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Abbildung 8: Veränderte Enzymaktivität im Bereich der
Lignifizierung bei Brown-midrib-Mutanten
(bm 3 -Mais, bm 6 -Hirse)
und lignifiziertem Material im Futter. Pansenpilze
sind hoch aktiv im Abbau kristalliner Cellulose, synergistisch
zu Bakterien, da sie den Aufschluss pflanzlichen
Materials vorbereiten und besitzen modulare
Enzymsysteme im Hinblick auf Bakterien (Krause et
al. 2003). Aufgrund der starken Substrat- und Milieuabhängigkeit
erscheinen die Möglichkeiten einer
gezielten Optimierung eher begrenzt. Allerdings liegen
für eine Gesamtbeurteilung der tatsächlichen Bedeutung
von anaeroben Pansenpilzen noch zu wenige
Daten vor. Einzelergebnisse zeigen jedoch auch, dass
bei einer gezielten, beständigen Applikation von anaeroben
Pilzkulturen in den Pansen die Verdaulichkeit
der Ration und die Anflutung flüchtiger Fettsäuren
deutlich erhöht werden können (Lee et al. 2000).
Abschließend sollte bei der Thematik »Herausforderungen
aus Sicht der Tierernährung« der Brückenschlag
zur Pflanzenzüchtung nicht vergessen werden.
So könnte durch Bereitstellung von entsprechendem
pflanzlichen Material, d. h. von Futterpflanzen, unter
Einbeziehung der mikrobiologischen Erfordernisse
die Substratversorgung im Pansen deutlich verbessert
werden. Einer der wichtigsten, limitierenden Faktoren
für den mikrobiellen Abbau im Pansen ist das
Ausmaß der Lignifizierung pflanzlicher Zellwände.
Diese Lignifizierung ist sehr heterogen, da die Höhe
des Liginingehaltes und/oder die Vernetzungsstruktur
(»cross-links«) die mikrobiellen Angriffsmöglichkeiten
beeinflussen. Erweitere Kenntnisse der Ligninbiosynthese
(Whetten et al. 1998) eröffnen Chancen, durch
eine Reduzierung bestimmter Enzymaktivitäten in
die Synthese bis hin zu einer Minderung der Vernetzung
einzugreifen. Erste Verdauungsversuche mit
transgener Luzerne zeigen höhere in situ-Abbauraten
gegenüber herkömmlicher Luzerne (Baucher et al.
1999). Allerdings sind seit langem in der Mais- und
Hirsezüchtung Mutanten mit entsprechend veränderten
Enzymaktivitäten im Bereich der Lignifizierung
bekannt (siehe Abb. 8). Dieser bm 3 -Mais weist eine
deutlich bessere ruminale Abbaubarkeit und bei
Verfütterung an Wiederkäuer eine deutlich höhere
Futteraufnahme auf (Kurtz et al. 2004, siehe Tab. 4).
Auch wenn insbesondere bei den derzeitigen bm 3 -
Mutanten der Masseertrag und die Standfestigkeit
der Pflanzen noch nicht als optimal anzusehen sind,
Abbildung 9: Möglichkeiten und Herausforderungen für die
Mikrobiologie
Tabelle 4: In situ Abbaubarkeit und Futteraufnahme von
Maissilage einer bm 3 -Mutante (Kurtz et al. 2004)
Ruminale
Abbaubarkeit Futteraufnahme
(k = 0,08) (kg T/Tier, Tag)
(%)
„Normalvariante“ 64,7 5,60
„bm 3 -Mutante“ 71,1 (+9,9 %)* 6,28 (+12,1 %)*
* Relative Veränderung
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