Möglichkeiten und Grenzen der Futtermitteluntersuchung

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Meike Gerstle
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1 Möglichkeiten und Grenzen der Futtermitteluntersuchung Welche Informationen liefern mir die Ergebnisse! Dr. W. Richardt, Lichtenwalde 07. April 2009, Ebendorf

2 Die vier Rationen berechnete Ration Futtermittelanalyse vorgelegte Ration Futtermittelanalyse aufgenommene Ration Futtermittelanalyse verwertete Ration Milchleistungsprüfung Stoffwechselanalyse Indikatoren am Tier 2

3 Kennzahlen der Futterqualität Parameter für die Rationsberechnung sind dadurch charakterisiert, dass Bedarfsangaben (in Bezug auf das Tier oder Futtermittel) existieren. Es sind quantitative Parameter die metrisch skaliert sind und für die eine Additivität unterstellt wird. Parameter zur Rationsbeurteilung sind qualitative Parameter. Es liegen keine Bedarfsangaben vor, sondern Grenzwerte. Die Über- oder Unterschreitung eines Grenzwertes kann zu verminderter Futteraufnahme, Verschlechterung der Verwertung der Nährstoffe bzw. zu direkten oder indirekten Gesundheitsschäden führen. 3

4 4

5 Kennzahlen der Futterqualität Futterqualität allgemeingültig verzehrsbestimmende Eigenschaften Rationstyp abhängig wertbestimmende Inhaltsstoffe allgemeingültig hygienische Eigenschaften - Verdaulichkeit der org. Substanz - Rohprotein - Energie - Hefen und Schimmelpilze - Gärqualität (z. B. Essigsäure) - Zucker und Stärke - nutzbares Rohprotein - Bakterien - Häckselqualität - Gerüstsubstanzen - Mykotoxine und Endotoxine - Hefen- und Schimmelpilze - Rohfett - Verschmutzung (Rohasche) - Gerüstsubstanzen (z. B. NDF) - Mineralstoffe - Rückstände (Schwermetalle) - antinutritive Stoffe - Vitamine - biogene Amine 5

6 Trockensubstanzbestimmung wichtigste Analyse kann vom Betrieb selbst durchgeführt werden 35 kg Silage: 1 x wöchentlich (Protokoll!) 35% TS = 12,2 kg TM 30% TS = 10,5 kg TM Grobfutteraufnahme, Gesamtfutteraufnahme Geräte: Mikrowelle (etwa min, etwa 100 g Probe) Koster-Tester (etwa min, etwa 100 g Probe) Backofen (mehrere Stunden, g Probe) Dürrgeräte (mehrere Stunden, g Probe) 6

7 Zusammenhang zwischen Bedarf und Konzentration (650 kg LM, 35 kg Milch, 3,4% Eiweiß, 4,2% Fett, keine Lebendmasseänderung) Futteraufnahme Rohprotein Energie Differ enz bei max. 7,2 MJ NEL/kg TS kg/ts je Tier u. Tag g/kg TS MJ NEL/kg TS MJ NEL % , , , ,

8 Toleranzen für Inhaltsstoffe ( 15 FMV) Bereich Unter Über Abweichung (%) (%) (%) a/r Rohasche 5 bis r Rohprotein 10 bis r Rohfaser >12 5,4 1,8 a Rohfett <8% 0,8 1,6 a Stärke 10 bis r Zucker < a TS-Gehalt 10 2) 10 2) r NEL 0,25 1) 0,25 1)2) a "a" = absolute Abweichung in Prozent des angegebenen Gehalts "r" = relative Abweichung in Prozent des angegebenen Gehalts 1) Abweichung in MJ NEL, 2) keine Angaben in FMV 8

9 Schwankung des Rohproteingehaltes in einer TMR (Pfaff u. Richardt, 2006) g/kg TM Tag Kalkulierter RP Gehalt Tägl. RP Gehalt 9

10 Schema Probenahme Art des Futtermittels Anzahl der Einzelproben für die Sammelprobe Mindestmengen Sammelprobe Mindestmengen Endprobe Heu, Stroh kg 250 g Silagen - Anschnittfläche - geschlossenes Silo kg 4 kg 0,5 1 kg 0,5 1 kg Pressschnitzel, Biertreber frische Trester kg 1 1,5 kg Trockene Konzentrate (lose) (einschließlich Mischfutter) bis 25 dt 100 dt kg 500 g 10

