Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Einfluss der Mischfutterherstellung (Art der Vermahlung/ Konfektionierung) auf ausgewählte Keimgruppen der Gastrointestinalflora von Masthähnchen

Üffing, Benedikt

The aim of the present study was to investigate the influences both feed processing and feed structure have on certain bacterial groups in the intestinal tract of broiler chickens. Of special interest were primarily – as representatives of the “normal” intestinal microflora – various bacteria, such as staphylococci/streptococci, lactobacilli, E. coli and Clostridium perfringens, which were detected using cultural methods (dilution series, Staphylococcal/streptococcal selective agar, Rogosa agar, Gassner plates and SPS agar). In addition, counts of Salmonella and Campylobacter in the caecal content were determined (BPLS/Salmonella Brilliance, mCCDA agar). Ultimately, through this work, recommendations for compound feed production can be given, that take into account not only the performance but also the health of the gastrointestinal tract as well as food safety. In three consecutive trials, a total of 300 male Ross 708 broilers were divided into four feeding groups. All groups were given a chemically and botanically identical diet (64 % wheat, 30 % soybean meal, 2 % soybean oil, 2.5 % mineral supplement, 1.5 % CaCO3). None of the four compound feeds included enzymes, coccidiostats or acid additives. The four diets only differed regarding their production process. All four diets, which were tested in these trials, are more or less common feed forms in Germany. In addition to the daily feed and water intake (per group), the body weight of each animal was recorded weekly to allow a calculation of the the feed conversion ratio. At life days 7, 21 and 35 animals were sacrificed and dissected to obtain ingesta samples. On days 7 and 21, the counts of staphylococci/streptococci, lactobacilli, E. coli and Clostridium perfringens in ingesta samples of the gizzard, ileum and caecum were determined. On trial day 35, caecal content (n=5/5/5) was examined on its counts of Salmonella and Campylobacter. On days 21 and 35, further parameters of ingesta quality were determined (pH, dry matter content, particle size distribution). Finally, at day 35, the viscosity of the small intestinal content was measured and concentrations of volatile fatty acids in the caecal content were detected. The main results of this study are summarized below: Broilers fed the diet “pellet fine” showed -       the highest average body mass – along with the group “pellet whole grain” – at the end of the trials (each with 2.37 kg), -       a more favourable feed conversion ratio (1.49) compared to the other groups. After feeding the diet “pellet coarse” -       at both study days, a significantly coarser particle structure of the digesta in both small intestine and rectum could be measured (compared to the other groups), -       the structure of the ingesta in the small intestine was significantly coarser on experimental day 35 than on day 21, -       the gizzard content tended to have a lower pH-value – both on day 21 (pH 3.27) and at day 35 (pH 4.07) – than the gizzard content in the other feeding groups, -       the bacterial counts of the gizzards’ content were lower than the counts of the other feeding groups (significant only in comparison to feeding group “extrudate” concerning staphylococcus/streptococcus. Animals supplied with the diet “pellet whole grain” showed -       a high body mass at the end of the trial, again – comparable with “pellet fine” (2.37 kg), -       a low feed conversion ratio (1.50) – comparable with “pellet fine”, -       both in the small intestine, as well as in the rectum a significantly coarser structure of the ingesta at trial day 35 compared with trial day 21. The compound feed variant “extrudate” -       led to very high numbers of gram-positive and fairly low numbers of gram-negative bacteria in the caecum, -       resulted in significantly higher counts of cfu Campylobacter per gram digesta of the caecum (at day 35) than in birds of the other groups. More animals of this group were tested positive (60 %, birds of the other groups were positive at a rate between 33 % and 53 %). When considering positive birds, broilers of the group “extrudate” had more cfu Campylobacter per g digesta (mean of 5.68 cfu/g), than animals of the other feeding groups (4.34 to 5.30 cfu/g ingesta). Neither the viscosity of the intestinal content nor the concentration of volatile fatty acids were significantly influenced. In addition to this, no salmonella could be found in any of the three trials. Conclusions: The results of this study show that the addition of whole wheat in the pellet press leads to comparable performance parameters (feed conversion ratio, body mass at the trial end), as the finely ground and pelleted diet. A possibly desirable effect of the coarser structure of this diet on the pH-value or the microflora within the gizzard or following parts of the GIT was not detected in this study. Yet, an effect of the feed structure was seen in birds fed “pellet coarse”. A lower pH-value in the gizzard was associated with reduced bacterial counts, but unfortunately also a less favourable feed conversion ratio (1.59). It seems, that the activity and the environment of the gizzard were not influenced by very large particles (fraction > 2 mm), but rather by particle sizes between 0.4 mm and 2 mm. Apart from this, for both feeding groups “pellet coarse” and “pellet whole grain” it has to be said, that the ability of the gizzard to crush the particles seems to decrease during the fattening period, meaning a significantly coarser particle structure at trial day 35 than at day 21 (in the distal parts of the GIT). Of particular interest (in the present study) was the feeding group “extrudate”: Reduced body weight gains on the one hand and higher numbers of Campylobacter on the other hand were recorded from this group. Moreover, the microbial composition of the ingesta shifted recognizably in the direction of gram-positive bacteria – compared with the other feeding groups at day 21. From the perspective of animal health, with all due caution, the use of the compound feed “pellet coarse” can be favoured, since this diet has a desirable effect on both pH-value and the microflora of the gizzard. Lower growth performance has to be weighed with these potential health benefits.

