Was versteht man unter einem „essentiellen Nährstoff“?
= (Nähr-)Stoffe, die für den Organismus lebensnotwendig sind, aber nicht selbst vom Organismus synthetisiert werden können; ➔ Sie müssen von außen über die Nahrung (das Futter) aufgenommen werden!
Nennen Sie die essentiellen Nährstoffe (4 Beispiele) für den tierischen Organismus
Essentielle Aminosäuren (Lysin,Leucin, Methionin...) Mineralstoffe (Na, K, Ca, Mg, P, Cl, S, Fe, Zn, Cu, J, Se, Cr, Co, Mn), d.h. Spuren- & Mengenelemente Vitamine (fettlöslich: Vitamin A, D, E, K; wasserlöslich: Vitamin B1, B2, B6, B12, Pantothensäure, Folsäure, Nikotinsäure. Biotin) Essentielle Fettsäuren (Alpha-Linolensäure) Wasser
Gibt es diesbezüglich Unterschiede zwischen monogastrischen Tieren und Wiederkäuern?
Wiederkäuer können einen Teil der essentiellen Aminosäuren und Vitamine durch ihre Pansenflora synthetisieren. Lediglich Vitamin A, D, E sind essentiell; Vitamin K & B-Vitamine werden in ausreichender Menge im Pansen durch MO synthetisiert ➢ Vitamine: Bei Monogastriden sind alle oben aufgeführten Vitamine essentiell
Nennen Sie Funktionen der Tierernährungsforschung
➢ Ausschöpfen des genetisch vorgegebenen Leistungspotentials (Fleisch, Milch, Eier, Wolle) ➢ Erhaltung der Gesundheit ➢ Minimierung der Umweltbelastung ➢ Optimierung der Produktqualität (Tierernährung dient der Versorgung der Tiere mit Energie und Nährstoffen.)
Erklären Sie Grundumsatz, Erhaltungsbedarf und Leistungsbedarf. Wie werden diese bewertet?
➢ Grundumsatz = Energieverbrauch eines Tieres im Ruhezustand nach mindestens 12-stündiger Nahrungskarenz in einer thermoneutralen Umgebung (s. Kapitel Energie) ➢ Erhaltungsbedarf = Bedarf an Nährstoffen, um unvermeidliche Verluste zu ersetzen -> Tiere haben permanente Verluste an Nährstoffen – diese müssen ersetzt werden ➢ Leistungsbedarf = zusätzlicher Bedarf an Nährstoffen, um Nährstoffe für Syntheseprozesse im Rahmen der Leistungserbringung zur Verfügung zu stellen -> Tiere speichern in bestimmten Phasen Nährstoffe (z.B. Wachstum, Trächtigkeit, Laktation
Warum fällt der Wassergehalt eines Tierkörpers, wenn der Fettgehalt ansteigt?
➢ Wassergehalt korreliert invers mit dem Fettgehalt; Je höher der Fettgehalt, desto niedriger der Wassergehalt ➢ Alle Gewebe – außer das Fettgewebe – sind reich an Wasser! → Fett: arm an Wasser ➢ Der prozentuale Wasseranteil verschiebt sich aufgrund der Zunahme an Fett
Von welchen Faktoren hängt die Körperzusammensetzung ab?
➢ Genetische Faktoren ➢ Fütterung: Energieniveau, ASen ➢ Geschlecht: m, w, Kastrat ➢ Alter ➢ Leistungsstadium ➢ Hormoneller Status
Was versteht man in der Tierernährung unter „Rohwasser“? Wie wird es bestimmt? Welche Substanzen können in der Fraktion „Rohwasser“ enthalten sein?
➢ Rohwasser = Massedifferenz zwischen Frischmasse der Futtermittelprobe und der ermittelten Trockensubstanz ➢ Wird rechnerisch durch Differenzwägung (Frischmasse – Trockensubstanz) bestimmt ➢ Andere Komponenten: flüchtige organische Verbindungen wie niedere FSen, Alkohole oder Ammoniak
Wie wird die Fraktion des Rohproteins bei der Weender-Analyse bestimmt und was, d.h. welche Substanzen, enthält diese?
➢ Rohprotein = Summe aller Verbindungen, die N enthalten ➢ Bestimmung des Rohproteins (XP-Fraktion): - N-Anteil in Futtermittelprobe messen & mit Faktor 6,25 multipliziert, um Ergebnis als Rohprotein anzugeben → Achtung: Quantität & nicht Qualität! ➢ Enthaltene Substanzen: - Amide (Säureamide, freie ASen, einfache Peptide, N-haltige Glykoside, Betain, Xanthin, …) - Reineiweiß
Was versteht man unter der Fraktion „Rohfett“ der Weender Analyse? Wie wird sie bestimmt? Welche Substanzen zählen dazu?
➢ Rohfett = Teil des Futtermittels, der sich in Fettlösungsmitteln löst = alle Substanzen, die sich mit heißem Ether aus Futtermitteln extrahieren lassen ➢ Bestimmung des Rohfetts (XL-Fraktion): - Futtermittelprobe mit heißem Lösungsstoff versetzen - Stoffe, die dabei extrahiert werden können, entsprechen dem Rohfett ➢ Substanzen, die dazu zählen: Triglyceride, Phosphatide, Cerebroside, Sterine, Wachse, Chlorophyll, Carotine, Xanthophyll, Ästherische Öle, Organische Säure
Was beinhaltet die NfE? Wie wird Sie ermittelt?
➢ NfE = N-freie Extraktstoffe ➢ Bestimmung der NfE: - Differenzwägung; NfE = organische Masse abzüglich Rohprotein, Rohfett, Rohfaser ➢ Substanzen, die dazu zählen: Zucker aller Art, Stärke, Glykogen, Inulin, Hemicellulosen, Pektine, (auch die löslichen Anteile von Cellulose, Pentosanen, Lignin), org. Säuren; wurden in anderen Klassen nicht erfasst
Vorteile der Weender Analyse nennen
➢ (+) einfache Methode und gut reproduzierbar ➢ (+) in der Praxis bewährt & schon lange eingeführt ➢ (+) es liegen sehr viele (Referenz-)Daten vor
Nachteile der Weender Analyse
➢ 1. Analyse von Nährstoffen erfolgt nach physikalischen und nicht nach physiologischen Gesichtspunkten (-> eher unspezifische Aussagekraft) ➢ 2. Durch Differenzbestimmung summieren sich Fehler in der Klasse der N-freien Extraktstoffe ➢ 3. Kohlenhydrate werden nicht in verdaulich & unverdaulich untergliedert
Was ist NDF? Ist sie höher oder niedriger als XF-Fraktion?
➢ NDF = neutrale Detergienzen Faser = Summe aus Hemicellulose, Cellulose und Lignin Substanz, die in nocht kochender neutraler Detergienzenlösung löslich ist ➢ Höher als XF- (Rohfaser)Fraktion, da NDF zusätzlich noch Bestandteile der NfE-Fraktion enthält
Definieren Sie „Verdauung“
➢ = Gesamtheit der Prozesse, die dazu führen, dass (hochmolekulare) Nährstoffe in Dünndarm (und Dickdarm) in den Blutkreislauf gelangen können; dazu zählen: - Enzymatische Zerkleinerung (durch körpereigene oder mikrobielle Enzyme) - Absorptionsprozesse (aktiv oder passiv)
Nennen Sie stichpunktartig die wichtigsten Funktionen der einzelnen Verdauungsabschnitte in der Verdauung beim Wiederkäuer!
Vormägen (Pansen, Netzmagen, Blättermagen): - Erwärmung und Durchmischung des Chymus - Mikrobielle Abbau- und Syntheseprozesse - Absorption von Wasser und flüchtigen FSen Labmagen: - Ansäuerung, - Inaktivierung von MO und Enzymen - Denaturierung von Proteinen, - Pepsin-Wirkung Dünndarm: - Enzymatische Verdauung, - Absorption von Wasser und Nährstoffen Blinddarm: - Mikrobielle Abbauprozesse Dickdarm: - Mikrobielle Abbauprozesse, - Absorption von (Rest-)Wasser
Erklären Sie Verdaulichkeit und Absorption bzw. den Unterschied zwischen den beiden Begriffen
Erklären Sie, was die endogene Menge ist.
