Futtermittelkunde 12_FM-Zusatzstoffe: Übungen zur Tierernährung

T I E R Ä R Z T L I C H E F AK U L T Ä T Übungen zur Futtermittelkunde: Futtermittelzusatzstoffe, weitere Ergänzungen, Fälle Lehrstuhl für Tierernährung und Diätetik  Ablauf der heutigen Übung und Lernziele Sie kennen die Einteilung Sie kennen weitere Substan...

T I E R Ä R Z T L I C H E F AK U L T Ä T Übungen zur Futtermittelkunde: Futtermittelzusatzstoffe, weitere Ergänzungen, Fälle Lehrstuhl für Tierernährung und Diätetik  Ablauf der heutigen Übung und Lernziele Sie kennen die Einteilung Sie kennen weitere Substanzen und Einsatzbereiche (Mengenelemente, Präbiotika) Futtermittelzusatzstoffe Weitere Ergänzungen Sie können das Gelernte praktisch anwenden 2 Fälle, Proben  Ablauf der heutigen Übung und Lernziele Sie kennen die Einteilung Sie kennen weitere Substanzen und Einsatzbereiche (Mengenelemente, Präbiotika) Futtermittelzusatzstoffe Weitere Ergänzungen Sie können das Gelernte praktisch anwenden 3 Fälle, Proben  Definitionen (Verordnung (EG) Nr. 1831/2003) § Futtermittelzusatzstoffe „Stoffe, Mikroorganismen oder Zubereitungen, die keine Futtermittel-Ausgangserzeugnisse oder Vormischungen sind und bewusst Futtermitteln oder Wasser zugesetzt werden, um insbesondere eine oder mehrere der in Artikel 5 Absatz 3 genannten Funktionen zu erfüllen“ 4  Definitionen (Verordnung (EG) Nr. 1831/2003) § „Der Futtermittelzusatzstoff muss a) die Beschaffenheit des Futtermittels positiv beeinflussen b) die Beschaffenheit der tierischen Erzeugnisse positiv beeinflussen c) die Farbe von Zierfischen und -vögeln positiv beeinflussen d) den Ernährungsbedarf der Tiere decken e) die ökologischen Folgen der Tierproduktion positiv beeinflussen f) die Tierproduktion, die Leistung oder das Wohlbefinden der Tiere, insbesondere durch Einwirkung auf die Magen- und Darmflora oder die Verdaulichkeit der Futtermittel, positiv beeinflussen oder g) eine kokzidiostatische oder histomonostatische Wirkung haben“ 5  5 Kategorien von Futtermittelzusatzstoffen § 1. Technologische Zusatzstoffe Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Geliermittel, Bindemittel, Trennmittel, Säureregulatoren, Silierzusatzstoffe, Mykotoxinbindemittel, Radionuklidmittel 2. Sensorische Zusatzstoffe Farbstoffe, Aromastoffe und appetitanregende Stoffe 3. Ernährungsphysiologische Zusatzstoffe Vitamine, Provitamine, Spurenelemente, Aminosäuren, Harnstoff 4. Zootechnische Zusatzstoffe Beeinflussung der Leistung von gesunden Tieren bzw. Auswirkungen auf die Umwelt Verdaulichkeitsförderer, Darmflorastabilisatoren, Wachstumsförderer 6 5. Kokzidiostatika und Histomonostatika  Futtermittelzusatzstoffe § Futtermittelzusatzstoffe müssen zugelassen werden (Verordnung (EG) Nr. 1831/2003) Antragstellung bei der Europäischen Kommission -> Weiterleitung an die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) Sehr umfangreich, dabei u. a. Nachweis, dass Sich der Futtermittezusatzstoff nicht schädlich auf die Gesundheit von Mensch, Tier oder