Ziel der vorliegenden Untersuchungen waren nähere Aussagen zur möglichen Bedeutung einer unterschiedlichen Mischfutterstruktur hinsichtlich der Art und Anzahl bestimmter Keime bzw. Keimgruppen im Verdauungstrakt von Masthähnchen. Dabei interessierten primär – als Vertreter der normalen Darmflora – verschiedene „Leitkeimgruppen“, wie Staphylokokken/Streptokokken, Laktobazillen, E. Coli und Clostridum perfringens, die kulturell nachgewiesen wurden (Verdünnungsreihe, ausstreichen auf Staphylokokken/Streptokokken Selektivagar, Rogosa Agar, Gassnerplatten und SPS Agar). Darüber hinaus erfolgten Untersuchungen des Zäkuminhalts auf Salmonellen und Campylobacter (BPLS/Salmonella Brilliance Agar, mCCDA Agar). Letztlich sollte diese Arbeit Empfehlungen für eine Mischfutterherstellung ermöglichen, die nicht nur die Leistung, sondern auch die Gesundheit des Magen-Darm-Traktes sowie die Lebensmittelsicherheit berücksichtigen. Insgesamt wurden im Rahmen des Dissertationsvorhabens 300 männliche Ross 708 Broiler in drei Durchgängen auf jeweils vier Gruppen aufgeteilt. Diese erhielten von Tag 8 bis Tag 35 ein chemisch wie botanisch identisches Mischfutter (64 % Weizen, 30 % Sojaextraktionsschrot, 2 % Sojaöl, 2,5 % Mineralfutter, 1,5 % CaCO3). Keine der vier Mischfuttervarianten enthielt Enzyme, Kokzidiostatika oder Säurezusätze. Die vier Gruppen unterschieden sich (durch differierende Vermahlung/ Kompaktierung). Alle vier hier überprüften Mischfuttervarianten werden so bzw. in leicht veränderter Form auch in der Praxis in Deutschland genutzt. Neben der täglichen Futter- und Wasseraufnahme pro Gruppe wurden die Tiere wöchentlich gewogen, um den Futteraufwand berechnen zu können. An den Lebenstagen 7, 21 und 35 wurden Tiere zur Gewinnung von Chymusproben getötet und seziert. An den Tagen 7 und 21 erfolgte die kulturelle Bestimmung der „Leitkeime“ im Chymus von Muskelmagen, Ileum und Zäkum. An Tag 35 wurde der Zäkuminhalt von Tieren (n=15) jeder Gruppe quantitativ auf Salmonellen und Campylobacter untersucht. An den Tagen 21 und 35 wurden weitere Parameter der Chymusqualität (pH, TS-Gehalt, Partikelgrößenverteilung) ermittelt. Schließlich erfolgte am Versuchsende die Bestimmung der Viskosität im Dünndarminhalt und der Konzentration flüchtiger Fettsäuren im Zäkumchymus. Die wesentlichen Ergebnisse der Arbeit werden im Folgenden zusammengefasst: Mit der Mischfuttervariante „Pellet fein“ versorgte Broiler zeigten -       die höchsten durchschnittlichen Körpermassen zum Mastende – zusammen mit der Gruppe „Pellet ganze Körner“ (jeweils 2,37 kg), -       den niedrigsten Futteraufwand (1,49) im Gruppenvergleich. Nach Einsatz der Mischfuttervariante „Pellet grob“ -       war an beiden Untersuchungstagen eine (teilweise) signifikant gröbere Struktur des Chymus im Dünndarm bzw. Rektum zu ermitteln als bei allen anderen Fütterungsgruppen, -       war die Struktur des Chymus im Dünndarm am Versuchstag 35 signifikant gröber als am Tag 21, -       waren im Muskelmagen tendenziell niedrigere pH-Werte zu messen – sowohl am Tag 21 (pH 3,27), als auch am Tag 35 (pH 4,07) – als im Inhalt der Muskelmägen von Tieren anderer Gruppen, -       waren die Keimzahlen im Muskelmagen am Versuchstag 21 geringer als in den anderen Fütterungsgruppen (signifikant nur im Vergleich bei Staphylokokken/Streptokokken zur Fütterungsgruppe „Extrudat“). Mit dem Mischfutter „Pellet ganze Körner“ versorgte Tiere zeigten -       einen zur Gruppe „Pellet fein“ vergleichbar (günstigen) Futteraufwand (1,50), -       mit der Fütterungsgruppe „Pellet fein“ vergleichbare Körpermassen zum Mastende (2,37 kg), -       sowohl im Dünndarm als auch im Rektum eine signifikant gröbere Struktur des Chymus an Lebenstag 35, als dies an Lebenstag 21 der Fall war. Der Einsatz der Mischfuttervariante „Extrudat“ -       hatte sehr hohe Zahlen an grampositiven und eher niedrige Zahlen an gramnegativen Keimen in den Zäka zur Folge (im Vergleich zu den anderen Gruppen um den Faktor 10 niedriger), -       bewirkte bei Tieren dieser Gruppe an Lebensstag 35 eine höhere Frequenz von Campylobacter in deren Zäka (60 % der Tiere positiv; andere Gruppen: Zwischen 33 % und 53 % positiv). Bei der Betrachtung positiv getesteter Tiere trugen Hähnchen der Gruppe „Extrudat“ mehr KbE Campylobacter je g Chymus (Mittelwert von 5,86 KbE/g Chymus), als Tiere aller anderen Fütterungsgruppen (zwischen 4,34 und 5,30 KbE/g Chymus). Weder für die Viskosität, noch für die Konzentration flüchtiger Fettsäuren im Zäkumchymus hatte die Mischfutterstruktur wesentliche Auswirkungen. Zudem wurden in keinem der drei Durchgänge Salmonellen nachgewiesen. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung machen deutlich, dass die Zugabe von ganzem Weizen in die Pelletieranlage vergleichbare Mastergebnisse (Futteraufwand, Körpermasse zum Mastende) liefern kann wie der Einsatz von zunächst fein vermahlenem und dann pelletiertem Futter. Eventuell erstrebenswerte Effekte der „Struktur“ auf den pH-Wert der Ingesta im Muskelmagen bzw. auf dessen Mikroflora und die nachfolgenden Darmsegmente waren bei dieser Mischfuttervariante nicht erkennbar. Einen Effekt der Struktur des Mischfutters gab es aber durchaus bei der Mischfuttervarainte „Pellet grob“: Der niedrigere pH-Wert im Muskelmagen ging hier mit reduzierten Keimzahlen einher, aber leider auch mit einem ungünstigeren Futteraufwand (1,59). Die Aktivität und das Milieu im Muskelmagen waren dabei weniger von sehr groben Partikeln (Fraktion > 2 mm), sondern eher von mittelgroßen Partikeln (zwischen 0,4 mm und 2 mm) beeinflusst. Weiterhin von Bedeutung ist für die Fütterungsgruppen „Pellet grob“ und „Pellet ganze Körner“, dass das Vermögen des Muskelmagens, die Struktur des Futters feiner zu machen, über die Mastdauer abzunehmen scheint, was sich in einer signifikant gröberen Partikelstruktur des Dünndarminhaltes an Versuchstag 35 im Vergleich zum Lebenstag 21 zeigte. Besonders interessant war in den vorliegenden Untersuchungen das „Extrudat“: Geringere Körpermassenzunahmen auf der einen Seite und höhere Zahlen an Campylobacter auf der anderen Seite zeichneten diese Versuchsgruppe aus. Außerdem tendierte das mikrobielle Profil (der „Leitkeimgruppen“) am Tag 21 im Vergleich mit den anderen Fütterungsgruppen erkennbar zu den grampositiven Keimen. Aus Sicht der Tiergesundheit kann – bei aller Vorsicht – eine Nutzung der Mischfuttervariante „Pellet grob“ favorisiert werden, da mit Einsatz dieses Futters wünschenswerte Effekte auf den pH-Wert und die Mikroflora des Muskelmagens erzielt wurden. Die im Gruppenvergleich niedrigeren Mastleistungen sind dabei gegen gesundheitliche Vorteile abzuwägen.

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Üffing, Benedikt: Einfluss der Mischfutterherstellung (Art der Vermahlung/ Konfektionierung) auf ausgewählte Keimgruppen der Gastrointestinalflora von Masthähnchen. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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