdaulichkeit
bei abgesetzten Ferkeln
Dr. Arndt Schäfer,
Deutsche Vilomix Tierernährung GmbH,
Neuenkirchen-Vörden
Eine Fülle von Faktoren beeinflusst die Aufnahme der Nährstoffe sowie deren Spaltung
und Absorption bei unseren landwirtschaftlichen Nutztieren. Neben den Umweltbedingungen und dem Gesundheitsstatus ist es vor allem das Zusammenspiel der Drüsen
und Organe, das die Nährstoffe auf die enterale Absorption im Darmkanal vorbereitet.
Beim
Absetzen
der
Ferkel
muss
sich
das
Verdauungssystem,
das
auf
die
hochverdaulicher Sauenmilch eingestellt ist, komplett und sehr schnell umstellen. Dies
führt in der ersten Woche nach dem Absetzen zu einem reduzierten Wachstum, dessen
Ausprägung sich mit zunehmendem Alter der Ferkel bzw. längerer Säugezeit jedoch
vermindert (Abb. 1).
Abb. 1: Wachstumsrate beim Ferkel
tägliche Zunahmen (g/Tag)
W
na ach
ch st
de um
m sk
Ab on
se tro
tz lle
en
900
750
Absetzen
600
450
***
***
***
300
***
**
150
***
4
15
11
6-
16
-1
9
-6
Alter (Tage)
69
40
56
6
-5
0
-4
35
5
-3
27
7
-2
21
4
-2
14
14
7-
0-
7
0
Quelle: Cranwell et al., 1995, MPP V
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Fachtagung 2002/2003
Die Umstellung des Metabolismus auf Ferkelfutter stellt hohe Anforderungen an die
Futterzusammensetzung. Nur über ein optimales Darmfloramanagement sind hohe
Leistungen, d.h. Tageszunahmen und Fleischansatz, zu erreichen. Grundvoraussetzung
hierfür ist allerdings, dass frühzeitig Futter aufgenommen wird. Nach Bruininx et al. (2001)
nehmen aber erst nach ca. 70 Stunden nach dem Absetzen alle Ferkel Futter auf. Das
bedeutet, dass bei ca. einem Drittel der Tiere, die ab 20 Stunden nach dem Absetzen zum
ersten Mal Futter aufnehmen, das Verdauungssystem mit deutlich zeitlicher Verzögerung
mit dem Anpassungsprozess an feste Nahrung beginnen kann (Abb. 2). Diese Tiere
haben sicherlich den ungünstigsten Ausgangspunkt für eine optimale Entwicklung.
Abb 2: Zeitpunkt der ersten Futteraufnahme nach dem Absetzen
1 00
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Anteil der Tiere in %
Futteraufnahmen nach:
2 Std. – 20 % der Tiere
4 Std. – 50 % der Tiere
20 Std. – 65 % der Tiere
30 Std. – 90 % der Tiere
50 Std. – 95 % der Tiere
70 Std. – alle Tiere haben zum ersten
Mal Futter aufgenommen
0
10
20
30
40
50
60
70
Stunden nach dem Absetzen
Quelle: Bruininx et al., 2001
Ferner ändert sich die Zusammensetzung und reduziert sich die Menge an Säuren im
Magen der Tiere (Abb 3). Erst ca. 4 Wochen nach dem Absetzen stabilisiert sich die
Salzsäureproduktion im Magen. Da speziell Pepsin, ein proteinspaltendes Enzym, durch
Säuren aktiviert wird, kommt es zu einer unvollständigen Spaltung des Futterproteins und
zu einer verminderten Aminosäurenaufnahme im Darmkanal. Daher sollte bei der Konzeption des Absetzfutters das Säurebindungsvermögen berücksichtigt werden.
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Abb. 3: Salzsäure und andere organische Säuren im Magen der Schweine
Laktation
HCl
Absetzen
1. Woche
FFS
Milchsäure
mMol/100 g
4. Woche
Quelle: nach Roura, 2002
Weiterhin nimmt der Absetzstress Einfluss auf die Pepsin-Aktivität. So reagiert das Ferkel
in Abhängigkeit von der Art der Zufütterung unterschiedlich (Abb. 4).
Abb. 4: Auswirkungen des Absetzens auf die Magenenzyme - Abhängig vom Stress?
