Erhöhte Anforderungen zur Erhaltung der Proteinqualität von proteinreichen Grobfuttermitteln im Verlauf der Konservierung

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Gretel Bretz
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1 13. Dummerstorfer Seminar Futter und Fütterung Erhöhte Anforderungen zur Erhaltung der Proteinqualität von proteinreichen Grobfuttermitteln im Verlauf der Konservierung Dr. Heidi Jänicke Institut für Tierproduktion Dummerstorf

proteinreichen Grobfuttermitteln im Verlauf der

2 THEMA Erhöhte Anforderungen zur Erhaltung der Proteinqualität von Proteinqualität (LOSAND, 2012): NH 3 -N am Gesamt-N < 10 % (< 8 %) Amine < 0,5 % d. TS Reinprotein-Anteil bei Silagen > 50 % des Rp UDP-Anteil (auf Basis Rohproteinfraktionierung) Fraktion C < 10 % proteinreichen Grobfuttermitteln im Verlauf der Konservierung Luzerne, Rotklee, Rotkleegras, Luzernegras, Grasaufwüchse Vom Schnitt bis zur Siloöffnung 2

TS Reinprotein-Anteil bei Silagen > 50 % des Rp UDP-Anteil (auf Basis Rohproteinfraktionierung) Fraktion

3 PROBLEMSTELLUNG o Protein mehrere Parameter für die Fütterung o Proteinabbau im Silierprozess ist in gewissem Umfang unvermeidlich soll möglichst minimiert werden o Proteinqualität wird zunehmend beachtet und gefordert verringert sich prozessbedingt beim Silieren die Einbuße soll gering gehalten werden o Proteinreiche Grobfuttermittel Luzerne und Rotklee an erster Stelle enthalten viel Protein und wenig WKH ungünstige Voraussetzung für die Silierung o Wie kann den unerwünschten Teilprozessen entgegengewirkt und Protein in Gehalt und Qualität so weit wie möglich erhalten werden? 3

gehalten werden o Proteinreiche Grobfuttermittel Luzerne und Rotklee an erster Stelle enthalten viel Protein und wenig WKH ungünstige

4 Proteinfraktionen ermitteln Differenzierung nach Löslichkeit des Proteins in verschiedenen Puffer- und Detergenzienlösungen, um Aussagen über den Abbau des Rohproteins im Pansen und im Dünndarm zu ermöglichen und für die Rationsgestaltung zu nutzen Schätzgleichungen für die Kalkulation des UDP auf Basis der Rohproteinfraktionen (SHANNAK et al. 2000) exaktere Schätzung des nxp möglich Kenntnis der Fraktionen als eine Voraussetzung für Einflussnahme Silierprozess verändert die Anteile der Fraktionen z.b. zellwandgebundenes unlösliches Rp (=Fraktion C: > 12 % zeigt nicht optimale Silierung an mögliche Ursache: Hitzeschädigung; überständiges Pflanzenmaterial Durch Silierung wird Anteil von leicht löslichem/ schnell verfügbarem Rp größer (RICHARDT u. STEINHÖFEL, 2000) 4

2000) exaktere Schätzung des nxp möglich Kenntnis der Fraktionen als eine Voraussetzung für Einflussnahme Silierprozess verändert die Anteile der Fraktionen z.b.

5 Schema der Rohproteinfraktionierung - (nach LICITRA et al. 1996, RICHARDT 2009) ROHPROTEIN NPN REINPROTEIN A B1 B2 B3 C Fraktion Enzymatischer Abbau A NPN (Nicht-Protein-Stickstoff ) - B1 Pufferlösliches Reinprotein schnell B2 Pufferunlösliches Reinprotein variabel B3 Zellwandgebundenes lösliches Reinprotein Variabel bis langsam C Zellwandgebundenes unlösliches Reinprotein Keiner (unverdaulich) 5

(Nicht-Protein-Stickstoff ) - B1 Pufferlösliches Reinprotein schnell B2 Pufferunlösliches

6 Silierung - Rohproteinfraktionen Einfluss der Silierung auf die Rohproteinqualität (RICHARDT, W. 2012) A B1 B2 B3 C UDP5 Kleegras 27,6 4,2 37,8 24,1 6,3 32,7 Kleegrassilage 63,1 3,0 20,7 6,1 7,0 18,3 Differenz +35,5-1,2-17,1-18,0 +0,7-14,4 6