Umwelt auswirkt Der Futtermittelzusatzstoff wirksam ist (-> wissenschaftliche Studien) 7  Gemeinschaftsregister für Futtermittelzusatzstoffe („European Union Register of Feed Additives”) 8  5 Kategorien von Futtermittelzusatzstoffen § 1. Technologische Zusatzstoffe Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Geliermittel, Bindemittel, Trennmittel, Säureregulatoren, Silierzusatzstoffe, Mykotoxinbindemittel, Radionuklidmittel 2. Sensorische Zusatzstoffe Farbstoffe, Aromastoffe und appetitanregende Stoffe 3. Ernährungsphysiologische Zusatzstoffe Vitamine, Provitamine, Spurenelemente, Aminosäuren, Harnstoff 4. Zootechnische Zusatzstoffe Beeinflussung der Leistung von gesunden Tieren bzw. Auswirkungen auf die Umwelt Verdaulichkeitsförderer, Darmflorastabilisatoren, Wachstumsförderer 9 5. Kokzidiostatika und Histomonostatika  Technologische Zusatzstoffe Beispiel: Organische Säuren (und ihre Salze), z. B. Ameisensäure, Milchsäure, Propionsäure Verringerung des pH-Werts im Futter -> Konservierung Antimikrobielle Wirkung -> Schutz vor Verderb Bessere Akzeptanz → bessere Futteraufnahme (z. T. auch als zootechnische Zusatzstoffe zugelassen) 10  Praktische Übung 1 Bitte schauen Sie sich kurz das beispielhaft ausgewählte Produktdatenblatt eines Konservierungsmittels an. 11  5 Kategorien von Futtermittelzusatzstoffen § 1. Technologische Zusatzstoffe Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Geliermittel, Bindemittel, Trennmittel, Säureregulatoren, Silierzusatzstoffe, Mykotoxinbindemittel, Radionuklidmittel 2. Sensorische Zusatzstoffe Farbstoffe, Aromastoffe und appetitanregende Stoffe 3. Ernährungsphysiologische Zusatzstoffe Vitamine, Provitamine, Spurenelemente, Aminosäuren, Harnstoff 4. Zootechnische Zusatzstoffe Beeinflussung der Leistung von gesunden Tieren bzw. Auswirkungen auf die Umwelt Verdaulichkeitsförderer, Darmflorastabilisatoren, Wachstumsförderer 5. Kokzidiostatika und Histomonostatika 12  Sensorische Zusatzstoffe Funktionsgruppe: Farbstoffe Wirkung im Futter Wirkung im Produkt (Futter → Tier → Lebensmittel) Beispiel: synthetische Carotinoide (Legehennenfutter) Verbot im ökologischen Landbau (Bio-Eier) Wirkung im Tier (Zierfische/-vögel) Funktionsgruppe: Aromastoffe Geruch- oder Geschmacksveränderung: sollen Futteraufnahme erhöhen Oft auch komplexe Gemische ätherischer Öle Phytogene Produkte (z. T. auch als zootechnische Zusatzstoffe zugelassen) 13  Praktische Übung 2 Bitte schauen Sie sich hinsichtlich der eingesetzten Futtermittelzusatzstoffe das beispielhaft ausgewählte Produktdatenblatt eines Alleinfutters für Legehennen an. Bitte schauen Sie sich die bereitgestellten Farb- und Aromastoffe an. 14  5 Kategorien von Futtermittelzusatzstoffen § 1. Technologische Zusatzstoffe Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Geliermittel, Bindemittel, Trennmittel, Säureregulatoren, Silierzusatzstoffe, Mykotoxinbindemittel, Radionuklidmittel 2. Sensorische Zusatzstoffe Farbstoffe, Aromastoffe und appetitanregende Stoffe 