HealthyCalf: Eine kälbergerechte Fütterung für eine gesunde Pansenentwicklung von Aufzuchtkälbern

Hauptziel dieser Studie ist es, eine neue und gesunde Fütterungsstrategie für Aufzuchtkälber zu entwickeln und zu evaluieren. In diesem Projekt sollen die Futteraufnahme und die Gewichtsentwicklung von Aufzuchtkälbern sowie die Entwicklung des Pansenökosystems und des Pansenepithels und die Folgen für die Pansengesundheit dieser Tiere unter verschiedenen Fütterungsbedingungen untersucht werden. In diesem Sinne soll die Entwicklung von Kälbern mit Raufutterfütterung der Entwicklung von Kälbern mit typischer Starterfütterung, d.h. Kraftfutter-basierter Fütterung, gegenüberstellt werden. Als Raufutter werden Heus mit unterschiedlicher Qualität getestet, da ein kürzlich durchgeführtes Projekt (DAFNE-Projekt Nr. 100928 „Zuckerheu“) zeigte, dass durch die Verfütterung von qualitativ hochwertigem Heu, welches über einen erhöhten Zuckergehalt verfügt und somit ausreichend Energie bereitstellt, der Einsatz von Kraftfutter in der Milchkuhfütterung sogar in der Frühlaktation reduziert werden kann. Durch den Einsatz des hochwertigen Heus wurde die Nährstoffverdaulichkeit signifikant verbessert und bei gleichzeitigem Verzicht von Kraftfutter konnte ein stabiler Pansen-pH-Wert erreicht werden (KLEEFISCH et al., 2016). Neueste Ergebnisse der Studie zeigen außerdem signifikante Unterschiede in der Mikrobenzusammensetzung im Pansen, wenn zuckerreiches Heu gefüttert wird (KLEVENHUSEN et al., 2017). Unseren Hypothesen für das vorliegende Projekt zufolge, lässt sich auch in der Kälberfütterung der Einsatz von Kraftfutter durch die Verfütterung von qualitativ hochwertigem Heu mit einem erhöhten Zuckergehalt (~20 % in TS) reduzieren. Die Fütterung von Raufutter entspricht den physiologischen Bedürfnissen eines Wiederkäuers, wohingegen die Verfütterung von Kraftfutter an Wiederkäuer sowohl physiologisch als auch im Hinblick auf die wachsende Nahrungsmittelkonkurrenz (TAUBE et al., 2016; ERTL et al., 2015) wenig Sinn macht. Um trotzdem hohe Leistungen zu erzielen, ist es daher nötig die Raufutterqualität zu verbessern, und so die nötigen Nährstoffe und Energie allein durch die Verfütterung von Raufutter zu decken. In bestimmten Regionen Österreichs wird bereits unter klimatisch optimalen Bedingungen und mit Hilfe von Belüftungseinrichtungen qualitativ sehr hochwertiges Heu (Energieheu) erzeugt. Dieses Heu kann Zucker- und Proteingehalte von über 200g/kg TS und einen Energiegehalt von ~11 MJ ME erreichen.
Die detaillierten Hypothesen dieses Projektes sind:
Hypothese 1: Qualitativ hochwertiges Heu enthält aufgrund eines erhöhten Zuckergehaltes mehr Energie und weniger Fasern als typisches Kälberheu und fördert so die Futteraufnahme und die Gewichtszunahme bei Aufzuchtkälbern.
Hypothese 2: Durch den Ersatz von stärkereichem Kraftfutter in Form von Kälberstarter durch qualitativ hochwertiges, energiereiches Heu sinkt das Risiko der Entstehung einer Pansenazidose bei Aufzuchtkälbern und ein gesundes Pansenökosystem kann entstehen.
Hypothese 3: Durch Fütterung von qualitativ hochwertigem, energiereichem Heu werden ein gesundes Pansenökosystem und die Ausbildung einer gesunden effizienten Pansenwand gefördert.
Hypothese 4: Durch den Ersatz von Kraftfutter durch qualitativ hochwertiges, energiereiches Heu wird das Wiederkauverhalten von Kälbern gefördert, welches wiederum wichtig für die Pansengesundheit ist und Beschäftigung für das Tier bietet.
Um die aufgestellten Hypothesen zu beweisen, soll ein Fütterungsversuch mit je 20 männlichen Kälbern der Rassen Fleckvieh und Holstein Friesian an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein durchgeführt werden. Die Kälber werden unmittelbar nach der Geburt einer von vier Versuchsgruppen zugeteilt, um die Auswirkungen der Fütterung, d.h. zum einen Raufutterfütterung vs. Kraftfutterfütterung, aber auch gute Raufutterqualität vs. sehr gute Raufutterqualität (Energieheu), auf das Wachstum und die Pansen- und Tiergesundheit zu untersuchen.
