DE2540457B2

DE2540457B2 - Eiweißreiches Futtermittel oder Futtermittelzusatz für Wiederkäuer

Info

Publication number: DE2540457B2
Application number: DE2540457A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Dipl.- Ing.Agr. Dr. 4408 Duelmen Koch; Norbert Dipl.-Chem. Dr. 4630 Bochum Merget
Original assignee: RUHR-STICKSTOFF AG 4630 BOCHUM; VEBA-CHEMIE AG 4660 GELSENKIRCHEN
Current assignee: RUHR-STICKSTOFF AG 4630 BOCHUM; VEBA-CHEMIE AG 4660 GELSENKIRCHEN
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1975-09-11
Publication date: 1978-07-06
Also published as: FR2323338A1; DK144405C; DE2540457C3; SE420563B; US4120980A; NL7610069A; FI58858C; DK411776A; AU509249B2; ZA765454B; AU1755576A; DE2540457A1; BE845988A; FI58858B; DK144405B; SE7610077L; FR2323338B1; FI762607A

Description

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Im Pansen von Wiederkäuern laufen bekanntlich verschiedene Vorgänge des Eiweißstoffwechsel nebeneinander ab. Aufgenommenes Futtereiweiß wird dort zunächst zu nicht eiweißartigen Verbindungen abgebaut, während gleichzeitig aus nicht eiweißartigen Verbindungen Mikrobenprotein gebildet wird. Die Synthese des Mikrobenproteins in den Vormägen hängt aber von der N-Versorgung ab, die primär durch Ammoniak und erst in zweiter Linie auch durch Peptide und Aminosäuren gedeckt wird.

In Untersuchungen an Kühen mit Pansen- und Duodenumfisteln wurde festgestellt, daß bei ausreichender Versorgung mit N-Verbindungen die Höhe der « mikrowellen Proteinsynthese nur abhängig ist von der Energieversorgung, ausgedrückt in Stärkeeinheiten (StE).

Weiterhin ergaben Untersuchungen, daß die Proteolyse des Futtereiweißes in den Vormägen von der Höhe des Eiweißanteils im Futter unabhängig ist und im Durchschnitt bei etwa 70% liegt.

Man kann also davon ausgehen, daß 30% der eingesetzten Proteine den Darm erreichen, während 70% im Pansen abgebaut werden bzw. zur Erzeugung von Bakterienprotein dienen.

Für eine hohe Syntheserate an mikrobiellem Eiweiß im Pansen ist weiter eine hohe Konzentration an leichtlöslichen Kohlenhydraten zur Energieversorgung erforderlich. Für die Bereitstellung an stickstoffhaltigen Verbindungen für die Eiweißsynthese verfügt der Wiederkäuer über ein sehr elastisches Regulationssystem über den rumino-hepatischen Kreislauf. Dieser wird z.T. über den NH₄+-Gehalt im Pansen gesteuert. Bei niedrigen Stickstoffgehalten im Pansen kann viel to NH3 bzw. Harnstoff aus dem Blutkreislauf in den Pansen zurückdiffundieren und den Bakterien zur N-Versorgung dienen. Bei hohen NH3-Gehalten im Pansen wird dieser über die Pansenwand resorbiert und als Harnstoff im Harn ausgeschieden. Ein geringer Mangel an Stickstoff im Pansen kann durch Rückfluß ausgeglichen werden und führt damit zu einer insgesamt besseren Ausnutzung des Stickstoffs.

Die Energieabhängigkeit der bakteriellen Proteinsynthese isi von ausschlaggebender Bedeutung für die Verwertung von Nichtprotein-Stickstoff-(NPN-)Verbindungen. Versuche ergaben eine lineare Abhängigkeit zwischen der Produktion von Bakterienproteinen und der Höhe der Energieversorgung. So werden etwa 10 g Bakterienprotein pro 100 Stärkeeinheiten synthetisiert.

Für die Versorgung des Wiederkäuers mit Eiweiß ist nicht nur die im Futter enthaltene Eiweißmenge entscheidend, sondern auch die im Darm zur Resorption zur Verfügung stehenden Aminosäuren. Diese Aminosäuren entstammen zwei Quellen, dem im Pansen nicht abgebauten Futtereiweiß und dem durch mikrobielle Synthese produzierten Mikrobeneiweiß.