➢ = Stoffmenge der endogenen Sekretion ➢ = Stoffe, die bereits im Körper bzw. verdaut waren, werden wieder in den Darm abgebeben, vermischen sich mit dem Darminhalt & werden über Kot ausgeschieden → überlagern die Verdaulichkeit bzw. liefern irreführende Werte für diese
Worin besteht der Unterschied zwischen wahrer Verdaulichkeit & scheinbarer Verdaulichkeit? Nennen Sie jeweils ein Beispiel für einen Nährstoff mit geringer bzw. hoher Differenz zwischen Verdaulichkeit & scheinbarer Verdaulichkeit!
➢ Wahre Verdaulichkeit = Verdaulichkeit unter Berücksichtigung der endogenen Komponenten (siehe Absorption) ➢ Scheinbare Verdaulichkeit = Verdaulichkeit, die man misst, wenn man Aufnahme durch Futter & Abgabe durch Kot vergleicht (siehe Verdaulichkeit) ➢ Differenzen bestehen dann, wenn Nährstoffe in Verdauungstrakt sezerniert werden - Geringe Differenz: Vitamine, Fette, Kohlenhydrate - Hohe Differenz: Rohprotein, ASen, Mineralstoffe
Was ist praecaecale Verdaulichkeit? Welche Unterschiede gibt es zu der Gesamtverdaulichkeit hinsichtlich der Nährstoffe? Für welche Nährstoffe ist die Gesamtverdaulichkeit schlecht?
➢ Praecaecale Verdaulichkeit = Verdaulichkeit bezogen auf die Menge der Nährstoffe, die am Ende des Dünndarms absorbiert (= aus dem Darm verschwunden) sind. ➢ Wichtig für Nährstoffe, die im Dickdarm mikrobiell abgebaut werden , da für diese die Gesamtverdaulichkeit irreführende Werte liefern würde; dazu zählen u.a. Aminosäuren, NSP (wie Hemicellulose) ➢ Gesamtverdaulichkeit schlecht für: Rohfaser
Verdaulichkeit von Cellulose, Stärke, Zucker. Auswirkungen auf pH-Wert und Keimzahl im Pansen.
➢ Faustregeln: Schwein 2-3 L Tränkwasser/ kg TM-Zufuhr Rind 4-5 L Tränkwasser/ kg TM-Zufuhr ➢ Wasserbedarf: - Mastschwein 6-10 L pro Tag - Sauen 12-25 L pro Tag - Kühe 50-100 L pro Tag - Mastrinder 20-60 L pro Tag -> Milchproduktion bedingt zusätzlichen Wasserbedarf
Nennen Sie die Systeme, die der Regulierung des Wasserhaushalts bei Säugetieren dienen
➢ Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) ➢ ADH (Antidiuretisches Hormon) (=Vasopressin) ➢ Atrialer natriuretischer Faktor (ANF) als Antagonist des RAAS
Beschreiben Sie die Schritte des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS).
➢ Renin (Enzym) wird bei Salzmangel vermehrt freigesetzt & aktiviert Angiotensin ➢ Angiotensin setzt Aldosteron frei ➢ Aldosteron fördert die Na+ -Resorption, d.h. es vermindert die Ausscheidung von Natrium & Wasser über den Harn! ➢ Bei Salzüberschuss erfolgt eine verminderte Freisetzung von Renin… … folglich wird die Na+ -Resorption in geringerem Maße gefördert, sodass Natrium & folglich Wasser (osmotische Wirkung) vermehrt über den Harn ausgeschieden werden
Was ist Nicht-Protein-Stickstoff? Welchen Futterwert/ ernährungsphysiologischen Wert haben sie für Monogastriden und Wiederkäuer?
➢ NPN = Nicht-Protein-Stickstoff Verbindungen = überwiegender Teil von N liegt in Proteinen vor, aber es gibt noch andere Verbindungen, die auch N enthalten → NPN ➢ Monogastrier: können NPN-Verbindungen nicht verwerten → kein Futterwert ➢ Wiederkäuer: können über die MO im Pansen die NPN-Verbindungen verwerten: MO wandeln NPN-Verbindungen in Mikrobenprotein um, welches der WK verwerten kann → Futterwert gegeben!
Nennen Sie die wichtigsten Enzyme der Eiweißverdauung beim Schwein. Wo findet die Eiweißverdauung statt? Was sind die Endprodukte der Eiweißverdauung?
➢ Eiweißverdauung findet im Dünndarm statt - Endopeptidasen -> spalten Proteine an spezifischen Stellen - Trypsin -> spalten Proteine in viele kleinere Moleküle - Exopeptidasen -> spalten am Ende einer AS-Kette ASen ab - Dipeptidasen -> spalten Moleküle (bestehend aus 2 ASen) in der Mitte ➢ Endprodukte: freie Aminosäuren
Erklären Sie, was man unter dem Mikrobenprotein versteht
➢ Mikrobenprotein = Haupt-Protein-Quelle des Wiederkäuers; wird von MO im Pansen durch Zellteilung gebildet; MO benötigen dafür u.a. Energie & Stickstoff (N) ➢ Quelle des N für Mikrobenproteinbildung: Ammoniak & nicht umgesetzte ASen, denn: - Proteinaufnahme über Futter -> Spaltung eines Großteils dieser Proteine zu ASen; - Aufgenommene NPN & Großteil der zuvor entstandenen ASen werden zu Ammoniak (NH3) umgesetzt
Was versteht man unter dem Durchflussprotein? Erklären Sie. Welche Rolle spielt es bei hoher bzw. geringer Leistung?
➢ Durchflussprotein (UDP) = im Pansen nicht abgebautes Protein; Steht im Dünndarm zur Verfügung; Macht 10-30 % der im Futter aufgenommenen Proteine aus ➢ Geringe Bedeutung bei geringer Leistung: Mikrobenprotein genügt als Proteinquelle ➢ Große Bedeutung bei hoher Leistung: bei höherer Leistung höherer Bedarf an Nährstoffen und somit höherer Bedarf an Proteinen zur Proteinsynthese
Welche Rolle spielt das Durchflussprotein in der Ernährung eines Rindes (Milchkuh)?
Milchkuh: hohe Leistung → große Bedeutung des UDP’s als zusätzliche Proteinquelle!
Von welchen Eigenschaften des Futtermittels hängt die Menge an Durchflussprotein ab?
➢ Menge an UDP abhängig von der Abbaubarkeit der Proteine im Pansen: bei niedriger Abbaubarkeit entsteht größere Menge an Durchflussprotein ➢ Abbaubarkeit abhängig von: - Passagedauer - Partikelgröße (abnehmende Abbaubarkeit mit steigender Partikelgröße) - Umhüllungseffekte (cage effects) (Einschluss durch Samenschale hemmt Abbaubarkeit) - Denaturierungen (senkt Abbaubarkeit, da Tertiärstruktur verändert wird) - Tertiärstruktur von Proteinen
Nennen sie jeweils drei Beispiele für Futtermittel mit hoher (ca. 85%) und mit niedriger (ca. 65%) intraruminaler Abbaubarkeit des XP (Rohproteins)!
➢ Hohe Abbaubarkeit von XP: Frischgras, Grassilage, Heu, Weizen/ Hafer/ Gerste (Korn), Ackerbohnen ➢ Niedrige Abbaubarkeit von XP: Maiskleber, Biertreber, Mais (Korn), Soja-ES, Trockengrün ➢ Mittlere Abbaubarkeit von XP: Maissilage, Raps-ES, Hefe, Maiskeimschrot
Was ist das „nutzbare Rohprotein“ und wie setzt es sich zusammen?
nXP = nutzbares Rohprotein am Dünndarm; Summe aus Mikrobenprotein und nicht abgebautem Protein; Gesamt-Protein-Quelle des Wiederkäuers
Voraussetzungen für die Synthese von Mikrobenprotein
➢ Ausreichende Energiezufuhr (verfügbare Kohlenhydrate für Energie und als C-Skelette für mikrobielle AS-Synthese) ➢ Ausreichende Menge an Mengen- und Spurenelementen für Stoffwechsel und Wachstum (d.h. Vermehrung) der MO (S, P, Fe, Zn, Co -> können von MO nicht selbst gebildet werden) ➢ Optimaler pH-Wert (für die Vermehrung der MO) ➢ Stickstoff (NH3 und nicht umgesetzte ASen)
Nennen Sie Faktoren, die die Mikrobenproteinbildung im Pansen beeinflussen (positiv) / Durch welche Faktoren wird die mikrobielle Proteinsynthese im Pansen bei der Kuh gesteigert, durch welche Faktoren wird sie gehemmt?
