Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen an Broilern zum Einfluss verschiedener anorganischer P-Quellen im Futter auf Leistung, P-Retention, P-Gehalte im Blut sowie die Zusammensetzung und Bruchfestigkeit von Knochen

Hemme, Andreas

The skeletal system is strongly stressed during intensive broiler production on a high performance level. An appropriate Ca- and P-supply is therefore important for broilers. An appropriate P-supply can only take place when the digestibility of the individual phosphorus sources is known. Given this background three inorganic phosphorus sources (monocalcium phosphate [MCP], dicalcium phosphate dihydrate [DCP] and defluorinated phosphates [DFP]) were examined in order to determine the utilisation rate on one hand and on the other to find criteria to describe the phosphorus utilization, suitable for the daily use. Controls were fed a commercial diet with calcium-sodium phosphate as inorganic phosphorus source, phytase supplementation and a slightly higher amount of total phosphorus than in the test diets. In this study the three test diets were exactly the same than the control diet, except on the replacement of the inorganic phosphorus source with monocalcium phosphate in the first, with dicalcium phosphate dihydrate in the second and with defluorinated phosphates in the third test diet. The three testing diets were filled up to the same calcium level using limestone. There was no phytase added to the test diets. With comparable energy and nutrient contents all diets were filled up to a calcium content of 9 g per kg and a phosphorus content of 6 g per kg diet. The different diets were tested in a fattening and also in a balance trial. In the fattening trial the performance (body weight gain, feed consumption, and feed conversion rate) was proved as well as the following parameters: -        composition of excreta (content of: dry matter, crude ash, Ca, P) -        Ca- and P-content in serum -        bone (breaking strength and chemical composition) Furthermore a balance trial was performed to determine the retention of calcium and phosphorus by calculation (intake-excretion) or by analysis of body composition. Results: 1.      In the trials using total phosphorus contents of 5.3-5.7 g/kg diet the performance was only slightly affected by the different inorganic phosphorus sources. 2.      With comparable total phosphorus contents (approx. 5.5 g per kg diet) of the diets within the three experimental groups the content of digestible phosphorus varied between 40 and 50 % (approx. 2.2 to 2.9 g/kg; cave: no phytase added) by using the three different inorganic phosphorus sources. 3.            Without any clinical signs the different contents of available phosphorus within the diet had a marked influence on serum phosphorus level and mineralization of long bones (crude ash, calcium and phosphorus contents in bones). 4.      Using a nearly identical basic mix and comparable phosphorus utilization (here exemplarily 35 %) the following phosphorus retention - derived from the whole carcass analysis - resulted from the three inorganic phosphorus sources: absolute values       relative values -    MCP                  70 %                (100) -    DCP                  64 %                 (91) -    DFP                   36 %                 (52) 5.      Whole carcass analysis led in all groups to higher phosphorus retention rates (3-5 % points) than from the calculation done by phosphorus intake and excretion. 6.      Using of the control diet (K) and the three test diets with different inorganic phosphorus sources, phosphorus content in the whole body differed clearly from each other (K/ MCP/ DCP/ DFP: 4.20/ 3.82/ 3.88/ 3.54 g/kg fresh matter). 7.      Due to these results and taken into account the necessary expenditure the following parameters are suitable to assess the supply with digestible phosphorus:          phosphorus content of serum   >   crude ash content in fat free dry matter of the bones   >   phosphorus content in fat free dry matter of the bones   >   breaking strength of the bones   >   performance (body weight gain and feed conversion) 8.      For the evaluation of the phosphorus supply (intake of available phosphorus) the crude ash content in the femur has the same informative value as the phosphorus content in the femur. For reduction of the analysis expenditure, not a preparation of whole bone is necessary, but analysis of comparable diaphysis segments is sufficient. The results of this study underline that besides “normal” phosphorus contents in the diets the offering of inorganic phosphorus sources of lower quality may lead to insufficient phosphorus retention in broilers. The proved inorganic phosphorus sources exhibit different phosphorus availabilities. Different prices of these phosphorus sources may foster its use of less suitable products. Therefore there is still a need for diagnostic procedures, which will provide not only the phosphorus content in diets, but also the phosphorus availability on short notice with a justifiable expenditure. The here examined criteria for estimating of the phosphorus supply and/or phosphorus utilisation in broilers show a different sensitivity. Performance and breaking strength of the bones appear to be less suitable. The determination of the phosphorus content in serum and bone as well as the analysis of bone crude ash permit a relatively safe estimation of the phosphorus supply. With reduced expenditure and therefore well suitable for daily practice is the determination of the phosphorus content within serum to demonstrate how different phosphorus admission reacts. For bone analysis it does not require time-consuming preparations. Whole bones including the epiphyses indicate the status of supply, since already the crude ash or phosphorus contents in the fat free dry matter of bone diaphysis permits safe statements about the phosphorus supply of the broiler chicks. The analysis of bone crude ash is easier and results in lower cost than those of the phosphorus content. The most exact estimation of the phosphorus status can be done by a balance trial, whereby the complete carcass analyses lead to the most accurate results concerning phosphorus retention to be expected. But those investigations cannot be done for each case of insufficient phosphorus supply, because the cost and time needed to proceed these analyses exceed the daily routine.

