Auswirkungen reduzierter Rohprotein- und Aminosäurekonzentrationen in ökokonformen Alleinfuttermischungen auf die Leistung und Nährstoffnutzungseffizienz langsam wachsender Masthühner

Durch die Reduktion der Rohprotein-(CP)-Konzentration in Masthühnerrationen können die Stickstoff-(N)-Ausscheidungen und die damit verbundenen Ammoniak-Emissionen in der Masthühnerhaltung wirksam reduziert werden (Bregendahl et al., 2002; Hofmann et al., 2020b). Dies trägt dazu bei, dünge- und umweltrechtliche Vorgaben einzuhalten. Zudem kann eine CP-Reduktion im Futter die Gesundheit der Fußballen und damit einhergehend das Tierwohl von Masthühnern erhöhen (Lemme et al., 2019). Zahlreiche Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass der CP-Gehalt in konventionellen Futterrationen ohne Reduzierung der Leistung von Masthühnern abgesenkt werden kann, wenn der Bedarf an Aminosäuren (AA) gedeckt ist (Siegert und Rodehutscord, 2019). Dies wird in den meisten Fällen durch den Einsatz freier AA erreicht.

Im Gegensatz zu konventionellen Futtermischungen ist bei ökokonformen Rationen nach Verordnung (EU) 2018/848 der Einsatz freier AA nicht erlaubt. Daher ist eine CP-Reduktion in ökokonformen Rationen nur eingeschränkt möglich. Allerdings werden in der ökologischen Hühnermast für gewöhnlich langsam wachsende Herkünfte eingesetzt, die im Vergleich zu schnell wachsenden Linien ein geringeres Zunahmeniveau aufweisen. Während für schnell wachsende Herkünfte umfangreiche Erkenntnisse zur optimalen Nährstoffversorgung vorliegen, bestehen für langsam wachsende Herkünfte weiterhin Wissenslücken, wie eine CP-Absenkung ohne Reduzierung der Leistung ermöglicht werden könnte (Rezaei et al., 2018).

Das Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersuchen, in welchem Ausmaß die CP- und die damit einhergehenden AA-Konzentrationen in ökokonformen Alleinfuttermischungen für langsam wachsende Masthühner reduziert werden können, ohne die Mast- und Schlachtleistung zu beeinträchtigen. Zudem wurde die Auswirkung der CP-Reduktion auf die N- und Phosphor-(P)-Ausscheidungen sowie die N- und P-Nutzungseffizienz rechnerisch bilanziert.

Für die Untersuchung standen 1.056 langsam wachsende Masthühner der Herkunft Hubbard JA57 x ColorYield (Lebendgewicht: 33,7 ± 0,26 g) gemischtgeschlechtlich (50 % männlich / 50 % weiblich) in 24 Abteilen mit je 44 Tieren zur Verfügung. Die Haltung erfolgte am Versuchs- und Bildungszentrum Geflügel, Staatsgut Kitzingen, unter Einhaltung der bei ökologischer Haltung maximal erlaubten Besatzdichte von 21 kg/m². Jedes Abteil hatte eine Grundfläche von 5 m2 und wurde mit Strohpellets (1,9 kg/m²) eingestreut.

Die Fütterung erfolgte zweiphasig, wobei in eine Starter- (bis Tag 21) und eine Mastphase (Tag 22 bis 55) unterschieden wurde. Es wurden je Phase drei ökokonforme Rationen mit unterschiedlichen CP- und AA-Konzentrationen eingesetzt (Tabelle 1). Die Kontrollvarianten wurden so kalkuliert, dass praxisübliche CP-Konzentrationen von 21,3 % (Starter) bzw. 20,0 % (Mast) erreicht wurden. Die CP-Konzentrationen in den übrigen Rationen waren stufenweise reduziert, sodass kalkulierte Konzentrationen von 20,4 % bzw. 19,4 % CP (Starter) sowie 19,4 % bzw. 18,6 % CP (Mast) erreicht wurden. Die AA-Konzentrationen und die Verhältnisse von AA zu Energie waren entsprechend reduziert, da keine freien AA eingesetzt wurden und die Rationen isoenergetisch kalkuliert waren. Es ergaben sich somit folgende Varianten: K: Kontrolle, CP-:CP/AA-reduziert, CP--: stärker CP/AA-reduziert. Je Futtervariante standen acht Wiederholungen zur Verfügung.