3. Ernährungsphysiologische Zusatzstoffe Vitamine, Provitamine, Spurenelemente, Aminosäuren, Harnstoff 4. Zootechnische Zusatzstoffe Beeinflussung der Leistung von gesunden Tieren bzw. Auswirkungen auf die Umwelt Verdaulichkeitsförderer, Darmflorastabilisatoren, Wachstumsförderer 5. Kokzidiostatika und Histomonostatika 15  Ernährungsphysiologische Zusatzstoffe Funktionsgruppen (a-d): a) Vitamine, Pro-Vitamine und Substanzen mit ähnlichem Effekt b) Spurenelemente CAVE: Mengenelemente c) Aminosäuren sind keine ernährungsphysiologischen d) Harnstoff Futtermittelzusatzstoffe! 16  Praktische Übung 3 Erkennen von ernährungsphysiologischen Zusatzstoffen 17  Praktische Übung 4 In einem Stall treten bei mehreren Pferden reheartige Hufprobleme und verstärkter Haarausfall auf. Die Fütterung besteht aus: Heu Ergänzungsfutter für Sportpferde (Pellets) Ergänzungsfutter zum Muskelaufbau Ergänzungsfutter für die Hufgesundheit Ergänzungsfutter für Haut und Fell Mineralfutter Welchen Verdacht haben Sie, was würden Sie an der Ration kontrollieren? 18  Praktische Übung 4 Bitte überprüfen Sie die …aufnahme (mg/kg KM/Tag) am Beispiel eines Warmblutpferdes (500 kg KM, mittlere Arbeit), das die folgenden Futtermengen erhält: 7,5 kg Heu (später 1. Schnitt) 2,5 kg Ergänzungsfutter für Sportpferde (Pellets) 40 g Ergänzungsfutter für den Muskelaufbau 150 g Ergänzungsfutter für die Hufgesundheit 40 g Ergänzungsfutter für Haut und Fell 150 g Mineralfutter 19  Praktische Übung 4 Bitte überprüfen Sie die …aufnahme (mg/kg KM/Tag) am Beispiel eines Warmblutpferdes (500 kg KM, mittlere Arbeit). Futtermittel Futter- …gehalt im …auf- …auf- menge jeweiligen nahme nahme (kg Futtermittel (mg/Tag) (mg/kg uS/Tag) (mg/kg uS) KM/Tag) Heu, später 1. Schnitt 7,5 0,05 ? - Ergänzungsfutter für Sportpferde (Pellets) 2,5 0,80 ? - Ergänzungsfutter zum Muskelaufbau 0,04 125 ? - Ergänzungsfutter für die Hufgesundheit 0,15 12,0 ? - Ergänzungsfutter für Haut und Fell 0,04 100 ? - Mineralfutter 0,15 30,0 ? - 20 Gesamt ? - ? ?  Praktische Übung 4 Bitte berechnen Sie nun den …gehalt in der Gesamtration (mg/kg TS). Schritt 1: Berechnung der TS-Aufnahme Schritt 2: Berechnung des …gehalts je kg TS 21  Praktische Übung 4 Bitte berechnen Sie nun den …gehalt in der Gesamtration (mg/kg TS). Futtermittel Futter- TS-Gehalt im TS- menge jeweiligen Aufnahme (kg uS/Tag) Futtermittel (g/kg) (kg/Tag) Heu, später 1. Schnitt 7,5 860 ? Ergänzungsfutter für Sportpferde (Pellets) 2,5 880 ? Ergänzungsfutter zum Muskelaufbau 0,04 880 ? Ergänzungsfutter für die Hufgesundheit 0,15 880 ? Ergänzungsfutter für Haut und Fell 0,04 880 ? Mineralfutter 0,15 900 ? Gesamt 10,4 - ? 22  Praktische Übung 4 Bitte berechnen Sie nun den …gehalt in der Gesamtration, bezogen auf 1 kg Trockensubstanz. 