Dissertation
Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine
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Ibrahim Mohamed Ibrahim Youssef |
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Experimental studies
on effects of diet composition and litter quality on development and severity
of foot pad dermatitis in growing turkeys |
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NBN-Prüfziffer |
urn:nbn:de:gbv:95-100160 |
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title (ger.) |
Experimentelle Untersuchungen zum Einfluss
der Futterzusammensetzung und Einstreuqualität auf die Entwicklung und den
Schweregrad der Fußballenentzündung bei jungen Mastputen |
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publication |
Hannover, Tierärztliche Hochschule,
Dissertation, 2011 |
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text |
http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/youssefi_ss11.pdf |
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abstract
(deutsch) |
Die Fussballenentzündung (foot pad dermatitis,
FPD) ist in der Putenhaltung weit verbreitet. Insbesondere aus
Tierschutzgründen sind Lösungen erforderlich, die zu einer Entschärfung des
Problems führen. Vor diesem Hintergrund wurden mit jungen Mastputen die
Auswirkungen von Endprodukten des Proteinstoffwechsels (Harnsäure und
Ammoniak in der Einstreu), die Effekte bedarfsüberschreitender
Mengenelementgehalte und die Bedeutung von Sojaextraktionsschrot (mit seinen Inhaltstoffen wie Kalium
und bestimmten Oligosacchariden) für die
Entwicklung der FPD näher untersucht. Auch mögliche Einflüsse des Einstreumaterials
und der Einstreuqualität wurden näher geprüft. Schließlich interessierten mögliche Auswirkungen verschiedener Futterzusätze
[Biotin, Zink, Mannan-Oligosaccharide (MOS)] zur Prävention dieses
Bestandsproblems. Jeder der oben genannten Faktoren wurde
hierbei mit 2-Wochen alten weiblichen Puten
(BUT-Big 6), jeweils über einen Zeitraum von bis zu 3 bzw. 4 Wochen, grundsätzlich auf trockener und auf nasser Einstreu
untersucht. Material und Methoden: Die experimentellen Arbeiten erstreckten sich über fünf Versuche in den Jahren 2008 – 2010, je Versuch wurden die Küken in 4 Gruppen aufgeteilt, mit jeweils 20 bis max. 29 Tieren. Versuch 1: Die Puten der
Kontrollgruppe wurden während der dreiwöchigen Untersuchung in Bodenhaltung
auf trockenen, sauberen Hobelspänen gehalten, d. h. die Einstreu wurde
täglich erneuert. Die Tiere der Versuchsgruppen wurden hingegen bei ansonsten
gleichem Versuchsaufbau täglich für acht Stunden einer nassen Einstreu (~ 73% Feuchte) ausgesetzt,
der entweder nur Wasser
bzw. zusätzlich Harnsäure oder Ammoniumchlorid zugesetzt war (Konzentrationen
wie in frischen Exkrementen: 0,50g Ammoniak bzw. 20g Harnsäure/kg). Die
Exkremente wurden zweimal täglich aus der
nassen Einstreu entfernt, zweimal wöchentlich erfolgte ein kompletter
Einstreuwechsel. Versuch 2: Die Puten der
Kontrollgruppe erhielten ein Futter, das nur dem Bedarf entsprechend
Mengenelemente enthielt (6,65 Ca; 4,43 P; 1,40 Mg; 1,12 Na; 3,16 Cl [g/ kg
Futter]); die Tiere der Versuchsgruppen bekamen hingegen ein Futter mit etwa
der doppelten Konzentration dieser Elemente (17,1 Ca; 7,73 P; 2,79 Mg; 2,32
Na; 4,58 Cl [g/kg Futter]). Alle Küken wurden in Bodenhaltung auf trockenen
Hobelspänen gehalten; jeweils die Hälfte der Individuen war während des
dreiwöchigen Versuchs außerdem täglich acht Stunden einer nassen Einstreu (~ 73 % Feuchte) ausgesetzt. Versuch 3: Die Tiere erhielten über drei
Wochen entweder das Kontrollfutter oder ein Mischfutter mit hohem Anteil an Sojaextraktionsschrot (SES) oder hohen Gehalten an Kalium (K) bzw.
