Leistungsphysiologie Laktation

Transkript

1 Modul Leistungsphysiologie 2010 Leistungsphysiologie Laktation 1. Produktcharakteristik 2. Stoffwechsel bei Laktation 3. Milchbildung 4. Bildung der Milchinhaltsstoffe 5. Bedarf 6. Ernährungsfaktoren und Produktzusammensetzung 1

2 Aspekte der Einflussnahme auf Milchinhaltsstoffe 1. allgemeine Bedingungen für Modulierung 2. trans FSn und CLA 3. sonstige Inhaltsstoffe 4. unerwünschte Transferprozesse 2

3 Fütterung und Milchinhaltsstoffe und eigenschaften Grad des Einflusses Milchfett ++ Milcheiweiß + Harnstoff ++ Laktose (+) Fettlösliche Vitamine ++ Wasserlösliche Vitamine 0 Mengenelemente 0 Spurenelemente: Zn, J, B, Mo ++ Co, Mn, Al, Pb, Cd, Se, Br + Fe, Ni, Cu, Cr 0 Nitrat ++ Mykotoxine ++ Soxhlet-Henkel-Zahl + Somatische Zellen + Geruch und Geschmack = starker Einfluß, + = Einfluß vorhanden, 0 = kein Einfluß 3

4 Soxhlet-Henkel-Zahl Ausdruck für natürlichen Säuregrad der Milch, ausgelöst durch natürlichen Zitratgehalt (ca. 2g/l) Titrationswert mit n/4 Na0H je 100ml Milch Ernährung: 6,4 7,2 käsereitauglich Milcheiweiß hoch SH-Zahl steigt Harnstoff hoch Milcheiweiß sinkt Pansen ph<6 natürlicher Säuregrad steigt 4

5 Sensorische Wirkungen auf Milch negative Wirkung* Luzerne (überständig), Kleearten + Laucharten, Gemüseabfälle ++ Leguminosen (Lupinen, Erbsen, Wicken) ++ Raps, Rapskuchen (nicht 00) +++ Ackersenf, Kohlarten +++ Große Rübenmengen +++ Heu + Trockengrün mit Konservierungsmängeln +++ Obstnebenprodukte +++ Silagen (Gras, Klee) ++ *) auslösende Substanzen häufig nicht beschrieben + = leicht ++ = mittelschwer +++ = gravierend 5

6 Mineralstoffe anreicherbar? Mengenelemente =0 Ca wünschenswert, gut verfügbare Ca- Quelle für HE (Osteoporose) Spurenelemente = differenziert Zn, J ++ J begrenzt erwünscht Pb, Cd + unerwünscht Se + Fe, Cu 0 6

7 PUFA-Anreicherung in Milchfett Wünschenswert, aber scheitert allgemein infolge Biohydrierung im Pansen Maßnahme: Schutz eines Ölgemisches* durch coating mit Molke-Eiweiß-Emulsionsgel (van Vuuren et al. 2009) exp. Nachweis: täglich 1,5kg/Kuh (Sojaöl+Leinöl Gemisch) TI + Milchleistung unverändert 2-fach C18:2 5-fach C18:3 im Milchfett 7

8 Biohydrierungen trans-fsn Biohydrierung Zunahme trans-isomere Fetthärtung (Margarine) Zunahme trans-isomere Zunahme trans-isomere = allgemeines Risiko? 3-4g/d aufgenommen Anreicherung im subcutanen Fett nachgewiesen veränderte Stoffwechselwege Risiko? Stoffwechsel Milchdrüse (Rattenstudie) - Masse Milchdrüse tendenziell - Lipogeneserate - Aktivität relevanter Enzyme - Unbedenklichkeit erhöhter trans-fs Aufnahme fraglich 8

9 Cis-trans-Isomerie 0H 0H C=0 C=0 H - C H - C (CH 2 ) n (CH 2 ) n (CH 2 ) n C - H H - C (CH 2 ) n CH 3 CH 3 cis-form trans-form Am Beispiel einer einfach ungesättigten FS Einfluss auf räumliche Struktur: aufgelockerte Packung der cis-isomeren Schmelzpunktverhalten im GIT 9

