Proteinfehlversorgung und die Folgen

 

Vorbemerkung:

Aminosäuren sind die Grundbausteine der Proteine. Die Baupläne aller Proteine sehen ganz be-stimmte Anordnungen von Aminosäuren vor. Aus diesen werden, je nach Eiweißtyp, Ketten von 180 - 900 AS gebildet und über Peptidbindungen und Disulfidbrücken in sich gefaltet. Fehlt eine AS, die an einer Stelle der Kette eingebaut werden muß, kann diese nach Lehrmeinung nicht durch eine andere ersetzt werden. Der Prozeß käme zum Erliegen.

Andere vertreten allerdings die Meinung, dass es durchaus auch zum "Zusammenbau" falsch aufgebauter Proteine kommen könnte, welche den Stoffwechsel der Zelle stören würden (Hennig, 2011), da Membranproteine den Stoffaustausch in der Zelle steuern, im Cytoplasma enthalten sind etc.

 

Wir kennen 21 Aminosäuren, von denen acht als essentiell* eingeordnet werden, dem Pferdekörper also zugeführt werden müssen, da dieser sie nicht bilden kann. 

* Cystein und Methionin = schwefelhaltig,

 

Quelle: Wikipedia m.w.N

Um einen reibungslosen Proteinstoffwechsel sicherzustellen, ist die Qualität des Aminosäuremusters im Protein entscheidend. Befindet sich auch nur eine AS im Mangel, könnten nach der Meinung oben massive Probleme bei der Eiweißverdauung auftreten. Aber auch die Quantität ist in den Blick zu nehmen:

 

"Die in den AS enthaltenen Stickstoffgruppen, kommen im Pferd nur anteilig zur Verwendung. Der Überschuß wird durch Umwandlung in Harnsäure und schließlich in der Leber in Harnstoff über die Nieren ausgeschieden.

Leber und Nieren laufen auf Hochtouren (Ca-, P- und Mg-Verluste!). Bei zu hohen Anflutungen, werden diese nicht mehr im Dünndarm resorbiert und über Leber und Nieren "entfernt", sondern in den Dickdarm weitergeleitet und dort mikrobiell umgesetzt zu Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Merkaptane, sowie gefährliche biogene Amine wie Histamin, Cadaverin etc. die über die Leber abgebaut werden müssen. Histamine können allergische, katarrhartige Reaktionen hervorrufen: Durchfall, Blähungen, Koliken bis hin zu Herzkreislauferkrankungen!"

                                                                                                                                                                                                                                         - nach Dr. Weyrauch-Wiegand.

 

 

Inwieweit eine Proteinüberversorgung als kritisch angesehen werden muss, ist derzeit noch umstritten. Winter unterscheidet ergänzend mittlerweile in Zellwand- und Zellinhaltsproteine, denen unterschiedliche Bedeutung für das Verdauungssystem zugewiesen werden muss.

 

siehe hierzu S. 19 ff in:

 

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Aus o.g. entsteht folgender detaillierter Klärungsbedarf:

Zellwandgebundene Proteine (NDIXP) werden nur mikrobiell im Dickdarm aufgeschlossen ohne nennenswerte Absorption der Aminosäuren dort. Welche Bedeutung kommt diesen und bei einem Übermaß aus der Proteinfraktion des Zellinhaltes (NDSXP) kumulativ dem Anteil zu, der nicht  enzymatisch im Dünndarm aufgeschlossen wird, da auch dieser in den Dickdarm weitergeleitet wird? Welche Orientierung gibt uns die Laborauswertung, die nach max. 120 g Rohprotein/kg Heu und max. 80 gr verdaulichem Protein/kg Heu unterscheidet? Woraus resultieren diese Maximalwerte?

Ist Hufrehegeschehen letztendlich Auswirkung des Zusammenspieles mehrerer Faktoren, welche dickdarmbelastend sind?

 

Wir erinnern:  fütterungsbedingte Hufrehe nach Nater, 2006 durch:

   Umschichtung der Bakterienflora**

   Dickdarmacidose*

   Bakterielle Decarboxylierung von Aminosäuren**

   Freisetzung von Exo-, Endotoxinen* und biogenen Aminen (s.o.) mit Ausschüttung in die Blutbahn

   Erhöhung der parazellulären Permeabilität der Blutbahn*

   Blutgefäßverengung*

   Aktivierung von Metalloproteinasen und Schädigung der Hemidesmosomen mit

   pathologischer Veränderung der Huflederhaut.