Die Futtermischungen (hergestellt und geliefert von einer Öko-Futtermühle) wurden den Tieren in pelletierter Form ad libitum angeboten. Wasser war ebenfalls frei verfügbar. Die Tiere wurden täglich durch geschultes Personal kontrolliert und etwaige Abgänge wurden erfasst und gewogen.

Zum Start der Untersuchung, zum Ende der Starterphase an Tag 21 sowie zum Ende der Mastphase an Tag 55 erfolgte die Wiegung aller Tiere und der Restfuttermengen. An Tag 55 wurden pro Abteil jeweils drei männliche und drei weibliche Tiere ausgewählt, die dem durchschnittlichen Tiergewicht des jeweiligen Abteils am nächsten kamen. Diese Tiere wurden genüchtert, an Tag 56 geschlachtet und anschließend zur Erfassung der wertvollen Teilstücke zerlegt. An Tag 42 wurden die Fußballen von jeweils 10 Tieren pro Abteil (je 5 männliche und 5 weibliche Tiere) bonitiert (Skala von 0 = intakter Fußballen bis 4 = hochgradige Pododermatitis, Abbildung 1). Bei den geschlachteten Tieren wurden ebenfalls die Fußballen bonitiert.

Die statistische Auswertung der aufbereiteten Daten erfolgte mit Hilfe des Statistikprogramms SAS (Version 9.4, Cary, NC, USA). Die Mastleistungsmerkmale wurden mittels einfaktorieller Varianzanalyse ausgewertet, die Schlachtmerkmale und die Fußballen-Scores mit zweifaktorieller Varianzanalyse unter Berücksichtigung von Futtervariante und Geschlecht. Als Signifikanzniveau wurde ein p-Wert von <0,05 festgelegt. Bei Vorliegen von signifikanten Unterschieden wurde ein zweiseitiger t-Test zur Darstellung von Mittelwertsdifferenzen durchgeführt. Die Ergebnisse werden im Folgenden als LS-Means ausgewiesen

Die analysierten CP-Gehalte lagen bis zu 1,6 %-Punkte unter den kalkulierten Werten (Tabelle 2). Dementsprechend waren die analysierten AA-Gehalte ebenfalls niedriger. Dennoch wurde die angestrebte abgestufte CP-Reduktion erreicht.

In Tabelle 3 sind die Ergebnisse der Mastleistung, N- sowie P-Bilanz dargestellt. Nach der Starterphase lag das Tiergewicht bei K noch unter den Leistungszielen des Zuchtunternehmens (384 g vs. 504 g), übertraf aber am Ende der Mastphase (Tag 55) die Zielgröße (2.090 g vs. 2.001 g). Nach der Starterphase an Tag 21 unterschied sich die Körpermasse analog zur CP/AA-Reduktion signifikant zwischen den drei Gruppen (p<0,001). Während bei K 384 g/Tier festgestellt wurden, wogen die Tiere von CP- 375 g/Tier und jene von CP-- 350 g/Tier. Am Ende der Mastphase an Tag 55 waren die Tiergewichte zwischen CP - (1.964 g/Tier) und  CP-- (1.920 g/Tier) vergleichbar (p=0,137), während die Tiere von K mit 2.090 g/Tier höhere Gewichte zeigten (p<0,001). Variante K zeigte über die gesamte Mastdauer hinweg die höchsten täglichen Gewichtszunahmen und Futterverbräuche (p<0,004). Während sich die täglichen Zunahmen von CP - und CP -- in der Mastphase und insgesamt auf einem ähnlichen Niveau bewegten (p>0,509), unterschied sich der tägliche Futterverbrauch in der Mastphase und insgesamt zwischen allen drei Varianten (p<0,014). Daraus resultiert über den gesamten Versuchszeitraum gesehen mit 2,29 kg/kg ein niedrigerer Futteraufwand bei K im Vergleich zu den anderen Varianten (p<0,048). Der Futteraufwand von CP - und CP -- war vergleichbar (2,35 bzw. 2,33 kg/kg; p=0,366). Während sich der tägliche Wasserverbrauch im Starter zwischen CP- und CP-- unterschied (p<0,039), war dieser Effekt in den anderen betrachteten Zeiträumen nicht mehr festzustellen. Das Wasser-Futter-Verhältnis war bei den CP-reduzierten Varianten in der Mastphase und auf die gesamte Mast gesehen höher als bei K (p≤0,044). Bei CP -- wurden mit über 4 % höhere Mortalitätsraten festgestellt als bei den anderen Varianten (1,42 % bzw. 1,71 %; p<0,001), wobei die meisten Verluste während der Starterphase auftraten.