10 trans-fsn ein spezielles Risiko? Übergang in Fetus Übergang Humanmilch negative Effekte auf embryonale + postnatale Entwicklung Mechanismus vermutet: trans FSn begrenzen Überführung 18:2 bzw. 18:3 in längerkettige PUFAs Tierstudien - 22:5 (n-6) deutlich - 22:6 (n-3) deutlich - negativer Effekt auf Entwicklung neuraler Membranen vermutet (?) 10

11 CLA Effekte für HE Mittlere CLA-Aufnahme: 300mg/d, gezielt steigerbar auf 600mg/d Milch und Milchprodukte Rindfleisch (Lamm?) Orientierung zur CLA-Aufnahme: (n.jahreis) 1,5g/d Frauen 2,25g/d Männer Aber: Langzeiteffekte nicht untersucht! 11

12 CLA Effekte bei der Milchkuh CLA = Zwischenprodukt der unvollständigen Biohydrierung von C18:2 (Linolsre.) im Pansen =Schutz der Mikroben vor antimikrobieller Wirkung von ungesättigten FS Endogene Synthese von CLA ebenfalls nachgewiesen (über t11 C18:1 Vaccensre.) Hauptisomer ist c9, t11 12

13 CLA Enstehungsprozess: Cis-9,cis-12-Octadecadiensäure (Linolsäure) Isomerisierung Cis-9, trans-11-isomer (CLA) Hydrierung Trans-11-C18:1 (Vaccensäure) Hydrierung C18:0 (Stearinsäure) Ausschleusung des Zwischenproduktes bei Passage Der Hydrierung entgangener CLA-Anteil wird im DD absorbiert 13

14 CLA Effekte bei der Milchkuh n.brömmel u.a CLA-Gabe* 0 25g/d 50g/d 100g/d TI (kg/d) 18,3 19,1 18,7 16,6 Milchmenge (kg/d) 33,1 33,7 34,0 30,4 Milchfett (%) 3,68 3,19 2,64 2,22 Milchfett (kg/d) 1,2 1,1 0,9 0,7 Milchprotein (%) 2,92 2,92 2,84 3,03 * Pansenstabiles Präparat (t10, c12 sowie c9, t11 Isomere) TMR: 30% Maissilage, 20% Grassilage, 50% Kraftfutter Deutlicher Effekt auf Milchfettsynthese (ursächlich auf t10, c12 Isomer zurückzuführen) 14

15 CLA-Effekte bei der Milchfettbildung 3 gesicherte Annahmen: Verminderung der de novo Synthese von FSn in den Drüsenzellen Verminderte Aufnahme von FSn aus zirkulierenden triglyzeridreichen Lipoproteinen durch Drüsenzellen Verminderte Aufnahme zirkulierender freier FSn durch Drüsenzellen infolge Abregulierung von wichtigen FS-Transportern (Ringseis et al. 2009) 15

16 CLA-Vorkommen im Milchfett Ursachen des CLA-Anstiegs in der Milch? Höhere Anteile an C18:2 in Fettfraktion des Aufwuchses? Nein: auch hier C18:2 << C18:3 (s.fischöl) Aber: engere Korrelation beobachtet zwischen Vaccensäureaufnahme und Milch CLA Hinweise auf die Möglichkeit einer Eigensynthese von CLA in den Körpergeweben Desaturasesystem ( -9-Desaturase) in Milchdrüse und Leber vorhanden (C18:0 C18:1) Gleiche Desaturase überführt t11-18:1 c9t11-18:2 (CLA) 16

17 Ursachen des CLA-Anstiegs in der Milch? Fütterungsmaßnahmen, die Zufuhr oder Bildung von Vaccensäure (t11-18:1) im Pansen steigern CLA-Anstieg im Milchfett Fischöle (Fischmehle) Vaccensäure angereicherte Futterfette Prinzip gilt auch für Mastrinder (Körperfett) Beachte: Zufuhr muss kontinuierlich erfolgen, ansonsten schneller CLA-Abfall im Produkt 17

