Einfluss auf den Fütterungserfolg - Land Sachsen
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Mikrobiologischer Status von Futtermitteln – Einfluss auf den Fütterungserfolg Dr. W. Richardt, Lichtenwalde 27. Tag des Milchviehhalters in Sachsen-Anhalt 26. und 27. November 2008 Zusammenhang Mikroorganismen und Tiergesundheit / Futteraufnahme Mikroorganismen Stoffwechselprodukte (Bakterien, Hefen- und Schimmelpilze) (Endotoxine, Mykotoxine) Gesundheit Leistung Futteraufnahme Nährstoffumsetzungen (biogene Amine, Buttersäure, Essigsäure, Milchsäure, Alkohol, NH3) www.lks-mbh.com [email protected] 2 Schwierigkeiten bei der Ursachenfindung Ø kaum „negativ“ Versuche zugelassen Ø Versuche an Wiederkäuern sehr teuer Ø kaum Versuche mit Tieren mit hoher Leistung Ø komplexes Ursache – Wirkungsfeld Ø viele Einzelberichte (kaum Standardisierung) Ø Grenzwerte schwierig Ø Indikatoren (viele Stoffe nur sehr aufwendig nachweisbar) www.lks-mbh.com [email protected] 3 Effekt des Grobfutter:Konzentrat- Verhältnis auf die Endotoxinkonzentration (Gozho et al. 2006) www.lks-mbh.com [email protected] 4 Zusammenhang Mikroorganismen und Tiergesundheit / Futteraufnahme „technologisch“ „allgemein“ (Milchsäurebakterien, S. cerevisiae) (Bakterien, Hefen- und Schimmelpilze) Gesundheit Leistung Futteraufnahme „pathologisch“ (Clostridium botulinum, Listeria monocytogenes, Clavicep pupurea, Salmonellen) www.lks-mbh.com [email protected] 5 Definition Verderb (Gedeck, 1995) Gehäuftes Auftreten von Bakterien und Schimmelpilzen, die in der Normalflora unterrepräsentiert sind. www.lks-mbh.com [email protected] 6 Penicillium Aspergillus Schwärzepilze www.lks-mbh.com Mucor Hefen [email protected] 7 Klassifizierung von Mikroorgansimen (VDLUFA, 2003) Ø KG1 produkttypische Bakterien Ø KG2 verderbanzeigende Bakterien Ø KG3 verderbanzeigende Bakterien Ø KG4 produkttypische Schimmel- und Schwärzepilze Ø KG5 verderbanzeigende Schimmel- und Schwärzepilze Ø KG6 verderbanzeigende Schimmel- und Schwärzepilze Ø KG7 Hefen Ø sonstige Clostridien www.lks-mbh.com [email protected] 8 Festlegung von Grenzwerten für Gehalte an Mikroorgansimen (KbE/g Futtermittel) Häufigkeit 12 KZS 1 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Konzentration (KbE/g Futtermittel) www.lks-mbh.com [email protected] 9 Ø Klasse 1 : Orientierungswert (Umkehrpunkt der Kurve) ⇒ unbelastet Ø Klasse 2 : < 5 * Orientierungswert Klasse 1 ⇒ geringradig erhöht Ø Klasse 3 : 5 - 10 * Orientierungswert Klasse 1 ⇒ deutlich erhöht Ø Klasse 4 : > 10 * Orientierungswert Klasse 1 ⇒ Verdorben www.lks-mbh.com [email protected] 10 Ergebnis der mikrobiologischen Untersuchung : Keimzahl mycologisch : Keimgruppe Fusarium : 53 000 KbE / g Hefen : 49 000 000 KbE / g Mucor : 85 000 KbE / g Schwärzepilze : 220 000 KbE / g 4 7 6 4 Futtermittelstatus KG produkttypische aerobe Bakterienflora verderbanzeigende aerobe Bakterienflora verderbanzeigende Streptomyceten produkttypische Schimmel - und Schwärzepilze verderbanzeigende Schimmelpilze verderbanzeigende Mucorales Hefen 1 2 3 4 5 6 7 Wert (Summe) KZS OW ( = KZS 1 ) 273.000 u.N. 85.000 49.000.000 4 1 4 4 < 5 000 < 5 000 < 1 000 < 1 000 000 KZS 1 = normal, KZS 2 = leicht erhöht, KZS 3 = deutlich