+ Vorhandensein von Energie + Optimaler pH-Wert + Vorhandensein notwendiger Wirkstoffe (S, P, Fe, Zn, Co) + Vorhandensein von Stickstoff
Nennen Sie Faktoren, die die Mikrobenproteinbildung im Pansen beeinflussen (negativ)
- Überschuss an leicht verdaulichen Kohlenhydraten - Fasermangel - Zu hoher Fettgehalt - Zu niedriger pH-Wert (Gefahr: Pansenacidose) - Fehlen notwendiger Wirkstoffe - Zu geringer N-Gehalt in der Ration
Was ist die RNB? Welchen Wert sollte die ruminale N-Bilanz bei Milchkühen nicht überschreiten? Worauf muss man bei der Fütterung achten?
➢ RNB = ruminale Stickstoff-Bilanz; vergleicht die Zufuhr von Rohprotein über das Futter mit dem Abfluss an Rohprotein in Form von Mikrobenprotein und unverdautem Durchflussprotein, d.h. dem nutzbaren Rohprotein. 𝑅𝑁𝐵 = (𝑋𝑃 − 𝑛𝑋𝑃)/6,25 ➢ Eine hohe RNB ist unerwünscht, da dies die Leber belastet (& Energie verbraucht) (N ist in Form von Ammoniak überschüssig -> Absorption durch Pansenwand & Belastung der Leber) ➢ Bei Milchkühen gilt: RNB max. 100 g/Tag; besser 50 g/Tag ➢ Für die Fütterung gilt daher: Beachtung des maximalen Wertes für Milchkühe; Möglichst ausgeglichene RNB -> Werte einzelner FM bei der Erstellung der
Was ist eine Stickstoffbilanz und welche Komponenten gehören dazu?
➢ N-Bilanz = Verhältnis von Proteinsynthese & Proteinabbau gibt Veränderungen des Gehalts an N im Körper an ➢ Proteinsynthese wird durch anabole; Proteinabbau durch katabole Hormone stimuliert
Erklären Sie das Konzept des Idealproteins! Was versteht man in diesem Zusammenhang unter „limitierender Aminosäure“?
➢ Idealprotein = dasjenige Protein, in dem die Konzentration der einzelnen essentiellen ASen auf verdaulicher Basis exakt dem Bedarf des Tieres entspricht; gleichzeitig entspricht die Summe der nicht-essentiellen ASen dem Bedarf. - Keine AS ist im Überschuss oder im Mangel - Für jede Tierart und Leistungsrichtung unterschiedlich! - Alle ASen des Futters werden für die Proteinsynthese im Körper verwendet ➢ Limitierende AS = essentielle AS (auf praecaecal verdaulicher Basis), die im Verhältnis zum Bedarf in der geringsten Menge vorkommt; Sie limitiert die Proteinsynthese! ➢ Zugabe der limitierenden AS steigert Proteinsynthese so lange bis nächste AS limitierend wirkt
Was ist ein Idealprotein und welche Unterschiede gibt es zwischen Broiler und Legehenne?
➢ Idealprotein → siehe oben ➢ Unterschiede im Idealprotein, da verschiedene Leistungsrichtung!
Welche Aminosäuren sind beim Monogastriden limitierend?
Welche Funktion haben synthetische Aminosäuren in Futtermitteln beim Schwein?
➢ In Futterration/ -mittel limitierende ASen ergänzen (-> Ergänzungswirkung) & so nahe an Idealprotein rankommen ➢ Vorteil ggü. Anderen pflanzlichen Proteinen: - Proteineinsparung (weniger ASen im Überschuss) & trotzdem Deckung des Bedarfs - Verminderte Ausscheidung über Harn - Verbesserung der Ressourceneffizienz
Erklären Sie, was man unter der biologischen Wertigkeit von Proteinen versteht
= gibt an, welcher Teil des absorbierten Proteins in körpereigenes Protein für den Erhaltungsoder Leistungsstoffwechsel genutzt werden kann
Nennen Sie 3 Phospholipide und 3 ungesättigte Fettsäuren
Welche Umsetzung von Fetten erfolgt im Pansen von Wiederkäuern?
➢ MO im Pansen des WK können Fette verändern: - Hydrierung mehrfach ungesättigter Fettsäuren → Bildung von gesättigten & einfach ungesättigten FSen - Entstehung von Transfettsäuren durch Umlagerung von Doppelbindungen - Entstehung von konjugierten Linolsäuren
Wieso beeinflusst die Jodzahl des Futtermittels die Jodzahl der tierischen Produkte?
➢ Jodzahl = beschreibt, wie viel Jod man an die FSen bzw. ihre Doppelbindungen anlagern kann = Kenngröße; Je höher die Jodzahl, desto mehr Doppelbindungen sind im Fett; (=desto höher ungesättigt ist FS), desto geringer der Schmelzpunkt & desto oxidationsempfindlicher ➢ Da die FSen aus dem Futter (mehr oder weniger) in den tierischen Körper übergehen; es erfolgt (z.T.) keine Änderung der FSen: durchs Futter aufgenommene, verdaute & absorbierte FSen werden in Gewebsschichten eingebaut
Gibt es diesbezüglich Unterschiede zwischen Monogastriden und Wiederkäuern?
➢ Monogastrier: Einfluss der Jodzahl höher, da: keinerlei Veränderung der FSen → Körperfettzusammensetzung spiegelt größtenteils Futterfettzusammensetzung wider ➢ Wiederkäuer: siehe Umsetzung von Fetten im Pansen - Besonderheit der trans-FSen und konjugierter Linolsäure - Aber Umsetzung von MO im Pansen nicht bei 100 %; Teil der unges. FSen kommt unverändert hindurch, so dass die Jodzahl der tierischen Produkte mit der des Futters zusammenhängt (z.B. ist Milchfett abhängig von der Jahreszeit bzw. dem Weidesaison/ -umfang) - beim Einsatz pansengeschützter Fette wird Umsetzung im Pansen durch MO umgangen → dann entspricht Körperfettzusammensetzung der des Futterfettes
Auswirkungen der Jodzahl auf die Qualität des Fleisches bei Monogastriern und Wiederkäuern.
➢ Hohe Jodzahl = hoher Anteil unges. FSen → Fleisch wird schnell ranzig & ist nicht so gut lagerbar ➢ Hohe Jodzahl beeinflusst Fleischqualität also negativ hinsichtlich geringerer Lagerfähigkeit
Was sind geschützte Fette und welchem Zweck dienen sie?
➢ = Fette, die vor dem Abbau im Pansen geschützt sind; dazu zählen u.a. - Nativ geschützte Fette in Ölsaaten (langsame Freisetzung aus den Zellen) - Hitzebehandelte Ölsaaten (-> Einschluss der Öltröpfchen durch denaturierte Eiweiße) - Chemisch modifizierte Fette (Verseifung von FSen mit Ca, Coating mit formaldehydbehandelten Proteinen) - Technisch behandelte Fette (z.B. Hydrierung) ➢ Zweck von geschützten Fetten: - Beeinflussung der Fettsäurezusammensetzung von Fleisch und Milch - Vermeiden von negativen Effekten von Fetten auf die mikrobielle Aktivität (Faserverdaulichkeit, mikrobielle Proteinsynthese) - Gezielte Einschleusung von Fettsäuren zur Beeinflussung des Stoffwechsels (z.B. CLA zur Senkung des Milchfettgehalts)
Welchen Zweck erfüllt bzw. welche Funktion hat die Beta-Oxidation? Was ist das Ausgangssubstrat und welche Endprodukte entstehen?
