Science & Solutions #12 Schweine (Deutsch)

Ausgabe 12 • Schweine

Ein Magazin von

Biomarker und Mykotoxine Das Für und Wider Phytogene Zusatzstoffe

World Nutrition Forum

Phytogene Stoffe verbessern nicht nur den Geschmack des Futters, sondern fördern auch das Wachstum der Schweine

Dramatische Veränderungen zugunsten der 2014

Nachhaltigkeit erforderlich

Editorial Der Einsatz von Biomarkern Seit über 30 Jahren arbeiten Wissenschaftler an der Entwicklung von Mykotoxin-Biomarkern, um durch das Messen eines aussagekräftigen Parameters im Blut, in der Galle oder anderen physiologischen Substraten einen Zusammenhang zwischen den gesundheitlichen Auswirkungen und der Mykotoxin-Exposition herzustellen. BIOMIN verfügt über langjährige Erfahrung in der Verwendung von Biomarkern, da der Nachweis der Wirksamkeit von Mykotoxin-deaktivierenden Produkten mit Hilfe von Biomarkern eine wichtige Grundvoraussetzung für die EU-Zulassung ist.

Obwohl sich Biomarker in wissenschaftlichen Studien als wichtige und wertvolle Tools erweisen, ist für die praktische Anwendung in den Betrieben noch mehr Wissen erforderlich. Durch die ad libitum Fütterung der Tiere in den Betrieben ist es so gut wie unmöglich den richtigen Zeitpunkt der Probenahme zu wählen. Da alle Tiere in den Produktionsbetrieben einer natürlichen Mykotoxin-Kontamination ausgesetzt sind, kann der wichtige Vergleichswert ohne die Mykotoxin-Belastung nicht bestimmt werden.

Da aus einem einzigen Mykotoxin eine ganze Reihe verschiedener Metaboliten unterschiedlicher Toxizität im Körper gebildet werden können, ist die Anwendung von Biomarkern als diagnostisches Tool nur im Rahmen wissenschaftlicher Studien möglich. Fehlende Richtlinien zur Risikoeinschätzung der Ergebnisse aus physiologischen Substraten machen eine Interpretation unmöglich.

Während es anerkannte Methoden zur Analyse von Mykotoxinen im Futter gibt, existieren fast keine derartigen Methoden für Biomarker in kommerziellen, ISO-zertifizierten Labors. Die Analyse von Mykotoxinen im Futter ist immer noch der am besten etablierte und zuverlässigste Ansatz zur Abschätzung möglicher Risiken und aus diesem Grunde die Methode der Wahl.

In dieser Ausgabe laden wir Sie ein, alles über das Potenzial und die Tücken von Mykotoxin-Biomarkern zu lesen. Außerdem informieren wir Sie über den Einsatz von phytogenen Zusatzstoffen bei der Bekämpfung von Rückständen im Schweinefleisch. Alle diese Themen beschäftigen sich mit der Frage der Qualität in der Tierproduktion.

Christina SCHWAB Produktmanagerin, Mykotoxin-Risiko-Management

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Science & Solutions • Ausgabe 12

Name, title position

Inhalt

Biomarker für Mykotoxine

Potenziale und Tücken

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Obwohl diagnostisch aufschlussreiche Biomarker wichtige Tools zur Analyse und zum Nachweis von Mykotoxinen sind, verhindern mögliche auftretende Schwierigkeiten ihre Anwendung in der Praxis.

Von Christina Schwab, PhD

Phytogene Zusatzstoffe

Enhancing growth, naturally

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Phytogene Futtermittelzusätze haben eine Verbesserung der Verdaulichkeit, besonders des im Futter enthaltenen Eiweißes gezeigt und sind vielversprechend als Ersatz für beta- Agonisten im Schweinefutter.

Von Christine Hunger, PhD

MUNICH 2014 15-18 October

Dramatische Veränderungen zugunsten der Nachhaltigkeit erforderlich

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Experten aus zahlreichen Nationen trafen sich zum diesjährigen World Nutrition Forum, um über die Zukunft der Tierproduktion und das Thema „sustain:ability“ (Nachhaltigkeit) zu diskutieren.

