1 Futtermittelkundliche Aspekte
 1.2 Wichtige Futterinhaltsstoffe (A.Berk)


1.2 Wichtige Futterinhaltsstoffe

Weender Rohnährstoffe und weitere stickstofffreie Fraktionen Grundlage der Ermittlung der wertbestimmenden Bestandteile eines Futtermittels, das gilt für Einzelfuttermittel ebenso wie für Mischfuttermittel, ist die Weender Analyse.

Auf klassisch nasschemische Art werden dabei im eigentlichen Sinne nur die Trockenmasse (T), die Rohasche (XA), das Rohprotein (XP), das Rohfett (XL) und die Rohfaser (XF) bestimmt. Die entsprechenden analytischen Verfahren sind das Trocknen, das Veraschen, die N-Analyse, die Fettextraktion und die Rohfaserbestimmung. Das Rohwasser (keine offizielle Abkürzung), die Organische Masse (OM) und die N-freien Extraktstoffe (XX) werden durch Differenzrechnung ermittelt.
Da sich die Futtermittelbewertung im Laufe der Zeit durch neue Erkenntnisse und bessere analytische Möglichkeiten weiter entwickelt hat, muss man diese Fraktionen heute um folgende erweitern:

Rohstärke und stärkeähnliche Substanzen (S)
Zucker, berechnet als Saccharose, bei Milch und Milchprodukten als Laktose (Z)
Saure-Detergentien-Faser (ADF)
Neutrale-Detergentien-Faser (NDF), welche für Geflügel eigentlich ohne Bedeutung ist
Organischer Rest (OR), dieser wird berechnet OR = OM-(XP+XL+S+Z+ADF)

Aminosäuren
Zur Fraktion des Rohproteins (XP=Nx6,25) gehören die Aminosäuren sowie verschiedene Nicht-Protein-Stickstoffverbindungen (NPN). Für die Erhaltung und die Proteinsynthese (Fleischansatz, Eiproduktion, Gefieder) benötigen die Monogastrier, zu denen das Geflügel gehört, Aminosäuren in bestimmter Menge und in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Dabei sind die Tiere und der Mensch in der Lage, Aminosäuren des Futters/Nahrung in körpereigene Aminosäuren umzuwandeln (nichtessentielle Aminosäuren). Im Unterschied dazu können jedoch bestimmte Aminosäuren nicht synthetisiert werden. Diese essentiellen Aminosäuren müssen im Futter enthalten sein, um die genetisch vorprogrammierte Proteinsynthese zu ermöglichen. Die Aminosäure – die im Vergleich zum Bedarf des Tieres im Futter in der geringsten Menge vorhanden ist, limitiert die körpereigene Eiweißsynthese. Für das wachsende Geflügel ist das schwefelhaltige Methionin die erstlimitierende Aminosäure und für die Legehenne ist es Lysin.
Die essentiellen Aminosäuren sind:

Sogenannte halbessentielle Aminosäuren sind beim Geflügel Cystin, das durch Methionin ersetzt werden kann und Tyrosin, das durch Phenylalanin ersetzt werden kann. Für eine angepasste Versorgung monogastrischer Tiere ist eine Bewertung des Proteins bzw. der Aminosäuren auf der Basis ihrer Verdaulichkeit anzustreben. Für die Empfehlungen der Versorgung der Schweine hat die GfE (= Gesellschaft für Ernährungsphysiologie) in 2006 die Bewertung der Aminosäuren auf der Basis ihrer praecaecalen Verdaulichkeit (auch als „ileal“ oder „dünndarm“ verdaulich bezeichnet) eingeführt. Hier werden sowohl endogene Verluste durch Verdauungsenzyme und Darmabschilferungen als auch eine futtermittelspezifische Beeinflussung der Aminosäurenverdaulichkeit berücksichtigt. Da für das Geflügel solche Werte für die praecaecale Aminosäurenverdaulichkeit kaum vorliegen, muss vorerst bei der Bewertung der Futtermittel auf den Gehalt an Bruttoaminosäuren zurückgegriffen werden.