➢ ß-Oxidation = Prozess, der aus Fetten Energie liefert = Energiegewinnung aus Fetten ➢ Substrat: Fettsäuren ➢ Produkte: Acetyl-CoA (Essigsäure) (mehrere Moleküle davon) -> kann im Citrat-Zyklus zur Energiegewinnung verwendet werden
Erklären Sie die Oxidation von ungesättigten Fettsäuren
1. Startreaktion, Induktion: durch Licht, Wärme oder Schwermetalle (Eisen, Kupfer), d.h. ungünstige Bedingungen, kann bei benachbarten C-Atomen ein H-Atom abgespalten werden → Fettsäureradikal 2. Kettenwachstum: die in 1. Gebildeten Radikale reagieren mit Sauerstoff → Peroxidradikal, Peroxidradikale reagieren mit anderen FSen → Hydroperoxid (weitere FS-Radikale) 3. Kettenverzweigung: Hydroperoxide (ROOH) sind instabil und zerfallen wieder → Hydroxylradikale, diese sind sehr reaktiv und reagieren mit anderen FSen → noch mehr FS-Radikale, immer mehr FSen sind in entstandene Radikale eingebunden 4. Kettenabbruch: Radikale reagieren untereinander zu stabilen Produkten: Ketone, Alkohole, Epoxide, Aldehyde → bedingen den ranzigen Geschmack & Geruch des verdorbenen Fettes
Was versteht man unter der Oxidation ungesättigter Fettsäuren? Wodurch wird sie eingeleitet/ stimuliert?
➢ Oxidation ungesättigter Fettsäuren beschreibt quasi den Prozess des Verderbens der Fette; Die Fette werden ranzig ➢ Induktion durch: Licht, Wärme, Schwermetalle (Eisen, Kupfer)
Was versteht man unter Lipidperoxidation (Autoxidation) von Fetten?Bei welchen Fetten tritt sie verstärkt auf?
Bei (mehrfach) ungesättigten Fettsäuren; Anfälligkeit steigt mit Jodzahl tendenziell
Wie kann man sie (Autoxidation) verhindern?
➢ ungünstige Bedingungen (Licht, Wärme, Schwermetalle) vorbeugen/ vermeiden: - Dunkel (dunkle Verpackungen), - Kühl, - Keine Metallverpackungen, - Vakuum (O2-Ausschluss) ➢ Zugabe von Antioxidantien (bspw. Vitamin E) unterbindet das Kettenwachstum der Reaktion
Welche Relevanz hat sie für die Fütterung landwirtschaftlicher Nutztiere?
➢ Verdorbene/ ranzige Fette werden von Tieren vermindert aufgenommen ➢ -> Verweigerung der Futteraufnahme -> Reduktion Futteraufnahme → Reduktion der Leistung ➢ Ranzige Fette rufen zudem oxidativen Stress im Körper hervor ➢ → es gilt das Verderben der Fette in Futtermitteln (die Autoxidation) unbedingt zu vermeiden oder Futtermittel mit verdorbenen Fetten nicht zu füttern
Was versteht man unter Nicht-Stärke-Polysacchariden (NSP)? Welche Vertreter gibt es?
➢ NSP = summarischer Ausdruck für alle Polysaccharide – mit Ausnahme der Stärke; sind alle durch körpereigene Verdauungsenzyme nicht hydrolisierbar ➢ Vertreter: - Cellulose - ß-Glucane - Hemicellulosen - Pentosane - Pektine - Lignin - Inulin
Wieso wirken NSP beim Monogastrier antinutritiv?
➢ NSP sind für den Monogastriden unverdaulich & haben antinutritive Wirkungen auf andere Nährstoffe: (WK kann NSP verdauen, da sie von MO im Pansen aufgeschlossen werden) ➢ „Käfigeffekt“ Nährstoffe werden durch NSP eingeschlossen & sind daher für Verdauungsenzyme schlechter zugänglich (v.a. unlösliche NSP) ➢ „Geleffekt“ lösliche NSP bilden im Darm Gele -> Viskosität des Chymus erhöht sich -> Beweglichkeit der Nährstoffe ist eingeschränkt -> Verdauungsenzyme können schlechter angreifen -> Adsorption von Nährstoffen ist verlangsamt ➢ Unspezifische Bindung NSP können an der Oberfläche durch geladene Gruppen anderer Elemente binden und deren Verdaulichkeit reduzieren
Nennen Sie NSP (Nicht-Stärke-Polysaccharide) und deren antinutritive Wirkung(en)
Erklären Sie die Kohlenhydratverdauung beim Schwein
➢ NSP: unverdaulich -> passieren Dünndarm ➢ Stärkeabbau durch Amylasen zu Maltose (= luminale Verdauung) ➢ Umsetzung der Maltose zu Glucose (Maltase) ➢ Bei anderen KH (außer Stärke): Umsetzung der Maltose zu Glucose, Fructose, Galactose (durch Maltase, Saccharase, Lactase) ➢ Gebildete Zucker werden absorbiert
Welche Enzyme sind für die Verdauung von Kohlenhydraten beim Monogastriden wichtig?
➢ Speichel- & Pankreasamylase (Abbau von Stärke oder anderen KH) ➢ Maltase, Lactase, Saccharase (Umsetzung von Maltose in andere Zucker)
Nennen Sie die Abbauprodukte der Kohlenhydrate im Pansen eines Rindes
➢ Unvermeidliche Nebenprodukte: CO2 und CH4 ➢ Endprodukte des KH-Abbaus (WK): flüchtige Fettsäuren → Propionsäure (Propionat); Essigsäure (Acetat); Buttersäure (Butyrat)
Wie beeinflussen unterschiedliche Kohlenhydrate die Abbaubarkeit, Mikrobenproteinbildung und den pH-Wert im Pansen? Was passiert, wenn der pH-Wert zu niedrig wird?
➢ Schnelligkeit des Abbaus beeinflusst Dynamik der Energiebereitstellung für MO… ➢ i.d.R. eher proportional; Ausnahme Zucker: sehr schneller Abbau führt zu hohem Anteil an Propionsäure, weshalb der pH-Wert stark erniedrigt wird & MO sich kaum vermehren ➢ Keimzahl gibt Auskunft über Vermehrung der MO; wenn Keimzahl gering = geringe Vermehrung der MO, dann geringere Mikrobenproteinbildung ➢ Wenn pH-Wert zu niedrig, können sich die MO nicht mehr vermehren; Mikrobenproteinbildung wird gehemmt! (siehe auch Kapitel Proteine) ➢ pH-Werte bei Stärke & Zucker bergen Gefahr der Pansenacidose!
Erklären Sie den Abbau von Cellulose bei Wiederkäuern und bei Schweinen
➢ Cellulose = NSP → entspricht also dem Abbau von NSP ➢ Schweine (Monogastrid): - Im Dünndarm unverdaulich → passieren Dünndarm unverändert & gelangen in Dickdarm - Im Dickdarm: mikrobielle Abbauprozesse: Fermentation/ Abbau von NSP (10-90%) durch Dickdarm-MO, Endprodukte: Propionat, Acetat, Butyrat (vgl. Pansenfermentation) ➢ Wiederkäuer: - NSP’s: Abbau durch MO im Pansen zu flüchtigen FSen (Propionat, Acetat, Butyrat) - Mit Abbau der NSP geht Methanbildung einher - Kleiner Teil der Polysaccharide passiert Pansen unverändert → Fermentation durch MO im Dickdarm (siehe Schwein)
Wo sind Kohlenhydrate gespeichert?
➢ Leber (als Glycogen (= wichtigstes Speicher-KH)) ➢ Muskel (als Glycogen) ➢ Bei Energieüberschuss: Umwandlung zu Fetten
Nennen Sie Funktionen des Hexosemonophosphatweges und in welchen Geweben dieser vermehrt stattfindet
➢ Maßgebliche Funktionen: Bereitstellung von C5-Zuckern, Bereitstellung von NADPH + H+ ➢ Gewebe: Leber, Fettgewebe, Milchdrüse, Nebennierenrinde (dort, wo umfangreiche Fettsäure-Synthese erfolgt)
Bei welchen Tieren ist der Vorgang der Gluconeogenese wichtig? Warum? Was sind die Ausgangssubstrate?
