Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Leistung von Mastschweinen und Aminosäurenprofil im Muskelprotein von Schlachtschweinen nach Fütterung mit kaliumreichen Rationen

Fricke, Regine Tracy

Controversial results from feeding trials of the last four decades raise the question whether a change of dietary electrolyte balance or the particular mineral itself can affect the intensity of growth of animals, the incidence of certain diseases, nitrogen utilisation, or the meat quality by modulating the acid-base status. These studies were conducted with the objective to cause differences in performance parameters such as feed intake, growth and feed conversion ratio, and in the muscle composition in terms of crude protein and amino acid profile by feeding different levels of potassium and thus effect changes in electrolyte balance of the food ration for fattening pigs. To this end, two successive fattening periods, each with a total of 576 animals housed in a common stable for pigs, were carried out. The animals were assigned to three different feeding groups, which were fed continuously with potassium, in form of potassium bicarbonate, by liquid feeding over the entire fattening period. One group consisted of 96 sows and 96 boars. Group 2 was fed with 1.6% potassium in the ration and thus calculated electrolyte balance of +320 meq / kg feed, group 3 received twice the amount of potassium with 3.2% of feed and a calculated electrolyte balance of +467 meq / kg. Feeding Group 1 served as a control group without any addition of potassium and an electrolyte balance of +163 meq / kg. During the fattening period, lasting an average of 123 days, feed and faecal samples were regularly collected and examined, as well as individual animals being weighed. In addition, the feed consumption of each group was documented. At slaughtering, different data of pig performance were determined by FOM- and Auto-FOM-method and a muscle sample from the diaphragm was taken from each animal for analysing. The main results from these experiments can be summarised and interpreted as follows: Ø       The analysis of feed ingredients showed the desired distribution of potassium between the different feeding groups. Ø       The determination of feed consumption showed the significantly highest feed intake by the animals of the control group without added potassium; the animals of group 3 with twice the amount of potassium in the diet showed least feed intake, which could be explained by a reduced palatability and an alleged increased water intake and thus associated physical limitation of feed intake. Ø       The highest daily weight gain and the highest fattening weight, despite only moderate feed intake, was achieved by the animals of group 2, suggesting an improved nitrogen utilisation considering the relatively high crude protein in the muscle as a function of the supplemented potassium; even the animals of group 3 showed a higher nitrogen content and higher average crude protein in relation to the feeding group without potassium. This could suggest an increased protein synthesis with the supplementation of potassium, yet the animals of group 3 showed the least weight gain at the end of the finishing period, which appears to be due to the aforementioned reduced feed intake. Ø       The data from the feed consumption and daily weight gain resulted in the best feed conversion ratio for group 2 with 2.64; the results of group 1 with 2.80 and group 3 with 2.86 were inferior. Ø       The significantly lowest proportion of lean meat seen as a percentage of meat to fat on the carcass was found in the animals of group 2 with only 56.4%, which could be explained by the rapid growth, which led to an increased fat deposition. Ø       The results from the analysis of muscle showed a significant increase of the basic, aliphatic and branched chain amino acids in muscle protein correlated to the increase of potassium in the diet, which might be explained by specific transport mechanisms for amino acids in the cell membrane; these mechanisms were probably dependent on both, changes in the potassium content itself as well as changes in other ions but in a less extent of changes in the acid-base status. Ø       A review of sulfur-containing amino acids revealed significant differences in correlation with the supplementation of potassium; increased potassium content in the feed seemed to result in a decreased intake of sulfur amino acids into muscle protein, which play a role in flavourisation of meat.