Science & Solutions ist eine monatlich herausgegebene Veröffentlichung der BIOMIN Holding GmbH, die kostenlos an unsere Kunden und Partner verteilt wird. Jede Ausgabe von Science & Solutions präsentiert Themen zu den aktuellsten wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Tierernährung und Gesundheit und konzentriert sich jedes Vierteljahr auf eine Tierart (Geflügel, Schwein oder Wiederkäuer). ISSN: 2309-5954 Eine digitale Kopie und weitere Informationen finden Sie unter: http://magazine.biomin.net Wenn Sie an Nachdrucken von Artikeln interessiert sind oder Science & Solutions abonnieren möchten, wenden Sie sich bitte an magazine@biomin.net Herausgeber: Ryan Hines Mit Beiträgen von: Christine Hunger und Christina Schwab Marketing: Herbert Kneissl Grafik: GraphX Department BIOMIN Holding GmbH Verlag: BIOMIN Holding GmbH

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Tel: +43 2782 8030 www.biomin.net ©Copyright 2017, BIOMIN Holding GmbH Alle Rechte vorbehalten. Mit Ausnahme der im Copyright, Designs and Patents Act von 1988 genannten Regelungen darf kein Teil dieser Veröffentlichung ohne schriftliche Genehmigung des Inhabers des Urheberrechts in irgendeiner materiellen Form für kommerzielle Zwecke vervielfältigt oder kopiert werden.

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Ein Magazin von BIOMIN

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Science & Solutions • Ausgabe 12

Christina Schwab Produktmanagerin, Mykotoxin-Risiko-Management

Biomarker für Mykotoxine

Potenziale und Tücken Die regelmäßige Analyse von Futterproben auf Mykotoxine ist wichtiger Bestandteil eines wirkungsvollen Mykotoxin-Risiko-Managements. Die Aufnahme von kontaminiertem Futter führt zur Mykotoxin-Exposition und wirkt sich so nachteilig auf die Gesundheit der Nutztiere aus. Seit über 30 Jahren beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Entwicklung der sogenannten „Biomarker“, um durch das Messen eines aussagekräftigen Parameters im Blut, in der Galle oder anderen physiologischen Substraten einen Zusammenhang zwischen den gesundheitlichen Auswirkungen und der Mykotoxin-Exposition herzustellen. Was sind die Potenziale und Schwierigkeiten von Mykotoxin-Biomarker?

M

ykotoxine sind toxische Substanzen, die von Schimmelpilzen produziert werden und in fast allen Getreidearten vorkommen. Etwa 95 % der gesamten Mykotoxin-Kontamination erfolgt vor der Ernte. Trotz des weitverbreiteten Einsatzes von Präventivmaßnahmen im Rahmen guter landwirtschaftlicher Praktiken konnten im Jahr 2013 in 81 % der mehr als 4200 Futterproben Mykotoxine nachgewiesen werden (BIOMIN Mykotoxin-Studie 2013). Da sich die Folgen und gesundheitlichen Auswirkungen von Mykotoxinen von Tier zu Tier stark unterscheiden, suchen Forscher, Veterinärmediziner und Landwirte schon seit langer Zeit nach diagnostisch aufschlussreichen Biomarkern.

Was sind Mykotoxin-Biomarker?

Biomarker der Exposition Es ist wichtig, zwischen Biomarkern für die Exposition und solchen für die Wirkung von Mykotoxinen zu unterscheiden. Ein gutes Beispiel für einen ExpositionsBiomarker ist Aflatoxin M1 (AfM1) in der Kuhmilch (siehe Tabelle 1). Zur Bestimmung von Expositions-Biomarker wird die Konzentration von Mykotoxinen oder seinen Metaboliten im Blut, in der Milch, im Urin, im Kot oder in anderen physiologischen Substraten gemessen. Mykotoxine können nur in bestimmten Mengen unverändert in physiologischen Proben nachgewiesen werden, da ein

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Tabelle 1. Potenzielle Biomarker für Exposition und Wirkung der wichtigsten Mykotoxine, die bisher in wissenschaftlichen Studien verwendet wurden.

Mykotoxin

Biomarker für Exposition

Biomarker für Wirkung

Aflatoxin B1 (AfB1)

AfM1 in Milch

• AfB1-Albumin-Addukte im Blut • AfB1-DNA-Addukte im Urin und Gewebe

Fumonisin B1 (FB1)

FB1 im Blut, Urin und Kot

Sphinganin/SphingosinVerhältnis im Blut und Gewebe

Deoxynivalenol (DON)

DON, De-epoxy-DON und weitere Metaboliten im Urin, Gewebe und Kot

Proinflammatorische Zytokine im Blut und Gewebe

Zearalenone (ZEN)

ZEN, Zearalenol, Zearalanol und weitere Metaboliten im Blut, Urin und Kot

• GlukuronsäureKonjugate im Urin und Kot • Endokrine Disruptoren im Gewebe

Ochratoxin A (OTA)

OTA und seine Meta­ boliten im Blut, Urin und im Gewebe (Nieren)

OTA-DNA-Addukte im Gewebe

Quelle: BIOMIN, modifiziert nach Baldwin et al., 2011

Großteil der Mykotoxine im Körper verstoffwechselt wird.