Eiweiß und Energie im Futter entsprechen dem mikrobiellen Bedarf dann, wenn sie im Verhältnis 1 :7 vorliegen. Für die Deckung des Energie- und Eiweißbedarfs der Milchkuh bei hoher Milchleistung ist jedoch ein Verhältnis 1 :4,5—6 nötig.

Bei normativer Fütterung sind jedoch höhere Eiweißmengen als 1 :6 — 7, bezogen auf StE (Stärkeeinheit), mit größeren Verlusten an Harnstoff über den Harn verbunden. Wird in Rationen mit einem engeren Verhältnis als 1 :7 auch noch Protein durch Harnstoff ersetzt, so verringert sich das dem Tier am Darm zur Verfügung stehende Eiweiß nochmals um diesen Betrag, d.h. um beim Wiederkäuer die Eiweißversorgung zu verbessern, ist ein bestimmtes optimales Verhältnis von Energie zu Eiweiß, das sich aus der Fermentationsquote des Eiweißes ergibt, zu beachten.

Nur das in den Vormägen fermentierbare Eiweiß in der Futterration kann durch fermentierbare NPN-Verbindungen N-äquivalent ersetzt werden, ohne die Eiweißversorgung des Wiederkäuers zu beeinflussen.

Bei der Erfindung wird die Eiweißversorgung dadurch garantiert, daß ein Futtereiweiß eingesetzt wird, dessen Verdaulichkeit im Pansen durch eine spezielle Behandlung reduziert ist, das jedoch im Darm enzymatisch abbaubar ist.

Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Futtermittels werden also die wertvollen Aminosäuren zum überwiegenden Teil direkt in den Darm gebracht, während die Pansenflora, die ohnehin vorwiegend ihren N-Bedarf über Ammoniak und weniger über höhere organische N-Verbindungen deckt, über zugesetzte NPN-Verbindungen versorgt wird.

Beim Ersatz von Futterproteinen durch NPN-Verbindungen in herkömmlichen Futtermischungen traten zwei Effekte auf: zum einen erhöht sich die Menge pansenlöslichen Stickstoffs dadurch, daß NPN-Verbindungen vollständig löslich sind, zum anderen werden im Darm 30% weniger angeflutet, die beim Einsatz von Eiweiß unabgebaut den Darm erreicht hätten. Dieser erhöhte N-Spiegel im Pansen bleibt ohne Einfluß auf die bakterielle Proteinsynthese, da sich das Energie/Rohstoff-Verhältnis nicht ändert.

Werden dagegen pansenstabilisierte Proteine eingesetzt, die weitgehend unabgebaut in den Darm gelangen, so verringert sich der Anteil an pansenlöslichem N, und die zugesetzte NPN-Verbindung wird weitgehend in das Bakterienprotein eingebaut.

In der DT-PS 16 92 412 wird ein Verfahren zur Herstellung pansenstabiler Eiweiße beschrieben, bei dem Eiweiße durch ein Aldehyd, z. B. Formaldehyd, oder durch Aufbringen der Polymerisatschicht auf der Basis von basischen V^;nyl- oder Acrylmonomeren mit einer Umhüllung versehen werden, so daß sie im Pansen bei einem pH-Wert größer als 5 stabil und im

pH-Bereich kleiner als 4 instabil sind.

Diese Druckschrift beschreibt weiter die Anwendung dieser Proteine zur Verbesserung der Eiweißversorgung bei Wiederkäuern dadurch, daß mehr Futterproteine in den Darm gelangen, d. h. sie beschreibt lediglich > die bessere Proteinversorgung im Abomasum und Dünndarm, nicht jedoch die N-Versorgung der Bakterienflora im Pansen mit NPN-Verbindungen.

Aufgabe der Erfindung war, ein Futtermittel oder einen Futtermittelzusatz für Wiederkäuer zu schaffen, mit dem auch die Pansenflora ausreichend mit Stickstoff versorgt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der nachstehend definierten Erfindung.