➢ Wird keine Glucose aufgenommen, so wird Glycogen abgebaut (zur Glucosegewinnung); Ist Glycogen aufgebraucht, so muss Glucose durch Gluconeogenese neugebildet werden ➢ Gluconeogenese = Neubildung von Glucose zur langfristigen Stabilisierung des Blutzuckerspiegels; Essentielle Rolle im Fastenzustand bzw. bei Glucosemangel Orte: Leber & Muskel ➢ Speziell beim Wiederkäuer von Bedeutung! ➢ Grund: im Dünndarm aufgenommene Glucosemenge ist viel zu gering, um über einen ausreichenden Blutzuckerspiegel das Gehirn mit Energie zu versorgen (KH-Abbau liefert beim WK als Endprodukt nicht Glucose - wie beim Monogastrid) ➢ Substrate: - Glucoplastische Aminosäuren (aus Proteinabbau) - Laktat (aus anaerober Glycolyse) - Glycerin (aus Abbau von Triglycerin im Fettgewebe) - Propionsäure (bei WK; aus mikrobiellem Abbau von KH im Pansen) → Unterschied WK & Monogastrid: Propionsäure nur bei WK als Substrat!
Was ist eine Pansenazidose7 und wie wird sie ausgelöst? Welche Auswirkungen hat sie? Was hat sie für Symptome? Wie kann man sie verhindern?
➢ =Übersäuerung des Pansens = Stoffwechselstörung ➢ Ursache: schneller Wechsel von rohfaserreicher auf stärke- und zuckerreiche Fütterung beim Wiederkäuer, meist in Frühlaktation (zu schnelle Umstellung auf höhere Kraftfutteranteile in Ration) ➢ Auswirkungen: - Gesteigerte Bildung von Milchsäure - Abfall des pH-Wertes im Pansen (< 5,8) (-> MO können sich nicht mehr vermehren) - Hoher osmotischer Druck, Störung des Wasserhaushaltes - Absterben von Infusorien sowie Cellulose- und stärkeabbauender Bakterien (mit zunehmendem pH-Abfall) - Bildung von Endotoxinen im Pansen - Reizung der Pansenschleimhaut ➢ Symptome: - Inappetenz; - Bauschmerz; - Durchfall; - verminderte Milchleistung; - hohe Atem- & Herzfrequenz
Was ist Ketose? Unter welchen Bedingungen kann sie auftreten?
➢ = Energiemangel verbunden mit starker Fettmobilisierung, meist mit Beginn der Laktation ➢ Bedingungen: Frühlaktation -> hoher Energiebedarf -> zu geringe Aufnahme mit Futter (-> Glucosemangel -> starke Fettmobilisierung, um mangelnde Energie zu gewinnen)
Nennen Sie die beiden Grundsätze der Thermodynamik
➢ 1. Hauptsatz: In einem geschlossenen System kann Energie weder gewonnen noch verloren gehen, aber ihre Form ändern. (Energieumsetzungen) ➢ 2. Hauptsatz: Freiwillig ablaufende Reaktionen führen zu einer Vergrößerung der Entropie (Unordnungszustand). Um die Entropie zu verringern, muss Energie aufgebracht werden
Nennen Sie den ersten Hauptsatz der Thermodynamik und beziehen Sie ihn auf ein Tier
➢ 1. Hauptsatz: s.o. ➢ 𝐼 = 𝑉 + 𝐻 + 𝑅 + 𝐴; mit: - I = Energiezufuhr (in Form von Futteraufnahme; merke „input“) - V = Ausscheidungen (Harn, Feces, Haut) - R = Gespeicherte Energie (Fett, Protein; „Retention“) - H = Wärme („heat“) - A = mechanische Arbeit ➢ Im tierischen Organismus kann Energie nicht erzeugt oder verloren gehen; aber Energie kann ihre F
Was bezeichnet man als umsetzbare Energie?
= Energiemenge, die dem Tier tatsächlich zur Verfügung steht; dient der Erhaltung oder Retention (Speicher in Produkten -> Leistungsbedarf), falls umsetzbare Energiemenge größer als Erhaltungsbedarf ist
Erklären Sie die Ausdrücke „Bruttoenergie“, „verdauliche Energie“, „umsetzbare Energie“, „Extrawärme“ im Rahmen energetischer Umsetzungen im Tier!
➢ Bruttoenergie = Energiemenge, die in einem Futtermittel enthalten ist ➢ Verdauliche Energie = Bruttoenergie abzüglich der Energie im Kot ➢ Umsetzbare Energie = verdauliche Energie abzüglich der Energie in Harn und Gasen; (außerdem s.o.) ➢ Extrawärme = Wärme (bzw. Energie), die bei Umsetzungsprozessen (im Rahmen von Erhaltung o. Retention) frei wird, da Wirkungsgrad immer < 100%
Welche Rolle spielt Wärme im Tierkörper und woraus resultiert die Bildung von Wärme?
➢ Wärme → Regulation der Körpertemperatur ➢ Bildung von Wärme resultiert aus Energieumsetzungsprozessen, bei denen aufgrund des Wirkungsgrades Energie in Form von Wärme frei wird
Nennen Sie die Bruttoenergiegehalte von Stärke, Proteinen und Fetten
Was ist der Grundumsatz? Unter welchen Voraussetzungen befindet sich ein Tier im Grundumsatz? Wie berechnet man ihn? Wie wird er experimentell ermittelt?
➢ Grundumsatz = Energieverbrauch eines Tieres im Ruhezustand nach mindestens 12-stündiger Nahrungskarenz in einer thermoneutralen Umgebung. = entspricht dem Energiebedarf zur Aufrechterhaltung lebenswichtiger Funktionen ➢ keine Bewegung, seit 12 Stunden nicht gefressen, weder schwitzen noch frieren ➢ Berechnung erfolgt nach Schätzformel für landwirtschaftliche Nutztiere: 𝐺𝑈 = 0,29 𝑀𝐽 𝑀𝐸 ∗ 𝑘𝑔 𝐾𝑀0,75 (KM: metabolische Körpermasse) ➢ Experimentelle Ermittlung erfolgt mittels indirekter Kalorimetrie o Einflussfaktoren auf den Grundumsatz: Körpermasse; hormonelle Faktoren; Körperzusamme
Erklären Sie den Ausdruck „thermoneutrale Zone“
➢ = Bereich, in dem der tierische Organismus seine Körpertemperatur nicht aktiv regulieren muss, d.h. der Körper muss weder kühlen noch wärmen; ➢ Im Rahmen normaler Stoffwechselwege gebildete Wärme reicht aus, um die Körpertemperatur konstant zu halten
Was versteht man unter postprandialer Thermogenese? Woraus resultiert sie? Wie hoch ist sie? Welche Unterschiede gibt es bei den Hauptnährstoffen?
➢ = erhöhte Wärmebildung nach der Futteraufnahme infolge von Stoffwechselwegen (s.u.), die nach der Futteraufnahme erfolgen & Energie kosten & somit Wärme produzieren - Tätigkeit der Verdauungsorgane - Absorptionsprozesse - Transport von Nährstoffen in Zellen - Syntheseprozesse (Glykogen, Fettgewebe, Proteine) ➢ Im Mittel ≈ 10% (=ca. 10% der aufgenommenen Energie wird direkt nach Aufnahme durch Wärmbildung infolge von Stoffwechselwegen wieder abgegeben) ➢ Für Hauptnährstoffe gilt: - Proteine: 18-25 % - Fette: 2-4 % - Kohlenhydrate: 4-7 %
Energie- und Grundumsatz; gesamter Energiebedarf
➢ Erhaltungsumsatz: gibt Energiebedarf an, bei denen nichtleistende Tiere eine ausgewogene Energiebilanz aufweisen. Schätzformel für landw. Nutztiere: 𝐸𝑈 = 0,43 𝑀𝐽 𝑀𝐸 ∗ 𝑘𝑔 𝐾𝑀0,75 ➢ Leistungsumsatz: Energiebedarf zur Erbringung zusätzlicher Leistungen, wie der Produktion von Milch, Fleisch, Eiern, Wolle. 𝐵𝑟𝑢𝑡𝑡𝑜𝑏𝑒𝑑𝑎𝑟𝑓 = 𝑁𝑒𝑡𝑡𝑜𝑏𝑒𝑑𝑎𝑟𝑓/𝑉𝑒𝑟𝑤𝑒𝑟𝑡𝑢𝑛𝑔 Nettobedarf = Energiebedarf, der in den Produkten angesetzt wird ➢ Gesamter Energiebedarf: setzt sich aus Erhaltungsumsatz & Leistungsbedarf zusammen (EU: abhängig von Körpermasse; LU: abhängig von
Erklären Sie die Atmungskette
➢ Ort: Mitochondrien ➢ Besteht aus 5 Komplexen ➢ Prinzip: energiereiche Elektronen (bspw. NADH + H+ ) werden über verschiedene Redoxsysteme laufen & verlieren dabei sukzessive an Energie, wodurch ein energiereicher Protonengradient entsteht; dieser wird abgebaut & die daraus gewonnene Energie wird zur ATP-Bildung genutzt (ATP-Synthase)
Unterscheiden sie fett- und wasserlösliche Vitamine voneinander!