Abhängig unter anderem von der Milchleistung, können schätzungsweise 1-6 % des aufgenommenen AfB1 in Form von AfM1 (hydroxylierter Metabolit) in der Kuhmilch nachgewiesen werden. Grob gerechnet würden damit 0,05 ppb AfM1 (von der EU vorgegebener Grenzwert für Milch) mit einer AfB1-Kontamination von 0,8-5 ppb im

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Christina Schwab Produktmanagerin, Mykotoxin-Risiko-Management

Aufgrund der zahlreichen Metabolite und deren unterschiedlicher Toxizität ist

wissenschaftlichen Studien möglich. Außerdem ist zu beachten, dass e

Biomarker der Wirkung Biomarker für die Wirkung von Mykotoxinen werden auch als Mechanismus-basierte Biomarker bezeichnet. Der optimale Biomarker zeigt die Störung oder Unterbrechung von metabolischen bzw. zellulären Vorgängen im Körper auf.

So ist z. B. die Störung des Sphingolipid-Metabolismus durch Fumonisin B1 (FB1) eine der Ursachen, die in späterer Folge beim Schwein zu Lungenödemen führen kann. FB1 inhibiert das Enzym Ceramid-Synthase, was zu einer Erhöhung des Verhältnis von Sphinganin zu Sphingosin (Sa:So-Verhältnis) führt. Das Sa:So-Verhältnis ist ein wissenschaftlich anerkannter Biomarker für die Wirkung von Fumonisinen (FUM) beim Schwein, nicht aber beim Menschen.

Warum nicht ELISA? Der ELISA-Test ist zwar schnell durchzuführen und preisgünstig, kann aber nur für validierte Rohmaterialien eingesetzt werden und eignet sich daher nicht zur Analyse nicht-validierter physiologischer Substrate.

Serum- und Milchproben wurden in zwei verschiedenen Labors auf das Vorhandensein von DON getestet. Während das erste Labor mit dem ELISA-Test DON-Konzentrationen von 69,5-117,5 µg/l nachweisen konnte, lagen die Konzentrationen im zweiten Labor bei der Analyse mittels HPLC unter der Nachweisgrenze. Offensichtlich waren die Ergebnisse des ELISA-Tests falsch positiv, da diese Methode für die Mykotoxin-Analyse in komplexer Matrix wie Futter, Milch und Blut nicht geeignet ist.

Tabelle 2. Vergleich von ELISA und HPLC bei physiologischen Proben DON

By ELISA1

1 2

4

DON

By HPLC2

Laktationsfutter

<134 µg/kg

77 µg/kg

Sau: Milch

75 µg/L

<0,5 µg/L

Sau: Blutserum

117,5 µg/L

<2,0 µg/L

Ferkel: Blutserum

69,5 µg/L

<2,0 µg/L

Labor 1 S. Dänicke (Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, Institut für Tierernährung, Braunschweig), Deutschland

Herausforderungen in der Praxis Im Falle von FUM ist das Sa:So-Verhältnis nur im Rahmen von wissenschaftlichen Studien anwendbar. In Betrieben ist eine kontrollierte Fütterung schwierig, und das Fehlen von nicht-exponierten Gruppen macht die Bestimmung eines Bezugswertes unmöglich.

Außerdem ist eine lineare Korrelation zwischen der Exposition und der Aufnahme des Mykotoxins mit dem Futter die Voraussetzung für die praktische Relevanz des Biomarkers. In manchen wissenschaftlichen Studien konnte eine lineare Beziehung zwischen DON und seinen Metaboliten im Blut oder Urin von Schweinen gezeigt werden. Allerdings gibt es hier einige Einschränkungen.

Die Mykotoxin-Mengen, die in physiologischen Proben von einzelnen Tieren nachgewiesen wurden, unterscheiden sich in dem Ausmaß, dass keine Schlussfolgerung über die Menge der aufgenommenen Mykotoxine und deren Auswirkungen auf die Gesundheit einzelner Tiere getroffen werden kann. Dies ist einer der zentralen Gründe, warum es bisher keine etablierten Orientierungswerte für Biomarker von DON und anderen Mykotoxinen im Blut oder in anderen physiologischen Substraten von Tieren gibt. Dies macht die Interpretation der Ergebnisse unmöglich.

