Einsatz phytogener Futtermittelzusatzstoffe zur Förderung der Darmgesundheit von abgesetzten Ferkeln

 

Ein optimales und konsistentes Ferkelgewicht am Ende der Saugphase ist für die Nutzung und Realisierung des vollen genetischen Potenzials von heranwachsenden Schweinen/Mastschweinen wichtig. Ein optimaler Start nach dem Absetzen bildet die Grundlage für eine erfolgreiche Schweineproduktion.

 
 

Das Absetzen stellt eine stressreiche Periode im Leben eines Ferkels dar, da es mit Magen-Darm-Beschwerden einhergehen kann. „Darmgesundheit“ ist ein gebräuchlicher Begriff für die Beschreibung von Tiergesundheit und erlaubt unterschiedliche Interpretationen. Die von Bischoff (2010) verwendete Definition betont als zentrale Aspekte von Darmgesundheit: „eine effektive Verdauung und Aufnahme von Nährstoffen, das Nichtvorhandensein gastrointestinaler Erkrankungen, eine normale und stabile Mikrobenflora, ein effektiver Immunstatus und allgemeines Wohlbefinden.“

 

In der Vergangenheit war der Einsatz von Antibiotika zur Beeinflussung der Darmgesundheit weitverbreitet. Im Jahr 2006 verhängte die EU jedoch ein Verbot für den Einsatz von Antibiotika als antikmikrobielle Wachstumsförderer. Seitdem wurden zahlreiche Strategien erforscht, um eine Alternative zur Kontrolle von Beschwerden nach dem Absetzen mit dem Ziel einer verbesserten Darmgesundheit zu schaffen, worunter auch die Verwendung phytogener Futtermittelzusatzstoffe (PFA). Für diese natürlichen, pflanzlichen Wirkstoffe wurden antioxidative, entzündungshemmende und antibakterielle Eigenschaften nachgewiesen.

Piglet

© Werner Dedl / Delacon: Gut health in swine

 

Vorteile von PFA im Ferkelfutter

 

 

Fresta F (von Delacon Biotechnik hergestellt) lindert bei Ferkeln nachweislich die negativen Folgen des Absetzens und ist ein Beispiel für die Auswirkungen von PFA auf die Darmgesundheit von Ferkeln. Dieses Produkt war der erste 100 % reine PFA, der von der EU eine zootechnische Registrierung – der sogenannte „wissenschaftliche Goldstandard“ für Futtermittelzusatzstoffe – für den Einsatz als Leistungsförderer für Ferkel erhalten hat. Die Hauptbestandteile sind Kümmel und ätherische Öle der Zitrone; ein vollkommen natürliches Produkt ohne naturidentische (d. h. chemische) Inhaltsstoffe mit umfassend dokumentierten wissenschaftlichen Daten zur Demonstration der Wirkung eines erfolgreichen PFA auf unterschiedliche Aspekte der Darmgesundheit. Die Metaanalyse von fünf Studien belegt ein um 3,4 % erhöhtes Körpergewicht am Ende der Saugphase sowie eine durchschnittliche tägliche Zunahme von 5,3 % bei gleichzeitiger Verbesserung der Futtereffizienz um 2 % (Abbildung 1).

 

fig_Effects of Fresta F

Abbildung 1. Effekte von Fresta F auf Körpergewicht (BW), tägliche Gewichtszunahme (ADG), tägliche Futteraufnahme (ADFI) und Feed Conversion Ratio - Meta-Analyse von 5 Studien; *p<0.05

 
 

Der Absetzprozess geht mit einer gesenkten Futteraufnahme einher, wobei ausgewählte PFA die sensorische Stimulation erhöhen und die Schmackhaftigkeit des Futters verbessern können. Das Produkt konnte die Futteraufnahme der Ferkel um 4 % erhöhen. Neben einer ausreichenden Futteraufnahme sind die Futterverdauung und Nährstoffaufnahme wesentlich für die Förderung des Ferkelwachstums. Verschiedene Studien mit dem Zusatzstoff belegen eine 3 bis 9%ige Verbesserung der Verdaulichkeit von Rohprotein während der Periode nach dem Absetzen. Die intestinale Permeabilität von Nährstoffen hängt von der Aktivität spezifischer Transporter ab. Die Steigerung der Aktivität dieser Transporter erhöht die Nährstoffaufnahmekapazität des Darms. Durch Messungen in Ussing-Kammern wurde nachgewiesen, dass die Glucosetransportkapazität über den SGLT1-Transporter im Darmepithel von Ferkeln, die mit dem phytogenen Produkt gefüttert wurden, im Vergleich zu einem Kontrollfutter um 28 % gestiegen war.

