KlinoSyn: Einsatz von Zeolith und einem Synbiotikum in der Milchviehfütterung
Projektleitung
Marcus Urdl
Forschungseinrichtung
LFZ Raumberg-Gumpenstein
Projektnummer
100809Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
* Prüfung der Wirkung von natürlichem Zeolith (Klinoptilolith) und eines Synbiotikums (Kräuterextrakt mit Milchsäurebakterien) auf Futteraufnahme, Milchleistung und Milchqualität von Milchkühen
* Einfluss des Futtermittelzusatzes bzw. Ergänzungsfuttermittels auf die Konzentrationen der Mengenelemente Kalzium, Magnesium und Phosphor im Blutserum
* Untersuchung der Güllequalität inkl. Emissionsmessungen nach Verfütterung von Klinoptilolith und Synbiotikum
* Einfluss des Futtermittelzusatzes bzw. Ergänzungsfuttermittels auf die Konzentrationen der Mengenelemente Kalzium, Magnesium und Phosphor im Blutserum
* Untersuchung der Güllequalität inkl. Emissionsmessungen nach Verfütterung von Klinoptilolith und Synbiotikum
Schlagwörter (deutsch)
Migulatoren - Klinoptilolith - Synbiotikum - Milchkuh - Leistung - Tiergesundheit
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
Influence of natural zeolite and a microbial feed supplement containing lactobacilli in dairy cow feeding
Abstract (englisch)
* Influence of natural zeolite (clinotilolite) and a symbiotic feed additive consisting of lactobacilli and phytogenic extracts on feed intake and milk production of dairy cows
* Impact of both feed additives on blood mineral status
* Influence of clinoptilolite and the symbiotic on fermentation parameters and emissions of liquid manure
* Impact of both feed additives on blood mineral status
* Influence of clinoptilolite and the symbiotic on fermentation parameters and emissions of liquid manure
Projektziele
* Ein Großteil der bisher durchgeführten Studien zum Einsatz von Zeolith in der Fütterung von Milchkühen wurden mit synthetisch hergestelltem Zeolith A durchgeführt (z.B. Thilsing-Hansen und Jørgensen 2001, Enemark et al. 2003, Pallesen et al. 2008 oder Grabherr et al. 2008, 2009a und 2009b). Diese Fütterungsversuche wurden an trockenstehenden Kühen durchgeführt, hauptsächlich um die Wirkung auf den Ca-Stoffwechsel und damit verbunden den Einsatz des Futtermittelzusatzes zur Vorbeugung von Milchfieber und subklinischer Hypocalcämie zu prüfen. Bei Jørgensen et al. (2001) wurden Milchkühe in Spätlaktation verwendet und lediglich bei Johnson et al. (1988) wurde die Wirkung von Zeolith auf Produktionsparameter (Futteraufnahme, Milchleistung und -zusammensetzung, Nährstoffverdauung und Passagerate) untersucht. Hier zeigten sich negative Effekte der Zeolith-Zulage. Zum Einsatz von natürlichem Zeolith (Klinoptilolith) finden sich in der Literatur kaum Studien bei Rindern (z.B. Katsoulos et al. 2005, Sadeghi und Shawrang 2006, Karatzia et al. 2010), bei laktierenden Milchkühen sind noch weniger bekannt (Bosi et al. 2002, Dschaak et al. 2010). Im Gegensatz zu synthetischem Zeolith wurde bei den meisten Untersuchungen mit Material natürlichen Ursprungs keine negative Wirkung auf den Mineralstoffwechsel noch auf Produktionsparameter beobachtet. Daher soll in diesem Projekt die Wirkung von Klinoptilolith auf Futteraufnahme, Michleistung und -qualität sowie die Blutkonzentrationen der Mengenelemente bei laktierenden Milchkühen geprüft werden.
