Die Bedeutung von Vitamin E in der Nutztierernährung

2. Anforderungen und positive Auswirkungen für die Tiergesundheit

Fast alle Futterrationen erfordern Vitamin E-Zusätze, da der Vitamin E-Gehalt gelagerter Futtermittel nicht zur Deckung des tierischen Bedarfs ausreicht. Der Vitamingehalt schwindet in allen gelagerten Futtermitteln mit der Zeit. Lediglich frisches Grünfutter enthält ausreichende Mengen an Vitamin E.



Der Vitaminbedarf von Nutztieren wird gewöhnlich anhand von Dosis-Wirkungs-Kurven ermittelt, welche die Entwicklung eines Wirkungskriteriums in Abhängigkeit von der Vitaminzugabe (gewöhnlich als Vitaminkonzentration des Futtermittels angegeben) beschreiben. Die Vitaminkonzentration, die das Auftreten von Mangelerscheinungen verhindert, die Gesundheit der Tiere gewährleistet sowie für ein normales Wachstum und eine reguläre Entwicklung sorgt, wird gewöhnlich als Mindestbedarf definiert.


Der National Research Council (NRC) in den USA und die Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE) in Deutschland richten ihre empfohlenen Vitaminzugaben nach diesen Studien. Oft wurden diese Vitaminempfehlungen jedoch unter experimentellen Bedingungen festgelegt, so dass sie nicht immer den praktischen Feldbedingungen hinsichtlich der aktuellen Genetik, des Leistungsniveaus, des Fütterungssystems, den Zuchtbedingungen oder den Stressfaktoren Rechnung tragen. In der Praxis werden diesen Mindestbedarfsmengen mehr oder minder große Aufschläge hinzugegeben, um die sogenannte Optimalempfehlung zu erreichen. Darüber hinaus weisen gegenüber dem physiologischen Bedarf der Tiere überdimensionierte Dosierungen einiger Vitamine, die nur unter bestimmten Bedingungen verabreicht werden, Sonderwirkungen auf (Abbildung 3).


Dosis-Wirkungs-Kurve von Vitaminen bei Nutztieren

Abbildung 3: Dosis-Wirkungs-Kurve von Vitaminen bei Nutztieren.


Höhere Leistungen erfordern höhere Empfehlungen

Die aktuell von der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE) empfohlene Vitamin E-Zugabemenge liegt bei den meisten Nutztierarten beispielsweise deutlich unter den tatsächlich Dosierungsraten. Die Tatsache, dass viele der Studien zur Bestimmung des Vitamin E-Bedarfs mittlerweile veraltet sind und nicht die heute üblichen Leistungsanforderungen und Fütterungssysteme berücksichtigen, trägt mit Sicherheit zur Diskrepanz zwischen den wissenschaftlich empfohlenen Vitamin E-Zugabemengen und den unter praktischen Bedingungen verabreichten Dosen bei. Generell wird heute mit geringerem Futtermitteleinsatz eine höhere Tierleistung erreicht. So produzieren beispielsweise Legehennen moderner Genotypen eine um 50 % höhere Eimasse pro kg Futtermittel und beginnen 4 Wochen früher mit der Eiproduktion als vor 50 Jahren (Tabelle 2).


Tabelle 2: Entwicklung der Legeleistung kommerzieller Legehennenbestände über ein Alter von etwa 500 Tagen zwischen 1958 und 2009 (Zufallsstichprobe in North Carolina und anschließende Legeleistungs- und Managementuntersuchungen).


(Anderson et al, 2013)
Versuchs-
jahr
Alter bei
50 %
Produktions -
leistung
Tage
Tages-
produktion
Hennen
%
Stall-
produktion
Hennen
Eier/Henne
Futter-
aufnahme
kg/100 Hennen
Futter-
verwertung
g Ei/g Futter
Zuchtstämme braune Eier
1958 166,2a 65,9b 214b 11,3a 0,326b
2009 139,4b 85,1a 281a 10,3b 0,492a
Std.fehlerabw. ±1,5 ±1,0 ±5 ±0,1 ±0,008
Zuchtstämme weiße Eier
1958 173,2a 70,1b 212b 11,3a 0,345b
2009 139,1b 85,8a 276a 9,9b 0,501a
Std.fehlerabw. ±0,8 ±0,9 ±3 ±0,1 ±0,008

Abgesehen vom physiologischen Bedarf der Tiere gibt es einige weitere Gründe für die überdimensionierte Vitamin E-Zugabe in der Nutztierernährung. Diese sind

  • gesteigerte Tierleistung,
  • verbesserte Tiergesundheit,
  • Verbesserung der antioxidativen Eigenschaften der Tierprodukte,
  • Steigerung der Nahrungsmittelqualität tierischen Ursprungs und
  • Erhöhung des Vitamin E-Gehalts von Nahrungsmitteln tierischen Ursprungs zur Verbesserung der Vitamin E-Versorgung des Menschen.