Oligosacchariden (OS). Das Mischfutter mit hohem Sojaschrotanteil enthielt
ca. 44 Prozent SES, das der übrigen Gruppen entsprechende Gehalte an Kalium
(Zusatz als K-Bikarbonat; 12 g K/kg) oder Oligosacchariden (15 g Stachyose +
Raffinose/kg). Während dieser Versuchszeit wurden alle Tiere auf trockener
Einstreu aus Hobelspänen gehalten, wobei wiederum jeweils die Hälfte einer
jeden Gruppe täglich acht Stunden einer nassen Einstreu (Feuchte = ~ 73 %) ausgesetzt war. Versuch 4: Hier kamen verschiedene
praxisübliche Materialien zum Einsatz, nämlich Hobelspäne, Lignozellulose
(SoftCell®), Häckselstroh (Strohfix®) oder getrocknete
Maissilage. Bei praxisüblicher Mischfutterzusammensetzung wurde die Hälfte
der Puten einer jeden Gruppe wiederum während der gesamten Versuchszeit (4
Wochen) täglich acht Stunden einer nassen Einstreu ausgesetzt. Versuch 5: Die Tiere wurden auf
trockenen Hobelspänen gehalten. Das
Kontrollfutter enthielt bedarfsdeckende Gehalte an Biotin (300 μg/kg)
und Zink (50 mg/kg), während das Alleinfutter mit hohem Biotin- (2000
μg/kg) bzw. hohem Zn-Gehalt (150 mg Zn/kg) deutlich darüber hinausging.
Die Anreicherung des Alleinfutters mit MOS erfolgte mit einem
Mannan-Oligosaccharid-Produkt (Bio-Mos®) in einer Dosierung von 10 g/kg. Die
Hälfte der Puten einer jeden Gruppe war auch hier während der
gesamten Versuchszeit (4 Wochen) täglich
experimentell für 8 h einer nassen Einstreu ausgesetzt. In
allen fünf Versuchen wurde die Einstreu in besonderen Boxen – ggf. durch
Wasserzusatz - konstant bei 27 Prozent Trockensubstanz (TS), d. h. ~ 73 %
„Feuchte“ gehalten. Am Anfang und Ende eines jeden Versuchs und sowie je
einmal wöchentlich wurden die Fußballen der Tiere makroskopisch und
histopathologisch untersucht und dabei nach dem Schlüssel von Mayne et al.
(2007c) bewertet. Zur Charakterisierung der Einstreu- bzw. Exkrementequalität
dienten der Trockensubstanz(TS)-Gehalt, pH-Wert, Ammoniak-Gehalt sowie die
Harnsäure-Konzentration, nur in den Exkrementen wurden auch
Mengenelementgehalte erfasst. Des Weiteren erfolgten im Blut der Puten
einzelner Versuche Messungen der Gehalte von Mengenelementen, Biotin und
Zink. Schließlich wurde auch kontinuierlich die Leistung der Tiere erfasst
(individuell: Zunahmen; gruppenweise: Futter-/Wasseraufnahme). Ergebnisse: 1. In allen Versuchen erwies
sich die hohe Feuchtigkeit der Einstreu (73%) als dominierender
Einflussfaktor. Eine
achtstündige Exposition auf feuchter Einstreu war ausreichend
für die Entwicklung entsprechender Fussballenveränderungen. Selbst von
Exkrementen freie, durch Zusatz von destilliertem Wasser erreichte
Feuchtgehalte von ~ 73% führen zur entsprechenden FPD Werten. 2. Der Zusatz von Ammoniak oder Harnsäure zur
feuchten Einstreu blieb ohne Einfluss auf den Grad
(Score) der FPD (3,45 vs. 3,18). Hohe Konzentrationen von Protein im Futter
dürften per se somit nicht für die Entwicklung
dieser Erkrankung maßgeblich sein. 3. Der Überschuss an
Mengenelementen (Ca, P, Mg, Na, Cl) im Futter hatte auf trockener Einstreu
keinen wesentlichen Einfluss auf den Grad der FPD (1,55 vs. 1,50), auf nasser
Einstreu war hingegen bei erhöhten Mengenelement-Gehalten ein signifikant
nachteiliger Effekt erkennbar (5,45 vs. 4,45). 4. Auf trockener Einstreu gab
es keine Unterschiede in der Ausprägung der FPD, wenn Puten statt des
Kontrollfutters die Mischfutter
mit erhöhten Gehalten an SES, K bzw. OS erhielten.
Auf nasser Einstreu war die FPD bei den Tieren der Gruppen mit erhöhten SES-,
Kalium- oder OS-Gehalten jedoch stärker ausgeprägt als bei den
Kontroll-Tieren. Im Vergleich zu den Auswirkungen des hohen Feuchtgehaltes in
der Einstreu war der Einfluss der höheren SES-, K- bzw. OS-Gehalte im Futter jedoch eher moderat. 5. Im Vergleich zu Hobelspänen
erwies sich die Lignocellulose als günstig, d. h. die Ausprägung der FPD war
hier reduziert (auf trockener und
auf nasser Einstreu!). Bei dem hier verwendeten Stroh-Häcksel waren höhere
FPD-Grade als in der Gruppe mit Hobelspänen zu beobachten. Eine Bewertung der
getrockneten Maissilage muss aus versuchstechnisch-methodischen Gründen
unterbleiben (bei schnell einsetzender Verschimmelung wiederholt kompletter
Einstreuwechsel). 6.