* Der Einsatz von Probiotika in der Nutztierfütterung hat nach dem Verbot antibiotischer Leistungsförderer deutlich zugenommen. Das nahezu hundert Jahre alte Konzept wurde in den letzten 20 Jahren verstärkt beforscht. Die in der Tierernährung gängige Definition geht auf Fuller (1989) zurück, der die Probiotika als lebensfähige Formen von Mikroorganismen, die als Futterzusatzstoffe appliziert werden und die auf Grund einer „Unterstützung des Gleichgewichts der Darmflora“ günstige Effekte für das Wirtstier haben (Simon 2005). Die Wirkmechanismen und Effekte auf Produktionsparameter von „direct-fed microbials DFM“ (unterschiedliche Bakterienstämme, Hefen, Pilze und Mischungen daraus) in Wiederkäuerrationen wurden in mehreren Übersichtsarbeiten beschrieben (z.B. Krehbiel et al. 2003 oder McAllister et al. 2011). Der Einsatz von Synbiotika (Mischungen aus Probiotika und Präbiotika) bei Wiederkäuern ist (noch) nicht weit verbreitet (Gaggìa et al. 2010). Fleige et al. (2007) haben Lactulose in Kombination mit Enterococcus faecium an Kälber verfüttert und tendenziell positive Effekte auf die Zuwachsleistungen festgestellt. In der Untersuchung von Yasuda et al. (2007) wurde bei laktierenden Milchkühen bei Verfütterung eines Synbiotikums, bestehend aus Lactobacillus casei subsp. casei und Dextran, sowohl eine signifikant höhere Milchleistung als auch höhere Milchinhaltsstoffe festgestellt. Synbiotika auf der Basis von Lactobacillus sp. haben auch in anderen Studien einen signifikanten Einfluss auf die täglich produzierte Milchfettmenge bewirkt (Herring et al. 2000 und West et al. 2011). Bisher wurden noch keine Qualitätsuntersuchungen des durch Synbiotika beeinflussten Milchfettanteils unternommen. Es stellt sich die Frage, ob durch die Erhöhung des Milchfettanteils auch die relativen Anteile der Fettsäuren verändert werden bzw. ob der relative Anteil von physiologisch wertvollen Fettsäuren (v.a. CLA, MUFA, PUFA) steigt. Bei einem Fütterungsversuch mit Milchziegen (Maragkoudakis et al. 2010) wurden diesbezüglich positive Effekte bei Einsatz des Lactobacillus-Stamms L. plantarum festgestellt. Aufgrund weitgehend fehlender experimenteller Arbeiten soll in diesem Projekt der Einsatz der Stämme L. rhamnosus und L. paracasei (in Kombination mit einem Kräuterextrakt) in der Milchviehfütterung geprüft werden.
* Untersuchung der Güllequalität nach Verfütterung von Klinoptilolith und Synbiotikum: Anhand der gemessenen physikalischen Parameter aus dem Monitoring in Versuchsgüllebehältern und der chemischen Analyse soll eine Bewertung der Bodenverträglichkeit sowie der Klimarelevanz der Gülle vorgenommen werden. Beispielsweise hat der pH-Wert einen großen Einfluss auf die Emissionen von Stickstoff.
