Samstag, 9. September 2017

Gemüse - eine gute Alternative?

Einleitung

Kaninchen werden als „Herbivore“ bzw. Pflanzenfresser bezeichnet. Entsprechend ihrer Nahrung, dem Lebensraum und den Lebensgewohnheiten verfügen sie über eine bestimmte Körpergröße, ein spezielles Verdauungssystem und Gebiss. Aus diesem Grund fressen sie auch nicht wahllos alles, was pflanzlich ist, sondern bevorzugen die Blätter von Gräsern und Kräutern. In der Fortpflanzungszeit werden zusätzlich Samen von Pflanzen aufgenommen und im Winter weichen sie auch auf Rinden und Wurzeln aus. In manchen Gebieten fressen sie auch Pilze. Weil sie vorwiegend Blätter fressen, nennt man sie auch „Folivore“. Der Darm des Kaninchens ist mit ca. 4,5 m sehr lang – ungefähr 10mal so lang wie der Körper. Außerdem verfügt es über einen ungewöhnlich großen Blinddarm, in dem Bakterien leben, die schwerverdauliche Kohlenhydrate wie Cellulose und Hemicellulose "verarbeiten". Die Abbauprodukte stehen vorrangig als Fettsäuren für die Energieversorgung des Organismus zur Verfügung.

Bild 1: Schematischer Aufbau des Verdauungstraktes verschiedener Säugetiere
Um zu verstehen, welches Futter für Kaninchen geeignet sein könnte und welches eher nicht, bedarf es einiger grundlegender Betrachtungen. Dazu gehört auch die Analyse von Futtermitteln, die ein Kaninchen ernähren sollen.

Futtermittelanalyse

Bis heute werden in Deutschland Gehalte von Inhaltsstoffen in Futtermitteln angegeben, die mit Hilfe der "Weende-Futtermittelanalyse" aus dem 19. Jahrhundert ermittelt wurden. Die Methodik von Henneberg & Stohmann (1860, 1864) wurde an der landwirtschaftlichen Versuchsstation in Weende, einem Stadtteil von Göttingen, für die Analyse von Futterpflanzen entwickelt. Die Werte der Weende-Analyse werden in der Futtermittelkunde üblicherweise mit „Rohnährstoffe“ bezeichnet. Das „Roh“ steht dabei für die Angabe von Stoffgruppen, also nicht einzelnen Nährstoffen. In diesem Beitrag werde ich mich auf das beschränken, was in dieser Methode als "Rohfaser" erfasst und als "Stickstofffreie Extraktstoffe" errechnet wird und warum die Werte für verschiedene Futtermittel wenig Sinn machen.

Als Rohfaser (Rfa) wird der in Säuren und Laugen unlösliche fett-, stickstoff- und aschefreie Rückstand der Trockensubstanz (TS) bezeichnet. Die „Rohfaser“ ist somit eine Stoffgruppe, welche Cellulose, Lignin, Pentosane usw. enthält. Da ein Teil dieser Stoffe aber in Lösung geht, werden diese auch mit der Gruppe der Stickstofffreien Extraktstoffe (NfE) erfasst. Die Rohfaser ist also kein definierter Wert für einen Nährstoff oder eine Nährstoffgruppe und enthält in der Regel immer nur einen Teil der Gerüstsubstanzen/Zellwand. Es gibt Ausnahmen wie Gemüse, wie später noch gezeigt wird. Die NfE werden nicht analysiert sondern ergeben sich rechnerisch nach dem Abzug der Gehalte von Rohasche, Rohprotein, Rohfett und Rohfaser von der Trockensubstanz. Die NfE enthalten theoretisch die leichter verdaulichen Kohlenhydrate.