Die Zulagen von Biotin oder Zink (oberhalb des Bedarfs)
reduzierten die Ausprägung der FPD auf trockener Einstreu deutlich (Score:
1,0 vs. 2,0), blieben aber ohne signifikante Effekte bei den Tieren, die
täglich für 8 Stunden auf nasser Einstreu gehalten wurden (5,54 vs. 5,79);
auch bei MOS-Zulage war auf trockener Einstreu ein tendenziell günstiger Effekt festzustellen (1,50 vs. 2,0). Schlussfolgerungen: In allen Versuchen erwies
sich die achtstündige Exposition auf feuchter Einstreu als stärker wirksam
als alle anderen geprüften Einflussfaktoren. Diese Ergebnisse zeigen, dass erhöhte
Proteingehalte im Futter per se keinen wesentlichen Einfluss auf die
Entwicklung der FPD bei Mastputen haben. Erhöhte Mengenelementgehalte im
Futter hatten zwar gewisse Auswirkungen auf die Fußballengesundheit –
allerdings nur auf nasser Einstreu – dieser Effekt war aber viel geringer als
der Einfluss der Feuchte. Erhöhte Gehalte von Sojaschrot, Kalium und OS im
Mischfutter waren lediglich mit einem leichten Anstieg in der Ausprägung der
FPD verbunden, allerdings nur bei nasser Einstreu. Es ist anzunehmen, dass die Epidermis
durch die Feuchtigkeit in der Einstreu „aufgeweicht“ wird, wodurch leichter
oberflächliche Alterationen entstehen, die sich dann sekundär entzünden. Die Nutzung von Lignozellulose als
Einstreu konnte die Ausprägung der FPD reduzieren, bei Verwendung von
Strohhäcksel war eher ein nachteiliger Effekt zu beobachten. Ergänzungen von Biotin
oder Zink (tendenziell auch von MOS) im Futter konnten die Ausprägung der FPD mindern, jedoch nur
auf trockener, und nicht auf nasser Einstreu. Dabei waren generell auf
trockener Einstreu die Alterationen am Fußballen eher oberflächlicher Art,
während bei 8 h Exposition auf nasser Einstreu tiefere Läsionen mit stärkerer
Beteiligung von Entzündungszellen auftraten. Die
nasse Einstreu erwies sich also insgesamt als dominierender
Faktor für die Entwicklung und Ausprägung der FPD. Allerdings
dürften alle Faktoren der Futterzusammensetzung (inklusive hoher
Sojaschrotanteile), die zu einer erhöhten Wasseraufnahme und entsprechend
vermehrter Wasserabgabe über die Exkremente beitragen, das Risiko für die
Entwicklung der FPD deutlich forcieren. Aus diesen Gründen sollte stets eine
trockene Einstreu gewährleistet sein und eine Futterzusammensetzung ohne
vermeidbare Überschüsse an solchen Nährstoffen gewählt werden, die renal,
d.h. über die Exkremente eliminiert werden (müssen). Besondere Beachtung in
der Praxis verdienen die hier beschriebenen Effekte einer nur 8-stündigen
Exposition auf feuchter Einstreu. Hieraus ergibt sich zwingend die Forderung,
gerade im Bereich des Futter- und Wasserangebots keine wesentlich höheren
Feucht-Gehalte in der Einstreu als 30 – 35 % zu tolerieren. |
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abstract (englisch) |
Foot
pad dermatitis (FPD) is very common in turkey flocks and it is an animal
welfare issue. This study was conducted to find out the most relevant causes
and preventive measures of FPD.
Effects of water alone and/or protein metabolites (uric acid, NH3)
in the litter and of excessive dietary macrominerals on FPD were investigated
as well as influences of high dietary soybean meal (SBM) in comparison to
high potassium (K) and oligosaccharides (OS) contents. Also, the impact of
litter type and quality (especially moisture content) was assessed. Effects
of specific dietary supplements [biotin, Zn, mannan oligosaccharides (MOS)]
as FPD- preventive measures were also tested. Each investigated factor was
evaluated, in growing turkeys between 2nd and 6th week of life, under the
influences of dry and wet litter (~ 73% moisture; achieved by adding water) concurrently. Material
and methods: Five
consecutive experiments were conducted on 2 week-old female turkeys (BUT-Big
6) for a period of 3 or 4 weeks. In each experiment, the birds were divided
into 4 groups with 20 - 29 animals each.