2012) A B1 B2 B3 C UDP5 Kleegras 27,6 4,2 37,8 24,1 6,3 32,7

7 Reinproteinanteil - Proteinumbau Anteil Reinprotein am Rohprotein in % Datenquelle Grünfutter Silage HOEDTKE (2010) % % RICHARDT (2012) 72,4 % 36,8 % REUTER (1982) % % Vielschichtige Abbauprozesse (Proteolyse (pflanzeneigene und bakterielle Proteasen) + Desmolyse (AS-Abbau durch Clostridien, Decarboxylierung, Desaminierung)) führen zu veränderter Proteinqualität. Durch die Silierung wird der Anteil von leicht löslichem/ schnell im Pansen verfügbarem Rohprotein größer und der Anteil von Reinprotein/ von UDP kleiner. Das nutzbare Rohprotein wird kleiner. 7

Desmolyse (AS-Abbau durch Clostridien, Decarboxylierung, Desaminierung)) führen zu veränderter Proteinqualität.

8 Einfluss Erntetermin? REUTER, B. (1982): - Späterer Schnitt geringerer Anteil von Reinprotein am Rohprotein im Ausgangsmaterial Schnittzeitpunkt u.a. entscheidend 8

9 Proteingehalte 9

10 Schnittzeitpunkt? Veränderung ausgewählter Futterwertparameter im 1. Aufwuchs, Grünfutter (DLG-Futterwerttabelle, 1997) Leguminose TM XP XF VD OM NEL Entwicklungsstadium % g/kg TM g/kg TM % MJ/kg TM Rotklee Vor der Knospe 14, ,9 In der Knospe 16, ,4 Beginn der Blüte 22, ,8 Mitte bis Ende der Blüte 25, ,5 Luzerne Vor der Knospe 15, ,3 In der Knospe 17, ,8 Beginn der Blüte 20, ,5 Mitte bis Ende der Blüte 23, ,1 10

Rotklee Vor der Knospe 14,0 227 158 79 6,9 In der Knospe 16,0 193 213 76 6,4 Beginn der Blüte 22,0 161 261 70 5,8 Mitte bis Ende

11 Reinproteinanteil in Abhängigkeit von Feldliegezeit und Massebelag (SEYFARTH et al. 1989) Feldliegezeit Anteil Reinprotein am Rohprotein in % In Tagen 2 kg/m 2 6 kg/m 2 GRAS TS % Reinprotein TS % Reinprotein 0 24,5 84,5 24,5 84,5 1 48,6 77,7 38,9 73,5 2 56,5 70,5 43,4 64,1 0 (+18 mm) 18,9 74,7 18,9 74,7 2 17,5 60,0 16,6 55,1 8 46,8 44,5 36,8 45,9 11

GRAS TS % Reinprotein TS % Reinprotein 0 24,5 84,5 24,5 84,5 1 48,6 77,7 38,9 73,5 2

12 Reinproteinanteil in Abhängigkeit von Feldliegezeit und Massebelag (SEYFARTH et al. 1989) In diesen und weiteren Untersuchungen der Arbeitsgruppe SEYFARTH : Reinproteinanteil sinkt bei Gras in 3 Tagen um %, in 6-8 Tagen um 30 % bei Luzerne um 7 10 %, insgesamt deutlich weniger Aminosäurezusammensetzung ändert sich beim Anwelken Zusammenfassende Empfehlung: Breitablage und kurze Feldliegezeiten eindeutig günstiger um Proteinabbau zu reduzieren 12

Tagen um 15-20 %, in 6-8 Tagen um 30 % bei Luzerne um 7 10 %, insgesamt deutlich weniger

13 Grassilagen - Proteinabbau EDMUNDS, B.: Bestätigung in Untersuchungen 2010/2011 zu Grassilagen SPIEKERS, H. u. B. EDMUNDS (2012): Zügiges Anwelken von Vorteil je feuchter die Silage, desto intensiver der Proteinabbau, Höhere UDP- und niedrigere NPN-Anteile bei höheren TM-Bereichen je trockener die Silagen, desto mehr Aminosäuren bleiben erhalten Als Empfehlung zur Konservierung hervorgehoben: o Kurze Feldliegezeiten für Anwelkgrad % TS o Schneller und konsequenter Sauerstoffabschluss o Schnelle ph-wert Absenkung (Unterstützt durch Siliermittelzusatz ( MSB für >25 %TS, chemisch für < 25 %)) 13

intensiver der Proteinabbau, Höhere UDP- und niedrigere NPN-Anteile bei höheren TM-Bereichen je trockener die Silagen, desto mehr Aminosäuren bleiben

