Hefen im Flüssigfutter

Institut für TierernährungHefen im FlüssigfutterBedeutung, Risiken und BeherrschungPetra Wolf

Häufigkeit der Flüssigfssigfütterungin der SchweinehaltungB E D E U T U N GFlüssig- Trocken- anderefutter futter Verfahren]───────── Angaben in % ─────────[Ferkelaufzucht 6,93 81,2 11,9Mastschweine 59,5 38,1 2,40Sauen, tragend„ „11,8 63,5 24,7, laktierend 13,0 58,0 29,0IFO 2003, Aumann 2006

Anlass für f r die Einsendung von Flüssigfutterssigfutter-ProbenEingesandte Proben; n = 173(2009 – 5/2013)Vorberichtliche Angaben* n %Futteraufnahme ↓ 98 56,6R I S I K E NTodesfälle 94 54,3- mit Aufgasen 62 35,8Mastleistung ↓ 83 48,0Diarrhoe 57 32,9Mastdarmvorfälle 31 17,9sensorische Abweichungen 27 15,6* Mehrfachnennungen möglichWOLF und KAMPHUES, 2013

HefenB E D E U T U N G• einzellige Eukaryonten• 60 Gattungen mit mehr als 700 Spezies bekannt• meist vegetativ, Sporenbildung möglich (nicht hitzeresistent)• Wachstumsoptimum: 20 – 30 °C, pH 4,0 – 5,0

Hefen (Gattungen)B E D E U T U N G Saccharomyces Rhodotorula Candida(fermentieren/nutzen Glukose, nicht Laktose)(starke proteo- und lipolytische Aktivität)(starke proteo- und lipolytische Aktivität) Geotrichum (pH-Wert ↑ → Wachstum von Verderbniserregern ↑)RIEMELT et al. 2013

Wachstum von HefenLag-PhaseAktivierung des Stoffwechsels der HefezelleB E D E U T U N GBeschleunigungsphaseExponentielle PhaseVerzögerungsphaseexponentielle Zunahme der Teilungsgeschwindigkeitkonstante maximale VermehrungsgeschwindigkeitSubstratverfügbarkeit↓Populationsdichte↑O 2 -Partialdruck↓tox. StoffwechselprodukteWachstumsrate↓Stationäre PhaseZellteilung = Absterben der Zellen⇒ konstante ZellzahlSCHLEGEL 1992, MÜLLER et al. 1996

Chemische Zusammensetzung von HefenInhaltsstoffGehalt (g/kg TS)org. Substanz 900 – 930Rohasche 70 – 100Rohprotein 450 – 600Lysin 30 – 60Rohfett 10 – 70Rohfaser 0 – 30Stärke u. Zucker 50 – 100Nukleinsäuren 30 – 200Candida 36Saccharomyces 35 – 100SCHILLER et al. 1972, SCHULZ 1975, VOGT 1978, HEINZ et al. 1989,TIEMEYER et al. 1981, JEROCH et al. 1999

Effekte von Hefen im Flüssigfutter Abbau von Zucker und Stärke⇒ Produktion von CO 2 (und H 2 O)B E D E U T U N G TS-Gehalt des Futters (↓) Nährstoffgehalt des Futters ↓ Akzeptanzeinbußen beim Tier Gehalt an Milchsäure/-bakterien ↓⇒ Anstieg des pH-Wertes Vermehrung von Verderbniserregern Erwärmung des Futters klinische Erkrankungen beim Tier

Stoffwechselprodukte einiger im Flüssigfuttervorkommender MikroorganismenMikroorganismenStoffwechselprodukteaus Zuckernaus ProteinenHefen CO 2 FuselöleEthanol(n-Propanol, i-Butanolalkohol,i-Amylalkohol)→ Polyole > Citrat > Isocitrat > Acetat > Pyruvat > α-Ketoglutarat > FumaratMS-Bakterien Milchsäure biogene Amine(homo-/heterofermentativ) Essigsäure (z.B. Histamin, Tyramin)EthanolCO 2Enterobacteriaceae Ameisensäure u.a. AmmoniakButandiolbiogene AmineEssigsäureEthanolMilchsäureCO 2NAGEL 2001

Vorkommen von Hefen im FlüssigfutterB E D E U T U N G URSACHEN- Besatz in der Anlage(Restfutter im Leitungssystem etc.)- verwendete Ausgangskomponenten(Zucker, Stärke, evtl. NSP,Ausgangsbelastung) FOLGEN- Durchfall (rezidivierend)- unbefriedigende Mastleistung- „Aufblähen“ der Schweine- plötzliches Verenden (Aufgasen↑)DROCHNER et al. 1984Misch- und Hygieneprobleme in Fütterungsanlagen für MastschweineKraftfutter 65, 392-398

Beurteilung des Hefengehaltes in Flüssigfuttern(Orientierungswerte)B E D E U T U N GHefengehalt (KbE/g)üblicherhöht< 10 5 > 10 6 KAMPHUES et al. 2009< 10 6 > 10 7> 10 8nicht akzeptabelNAGEL 2004/2005