erhöht, KZS 4 = überhöht KG = Keimgruppe, KZS = Keimzahlstufe, OW = Orientierungswert, u.N. = unter Nachweisgrenze Nach den Ergebnissen erhält das Futtermittel die Qualitätsstufe 4 (verdorben) Eine Beeinträchtigung der Tiergesundheit und Milchqualität ist nicht auszuschließen. Daraus ergeben sich Restriktionen für die Einsatzmengen (kg/Tier und Tag). Bitte sprechen Sie diesbezüglich mit Ihrem Fütterungsberater oder Tierarzt. Da zwischen Probennahme und Eingang mehr als 24h lagen, kann nicht ausgeschlossen werden, dass es zu einen transportbedingten Anstieg www.lks-mbh.com [email protected] der Keimzahl gekommen ist. 11 Grenzwerte für Futtermittel www.lks-mbh.com [email protected] 12 Vor- und Nachteile Ø für jedes Futtermittel eigene Grenzwerte Ø nicht für jedes Einzelfuttermittel gibt es Grenzwerte Ø keine Grenzwerte für Gesamtrationen Ø kein Bezug zu Tiergesundheit, Leistung, Futteraufnahme www.lks-mbh.com [email protected] 13 Penicillium roqueforti - häufigster Schimmelpilz in Silagen Monascus ruber – häufiger Schimmelpilz in Silagen www.lks-mbh.com [email protected] 14 Visuell / Futtermittel Silomanagement www.lks-mbh.com [email protected] 15 Visuell / Futtermittel Silomanagement www.lks-mbh.com [email protected] 16 Wirkung von Bakterien, Hefen- und Schimmelpilze auf Milchkühe allgemeine Wirkung Ø Senkung der Futteraufnahme und Milchleistung Ø Immunsuppression (Schwächung der Abwehrkräfte gegen Bakterien und Viren) Ø Fruchtbarkeitsstörungen, Euter- und Klauenentzündungen spezifische Wirkung Ø karzinogen, nephrotoxisch, neurotoxisch, hepatoxisch Viele Arten in der Routine nicht bestimmbar ! www.lks-mbh.com [email protected] 17 Konsequenzen aus der Schwächung der Abwehrkräfte Ø Immunität kostet Energie (ca. 2-3 % des Erhaltungsbedarfes) Ø Immunität kostet Aminosäuren (z. B. Lysin und Methionin) Ø Immunsuppression macht Tiere in Stresssituationen empfindlicher gegen Infektionen Ø Entzündungsreaktionen www.lks-mbh.com [email protected] 18 Einfluss von sichtbar verschimmelten Silagen oder Konzentratfuttermitteln auf die Pansenfermentation Kamphues et al. (1992) Maiworm (1994) www.lks-mbh.com Konzentrate Protozoenzahl ↓ Maissilage Gasproduktion ↓ pH Wert ↑ Ammoniakgehalt ↑ [email protected] 19 Verdaulichkeit und Futteraufnahme bei Maissilage mit und ohne Beulenbrand (Ustilago zeae) (Richter et. al. 1994) VQ OS VQ Rfa VQ NfE ohne 77 65 83 mit 76 63 83 TSAufnahme [kg/100 kg LM] www.lks-mbh.com ohne 1,98 mit 1,43 [email protected] 20 Futteraufnahme und Futtermittelhygiene (Wichert et al. 1998) Maissilage 50%, Grassilage 40%, Heu 10% 4 5 3 5 2 3,8 6 8 Futtetischbesuche Grundfutteraufnahme 10 - 10 KbE Bakterien gute Qualität 10 - 10 KbE Hefen 10 -10 48,5 KbE Schimmelpilze 10 - 10 KbE Bakterien schlechte Qualität 105 - 107 KbE Hefen 4 10 -10 www.lks-mbh.com 6,8 75 -13% KbE Schimmelpilze [email protected] 21 Futteraufnahme und Futtermittelhygiene (Wichert et al. 1998) Wahlversuch Grassilage 90%, Heu 10% gute Qualität schlechte Qualität 7,1 kg TS 1,7 kg TS www.lks-mbh.com [email protected] 22 Milchleistung und Gehalt an Schimmelpilzen (P. C. Hoffman et al. 1995) 70 lbs/d = 31,5 kg/d Ø 4 log = 10.000 KbE Ø 6 log = 1.000.000 KbE www.lks-mbh.com [email protected] 23 