In der intensiven Broilermast mit hohem Leistungsniveau wird das Skelettsystem stark beansprucht. Damit die Tiere diesen Anforderungen zu jedem Zeitpunkt während der Mast gewachsen sind, ist eine dem Bedarf angepasste Ca- und P-Versorgung wichtig. Eine bedarfsgerechte P-Supplementierung kann nur unter Kenntnis der Verdaulichkeit eingesetzter P-Quellen erfolgen. Vor diesem Hintergrund wurden in der vorliegenden Studie drei anorganische P-Quellen (Monocalciumphosphat [MCP], Dicalciumphosphat-Dihydrat [DCP] und defluorinierte Phosphate [DFP]) geprüft, um einerseits die Verdaulichkeit zu bestimmen und andererseits nach geeigneten Kriterien zur Beurteilung der P-Versorgung zu suchen. Als Kontrolle diente ein in der Praxis übliches Alleinfutter (AF) mit Phytase und leicht höheren P-Gehalten im Vergleich zu den Versuchsmischungen, das als anorganische P-Quelle Ca-Na-Phosphat enthielt. Für diese Arbeit wurden die Versuchsmischungen aus den gleichen Komponenten zusammengestellt wie das Kontrollfutter, wobei ein Austausch der anorganischen P-Quelle gegen Monocalciumphosphat, Dicalciumphosphat und defluorinierte Phosphate erfolgte. Die Ration wurde mit Kalk ergänzt, um einen vergleichbaren Ca-Gehalt zu erhalten. Auf den Einsatz von Phytase wurde in den Versuchsgruppen verzichtet. Bei vergleichbaren Energie- und Nährstoffgehalten wurde in allen Futtermischungen ein Ca-Gehalt von 9 bzw. ein P-Gehalt von 6 g pro kg AF angestrebt. Die Prüfung der Futtermischungen erfolgte sowohl in einem Mast- als auch in einem Bilanzversuch. Im Mastversuch wurden neben Leistungsmerkmalen (Körpermassenzunahme, Futteraufwand) folgende Parameter untersucht: -         Zusammensetzung der Exkremente (Trockensubstanz-, Rohasche-, Ca-, P-Gehalt) -         Ca- und P-Gehalte im Serum -         Knochen (Bruchfestigkeit und chemische Zusammensetzung) Zusätzlich erfolgte im Bilanzversuch die kalkulatorische Ableitung des P-Ansatzes, die anhand von Ganzkörperanalysen (zu Beginn und am Ende der Bilanz) überprüft wurde. Ergebnisse: 1.            Unter den gegebenen Versuchsbedingungen mit einem Gesamt-P-Gehalt von 5,3 bis 5,7 g/kg AF wurden die Leistungsparameter durch die anorganischen P-Quellen nur tendenziell beeinflusst. 2.            Bei absolut vergleichbaren Gesamt-P-Gehalten (ca. 5,5 g/kg) im Alleinfutter der 3 Versuchsgruppen kann allein durch die Verwendung unterschiedlicher anorganischer P-Quellen der Gehalt an verdaulichem Phosphor zwischen 40 und 50 % variieren (d.h. von ca. 2,2 bis 2,9 g/kg; cave: ohne Phytasezusatz). 3.      Auch ohne klinisch erkennbare Effekte hatten die unterschiedlichen Gehalte an verdaulichem Phosphor im Futter einen erheblichen Einfluss auf den P-Gehalt im Serum, die Mineralisierung der Röhrenknochen (Rohaschegehalte im Knochen) sowie die Ca- und P-Gehalte im Knochen. 4.      Bei identischer Grundmischung der 3 Versuchsrationen und einer unterstellten gleichen Verwertung des Phosphors aus der Grundmischung (beispielhaft 35 %) ergaben sich - aus den Ganzkörperanalysen abgeleitet - folgende Werte für die P-Retention aus den 3 anorganischen P-Quellen:                                    absolut                  (relativ) -    MCP                      70 %                       (100) -    DCP                       64 %                        (91) -    DFP                        36 %                         (52) 5.      