Gegenstand der Erfindung ist ein Futtermittel oder Futtermittelzusatz für Wiederkäuer, welches aus eiweißartigen Futtermitteln pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Ursprungs besteht, wobei auf dem eiweißartigen Bestandteil durch Behandeln mit einem Aldehyd oder einem Polymerisat auf der Basis von basischen Vinyl- oder Acrylmonomeren eine Schicht erzeugt worden ist, die in Lösungen mit einem pH-Wert kleiner als 4 instabil und in Lösungen mit einem pH-Wert größer als 5 relativ stabil ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Futtermittel oder der Futtermittelzusatz N-äquivalente Mengen Nichtprotein-Stickstoffverbindungen in einem Verhältnis von 0,1 bis 10,0 enthält, bezogen auf das Stickstoffäquivalent des zusätzlich durch die Oberflächenbehandlung pansenstabilisierten, eiweißartigen Bestandteils. Eine vorteilhafte jo Ausführungsform ist die Wahl des Austauschverhältnisses im Bereich von 0,25 — 2,0. Die Verwendung von Harnstoff als Nichtprotein-Stickstoffverbindung bietet sich an.

Zum technischen Fortschritt wird ausgeführt:

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Futtermittels oder Futtermittelzusatzes aus geschützten eiweißartigen Verbindungen und NPN-Verbindungen erlaubt also, den für die Ernährung der Pansenfiora benötigten Stickstoff lediglich durch NPN-Verbindungen und die ungleich wertvolleren beispielsweise Aminosäuren für die Resorption im Darm zur Verfügung zu stellen. Durch diese Rezeptur wird der Ausnutzungsgrad der NPN-Verbindungen verbessert und die Versorgung des Wiederkäuers mit Eiweiß ökonomisch günstiger gestaltet.

Bei dieser Erfindung werden erstmals die unterschiedlichen Eiweißbedürfnisse des Wiederkäuers für die mikrobielle Proteinsynthese und der Eiweißbedarf getrennt erfaßt. Es kann so die Menge an verfügbarem Protein im Darm reguliert werden.

Hinsichtlich der Erfindungshöhe wird geltend gemacht:

Die bekannten Maßnahmen ziehen bisher nur auf den Schutz von Proteinen gegen ruminalen Abbau hin. Durch diese Maßnahme ergibt sich jedoch im Pansen eine Unterversorgung an Stickstoff. Diese läßt sich beseitigen, indem man — wie beschrieben — eine dem pansenstabilisierten eiweißartigen Bestandteil in dem Futtermittel oder Futtermittelzusatz gezielt durch eine ω N-äquivalene Menge an Nichtprotein-Stickstoff ersetzt. Die Kombination der Maßnahmen führt überraschenderweise einmal zur Deckung des speziellen N-Bedarfs der Pansenbakterien und andererseits zur Deckung des Gesamtbedarfs des Tieres. Diese relativ einfache Maßnahme lag aufgrund des Standes der Technik keineswegs nahe.

Als eiweißartige Substanz kann jegliches entsprechende Material pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Ursprungs eingesetzt werden. Außerdem wird im folgenden der Ausdruck »eiweißartig« sowohl für einzelne Aminosäuren allein, für Polypeptide und Aminosäuremischungen, für Mischungen aus Polypeptiden und Aminosäuren als auch für natürliches Eiweiß angewendet.

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Futtermittels oder Futtermittelzusatzes können alle eiweißhaltigen Futtermittel verwendet werden; am besten werden eiweißreiche Futtermittel verwendet wie Öl-Extraktionsschrote und Ölkuchen, Sojaschrot, Erdnuß-Schrot, Sesam-Schrot, Single-Cell-Proteine und aus Pilzen gewonnene Eiweiße und andere bekannte Eiweißfutter allein oder in Mischungen.

Die Stabilisierung der Proteine kann durch Aldehyde, insbesondere Formaldehyd, geschehen, derart, daß eine stabile Hülle auf dem eiweißartigen Teilchen erzeugt wird, die wie vorher beschrieben, die in Lösungen mit einem pH-Wert kleiner als 4 instabil und in Lösungen mit einem pH-Wert größer als 5 relativ stabil ist. Auch der Oberflächenschutz durch die Ausbildung einer einheitlichen Schicht aus Polymerisaten basischer Vinyl- und/oder Acrylmonomeren ist möglich. Über die verschiedenen Möglichkeiten zur Herstellung solcher pansenstabiler Schutzschichten gibt die DT-PS 16 92 412 Auskunft.