11 Bestimmung des Energiegehaltes von Grassilage GS1 RNS_98 GS HFT_98 Gras HFT_08 n ,99-2,6 7,8 Ra -0, ,00384 Rp 0, ,00563 Rohnährstoffgleichung: hrstoffgleichung: B = 68,7 ; s% = 6,9 Rfa -0,01193 Rf e 0,1438 0,0192 HFT-Gleichung Gleichung: B = 82,4 ; s% = 4,7 ADF org -0,0083 GB 0,2353 0,0756 RP* Rfa 0, Rf e* RP 0, Rfe* GB -0,

12 Schematische Darstellung des HFT Pansensaft + Futtermittel Entnahme Pansensaft Inkubation, 39 C, 24 h 12

13 Energiegehalt bei gleicher Rohfaser (Grassilage 1. Schnitt 2008) 13

14 Maissilage MS RNS_98 MS ELOS_08 n ,03 7,15 Ra -0,01018 Rf a -0,01386 Rf e 0,03522 NDF org -0,00283 ELOS 0,0058 B 0,72 0,83 14

15 Effekte von spezif. Futtermittelinhaltsstoffen auf Milchleistung und -inhaltsstoffen Quelle: M. J. de Veth et al. (2006) 15

16 Veränderung der Rohproteinfraktionen durch die Proteolyse (I) Futtermittel Grünpflanze Silage Reineiweiß Fraktion B + C U D P Proteolyse Reineiweiß Fraktion B + C Fraktion B1 UDP im Pansen Rohprotein verfügbar NPN Fraktion A Fraktion B1 NPN Fraktion A im Pansen verfügbar Nitrat-N 16

17 Kennzahlen Proteinqualität - Proteinlöslichkeit (SP) NPN-Verbindungen und niedermolekulare, schnelllösliche Proteine Maßzahl für die Proteinqualität (in % des Rohproteins ) in der Gesamtration (TMR) sollte der Wert bei etwa 35% liegen Grassilagen : ~ 60% (zwischen 51% und 69%) über 70% = zu hohe Proteolyse und niedriges UDP unter 50% = hoher Anteil an UDP oder Hinweis auf Fehlgärung (Hitzeschäden ) Maissilagen : 52% (zwischen 44% und 60%) 17

18 Grassilage 1. Schnitt Proteinlöslichkeit (SP) Futterwert der Grassilagen 1. Schni tt NEL MJ/kg TS 5,9 6,1 6,3 Rohprotein g/kg TS Proteinlöslichkeit % Proteinlöslichkeit (%) < >

19 Kennzahlen Proteinqualität - Durchflussprotein (UDP) Anteil an Rohprotein, welcher nicht im Pansen abgebaut wird Ableitung nach Analyse der Rohproteinfraktionen wird durch die Fraktionen B2, B3, C sowie durch den Fasergehalt (PNDF oder ADF) bestimmt wird in % des Rohproteins angegeben Zielwert in der Gesamtration (TMR) zwischen 25 und 30 % der Mittelwert für Grassilagen liegt bei 20% und schwankt im Normalfall zwischen 10% und 30%. 19

20 UDP (Durchflussprotein, 5% Passagerate) Futterwert der Grassilagen 1. Schnitt NEL MJ/kg TS 5,9 6,1 6,3 Rohprotein g/k g TS UDP % Min und Max Werte

21 Veränderung der Rohproteinfraktionen durch die Proteolyse (II) Silage Reineiweiß Silage Proteolyse freie Aminosäuren Fehlgärung vorwiegend proteolytische freie Aminosäuren Amine Clostridien NH 3 u.s.w nicht Aminosäure-N 21

22 Kennzahlen Proteinqualität - Ammoniak flüchtige Stickstoffverbindung und wird zu den NPN- Verbindungen (Nicht-Protein-Stickstoff) gezählt entsteht durch Abbau von Eiweißverbindungen während des Silierprozesses und ist ein Endprodukt des Aminosäureabbaus Indikator für die Qualität des Silierprozesses <8% sehr gut 8-10% gut 10-15% Hinweis auf Aminosäureabbau >15% Hinweis auf deutlichen Aminosäureabbau 22