Die rechnerisch bilanzierte N-Nutzungseffizienz unterschied sich zwischen den drei Futtervarianten (p<0,003). Die N-Nutzungseffizienz war bei CP -- mit 49,3 % am höchsten, gefolgt von CP - mit 46,7 % und K mit 45,4 %. Auch die rechnerische P-Nutzungseffizienz war bei CP-- am höchsten und bei K am geringsten.

In Tabelle 4 werden die Ergebnisse der Schlachtmerkmale am 56. Tag dargestellt. Die Körpermassen lagen entsprechend der Wiegung am Tag vor der Schlachtung bei K am höchsten, gefolgt von CP - und CP --. Somit waren die an Tag 55 zur Schlachtung ausgewählten Tiere repräsentativ für die jeweilige Futtervariante.

Die zweifaktorielle Auswertung ergab bis auf das Flügel- und Brusthautgewicht keine signifikanten Interaktionen (p≥0,057). Die männlichen Tiere wiesen höhere Brust-, Flügel-, und Schenkelgewichte auf als die weiblichen Tiere (p<0,001). Bei der Ausschlachtung, dem Anteil der Brust sowie dem Anteil an Abdominalfett und Muskelmagen zeigten die weiblichen Tiere höhere Werte als die männlichen (p≤0,007).

Analog zur Körpermasse reduzierte sich das Schlachtkörpergewicht mit zunehmender CP/AA-Reduktion. Die Ausschlachtung lag bei K um 0,7 %- bis 0,9 %-Punkte höher als bei den anderen Varianten (p≤0,011). Die Gewichte von Brust und Schenkel sanken stufenweise mit zunehmender CP/AA-Reduktion ab (p≤0,013). Bezogen auf ihren Anteil am Schlachtkörpergewicht war bei diesen Merkmalen kein Unterschied zwischen den Futtervarianten zu erkennen. Der Anteil der Leber am Lebendgewicht war bei CP -- höher als bei den anderen Varianten.

Die Fußballen der Tiere befanden sich zu den beiden Erhebungszeitpunkten an Tag 42 und 56 insgesamt in einem guten Zustand. Die Tiere von K erhielten den niedrigsten und somit besten Score. Die Fußballen der beiden anderen Varianten zeigten höhere Scores. Der Zustand der Fußballen war vom Geschlecht nicht beeinflusst.

Die Futterkosten bei den CP/AA-abgesenkten Rationen waren jeweils um 0,02 (CP-) bzw. 0,04 (CP--) €/kg günstiger als bei K. Dennoch war der Futterkostenüberschuss (IOFC) bei K (2,67 €/Tier) höher als bei CP - (2,49 €/Tier) (p=0,006). Der Europäische Produktionsindex (EPI) war bei K mit 161 Punkten/Tier höher als bei den beiden CP/AA-reduzierten Gruppen (p<0,001, Tabelle 5).