23  5 Kategorien von Futtermittelzusatzstoffen § 1. Technologische Zusatzstoffe Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Geliermittel, Bindemittel, Trennmittel, Säureregulatoren, Silierzusatzstoffe, Mykotoxinbindemittel, Radionuklidmittel 2. Sensorische Zusatzstoffe Farbstoffe, Aromastoffe und appetitanregende Stoffe 3. Ernährungsphysiologische Zusatzstoffe Vitamine, Provitamine, Spurenelemente, Aminosäuren, Harnstoff 4. Zootechnische Zusatzstoffe Beeinflussung der Leistung von gesunden Tieren bzw. Auswirkungen auf die Umwelt Verdaulichkeitsförderer, Darmflorastabilisatoren, Wachstumsförderer 5. Kokzidiostatika und Histomonostatika 24  Zootechnische Zusatzstoffe Wirkung auf Tierleistung ( Gesundheit) Funktionsgruppen (a-e): a) Förderung der Verdaulichkeit von Nährstoffen (Enzyme) b) Stabilisierung der „Darmflora“ (Probiotika) CAVE: Präbiotika sind keine c) Günstige Auswirkungen auf die Umwelt Futtermittelzusatzstoffe! d) Weitere 25 e) Stabilisierung des physiologischen Zustandes  Zootechnische Zusatzstoffe (a) Enzyme Unterstützung der Verdauung von Hauptnährstoffen Amylasen, Proteasen (keine Lipase als Futtermittelzusatzstoff zugelassen) Kann z. B. bei jungen Tieren sinnvoll sein (→ unvollständige Kapazität der Verdauungsenzyme) Erhöhung der Phosphorverdaulichkeit Phytasen Verringerung antinutritiver Effekte NSP-spaltende Enzyme (Glucanasen/Xylanasen) Hauptsächlich in der Geflügelmast 26  Praktische Übung 5 Für die Behandlung welcher Erkrankung von Hund und Katze ist ein Zusatz von Verdauungsenzymen zum Futter besonders wichtig? Welche Möglichkeit haben Sie bzw. Futtermittelhersteller, Lipase zu ergänzen, wenn diese nicht als Futtermittelzusatzstoff zugelassen ist? 27  Zootechnische Zusatzstoffe (b): Probiotika Beeinflussung von intestinaler Mikrobiota, Darmfunktion und Immunsystem Dadurch potenzieller Einfluss auf verschiedene Krankheitsgeschehen, z. B. Darm-, Haut- Nierenerkrankungen u.a. Gegenstand laufender Forschung 28  Zootechnische Zusatzstoffe (c) Beispiel 3-Nitrooxypropanol (3-NOP) Reduktion der Methanbildung im Pansen Grassilage Maissilage 0, 60 oder 80 mg 3-NOP/kg TS Wirkt auf die Methyl-Coenzym-M-Reduktase Beteiligt an der Methanbildung durch Archaeen 29 Maigaard et al. 2024, J. Dairy Sci. https://doi.org/10.3168/jds.2024-25343  Zootechnische Zusatzstoffe (d) Beispiel Ammoniumchlorid Senkung des Harn-pH-Wertes Z. B. Harnsteinprophylaxe (Struvit) Harn-pH (Katze) 8 a a 7 b 6 Kontrollfutter ohne oder mit 5 NaCl (0,75 %) 4 NH4Cl (1,5 %) 3 2 1 0 Kontrolle NaCl NH4Cl Funaba et al. 2003 30  5 Kategorien von Futtermittelzusatzstoffen § 1. Technologische Zusatzstoffe Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Verdickungsmittel, Geliermittel, Bindemittel, Trennmittel, Säureregulatoren, Silierzusatzstoffe, Mykotoxinbindemittel, Radionuklidmittel 2. Sensorische Zusatzstoffe Farbstoffe, Aromastoffe und appetitanregende Stoffe 3. Ernährungsphysiologische Zusatzstoffe Vitamine, Provitamine, Spurenelemente, Aminosäuren, Harnstoff 4. Zootechnische Zusatzstoffe Beeinflussung der Leistung von gesunden Tieren bzw. Auswirkungen auf die Umwelt Verdaulichkeitsförderer, Darmflorastabilisatoren, Wachstumsförderer 5. Kokzidiostatika und Histomonostatika 31  Kokzidiostatika