Welche Funktionen hat Vitamin D beim Nutztier?
➢ Zentrale Rolle im Ca- und P-Stoffwechsel ➢ Mineralisierung des Skeletts
Beurteilen Sie das Vorkommen von Vitamin D in Futtermitteln! Wie kann die Versorgung sichergestellt werden?
➢ Vorkommen in Futtermitteln: - Sehr geringe Gehalte in Körner, Samen & Knollen - Mittlere/ angemessene Gehalte in Luzernesilage /-heu, Maissilage und Wiesenheu - Sehr hohe Gehalte in Dorschlebermehl (wird aber eher selten in Fütterung eingesetzt) ➔ Vor allem in Futtermitteln für Monogastriden viel zu geringe Gehalte! ➔ In WK-Futtermitteln ggf. ausreichend (evtl. noch Kombination mit Weidehaltung) ➢ Sicherstellung der Versorgung durch: - Weidehaltung (bei felltragenden Tieren: endogene Vitamin D-Synthese in der Haut durch Einstrahlung von UV-Licht; geht nicht bei fiedertragenden Tieren) - Entsprechende Futtermittel auswählen (bei WK (s.o. Vorkommen) - Supplementierung (bei Stallhaltung & Monogastriden allgemein unbedingt notwendig!)
Welche Mangelsymptome treten bei unzureichender Vitamin-D-Versorgung auf?
➢ Rachitis (= Mineralisierungsstörung, die zu Deformationen und Brüchen der Knochen führt) ➢ Osteomalazie (= erhöhte Brüchigkeit der Knochen aufgrund erhöhter Ca-Freisetzung)
Was ist an Vitamin D so wichtig? Und welche Mangelsymptome treten bei einer Unterversorgung auf?
Siehe Funktionen & Mangelsymptome, jeweils oben ➢ Zentrale Rolle im Ca-Stoffwechsel
Ist eine Supplementierung mit Vitamin D notwendig?
➢ Unbedingt notwendig bei Monogastriden & fiedertragenden Tieren (letztere können Vitamin D aufgrund des Gefieders nicht selbst bilden) ➢ Bei Wiederkäuern abhängig von den eingesetzten Futtermitteln (siehe Vorkommen) sowie der Weide-/ Stallhaltung (-> bei Stallhaltung eher erforderlich)
Nennen Sie 5 Co-Enzyme, bei denen Vitamine Bestandteil sind
➢ TPP, ➢ NAD, ➢ NADP, ➢ Coenzym A, ➢ Biotin-Enzyme ➢ Ausgewählte sind Co-Enzyme der B-Vitamine
Nennen Sie die wichtigsten Spuren- und Mengenelemente
➢ Mengenelemente: Na, K, Ca, Mg, P, Cl, S → alle essentiell ➢ Spurenelemente: Fe, Cu, Zn, Mn, Se, Co, J, F, Mo, Cr
Nennen sie 5 Mengen- und 5 Spurenelemente und jeweils die allgemeinen Funktionen.
➢ Mengenelemente (Na, K, Cl, Ca, P, Mg): - Na, K, Cl: Aufrechterhaltung des intra- und extrazellulären osmotischen Drucks, wichtige Funktionen in der Physiologie des Nervensystems, Aktivator von Enzymen & Bestandteil von Magensäure - Ca, P: Baustein von Knochen und Zähnen, Blutgerinnung & Aktivator von Enzymen (beides Ca), Muskelkontraktionen - Mg: Bestandteil & Aktivator von über 300 Enzymen, Synthese von Nukleinsäuren und Proteinen, Mineralisierung des Knochens/ Knochenbestandteil, neuromuskuläre Erregbarkeit, ➢ Spurenelemente (Fe, Cu, Se, Mn, Mo, Co): - Funktionen überwiegend als Bestandteile oder Aktivatoren von Enzymen - Hohe Affinität zur Bindung an organische Liganden - Starke Beeinflussung der Absorption durch andere Nahrungsbestandteile - Starke Affinität der Bindung an spezifische und unspezifische Proteine -> geringe Konzentrationen in freier Form - Relativ enge Spanne des Bereichs zwischen Bedarf und Toxizität - Interaktionen mit anderen Spurenelementen bei der Absorption im Stoffwechsel
Nennen sie ein Enzym, das als zentralen Bestandteil die Elemente Eisen, Zink, Kupfer und Selen enthält!
Nennen Sie Funktionen von Mg! Was ist Weidetetanie und wie wird sie verursacht?
➢ Funktionen von Magnesium: - Bestandteil/ Co-Faktor von etwa 300 verschiedenen Enzymen: z.B. Kinasen, Arginase - Synthese von Nukleinsäuren und Proteinen - Neuromuskuläre Erregbarkeit - Mineralisierung des Knochens/ Knochenbestandteile (labile Reserve für junge Tiere) ➢ Weidetetanie = Weidefieber, Laktationstetanie → Erkrankung bei Wiederkäuern (Weide) - Symptome:Appetitmangel, Lebendmasseverlust, Milchrückgang, Krämpfe, Festliegen, (v.a. bei Kühen mit hoher Milchproduktion) - Ursache: gestörte Mg-Resorption im Pansen (hoher K- und XP-Gehalt), Mg-arme Nahrung, schlechte intestinale Verwertbarkeit, schlechte Mobilisierbarkeit bei adulten Tieren
Nennen Sie drei Ziele futtermittelrechtlicher Regelungen.
➢ Gesundheitspolitische Ziele -> Lebensmittelsicherheit ➢ Ökonomische Ziele -> Schutz vor Täuschung (Kennzeichnung) ➢ Ökologische Ziele -> keine nachteilige Wirkung auf die Umwelt ➢ Politische Ziele -> EU-Harmonisierung des Futtermittelrechts
Nennen Sie drei Einteilungskriterien für Futtermittel und jeweils ein Beispiel
➢ Art und Herkunft (Grünfutter, Silage, Stroh, Spreu; NE der Lebensmittelgewinnung aus pflanzlichen Rohstoffen; FM tierischer Herkunft) ➢ Wassergehalt/ Konsistenz (Trocken- vs. Feuchtfutter vs. Flüssig-FM) ➢ Anzahl der Komponenten (Einzel- vs. Misch-FM) ➢ Hauptnährstoff- oder Energiegehalt (Grund-, Kraft-, Raufutter, eiweißreiche FM, …) ➢ Erzeugung (wirtschafts-/betriebseigene FM vs. Handels-FM) ➢ Verwendungszweck (Allein- vs. Ergänzungs- vs. Diät-FM)
Nennen Sie drei Arten von Mischfuttermitteln und geben Sie kurz die Zweckbestimmung an
➢ Allein-FM: decken bei alleiniger Gabe den Nährstoffbedarf für Tiere vollständig (körperliche Verfassung des Tieres hinsichtlich Dosierung beachten) ➢ Ergänzung-FM: decken den Nährstoffbedarf in Ergänzung anderer FM (z.B. Mineral-FM (mind. 40% XA) in Futterration einmischen) ➢ Diät-FM: zur Deckung eines besonderen Ernährungsbedarfs
Teilen Sie Handelsfuttermittel ein.