* Der Einsatz von Probiotika in der Nutztierfütterung hat nach dem Verbot antibiotischer Leistungsförderer deutlich zugenommen. Das nahezu hundert Jahre alte Konzept wurde in den letzten 20 Jahren verstärkt beforscht. Die in der Tierernährung gängige Definition geht auf Fuller (1989) zurück, der die Probiotika als lebensfähige Formen von Mikroorganismen, die als Futterzusatzstoffe appliziert werden und die auf Grund einer „Unterstützung des Gleichgewichts der Darmflora“ günstige Effekte für das Wirtstier haben (Simon 2005). Die Wirkmechanismen und Effekte auf Produktionsparameter von „direct-fed microbials DFM“ (unterschiedliche Bakterienstämme, Hefen, Pilze und Mischungen daraus) in Wiederkäuerrationen wurden in mehreren Übersichtsarbeiten beschrieben (z.B. Krehbiel et al. 2003 oder McAllister et al. 2011). Der Einsatz von Synbiotika (Mischungen aus Probiotika und Präbiotika) bei Wiederkäuern ist (noch) nicht weit verbreitet (Gaggìa et al. 2010). Fleige et al. (2007) haben Lactulose in Kombination mit Enterococcus faecium an Kälber verfüttert und tendenziell positive Effekte auf die Zuwachsleistungen festgestellt. In der Untersuchung von Yasuda et al. (2007) wurde bei laktierenden Milchkühen bei Verfütterung eines Synbiotikums, bestehend aus Lactobacillus casei subsp. casei und Dextran, sowohl eine signifikant höhere Milchleistung als auch höhere Milchinhaltsstoffe festgestellt. Synbiotika auf der Basis von Lactobacillus sp. haben auch in anderen Studien einen signifikanten Einfluss auf die täglich produzierte Milchfettmenge bewirkt (Herring et al. 2000 und West et al. 2011). Bisher wurden noch keine Qualitätsuntersuchungen des durch Synbiotika beeinflussten Milchfettanteils unternommen. Es stellt sich die Frage, ob durch die Erhöhung des Milchfettanteils auch die relativen Anteile der Fettsäuren verändert werden bzw. ob der relative Anteil von physiologisch wertvollen Fettsäuren (v.a. CLA, MUFA, PUFA) steigt. Bei einem Fütterungsversuch mit Milchziegen (Maragkoudakis et al. 2010) wurden diesbezüglich positive Effekte bei Einsatz des Lactobacillus-Stamms L. plantarum festgestellt. Aufgrund weitgehend fehlender experimenteller Arbeiten soll in diesem Projekt der Einsatz der Stämme L. rhamnosus und L. paracasei (in Kombination mit einem Kräuterextrakt) in der Milchviehfütterung geprüft werden.
* Untersuchung der Güllequalität nach Verfütterung von Klinoptilolith und Synbiotikum: Anhand der gemessenen physikalischen Parameter aus dem Monitoring in Versuchsgüllebehältern und der chemischen Analyse soll eine Bewertung der Bodenverträglichkeit sowie der Klimarelevanz der Gülle vorgenommen werden. Beispielsweise hat der pH-Wert einen großen Einfluss auf die Emissionen von Stickstoff.
Praxisrelevanz
Migulatoren und Mikroorganismen werden über den Einsatz als Futtermittelzusatz hinaus als Teil einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft propagiert. Neben einer Verbesserung der Verdauungsleistung der Tiere soll die Verwendung dieser Präparate die Stallhygiene (Keimreduktion) und auch das Stallklima (aktive Bindung von Geruchsstoffen) positiv beeinflussen. Auch der Einsatz zur Regulierung der Güllequalität (Stickstoffbindung, Geruchsbindung) kann den Wirkungsgrad von Wirtschaftsdüngern erhöhen. Eine wissenschaftlich fundierte Aussage zur Wirkung der mittlerweile offensiv beworbenen Futtermittelzusätze ist noch ausständig und bedarf einer objektiven Prüfung.
Wenn sich die erwartete positive Wirkung des in diesem Forschungsprojekt betrachteten Segments (Fütterung an laktierende Milchkühe, Güllequalität/-emissionen) dieser Kausalkette bestätigt, kann und soll der Einsatz von Migulatoren und Synbiotika auch in den vor- bzw. nachgelagerten landwirtschaftlichen Bereichen - Düngung, Boden, Pflanzenwachstum/Ertrag - in Exaktversuchen untersucht werden.
Wenn sich die erwartete positive Wirkung des in diesem Forschungsprojekt betrachteten Segments (Fütterung an laktierende Milchkühe, Güllequalität/-emissionen) dieser Kausalkette bestätigt, kann und soll der Einsatz von Migulatoren und Synbiotika auch in den vor- bzw. nachgelagerten landwirtschaftlichen Bereichen - Düngung, Boden, Pflanzenwachstum/Ertrag - in Exaktversuchen untersucht werden.