Futterenergie
Alle Vorgänge im lebenden Körper verbrauchen Energie. Im Gegensatz zu Pflanzen, die über die Möglichkeit der Photosynthese zur Energiegewinnung verfügen, müssen Tiere die notwendige Energie über das Futter zu sich nehmen. Dabei wird aus den Nährstoffgruppen Fette, Kohlenhydrate und Proteine durch unterschiedlich effektive Verbrennungsvorgänge Energie aus der Nahrung synthetisiert. Deshalb muss zur Bestimmung des Energiegehaltes der Nahrung neben dem Gehalt an diesen Hauptnährstoffen die futtermittelabhängige Effektivität von deren „Verbrennung“ (Kohlenstoffoxidierung) Berücksichtigung finden.
Bei der Bewertung der Effektivität müssen drei unterschiedliche Ebenen berücksichtigt werden:

1. Der Anteil an verdaulichen Hauptnährstoffen. Das heißt, welche Struktur
haben die drei Hauptnährstoffe und welche Möglichkeiten ihrer Absorption
während der Verdauungstraktpassage ergeben sich für das Tier daraus.

2. Durch unterschiedliche „logistische“ Aufwendungen beim Umbau in zur
Energiegewinnung nutzbare Strukturen der Hauptnährstoffe und der
„Entsorgungsaufwendungen“ dabei anfallender Nebenprodukte, gibt es  
Energieverluste. Diese schlagen sich vor allem in der Harnzusammensetzung
nieder.

3. Grundlage bei der „Verbrennung“ aller drei Hauptnährstoffe ist der Kohlenstoff (C),
der in Form von CO2 über die Atemluft „entsorgt“ wird. Im Fall der Verbrennung
von Proteinen fällt jedoch auch noch Stickstoff (N) an, der auf energetisch
aufwendige Weise über Leber und Niere „entsorgt“ werden muss.
Setzt sich das Futter im Verhältnis zum Bedarf des Tieres aus zu wenig
Kohlenhydraten und Fett und zuviel Protein zusammen, muss die bei der
Stickstoffentsorgung (unnütz) entstehende Wärmeenergie abgeführt werden.

Die Verwertung der Bruttoenergie des Futters kann man beim Geflügel entsprechend der Stufen in der Abbildung 1.2 darstellen, wobei der Protein- und Fettansatz bei der Legehenne in erster Linie die Eibildung darstellt.
Abb. 1.2: Energiestufen


Auf der Grundlage dieser Voraussetzungen ergeben sich folgende Möglichkeiten der Bewertung der Futterenergie:

=> Bruttoenergie (GE) oder Brennwert des Futters (Energie, die bei der Verbrennung unter definierten Bedingungen im Labor frei wird).
 
=> Verdauliche Energie (DE) = GE – Kotenergie (Brennwert des Kotes)

=> Umsetzbare Energie (ME) = DE - Harnenergie (Brennwert des Harnes)

=> Nettoenergie (NE) = ME – Wärmeenergie

Die für das Tier letztendlich nutzbare Energie ist die Nettoenergie (NE). Bedingt durch die gemeinsame Ausscheidung von Kot und Harn über die Kloake kann beim Geflügel die umsetzbare oder metabolische Energie relativ sicher bestimmt werden. Deshalb wird weltweit für das Geflügel die Umsetzbare Energie (ME) zur Charakterisierung des Futterenergiegehaltes der Futtermittel und zur Angabe des Energiebedarfes des Geflügels angewandt. Durch die Verluste bei der Nutzung von Protein zur Energiegewinnung, die beim Geflügel im Mittel von 23,8 kJ/g Protein als Resultat der Harnsäurenbildung auf 15,9 kJ/g Protein sinken, wird bei der ME-Berechnung eine N-Korrektur vorgenommen. Im Ergebnis spricht man im Gegensatz zu den anderen Nutztieren, bei denen die Energiebewertung ebenfalls auf der Stufe der ME vorgenommen wird, von der „scheinbaren (apparent)“, Nkorrigierten ME mit der Abkürzung AMEn. Die Bestimmung der AMEn kann eigentlich nur im Tierversuch erfolgen. Da dies in der Praxis aber zu aufwendig ist, wurde 1989 von der WPSA eine Formel zur Berechnung der AMEn auf der Basis der verdaulichen Rohnährstoffe aufgestellt.