Experiment
1: All birds were housed in floor pens on dry clean
wood shavings litter which was replaced daily with fresh dry one to maintain
the litter clean and dry. The control birds were kept continuously on this
litter throughout the experiment (3 weeks), whereas the other animals were
additionally exposed (for 8 h/d) to experimentally treated
wet wood shavings in adjacent separate boxes. This wet litter contained water
alone or enriched with NH4Cl or uric acid. Ammonium chloride and
uric acid were added via water to the litter to achieve the concentrations of
ammonia and uric acid in the litter as found in fresh excreta of turkeys
(about 0.50g ammonia and 20g uric acid/kg). The wet litter was kept clean by
removal of the excreta twice daily and change of the litter twice a week. Experiment
2: Birds were allotted to 4 groups; two groups were
fed a control diet containing low levels of specific macrominerals (6.65 Ca,
4.43 P, 1.40 Mg, 1.12 Na, 3.16 Cl g/kg diet), whereas the other two groups
were fed an experimental diet containing high levels of these elements (17.1
Ca, 7.73 P, 2.79 Mg, 2.32 Na, 4.58 Cl g/kg diet). The birds were housed in
floor pens on dry wood shavings, but half of the turkeys in either control or
experimental dietary treatment were additionally exposed to wet litter for 8
h daily throughout the experiment (3 weeks). Experiment
3: Birds were fed a control, high SBM, high potassium
(K) or high oligosaccharides (OS) diet for 3 weeks. The high SBM diet
contained high amounts of SBM (about 44%). The K or OS diet was designed to
have the same contents of potassium and oligosaccharides as the SBM diet,
respectively. Potassium bicarbonate was added to the K diet to achieve a
potassium level nearly identical to the SBM diet (about 12g K/kg). A commercial
soybean oligosaccharide product was used to increase the stachyose and
raffinose content of the OS diet to be the same as in the high SBM diet (15g
stachyose + raffinose /kg). During the experiment, the birds were reared on
dry wood shavings, but half of the animals in each group were additionally
exposed to wet litter for 8 h daily in adjacent separate boxes. Experiment
4: Birds were housed on
different litter materials: wood shaving, lignocellulose (SoftCell®),
chopped straw (Strohfix®) or dried maize silage. Half of the birds
in each litter treatment were additionally exposed to corresponding wet
litter for 8 h/d throughout the experiment (4 weeks). Experiment
5: Birds were housed on dry wood shavings. The control
group was fed a diet containing the required amounts of biotin (300 μg/kg) and Zn
(50 mg/kg). In group 2, a diet with high biotin (about 2000 μg/kg) was fed, while in group 3 a high Zn
diet (150 mg/kg) was offered. The animals in group 4 were fed a diet
containing mannan oligosaccharides (Bio-Mos®) at the rate of 1% of
the diet. Half of the turkeys per group were
additionally exposed to wet litter for 8 h/d during the experiment (4 weeks).
In
all trials, the wet litter was maintained at about 73% moisture (≙ 27% DM)
content by adding water as required (every 2 or 3 days). The foot pads of all
birds in each experiment were examined at the start and end of the experiment
as well as at weekly intervals, and assessed macroscopically and
histopathologically according to scores (0 to 7) of Mayne et al. (2007c). The
qualities of litter (DM, pH, NH3, ammonia and uric acid content)
and of excreta (DM, pH and macromineral content) were evaluated based on the
experimental treatments. Levels of macrominerals, biotin and Zn were measured
in blood of turkeys. Performance of animals (weight gain, feed and water
intake, feed conversion rate) was also recorded. Results: In
all trials, no mortality was found between the birds. Furthermore, the
animals showed a good performance, normal feed and water intake, and did not
suffer from any infectious diseases during the treatments.
Conclusions The results indicate that a focus on the high dietary protein as a
cause of FPD may be misplaced except in so far as it increases litter
moisture. However, high amounts of macrominerals in the diet had just slight
effects on foot pads when the animals were exposed to wet litter.
Also, high dietary levels of SBM, K and OS slightly increased the FPD
severity, but only on wet litter. Presumably, water softens the epidermis
which results in the skin being more prone to contact dermatitis.
Furthermore, lignocellulose as an alternative litter material could reduce
the incidence of FPD, but chopped straw may increase it. High dietary levels
of biotin or Zn might be able to lower the severity of FPD, but only on dry
litter and not on wet litter. Moreover, the severity of FPD was always much
higher on wet than on dry litter, indicating that the high litter moisture is
the dominant factor resulting in the development of FPD. Exposure of animals
to wet litter for 8 h/d was sufficient to cause FPD. Additionally, all
dietary factors which increase water intake and excreta or litter moisture
may contribute to FPD. Therefore, control of litter
moisture (through optimum diet composition and keeping the litter dry) is
likely to be highly effective in diminishing the prevalence and severity of
FPD in commercial turkey flocks. The present results suggest that the litter
moisture should be maintained lower than 30 – 35 % to reduce the development
and severity of foot pad lesions. |
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keywords (3 dt. + 3 engl.) |
Fußballenentzündung,
Puten- Fütterung, Einstreuqualität; Foot pad dermatitis, turkey feeding,
litter quality |
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