Reduzierte Sterblichkeitsraten

Heinzerling et al. demonstrierten bereits im Jahr 1974, dass höhere Dosierungsraten an Vitamin E von 150 ppm und 300 ppm im Broilerfutter zwar nicht zu einer höheren Gewichtszunahme führte, dafür aber bei einer Infektion mit Escherichia coli die Sterblichkeitsrate erheblich gesenkt wurde. Blum et al. berichteten 1992 ähnliche Beobachtungen. Die Verfütterung von Vitamin E-Dosierungen, die die aktuell empfohlenen Zugabemengen eindeutig überschreiten, führte nicht nur zu einer Anreicherung von Vitamin E im Fettgewebe der Broiler, sondern verbesserte auch den Newcastle-Antikörper-Titer im Blut und senkte die Sterblichkeitsrate der Tiere (siehe Tabelle 3).


Tabelle 3: Einfluss des Vitamin E-Gehalts im Futter auf Vitamin E im Fettgewebe, Sterblichkeit und Immunstatus 42 Tage alter Broiler.


(Blum et al, 1992)
Vitamin E in Futter
IU/kg
Vitamin E im
Fettgewebe
IU/kg
Sterblichkeit % Newcastle-
Antikörper-Titer,
Log
20 47 3,1 0,7
49 50 2,8 0,7
80 74 2,6 0,9
160 93 1,6 1,3

Geringeres Auftreten von Mastitis

Eine der ersten in 1984 von Harrison et al. entdeckten Wirkungen von Vitamin E in Milchkühen war die Verkürzung der Retentionszeit von Fötusmembranen und somit eine Steigerung der Reproduktionsleistung. Im gleichen Jahr stellten Smith et al. von der Ohio State University fest, dass die Zugabe von Vitamin E das Auftreten von Euterinfektionen (IMI) und klinischer Mastitis erheblich reduzierte. Weiss et al. berichteten 1997 eine markante Reduzierung von 80 % beim Auftreten von Mastitis in Milchkühen, wenn anstelle von 100 mg Vitamin E pro Kuh und Tag 1.000 mg bzw. 4.000 mg verabreicht wurden. Erstmals gebärende Kühe sprachen im Vergleich zu erwachsenen Kühen sogar noch besser auf erhöhte Vitamin E-Dosen an. Diese Beobachtungen wurden auch von LeBlanc et al. in Kanada bestätigt. Sie berichteten 2004, dass Kühe, die an Mastitis oder Nachgeburtsverhaltung (RP) litten, einen geringeren Tocopherolgehalt im Blutplasma aufwiesen als Kühe, die nach dem Kalben gesund blieben (Abbildung 4). Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine reduzierte peripartale Vitamin E-Konzentration im Blutplasma einen wesentlichen Mastitis-Risikofaktor darstellt.


Peripartaler Tocopherolgehalt im Blutserum von Kühen mit bzw. ohne Nachgeburtsverhaltung (RP) und mit bzw. ohne Mastitis innerhalb von 30 Tagen Laktation

Abbildung 4: Peripartaler Tocopherolgehalt im Blutserum von Kühen mit bzw. ohne Nachgeburtsverhaltung (RP) und mit bzw. ohne Mastitis innerhalb von 30 Tagen Laktation.


Verbesserte Reproduktionsleistung

Vitamin E beeinflusst nicht nur die Gesundheit der Milchdrüsen. Es gibt auch zahlreiche Beweise für seine Wirkung auf die Fortpflanzungsfähigkeit. Eine Gruppe von Wissenschaftlern, wie zum Beispiel Campbell und Miller in 1998, wiesen bei einer Verabreichung von 1.000 IU Vitamin E pro Tag über eine Dauer von 42 Tagen neben einer reduzierten Nachgeburtsverhaltung auch auf eine schnellere Wiederherstellung des Östrus nach dem Kalben von 42 Tagen anstelle von 60 Tagen sowie eine Reduzierung der Tage bis zur Erstbesamung von 71 auf 62 Tage bei trockenstehenden Kühen hin (Abbildung 5). Es ist allgemein bekannt, dass zwischen dem Einsetzen des Östrus nach der Kalbung und der Reproduktionsleistung von Milchkühen ein enger Zusammenhang besteht. Untersuchungen von Butler aus dem Jahr 2003 zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit einer Empfängnis und Schwangerschaft bei Milchkühen viel höher ist, wenn deren Östrus innerhalb von 50 Tagen Laktation wiederhergestellt ist, als bei Kühen, deren Östrus erst danach wieder einsetzt.


Auswirkung einer Vitamin E-Zugabe von 1.000 IU/Tag bei trockenstehenden Kühen hinsichtlich des Auftretens des ersten Östrus und der Anzahl von Tagen bis zur Erstbesamung

Abbildung 5: Auswirkung einer Vitamin E-Zugabe von 1.000 IU/Tag bei trockenstehenden Kühen hinsichtlich des Auftretens des ersten Östrus und der Anzahl von Tagen bis zur Erstbesamung.


BASF, April 2014


Fortsetzung

3. Weitere Auswirkungen auf die Parameter der Futtermittelqualität

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