Es gibt unzählige Werte für die Gehalte von Rohnährstoffen, die mittels der Weende-Analyse ermittelt wurden und jeder "Experte" nimmt sich die Deklaration eines Futtermittels vor, wenn er es nach seinem Nutzen beurteilen soll. Dabei war eigentlich schon mit der Etablierung dieser Analysemethode klar, dass sie entscheidende Schwächen aufwies: die Kohlenhydrate als sehr wichtige Bestandteile der Ernährung wurden nicht erfasst und die NfE werden rechnerisch ermittelt. Für Kaninchen ist das eigentlich sehr schlecht, denn ihr Verdauungssystem ist auf ein abgestimmtes Verhältnis von unverdaulichen, schwer verdaulichen und komplett verdaulichen Kohlenhydraten angewiesen. In dem sehr großen Blinddarm leben verschiedene Bakterien, die auf den Celluloseabbau spezialisiert sind. Die komplett verdaulichen Kohlenhydrate dagegen werden überwiegend im Dünndarm verwertet, der sich anatomisch vor dem Blinddarm befindet. Das heißt, leicht bzw. komplett verdauliche Kohlenhydrate gelangen gar nicht in den Blinddarm bzw. nur zu einem geringen Teil. Daraus folgt, dass die Bakterien, die Cellulose abbauen, im Blinddarm in der Überzahl sind, während Bakterien, die sich von leicht verdaulichen Kohlenhydraten ernähren, nur in geringer Zahl vorkommen. Zu diesen gehören z. B. "Clostridium perfringens" und "Escherichia coli", die an Darmerkrankungen beteiligt sind oder solche auslösen. Eine Übersicht zu Bakterien des Kaninchens und den Substraten, von denen sie sich ernähren, findet sich in Rühle (2017).

Ende der 1960er Jahre entwickelte der amerikanische Wissenschaftler Peter J. Van Soest (1967) eine Methode, mit der die Kohlenhydrate getrennt erfasst werden können. In neuerer Zeit gibt es verschiedene Interpretationen bzw. Weiterentwicklungen der ursprünglichen Analysemethode, ich beschränke mich hier auf das Wesentliche. Die Methode nach Van Soest trennt Kohlenhydrate in die „Neutrale Detergenzfaser“ (neutral detergent fibre = NDF) und „Nichtfaser-Kohlenhydrate“ (non fibre carbohydrats = NFC). Ein anderer Begriff dafür ist "Total dietary fibre" und meint alle "wasserlöslichen Nicht-Stärke-Polysaccharide". NDF enthält Lignin, Cellulose sowie Hemicellulose und liefert somit den schwer- und unverdaulichen, NFC den gut bis komplett verdaulichen Anteil an Kohlenhydraten. Lösliche Kohlenhydrate können bis zu Einfachzuckern abgebaut werden, die über die Darmwand und das Blut den jeweiligen Organen zugeführt werden. Das Lignin, welches in der „Rohfaser“ enthalten ist, gehört nicht zu den Kohlenhydraten und wird nach Van Soest als ADL (acid detergent lignin) erfasst. Das folgende Diagramm versucht, die Unterschiede zwischen dem, was der deutsche Kunde aus der Deklaration erfährt mit dem zu vergleichen, was die Analysemethode nach Van Soest liefert.

Bild 2: Vergleich von Weende- und Van Soest-Analyse am Beispiel von frischer Luzerne in g/kg Trockensubstanz
Das Diagramm zeigt typische Analysewerte für frische Luzerne. Auf der linken Seite sind die Werte dargestellt, wie sie auch in der "Deklaration" eines Futters angegeben werden, rechts die Werte nach der Methode von Van Soest. Der Gehalt von Rohasche beträgt 110 g/kg TS, Rohprotein 213 g/kg und Rohfett 30 g/kg TS. Bis hier sind die Werte in den beiden Methoden gleich, der Unterschied ergibt sich bei der Auftrennung der Stickstofffreien Extraktstoffe (390 g/kg TS) und Rohfaser (257 g/kg TS) der Weende Analyse. Auf der rechten Seite sieht man nun die Phenolgruppe "ADL" sowie die Kohlenhydratgruppen "Cellulose", "Hemicellulose" und "NFC". Man sieht in dem Vergleich sehr schön, dass offensichtlich einige Kohlenhydrate, die für celluloseabbauende Bakterien wichtig sind, in der Weende-Analyse mit den Stickstofffreien Extraktstoffen erfasst werden. Die Rohfaser dagegen gibt ADL, also Lignin sowie einen Teil der Cellulose wieder, wobei Lignin komplett unverdaulich ist, also auch nicht von Darmbakterien verwertet werden kann.