Prophylaktische Gabe über das Futter Junghennen (bis 16 Wochen) Masthühner Truthühner (bis 12 bzw. 16 Wochen) Kaninchen Nicht bei Legehennen -> Anreicherung in Eiern Mastgeflügel und Kaninchen: Einhaltung von Wartezeiten Verschiedene Unverträglichkeiten der Wirkstoffe je nach Tierart Giftig für Equiden! Heimtiere 32 Medikamentöse Behandlung nach Diagnose  Histomonostatika Zurzeit kein zugelassenes Produkt in der EU Infektion mit Histomonas meleagridis Bei Hühnervögeln, Puten besonders anfällig Schwarzkopfkrankheit Teils drastische ökonomische Einbußen Alternativen Phytotherapeutika (?) Geringere Besatzdichte, Hygiene 33  Ablauf der heutigen Übung und Lernziele Sie kennen die Einteilung Sie kennen weitere Substanzen und Einsatzbereiche (Mengenelemente, Präbiotika) Futtermittelzusatzstoffe Weitere Ergänzungen Sie können das Gelernte praktisch anwenden 34 Fälle, Proben  Mengenelemente Zu den Mengenelementen zählen: Kalzium, Phosphor, Magnesium, Natrium, Kalium, Chlorid, Schwefel In Grundration enthalten oder ergänzt Akzeptanz, Mineralstoffgehalte und -verfügbarkeit variieren Bioverfügbarkeit variabel Chemische Bindungsform Ökologische Belastung Transfer von Mineralstoffen über Dünger auf Nutzflächen Besonders Phosphor 35  Ergänzung von Mengenelementen Salze, z. B. Kalziumkarbonat = kohlensaurer Futterkalk = 36 % Kalzium Kalziumgluconat = 8,5 % Kalzium Mono-, Di-, Trikalziumphosphat -> unterschiedliche Kalzium- und Phosphorgehalte Natriumchlorid = Viehsalz = 38 % Natrium Glaubersalz (Natriumsulfat) = 14 % Natrium 36 Und viele andere….  Rechtliche Situation § Mengenelemente werden dem Futter zur Mineralstoffergänzung als Einzelfuttermittel zugesetzt, z. B. Viehsalz Kalziumkarbonat Monokalziumphosphat Cave: Einige chemische Verbindungen können jedoch auch als Futtermittelzusatzstoff ins Futter gelangen, z. B. Anorganische Phosphate als Konservierungsmittel u. a. 37  Praktische Übung 6 Erkennen von Einzelfuttermitteln zur Ergänzung von Mengenelementen 38  Präbiotika Definition “A substrate that is selectively utilized by host microorganisms conferring a health benefit” [Ein Substrat, das selektiv von Mikroorganismen genutzt wird und dadurch einen gesundheitlichen Vorteil für den Wirt vermittelt] The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP): Consensus statement on the definition and scope of prebiotics (2017) 39  Präbiotika Unverdauliche Kohlenhydrate -> Nährstoffe für die gastrointestinale Mikrobiota Präbiotika Günstige Beeinflussung der gastrointestinalen Mikrobiota (Zusammensetzung + Fermentationsaktivität (SCFA ↑)) Gesundheit Immun- Darm- Organfunktion/ Wachstum Hemmung von Pathogenen modulation morphologie Stoffwechsel Leistung Nährstoffverdaulichkeit 40  Präbiotika, Beispiele Polysaccharide Oligosaccharide Disaccharide Inulin Mannan- Lactulose (unterschiedliche Oligosaccharide Kettenlängen) (MOS) Cellobiose Pektin Fructo- Oligosaccharide β-Glucane (FOS) Galacto- Oligosaccharide (GOS) 41  Praktische Übung 7 Erkennen von Präbiotika 42