Geeignete Nichtprotein-Stickstoffverbindungen (NPN-Verbindungen) im Sinne der Erfindung sind selbstverständlich alle löslichen Stickstoffverbindungen, worunter auch Verbindungen mit relativ geringer Löslichkeit zu verstehen sind, die ferner nicht toxisch sind und im Pansen so weit abgebaut werden, daß sie für die Synthese von Bakterienproteinen herangezogen werden können. Die wichtigsten Gruppen dieser Verbindungen sind Amide, wie der Kohlensäure und der aliphatischen Ci-C4-Monocarbonsäuren, z.B. Harnstoff, Formamid, Acetamid, Propionamid und davon abgeleitete Derivate, N-Monoacetylharnstoff, N-Monopropionylharniitoff, Ν,Ν'-Dipropionylharnstoff, sowie deren Salze, z. B. Phosphat, Sulfate u. a., Kondensationsund Additionsprodukte, wie Guanidin, Biuret, Aldehyd-Harnstoffkondensationsprodukte, z. B. mit Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd (Propylidenmonoharnstoff, Propylidendiharnstoff), Isobutyraldehyd (Isobutylidendiharnstoff), Crotonaldehyd (Crotylidendiharnstoff) u. ä., sowie die Ammoniumsalze anorganischer und organischer Säuren, der Phosphor- (auch der polymeren Form), Salpeter- (jedoch nur in geringer Menge), Schwefel-, Kohlensäure u. a. sowie der Carbamin-, Essig-, Propion-, Butter-, Milch-, Äpfel-, Wein-, Fumarsäure u. a. Selbstverständlich können auch Mischungen der vorgenannten Verbindungen eingesetzt werden.

Der Zusatz der NPN-Verbindungen erfolgt im einfachsten Falle N-äquivalent im Verhältnis 1:1, bezogen auf die Herabsetzung der Fermentationsquote gegenüber nativem Eiweiß. Wird das Futter in StE-reichen, aber eiweißarmen Rationen eingesetzt, so wird ein höherer NPN-Zusatz eine günstige Eiweißverwertung ermöglichen. Für den Zusatz zu eiweißreichem Grundfutter ist: jedoch eine Reduzierung des NPN-Anteils vorteilhaft (nähere Erläuterungen dazu in den nachstehenden Beispielen).

Für die Stabilisierung werden am besten Proteine mit kleiner Teilchengröße verwendet, am günstigsten zwischen 0,1 mm und 1 mm 0; die relative Dichte sollte nahebei 1 liegen.

Diese Eigenschaften tragen dazu bei, daß die Verweildauer des stabilisierten Eiweißes im Pansen möglichst gering ist. Andererseits ist die Verweildauer aber lange genug, um die NPN-Verbin'lung in Lösung gehen zu lassen. ^r,

Der Gegenstand der Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele illustriert.

Beispiel 1

Herstellung eines eiweißreichen Futtermittels und ι ο Austauscnbarkeit des stabilisierten Eiweißes durch eine NPN-Verbindung (Harnstoff).

Ein handelsübliches Sojaschrot mit einer In-vitro-Verdaulichkeit des Rohproteins von 70% (Pansensaftinkubation) wurde mit 0,5 Gew.-% Formaldehyd behandelt.

a) Die In-vhro-Verdaulichkeit wurde dadurch auf 10% reduziert. Aus diesem Produkt wurden im Pansen 60% des Rohproteins, das entspricht 3,75 g Stickstoff pro 100 g Soja, weniger freigesetzt. Die 2» dem Pansen entzogene Menge wurde als leicht löslicher Harnstoff N-äquivalent dem Sojaeiweiß zugesetzt, so daß die ursprüngliche Verdaulichkeit des Eiweißes erhalten blieb (33% behandeltes Sojaeiweiß und 66% Eiweiß aus NPN, d.h. aus Harnstoff).

Diese Mischung kann entsprechend dem Rohproteingehalt Sojaschrot in herkömmlichen Kraftfuttermischungen ersetzen.

b) Ein leicht lösliches Sojaschrot mit einer In-vitro-Verdaulichkeit von 70% wird mit 0,3 Gt'w.-% Formaldehyd behandelt, die Verdaulichkeit im Pansensaft betrug danach nur noch 30%. Die stabilisierte Menge wurde durch Harnstoff ersetzt.

Je nach gewähltem Verhältnis von stabilisierter Eiweißmenge zu NPN-Zusatz kann dadurch die Verdaulichkeit im Pansen gesteuert werden, wie die Tabelle 1 zeigt.

