Untersuchungen zu Effekten der Vermahlungsintensität (fein/grob) sowie von Futteradditiven (Ameisen- und Propionsäure/Kaliumdiformiat) im pelletierten Alleinfutter unter den Bedingungen einer experimentellen Infektion von Absetzferkeln mit Salmonella Derby und Escherichia coli

Ziel dieser Untersuchung war es zu prüfen, inwieweit die Futterstruktur (fein versus grob vermahlenes Getreide im Mischfutter) und der Zusatz von organischen Säuren oder Kaliumdiformiat das Infektionsgeschehen nach einer experimentellen Salmonella Derby- bzw. E. coli-Infektion beeinflussen. Dazu wurden in zwei Durchgängen je 20 Absetzferkel im Alter von ca. 4 Wochen, aufgeteilt in vier Gruppen, aufgestallt. Die Kontrollgruppe bekam Futter herkömmlicher Art (Weizen/Gerste/Soja) und üblicher Vermahlung (2 mm Sieb in der Hammermühle) ohne besondere Zusätze. Das Mischfutter der Versuchsgruppe „fein + KDF“ enthielt einen Zusatz von 1,2 % Kaliumdiformiat, das Futter der Gruppe „fein + freie Säuren“ 0,9 % eines Säurengemischs aus 75 % Ameisensäure und 25 % Propionsäure. Die Mischfutter dieser beiden Versuchsgruppen wiesen den gleichen Vermahlungsgrad wie das Kontrollfutter auf. Im Futter der Gruppe „grob ohne Zusätze“ war der Getreideanteil nur grob vermahlen worden (6 mm Sieb in der Hammermühle). Der Anteil mit einer Partikelgröße ≥2 mm betrug im feinen Futter 0,50 % und im groben Futter 8,58 %, der Anteil von Partikeln ≤0,2 mm betrug im feinen Futter 45,8 % und im groben Futter 41,5 %. Die geringen Unterschiede zwischen den Mischfuttern mit herkömmlicher Vermahlung und dem grob vermahlenen Futter hinsichtlich der Fraktion ≤0,2 mm sind der Pelletierung zuzuschreiben (Nachzerkleinerung). Die durchschnittlichen Nährstoffgehalte des Futters (g/kg TS) sind nachfolgend aufgeführt: Rohprotein 186, Rohfett 34, Rohfaser 42, Stärke 406. Alle vier Mischfutter wurden ausschließlich in pelletierter Form eingesetzt. Den Tieren standen das jeweilige Futter sowie Tränkwasser stets ad libitum zur Verfügung. Nachdem die Tiere einmalig experimentell mit Salmonella Derby (Keimgehalt der Infektionsbouillon: 2,7 × 107 bzw. 8,2 × 108 KBE/ml, 10 ml/Tier) infiziert worden waren (Ergebnisse sind Bestandteil der Dissertation NEU 2007), wurden die Schweine anschließend, d. h. im Alter von ca. elf Wochen, nach 3-tägiger antibiotischer Behandlung experimentell mit E. coli infiziert (20 ml einer Infektionsbouillon mit 1,5 × 1011 im ersten Durchgang und 1,9 × 109 KBE/ml im zweiten Durchgang). In den folgenden sechs Tagen wurde die klinische Symptomatik dokumentiert sowie mittels Rektaltupfern die Ausscheidung bestimmt. Vier Tage nach der Erstinfektion wurde jeweils ein Tier jeder Gruppe seziert und die benötigten Proben entnommen. Die verbliebenen Tiere wurden einer zweiten Infektion mit dem gleichen Keim (E. coli) unterzogen. Ab dem sechsten Tag post infectionem wurde täglich wiederum je ein Tier pro Gruppe seziert. Hierzu wurden den Tieren jeweils vier bzw. fünf Stunden vor der Sektion 10 ml einer Infektionsbouillon mit einem Keimgehalt zwischen 7,8 × 108 und 7,1 × 1010 KBE/ml mit dem Futter verabreicht. Nach Aufnahme der Bouillon stand den Tieren bis eine Stunde vor der Sektion Futter ad libitum zur Verfügung. Im Chymus verschiedener Abschnitte des Magen-Darm-Traktes wurden folgende Parameter bestimmt: pH-Wert, Gehalte an TS, Laktat, Formiat und flüchtigen Fettsäuren sowie die E. coli-Keimzahlen. Schließlich wurde auch der