Die Situation wird zusätzlich dadurch erschwert, dass für eine repräsentative Analyse der richtige Zeitpunkt für die Probenentnahme essentiell ist. Innerhalb von zwei Stunden nach der Aufnahme ist die maximale Konzentration von DON und seiner Stoffwechselprodukte im Blut erreicht. Danach kommt es zu einem raschen Abfall. Im Gegensatz dazu dauert der Abbau von ZEN aufgrund

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Photo: Alex Raths_iStockphoto

Mischfutter (5 ppb ist der EU-Grenzwert für Mischfutter für Milchkühe) korrelieren.

Dieses Beispiel zeigt, dass die Durchführung von Mykotoxin-Analysen im Futter empfehlenswert ist, um das wirtschaftliche Risiko einer Aflatoxin-Kontamination der Milch nahe des EU-Grenzwertes zu vermeiden.

Biomarker für Mykotoxine Potenziale und Tücken

der Einsatz von Biomarkern als diagnostisches Tool nur

im Rahmen von

es keine Richtlinien für die Risikoabschätzung in physiologischen Proben gibt. des enterohepatischen Kreislaufs (Absorption ins Blut, Ausscheidung über die Galle und Reabsorption ins Blut) länger. Die Fütterung der Tiere in den Betrieben erfolgt gewöhnlich ad libitum, wodurch der Zeitpunkt für die Probenentnahme unvorhersehbar wird und zu nicht repräsentativen Ergebnissen führt.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Tatsache, dass DON, genauso wie andere Mykotoxine, zu Metaboliten, wie z. B. DON-Glukuronid, De-epoxy-DON und weiteren unbekannten Metaboliten im Körper umgewandelt wird. Der jeweilige Anteil hängt von der Spezies, dem Lebenszyklus, der Darmflora und dem individuellen Gesundheitszustand des Tieres ab.

Darüber hinaus kann sich die Toxizität der DONMetaboliten von jener der Muttersubstanz unterscheiden.

Der Metabolit De-epoxy-DON ist zum Beispiel nicht toxisch. ZEN kann in physiologischen Substraten als alphaund beta-Zearalenol, alpha- und beta-Zearalanol und deren glukuronierte Formen auftreten. Die Umwandlung von ZEN in alpha-Zearalenol erhöht den unerwünschten östrogenen Effekt. Folglich reicht die Analyse von nur einem einzigen Mykotoxin nicht aus.

Die Analyse von Biomarkern Ein Trend der letzten Jahre war die Ent­ wicklung von Methoden auf der Grundlage der Flüssigkeitschromatographie-Massenspektroskopie/ Massenspektroskopie (LC-MS/MS). Diese hochselektiven und ausreichend sensitiven Methoden ermöglichen den Nachweis von Mykotoxinen in äußerst geringen Konzentrationen und die parallele Quantifizierung von mehreren Metaboliten.

Im Gegensatz da zu kann der ELISA-Test (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) nur als grobe Screeningmethode dienen, da die Matrixeffekte von Körperflüssigkeiten die Ergebnisse beeinflussen. Die in ELISA-Tests zur Quantifizierung von Mykotoxinen verwendeten Antikörper zeigen eine starke Kreuzreaktivität gegenüber strukturähnlichen Metaboliten auf. So bestimmt man zum Beispiel mit den meisten ELISA-Testkits für ZEN gleichzeitig auch die Konzentration an alpha-Zearalenol.

Es kann aber nicht zwischen den einzelnen Metaboliten unterschieden werden. Diese sogenannte Kreuzreaktivität wird in der Gebrauchsanleitung von ELISA-Testkits oft nicht genauer spezifiziert.

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Stoffwechselpfad von DON im Schwein In Abhängigkeit der vorhandenen Darmflora wird aufgenommenes DON zu nichttoxischem De-epoxy-DON (DOM-1) verstoffwechselt. In weiterer Folge werden DON und DOM-1 teilweise ins Blut absorbiert und in der Leber zu DON-Glukuronid (DON-GlcA) und DOM-1-Glukoronid (DOM-1-GlcA) umgewandelt.

Nach systemischer Zirkulation werden die Metaboliten über den Urin ausgeschieden (30-93 % des aufgenommenen DON). Im Kot lassen sich nur geringe Mengen nachweisen (1-3 %). Der fehlende Anteil besteht aus nicht identifizierten Metaboliten und weiter abgebautem DON. Zur quantitativen Bestimmung von DON in physiologischem Probenmaterial ist eine Analyse sämtlicher Metaboliten erforderlich, was unter praktischen Bedingungen jedoch unmöglich ist.