14 Siliereignung Futtermittel TM in % Zucker in g/kg TM Pufferkapazität in g MS/kg TM Z/PK- Quotient Weidelgräser - frisch ,3 47 Weidelgräser - angewelkt ,3 62 Sonstige Gräser - frisch ,7 33 Sonstige Gräser - angewelkt ,7 48 Rotklee - frisch ,7 33 Rotklee - angewelkt ,7 48 Luzerne - frisch ,9 27 Luzerne - angewelkt ,9 42 Silomais (Milchreife) ,6 75 Silomais (Teigreife) ,4 58 *Vergärbarkeitskoeffizient VK = TS % + 8xZ/PK (VK > 45) VK* 14

Rotklee - frisch 20 115 69 1,7 33 Rotklee - angewelkt 35 115 69 1,7 48 Luzerne - frisch 20 65 74 0,9 27 Luzerne - angewelkt 35 65 74

15 Rotklee - Rotkleegras Z/PK ungünstig (anwelken, SHM) Anbau von Rotkleegras eine Alternative (Zucker über Gras einbringen) Futterverschmutzung (PK ) Rotklee enthält Polyphenoloxidase (PPO) o o o Bildung von Quinon-Protein-Komplexen, die vor Abbau im Pansen geschützt sind; höhere Anteile in Fraktion C und geringere in A als z.b. Luzerne im Vergleich (KLEEN et al. 2012); bei Silierung geringerer Proteinabbau Insgesamt höhere N-Effizienz zugesprochen 15

Quinon-Protein-Komplexen, die vor Abbau im Pansen geschützt sind; höhere Anteile in Fraktion C und geringere in A

16 Luzerne - Luzernegras Z/PK ungünstig und Ziel VK > 45 schwer erreichbar Zucker über Grasanteil einbringen Futterverschmutzung minimieren Zusammenhang Schnittzeitpunkt Rohnährstoff- und Energiegehalte: Was soll die Luzerne im Betrieb leisten? Anwelken: möglichst zügig (z.b. Mähaufbereiter, Breitablage) auf % TS (+/-) Bröckelverluste - Verdichtbarkeit Siliermitteleinsatz gezielt vornehmen Alle siliertechnischen Maßnahmen optimieren gilt für Luzerne ganz besonders. 16

17 SILIERZUSÄTZE Was sollen sie leisten? Verbesserung von Gärverlauf Gärqualität (buttersäurefreie Silagen, gute Qualitäten, geringere Gärverluste) aerober Stabilität Futteraufnahme /Verdaulichkeit / tierischer Leistung Zusätzliche Wirkungen, wie Clostridien zu unterdrücken Wirkungsrichtungen und Anwendungsbereiche DLG-Gütezeichen (Faltblatt/ Internet) Einfluss von SHM auf Rohproteinfraktionen (RICHARDT, 2009/ 2012) Einfluss von SHM auf Bildung Biogener Amine (HOEDTKE et al. 2011) 17

Stabilität Futteraufnahme /Verdaulichkeit / tierischer Leistung Zusätzliche Wirkungen, wie Clostridien zu unterdrücken

18 ZUSAMMENFASSUNG Proteinqualität verändert sich bei der Konservierung. Bei der Silierung nimmt der Anteil der NPN-Verbindungen zu und der Anteil an UDP ab. Futterpflanzenart, Schnittzeitpunkt, Feldliegezeit, Masseauflage und Witterungsbedingungen haben Einfluss auf diese qualitativen Veränderungen. Rasches Anwelken (Breitverteilung, Mähaufbereiter, kurze Feldliegezeiten) wird empfohlen. Der umgehende vollständige Luftabschluss und die zügige Ansäuerung werden mit Blick auf die Proteinerhaltung hervorgehoben. Der gezielte Siliermitteleinsatz (Anwendungsbereich schwer silierbares Futter DLG-Gütezeichen) bietet Möglichkeiten zur Unterstützung der genannten Forderungen bzw. zur Minderung der Qualitätsverluste. Zu erwarten sind neue Erkenntnisse/ eventuell Produkte aus dem Bereich der Pflanzenzüchtung und der Forschung z.b. zu sekundären Pflanzeninhaltstoffen und bei den Silierzusätzen. 18

Rasches Anwelken (Breitverteilung, Mähaufbereiter, kurze Feldliegezeiten) wird empfohlen.

19 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! H. JÄNICKE 5. Dezember

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