Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Einfluss von Grassilagen mit auffällig niedrigen Reineiweißanteilen auf dem Kohlenhydratstoffwechsel im Pansensaft in vitro

Lumpp, Lisbeth

For twenty-five years, a non-infectious disease that causes high economic losses has been observed in North German Holstein Friesian dairy herds. In concerned cattle herds, grass si-lages (suspected silages) that contained < 50% of crude protein as true protein (TP) were the major constituents of forage. When the feeding of these grass silages was stopped the dairy cows recuperated. The described clinical symptoms of this disease may be caused by a lack of energy. Therefore, the objective of the present study was to investigate if there are differences in carbohydrate metabolism in bovine ruminal fluid when suspected silages compared to con-trol grass silages (silages, that had not caused clinical diseases in dairy cows and contained > 50% of crude protein as TP) are fermented in the in vitro system RUSITEC. Altogether, ten suspected grass silages and seven control grass silages were tested. A 28 days lasting test period started with an adaptation period (9 days) during that hay was fermented. This period was followed by a phase of silage input for ten days. The test period ended with a recovering period (9 days) throughout that hay was fermented again. During the hole test period samples of ruminal fluid were taken once a day and analyzed for the produc-tions of volatile fatty acids (VFA) using gas chromatography. The impact of suspected grass silages compared to control silages on acetate (up to 14%, p < 0.05) and propionate productions was low (up to 25%, p < 0.05). The productions of n-butyrate (up to 40%, p < 0.001), n-valerate (up to 73%, p < 0.001), and hexane (up to 139%, p < 0.001) augmented when grass silages with TP contingent < 50% compared to control si-lages were added to the fermenters. In contrast, feeding these silages strongly increased pro-ductions of branched-chain volatile fatty acids (i-butyrate: up to 65%, p < 0.001; i-valerate: up to 97%, p < 0.001). Total VFA production was only moderately affected (up to 28%, p < 0.05). These results indicate, that grass silages with TP contingent < 50% do not have the ability to disarrange ruminal energy balance distinctly. Nevertheless, they caused a shift in the ratios of individual short volatile fatty acids. Presumably the increased productions of n-butyrate, n-valerate and hexane resulted from a shift in the microbial population in the RUSITEC. Further studies should be compiled to verify if bacteria are responsible for the described clinical symptoms after feeding the suspected silages.

In den letzten 25 Jahren wurde in norddeutschen Milchviehbetrieben eine Erkrankung beobachtet, die zu hohen wirtschaftlichen Verlusten führte. Bislang wurde keine infektiöse Ätiologie als Ursache nachgewiesen. Hauptbestandteil der Rationen in diesen Betrieben stell-ten Grassilagen mit einem Reineiweißanteil (RE) < 50 % am Rohprotein (Rp), sogenannte Schadgrassilagen, dar. Nach Absetzen dieser Silagen erholten sich die Herden. Eine Ursache der beobachteten Krankheitssymptome der Tiere könnte ein Energiemangel sein. In dieser Arbeit wurde das Langzeitsystem RUmen SImulation TEC-hnique genutzt, um die Auswir-kungen von Schadgrassilagen (n = 10) auf den Kohlenhydratstoffwechsel in vitro zu untersu-chen. Als Kontrolle wurden Silagen mit RE/Rp > 50 % (n = 7) eingesetzt. Die einzelnen Versuche dauerten 28 Tage: neun Tage Einlaufphase um das System auf Ge-nauigkeit und Gleichmäßigkeit zu überprüfen, zehn Tage Zulagephase mit Zugabe der zu un-tersuchenden Grassilagen und neun Tage Erholungsphase um zu prüfen, ob sich das System allein durch Absetzen der schadhaften Silage erholen kann. Während der 28-tägigen Inkubati-on wurden täglich Fermenterproben entnommen und diese mit Hilfe der Gaschromatographie auf Produktion von flüchtigen Fettsäuren untersucht. Die Schadgrassilagen hatten gegenüber den Kontrollsilagen nur geringe Auswirkungen auf die Produktion von Essig- (bis + 14 %, p < 0,05) und Propionsäure (bis + 25 %, p < 0,05). Dagegen war die Synthese von n-Butter- (bis + 40 %, p < 0,001), n-Valerian- (bis + 73 %, p < 0,001) und Hexansäure (bis + 139 %, p < 0,001) bei der Inkubation mit Schadgrassilagen gegenüber Kontrollsilagen deutlich erhöht. Auch die i-Säuren nahmen stark zu (i-Buttersäure: bis + 65 %, p < 0,001; i Valeriansäure: + 97 %, p < 0,001). Die Summe der flüchtigen Fett-säuren erhöhte sich aber nur geringgradig (bis + 28 %, p < 0,05). Nach Absetzen der Kontroll- und Schadgrassilagen fielen die Fettsäurenmengen innerhalb von zwei bis fünf Tagen wieder auf die Ausgangsmengen zurück. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass Grassilagen mit RE/Rp < 50 % keine große Aus-wirkung auf die Energiebilanz des Pansens haben, jedoch eine deutliche Verschiebung des Fettsäuremusters auslösen. Die Erhöhung von n-Butter-, n-Valerian- und Hexansäure könnte auf eine Verschiebung der Bakterienpopulation im Pansen zurückzuführen sein. In künftigen Studien sollten diese identifiziert werden, um zu überprüfen, ob sie möglicherweise für die klinischen Symptome nach Verfütterung von Schadsilagen verantwortlich sein könnten.

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Lumpp, Lisbeth: Einfluss von Grassilagen mit auffällig niedrigen Reineiweißanteilen auf dem Kohlenhydratstoffwechsel im Pansensaft in vitro. Hannover 2011. Tierärztliche Hochschule.

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