Formel 1:               
AMEn (MJ/kg T) = 0,01803 x DXP + 0,03883 x DXL + 0,01732 x DXX
Zur Erläuterung: D = verdaulich; alle Rohnährstoffe in g/kg T

Da für Geflügel bei vielen Einzelfuttermitteln tabellierte Verdauungswerte fehlen, wird der Gehalt an AMEn in Mischfuttermitteln nach folgender Gleichung (WPSA, 1984) geschätzt:

Formel 2:
AMEn (MJ/kg T) = 0,01551 x XP + 0,03431 x XL + 0,01669 x S + 0,01301 x Z

Sonstige Futterinhaltsstoffe
Zur Charakterisierung von bestimmten Futterinhaltsstoffen werden zum Teil sehr unterschiedliche Methoden angewandt. So kann man beispielsweise zur Bestimmung des Phosphorgehaltes in Futtermitteln eine einfache photometrische Messung nach vollständigen Aufschluss (vollständige Veraschung) vornehmen. Es ist aber auch möglich durch unterschiedliche Aufschlussverfahren die unterschiedlichen Bindungsformen des Phosphors (P) zu bestimmen, was für die Verfügbarkeit des P für das Tier von großer Bedeutung ist. Für die praktische Geflügelfütterung ist es insbesondere notwendig, den Bedarf an Mineralstoffen und Vitaminen über die Futtermittel bzw. über Futterzusätze abzudecken:

Zu den für die Tierernährung wichtigen Mengenelementen (Körpergehalt >400 mg/kg Lebendmasse) zählen Calcium (Ca), Phosphor (P), Natrium (Na), Chlor (Cl) sowie Magnesium (Mg), Kalium (K) und Schwefel (S).
Mengenelemente zählen laut Futtermittelverordnung zu den „Einzelfuttermitteln“ im Unterschied zu den Spurenelementen,
die den „Ernährungsphysiologischen Futterzusätzen“ zugeordnet werden.

Spurenelemente (außer Eisen) weisen im Unterschied zu den Mengenelementen einen Anteil von < 50 mg/kg Lebendmasse (LM) auf.
In der Tierernährung kennt man ca. 25 lebenswichtige Spurenelemente, von denen in der praktischen Fütterung aber nur sieben zugeführt werden müssen, um einen eventuellen Mangel vorzubeugen.
Das sind die Elemente Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Zink (Zn), Mangan (Mn), Selen (Se), Kobalt (Co) und Iod (I). Unter den unter allen Bedingungen ausreichend in den Einzelfuttermitteln vorhandenen lebensnotwendigen Spurenelementen sind beispielsweise auch die Elemente Blei (Pb), Arsen (As) und Cadmium (Cd), die in der Anlage 5 der Futtermittelverordnung (FMV) als unerwünschte Stoffe aufgeführt sind. Dort sind für deren Gehalt in Futtermitteln und -mischungen entsprechende Empfehlungen für Obergrenzen angegeben.

Vitamine sind ebenso wie die Mengen- und Spurenelemente lebensnotwendige Futterbestandteile. Die in der Tierernährung verwendeten Einzelfuttermittel haben einen natürlichen Vitamingehalt. Dieser ist jedoch größeren Schwankungen unterworfen (Lagerungsdauer, Verarbeitung) und analytisch sehr aufwendig zu bestimmen. Aus diesem Grund findet meist der native Vitamingehalt der Einzelfuttermittel bei der Kalkulation der jeweiligen Futtermischung keine Berücksichtigung.