Wirkung des Futters besser verstehen

Die Gerüstsubstanzen (NDF, ADF, ADL) sind ein wichtiger Nährstofflieferant für faserspaltende Mikroorganismen im Pansen und tragen zur Strukturwirkung der Wiederkäuerration bei. Eine genauere Betrachtung dieser Bestandteile hilft, die Wirkung des Grundfutters im Tier besser zu verstehen.

Faser- und Nichtfaser-Kohlenhydrate bestehen aus demselben Grundstoff, nämlich dem Einfachzucker Glukose. Jedoch werden die Glukosemoleküle bei diesen Kohlenhydratarten auf eine andere Weise zusammengebaut, weshalb sie sich in ihren Eigenschaften wesentlich voneinander unterscheiden. Nichtfaser-Kohlenhydrate wie z. B. Stärke sind für Wirbeltiere leicht zu verdauen und leisten in Form von Kraftfutter einen wichtigen Beitrag zur Energieversorgung unserer Nutztiere. Bei Faser-Kohlenhydraten (= Gerüstsubstanzen) handelt es sich um Verbindungen aus Zellulose, Hemizellulose, Pektin und Lignin (ADL), für welche Wirbeltiere keine Verdauungsenzyme besitzen. Darum sind Wiederkäuer auf die Symbiose mit Mik roorganismen im Pansen angewiesen, um sich von solchem Futter ernähren zu können. Nur Mikroorganismen sind in der Lage, die Gerüstsubstanzen, außer Lignin, abzubauen.
 

SCHICHTEN DER ZELLWÄNDE:

• Mittellamelle: besteht aus Pektin; Abgrenzung zu den Nachbarzellen, Ausgangspunkt für das Zellwachstum
• Primärwand: besteht aus Hemizellulose, Zellwandprotein und wenig Zellulose; bildet ein elastisches Gewebe
• Sekundärwand: ist vorwiegend aus Zellulose aufgebaut
• Tertiärwand: Abschluss zum Zellinneren, ist sehr dünn

 

Von der Hemizellulose in der Primärwand ausgehend wächst mit zunehmendem Alter der Pflanze Lignin in die Hohlräume der Zellulose/Zellwandproteinstruktur hinein. Dadurch werden Hemizellulose und Zellulose schwer bis unverdaulich. Das Lignin verhindert den Zugang der Verdauungsenzyme der Pansenmikroben. Gleichzeitig wird dadurch die Konzentration wertvoller Nährstoffe wie Protein und Zucker sowie der Mineralstoffe reduziert. Neben der Höhe des Anteils von Zellulose, Hemizellulose und Lignin ist auch das Ausmaß der chemischen Bindung dieser Stoffe entscheidend. Diese Bindung wird wesentlich von der Pflanzenart und dem Vegetationsstadium beeinflusst. Vor allem die chemische Zusammensetzung der Hemizellulose und des Pektins unterscheidet sich zwischen Gräsern und Leguminosen bzw. Doldenblütlern.
 

BEGRIFFE:
 

• NDF = Summe der Gerüstsubstanzen (Hemizellulose, Zellulose, Lignin)
• ADF = Zellulose und Lignin
• ADL = Lignin

Ein Rind profitiert in zweifacher Hinsicht vom Wachstum der Mikroben im Pansen. Erstens entstehen durch den Futterabbau die flüchtigen Fettsäuren Essig-, Propion- sowie Buttersäure, welche die wichtigste Energiequelle für das Rind sind. Zweitens produzieren die Mikroben durch ihr eigenes Wachstum sehr viel Protein (Eiweiß), das im Dünndarm ver daut wird und unsere Rinder in Leistung umsetzen.