Viele kennen sicher die Aussage, dass die Rohfaser sehr wichtig für die Verdauung von Kaninchen ist. Damit ist eigentlich ein unverdaulicher und schwerverdaulicher Teil der Nahrung gemeint, der im Blinddarm von Bakterien verwertet wird. Im Fall der Hemicellulose der frischen Luzerne trifft das jedoch nicht zu, denn sie geht offensichtlich in die Gruppe der NfE ein. Das heißt, dass mit der Rohfaser eine Aussage über deren stoffliche Verwertung eigentlich keine Aussage getroffen werden kann.

Vergleich von Futtermitteln mittels Van Soest-Analysewerten

Bisher wurde die erweiterte Weende-Analyse nach van Soest nur am Beispiel eines Futtermittels demonstriert, nämlich dem der frischen Luzerne. Dabei muss noch bedacht werden, dass Analysewerte gewöhnlich von Pflanzenbeständen gewonnen werden, das heißt, es werden Stängel und Blätter eines jeweiligen Wuchsstadiums analysiert. Tatsächlich fressen Kaninchen aber eigentlich bevorzugt nur die Blätter

Das folgende Diagramm zeigt verschiedene Futtermittel mit den Analysewerten nach Van Soest, also der erweiterten Weende-Analyse mit der Auftrennung der Rohfaser und Stickstofffreien Extraktstoffe in Lignin (ADL) und die jeweiligen Kohlenhydrate Cellulose, Hemicellulose und NFC als komplett verdauliche Kohlenhydrate. Letztere werden, wie bereits beschrieben, im Dünndarm durch Enzyme aufgespalten, Cellulose und Hemicellulose dagegen im Blinddarm durch Bakterien verwertet. Als Vergleich habe ich neben den kumulativen Balken der Van Soest-Analyse in dunkel- und hellgrün noch einmal die Werte der WeendeAnalyse für Rohfaser und NfE dazugestellt. Detailierte Angaben und Quellen für die Werte können meinem Buch "Das Kaninchen - Nahrung und Gesundheit" (2017) entnommen werden.

