Mineralstoffversorgung und Bedarfsempfehlungen für Galtkühe, laktierende Kühe und Aufzuchtrinder. Mineralstoffe

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1 Institut für Tierernährung Mineralstoffversorgung und Bedarfsempfehlungen für Galtkühe, laktierende Kühe und Aufzuchtrinder Prof. Dr. Annette Liesegang Seite 1 Mineralstoffe Mengenelemente Spurenelemente Na, Ca, Mg, P, S, Cl, K Co, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn Native Quellen = Grundfutter + Kraftfutter Viehsalz = NaCl Ergänzung Mineralfuttermittel Bedarf = Erhaltung + Produktion Faktorielle Bedarfsschätzung für Mengenelemente Nettobedarf = endogene Ausscheidungen + Produktionsbedarf (= Erhaltungsbedarf) unvermeidliche Verluste über Speichel, Magen-Darm-Säfte, Zellabschilferungen, Urin Ansatz bei Wachstum, in Uterus + Fetus, Abgabe über Milch, Ei, Schweiss... Verwertbarkeit = Anteil der verabreichten Menge, die der Deckung Deckung des Nettobedarfs dient. Resorption + Verwertung im Stoffwechsel Bruttobedarf = Empfehlung zur täglichen Versorgung 1

2 Bruttobedarf an Mengenelementen N E + N P B = x 100 V B Bruttobedarf N E Nettobedarf Erhaltung N P Nettobedarf Produktion V Verwertbarkeit in % Zur Bedarfsdeckung muss im Futter die Menge an Mengenelementen enthalten sein, die dem Bruttobedarf entspricht Bsp. Calcium viele Funktionen im Körper Extrazellulär Knochen, Übertragung von Nervenimpulsen, Skelett- und Herzmuskelkontraktionen, Blutgerinnung, Bestandteil der Milch Intrazellulär Calcium = 1/ des extrazellulär - kritisch für die Aktivität vieler Enzyme - Second messenger für die Übertragung von Signalen (an Hormone) Zusammensetzung einer Futterration Milchproduktionspotential Kraftfutter Leistungsfutter Ausgleichsfutter Zusätzlich: Viehsalz Mineralstoffe Grundfutter (Raufutter) ausgeglichene Grundfutterration NEL APD NEL APD energiereiches Grundfutter proteinreiches Grundfutter 2

3 Mineralstoffversorgung Versorgung Natives Angebot aus ausgeglichener Grundfutterration Ca:P-Verhältnis Mineralfuttermittel Ca:P-Verhältnis Viehsalz = NaCl Leistungsfutter enthält die Mineralstoffe in genügender Menge und im richtigen Verhältnis Ca:P-Verhältnis Ideales Ca:P-Verhältnis = 1:1 bis 3.5 : 1 Ca:P-Verhältnis in ausgeglichener Grundfutterration Typ des Mineralfutters Ca:P in Grundfutterration Passendes Mineralfutter Ca-arm Ausgeglichen Ca-reich < 1 : : 1 > 3 : : 1 2 : : 1 Ca-reich Ausgeglichen P-reich Berechnung der Menge an Mineralfutter, um den Gehalt der ausgeglichenen Grundfutterration zu ergänzen NaCl täglich 50 g/kuh Empfohlenes Angebot an Mengenelementen Empfohlenes Angebot teilweise noch in g/tag CH vorher Ca P Mg Na K Erhaltung LG/100 Startphase x 5.0 Produktionsphase x 6.0 x 13.5 x 5.5 x 2.0 x 1.5 Galtzeit x 5.0 x 3.5 x 9.5 Je kg Milch Startphase 1.4 Produktionsphase / 9. Trächtigkeitsmonat Pro Tag

4 Empfohlenes Angebot an Mengenelementen Empfohlenes Angebot in g/kg TS nach Fütterungsempfehlungen CH 2015 Agroscope, 2015 Empfohlenes Angebot an Mengenelementen Empfohlenes Angebot in g/kg TS nach Fütterungsempfehlungen CH 2015 Agroscope, 2015 Empfohlenes Angebot an Mengenelementen Empfohlenes Angebot in g/kg TS nach Fütterungsempfehlungen CH 2015 Agroscope,