Die in Ganzkörperanalysen beobachtete P-Retention war in allen Gruppen um 3 bis 5 %-Punkte geringer als die aufgrund von Aufnahme und Ausscheidung errechnete P-Retention. 6.      Bei Einsatz des praxisüblichen Kontrollfutters (K) und der 3 anorganischen P-Quellen unterschieden sich die P-Gehalte im gesamten Körper deutlich voneinander (K/ MCP/ DCP/ DFP: 4,20/ 3,82/ 3,88/ 3,54 g/kg ursprüngliche Substanz). 7.      Als Kriterien zur Beurteilung der Aufnahme an verdaulichem Phosphor unter Beachtung der Ergebnisse und des Aufwands sind folgende Merkmale in absteigender Reihenfolge geeignet: P-Gehalt im Serum   >   Ra-Gehalt in fettfreier Trockensubstanz der Knochen   >   P-Gehalt in fettfreier Trockensubstanz der Knochen   >   Bruchfestigkeit der Knochen   > Leistungsparameter wie Zunahme oder Futteraufnahme 8.      Zur Beurteilung der P-Versorgung (Aufnahme an verdaulichem Phosphor) hat der Rohaschegehalt im Femur die gleiche Aussagekraft wie der P-Gehalt im Femur. Für die Analyse werden keine vollständigen Knochen, sondern nur vergleichbare Diaphysenabschnitte benötigt, was den Aufwand erheblich reduziert. Die Ergebnisse dieser Arbeit belegen, dass bei „normalen“ P-Gehalten im Futter aufgrund des Einsatzes weniger verfügbarer anorganischer P-Quellen eine P-Unterversorgung von Masthähnchen möglich ist. Die getesteten anorganischen P-Quellen weisen eine unterschiedliche P-Verdaulichkeit auf. Unterschiedliche Kosten dieser P-Quellen verleiten eventuell zum Einsatz weniger geeigneter Produkte. Daher besteht weiter ein Bedarf an diagnostischen Verfahren, mit denen kurzfristig und mit vertretbarem Aufwand nicht nur der P-Gehalt im Futter, sondern auch die P-Verfügbarkeit eingeschätzt werden kann. Die geprüften Kriterien zur Einschätzung der P-Versorgung bzw. P-Verwertung der Tiere lassen eine unterschiedliche Sensitivität erkennen; weniger geeignet erscheinen Leistung und Knochenfestigkeit. Dagegen erlauben die Bestimmung des P-Gehaltes in Serum und Knochen sowie die Analyse der Knochenrohasche eine relativ sichere Einschätzung der tatsächlichen P-Versorgung. Wenig aufwendig und daher gut geeignet für den Einsatz in der Praxis ist vor allem die Bestimmung des P-Gehaltes im Serum, der - wie hier gezeigt werden konnte - sehr schnell auf unterschiedliche P-Aufnahmen reagiert. Für Knochenanalysen bedarf es keiner zeitaufwendigen Präparation ganzer Knochen inklusive der Epiphysen, da schon die Rohasche- oder P-Gehalte in der fettfreien Trockensubstanz der Knochendiaphysen sichere Aussagen über die P-Versorgung der Tiere erlauben. Die Analyse der Knochenrohasche ist dabei weniger kosten- und zeitaufwendig als die Bestimmung des P-Gehalts in Knochen. Die sicherste Einschätzung des P-Status ermöglicht jedoch ein Bilanzversuch, wobei in der mit Hilfe von Ganzkörperanalysen beobachteten Retention die exaktesten Ergebnisse zu erwarten sind. Derartige Untersuchungen können aufgrund des hohen Zeit- und Kostenaufwandes jedoch nicht in jedem Fall eines vermuteten P-Mangels durchgeführt werden.

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Zitierform:

Hemme, Andreas: Untersuchungen an Broilern zum Einfluss verschiedener anorganischer P-Quellen im Futter auf Leistung, P-Retention, P-Gehalte im Blut sowie die Zusammensetzung und Bruchfestigkeit von Knochen. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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