Je nach Art der Nährstoffe, die dem Pansen zugeführt werden, unterscheiden sich auch die Pansenbakterien. Bei faserreicher, grundfutterbetonter Fütterung herrschen faserabbauende Bakterien (Pansenmikroben) vor. Diese benötigen für ihre Tätigkeit einen höheren pH-Wert im Pansen. Bei kraftfutterbetonter Fütterung herrschen stärkeabbauende Bakterien vor, welche einen niedrigeren Pansen-pH-Wert brauchen. Mit sinkendem pH-Wert im Pansen sinken die Verdaulichkeit und die Futteraufnahme des Grundfutters. Bei weiterer Kraftfuttersteigerung sinkt der pH-Wert weiter. Als Folge sinkt der Milchfettgehalt und in extremen Situationen kann dies das Ende des Lebens für Pansenmikroben und das Rind bedeuten.

Der Anteil der gesamten Gerüstsubstanzen (NDF) steigt beim ersten Aufwuchs deutlich schneller an als beim zweiten Aufwuchs. Für die Praxis bedeutet dies, dass der erste Aufwuchs relativ wenige Gerüstsubstanzen enthält, die wöchentliche Steigerung jedoch hoch ist. Der Schnittzeitpunkt darf daher nicht übersehen werden. Folgeaufwüchse enthalten von Grund auf einen höheren Anteil an Gerüstsubstanzen, die wöchentlichen Zunahmen sind jedoch geringer, wodurch sie etwas elastischer bei der Nutzung sind. Wird ausschließlich das Lignin (ADL) betrachtet, so zeigt sich, dass der erste Aufwuchs deutlich weniger Lignin beinhaltet als die Folgeaufwüchse. Die geringere Verdaulichkeit und damit die geringeren Energiegehalte der Folgeaufwüchse lassen sich mit dem höheren Ligninanteil gut erklären.
 

Beim ersten Aufwuchs enthalten Gräser von Beginn an mehr Gerüstsubstanzen (NDF) als Leguminosen und Kräuter, wobei Knaulgras und Wiesenfuchsschwanz höher liegen als z. B. Raygräser. Im Vegetationsverlauf ändert sich der NDF-Gehalt bei Kräutern nur geringfügig, bei Luzerne steigt er jedoch stark an. Weidebestände weisen deutlich geringere NDF-Gehalte und höhere Nutzungs elastizitäten auf als obergrasbetonte Dauerwiesen. Interessanterweise enthalten Knaulgras und Wiesenfuchsschwanz im Vergleich zu anderen Gräsern beim zweiten Aufwuchs nicht mehr NDF. Beim Ligningehalt (ADL) zeigt sich, dass Gräser geringere Werte aufweisen als Kräuter und Leguminosen. Auch die Zunahme im Vegetationsverlauf ist bei Leguminosen deutlich höher als bei Gräsern. Kräuter sind in ihrem ADL-Gehalt zwar höher, die Zunahme im Vegetationsverlauf jedoch geringer. Der Anteil von Lignin an der NDF ist bei Leguminosen mit etwa 22% deutlich höher als bei Gräsern mit ca. 8%.

Die Bewertung der Zellwandbestandteile mithilfe der Gerüstsubstanzen (NDF, ADF, ADL) kann zu einem besseren Verständnis der Wirkung unterschiedlichen Grundfutters in der Ration führen. Vor allem im Hinblick auf die Verdaulichkeit und den Energiegehalt können Rückschlüsse gezogen werden. Einfluss auf die Zusammensetzung dieser Gerüstsubstanzen haben die Pflanzen art, Artengruppen (z. B. unterschiedliche Gräser), das Vegetationsstadium und der Aufwuchs. Die Ergebnisse sollten genutzt werden, um den Pflanzenbestand in die gewünschte Richtung zu lenken und um den Erntezeitpunkt zu optimieren. Ziel der Wissenschaft muss sein, die Genauigkeit der Ergebnisse von Futteranalysen aufgrund neuer Erkenntnisse im Bereich der Gerüstsubstanzen weiter zu steigern. Grundfutter mit hoher Qualität sollte maximal 500 g NDF, 300 g ADF sowie 40 g ADL pro Kilogramm Trockenmasse enthalten.

Quelle: ÖAG Infos 2/2018 und 1/2018.