Im Anschluss an den Fütterungsversuch werden die Kälber geschlachtet, um die Auswirkungen der Fütterung auf die Pansenhistologie und -physiologie genauer untersuchen zu können. Im Detail werden Gewebeproben aus Pansen, Labmagen und verschiedenen Darmabschnitten entnommen, um die Auswirkungen auf die Expression von verdauungs- und gesundheitsrelevanten Genen zu untersuchen. Die Ausprägung der Pansenzotten soll zusätzlich anatomisch und histologisch evaluiert werden. Zusätzlich werden Pansensaft- und Digestaproben unterschiedlicher Abteile des Pansens entnommen, um eine ausführliche Mikrobiom-Analyse durchführen zu können. Diese Analysen werden am Institut für Tierernährung und funktionelle Pflanzenstoffe der Vetmeduni Wien durchgeführt.
Die Entwicklung des Wiederkauverhaltens bei Kälbern ist bislang kaum erforscht. Es gibt Ergebnisse, die zeigen, dass Tiere, die mit 8 Wochen abgesetzt werden, mehr wiederkauen, als Kälber, die zwei Wochen früher abgesetzt werden (ECKERT et al., 2015). Auch ist bekannt, dass Tiere, die Raufutter angeboten bekommen, mehr wiederkauen als Kälber, die ausschließlich Kälberstarter fressen (CASTELL et al., 2012). Aber zu welchem Zeitpunkt sich das Wiederkauverhalten entwickelt und welchen Einfluss die Raufutterqualität hat, ist bisher nicht bekannt. Aus diesem Grund ist ein weiteres Ziel dieses Projektes, die Entwicklung des Wiederkauens bei Kälbern mit unterschiedlicher Fütterung zu beobachten.

Die Landwirtschaftskammer Österreich empfiehlt, dass Kälber rasch zu Wiederkäuern erzogen werden sollten und möglichst bald Kraftfutter und Raufutter aufnehmen. Die Verfütterung von Trocken-TMR (Totalmischration) für Kälber wird immer populärer. Der Hauptbestandteil der Trocken-TMR ist Getreide. Etwa 10 bis 20 % fein gehäckseltes Futterstroh oder Heu als Grundfutterbasis werden mit Kraftfutter und Melasse einheitlich vermischt und den Tieren hauptsächlich während der Tränkephase als „Gesamtpaket“ vorgelegt. Die Fütterung von Kraftfutter an Wiederkäuer gerät allerdings immer mehr in die wissenschaftliche und öffentliche Kritik, da die Verfütterung von Getreide an Nutztiere in direkter Lebensmittelkonkurrenz zum Menschen steht und den Druck auf die landwirtschaftlichen Produktionsflächen erhöht (ERTL et al. 2015; TAUBE et al., 2013). Vor allem geht die Bedeutung der Rinder als Wiederkäuer verloren, wenn sie mit stärkereichen Getreiden gefüttert werden. Wiederkäuer sind evolutionsbedingt optimal an die Verwertung von zellulosereichem Pflanzenmaterial, d.h. vor allem an Gräser, angepasst, welche wiederum für den Menschen als Nahrungsquelle ungeeignet sind. Das komplexe mikrobielle Ökosystem des Pansens ermöglicht es den Rindern, Energie aus dem Fasermaterial zu gewinnen und in wertvolles Protein umzuwandeln, welches für den Menschen in Form von Milch oder Fleisch als Nahrung von Nutzen ist (KNAUS, 2008; CLAUSS et al., 2010). Eine kürzlich erschienene österreichische Studie belegt die Wichtigkeit der Grasland-basierten Fütterung an Milchkühe und ihren Beitrag zur Netto-Lebensmittelproduktion (ERTL et al., 2015). Momentan überwiegt gerade in der Kälberaufzucht und Kälbermast der Anteil an Kraftfutter gegenüber dem Grundfutter, was zu einer sehr niedrigen metabolischen Konvertierungsrate von Futterenergie zu Lebensmittelenergie resultiert (FAO, 2006). Auch aus physiologischen Gesichtspunkten ist die Verfütterung von stärkereichen Kraftfuttermitteln an Wiederkäuer bedenklich, da die Aufnahme großer Mengen Stärke zu einem Absinken des Pansen-pHs führt und eine subakute Pansenazidose mit schwerwiegenden gesundheitlichen Konsequenzen hervorrufen kann (ZEBELI und METZLER-ZEBELI, 2012). Gerade für die Akzeptanz des Raufutters durch die Kälber ist jedoch auch die Qualität von entscheidender Bedeutung. Dieses Projekt wird auch beantworten, welchen Einfluss die Heuqualität auf die Akzeptanz durch die Kälber und in weiterer Folge auf deren Leistungen hat.
Viele Studien haben die Entstehung von Pansenazidosen bei Milchkühen und Mastrindern untersucht, aber es gibt kaum Untersuchungen bei Aufzuchtkälbern, die noch in der Tränkephase sind. Auch ist nicht bekannt, wie sich die frühe fütterungsabhängige Pansenentwicklung und das damit verbundene mikrobielle Ökosystem und das Pansenepithel mit den zugehörigen Absorptionsmechanismen auf die Gesundheit und Leistung der Tiere auswirkt. Von daher wird dieses Projekt einen wichtigen Beitrag zum Verständnis des Fütterungseinflusses auf die Pansenentwicklung und Tiergesundheit leisten, mit dem Ziel nachhaltige landwirtschaftliche Produktionssysteme zu fördern.