Tabelle 1 ^w

4

	Austausch- Verdaulichkeit
	rate*) im Pansen (%)
Natives Sojaeiweiß	- 70
Behandeltes Sojaeiweiß	- 30
Behandeltes Sojaeiweiß
+ 57,2% Eiweiß aus
NPN-Verbindungen	1:1 70
Behandeltes Sojaeiweiß
+ 28,6% Eiweiß aus
NPN-Verbindungen	1 :0,5 50
Behandeltes Sojaeiweiß
+ 14,3% Eiweiß aus
NPN-Verbindungen	1 :0,25 40

j

*) Def. des Ausdrucks Auslauschrate:

Die Austauschrate bezieht sich auf die Anteile fermentierten Futtereiweißes derart, daß nur fermentierbares Eiweiß gegen NPN ausgetauscht wird.

Beispiel 2
Berechnung der Proteinfraktionen

Anhand dieses Beispiels soll aufgezeigt werden, wie sich das Eiweiß im Duodenum in Abhängigkeit von der Fütterung zusammensetzt:

a) Der Erhaltungsbedarf einer Milchkuh erfordert normalerweise 3000 StE und 300 g verdauliche;. Eiweiß.

Bei normgerechter Fütterung werden im allgemeinen im Pansen 210 g (d. s. 7Ü%]| verdauliches Eiweiß fermentiert, während 90 g (30%) direkt in den Darm gelangen. Die Bakterienproteinsynthese in Abhängigkeit von den zugeführten StE beträgt 300 g Protein, d. h. es besteht eine effektive Unterversorgung an N-haltigen Verbindungen im Pansen (entspr. 90 g Protein).
Wird der Eiweißbedarf allein durch NPN-Verbindungen gedeckt, so wird die 300 g Eiweiß entsprechende N-Menge im Pansen freigesetzt und durch mikrobielle Synthese in Bakterienprotein eingebaut.

Realistischer ist es natürlich, nur einen Teil des Eiweißes im Futter durch NPN-Verbindungen zu ersetzen, z. B. 20%, d. h. in diesem Falle würden 60 g Eiweiß durch eine NPN-Verbindung (wie Diammoniumphosphat) ersetzt. Die 240 g Futtereiweiß werden im Pansen zu 168 g (d. s. 70%) Bakterienprotein fermentiert, während 72 g direkt den Darm erreichen. Das Eiweiß am Duodenum (300 g) setzt sich in diesem Falle aus 228 g Bakterienprotein und 72 g nativem Futtereiweiß zusammen ohne Berücksichtigung des ruminohepatischen Kreislaufs.
Dem Tier stehen also in allen drei Fällen jeweils 300 g Eiweiß am Duodenum zur Verfügung. Limitierend für die mikrobielle Proteinsynthese ist allein die N-Versorgung am Pansen. Im Falle der Erhaltungsbedarfsdeckung kann der Eiweißbedarf völlig durch NPN-Verbindungen gedeckt werden.

b) Eine Milchkuh mit einer Milchleistung von 20 1/d hat einen Nährstoffbedarf (inkl. Erhaltungsbedarf) von 8500 StE und 1500 g verdauliches Eiweiß.

Bei normgerechter Fütterung werden hiervon im Pansen 1050g (d.s. 70%) fermentiert und daraus 850 g Bakterienprotein gebildet (entspr. 10 g/ 100 StE). Am Duodenum stehen dem Tier also effektiv nur 1300 g verdauliches Eiweiß zur Verfügung, die als bedarfsdeckend anzusehen sind. Wird der Eiweißbedarf daher auf das am Duodenum zur Verfügung stehende Eiweiß bezogen, so können 1300 g verdauliches Eiweiß (300 g zur Erhaltung, 50 g pro 1 1 Milch) als Bedarf angegeben werden.

Wird auch in diesem Falle alles Eiweiß in Form von NPN-Verbindungen zugeführt, so beträgt die maximale Eiweißmenge am Duodenum nur 850 g Eiweiß (entspr. 8500 StE), d.h. die NPN-Verbindung kann nur zu ca. 57% ausgenutzt werden, und es entsteht ein Eiweißdefizit am Duodenum von 450 g gegenüberder normgerechten Eiweißfütterung. Werden auch in diesem Falle nur 20% des Eiweißbedarfs durch NPN-Verbindungen gedeckt, so werden die 1200 g verdauliches Futterprotein in 840 g (70%) verdauliches Bakterienprotein im Pansen umgewandelt und 360 g (30%) erreichen direkt den Darm.

Aus den 300 g Protein-N können nur noch 10g Bakterienprotein gebildet werden (wegen StE Bildung von max. 850 g möglich), das entspricht einem Ausnutzungsgrad von 3,3%. Insgesamt stehen dem Tier 1200 g verdauliches Protein am Duodenum zur Verfügung.

