In vitro-Untersuchungen zum Einsatz von Grassilagen mit unterschiedlichen Reineiweißgehalten : Einflüsse einer Sojaeiweißzulage oder einer Pepsinbehandlung auf das Vorkommen diphenolischer Verbindungen im Pansensaft

Hintergrund der vorliegenden Arbeit ist die Beobachtung, dass die Verwendung von Grassilagen, deren Reineiweißanteil vom Rohprotein weniger als 50 % beträgt, zu vielfältigen, unspezifischen Krankheitssymptomen im Milchviehbestand führen kann. Besteht das Krankheitsgeschehen noch nicht zu lange, kann mit einer Ergänzung der Ration in Form von Sojaextraktionsschrot eine Genesung der Herde erzielt werden. In vorangegangenen Untersuchungen aus der gleichen Arbeitsgruppe taten sich die diphenolischen Substanzen als mögliche Einflussgrößen auf das Auftreten der „Faktorenerkrankung Milchviehherde“ hervor. Das Ziel dieser Arbeit war, diphenolische Substanzen anhand ihres Masse-zu-Ladungsverhältnisses und ihrer Retentionszeit mittels LC-MS/MS zu identifizieren und zu quantifizieren. Ebenso erfolgte eine photometrische Analyse des o-Diphenolgehalts. Ein besonderes Augenmerk lag dabei auf dem Einfluss sowohl von Sojaeiweiß als auch Pepsin. Untersucht wurden dazu zurückgestellte Proben des hiesigen RUSITEC-Systems. Die Versuchsdurchgänge (sog. Läufe, jeweils 28 Tage: Einlauf- und Kontrollphase bis Tag 8, Zulagephase von Tag 9-19, Erholungsphase von Tag 20-28) sind fortlaufend nummeriert. Proben der Überstandsflüssigkeit („Labmagenbedingungen“) aus acht Läufen, wobei jeweils vier Läufe eine identische Beladung des Systems mit Futtermitteln aufwiesen, wurden untersucht. Dabei wurde jede Probe zweifach aufgearbeitet, es erfolgte je eine Messung nach Zusatz von Pepsinlösung und eine der unbehandelten Probe. Während der Fermentation im RUSITEC-System wurde jeweils die gleiche Kontrollsilage (>50 % RE/Rp, 3. Schnitt des Jahres 2014) eingesetzt. Bei der in den Läufen 35-38 verwendeten Schadsilage (<50 % RE/Rp) handelte es sich um den 1. Schnitt des Jahres 2014. Bei der in den Läufen 39-42 verwendeten Schadsilage wurde der 1. Schnitt aus dem Jahre 2015 eingesetzt. Alle drei Silageproben stammten von denselben Flächen eines Betriebes. Fermenter 1+2 des RUSITEC-Systems waren während der Zulagephase mit Kontrollsilage und Stärke beladen worden, in den Testfermentern 3+4 befanden sich Schadsilage und Stärke und schließlich in den Testfermentern 5+6 Schadsilage, Stärke und Sojaprotein. Bei den LC-MS/MS-Analysen ergab sich ein erhöhter Gehalt von Phenylessigsäure (m/z 91) von durchschnittlich ca. +450 % in den Schadsilageüberständen im Vergleich zu den Kontrollüberständen. Der Gehalt von 2-Phenylethylamin (m/z 103, 105) war in den Schadsilageüberständen ebenfalls gegenüber den Kontrollüberständen um ca. +45 % erhöht. Auch Kaffeesäure (m/z 181) zeigte in den Überständen der Fermenter, die mit Schadsilage beladen worden waren, einen erhöhten Gehalt gegenüber dem Überstand des Kontrollfermenters von +67 % bis +131 %. Zusätzlich wurden Substanzen nachgewiesen, die in den Überständen von Kontroll- und Schadsilagefermentern in ungefähr gleicher Konzentration, aber wie die o.g. Stoffe auch mit einer zeitlichen Dynamik, vorlagen. Eine dieser Substanzen konnte als 3-Phenylpropionsäure identifiziert werden. Sie wies einen Gehalt zwischen 18-165 µg/ml in den Überstandsproben auf, welcher sich auch in der Literatur wiederfindet. Der erwartete Einfluss des Pepsins auf den Gehalt der nachgewiesenen Substanzen konnte nicht bestätigt werden. Aus diesen Ergebnissen lässt sich folgern, dass der Verdau von Schadsilage deutliche Auswirkungen auf die Bildung oder Anreicherung bestimmter Substanzen im RUSITEC hat. Pepsin und Soja scheinen darauf nur einen geringen Einfluss zu nehmen. Inwieweit diese Erkenntnisse in Zusammenhang mit der Entstehung des Krankheitsgeschehens der „Faktorenerkrankung Milchviehherde“ stehen, muss zukünftig untersucht werden. Dazu ist die Identifikation der noch unbekannten m/z in den Überstandsproben mittels einer leistungsstärkeren LC-MC/MS-Anlage und geeigneter Standards erforderlich. Zusätzlich sollte eine quantitative Analyse derselben Substanzen in frisch geschnittenen Pflanzen, sowie vor und nach der Einsilierung erfolgen, um mehr Informationen zu in der Pflanze ablaufenden (patho)physiologischen Prozessen zu erhalten. Nur so können die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse letztlich eingeordnet und bewertet sowie die Ätiologie der „Faktorenerkrankung Milchviehherde“ geklärt werden.