0,6
Pepsin C (U/g)
20 Tage Absetzen
Saugferkel, Kontrolle
Absetzferkel, Eiprotein
Absetzferkel, Sojaprotein
0,5
0,4
*
*
0,3
0,2
0,1
0
S tres s fre ie P e rio d e
"S tre ss "-P e rio d e
Quelle: Acta.Vet.Scand.1989
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Hat bis zum Zeitpunkt des Absetzens nach 20 Tagen keine Beifütterung stattgefunden,
bricht die Proteinspaltung durch Pepsin im Magen deutlich ein. Durch den Absetzstress
und einer damit verbundenen verstärkten Freisetzung von Adrenalin wird der Anpassungsprozess an das Ferkelfutter erschwert. Bemerkenswert ist ebenfalls, dass scheinbar die
Proteinquelle Einfluss auf die Pepsin-Ausschüttung in dieser Situation hat.
Eine frühe Beifütterung ist aufgrund der geschilderten Zusammenhänge von elementarer
Bedeutung. Im Darmkanal werden die Nährstoffe bzw. deren Spaltprodukte absorbiert. Die
Darmzotten sind hierbei nicht nur Absorptionsfläche sondern setzen ebenfalls Enzyme frei
und beteiligen sich so an der Nährstoffspaltung. Allerdings reagieren die Darmzotten des
Saugferkels sehr sensibel auf eine Veränderung der Nährstoffzusammensetzung (Abb. 5).
Abb. 5: Folgen des Absetzens auf die Darmzotten bei Ferkeln
5 50
Zottenhöhe ( um)
Na b u u rs , 1 9 9 1
5 00
S c h o lte n e t a l., in p re p .
Va n B e e rs S c h re u rs , 1 9 9 6
4 50
4 00
3 50
3 00
2 50
0
1
2
3
4
5
Tage nach dem Absetzen
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Die Höhe der Darmzotten (Mikrovillis) reduziert sich deutlich, d.h. die Absorptionsfläche
wird durch das Absetzen verringert. Erst ca. 10 Tage nach dem Absetzen ist die
ursprüngliche Höhe der Mikrovillis wieder hergestellt, welche über die Fütterung zu
steuern ist (Abb. 6). Die frühzeitige Beifütterung regt die Produktion des GLP2-Hormons
an. Dieses Hormon ist für die Freisetzung von Enzymen zuständig und regt das
Zellwachstum und die Erneuerung der Darmzotten an. So erreicht die Zottenlänge im
Dünndarm bei Ferkeln, bei denen auf eine Beifütterung verzichtet wurde, erst etwa 10
Tage nach dem Absetzen das gleiche Niveau wie bei Ferkel mit Zufütterung.
Abb. 6: Zottenlänge mit und ohne Beifütterung in der Säugezeit
550
Zottenhöhe ( um)
m it B e ifü tte ru n g
500
o h n e B e ifü tte ru n g
450
400
350
300
250
0
2
4
6
8
10
12
positive
Wirkung
Tage nach dem Absetzen
14
Quelle: Nabuurs et al., 1993
Weiterhin
wird
Glutamin
und
Kuhkolostrum
eine
auf
das
Darmzottenwachstum zugeschrieben (Wu et al. 1996).
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Das positive Enzymtraining über eine frühe Beifütterung lässt sich anhand von Leistungsdaten
ebenfalls
belegen
(Tab.1).
Sowohl
die
Tageszunahmen
als
auch
die
Futterverwertung wird dadurch deutlich gesteigert. Interessanterweise konnte in
Versuchen in Grub auch ein positiver Effekt einer zweifachen Reinigung des Getreides auf
die Leistung beobachtet werden. Diese Maßnahme hatte größere Wirkung als eine
Konservierung mit Säuren.