Beispiel 3

Ernährung des Wiederkäuers mit pansenstabilen
Proteinen

a) Beim Einsatz von pansenstabilen Proteinen (Fer- ; mentationsrate 10% gegenüber 70% bei nativen Futterproteinen) zur Deckung des Erhaltungsbedarfs gehen 270 g Eiweiß direkt in das Duodenum, während nur 30 g zur mikrowellen Synthese im Pansen zur Verfügung stehen. Bei der Deckung des Erhaltungsbedarfs ergibt sich kein Vorteil beim Einsatz pansenstabiler Proteine, da hier die mikrobielle Proteinsynthese im Pansen durch das Angebot an N-haltiger Substanz limitiert ist.

b) Die Nährstoffnormen für Milchkühe sind auf natives Eiweiß abgestellt. Wie im Beispiel 2 gezeigt wurde, stehen einer Milchkuh mit einer Milchleistung von 201 Milch/Tag bei normgerechter Ernährung am Duodenum und damit am Ort der Resorption nur 1300 g verdauliches Eiweiß zur Verfügung. Da die Normen aus Fütterungsergebnissen mit nativem Eiweiß abgeleitet sind, ist der tatsächliche Bedarf mit 1300 g Eiweiß am Duodenum abgedeckt, das entspricht 50 g Eiweiß pro 1 I Milch und 300 g verdauliches Eiweiß für die Erhaltung.

Da der Einsatz pansenstabiler Proteine die gezielte Bereitstellung der benötigten Eiweißmenge am Duodenum erlaubt, ohne daß Verluste im Pansen so entstehen, kann hierbei mit einem Bedarf am Duodenum von 1300 g Eiweiß gerechnet werden, d. h, gegenüber nativem Eiweiß können bei der Deckung des Bedarfs für die Milchleistung ca. 17% Eiweiß eingespart werden.

Werden der Kuh daher in der Ration 1300 g Eiweiß aus pansenstabilen Proteinen mit einer Fermentationsrate von 10% im Pansen verabreicht, so setzt sich das am Duodenum meßbare Eiweiß aus 1170 g unabgebautem Eiweiß und 130 g Bakterienprotein zusammen, wobei im Pansen noch ein erhebliches N-Defizit besteht.

Erfindungsgemäß ist jedoch nicht der einfache Austausch von Futtereiweiß gegen pansenstabile Proteine und NPN-Verbindungen, sondern die gezielte Sicherstellung des tierischen Bedarfs mit nativem Eiweiß, soweit er die mikrobielle Eiweißsynthese übersteigt, d. h. bei einer Kuh mit einer Milchleistung von 20 l/Tag muß die Ration die 850 g verdaulichem Eiweiß äquivalente N-Menge an leicht fermentierbaren Verbindungen aufweisen und 450 g verdauliches Eiweiß müssen unabgebaut den Pansen passieren, d. h. die Fermentationsrate des Futtereiweißes muß 65% betragen, dem entspricht eine Mischung aus 61,2% einer NPN-Verbindung und 38,8% pansenstabiler Proteine.

Beispiel 4

Der Einsatz von pansenstabilen Proteinen im Kraftfutter läßt sich modellmäßig wie folgt erfassen: eo

Eine Milchkuh mit einer Milchleistung von 20 l/d hat einen Nährstoffbedarf von 8500StE und 1500 g verdaulichem Eiweiß. Das Grundfutter soll ausreichen für Erhaltung und Produktion von 8 l/d Milch. Es enthält g Eiweiß, von denen 546 g (d. s. 70%) im Pansen μ fermentiert und 234 g (30%) direkt im Darm resorbiert werden können, im Kraftfutter werden 720 g Eiweiß zugelegt.

Handelsübliches Sojaschrot wird zu etwa 70% im Pansen abgebaut, durch eine Formaldehydbehandlung jedoch wurde die Abbaurate auf 30% reduziert. Erfindungsgemäß können diese 40% pansenstabilisiertes Eiweiß durch eine NPN-Verbindung (Harnstoff · H3PO4) ersetzt werden, so daß das Futter weiterhin zu 70% fermentiert wird, d. h. es wird das dem Pansen entzogene Eiweiß N-äquivalent ersetzt.