Berichte
Kurzfassung
Ziel dieser Arbeit war die Prüfung der Wirkung von natürlichem Zeolith (Klinoptilolith) und eines Kräuterextrakts mit Milchsäurebakterienstämmen L. rhamnosus und L. paracasei auf Futteraufnahme, Milchleistung und Milchqualität sowie Zellzahlgehalt. Klinoptilolith sedimentären Ursprungs darf als Bindemittel, Fließhilfsstoff und Gerinnungshilfsstoff verwendet werden. Dies wurde erstmals in der Verordnung (EG) Nr. 1887/2000 festgelegt. Vorläufig wurde Klinoptilolith als Zusatzstoff für Mastschweine, Masthühner und Masttruthühner sowie für Rinder und Lachs zugelassen. Diskutiert wird aber auch eine senkende Wirkung auf die Zellzahl sowie eine steigernde Wirkung auf Milchleistung, Milchinhaltsstoffe und Futteraufnahme. Kombioflor-F ist ein Futterzusatzstoff zur Aufwertung des Grund- und Kraftfutters. Es handelt sich um einen fermentierten Kräuterextrakt mit natürlich enthaltenen Gärsäuren, der eine Steigerung der Fresslust und Bekömmlichkeit des Futters zur Folge haben soll. Das Produkt besteht aus Zuckerrohrmelasse, Meersalz und Milchsäurekulturen. Die verwendeten Milchsäurebakterien-Stämme sind Lactobacillus rhamnosus und Lactobacillus paracasei.
Die Kühe für den Fütterungsversuch wurden aus der Herde des LFZ Raumberg-Gumpenstein bestehend aus den Rassen Holstein und Fleckvieh sowie Kreuzungen von Holstein, Fleckvieh und Brown Swiss ausgewählt. Die Tiere wurden in die drei Gruppen „Kontrolle“, „Klinoptilolith“ und „Kombioflor-F“ (n = 11 je Gruppe, N = 33) eingeteilt. Die Ration war bezogen auf die Trockenmasse wie folgt gestaltet: 40 % Grassilage, 35 % Maissilage, 25 % Heu, Kraftfutter konstant (25 % der Futteraufnahme). Das Kraftfutter war aus folgenden Komponenten zusammengesetzt: 24 % Gerste, 25 % Mais, 8 % Weizen, 8 % Trockenschnitzel, 5 % Kleie, 15 % Sojaextraktionsschrot 50, 15 % Rapsextraktionsschrot. Die Deckung des Bedarfs an Natrium, Mineralstoffen und Vitaminen erfolgte mittels Viehsalz und einer Mineral-Wirkstoff-Mischung. Im Auslauf wurde ein Leckstein angeboten. Im vorliegenden Versuch wurden folgende Parameter erhoben: Aufnahme an Grundfutter und Kraftfutter, Milchmenge und Milchinhaltsstoffe, Zellzahl und Milchharnstoffgehalt. Unter den gegebenen Versuchsbedingungen wurde kein signifikanter Einfluss durch den Einsatz des Futtermittelzusatzstoffes Klinoptilolith und des Milchsäurebakterienpräparates Kombioflor-F auf die Parameter Milch- und ECM-Leistung (energy corrected milk) sowie Menge an Milchprotein, Milchfett und Laktose festgestellt. Auch bezüglich der Gehalte an Fett, Eiweiß und Laktose sowie an Harnstoff traten keine signifikanten Unterschiede auf, allerdings war die Zellzahl bei Einsatz von Klinoptilolith und Kombioflor-F signifikant erhöht. Auch in Bezug auf die Aufnahme an Grundfutter, Kraftfutter und Gesamtfutter zeigte sich kein signifikanter Einfluss der Futtermittelzusatzstoffe. Auch hinsichtlich der Verdaulichkeit und Nährstoffbilanz wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass für den Einsatz der Futtermittelzusatzstoffe Klinoptilolith und Kombioflor-F keine steigernde Wirkung auf die Milchleistung, die Milchinhaltstoffe sowie die Futteraufnahme und Verdauungsvorgänge belegt werden konnte.