Einfluss des Futters auf die Leistung der Tiere beurteilt (Körpermassen-Entwicklung, Futteraufwand). Die wesentlichen Ergebnisse sind wie folgt zusammenzufassen: 1. Effekte der unterschiedlichen Vermahlung: - Die gröbere Futter-Struktur hatte keinen negativen Einfluss auf die Leistung der Tiere, sondern bewirkte sogar tendenziell bessere Ergebnisse als in der Kontrollgruppe (Futteraufwand: Kontrollgruppe: 1,85 / grob ohne Zusätze: 1,78 kg/kg Zuwachs). - Die gröbere Struktur hatte signifikant niedrigere pH-Werte im Caecumchymus (Kontrollgruppe: 6,20 / grob ohne Zusätze: 5,86) zur Folge. Außerdem bewirkte die gröbere Vermahlung tendenziell höhere Laktatwerte in Magen-, Dünndarm- und Caecumchmyus, andererseits tendenziell niedrigere Formiatwerte im Magenchymus . Zusätzlich hatte die gröbere Struktur im Caecumchymus signifikant höhere Gehalte an n-Butter- (Kontrollgruppe: 9,56 / grob ohne Zusätze: 17,46 mmol/kg uS) und n-Valeriansäure (Kontrollgruppe: 2,12 / grob ohne Zusätze: 4,18 mmol/kg uS) zur Folge. - Auf die Frequenz und Intensität klinischer Symptome und die Ausscheidungsdauer von E. coli hatte die gröbere Futterstruktur keinen Einfluss. - Die Keimzahlen von E. coli im Chymus blieben vom Vermahlungsgrad unbeeinflusst. 2. Effekte der verschiedenen Futteraddititve: - Beide Versuchsgruppen mit Futterzusätzen zeigten tendenziell günstigere Leistungen, der Zusatz der freien Säure deutlicher als der von Kaliumdiformiat (Futteraufwand: Kontrollgruppe: 1,85 / fein + KDF: 1,79 / fein + freie Säuren: 1,76 kg/kg Zuwachs). - Die Zusätze reduzierten den pH-Wert im Magenchymus (Kontrollgruppe: 5,02 / fein + KDF: 4,41 / fein + freie Säuren: 3,75) sowie die Laktatgehalte in Magen- (Kontrollgruppe: 2,94 / fein + KDF: 0,86 / fein + freie Säuren: 1,24 mmol/kg uS) und Dünndarmchymus (Kontrollgruppe: 23,2 / fein + KDF: 16,6 / fein + freie Säuren: 14,7 mmol/kg uS); die Formiatgehalte im Magenchymus zeigten wie erwartet signifikant höhere Werte als die Kontrollgruppe (Kontrollgruppe: 158; fein + KDF: 1054, fein + freie Säuren: 681 mg/l uS). - Auf die Frequenz und Intensität klinischer Symptome und die Ausscheidungsdauer von E. coli hatten die Zusätze keinen Einfluss. - Die beiden Futterzusätze reduzierten (KDF > freie Säuren) im Magenchymus signifikant – an anderen Lokalisationen nur tendenziell – die Keimzahlen von E. coli (Kontrollgruppe: 7,68 / fein + KDF: 4,91 / fein + freie Säuren: 5,23 KBE log/g uS), nach vorangegangener experimenteller E. coli-Infektion. Schlussfolgerungen: Der Zusatz von freien Säuren oder Kaliumdiformiat steigerte die Effizienz der Magenbarriere gegenüber oral aufgenommenen E. coli-Keimen. Bedingt durch die Absorption der Säure im Dünndarm verlieren die Additive im weiteren Verdauungstrakt jedoch an Wirkung. Die gröbere Struktur des Futters führte zu veränderten Milieubedingungen (Laktatbildner ↑, flüchtige Fettsäuren ↑), die eine positive Wirkung auf die darmeigene Flora erkennen lassen. Da durch den Pelletierungsvorgang offensichtlich die „Grobheit“ der Struktur vermindert wurde (Nachzerkleinerung), waren die Effekte der Partikelgrößen im Futter weniger deutlich. Es ist zu erwarten, dass mit noch gröberer Futterstruktur deutlichere Auswirkungen zu beobachten gewesen wären. Eine Kombination aus gröberer Futterstruktur und dem Zusatz von freien Säuren oder Kaliumdiformiat dürfte eine ergänzende Maßnahme zur Entschärfung E. coli-bedingter Probleme darstellen.