Systemische Zirkulation

DON

DOM-1

Ausscheidung über den Kot 1-3%

DON DON-GlcA DOM-1 DOM-1-GlcA

Ausscheidung über den Urin ~50%

Während es zur Analyse von Mykotoxinen im Futter validierte Methoden gibt, existieren fast keine derartigen Methoden für Biomarker. Anders als beim Futter muss die Qualitätskontrolle für Mykotoxin-Analysen von physiologischen Substraten für kommerzielle Labors erst etabliert werden.

Obwohl Biomarker in wissenschaftlichen Studien wertvolle Tools darstellen, ist vor dem praktischen Einsatz von Biomarkern in den Betrieben ein besseres Verständnis jener Faktoren erforderlich, die die Bioverfügbarkeit, Kinetik und das metabolische Profil von Mykotoxinen in Tieren beeinflussen. Für viele Biomarker fehlt immer noch die lineare Korrelation. Der unverzichtbare Einsatz von Kontrollgruppen und eine aufwändige Probenahme macht die Verwendung von Biomarkern sehr teuer.

Die Analyse von Mykotoxinen im Futter ist ein etablierter und zuverlässiger Ansatz zur Risikoabschätzung und ist aus diesem Grunde bis jetzt die Methode der Wahl.

Literaturnachweise auf Anfrage erhältlich.

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Phytogene Zusatzstoffe

Enhancing growth, naturally Phytogene Zusatzstoffe sind Substanzen pflanzlichen Ursprungs, z. B. Kräuter, Gewürze, ätherische Öle oder Pflanzenextrakte. Sie werden schon seit Jahrtausenden für alltägliche Zwecke und wegen ihrer speziellen Eigenschaften als natürliche Heilmittel eingesetzt.

Hintergrund der betaadrenergen Agonisten Beta-adrenerge Agonisten (ß-Agonisten) bewirken eine Umverteilung und fördern den Magerfleisch-Anteil bei Schwei­ nen. 1999 wurde ein spezieller ß-Agonist in den USA zugelassen und danach auch in anderen Ländern eingeführt. Derzeit gibt es nur einen einzigen in den USA zugelassenen ß-Agonisten, der in der Ernährung von Schweinen eingesetzt wird.

6

P

hytogene Zusatzstoffe exprimieren eine Vielzahl an Eigenschaften, unter anderem antibiotische, entzündungshemmende und antimykotische.

Durch das Verbot antibiotischer Wachstumsförderer (AGPs) in der EU und anderen Staaten, läuft die Suche nach Alternativen. Zahlreiche Studien wurden bereits durchgeführt, um mögliche Ersatzstoffe für die AGPs zu finden.

Im Falle der phytogenen Futter­mitteladditive wurden besonders die entzündungshemmenden Eigenschaften und die Effekte auf die Modulation der Darmflora erforscht. Der Einsatz dieser Zusatzstoffe als Ersatz für AGPs hat in den letzten Jahren beträchtlich zugenommen.

Der Nutzen von ß-Agonisten bei Mastschweinen Bei Mastschweinen verbesserte der Einsatz eines bestimmten β-Agonisten im Futter die Wachstumsleistung mit unterschiedlicher Einsatzdauer bereits ab sechs Tagen, wohingegen bei längerer Einsatzdauer die Zusammensetzung des Schlachtkörpers verbessert wurde. Zusätzlich erhöhten sich auch Schlachtkörpergewicht und Schlachtausbeute.

Dabei darf man nicht vergessen, dass um eine deutliche Wirkung zu erzielen, die Nährstoffkonzentrationen im Futter erhöht werden müssen. Die Zusammensetzung des Nahrungsproteins muss angepasst werden, insbesondere muss die erstlimitierende Aminosäure Lysin in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, damit der ß-Agonist sich auf die Wachstumsleistung und den

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Christine Hunger Produkt Manager, Phytogene Zusatzstoffe

Photo: Ugurhan Betin

Warum ß-Agonisten?

In den letzten Jahren haben China und Russland den Import von Fleisch mit Rückständen bestimmter β -Agonisten verboten, da es als ungeeignet für den menschlichen Verzehr erachtet wurde. 2013 beschränkte Russland die Fleischimporte auf diejenigen, die nachgewiesenermaßen frei von einem bestimmten β-Agonisten waren.

Interessanterweise hat China ebenfalls die Verwendung bestimmter β-Agonisten, die Produktion von β-Agonisten sowie die Einfuhr von Fleisch mit Rückständen von ß-Agonisten verboten. Der Grund für das Verbot in China könnte die Tatsache sein, dass traditionelle chinesische Gerichte gewöhnlich Innereien verwenden, in denen die Rückstände höher sein könnten.