Tab. 1: „Sonstige“ Alternativen zu antibiotischen Leistungsförderern in der Ferkelfütterung
(Versuchsergebnisse 1993-2001)
„Sonstige“
Alternative
Fütterungshygiene
Getreide
2xgereinigt
(Ein/Aus)
Getreide
getrocknet
Getreide
säurekonserviert
Fütterungsstrategie
mit
Enzymtraining
ohne
Enzymtraining
Versuche
Gewichte
BeginnEnde
Leistungsniveau
Kontrolle
Tgl.Zun. Futterverw.
g
1:
Leistungen
„Sonstige“ Alternativen
(% rel. zur Kontrolle)
Tgl.Zun. Futterverw.
n
kg
1
9,2-30,1
383
1,69
111
98
1
8,4-31,5
468
1,68
101
96
1
8,4-31,6
493
1,66
105
98
6
8,5-28,0
4
8,5-28,0
105
(104-106)
91
(85-97)
97
(95-99)
110
(102-117)
481
1,57
(475-487) (1,51-1,63)
431
1,57
(380-487) (1,51-1,63)
Quelle: Gruber Info 4/2001; Lindermayer und Propstmeier
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Hinsichtlich der strukturellen Beschaffenheit sollte die Beifütterung mehlförmig durchgeführt werden. Die verstärkte Speichelbildung führt indirekt zu einer Rückmeldung an den
Darm und die Bauchspeicheldrüse, was sich in einer höheren Enzymbildung äußert. Dabei
gilt der Grundsatz, bis zu 10 Tagen nach dem Absetzen auf eine erneute Futterumstellung
zu verzichten, zumal die Aktivität der nährstoffspezifischen Enzyme zum Zeitpunkt des
Absetzens reduziert ist (Abb. 7).
Neben der Steuerung der Enzymfreisetzung über die Beifütterung müssen grundsätzlich
auch die Gehalte der einzelnen Nährstoffgruppen im Futter für abgesetzte Ferkel berücksichtigt werden. So ist zunächst, auch wenn es aus diätetischer Sicht anders zu bewerten
ist, die Rohfaser als Hemmnis einer hohen Futterverwertung zu sehen. Durch einen sogn.
”Caging-Effekt“ werden wertvolle Nährstoffe von unverdaulichen Rohfaserbestandteilen
umhüllt und für die körpereigenen Enzyme unzugänglich. Erst im hinteren Darmabschnitt
können Darmmikroben diese Nährstoffe verwerten, was für das Ferkel zu einer
ungünstigen Vermehrung von z.B. Coli- oder Dysentherie-Erregern führen kann.
Abb. 7: Entwicklung der Enzymaktivität pro g Bauchspeicheldrüsenmasse
in % der Ausgangsaktivität
5 00
4 50
4 00
3 50
3 00
2 50
2 00
1 50
1 00
50
0
relative Enzymaktivität
L ip a s e
A m yla s e
C h ym o tryp s in
T ryp s in
Absetzen
1
2
3
4
Alter in Wochen
5
6
Quelle: Anlehnung an Lindemann 1986
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Beim Einsatz von Fetten, die zur energetischen Aufwertung der Futter dienen, muss
ebenfalls die besondere metabolische Situation des Ferkels beim Absetzen berücksichtigt
werden. Das Ferkel ist oftmals durch eine reduzierte Lipase-Produktion nicht in der Lage,
hohe Fettmengen zu verdauen, die ebenfalls im hinteren Darmabschnitt als Nährstoffgrundlage von Darmmikroben dienen. Beim Absetzen ist darüber hinaus die Menge der
gebildeten Gallensäuren auf die Verdauung des kurzkettigen Milchfettes eingestellt, so
dass eine natürliche Limitierung der Absorption zugesetzter üblicher Futterfette besteht.
Weiterhin kann die Bildung von Gallensalzen durch Entzündungen des Lebergewebes
reduziert sein. Speziell in Verbindung mit Infektionen mit dem porcinen Circo-Virus ist dies
der Fall. Der Transport von Eisen im Blut wird ebenfalls negativ beeinflusst, da die dafür
nötigen Transferrine in der Leber gebildet werden (Tabelle 2).
Tab. 2: Die bei PMWS am häufigsten beobachteten mikroskopischen Läsionen
Läsion
Häufigkeit (n = 455)
absolut
%
Lymphorgane:
Lymphozytäre Depletion
Entzündliche histiozytäre Infiltration
Intrazytoplasmatisches Einschlusskörperchen
Multinukleäre Synzyien
Multifokale Koagulationsnekrose
407
354
146
132
42
89,4
77,8
32,1
29,0
9,2
Lunge
Interstitielle Pneumonie
Bronchopneumonie (purulent)
Nekrotisierende Pneumonie
354
243
26
77,8
53,4
5,7
Leber
leichte bis mittlere Entzündung
schwere Entzündung und Zerstörung des Parenchyms
188
13
41,3
2,8
Niere
Interstitielle Nephritis
178
39,1
Quelle: Domingo und Segalés 2002
Ein weiterer Faktor, der die Höhe der Futteraufnahme bzw. das Wachstum beeinflusst, ist
die Wasseraufnahme. So bevorzugen die Ferkel in den ersten Tagen nach dem Absetzen
„flüssiges“ Futter. In der ersten Woche ist daher ein Wasser zu Futterverhältnis von ca. 4:1
anzustreben, welches sich bis zur dritten Woche auf ca. 2,8:1 verengt (Brooks 1999).
