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Untersuchungen zur praecaecalen Verdaulichkeit von Aminosäuren aus Erbsen und Lupinen beim Broiler unter Beachtung von Schälen, Toasten und Vermahlen
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Einleitung und Fragestellung

Körnerleguminosen sind reich an antinutritiven Inhaltsstoffen, wobei diese jedoch durch mechanische oder thermische Behandlungsverfahren wie Schälen oder Toasten verringert werden können (Emiola et al. 2007). Eine weitere Verbesserung des Futterwertes wäre bei einer Berücksichtigung der Partikelgröße bzw. des Vermahlungsgrades möglich, da positive Effekte auf die praecaecale (pc) Verdaulichkeit der Aminosäuren nachgewiesen werden konnten (Siegert et al. 2018).

Ziel des von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung geförderten Projektes war es, die pc Verdaulichkeit von Aminosäuren aus geschälten bzw. getoasteten und geschälten Erbsen und Lupinen unter Beachtung des Vermahlungsgrades beim Broiler zu untersuchen.

Abbildung 1: Darstellung nativer unbehandelter Erbsen, linke Seite sowie geschälter Erbse, rechte Seite

Versuchsdurchführung

Für die Untersuchung wurden Erbsen und Süßlupinen ökologischer Herkunft geschält (Tabelle 1; Versuch 1) bzw. getoastet und danach geschält (Versuch 2). Die Toastung (Kurzzeit-Hochtemperatur-Verfahren, trocken, 125 °C, sofortige Abkühlung im Gegenluftstrom) erfolgte durch die Börde-Kraftkorn-Service GmbH, Gröningen, die Schälung durch die Schule Mühlenbau GmbH, Reinbek (Abbildungen 1 und 2). Beide Leguminosen wurden vor dem Pelletieren der kompletten  Versuchsmischung (3 mm-Matrize) mittels 3 mm-Sieb (grob; Hammermühle, Mahl-Fix-U, Cramer Technik GmbH, Leer) bzw. 2 mm-Sieb (fein) vermahlen.

Zur Messung der Verdaulichkeit wurde eine Grundmischung erstellt, wobei im Austausch gegen Maisstärke die derart behandelten Leguminosen in Anteilen von 10 und 20 % zugelegt wurden. Es kamen 9 Versuchsmischungen je Versuch zum Einsatz, die ab der 5. Woche über 5 bis 6 Tage ad libitum vorgelegt wurden (6 Abteile pro Mischung, Broilerherkunft: Isa 757, unsortiert). Zur Messung der Verdaulichkeit wurde TiO2 als Marker zugesetzt.

Abbildung 2: Darstellung nativer unbehandelter Lupinen, linke Seite sowie geschälter Lupinen, rechte Seite

Zum Versuchsende wurden alle Tiere mittels CO2-Applikation getötet und der Dünndarmchymus nach standardisiertem Verfahren entnommen (Kluth et al. 2005a).

Die Weender Rohnährstoffe wurden nach den Methoden des VDLUFA (1976), die Aminosäuren und TiO2 in Futter und Chymus nach Rodehutscord et al. (2004) bzw. nach Brandt und Allam (1987), die TIA nach Kakade et al. (1969), die freien Tannine nach Terill et al. (1992) bestimmt. Die nasse Siebanalyse zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung erfolgte nach dem Verfahren von Sander et al. (2012).

Die pc Verdaulichkeit der Aminosäuren wurde nach etablierter Methode ermittelt (Rodehutscord et al. 2004). Die Berechnung der hierfür notwendigen linearen Regression sowie die Prüfung auf signifikante Differenzen (p ≤ 0,05) erfolgten mit dem Programm GraphPad Prism 5.0.

Tab. 1: Gehalte an Rohnährstoffen, Aminosäuren und antinutritiven Inhaltsstoffen (g/kg TM; TIA s.u.)

Ergebnisse und Diskussion

Im Vergleich zu unbehandelten Körnerleguminosen (DLG, 2014) war vor allem bei den Lupinen ein deutlicher Anstieg im Gehalt an Rohprotein und Aminosäuren zu verzeichnen (Tabelle 1). Dagegen führte das Schälen der Erbsen zu einer Abnahme der Rohproteinkonzentration. Erwartungsgemäß nahm der Rohfasergehalt ab, was für beide Körnerleguminosen gleichermaßen zutraf.