Bei Einsatz handelsüblichen Sojaschrotes gelangen 216g (d.s. 30%) Eiweiß direkt in den Darm, während 504 g (70%) im Pansen fermentiert werden.

Die Gesamtbilanz sieht dann wie folgt aus:

1050 g abgebautes Eiweiß im Pansen und 450 g natives Futtereiweiß im Abomasum, d. h. im Pansen stehen 200 g Eiweiß mehr zur Verfügung als von den Pansenbakterien eingebaut werden können (850 g), insgesamt könnten also nur 1300 g Eiweiß resorbiert werden.

Werden die 40% zusätzlich stabilisierten Eiweißes im Verhältnis 1 :1 N-äquivalent durch NPN-Verbindungen ersetzt, d. h. es wird eine Mischung aus 42,8% behandeltes Soja und 57,2% Eiweiß aus einer NPN-Verbindung eingesetzt, so verändert sich die Bilanz nicht.

Erfindungsgemäß können diese 40% zusätzlich stabilisierten Eiweißes jedoch auch in anderen Verhältnissen ersetzt werden, wie z. B. 1 :0,5, d. h. es werden 50% des unlöslichen Proteins durch NPN-Verbindungen ersetzt. Damit ergibt sich folgende Bilanz:

Das Kraftfutter enthält insgesamt 720 g verdauliches Eiweiß, von denen 514 g (71,4%) als stabilisiertes Protein und 206 g (28,6%) als NPN-Verbindung vorliegen, die durchschnittliche Abbaurate im Pansen beträgt 50%.

Bilanzmäßig werden im Pansen 906,2 g Eiweiß abgebaut (546 g als Grundfutter, 206 g aus N PN-Verbindung und 154,2 g aus stabilisiertem Sojaschrot) und 594 g Eiweiß (360 g aus stabilisiertem Sojaschrot und 234 g aus Grundfutter) gelangen direkt in den Darm.

Insgesamt werden also 1440 g verfügbares Eiweiß im Darm zur Resorption gelangen, d. s. 140 g Eiweiß mehr als bei unbehandeltem Sojaschrot, der Bedarf wird um diesen Betrag überschritten.

In diesem Falle werden im Pansen noch 56,2 g EiweiO mehr freigesetzt als von den Bakterien in das Protein eingebaut werden kann, es entstehen also noch geringe Verluste in dieser Höhe. Andererseits werden aber auch am Duodenum bereits 140 g verdauliches Eiweiß mehl als dem Bedarf entspricht, angeflutet.

Reduziert man nun den Eiweißgehalt des Kraftfutters um 100g, d.h. es werden anstelle von 72Og nur 620g zugelegt, verändert sich die im Pansen freigesetzte und die am Duodenum angeflutete Menge um jeweils 50 g d. h. die Verluste im Pansen werden praktisch gleicr Null, am Duodenum werden 90 g mehr als dem Bedarl entsprechen angeflutet. Durch eine Änderung des Mischungsverhältnisses zugunsten von NPN und damit einer Erhöhung der Fermentationsquote auf mehr ah 50% ließe sich die im Kraftfutter erforderlich« Eiweißmenge weiter reduzieren, z. B. würden bei einei Fermentationsrate von 60% und einer Zulage von 520 g Eiweiß im Pansen 858 g (312 + 546) Eiweiß abgebaui und in Bakterienprotein eingebaut, am Duodenurr stünden 1292 g Eiweiß (850 aus Mikrobenprotein unc 254 g aus Grundfutter und 208 g aus dem Kraftfutter zur Verfügung. Die Mischung des Kraftfutters mit einei Fermentationsrate von 60% besteht aus 44,5% Soja schrot (10% Fermentationsrate) und zu 55,5% aus dei

ίο

NPN-Verbindung. Mit dieser Kombination kann der Bedarf mit einem um 200 g Eiweiß reduzierten Aufwand gedeckt werden.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wird die Fermentation des Futtereiweißes bei normgerechter Fütterung der Milchkuh für verschiedene Milchleistungen dargestellt.