Die Diskussionen über den Einsatz von β -Agonisten in der Schweineproduktion und deren Rückstände im Fleisch haben aufgrund von Bedenken der Öffentlichkeit als auch aufgrund von Berichten über tiergesundheitliche Probleme, die sich durch den Einsatz des Arzneimittels im Futter ergaben, große Aufmerksamkeit erregt.

Grund für die Besorgnis der Öffentlichkeit Der Stoffwechsel von β-Agonisten ist bei der Zieltierart (Schweine und Rinder) sowie bei Labortieren und Menschen ähnlich. Neben ihrem pharmakologischen Effekt können β-Agonisten auch zu Intoxikationen führen.

Deswegen kann der Verzehr von Fleisch oder von Nebenprodukten von Tieren, die mit dem Futter β-Agonisten zur Wachstumsstimulation aufgenommen haben, klinische Effekte hervorrufen, wie z. B. Tachykardie, Tremor, Kopfschmerzen, Muskelspasmen und arterielle Hypertonie.

Die Auswirkungen von β-Agonisten auf den Menschen sind noch nicht vollständig bekannt, aber Menschen mit Herz-KreislaufErkrankungen wird vom Konsum von Produkten, die β -Agonisten enthalten, abgeraten.

Die im Schweinefutter enthaltenen ß-Agonisten werden rasch verstoffwechselt.

Obwohl am ersten Tag nur 84 % des β -Agonisten ausgeschieden werden, wird keine Wartezeit verhängt. Aufgrund dieser

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fehlenden Wartezeit wird der β-Agonist bis zur Schlachtung gefüttert. Deshalb befinden sich in den geschlachteten Schweinen immer noch Rückstände.

Mögliche Nebenwirkungen Unabhängige Studien haben einige negative Auswirkungen von β-Agonisten auf die Tiere gezeigt.

Nach 6-wöchiger Fütterung eines bestimmten β -Agonisten verbrachten Schweine mehr Zeit im Liegen und weniger Zeit mit Laufen. Mit β-Agonisten gefütterte Schweine waren schwieriger im Umgang. Diese Unterschiede zeigten sich sehr schnell nach Beginn der Fütterung des β-Agonisten und setzten sich über den gesamten Versuchszeitraum von 4 Wochen fort.

Unter anderem beeinflusste ein β-Agonist das Verhalten von Mastschweinen, erhöhte die Herzfrequenz und machte die Schweine potenziell empfänglicher für Stress während des Umgangs und Transports. In einem ResidentIntruder-Test zur Beurteilung der Aggressivität führten die mit β -Agonisten gefütterten Jungsauen in den ersten 30 Sekunden mehr Attacken durch. Bis zum Ende des Tests (300 Sekunden) führten die dominanten Jungsauen und kastrierten Jungeber sowie die dominanten als auch die rangniedrigen, mit β-Agonisten gefütterten Sauen die meisten Attacken durch (p<0,05). Diese Verhaltensänderung kann unter praktischen Bedingungen eines Betriebes beträchtliche Probleme verursachen, da es dadurch zu Verletzungen, sozialem Stress und dem Verlust von Tieren kommen kann.

Phytogene Additive verbessern die Verdaulichkeit In mehreren Studien konnte ein positiver Effekt von phytogenen Zusatzstoffen auf die Verdaulichkeit der Nährstoffe nachgewiesen werden, z. B. auf die Verdaulichkeit von Aminosäuren im Ileum.

Die Forschung hat gezeigt, dass pflanzliche Futtermitteladditive die Sekretion von Verdauungssäften wie z. B. Speichel oder Gallensäuren sowie die Aktivität von Verdauungsenzymen stimulieren können.

Diese Effekte werden als der wichtigste Teil der ernährungsbedingten Wirkungsweise der phytogenen Zusatzstoffe genannt.

Schließlich beeinflussen die oben genannten stimulierenden Effekte auf Sekretionen und Enzymaktivität die Verdaulichkeit der Nährstoffe. Dementsprechend haben mehrere,

Ausgewählte Zusatzstoffe pflanzlichen Ursprungs wirken sich nicht nur positiv auf den Verdauungstrakt aus, sondern verbessern erwiesenermaßen auch das Wachstum der SchlachtkörperZusammensetzung.

Photo: serezniy_iStockphoto

Magerfleischanteil des Tieres positiv auswirken kann. Diese Anpassungen machen das Futter letztendlich teurer.