23 Verteilung des NH 3 -Gehaltes in Grassilagen (Ernte ) Jahr NH 3 -N in % des Gesamt-N < >

24 Definition Verderb (Gedeck, 1995) Gehäuftes Auftreten von Bakterien und Schimmelpilzen, die in der Normalflora unterrepräsentiert sind. 24

25 Wirkung von Bakterien, Hefen- und Schimmelpilze auf Milchkühe allgemeine Wirkung Senkung der Futteraufnahme und Milchleistung Immunsuppression (Schwächung der Abwehrkräfte gegen Bakterien und Viren) Fruchtbarkeitsstörungen, Euter- und Klauenentzündungen spezifische Wirkung karzinogen, nephrotoxisch, neurotoxisch, hepatoxisch Viele Arten in der Routine nicht bestimmbar! 25

26 Mikrobiologische Qualität von Futtermitteln Proben (%) in der Keimzahlstufe Aspergillus Mucor GS MSX TMR BT PSS Penicillium 26

27 Mikrobiologische Qualität von Futtermitteln Proben (%) in der Keimzahlstufe Aspergillus Mucor Penicillium GS MSX TMR BT PSS Proben (%) in der Keimzahlstufe GS MSX TMR BT PSS

28 Hefedifferenzierung bei erhöhten Gehalten 28

29 Hefedifferenzierung bei erhöhten Gehalten 80 % Saccharomyces cer. "pat hogene" Hefen indifferent 29

30 Wirkung von Bakterien- und Schimmelpilztoxinen auf Milchkühe (Literaturauswertung) Aflatoxin Ochratoxin Zearalenon DON Verminderte Milchproduktion Verminderte Futteraufnahme Verminderter Apptetit Verminderte Milchproduktion Verminderung der Konzeptionsrate (250 mg/tag) Verminderte Milchproduktion Verminderte Futteraufnahme Newborne (1973) Shreeve u. Patterson (1975) Cook et al. (1986) Ribelin et al. (1978) Weaver et al. (1986a) Coppock et al. (1990) Noeller et al. (1979) Whitlow et al. (1986) Trenholm et al. (1985) Charmley et al. (1993) 30

31 Grundsätze bei der Bestimmung der mikrobiologischen Qualität von Futtermitteln Bestimmung der vier wichtigsten Mykotoxine in der Gesamtration bei Grenzwertüberschreitung in Einzelfuttermittel Bestimmung mit ELISA (Screening) Bestätigung mit HPLC (bei Überschreitung) DON 1) Zearalenon 1) Ochratoxin 2) T2-Toxin 2) Gesamtration ) Orientierungswerte nach Dänicke (2000) 2) M. Hoffmann (1999), Literaturauswertung µg/ kg OS (bei 88% TS) 31

32 Einfluss von DON und Zearalenon auf Parameter der Tiergesundheit Dänicke et al. (J. Phys. Nutr., 2005) 50% Weizen mit µg DON/kg TS 260 µg Zea/kg TS Pansen ph Essig- u. Buttersäure Mikrobenprotein Nutz. Rohprotein Korosteleva u. Smith (J. D. Sc., 2006) TMR mit µg DON/kg TS Zellzahl Serum IgA Seeling et al. (J. Phys. Nutr., 2006) 35% Weizen mit µg DON/kg TS 92 µg Zea/kg TS Leberenzyme Pansenferm. Proteinlöslichkeit 32

33 Bedeutung ausgewählter Inhaltsstoffe FM-Inhaltsstoff Beziehung / Wirkung Wertung Rfa, NDF, ADF Strukturwirksamkeit, Milchfett, Azidose St är k e, Zuck er Ener gi e Milchfett und Milcheiweiß, Azidose, Fr ucht b ar k ei t Milchmenge, Milchfett, Milcheiweiß, Futteraufnahme Rohfet t Milchmenge, Milchfett, Milcheiweiß Ca, P Milchmenge, Futteraufnahme, Fruchtbarkeit Aminosäuren Milchmenge, Milcheiweiß Gärsäuren Futteraufnahme, Azidose Hefen/Schimmel., Futteraufnahme, Fruchtbarkeit, Mykotoxine Eutergesundheit Phytöstrogene Fr ucht b ar k ei t? biogene Amine Futteraufnahme, Immunität? 33

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