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schädlicher Prozesse – z. B. Reduzierung der
Anzahl und Aktivität pathogener Keime.
Des Weiteren muss bekannt sein, anhand welcher
variablen Größen im Pansen Manipulationen und
Modifikationen der Lebensbedingungen von Mikroorganismen
quantitativ beschrieben werden können
und welche Zusammenhänge zwischen diesen Größen
und den Mikroorganismen sowie bestimmten
Futterinhaltsstoffen bestehen. So kann eine quantitative
Charakterisierung der Pansenfermentation durch
folgende Größen erfolgen (Nagaraja et al. 1997):
(1) Die Menge an fermentierter organischer Masse
wird durch die Zusammensetzung der Mikrobenpopulation
beeinflusst;
(2) Die Konzentrationen und relativen Anteile
an Fermentationsprodukten (kurzkettige Fettsäuren,
Ammoniak) werden von der Art der
Kohlenhydrate und Proteine in der Ration beeinflusst;
(3) Die Menge und Effizienz der mikrobiellen Proteinsynthese
hängt von der Energie- und Proteinversorgung
der Mikroorganismen ab.
Es wird hoffentlich deutlich, dass trotz des Versuches,
drei separate Faktorengruppen darzustellen,
diese untereinander in vielfältiger Weise Interaktionen
ausgesetzt sind. So übt etwa die Geschwindigkeit des
Nährstoffabbaus im Pansen potenziell auf alle drei
Größen einen Effekt aus. Dennoch soll nachfolgend
der Versuch unternommen werden, anhand der
obigen Auftrennung den Einfluss von Fütterungsgestaltung
und Fütterungsmanagement auf die Lebensbedingungen
der Pansenmikroorganismen näher zu
charakterisieren. Dabei stehen – aufbauend auf den
eingangs erwähnten generellen Zusammenhängen –
aktuelle Entwicklungen im Vordergrund.
Neben Maßnahmen der Tierernährung, die das
eigentliche Thema des Vortrags bilden, dürfen bestimmte
Entwicklungen in der Mikrobiologie nicht
unerwähnt bleiben, weil von dort – unter anderem
bedingt durch enorme Fortschritte innerhalb weniger
Jahre bei gentechnischen Methoden – erfolgreiche
Bemühungen zur Verbesserung der generellen Effizienz
des Nährstoffumsatzes im Pansen oder spezieller
Vorgänge (z. B. Detoxifikationsprozesse) schon
berichtet wurden oder noch zu erwarten sind.
3 Manipulation der Mikrobenpopulation im Pansen
3.1 Bakterien
Ein Rückblick in die 80er Jahre des letzten Jahrhunderts
verdeutlicht, dass damals viele Erwartungen
und Hoffnungen in die Nutzung rekombinanter Pansenbakterien
gesetzt wurden (Tabelle 1). Diese waren
jedoch häufig noch sehr vage und wenig spezifisch
formuliert und verschwanden zumindest vorübergehend
aus dem Blickfeld. In den vergangenen Jahren
hat es – vor allem bedingt durch die oben erwähnten
methodischen Fortschritte – erneute intensive Bemühungen
gegeben, Bakterienstämme zu isolieren und
zu modifizieren, die Eigenschaften aufweisen, welche
Tabelle 1: Ideen zur Nutzung rekombinanter Pansenbakterien in
den 1980ern (nach Kobayashi 2003).
Ideen Beschreibung Zielbakterium Zieltier
Umfangreichere Höhere Enzym- Butyrivibrio Keine Angabe
Faserverdauung aktivität fibrisolvens
Höhere pH- Prevotella Mastrinder
Toleranz (< 6) ruminicola
Bessere Protein- Produktion B. fibrisolvens Milchkühe
versorgung limitierender
Aminosäuren
Reduzierte
Proteolyse und Keine Angabe Keine Angabe
Desaminierung
Gesteigerte Bakterien, Megasphaera Mastrinder
Laktatverwertung die mehr Laktat els-denii
abbauen
Selenomonas
ruminantium
Erhöhte Toxinabbauende Keine Angabe Keine Angabe
Entgiftungs- Bakterien
leistung
Produktion Produktion von Keine Angabe Keine Angabe
von Vitaminen, Nährstoffen und
Hormonen, Wachstumsfaktoren
Antibiotika sowie Kontrolle
der Mikroflora
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