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Christine Hunger Produkt Manager, Phytogene Zusatzstoffe

Abbildung 1. Effekt eines phytogenen Futtermittelzusatzes auf den Magerfleischanteil 70%

60.0

% der Schweine in der Schlachtkörper-Gewichtsgruppe



58.78



58.96

59.5

59.44 

59.0

58.97

58.76

58.5

40%



58.23

58.08

57.5

30% 

57.11

20%

57.0

Magerfleischanteil %  Kontrolle

Digestarom®

56.5 10% 0%

56.0 <75 kg

75-85 kg

85-95 kg

95-105 kg

>105 kg

Schlachtkörper-Gewichtsgruppe Quelle: BIOMIN

mit verschiedenen Spezies durchgeführte Studien die höhere ileale AminosäurenVerdaulichkeit und damit die bessere Nährstoffverwertung bestätigt.

Eine bessere Verdaulichkeit zieht eine allgemeine Verbesserung der Futterverwertung (FVW) nach sich. Die höhere Proteinverdauung führt zu stärkerem Muskelwachstum, was bei Schweinen und auch bei Broilern gezeigt werden konnte. Dies muss bei der Diskussion des Potenzials von phytogenen Additiven als natürliche Lösung zum Ersatz von β-Agonisten bei Nutztieren berücksichtigt werden.

In einem Test zur Beurteilung der Aggressivität (ResidentIntruder-Test) führten mit ß-Agonisten gefütterte Jungsauen in den ersten 30 Sekunden mehr Attacken durch. Bis zum Ende des Tests (300 Sekunden) führten die dominanten KontrollJungsauen und kastrierten Jungeber sowie die dominanten als auch die rangniedrigen, mit ß-Agonisten gefütterten Sauen die meisten Attacken durch (p<0,05).

8

58.0

Magerfleischanteil %

59.48

60% 50%

59.60

Wäre ein natürliches Produkt nicht besser als ein ß-Agonist?

Nachgewiesenermaßen können phytogene Zusatzstoffe die Futteraufnahme, die Futterverwertung, die Wachstumsrate und die Zusammensetzung des Schlachtkörpers verbessern. In der folgenden Feldstudie wurden die Effekte eines phytogenen Futterzusatzes (Digestarom® Finish, BIOMIN Phytogenics GmbH, Deutschland) auf die Leistungsparameter von Mastschweinen wie auch auf den Schlachtkörper hin untersucht.

Insgesamt waren 5732 Mastschweine von 10 kommerziellen Betrieben in Österreich teil dieser Studie. Die Daten des Magerfleischanteils in den unterschiedlichen Schlachtkörper-Gewichtsgruppen sind in Abbildung 1 dargestellt.

Diese Studie vergleicht den Effekt eines Anwendungszeitraums von Digestarom® mit einem Kontrollzeitraum. In allen Schlachtkörper-Gewichtsgruppen der Mastschweine war der durchschnittliche Magerfleischanteil in der Digestarom®-Gruppe

55.5

% der Schweine in der SchlachtkörperGewichtsgruppe Kontrolle Digestarom®

höher. Je höher das Schlachtgewicht, desto höher war auch der durch die Anwendung von Digestarom® erzielte prozentuale Magerfleischanteil.

Mit Digestarom® war in der Schlacht­ körper-Gewichtsgruppe 85-95 kg der Magerfleischanteil um 0,68 Prozentpunkte höher. Bei über 105 kg war der Mager­ fleischanteil um 1,12 Prozentpunkte höher. Dies deutet erneut auf eine bessere Nährstoffverwertung hin.

Schlussfolgerung Insgesamt sind die Nebenwirkungen von ß-Agonisten bei Mastschweinen wie auch die Bedenken aufgrund von Rückständen im Fleisch wichtige Themen, die ins Zentrum der Aufmerksamkeit gerückt sind.

Nachdem der Einsatz von ß-Agonisten in der Tierproduktion in vielen Ländern bereits verboten wurde, ist das Thema nunmehr generell äußerst strittig.

Der Einsatz natürlicher Substanzen wie phytogene Futtermitteladditive und ihre positiven Effekte auf die Verdaulichkeit, besonders des im Futter enthaltenen Eiweißes, sind vielversprechend. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass phytogene Zusatzstoffe, bei ausgewogener Mischung der natürlichen Zutaten, positive Auswirkungen auf die Futterverwertung haben können. Zusätzlich kann es in der Mastschweine-Produktion zu weiteren positiven Effekten kommen, wie einem höheren Ausschlachtungsgrad und Magerfleischanteil.