Die Gehalte an Trypsininhibitoren in den Erbsen lagen mit 2,0 g/kg TM sowohl im geschälten als auch im getoasteten und geschälten Material auf niedrigem Niveau. Von Bachmann et al. (2019) wurden in unbehandelten Erbsen deutlich höhere Aktivitäten mit ca. 4 g inhibiertem Trypsin je kg TM nachgewiesen. Durch das Entfernen tanninreicher Schalen (Siegert et al. 2021), nahm deren Konzentration von 0,22 g/kg TM in den unbehandelten Erbsen auf 0,11 g/kg TM in den geschälten ab. Allerdings war dieser Effekt im getoasteten und geschälten Material nicht mehr festzustellen.

Die Ergebnisse zur Partikelfraktionierung (Nasssiebung) der Futtermischungen zeigen trotz unterschiedlicher Vermahlungsintensität keine wesentlichen Unterschiede (Tabelle 2). Vermutlich bedingt der Pelletierprozess eine als „Sekundärvermahlung“ bekannte, weitere Zerkleinerung der Partikel und führt somit zu einer Angleichung zwischen Fraktionen unterschiedlicher Größe (Amerah et al. 2007).

Tab. 2: Anteile Partikelfraktionen in Abhängigkeit von der Größe (%)

Dies zeigten auch weitere eigene Untersuchungen, allerdings mit unbehandelten Erbsen, die gezielt bei noch gröberer Vermahlung (5 mm-Sieb) geprüft wurden (Kluth et al. 2021). Die in diesem Fall gleichfalls untersuchten mehlförmigen Mischungen waren hinsichtlich der Partikelfraktionen noch deutlich zu differenzieren, die anschließend pelletierten jedoch nicht mehr.

Die Lebendmassen und Futteraufnahmen waren typisch für die Herkunft und unterschieden sich weder innerhalb noch zwischen den Leguminosen bei vergleichbarem Vermahlungsgrad.

Für die geschälten Körnerleguminosen wurde eine hohe mittlere Verdaulichkeit für die essentiellen Aminosäuren gemessen (Tabelle 3). Für die Erbsen wurden pc Verdaulichkeiten von 94 und 95 % bei grober bzw. feiner Vermahlung ermittelt. Für die Lupinen ergaben sich nummerisch geringfügig niedrigere pc Verdaulichkeiten von 91 (grob) und 89 % (fein). Unbehandelte Erbsen und Lupinen wiesen dagegen eine deutlich geringere pc Verdaulichkeit auf (Kluth et al. 2005b). Die Vermahlung hatte keine signifikante Wirkung (p > 0,05). Lediglich Cystin und Tryptophan aus den feinen Erbsen wurden signifikant besser praecaecal verdaut als aus den Lupinen (p < 0,05). Für die getoasteten und geschälten Körnerleguminosen wurde eine geringere mittlere pc Verdaulichkeit gemessen. Es ergaben sich für die Erbsen bzw. Lupinen pc Verdaulichkeiten von 86 und 87 % sowie 87 und 90 % (grob, fein; p > 0,05).

Tab. 3: Praecaecale Verdaulichkeit von Rohprotein und Aminosäuren (%)

FAZIT

Die pc Verdaulichkeit der essentiellen Aminosäuren aus geschälten Erbsen und Lupinen lag auf einem hohen Niveau, was bei einer Kombination von Toasten und anschließender Schälung ebenfalls für die Lupinen, nicht aber für die Erbsen festgestellt wurde.

Ein Effekt des Vermahlens durch den Einsatz eines 2 mm- bzw. 3 mm-Siebes konnte nicht festgestellt werden, was vermutlich auf die weitere Zerkleinerung bzw. Angleichung der Partikelgröße zwischen den Fraktionen während des Pelletierens zurückzuführen ist.

Das Projekt wird von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) gefördert (FKZ 2815OE036).

DER DIREKTE DRAHT

Dr. Holger Kluth
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale)

E-Mail: holger.kluth@landw.uni-halle.de

Literaturquellen

Amerah, A.M., V. Ravindran, R.G. Lentle and D.G. Thomas (2007): Influence of feed particle size and feed form on the performance, energy utilization, digestive tract development, and digesta parameters of broiler starters. Poult. Sci. 86, 2615-2623

Arija, I., C. Centeno, A. Viveros, A. Brenes, F. Marzo, J.C. Illera and G. Silvan (2006): Nutritional evaluation of raw and extruded kidney bean (Phaseolus vulgaris L. var. pinto) in chicken diets. Poult. Sci. 85, 635-644