18 CLA Effekte auf E-Bilanz der Milchkuh A Kontr. B +40g/d CLAmix* n.liermann u.a C +40g/d CLAmix* +700g/d g. Fett Laktationswoche TI (kg/d) 19,1 20, , ,6 Milch (kg/d) 34,8 25,5 35,9 27,6 35,8 27,5 Fett % 3,67a 3,83 3,00b 3,61 3,06b 3,53 Protein % 3,16 3,37 3,10 3,33 2,99 3,40 E-Bilanz (MJNEL/d) -9,3a -1,8b 2,0b 53 Kühe (13 Erstlinge), verteilt auf 3 Gruppen * Präparat Lutrell, BASF (10% t10, c12 CLA) Teil-TMR ad lib.: 50% Maissilage, 28% Grassilage, 15% Kraftfutter, 7% Heu zuzüglich KF >21kg Milch/d 18

19 Ernährung und Milchinhaltsstoffe (vereinfachte Auswahl) 1. Strukturwirksamkeit unzureichend (<0,4kg strukturwirksame XF/100kgLM) Fettgehalt (<4,0%) infolge unzureichendem Azetatangebot Eiweißgehalt (>3,2%) Harnstoffgehalt (>300ppm) Zellzahl 19

20 Ernährung und Milchinhaltsstoffe (vereinfachte Auswahl) 2. Angebot leichtlöslicher KH unzureichend (<200g Stärke+Zucker/kg T) Eiweißgehalt (<3,2 %) infolge eingeschränkter Mikrobenproteinsynthese (E-Defizit) Fettgehalt stabil oder Fettgehalt, da Zuckerfermentation Butyrat ( BHB) Harnstoffgehalt (>300ppm) infolge E-Defizit Mikroben und deshalb unzureichender NPN-Verwertung Laktosegehalt auf untere physiol. Grenze 20

21 Ernährung und Milchinhaltsstoffe (vereinfachte Auswahl) 3. Energiemangel (<90 % der Norm; Verstärkung durch XP-Überschuss) Fettgehalt (>5%), starkes Aufrahmen Eiweißgehalt leistungsabhängig Harnstoffgehalt (>300ppm) NPN-Verwertung Laktosegehalt auf untere physiol. Grenze Azetongehalt (Ketose Ketonkörper Milch ) Ölsäuregehalt Milchfett Käsereitauglichkeit * Indikator E-Mangel <27kg <3,2% 27-35kg <3% >35kg <2,8% 21

22 Ernährung und Milchinhaltsstoffe (vereinfachte Auswahl) 4. nxp-mangel bei XP-Überschuss (RNB ) Eiweißgehalt (<3,2%) Harnstoffgehalt (>300ppm) 22

23 Fazit wichtiger Indikatoren Strukturwirksamkeit unzureichend (<0,4kg sxf/100kglm) Mangel an leicht fermentierbaren KH (<200g Stärke+Zucker/kgT) E-Mangel generell Fett [<4%] Eiweiß [>3,2%] Harnstoff [>300ppm] Fett stabil Eiweiß [<3,2%] Harnstoff [>300ppm] Fett [>5%] Aufrahmen Eiweiß [<3%] Harnstoff [>300ppm] Azeton nxp-mangel (bei XP-Überangebot) Eiweiß [<3,2%] Harnstoff [>300ppm] 23

24 Milchharnstoffgehalte und ruminale N-Bilanz RNB = ppm Steinwidder und Gruber 2000 n=

25 Milchharnstoffgehalte und Schlussfolgerungen (LKV Niedersachsen Bremen) HBK (%) Harnstoffbewertungsklasse Milcheiweiß Milchharnstoff (ppm) Hinweis auf 1 <3,3 <150 Eiweiß- und Energiedefizit 2 <3, Energiedefizit 3 <3,3 >300 Eiweißüberangebot bei Energiedefizit 4 3,3 4 <150 Eiweißdefizit 5 3, ausgeglichen 6 3,3 4 >300 Eiweißüberangebot 7 >4 <150 Eiweißdefizit bei Energieüberangebot 8 > Energieüberangebot 9 >4 >300 Eiweiß- und Energieüberangebot 25

26 26