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Abbildung 4: Zur Mikrobiologie im Gastro-Intestinaltrakt des
Wiederkäuers
hin die Optimierung der Lebensbedingungen der Mikroorganismen
im »Ökosystem Pansen« anzusehen.
Dabei spielen bereits diskutierte Punkte wie die Höhe
und Art der Nährstoffzufuhr, das Ausmaß und die
Geschwindigkeit des ruminalen Nährstoffabbaues,
die zeitliche Folge im Nährstoffabbau oder die physikalische
Strukturierung des Futters eine entscheidende
Rolle. Zukünftige Forschungsarbeiten sollten
jedoch verstärkt als Messgröße die quantitativen Veränderungen
der Mikroorganismenzusammensetzung
miteinbeziehen, um daraus die Optimierung unmittelbar
an den Mikroorganismen bzw. deren Enzymaktivitäten
auszurichten. Erste Ansätze finden sich in
einigen neueren Arbeiten (Schwarz 2003, Zverlov
et al. 2003, Strobel et al. 2004). Gleichzeitig ist als
weitere Zielvorstellung die genauere Quantifizierung
der Syntheseleistung des »Ökosystems Pansen« anzudiskutieren,
um bei Kenntnis der Syntheseleistung die
Versorgungssituation des Wiederkäuer-Stoffwechsels
bedarfsorientierter einzuschätzen. Natürlich dürfen
die Zusammenhänge nicht zu simplifiziert gesehen
werden, da sich weitere Abhängigkeiten z. B. mit
der Höhe der Futteraufnahme bzw. der Passagerate
ergeben.
Ein weiterer Ansatz, die Mikroorganismen-Zusammensetzung
zu modifizieren, besteht in einer direkten
Einbringung von einzelnen Mikroorganismen-Spezies
in den Pansen. Obwohl diese Herausforderung vielfach
angenommen wurde, ist der Erfolg beim Wiederkäuer
von wenigen Ausnahmen abgesehen, sehr
bescheiden. Eine der wenigen Ausnahmen besteht in
der erfolgreichen Etablierung von B. fibrisolvens zur
Detoxifizierung von Leucaena leucocephala (Allison et
al. 1983, Gregg et al. 1998). Auch der Übertragung
von genetisch modifizierten Bakterien in ein künstliches
Pansensystem oder in vivo werden derzeit
aufgrund des kurzen Überlebenszeitraumes bzw. der
geringen Überlebenschancen dieser Bakterien und
wegen des insgesamt eher niedrigen positiven Leistungseffekts
nur sehr geringe Chancen eingeräumt
(Krause et al. 2003). Damit wird nochmals verdeutlicht,
dass das »Ökosystem Pansen« insgesamt als ein
sehr stabiles, robustes, gleichzeitig jedoch auch sehr
adaptives Gesamtsystem anzusprechen ist. Mit dieser
im Einzelfall sehr spezifischen Situation sind auch
die Arbeiten zum Einsatz von Direct-fed-microbials
(DFM), d. h. Arbeiten, die eine beständige, tägliche
Zufuhr von Mikroorganismen über das Futter notwendig
machen, konfrontiert. Dazu sollte unmittelbar
eine Äußerung von Newbold (2003) wie folgt zitiert
werden: » . . . research on microbial feed additives for
ruminants is often frustrating, because responses are
small and often highly variable . . .«.
Eine besondere Stellung nehmen jedoch Lebendhefen
(z. B. Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus
oryzae) ein, die nach einer neueren Untersuchung in
über 50 % aller amerikanischen Hochleistungsherden
als Futterzusatzstoff eingesetzt werden. Dabei sind
verschiedene Ansatzpunkte für den Wirkungsmechanismus
in zahlreichen Arbeiten beschrieben. So
dürfte durch eine sauerstoffverbrauchende Wirkung
das Bakterienwachstum gefördert werden – möglicherweise
verknüpft durch eine zusätzliche Substratlieferung.
Weiterhin werden laktat-verarbeitende Bakterien
(M. elsdenii, S. ruminantium) stimuliert, was zu
einer Stabilisierung des ruminalen pH-Wertes führen
kann (siehe Abb. 5). In der Folge sind wiederum
günstigere Lebensbedingungen für die hemicelluloseabbauenden
Bakterien gegeben. Insgesamt führt dies
auch zu einer höheren duodenalen Mikrobenprote-
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