Bachmann, M., C. Kuhnitzsch, S.D. Martens, O. Steinhöfel und A. Zeyner (2019): Einfluss des Silierens und Toastens auf antinutritive Inhaltsstoffe von Erbsen und Ackerbohnen. In: Zeyner, A. und H. Kluth (Hrsg.) 15. Tagung Schweine- und Geflügelernährung 19.-21. November 2019, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, 146-148

Brandt, M. und S.M. Allam (1987): Analytik von TiO2 im Darminhalt und Kot nach Kjeldahlaufschluß. Arch. Anim. Nutr. 37, 453-454

DLG (Deutsche Landwirtschaftliche Gesellschaft; 2014): DLG-Futter-werttabellen - Schweine. 7. erweiterte Auflage, DLG e.V. Frankfurt am Main

Emiola, I.A., A.D. Ologhobo and R.M. Gous (2007): Performance and histological responses of internal organs of broiler chickens fed raw, dehulled, and aqueous and dry-heated kidney bean meals. Poult. Sci. 86, 1234-1240

Kakade M.L., N. Simons and I.E. Liener (1969): An evaluation of natural vs. synthetic substrates for measuring the antitryptic activity of soybean samples. Cereal Chem. 46, 518-526

Kluth, H., M. Bachmann, U. Abraham und A. Zeyner (2021): Praecaecale Aminosäuren-verdaulichkeit von Erbsen und Lupinen beim Broiler unter Beachtung von Schälen, Toasten und Vermahlen. 132. VDLUFA-Kongress, 14.-16. September 2021, Speyer, Tagungsband 313-321

Kluth, H., K. Mehlhorn and M. Rodehutscord (2005a): Studies on the intestine section to be sampled in broiler studies on precaecal amino acid digestibility. Arch. Anim. Nutr. 59, 271-279

Kluth, H., M. Mantei, C. Elwert, and M. Rodehutscord (2005b): Variation in precaecal amino acid and energy digestibility between pea (Pisum sativum) cultivars determined using a linear regression approach. Br. Poult. Sci. 46, 325-332

Rodehutscord, M., M. Kapocius, R. Timmler and A. Dieckmann (2004): Linear regression approach to study amino acid digestibility in broiler chickens. Br. Poult. Sci. 45, 85-92

Sander, S., J. Bullermann, M. Arlinghaus, M. Verspohl and J. Kamphues (2012): The influence of grinding intensity and compaction of diets on the microbial community in the gastrointestinal tract of young pigs. J. Anim. Sci. 90, 16-18

Siegert, W., A. Ibrahim, W. Link, G. Lux, K. Schmidtke, J. Hartung, N. Nautscher and M. Rodehutscord (2021): Amino acid digestibility and metabolisable energy of spring and winter faba beans grown on two sites and effects of dehulling in caecectomised hens. J. Sci. Food Agric. 102, 920-930

Siegert, W., C. Ganzer, H. Kluth and M. Rodehutscord (2018): Effect of particle size distribution of maize and soybean meal on the precaecal amino acid digestibility in broiler chickens. Br. Poult. Sci. 59, 68-75

Terrill, T.H., A.M. Rowan, G.B. Douglas and T.N. Barry (1992): Determination of extractable and bound condensed tannin concentrations in forage plants, protein concentrate meals and cereal grains. J. Sci. Food Agric. 58, 321-329

Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten (VDLUFA) (Hrsg.), (1976): Methode 3.1 Feuchtigkeit und Methode 8.1 Rohasche. In: Handbuch der Landwirtschaftlichen Versuchs- und Untersuchungsmethodik (VDLUFA-Methodenbuch), Bd. III Die chemische Untersuchung von Futtermitteln, 3. Aufl., VDLUFA-Verlag, Darmstadt.

Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten (VDLUFA) (Hrsg.), (1976): Methode 4.1.1 Rohprotein, Kjeldahlaufschluss. und Methode 6.1.1 Rohfaser. In: Handbuch der Landwirtschaftlichen Versuchs- und Untersuchungs-methodik (VDLUFA-Methodenbuch), Bd. III Die chemische Untersuchung von Futtermitteln, 3. Aufl., 3. Ergänzungslieferung 1993, VDLUFA-Verlag, Darmstadt.

Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten (VDLUFA) (Hrsg.), (1976): Methode 5.1.1 Rohfett. In: Handbuch der Landwirtschaftlichen Versuchs- und Untersuchungs-methodik (VDLUFA-Methodenbuch), Bd. III Die chemische Untersuchung von Futtermitteln, 3.Aufl., 2. Ergänzungslieferung 1988, VDLUFA-Verlag, Darmstadt.