(1) Einteilung nach der Zahl der Komponenten - Einzel-FM (einzelne Stoffe) -Wirtschaftseigene Futtermittel: Gras, Silagen, Getreide, Heu … - Nebenerzeugnisse der Lebensmittelherstellung: Weizenkleie, Molkenpulver, Sojaextraktionsschrot, … - Misch-FM (mind. 2 Einzel-FM) (2) Einteilung der Mischfuttermitteln nach ihrem Verwendungszweck - Allein-FM - Ergänzungs-FM - Diät-FM
Zu welchem Handelsfuttermittel-Typ (Einzel-FM vs. Misch-FM) gehören die folgenden Futtermittel? ➢ Nassfutter für Katzen Junior ➢ Maiskeimextraktionsschrot ➢ Kartoffelpülpe ➢ Ferkel-Aufzuchtfutter 1 ➢ Zuckerrübenblattsilage ➢ Milchaustauscher ➢ Luzerneheu ➢ Biertreber ➢ Kochsalz ➢ Hunde-Senioren-Alleinfutter ➢ Maissilage
Charakterisieren Sie den Futterwert von Getreide bzw. von Körnerleguminosen: Gehen Sie auf die Rohnährstoffe NfE, XL, XF, XP, XA ein. Bewerten Sie die Proteinqualität und nennen Sie drei antinutritive Inhaltsstoffe (AIS) sowie jeweils eine Wirkung des AIS. Welche Stoffe sind schlecht verfügbar?
Unterschiede von Maiskornsilage, Corn-Cob-Mix, Maiskolbensilage, Lieschkolbenschrotsilage
Alle: nur Kolben (Lieschen (L), Spindel (S), Korn (K); Kolben wird gepflückt
Ordnen Sie die folgenden Maisfuttermittel nach steigendem Rohfasergehalt an: Maiskolbenschrotsilage, Maiskornsilage, Corn-Crob-Mix und Lieschkolbenschrotsilage!
➢ Maiskornsilage < Corn-Cob-Mix < Maiskolbenschrotsilage < Lieschkolbenschrotsilage ➢ NDF und ADF steigen mit dem Rohfasergehalt an ➢ Stärke nimmt mit steigendem XF-Gehalt ab (von links nach rechts)
Warum ist Getreide nicht als alleiniges Futtermittel geeignet?
➢ Alle Tierarten: unzureichende Gehalte an einzelnen Nährstoffen, wie limitierende AS (Lys, Met, Thr, Trp), Na, Ca, Spurenelemente, Vitamin B12 ➢ Wiederkäuer: hoher Gehalt an leicht fermentierbaren Kohlenhydraten und fehlende Strukturwirksamkeit ➢ Pferd: hohe Kleberanteile in Weizen, Roggen, Triticale → Magenkoliken durch Kleberverkleisterung ➢ Junge Monogastrier (Küken, Kälber, Ferkel, Lämmer): Roggen ist Problem-FM wegen hohem NSP-Gehalt; Weizen und Gerste bei Küken beschränken (NSP)
Welche Nährstoffe bedürfen einer Ergänzung (hinsichtlich Getreide als FM)?
➢ Vitamine A, D, K und Vitamin B12 ➢ Alle Mineralstoffe (Mengen- & Spurenelemente), v.a. aber Na, Ca, Spurenelemente ➢ Limitierende ASen (Lysin, aber auch Tryptophan)
Nachteile von Getreide als Futtermittel. Sinnvolle ergänzende Fütterung
➢ Nachteile: siehe oben (Gründe, weshalb Getreide nicht für Allein-FM geeignet ist) ➢ Sinnvolle Ergänzung: - Körnerleguminosen (Extraktionsschrote von diesen) → Ergänzung so, dass Ergänzungswirkung entseht!
Nennen und erklären Sie antinutritive Inhaltsstoffe der Ackerbohne
➢ Tannine Senkung der Futteraufnahme, Senkung der Proteinverdaulichkeit ➢ Lectine Koagulierung der Erythrozyten, verminderte Immunabwehr ➢ Proteaseinhibitoren Proteasehemmung (Trypsin, Chymotrypsin), Wachstumshemmung ➢ Pyrimidinglucoside Störung des Fettstoffwechsels, verminderte Legeleistung und Einzeleimasse ➢ Saponine oberflächenaktive und hämolytische Eigenschaften ➢ a-Galactoside schlechtere Verdaulichkeit, Gärgasbildung, Blähungen (Flatulenz) ➢ Antivitamine Aktivitätshemmung von Niacin
Welche Aminosäuren sind bei Getreide und Körnerleguminosen limitierend? Welche Strategie zur Aminosäureaufnahme gibt es, um die Versorgung mit limitierenden Aminosäuren zu garantieren?
Nennen Sie jeweils einen Vertreter von Knollen bzw. Wurzeln, in denen a) Stärke, b) Zucker, c) Inulin die dominierende Fraktion in der NfE-Fraktion darstellen
a) Stärke: Kartoffel, Maniok, Batate (Süßkartoffel) b) Zucker: Betarüben, Brassicarüben, Daucusrüben c) Inulin: Topinambur, Zichorie
Was ist hauptsächlich gespeichert in Kartoffel, Maniok, Topinambur?
Nennen Sie drei Vertreter von antinutritiven Inhaltsstoffen in Kartoffeln und benennen deren Wirkung. (Stoff: Wirkung)
➢ Proteaseinhibitoren (Trypsin, Chymotrypsin): Minderung der Proteinverdaulichkeit ➢ Solanin, Chaconin oder Leptine: entzündliche Reizung im GIT (gastrointestinal Trakt) Absorptionsstörungen Lähmung des Atemzentrums ➢ Cyanogene Glucoside: HCN(=Blausäure)-Vergiftung
Nennen Sie jeweils ein Beispiel für ein Extraktionsschrot mit hohem, mittlerem und mäßigem Proteingehalt und geben Sie für jedes Beispiel eine geeignete Nutzungsrichtung an
➢ Hoher Proteingehalt: Sojabohne, geschält (Sojaextraktionsschrot) → Proteinergänzung bei allen Tierarten ➢ Mittlerer: Baumwollsamen, geschält (BES) → Proteinergänzung; hoher UDP-Anteil, aber Begrenzung wegen Gossypol ➢ Mäßiger: Rapssamen (RES) → zur Proteinergänzung für alle Tierarten geeignet, aber höhere Einsatzmengen aufgrund geringerem XP-Gehalt ➢ Geringer: Ölmpalmkerne ➢ Alle dienen der Proteinergänzung (für alle Tierarten); SES und RES in Kombination: Ergänzungswirkung hinsichtlich limitierender ASen
Welcher antinutritive Inhaltsstoff wird bei dem Toasting des Sojaextraktionsschrotes inaktiviert?
➢ Trypsininhibitoren (= Erhitzen zum Entfernen von Resten organischer Lösungsmittel) Weitere Vorteile des Toastens: Inaktivierung von MO & Denaturierung von Eiweißen
Charakterisieren Sie den Futterwert von Brennerei-Schlempen und geben Sie Einsatzempfehlungen an
➢ Futterwert: - Rohfaser (XF) macht ca. 50% aus - deutlich höherer Rohproteingehalt (XP) als im Getreidekorn; XP aber auch Lysin-arm - im Vgl. zu Getreidekorn: deutlich geringerer Anteil an Stärke & Zucker (NfE); - Rohasche (XA) & Rohfett (XL) etwas höher - → für Wiederkäuer geeignet (aber Lysin ergänzen) ➢ Einsatz: - Feuchtschlempen v.a. zur Proteinergänzung bei Rindern, aber unter Beachtung: warm verfüttern! (< 24 h), restriktiv und Strukturergänzung! - Trockenschlempen: Proteinergänzung für Monogastride als Mischfutterkomponente (2-4%)
Nennen Sie drei Einflussfaktoren auf den Futterwert von Grünfutter
➢ Pflanzengesellschaft ➢ Nutzungsart (Weide vs. Wiese) ➢ Nutzungsintensität (extensiv vs. intensiv) ➢ Standort (Klima, Boden) ➢ Nutzungszeitpunkt (Schossen vs. in/nach der Blüte)
Charakterisieren Sie den Futterwert von Grünfutter vom Dauergrünland. Wodurch unterscheidet sich der Futterwert eines jungen von einem alten Aufwuchs?