Die Fütterung ökokonformer Alleinfuttermischungen mit CP-Gehalten von 19,7 % (Starterphase) bzw. 19,1 % (Mastphase) führte bei langsam wachsenden Masthühnern am Ende der Mast zu Gewichten, die den Angaben des Zuchtunternehmens entsprachen. Die CP-Reduktion um mindestens 0,4 (Starterphase) bzw. 1 (Mastphase) %-Punkte bei gleichzeitiger Absenkung der AA-Konzentrationen sowie der Verhältnisse von AA zu Energie führte jedoch zu einer Reduzierung der Mast- und Schlachtleistung. Das geringere Wachstum bei Verfütterung der CP/AA-reduzierten Rationen deutet darauf hin, dass mindestens eine AA das Wachstum limitiert hat. Aus den vorliegenden Ergebnissen kann jedoch nicht abgeleitet werden, welche AA das Wachstum limitierte(n). Darüber hinaus ist es möglich, dass die Verdaulichkeit der AA in diesen Rationen reduziert war, was die geringeren Leistungen erklären könnte. Im Zuge der CP/AA-Reduzierung wurden die Anteile an höher verdaulichen Eiweißkomponenten reduziert (Sonnenblumenkuchen aus geschälter Saat, konventioneller Maiskleber, konventionelles Kartoffeleiweiß) und der Anteil von Komponenten mit geringerer Verdaulichkeit erhöht (Sonnenblumenkuchen aus teilgeschälter Saat). Möglicherweise wäre die CP/AA-Reduktion ohne Reduzierung der Leistung möglich gewesen, wenn erst ab der Mastphase die CP-Konzentration reduziert worden wäre und gleichzeitig konstante Aminosäure/Energie-Verhältnisse eingehalten worden wären. Die Einführung einer weiteren Fütterungsphase könnte ebenfalls eine differenziertere CP-Reduktion bei ökologisch gefütterten Masthühnern ermöglichen.

Entgegen der in der Literatur beschriebenen positiven Effekte einer CP-Reduktion auf die Fußballengesundheit (z. B. Lemme et al., 2019) verschlechterten sich die Scores in den CP/AA-reduzierten Gruppen. Dies könnte durch das erhöhte Wasser-Futter-Verhältnis der CP/AA-reduzierten Gruppen in der Mastphase erklärt werden.

Die Reduzierung der CP/AA-Gehalte führte zu einer Erhöhung der N-Nutzungseffizienz. Dies ist in Übereinstimmung mit Studien, die mit schnell wachsenden Masthühnern unter konventionellen Fütterungsbedingungen durchgeführt wurden (Hofmann et al. 2019; Hofmann et al. 2020a). Allerdings lag das Niveau der N- Nutzungseffizienz auf einem deutlich niedrigeren Niveau als bei konventionell gefütterten Masthühnern. Hier werden bei N-reduzierter Fütterung und einem Mastendgewicht von 2.100 g Werte von ca. 63 % N-Nutzungseffizienz bilanziert (DLG, 2023). Die P-Nutzungseffizienz lag im Mittel über alle Gruppen bei ca. 29,2 %. Auch dieser Wert liegt deutlich unter 51 % – dem Wert, der für schnell wachsende Masthühner mit einem Mastendgewicht von 2.100 g bilanziert wird (DLG, 2023). Dies verdeutlicht die Unterschiede in der Nährstoffnutzungseffizienz zwischen konventionell und ökologisch gefütterten Masthühnern, die vor allem auf die höheren CP- und P-Gehalte in ökokonformen Futtermitteln zurückzuführen sind, da der Zusatz freier AA und mikrobieller Phytase nicht erlaubt sind. Zudem trägt ein höherer Futteraufwand bei gleichzeitig längerer Mastdauer dazu bei, dass die Nutzungseffizienz von N und P in der ökologischen im Vergleich zur konventionellen Haltung deutlich niedriger ausfällt.

Die geringeren Futterkosten in Folge der CP/AA-Reduktion spiegelten sich nicht in einem höheren Futterkostenüberschuss wider. Im Gegenteil: der Futterkostenüberschuss verringerte sich in Folge der CP/AA-Absenkung, was durch den höheren Futteraufwand erklärt werden kann.