Orientierungswerte für Grobfuttermittel und Mischrationen Grassilage Maissilage / TMR / Pressschnitzel Heu KbE / g Futtermittel Bakterien, produkttypisch < 1 Mio < 1 Mio < 2 Mio Bakterien, verderbanzeigend < 1 Mio < 1 Mio < 3 Mio < 5.000 < 5.000 < 100.000 <100.000 < 1 Mio < 100.000 Schimmelpilze, verderbanzeigend Hefen Quelle: EFMO (2004), Adler (2002), Wagner et al. (2006), LKS (2005) www.lks-mbh.com [email protected] 24 Mikrobiologische Qualität von Futtermitteln Proben (%) in der Keimzahlstufe 1 100 2006 80 Mucor Aspergillus 2007 2008 60 40 20 0 GS MSX TMR BT PSS Proben (%) in der Keimzahlstufe 4 Penicillium www.lks-mbh.com 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2006 2007 2008 [email protected] GS MSX TMR BT 25 PSS Hefedifferenzierung bei erhöhten Gehalten 80 % 70 60 50 40 30 20 10 0 Saccharomyces cer. www.lks-mbh.com "pathogene" Hefen [email protected] indifferent 26 Grundsätze bei Probenahme und Transport von Futtermitteln für mikrobiologische Untersuchungen Ø repräsentative Probenahme (5-10 Teilproben, 1 Sammelprobe) Ø Vakuumierung der Probe (nicht einfrieren, nicht Konservieren) Ø kühler Probentransport (4-8°C) Ø ohne Vaakuumierung und Kühlung: Ø Silagen innerhalb von 1-2 Tagen Ø frische Proben innerhalb von 2-3 Stunden www.lks-mbh.com [email protected] 27 Wirkung von Mykotoxine auf Milchkühe allgemeine Wirkung Ø Senkung der Futteraufnahme und Milchleistung Ø Immunsuppression (Schwächung der Abwehrkräfte gegen Bakterien und Viren) Ø Fruchtbarkeitsstörungen spezifische Wirkung Ø karzinogen, nephrotoxisch, neurotoxisch, hepatoxisch Viele Toxine in der Routine nicht bestimmbar ! www.lks-mbh.com [email protected] 28 Wirkung von Bakterien- und Schimmelpilztoxinen auf Milchkühe (Literaturauswertung) Newborne (1973) Aflatoxin Verminderte Milchproduktion Shreeve u. Patterson (1975) Verminderte Futteraufnahme Cook et al. (1986) Verminderter Apptetit Ochratoxin Verminderte Milchproduktion Zearalenon DON Ribelin et al. (1978) Verminderung der Konzeptionsrate (250 mg/Tag) Weaver et al. (1986a) Coppock et al. (1990) Verminderte Milchproduktion Verminderte Futteraufnahme Noeller et al. (1979) Whitlow et al. (1986) Trenholm et al. (1985) Charmley et al. (1993) www.lks-mbh.com [email protected] 29 Grundsätze bei der Bestimmung der mikrobiologischen Qualität von Futtermitteln Ø Bestimmung der vier wichtigsten Mykotoxine in der Gesamtration Ø bei Grenzwertüberschreitung in Einzelfuttermittel Ø Bestimmung mit ELISA (Screening) Ø Bestätigung mit HPLC (bei Überschreitung) DON1) Zearalenon1) Ochratoxin2) T2-Toxin2) µg/ kg OS (bei 88% TS) Gesamtration 5.000 500 20 50 1) Orientierungswerte nach Dänicke (2000) 2) M. Hoffmann (1999), Literaturauswertung www.lks-mbh.com [email protected] 30 Einfluss von DON und Zearalenon auf Parameter der Tiergesundheit Dänicke et al. (J. Phys. Nutr., 2005) Korosteleva u. Smith (J. D. Sc., 2006) Seeling et al. (J. Phys. Nutr., 2006) www.lks-mbh.com × × × 50% Weizen mit 8.050 µg DON/kg TS 260 µg Zea/kg TS Pansen pH Essig- u. Buttersäure Mikrobenprotein Nutz. Rohprotein TMR mit 3.600 µg DON/kg TS Zellzahl Serum IgA 35% Weizen mit 8.210 µg DON/kg TS 92 µg Zea/kg TS ↓ ↓ Leberenzyme Proteinlöslichkeit Pansenferm. [email protected] 31