5 Versorgung mit Mengenelementen Unter schweizerischen Fütterungsbedingungen Element Ergänzen Bemerkungen Na Ca, P immer oft pflanzliche Futtermittel mit geringem Gehalt ideal Ca : P = 1:1 bis 3.5 : 1 Problem: Hypocalcämie/Wachstumsstörungen Mg oft Problem: Hypomagnesiämie S, Cl selten K nie Bedarf: g/kg Futter-TS Gehalt im Grünfutter: > 20 g/kg TS Mengenelementgehalt des Wiesenfutters Angaben in g/kg TS Wiesenfutter Ca 1 P 2 Mg 1 K 2 Na gräserreich ausgewogen kleereich kräuterreich ) 1. Wert: Gehalte 1. Aufwuchs 2. Wert: Gehalte der übrigen Aufwüchse 2 ) 1. Wert: Gehalte älterer Pflanzen 2. Wert: Gehalte jüngerer Pflanzen Mengenelementgehalt in Futtermitteln für Wiederkäuer g/kg TS Ca P Mg Gerste Futterrüben Sojaschrot Maissilage Rübenblätter ohne mit Kopf 5

6 Wahl des Mineralfutters Grundfutterration: Wiesenfutter +. Mineralfutter Kleereich (= Ca-reich) P-reich Kleereich + 3 kg TS Getreide (= P-reich) Ausgeglichen Kleereich + Maissilage (= Mineralstoff-arm) P-reich Ausgewogen Ausgeglichen Ausgewogen + 3 kg TS Getreide (= P-reich) Ca-reich Mineralstoff-Verabreichung Täglich in die Krippe Leckschalen Mineralsalzsteine Im Ausgleichsfutter NaCl Ideal - Bedarfsgerechtes Angebot möglich - Kontrolle der individuellen Aufnahme Teilweise geeignet - Keine Kontrolle der Aufnahme - Gefahr der Unterversorgung - Bei Weidegang oft einzige Möglichkeit Eher ungeeignet - Verlust der Flexibiltät - unterschiedliche Kraftfuttermengen täglich 50 g/kuh lose über s Futter oder als Leckstein Spurenelementangebot Empfohlenes Angebot an Spurenelementen in mg/kg TS Fe J* Cu Mn Zn Co Mo Se , 15 (8) 40 (50) 50 (40) 0.2 (0.1) ,0.3 (0.15) *) höherer Wert für Tiere mit hoher Leistung und bei Fütterung von Futtermitteln mit goitrogenen Substanzen Jodiertes Viehsalz: 150 mg J/kg 6

7 Spurenelemente: Gehalt und Bedarf Angaben in mg/kg Futter-TS Wiesenfutter J Cu Mn Zn Co Se gräserreich ausgewogen kleereich kräuterreich Kartoffeln Futterrüben Gerste Mais Sojaschrot Bedarf der Milchkuh J-Bedarf: 0.2 bei 25 kg Milch 0.6 bei 26 kg Milch Transitphase 3. Woche ap bis Geburt Vorbereitungsfütterung - Adaptation der Pansenflora an Ration der Startphase - Stimulation der Pansenschleimhaut - Prophylaxe der Hypokalzämie - Umstellen auf Ration der Startphase - Kraftfutter: bei Geburt 40 % der in Startphase maximalen Menge - Ca- und K-reiche Futtermittel meiden Ca-reich - klee- und kräuterreiche Raufutter - Rübenblatt - Herbstzwischenfutter Regulation des Kalziumstoffwechsels Trächtigkeit Laktation Wachstum PTH niedrig Ca 2+ Absorption Ca 2+ Mobilisierung hoch Calcitonin 1,25 Vit D 1-α-Hydroxylase niedrig Ca 2+ Reabsorption Seite 21 7

8 Aufnahme und Verteilung Trächtigkeit Ca-Aufnahme Bruttobedarf Absorption 40% extrazelluläre Flüssigkeit 15% austauschbares Ca Skelett Sekretion 11% Faeces 71% Plasma 6% Urin 2% fetale Knochen 4-15% Seite 22 Aufnahme und Verteilung Trächtigkeit bei/nach Geburt Ca-Aufnahme x3 Absorption 40% 50% extrazelluläre Flüssigkeit 15% 7.5% austauschbares Ca Skelett Sekretion 11% 6% Faeces 71% 56% Plasma 6% 2% Urin 2% 0.8% fetale Knochen 4-15% Milch 27-38% Aktive Absorption - Darm modifiziert nach Hoenderop et al.,

9 Regulation des Kalziumstoffwechsels Die Kalziumabsorption durch die Zellwand des Dünndarm reguliert den Kalziumplasmapool 1. Passive parazelluläre Kalziumabsorptioin Trächtigkeit - ca. -60% des Futterkalziums, nicht reguliert 2. Aktive transzellulärer Kalziumtransport durch die Zellwand - Benötigt Vitamin D, reguliert -Absolut notwendig, wenn Ca zu niedrig in der Ration oder physiologisch um die Geburt rum Physiologische Hypocalcämie mmol/l Mg Ca P ap Geburt Tage Ca in der Transitphase Einfluss der botanischen Zusammensetzung von Wiesenfutter auf das Auftreten der Hypokalzämie Futter Grünfutter gräserreich leguminosereich Dürrfutter gräserreich leguminosereich Betriebe Geburten Hyopcalcämie (%) (Brochart, 1964) 9