➢ Futterwert ist maßgeblich abhängig vom Schnittzeitpunkt ➢ Mit dem Alter bzw. im Laufe der Vegetationsperiode: - Abnehmender Proteingehalt (XP ↓) - Kontinuierlich ansteigender Rohfasergehalt (XF ↑) - NEL geht zurück ➢ Junger Aufwuchs: energie- und proteinreich ➢ Alter Aufwuchs: faserreich; geringere Verdaulichkeit
Nennen Sie vier Gründe, die eine Beschränkung des Einsatzes von Grünfutter erforderlich machen können
➢ Nährstoffzusammensetzung unzureichend (ungenügende Strukturwirksamkeit, ungenügender XP- oder Mineralstoff-Gehalt) ➢ Starker Verschmutzungsgrad, z.B. durch Erde während der Ernte ➢ Hoher Gehalt an unerwünschten Inhaltsstoffen und Schadstoffen ➢ Hoher Besatz mit Giftpflanzen
Am Boden gelagertes Heu vs. Unter Dach gelagertes Heu: In welchem Heu sind Vitamin D und ß—Carotin höher?
➢ Vitamin D höher bei Bodentrocknung ➢ ß-Carotin höher bei Unterdachtrocknung
Welche Bedingungen hinsichtlich Sauerstoffgehalt, Temperatur, pH-Wert, Feuchtigkeitsgehalt und vergärbaren Substraten sind für die Erzeugung von Silagen hoher Qualität und guter Lagerstabilität zu gewährleisten?
Nennen und erläutern Sie kurz prophylaktische Maßnahmen zur Erhaltung der Lagerqualität von Silagen
➢ Ausreichende Verdichtung beim Einsilieren zur Gewährleistung von anaeroben Bedingungen ➢ Glatte Einschnittsflächen ➢ Auflockernde Entnahme vermeiden ➢ Mindestvorschub pro Woche 1,5-2,5 m ➢ Besprühung an der Anschnittsfläche mit Propionsäure ➢ Keine Verwendung von hochangewelkter Grassilage (z.B. Heulage)
Geben Sie vier Parameter an, die zur Beurteilung der Gärqualität von Grassilagen Verwendung finden
Welche Ausnahmen für Fütterungsverbote von tierischen Futtermitteln bestehen für Nichtwiederkäuer und Wiederkäuer?
➢ Nicht-Wiederkäuer (Schweine, Geflügel): - Fischmehl - Hydrolisierte Proteine aus Nicht-Wiederkäuern und den Häuten von Wiederkäuern - Dicalcium und Tricalcium-Phosphate - VTP (verarbeitetes tierisches Protein) von Schweinen & Insekten in Geflügelfutter - VTP von Geflügel & Insekten in Schweinefutter - Gelatine & Kollagen von Wiederkäuern in FM für Nutztiere, die keine Wiederkäuer sind ➢ Wiederkäuer: - Milch, Erzeugnisse auf Milchbasis und Kolostrum - Eier und Eiprodukte - Gelatine aus Nicht-Wiederkäuern - Fischmehl im MAT für noch nicht abgesetzte Nutzwiederkäuer (Kälber & Lämmer)
Nennen Sie drei Arten des Schutzes von Fetten vor mikrobiellem Abbau im Pansen
➢ Natürlicher Schutz (Anteil zellgebundenes Fett, z.B. in Rapskuchen, Sojabohnen) ➢ Denaturierung der Eiweißhülle durch Hitze (Einschluss der Öltröpfchen durch denaturierte Eiweiße; hitzebehandelte Ölsaaten) ➢ Ummantelung (coating) des Fetts mit formaldehydbehandelten Proteinen ➢ Kaltsprühfett (wird aus Palmöl gewonnen) ➢ Veresterung von Fettsäuren mit Ca-haltigen Laugen (Ca-verseifte Fette)
Nennen Sie fünf Ziele des Einsatzes von Fetten als Bestandteil von Mischfuttern bzw. Futterrationen in der Tierfütterung.
➢ Energetische Aufwertung von Futterrationen und Misch-FM (Erhöhung der Energiedichte) ➢ Versorgung mit essentiellen FSen (LA, ALA) ➢ Förderung der Absorption von Fettbegleitstoffen (fettlösliche Vitamine, Carotinoide) → Färbung des Eidotters, Färbung von Fischfleisch ➢ Fettquelle für MAT (Kälberaufzucht /-Mast) ➢ Diätetische Zwecke: Tiergesundheit (Fettleber, entzündliche Erkrankungen wie z.B. Arthritis) ➢ Beeinflussung des tierischen Erzeugnisses: Anreicherung bestimmter FSen (n-3), Fettkonsistenz im Schlachtkörper (beim Monogastriden gilt: weiches Futterfett -> weiches Körperfett) ➢ Technologische Vorzüge bei der Misch-FM und Rationsherstellung: weniger Staubbelastung, verminderte Entmischungsgefahr bei Schrotfutter
Nennen sie drei pflanzliche Öle, die zur Deckung des Bedarfs von Nutztieren an Linolsäure und alpha-Linolensäure geeignet sind
➢ Weizenkeimöl ➢Sojaöl ➢ Leinöl
Nennen Sie drei Zielsetzungen des Einsatzes pansengeschützter Fette
➢ Erhöhung der Energiekonzentration der (Hochleistungs-)Ration unter Vermeidung negativer Effekte von Fetten auf die mikrobielle Aktivität im Pansen (Faserverdaulichkeit, mikrobielle Proteinsynthese) (Fetttoleranz des WDK < 5% der TM) ➢ Einschleusung von konjugierten Linolsäuren (CLA) in den Stoffwechsel, um den Milchfettgehalt zu senken (Stoffwechselentlastung, Milchquotenmanagement) ➢ Einschleusung von Omega-3-FSen, um die Fruchtbarkeit und die Milch- und Fleischqualität zu verbessern
Nennen Sie die Gruppen von Einzelfuttermitteln zur Ergänzung und geben Sie für jede ein Beispiel an
➢ Proteinerzeugnisse aus MO -> Bakterieneiweiß M, Hefe ➢ NPN (außer Harnstoff und -derivate) -> Ammoniumlaktat, Ammoniumacetat ➢ Mineralische Einzelfuttermittel -> Viehsalz; kohlensaurer Futterkalk ➢ „andere“ Pflanzen, deren (Neben-)Erzeugnisse -> Seealgenmehl, Tagetesblütenmehl
Nennen sie alle Kategorien von Zusatzstoffen sowie jeweils eine Funktionsgruppe und ein zugehöriges Beispiel für einen Zusatzstoff
Nennen Sie 4 Verdauungsenzyme beim Monogastrid. Welche Reaktionen werden katalysiert?
➢ Endopeptidasen, Exopeptidasen, …-> Spaltung von Proteinen & ASen ➢ Pankreasamylase -> Spaltung von Stärke (zur KH-Verdauung) ➢ Maltase, Lactase, Saccharase -> Umsetzung von Maltose (Glucose, Galactose, Fructose) ➢ Lipasen -> Spaltungen der wasserlöslichen Micellen (im Rahmen der Fettverdauung)
Welche Umsetzungen und Syntheseprozesse leisten die Mikroorganismen im Pansen des Wiederkäuers?
➢ Kohlenhydrate → Spaltung von Polysacchariden in Monosaccharide (Stärke + NSP) ➢ NSP → Aufschluss durch MO; dienen als Substrate zur Bildung des Mikrobenproteins ➢ Proteine → Mikrobenproteinbildung ➢ Fettsäuren → Hydrierung der ungesättigter Fettsäuren ➢ Vitamine → Synthese der Vitamine K und B-Vitamine ➢ Entgiftung von Schwermetallen → Bindung von Kationen an Mikrobensubstanz