Kontroverse Ergebnisse aus Fütterungsversuchen der letzten vier Jahrzehnte werfen die Frage auf, ob eine Veränderung der Elektrolytbilanz des Futters über eine Modulation des Säuren-Basen-Status die Wachstumsintensität von Tieren, die Inzidenz für bestimmte Erkrankungen, eine verbesserte Stickstoffausnutzung sowie die Fleischqualität beeinflussen kann oder ob ein bestimmtes Mengenelement an sich dafür verantwortlich ist. Die vorliegenden Untersuchungen wurden mit dem Ziel durchgeführt, mittels gezielter Fütterung unterschiedlicher Gehalte an Kalium und damit veränderter Elektrolytbilanz einer Futterration für Mastschweine Unterschiede bei den Leistungsparametern wie Futteraufnahme, Wachstum und Futterverwertung sowie bei der Muskelzusammen-setzung im Hinblick auf den Rohproteingehalt und das Aminosäurenprofil zu bewirken. Zu diesem Zweck wurden nacheinander zwei Mastversuche mit jeweils insgesamt 576 Tieren in einem praxisüblichen Schweinemaststall durchgeführt. Je Versuch wurden drei verschiedene Fütterungsgruppen gebildet, die über die gesamte Mastdauer hinweg kontinuierlich mit Kalium in Form von Kaliumhydrogencarbonat über eine Flüssigfütterungsanlage gefüttert wurden. Eine Gruppe bestand aus je 96 Sauschweinen und 96 Börgen. Fütterungsgruppe 2 wurde mit 1,6 % Kalium der Futterration und einer damit errechneten Elektrolytbilanz von +320 meq/kg gefüttert, die Gruppe 3 erhielt mit 3,2 % Kalium und einer errechneten Elektrolybilanz von +467 meq/kg des Futters die doppelte Menge. Die Fütterungsgruppe 1 fungierte als Kontrollgruppe ohne Kaliumzusatz, deren Futter eine Elektrolytbilanz von +163 meq/kg aufwies. Während der durchschnittlich 123 Tage andauernden Mastperiode wurden in regelmäßigen Abständen Futter- sowie Kotproben genommen und untersucht wie auch die Gewichtsermittlung von Einzeltieren durchgeführt. Zusätzlich wurde der Futterverbrauch der einzelnen Gruppen dokumentiert. Bei der Schlachtung der Mastschweine wurden die Schlachtleistungsdaten nach FOM- als auch nach Auto-FOM-Methode ermittelt und je Tier eine Muskelprobe aus dem Zwerchfellpfeiler entnommen und analysiert. Die wichtigsten Ergebnisse aus diesen Versuchen lassen sich wie folgt zusammenfassen und interpretieren: Ø       Die Analyse der Futterinhaltsstoffe ließen die gewünschte Verteilung des Kaliums auf die verschiedenen Fütterungsgruppen erkennen. Ø       Die Ermittlung des Futterverbrauchs ergab die signifikant höchste Futteraufnahme durch die Tiere der Kontrollgruppe ohne Kaliumzusatz; die Tiere der Gruppe 3 mit der doppelten Kaliummenge im Futter nahmen im Durchschnitt am wenigsten Futter auf, was mit der verminderten Schmackhaftigkeit sowie der vermuteten erhöhten Wasseraufnahme und einer damit verbundenen physikalischen Limitierung der Futteraufnahme zu erklären sein könnte. Ø       Die höchsten Tageszunahmen und das höchste Mastend- und Schlachtkörpergewicht erzielten die Tiere der Gruppe 2 trotz der nur mittelmäßigen Futteraufnahme, was unter Berücksichtigung des relativ hohen Rohproteinanteils in der Muskulatur für eine verbesserte Stickstoffausnutzung in Abhängigkeit von der Kaliumsupplementierung sprechen könnte; auch die Tiere der Gruppe 3 wiesen höhere Stickstoffgehalte sowie einen durchschnittlich höheren Rohproteinanteil der Muskulatur im Verhältnis zur Fütterungsgruppe ohne Kaliumsupplementierung auf, was für eine erhöhte Proteinsynthese bei Supplementierung von Kalium sprechen könnte; trotzdem wiesen die Tiere der Gruppe 3 am Ende der Mast das geringste Gewicht auf, was an der erwähnten verminderten Futteraufnahme zu liegen schien. Ø       Die Ergebnisse aus dem Futterverbrauch und den Tageszunahmen ergaben die beste Futterverwertung für Gruppe 2 mit 2,64; schlechtere Futterverwertungen ergaben sich für Gruppe 1 mit 2,80 und Gruppe 3 mit 2,86. Ø       Der signifikant geringste Magerfleischanteil, als Verhältnis von Fleisch- zu Speckanteil am Schlachtkörper gesehen, fand sich bei den Tieren der Gruppe 2 mit nur 56,4%, was mit den höheren Tageszunahmen, dem dadurch möglicherweise bedingten schnelleren Wachstum und dadurch erhöhten Fettansatz erklärt werden könnte. Ø       Die Ergebnisse aus der Muskelanalyse zeigten einen signifikanten Anstieg der basischen, aliphatischen und verzweigtkettigen Aminosäuren im Muskelprotein in Korrelation mit der Erhöhung des Kaliums im Futter, was mit bestimmten Transportmechanismen für Aminosäuren an der Zellmembran zu erklären sein könnte; diese Mechanismen unterlagen dabei vermutlich sowohl Veränderungen des Kaliumgehaltes an sich als auch Veränderungen anderer Ionen und in geringem Umfang Änderungen des Säuren-Basen-Status. Ø       Die Überprüfung der schwefelhaltigen Aminosäuren ergaben signifikante Unterschiede in Korrelation mit der Kaliumsupplementierung, wobei ein ansteigender Kaliumgehalt eine verminderte Aufnahme von schwefelhaltigen Aminosäuren in das Muskelprotein zur Folge zu haben schien, welche eine Rolle bei der Aromagebung des Fleisches spielen.

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Fricke, Regine Tracy: Leistung von Mastschweinen und Aminosäurenprofil im Muskelprotein von Schlachtschweinen nach Fütterung mit kaliumreichen Rationen. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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