10 Knochenparameter bei Milchkühen um die Geburt Osteocalcin [ng/ml] Ttg 270. Ttg 277. Ttg Geburt G+1 G+2 G+3 G+4 G+5 G+9 G+14 G+19 Tage ICTP [µg/l] Ttg 270. Ttg 277. Geburt G+1 G+2 G+3 G+4 G+5 G+9 G+14 G+19 Ttg Tage (Liesegang, 2000) Ca-Mobilisierung aus dem Knochen bei Milchkühen um die Geburt ICTP (µ g/l) 50 Kontrolle Festliegende Zeit (Tage) (Liesegang et al. 1998) Knochendichte Milchkuh - Laktation * BMD [mg/cm 3 ] * 5 Wochen 14 Wochen total trabekulär Messung am distalen Ende des Metatarsus Knochen überlassen von Prof. Dr. H. Hammon, Dummerstorf,

11 Prophylaxe der Hypocalcämie Milchkuh - Ca-arme Vorbereitungsfütterung Empfehlung : < 40 g Ca/Tag Passive Absorption deckt Bedarf aktive Mechanismen eingeschränkt Aktivierung PTH-Achse zu Beginn der Laktation braucht zuviel Zeit - P-arme Vorbereitungsfütterung Empfehlung : < 35 g Ca/Tag Zuviel P hemmt 1-α-Hydoxylase zu wenig aktives Vit. D - Mg-reiche Vorbereitungsfütterung Mg als Kofaktor bei der Aktivierung des PTH-Rezeptors - K-arme Futtermittel in der Vorbereitungsfütterung Kationenreiches Futter milde metabolische Alkalose Ca-Absorption und Ca-Mobilisierung aus Knochen Prophylaxe der Hypocalcämie Milchkuh -Kalium ICTP (Mikrogramm/l) vor Beginn 3 Wo ap 2 Wo ap 1 Wo ap 3 Tage ap Abkalbung 24 h pp BT 1 Zeitpunkt BT 2 BT 3 BT 4 BT 5 BT 6 BT 7 K hoch K niedrig (Philipp et al., 2007) DCAB Dietary Cation Anion Balance - Mineralsäurestabilisierte Silage - Fütterung saurer Salze Prinzip funktioniert Aber: der hohe K-Gehalt ist ein Problem DCAD (meq/kg TS) = (Na + + K + ) - (Cl - + S 2- ) Ziel: -100 bis -150 meq/kg TS 3 Wochen a.p. Anionen-Überschuss im Futter wird angestrebt schwache kompensatorische Azidose ACHTUNG: Dann Kalzium hoch!!! 11

12 Wirkung saurer Salze K-reiches Grundfutter ph im Blut Ca-Mobilisation im Knochen Ca-Absorption im Darm Gefahr für Milchfieber Saure Salze ph im Blut Harn-pH ideal 6-7 Ca-Mobilisation im Knochen Ca-Absorption im Darm Ca-Bedarf gedeckt Empfohlenes Mg-Angebot Kuh mit 650 kg KM Erhaltung + 10 kg Milch 20 kg Milch kg Milch 40 kg Milch g/tag / 9. Trächtigkeitsmonat 23 Achtung: Frühlingsgras und hohem K-Gehalt der Ration Empfohlenes Mg-Angebot Wachstum Aufzuchtsrind g/tag TZW KG kg Achtung: Frühlingsgras und hohem K-Gehalt der Ration 12

13 Hypomagnesiämische Tetanie Grünfutter +++ NPN +++ K Na Mg Pansen +++ NH K Na Mg Mg-Absorption leichte Hypomagnesiämie Futteraufnahme Hypomagnesiämie Tetanie Pansen Flüchtige Fettsäuren ph Mg-Löslichkeit Durchblutung Pansenwand Prophylaxe der Hypomagnesiämie Magnesium Bedarf decken Kalium Überschuss vermeiden Natrium Rohprotein und Energie Ausgewogen Futterwechsel Langsam Stress vermeiden Beurteilung der Mg-Versorgung Harn mg Mg/100 ml Mg-Versorgung > < 5 (Harnmenge beachten) Gut Genügend Gefahr für Hypomagnesiämie Serum mmol Mg/100 ml Mg-Versorgung > < 0.5 Korrekt Leichter Mangel Deutlicher Mangel 13

14 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 14