Broschüre 2004 zum Download (pdf | 1994,28 KB) - H. Wilhelm ...

eine verbesserte Effizienz spezifischer Prozesse im
Pansen erwarten lassen.
Verbesserung der Faserverdauung
Mittlerweile ist es gelungen, für ausgewählte anaerobe
Bakterienspezies den Prozess der Verdauung
von Cellulose als dem wesentlichen Kohlenhydrat
pflanzlicher Zellwände durch einen Multienzymkomplex
(Cellulosom), der in unmittelbarem Kontakt mit
Pflanzenfragmenten aktiv ist, weitgehend aufzuklären.
Pionierspezies ist die nicht im Pansen vorkommende
thermophile (wärmeliebende) Art Clostridium thermocellum
(Lynd et al. 2002; Doi et al. 2003). Fortschritte
wurden jedoch auch bei im Pansen vertretenen Arten
erzielt und es werden Erwartungen geäußert, nach
vollständiger Charakterisierung dieses Enzymkomplexes
in der Lage zu sein, die für den Enzymkomplex
verantwortliche genetische Information auch auf
bisher weniger cellulosespaltend aktive Arten wie
Butyrivibrio fibrisolvens übertragen zu können, die
gegenüber dem dominanten Celluloseverdauer Fibrobacter
succinogenes den Vorteil größerer Beweglichkeit
aufweisen, womit ein tieferes Eindringen in die Oberflächen
von Pflanzenpartikeln und eine effizientere
Verdauung gewährleistet werden könnten. Es muss
jedoch bedacht werden, dass offensichtlich weder die
Konzentration cellulosespaltender Bakterien (Dehority
und Tirabasso 1998) noch die Geschwindigkeit der
Besiedelung von Pflanzenpartikeln (Koike et al. 2003)
für den Zellwandabbau im Pansen limitierend sind.
Vielmehr wird eine Begrenzung eher in Futterfaktoren
zu suchen sein, so dass Maßnahmen wie Auswahl
und züchterische Weiterentwicklung geeigneter
Futterpflanzen für Wiederkäuer, Enzymzusätze und
physikalische Verfahren zur Verbesserung des hydrolytischen
Abbaus faserreicher Futtermittel (weiterhin)
von vorrangiger Bedeutung sind. Letztere Faktoren
können alle einem umfassenden Fütterungsmanagement
zugeordnet werden, das demnach auch weiterhin
gegenüber einer Manipulation und Modifikation
der Pansenbakterien zur Erhöhung des Abbaus
pflanzlicher Zellwände größere Bedeutung genießt.
Verbesserung der Versorgung mit essentiellen
Aminosäuren
Auch bei hochproduktiven Wiederkäuern wie
Milchkühen oder schnell wachsenden Schaf- und
Ziegenlämmern wird zunehmend diskutiert, dass
bestimmte essentielle Aminosäuren wie Methionin
oder Lysin leistungsbegrenzend wirken könnten. Ein
Ansatz zur Verbesserung der Aminosäurenversorgung
könnte deshalb sein, in Pansenbakterien Gene
zu etablieren, welche die Synthese von Proteinen mit
verbessertem Aminosäurenmuster bei gleichzeitig
reduziertem intraruminalem Abbau dieser Proteine
bewirken. Bei einer nicht im Pansen vorkommenden
Spezies gelang es bereits, eine Erhöhung des Anteils
der essentiellen Aminosäuren Methionin, Threonin,
Lysin und Leucin auf 60 % der gesamten Aminosäuren
zu erreichen und zudem eine Stabilisierung des
Proteins zu bewirken, die ein weitgehend unbeschadetes
Überstehen der Pansenpassage erwarten lässt
(Beauregard et al. 1995; MacCallum et al. 1997).
Bisher wurde dieses Protein jedoch noch in keiner
Pansenbakterienspezies etabliert. Es muss auch hier
bedacht werden, dass eine verbesserte Aminosäurenzusammensetzung
des bakteriellen Proteins zwar
attraktiv wäre, gleichzeitig jedoch der Erfolg dadurch
geschmälert würde, dass im Mittel 20 % des gesamten
Stickstoffs in Bakterien in Nukleinsäuren gebunden
ist und damit für den Wiederkäuer nicht als Aminosäurenlieferant
zur Verfügung steht. Demgegenüber
besteht im Pansen unabgebautes Futterrohprotein fast
vollständig aus Proteinen, weshalb Maßnahmen der
Reduzierung des häufig unerwünscht hohen Futterrohproteinabbaus
im Pansen durch Maßnahmen der
Futterbehandlung weiterhin erfolgversprechend sind.
Exemplarisch seien hier nur einige chemische (Formaldehyd,
Xylose), physikalische (trockene oder feuchte
Hitze) und biologische (Tannine, etherische Öle)
Verfahren genannt, die bei richtiger und standardisierter
Prozessführung Produkte ergeben können,
deren Proteine weitgehend vor dem mikrobiellen
Abbau im Pansen geschützt sind, ohne dass die Ver -
daulichkeit des Proteins im Dünndarm merklich reduziert
wird.
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