Eine Reduktion des CP-Gehalts in ökokonformen Rationen um mindestens 0,4 %-Punkte in der Starterphase und 1 %-Punkt in der Mastphase, ohne den Zusatz freier AA, führte bei langsam wachsenden Masthühnern zu einer Verringerung der Mast- und Schlachtleistung sowie der Wirtschaftlichkeit. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die CP-Reduktion gleichzeitig mit einer verminderten Konzentration an essenziellen Aminosäuren, insbesondere Lysin und Methionin, verbunden war. Vor allem in der Starterphase lagen sowohl die Konzentrationen als auch das Verhältnis zur Energie dieser AA in den CP-reduzierten Gruppen unter dem Niveau der Kontrollgruppe, sodass von einer wachstumslimitierenden Aminosäurenversorgung auszugehen ist. Die beobachteten Leistungseinbußen sind daher nicht auf die Reduktion der CP-Konzentration per se, sondern maßgeblich auf die verringerte Versorgung mit essenziellen Aminosäuren zurückzuführen. Zwar stieg die N- und P-Nutzungseffizienz durch die CP/AA-Reduktion, das Niveau war jedoch im Vergleich zu konventionell gefütterten Masthühnern deutlich geringer.

Möglicherweise ist eine Reduktion der CP-Gehalte bei ökologisch gefütterten Masthühnern ohne Leistungseinbußen realisierbar, wenn mehr als zwei Phasen gefüttert werden und/oder die CP-Reduktion erst in späteren Fütterungsabschnitten erfolgt. Zudem sollte überprüft werden, wie sich eine CP-Reduktion unter Bedingungen konstanter AA/Energie-Verhältnisse auf die Leistung sowie die N- und P-Nutzungseffizienz auswirkt.

In der Studie wurde untersucht, wie stark die Rohprotein-(CP)-Konzentration in ökokonformen Rationen für langsam wachsende Masthühner ohne den Einsatz freier Aminosäuren (AA) abgesenkt werden kann. Drei Futtervarianten mit reduzierten CP- und AA-Konzentrationen wurden in zwei Phasen (Starter: bis Tag 21; Mast: Tag 22 bis 55) an langsam wachsende Masthühner der Herkunft Hubbard JA57 x ColorYield bis Tag 56 verfüttert.

Die CP- und AA- Reduktion führte zu signifikant geringeren Körpermassen, niedrigeren täglichen Gewichtszunahmen und einem höheren Futteraufwand. Die absoluten Teilstückgewichte nahmen mit sinkender CP- und AA-Konzentration ab, während die anteiligen Teilstückgewichte am Schlachtgewicht von der Fütterung nicht beeinflusst waren.

Durch die CP- und AA-Absenkung erhöhten sich sowohl die Stickstoff- als auch die Phosphor-Nutzungseffizienz. Ökonomisch betrachtet konnte der geringere Futterpreis die Leistungseinbußen durch die CP- und AA-Reduktion nicht ausgleichen.

Insgesamt zeigte sich, dass eine CP- und damit einhergehende AA-Reduktion unter ökologischen Fütterungsbedingungen zwar Vorteile bei der Nährstoffnutzungseffizienz bietet, jedoch mit Einbußen in Leistung und Wirtschaftlichkeit verbunden ist.

Felicitas Ahrens & Dr. Philipp Hofmann, 
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Tierhaltung,
Tierernährung und Futterwirtschaft, Kitzingen

Reinhard Puntigam,
Fachhochschule Südwestfalen, Fachbereich Agrarwirtschaft,
Ernährung/Qualität tierischer Produkte, Soest

Kontakt: Dr. Philipp Hofmann
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Tierhaltung,
Tierernährung und Futterwirtschaft, Kitzingen
E-Mail: philipp.hofmann@lfl.bayern.de
 

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Korrespondierender Autor: Dr. Philipp Hofmann, philipp.hofmann@lfl.bayern.de