Gehalt an Hefen in Flüssigfuttermitteln(eingesandt an das hiesige Institut 2009-5/2013)B E D E U T U N GJahr untersuchte < 10 5 > 10 6 (< 10 7 ) > 10 7 (< 10 8 ) > 10 8 (< 10 9 )Proben (n) n % n % n % n %2009 37 22 59 10 27 4 11 1 2,72010 30 20 67 8 27 1 3,3 1 3,32011 41 29 71 9 22 2 4,9 1 2,42012 47 20 43 22 47 4 8,5 1 2,11-5/2013 18 10 56 7 39 1 5,6 0 0WOLF und KAMPHUES 2013

Hefengehalte in Molke und Flüssigfuttern70Beprobt: 168 Betriebe60B E D E U T U N G50403020MolkeFlüssigfutter1001 2 3 4 5 6 7 8 log (KbE/ml)STOLL und GAFNER 2010

Einfluss des Hefengehaltes im Flüssigfutterauf die Gesundheit von SchweinenVersuchsfutterHefengehalt (KbE/ml)niedrig - konzentrierte Hefendiät (N – HD) 10 3R I S I K E Nhoch - konzentrierte Hefendiät (H – HD) 10 6sehr hoch - konzentrierte Hefendiät (S – HD) > 10 9Mais – Molke – Hefendiät (MMD) 10 6NGOC – BAU LE 1990

Einfluss der Hefengehalte im Flüssigfutterauf die Gasbildung (in vitro) Gasbildung (in vitro) bei KörpertemperaturR I S I K E NFuttergebildetes Gasvolumen (L) nach Minuten(kalkuliert für die pro Mahlzeit – 1,5 L - theoretisch frei werdende Gasmenge)60 120 180 240 60 120 180 240] pH 4,3 [ ] pH 3,8 [HHD 6,5 6,9 7,0 7,1 6,3 6,6 6,7 6,8SHD* 6,4 6,8 7,1 7,4 6,2 6,5 6,7 6,9SHD** 10,1 11,6 11,9 12,1 7,4 8,6 9,0 9,2MMD 6,6 6,8 7,5 7,8 6,2 6,5 6,6 6,8Hefen (KbE/ml) * 10 8 ** > 10 9NGOC – BAU LE 1990

R I S I K E NEinfluss des Hefengehaltes im Flüssigfutterauf die Gesundheit von Schweinen KM-Entwicklungkg363534333231302928272625N - HDH - HD2 4 6 8 10 12 14 TagNGOC – BAU LE 1990

Vermeidung/Bekämpfung mpfung von Hefen• Einsatz hygienisch einwandfreier AusgangskomponentenB E H E R R S C H U N G• Spülen der Rohrleitungssysteme• Vermeidung langer Standzeiten im System• Entleeren/Reinigen des Anmischbottichs• Einsatz von Säuren- ohne Effekt bei säureresistenten Hefen- Akzeptanz des Futters ↓ bei pH < 4,0• Verwendung von Säuren / Basen• Einsatz einer KonkurrenzfloraWOLF und KAMPHUES, 2013

B E H E R R S C H U N GTransport von Flüssigfutter

Entwicklung des Hefengehaltes im Flüssigfutterohne bzw. mit Einsatz von MilchsäurebakterienB E H E R R S C H U N GHefegehalt (KbE/ml)log9876ohne Zusatzmit MS-Bakterien(Lactobacillus plantarum)512 24 36 48 hHILFINGER et al. 2011

Einfluss der Fermentierung des Futters auf denHefengehalt in Futter und Chymus von FerkelnTrockenfutterFlüssigfutter fermentiertB E H E R R S C H U N GFUTTERpH n.b. 4,45 ± 0,11MS-Bakterien (KbE/g) 1 x 10 4 1 x 10 9Hefen (KbE/g) 1 x 10 6 1 x 10 4CHYMUSMS-Bakterien (KbE/g)- Magen 1 x 10 6 1 x 10 9- Caecum 1 x 10 6 1 x 10 6- Colon 1 x 10 7 1 x 10 7Hefen (KbE/g)- Magen 1 x 10 3 1 x 10 6- Caecum 1 x 10 3 1 x 10 4- Colon 1 x 10 3 1 x 10 4 CANIBE et al. 2007

Einsatz von Säuren Sund Basen zur Reduzierungdes Hefengehaltes im FlüssigfutterKeimbelastungB E H E R R S C H U N Gohne Konservierung0,1 – 0,3 % Wasserstoffperoxid+ NatronlaugeToleranzwertZeitSCHAERER 2011

ZUSAMMENFASSUNG Hefengehalte im Flüssigfutter ↑- Akzeptanz des Futters ↓- gesundheitliche Störungen bei Schweinen- Nährstoff-/Energieverluste im Futter Prophylaktische Maßnahmen- Hygienestatus der Ausgangskomponenten- Standzeiten des Futters in der Anlage↓- Reinigung der Fütterungsanlagen (Wechsel Säure/Base)- Vermeidung von Futterresten im System