Literaturnachweise auf Anfrage erhältlich.

Science & Solutions • Ausgabe 12

MUNICH 2014 15-18 October

World Nutrition Forum: Dramatische Veränderungen zugunsten der Nachhaltigkeit erforderlich Anlässlich des von BIOMIN gesponserten World Nutrition Forums 2014 in München trafen sich führende Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und Nichtregierungsorganisationen, um über die Zukunft der Tierproduktion und das Thema „sustain:ability“ (Nachhaltigkeit) zu diskutieren.

23. Oktober 2014 – Mit dem 6. World Nutrition Forum endeten zwei Tage anregender Sitzungen und zahlreicher Denkanstöße zu Fragen der Nachhaltigkeit in verschiedenen Bereichen – von den Tierwissenschaften bis zu Management, Wirtschaft und Philosophie.

Jorgen Randers, Autor des berühmten Modells „Die Grenzen des Wachstums“ (1972), eröffnete das Forum am 16. Oktober mit seinen neuesten Gedanken und Ansichten über den Zustand der Welt, wie schon in seiner 2012 erschienenen Publikation „2052 – Eine globale Prognose für die nächsten 40 Jahre“ genauer dargelegt.

Randers, Professor an der „Norwegian Business School“, der sich selbst als „einen deprimierten Mann mit einem lächelnden Gesicht“ beschreibt, prophezeite eine Welt, die sich in Richtung Bevölkerungsabnahme und wachsendes Bruttoinlandsprodukt, einer weltweit schrumpfenden Mittelklasse sowie einer sich immer weiter öffnenden Schere zwischen Arm und Reich und einer potenziellen Klimakatastrophe bewegt. Er stellte fest, „dass es dramatischer Veränderungen bedarf, wenn wir uns in Richtung Nachhaltigkeit bewegen wollen“.

Um zu verhindern, dass sich die düsteren Prognosen erfüllen, ist nach Ansicht von Marty Matlock von der University of Arkansas Folgendes besonders wichtig: „Wenn wir die Biodiversität und andere landgebundene Ökosysteme erhalten wollen, müssen wir den Fußabdruck, den die Landwirtschaft hinterlässt, auf dem jetzigen Niveau halte.“ Er fügte hinzu, dass es bei Nachhaltigkeit um die kontinuierliche Verbesserung und den Aufbau der Widerstandskraft eines Systems mithilfe von Leistungskennzahlen (KPI/ Key Performance Indicators) gehen sollte.

Bezugnahme auf unterschiedliche Literatur über organisatorische Komplexität informierte Erich Erber, der Unternehmensgründer von BIOMIN, das Publikum darüber, wie Organisationen diesen Trend durch Förderung einer Kultur des „Empowerment“ (Übertragung von Verantwortung) und des Vertrauens sowie geleitet von KPIs und durch Schaffung einer Umwelt, in der ehrliches Feedback unterstützt und beachtet wird, beherrschen könnten.

In den speziesspezifischen Breakout Sessions schilderten Redner aus allen vier Nutztiersektoren, wie der Einsatz von Technologie sowie effizientere Futterformulierungen, eine gesunde Rendite und Umweltfragen die zukünftige Nachhaltigkeit der Tierproduktion bestimmten. In der Sitzung über Mykotoxine unter dem Vorsitz von Gerd Schatzmayer präsentierten einige in der Mykotoxinforschung führende Wissenschaftler ihre Themen über unterschiedliche Methoden zur Bestimmung von Mykotoxinen, die Auswirkungen von Mykotoxinen auf die Darmintegrität und das Immunsystem sowie über neue Erkenntnisse über das Trichothecen Deoxynivalenol (DON).

Tim Jones (Vereinigtes Königreich) lieferte einen abschließenden Gesamtüberblick über das Thema Nachhaltigkeit und wies darauf hin, dass Bildung, und ganz speziell die Bildung von Frauen in den Schwellenländern, der Schlüssel zur Freisetzung des Potenzials unseres Planeten sei. Unter nochmaligem Hinweis auf die Bedeutung der Bildung betonte Jason Clay vom WWF, dass es „nicht darum geht, was man denkt, sondern wie man denken sollte“. Er unterstrich, dass diese Art von kreativem Wissen für nachhaltige Initiativen und für die Regenerierung der Belastbarkeit der Ressourcenbasis unseres Planeten unverzichtbar sein wird.

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Komplexitätsmanagement stand im Mittelpunkt der Eröffnungsrede am 17. Oktober. In einer nachdenklich stimmenden Präsentation und unter

Ein Magazin von BIOMIN

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