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Ein zusätzlicher Effekt auf das Wachstum kann erzielt werden, wenn ein Anteil von ca.
30% des Getreides fermentiert wird. Hier wirkt speziell die entstehende Milchsäure auf die
Futterverwertung und Tageszunahmen (Tabelle 3).
Tab. 3: Verbesserung der Wachstumsrate und der Futterverwertung durch verschiedene
Fütterungssysteme bei abgesetzten Ferkeln
Anzahl
Versuche
TZN (%)
FVW (%)
LF v. DF
10
+ 12,3 ± 9,4 - 4,1 ± 11,8
FLF v. DF
4
+ 22,3 ± 13,2
- 10,9 ± 19,7
FLF v. LF
3
+ 13,4 ± 7,1
- 1,4 ± 2,4
LF = Flüssigfutter
FLF = fermentiertes Flüssigfutter
DF = Trockenfutter
TZN = Tageszunahme
FVW = Futterverwertung
Quelle: nach Jensen und Mikkelsen, 1998
Wie bereits erwähnt, spielt der Gesundheitsstatus eine große Rolle bei der Verdauung. Bei
der Umstallung in den Aufzuchtstall wird das Ferkel, dessen Immunsystem noch nicht voll
funktionsfähig ist, mit neuen Keimen bzw. Infektionserregern konfrontiert. In diesem
Zusammenhang ist eine angepasste Vitaminversorgung für eine effektive Antikörperbildung von enormer Bedeutung. Hierbei spielt die Leber wiederum eine wichtige Rolle, da
z.B. Vitamin A dort gespeichert wird und über Chylomikronen transportiert wird.
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Weitere Effekte auf die Nährstoffverdaulichkeit sind durch verschiedenste Zusatzstoffe zu
erzielen. Diese Effekte sind je nach Wirkungsmechanismus des Zusatzstoffs unterschiedlich ausgeprägt. Neben dem Einsatz von antibiotischen Leistungsförderern sind es
vor allem Säuren, die einen sehr positiven Einfluss auf die Leistung haben (Abb. 8).
Abb. 8: Wirkungen verschiedener Futterzusatzstoffe im Ferkelaufzuchtfutter
106
104
102
100
98
96
94
92
90
Leistung, rel. zur Kontrolle
T ag eszu n ah m e
K o n tro lle
P ro b io tik a (n = 6 )
K o m b .P ro b -/P re b . (n = 2 )
E n z ym e (n = 2 )
F u tterverw ertu n g
a n tib io t. L F (n = 7 )
P re b io tik a (n = 4 )
S ä u re n (n = 3 )
Quelle: Dr. Lindermayer, BLT Grub, Gruber Info 4/2001
Fazit:
Durch das Absetzen und der damit verbundenen Futterumstellung reduziert sich zunächst
die Verdauungs- und Absorptionskapazität des Ferkels. Um diesem „natürlichen“ Einbruch
der Wachstumsintensität entgegenzuwirken, muss bereits im Abferkelabteil ein Enzymtraining – Beifütterung – erfolgen. In diesem Zusammenhang sollte, auch vor dem
Hintergrund zunehmender Circovirus-Infektionen, überlegt werden, ob ein Absetzen mit
vier Wochen nicht sinnvoller wäre. Die Zusammensetzung des Futters sollte auf das
begrenzte Verdauungsvermögen der Ferkel abgestimmt werden, so dass wenig
unverdautes Futter in die hinteren Darmabschnitte gelangt. Vor dem Hintergrund von
Erkrankungen, die das Immunsystem der Tiere angreifen, müssen spezielle Wirk- und
Zusatzstoffe eingesetzt werden, die unterstützend wirken und den Leberstoffwechsel
entlasten.
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