Anhand von drei unterschiedlichen Futterkombinationen

Natives Eiweiß mit einer Abbaurate von 70% im Pansen (s. Tab. 2, Spalte 7,8)

Kombination aus 50% nativem Eiweiß (Abbaurate 70%) und 50% pansenstabilisierte Proteine (Abbaurate 10%)

Durchschnittliche Abbaurate 40% (s. Tab. 2, Spalte 9,10)

Kombination aus je 50% nativem Eiweiß und 50% erfindungsgemäßem Futter (Kombination 70% pansenstabile Proteine +30% NPN-Verbindung auf N-Basis (z. B. Harnstoff)
Durchschnittliche Abbaurate 53,5% (s. Tab. 2, Spalte 11,12)

wird dargestellt, welche Eiweißmengen jeweils im Pansen abgebaut werden (s. Tab. 2, Spalten 7, 9,11) und in welchem Maße sie zur N-Versorgung der Pansenbakterien beitragen (s. Tab. 2, Spalten 8,10,12).
Es zeigt sich, daß bei alleiniger Verfütterung von nativen Eiweißen (s. Tab. 2, Spalte 7, 8) ein erheblicher N-Überschuß im Pansen besteht, der sich in Eiweißverlusten äußert.
Bei Verwendung von pansenstabilen Proteinen ohne

ίο NPN-Zusatz besteht im Pansen ein größeres Eiweißdefizit, so daß die gewünschte maximale bakterielle Proteinsynthese im Pansen nicht gewährleistet ist (s. Tab. 2, Spalte 10). Wird die erfindungsgemäße Kombination aus pansenstabilen Proteinen und NPN-Verbindungen den nativen Eiweißen zugesetzt, so zeigt sich, daß nur bei niedrigen Milchleistungen ein geringes Eiweißdefizit im Pansen besteht. Bei hochleistenden Tieren ist der N-Bedarf der Pansenbakterien in etwa gedeckt. Es ist bekannt, daß niederleistende Tiere dieses geringe Defizit über den rumino-hepatischen Kreislauf ausgleichen können.

Es wird also insgesamt eine sehr gute Verwertung des Futtereiweißes erreicht, insbesondere werden die bereits zugesetzten NPN-Verbindungen vollständig ausgenutzt.

Diese Untersuchungen wurden mit Sojaschrot, stabilisiertem Sojaschrot und Harnstoff durchgeführt.

Tabelle	2	2	3	Eiweiß	900	4	:6,4	5	6	575	%	7	8	630	%	9 10	11	• 12	P.P.	482	%
1		Nährstoffbedarf	verdau	1200		:5,9		Mikrobielle	713	64	I		840	109,6	II	III		NPN	642	83,7
Milch-		liches	1500		:5,7	Proteinsynthese	850	59	Natives	Eiweiß	1050	117,8	50% Nat.Py		50% Nat. Eiweiß		803	90,0
Leistung	Energie		1800		:5,5	It. StE	988	57			1260	123,5	50% P.P. (Fermen	+ 35%	Ferm.-Quote	963	94,4
			2100		:5,4		1125	55			1470	127,5	tationsrate 10%)	+ 15%		1124	97,5
								54			130,6			53,5%		99,8
								Ferm. Futter		Ferm. Futter
			Nährstoff			eiweiß	eiweiß
		g	verhältnis			70%	40%	Bedarfsdeckung
						Bedarfsdeckung
							g
	StE		g		Bedarfsdeckung für mikrob.	g %
Kg/d	5750			Proteinsynthese	360 63
10	7125		g	480 67
15	8500		600 71
20	9875		720 73
25	11250	1	840 75
30		1
1
1
1

Nat.P. = Natürliches Protein.

P.P. - Pansenstabiles Protein.
NPN - Als Beispiel wurde Harnstoff gewählt.

Claims

Patentansprüche:

1. Futtermittel oder Futtermittelzusatz für Wiederkäuer, welches au~ eiweißartigen Futtermitteln pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Ursprungs besteht, wobei auf dem eiweißartigen Bestandteil durch Behandeln mit einem Aldehyd oder einem Polymerisat auf der Basis von basischen Vinyl- oder Acrylmonomeren eine Schicht erzeugt worden ist, die in Lösungen mit einem pH-Wert kleiner als 4 instabil und in Lösungen mit einem pH-Wert größer als 5 relativ stabil ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Futtermittel oder der Futtermittelzusatz N-äquivalente Mengen Nichtprotein-Stickstoffverbindungen in einem Verhältnis von 0,1 bis 10,0 enthält, bezogen auf das Stickstoffäquivalent des zusätzlich durch die Oberflächenbehandlung pansenstabilisierten eiweißartigen Bestandteils.

2. Futtermittel oder Futtermittelzusatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Austauschverhältnis 0,25 - 2,0 beträgt.