Unterscheidet sich die Berechnung der Netto-Energie-Laktation (NEL) zwischen den USA und Deutschland?
Durch die vermehrte Untersuchung und Bewertung von Futtermitteln auf Basis amerikanischer Kalibrierungen (Rock River Laboratory Inc.) und Bewertung nach amerikanischen Systemen (NASEM, CNCPS) tritt gehäuft die Frage auf, ob sich die NEL zwischen den Systemen unterscheidet.
Bruttoenergie (GE)
Die Berechnung der Bruttoenergie erfolgt auf Basis der Rohnährstoffe Rohprotein, Rohfett, Rohfaser und N-freie-Extraktstoffe (NfE). Jedem Nährstoff ist ein Energiegehalt zugeordnet. Durch Multiplikation des Energiegehaltes mit dem Gehalt des Nährstoffes wird der Bruttoenergiegehalt berechnet. Die Angabe erfolgt in Megajoule pro Kilogramm Trockenmasse (MJ/kg TM).
Verdauliche Energie (DE)
Im System der GfE (2001) wird keine verdauliche Energie benötigt und berechnet. Für definierte Einzelfuttermittel (überwiegend Konzentrate) wird die Verdaulichkeit der Nährstoffe für die Schätzung der Umsetzbaren Energie benötigt.
Umsetzbare Energie (ME)
Die Berechnung der Umsetzbaren Energie basiert für Grobfuttermittel (Gras, Mais, Leguminosen) und Mischfuttermittel auf Regressionsgleichungen mit Rohnährstoffen und in vitro Parametern (HFT, ELOS). Bei allen anderen Einzelfuttermitteln werden die verdaulichen Rohnährstoffe für die Schätzung der Umsetzbaren Energie verwendet. Die Angabe erfolgt in Megajoule pro Kilogramm Trockenmasse (MJ/kg TM).
Netto-Energie-Laktation (NEL)
Die Netto-Energie-Laktation berechnet sich aus der Umsetzbaren Energie. Zusätzlich wird der Wirkungsgrad (q) benötigt. Die Angabe erfolgt in Prozent. Der Wirkungsgrad drückt aus, wie viel Energie in Form von unvermeidlichen Wärmeverlusten verloren geht bzw. wie viel Energie aus der Umsetzbaren Energie dem Tier tatsächlich zur Verfügung steht. Die Angabe erfolgt in Megajoule pro Kilogramm Trockenmasse (MJ/kg TM).
NEL [MJ/kg TM] = 0,6 x (1 + 0,004 x (q-57)) x ME [MJ/kg TM]
q = ME/GE x 100
Anmerkung:die Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE) hat im Jahr 2023 ein neues Bewertungssystem für Futtermittel vorgeschlagen. Dieses System befindet sich in der Umstellungsphase und soll ab diesem Jahr flächendeckend angewendet werden. In dem neuen System (GfE 2023) werden die Futtermittel nicht mehr auf Basis der NEL bewertet, sondern auf der Stufe der Umsetzbaren Energie (ME). Es hat sich nicht nur die Bewertungsstufe geändert, sondern auch die grundsätzliche Ableitung, welche jetzt über die Verdaulichkeit der organischen Masse erfolgt (OMD).
Da im amerikanischen System die Schätzung der NEL in der Regel auf einem Ernährungsniveau von 3 – 4 erfolgt, im deutschen Bewertungssystem (GfE 2001) aber auf dem Ernährungsniveau von 1, ist die NELUSA nicht einfach durch Umrechnung von Mcal und MJ mit der NELD zu vergleichen.
In den USA erfolgt die energetische Bewertung von Milchviehfutter traditionell nach den Empfehlungen des National Research Council (NRC), dessen aktuellste Richtlinien im Jahr 2021 unter dem neuen Namen NASEM (National Academies of Sciences, Engineering and Medicine) veröffentlicht wurden. Daneben existieren aber auch andere Systeme wie das Cornell System (CNCPS: Cornell Net Carbohydrate and Protein System).
Bruttoenergie (GE)
Die Berechnung der Bruttoenergie erfolgt auf Basis der Rohnährstoffe Rohprotein, Stärke, Fettsäuren, NDF und Organischer Rest. Jedem Nährstoff ist ein Energiegehalt zugeordnet. Durch Multiplikation des Energiegehaltes mit dem Gehalt des Nährstoffes wird der Bruttoenergiegehalt berechnet. Die Angabe erfolgt in Megakalorien pro Kilogramm Trockenmasse (Mcal/kg TM).
Verdauliche Energie (DE)
Die verdauliche Energie berechnet sich aus dem Gehalt an Rohnährstoffen, dem Bruttoenergie Gehalt der Nährstoffe und der Verdaulichkeit der Rohnährstoffe. Neu ist in NASEM 2021, dass die NFC-Fraktion durch Stärke und den organischen Rest (ROM - Residual Organic Matter) ersetzt wurde, um die Energiebereitstellung präziser abzubilden.
Umsetzbare Energie (ME)
Die Berechnung der Umsetzbaren Energie erfolgt, indem von der verdaulichen Energie (DE) die Verluste an Methanenergie und Harnenergie abgezogen werden.
Netto-Energie-Laktation (NEL)
Die Netto-Energie-Laktation berechnet sich aus der Umsetzbaren Energie. Die Angabe erfolgt in Megakalorien pro Kilogramm Trockenmasse (Mcal/kg TM).
NEL [Mcal/kg TM] = 0,66 x ME [Mcal/kg TM]
Besonderheit
Im amerikanischen System erfolgt die Schätzung der Netto-Energie-Laktation in der Regel auf einem Ernährungsniveau drei oder vier, während im deutschen System die Bewertung auf dem Ernährungsniveau eins erfolgt. Damit soll die Besonderheit der Dynamik in der Milchkuhernährung abgebildet werden, dass durch höhere Futteraufnahmen (höheres Ernährungsniveau) die Verdaulichkeit der Nährstoffe und damit der Energiegehalt sinken.
Die Angabe des Energiegehaltes erfolgt in den USA in Mcal/kg TM und in Deutschland in MJ/kg TM. Die Umrechnung kann wie folgt vorgenommen werden:
MJ = Mcal x 4,186 (Bsp. 1,5 Mcal/kg TM = 6,279 MJ/kg TM)
Können die NEL-Werte nun miteinander verglichen werden?
Aus den oben genannten Aspekten – unterschiedliche Faktoren zur Ableitung der Verluste und unterschiedliche Ernährungsniveaus – wird deutlich, dass eine einfache Umrechnung von Mcal in MJ zu keinen vergleichbaren Ergebnissen führen kann. Die NELUSA ist grundsätzlich niedriger als die NELD (siehe Abbildung 1).
Abb. 1: Vergleich der NEL-Gehalte in Futtermitteln (USA – RR MJ NEL/kg TM – vs. GfE – LKS MJ NEL/kg TM)
MSX: Maissilage, GS: Grassilage, MKS: Maiskornsilage, CCMS: Corn Cob Mix Silage
Die nachfolgende Tabelle 1 verdeutlicht nochmals die Unterschiede bei der Energiebewertung zwischen den USA und Deutschland.