Bild 3: Vergleich verschiedener Futtermittel
Zunächst einige grundlegende Erklärungen:
  • es wurde Luzerne als Beispiel für frisches Grün und Heu genutzt, weil dafür Werte verfügbar sind, die einen Unterschied verdeutlichen sollen
  • für Gemüse wurde ein Gemisch zu jeweils gleichen Teilen (Mittelwert) aus den Knollen (Wurzeln) von Kohlrabi, Möhre und Sellerie gewählt
  • Apfel wurde beispielhaft ausgewält, weil Obst in verschiedenen Fütterungsempfehlungen eine Rolle spielt
  • alle Werte beziehen sich auf die Trockensubstanz, um sie vergleichen zu können. Mögliche Verzehrmengen können sich also auf Grund des Wassergehaltes unterscheiden.
Betrachtet man die verschiedenen Nährstoffgruppen, lässt sich folgendes feststellen:
  • die "Rohfaser" stimmt mit keinem Werte der Van-Soest-Analyse überein 
  • im Fall der Luzerne enthält die "Rohfaser" Lignin (ADL) und zum Teil Cellulose
  • im Fall des Gemüses enthält die "Rohfaser" die komplette „Neutrale Detergenzfaser“ (neutral detergent fibre = NDF)
  • im Fall des Apfels enthält die "Rohfaser" Lignin (ADL) und Cellulose
  • für die NfE in Luzerne lässt sich folgern, dass die Verdaulichkeit überschätzt werden kann, weil sie Cellulose und Hemicellulose enthält
  • in Gemüse entspricht der Gehalt an NfE dem der NFC
  • in Apfel enthält NfE auch Hemicellulose.
Als Unterschied zwischen den Futtermitteln lässt sich u. a. folgendes feststellen:
  • der Rohfasergehalt in Luzerne folgt dem Trend der NDF, ohne mit ihr übereinzustimmen, was aber für Gemüse nicht der Fall ist,
  • prinzipiell ist der Gehalt an Lignin, Cellulose und Hemicellulose (NDF) in Luzerne (frisch, Heu und Heublatt) deutlich höher als in Gemüse: in frischer Luzerne ist der Gehalt an Lignin doppelt so hoch, der von Cellulose und Hemicellulose beträgt in Luzerne ungefähr das 2,6fache des Gehaltes in Gemüse,
  • im Vergleich beträgt der NFC-Gehalt in Gemüse das Doppelte des Gehaltes in frischer Luzerne.
Somit lässt sich konstatieren, dass im Vergleich zur arttypischen Nahrung (Gräser, Kräuter) der Gehalt an un- bzw. schwerverdaulichen Pflanzenfasern viel zu gering ist und der von leicht verdaulichen Kohlenhydraten, die bis zu Einfachzuckern abgebaut werden viel zu hoch - es kommen also zwei negative Aspekte zusammen. Das bedeutet, dass bei Verfütterung größerer Mengen Gemüse die Bakterien im Blinddarm, die Pflanzenfasern abbauen "verhungern" und pathogene Bakterien wie E. coli und Clostridium perfringens sich stärker vermehren können. Einerseits bekommen sie viel "Nahrung" in Form von leicht verdaulichen Kohlenhydraten, andererseits fehlen nun die Bakterien, die dieses Wachstum verhindern könnten. Mögliche Folgen sind Darmgeräusche (Gluckern), Durchfälle, die Ansiedelung von Hefen, Blähungen (weil Bakterien wie Clostridien und E. coli Gase bilden) sowie Darmentzündungen.

Bild 4: Knollengemüse mit Grün - Die Knollen bzw. Wurzeln sollten nur sparsam gefüttert werden. Die grünen Teile des Gemüses sind für Kaninchen besser geeignet
Eine Möglichkeit, den Gehalt an schwer- und unverdaulichen Fasern auszugleichen, wäre die Verfütterung von Heu und das wird auch von vielen so empfohlen. Allerdings ist damit ein Nährstoffdefizit vor allem an Vitaminen, Fett- und Aminsäuren usw. vorprogrammiert. Näher erläutert werden diese Defizite mit möglichen Folgen für die Gesundheit in meinem Buch "Das Kaninchen - Nahrung und Gesundheit" (2017).

Ein weiterer Nachteil von Gemüse ist das Fehlen abrasiver Stoffe (Phytolite), wie sie in Gräsern und Kräutern natürlicherweise vorkommen und die für einen nötigen Zahnabrieb sorgen.

Quellen:
  • Henneberg, W. und Stohmann, F. 1860. Beiträge zur Begründung einer rationellen Fütterung der Wiederkäuer. Das Erhaltungsfutter volljährigen Rindviehes und über Fütterung mit Rübenmelasse. Braunschweig : Schwetschke & Sohn, 1860. Heft 1.
  • Henneberg, W. und Stohmann, F. 1864. Beiträge zur Begründung einer rationellen Fütterung der Wiederkäuer. Über die Ausnutzung der Futterstoffe durch das volljährige Rind und über Fleischbildung im Körper desselben. Braunschweig : Schwetschke und Sohn, 1864. Bd. 2.
  • Van Soest, P. J. 1967. Development of a Comprehensive System of Feed Analyses and its Application to Forages. J. Anim. Sci. 1967, 26, S. 119-128.
  • Van Soest, P. J. (1982): Nutritional Ecology of the Ruminant. Corvallis, Oregon: 0 and B Books Inc

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