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Tabelle 1. Minimale Hemmkonzentration von verschiedenen ätherischen Ölen gegen unterschiedliche Bakterienstämme (in µg / ml). (Franz et al. 2010)

 

Magen-Darm-Beschwerden nach dem Absetzen

 

 

Magen-Darm-Beschwerden bei abgesetzten Ferkeln sind mit der Verbreitung pathogener Bakterien, insbesondere enterotoxischen E. coli, verbunden. Die Kontrolle des Bakterienbestands oder die Expression der Virulenzfaktoren kann der Minimierung dieser Beschwerden dienen. Obwohl für viele ätherische Öle antimikrobielle Eigenschaften durch das direkte Abtöten von Bakterien nachgewiesen wurden, sind die erforderlichen Konzentrationen relativ hoch und wirtschaftlich nicht rentabel. Andererseits werden viel niedrigere Konzentrationen benötigt, um die bakterielle Kommunikation zu stören, da viele wichtige Funktionen für Virulenz wie Pathogenadhäsion an die Darmepithel sowie die Toxin- und Biofilmbildung durch Quorum sensing gesteuert werden. In einer Studie von Gärtner und Zentek wurde gezeigt, dass die E. coli-Adhäsion an die Darmzellen von Ferkeln, denen das Produkt gefüttert wurde, im Vergleich zum Kontrollfutter um 50 % gestiegen war. Neben Pathogenen sind auch mikrobielle und aus dem Futter stammende toxische Stoffe, wie manche Produkte des mikrobiellen Proteinstoffwechsels (z. B. Ammoniak) problematisch. Infolge der Abwehrreaktionen des Immunsystems des Wirtes entstehen entzündliche Reaktionen, aber der Entgiftungsvorgang von toxischen Stoffen kann zur Bildung freier Radikale führen, die die Darmbarriere beeinträchtigen können. Heutzutage ist bekannt, dass viele verschiedene PFA über antioxidative und/oder entzündungshemmende Eigenschaften verfügen, die das Immunsystem des Wirten entweder direkt (durch das Abfangen von Radikalen) oder indirekt (durch die Hochregulierung der Expression der Antioxidationsgene und entzündungshemmenden Enzymen) unterstützen. Müller et al. beispielsweise haben gezeigt, dass die Anreicherung von Futter mit ätherischen Ölen von Oregano, Rosmarin und Thymian die antioxidative Kapazität in Jejunum und Leber der Ferkel erhöht und dass PFA das xenobiotische System zur Verbesserung der Abwehrkräfte gegen mikrobielle und aus dem Futter stammende toxische Stoffe veranlassen kann.

 
 

In diesem Zusammenhang hat eine Studie von Delacon in Kooperation mit der Nanjing Agriculture University in China eine Steigerung der antioxidativen Enzyme Glutathion-Peroxidase (GSH-PX) und Superoxid-Dismutase (SOD) sowie eine reduzierte Lipidperoxidation gezeigt, die im Vergleich mit einem Kontrollfutter ohne Zusatzstoff aus einer Senkung der Malondialdehydkonzentration (MDA) im Blutplasma ersichtlich ist (Abbildung 2). Darüber hinaus wurde für Limonene – der Hauptwirkstoff von Zitronenöl – eine Reduktion von Leukozyten und proinflammatorischen Zytokinen wie Tumornekrosefaktor α (TNF-a) nach einer induzierten akuten Entzündung nachgewiesen. Diese Studien stärken die Überzeugung des positiven Einflusses von PFA auf die Tiergesundheit durch die direkte Förderung der antioxidativen und entzündungshemmenden Mechanismen.

fig_antioxidant enzymes

Figure 2. Improvement of antioxidant Enzymes Superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSX-PX) and malondialdehyde (MDA) in blood Plasma of piglets

 

Förderung der Rentabilität von Schweinen

 

 

Optimale Fütterungs- und Managementstrategien nach dem Absetzen sind der Schlüssel zum Erfolg und zu langfristiger Rentabilität der Schweineproduktion. Faktoren, die die Darmgesundheit des Ferkels unterstützen und verbessern, wie die Futterverdauung, Nährstoffaufnahme, eine ausgewogene Mikrobenflora und ein ausgewogenes Immunsystem, haben weitreichende Folgen auf dessen künftige Leistung. Die vielfältigen Effekte der PFA können diese Mechanismen beeinflussen und somit für eine verbesserte Tierleistung und in Folge für eine effizientere Tierproduktion sorgen. Vor allem die Effekte von PFA auf Quorum sensing-Signalisierung bieten ein enormes Potenzial, da sich nur wenige Studien diesem Thema in Bezug auf Tierkrankheiten und -produktion widmen. Aufgrund dieser nachgewiesenen positiven Eigenschaften besitzen PFA das Potenzial, eine neue Generation von Substanzen für innovative Schweineernährung und -wohl zu werden.

 

Dieser Artikel wurde in Gut Health, October 2016 veröffentlicht

 

 
 
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