 

*Abfall des pH-Wertes führt zu einem Massensterben von cellulosespaltenden Bakterien. Dabei werden Gifte (Endotoxine) freigesetzt, welche durch die vorgeschädigte Darmschleimhaut rasch in den Blutkreislauf gelangen. Einige diese Endotoxine wirken offensichtlich gefäßverengend, wodurch Hufrehe ausgelöst werden kann. Bei Kühen kennen wir Laminitis aus strukturarmer Futterversorgung mit zu hoher Energiedichte.

 

**Um hier weiterzukommen, gucken wir erstmal auf den MDT der Pferde und dessen Mikrobiom,  welches nach Zusammensetzung, Lokalisation, Aktivität und einer fütterungsbedingten Veränderung mit entsprechenden Auswirkungen betrachtet werden soll:

 

- Laktobazillen -fakultativ bis obligat anaerob (3,0-3,6*):

   + Kohlenhydratvergärung stark zu Milchsäure**, Alkohol, CO2 und Essigsäure

      **2CH3CHOHCOOH und daraus Buttersäure + 2CO2 + 2H2 + H2O über Clostridienstoffwechsel s.u.

- Streptokokken und Peptostreptokokken

- Clostridien -obligat anaerob (4,2-4,4*):

   + proteolytisch: Eiweißabbau stark zu Amin (s.o.)+C02 und Carbonsäure+NH3

    + saccharolytisch: Kohlenhydratvergärung stark zu Buttersäure*** , CO2 und 2H (Essigsäure)

     *** C6H12O6 > CH3(CH2)2COOH+2CO2+2H2+3H2O

- Escherichia coli -fakultativ anaerob (4,3-4,5*):

   + Kohlenhydratvergärung stark zu Essigsäure, CO2 und Ameisensäure

- Bifidobakterien

- Archaeen

- Protozoen: Cycloposthium spp. und Blepharocorys spp. mit cellulo- und lipolytischer Aktivität.

- Pilze

- Viren

 

* Aktivitätsgrenze bei pH-Wert, wobei  bekannt ist, dass ein hoher Anteil an Rohprotein puffernde Wirkung auf den pH-Wert der MIlschsäurebakterienaktivität hat (s. Silierung)

 

Ergänzung folgt!

 

Der Besatz des Dickdarmes des Pferdes ist dem des Pansen des Rindes nicht unähnlich: Dort führt ein Übermaß an leichtverdaulichen Kohlenhydraten zu Pansenazidose und daraus Laminitis, ein zu hoher Anteil an leichtverdaulichen Kohlenhydraten UND Proteinen bei gleichzeitiger Rohfaserarmut zu Tympanie, einer schaumigen Gärung des Panseninhaltes. Lassen sich aus dieser Dynamik Rückschlüsse auf den Dickdarm des Pferdes ziehen?

 

Bewertung folgt!

 

Unumstritten: Die Versorgung mit Proteinen erfolgt in erster Linie über das Grundfutter, dessen Proteine enzymatisch im Dünndarm in seine AS zerlegt werden, um sie in körpereigene Proteine umzubauen:

Enzymbildung, Muskulaturbildung und Stoffwechsel bis hin zur Bildung plasmatischer Proteine der Zellen sind hiervon abhängig. In Abhängigkeit der vorliegenden Aminosäuren, kann es ratsam sein, zu ergänzen. Bierhefe, Grünmehl,  Leinkuchen oder Sojaschrot kämen hier in Frage, wobei Bierhefe doch  zu viele Nucleotide enthält, als Vitamin B-Quelle aber durchaus empfehlenswert wäre. Sojaschrot* dürfte i.d.R. Importware sein, die gentechnisch veränderte Pflanzen enthalten. Zu Grünmehl fehlen uns Erfahrungswerte.

*

Standardfutter i.d. Intensivhaltung
Standardfutter i.d. Intensivhaltung

Grundlegend befinden wir uns hier auf zwei Ebenen. Die Versorgung des Pferdes und vorab die Bildung der AS in der Pflanze, die s.o. abhängig ist von den Nährstoffgehalten im Boden. Es gilt diesen mit den Nährstoffen zu versehen, aber auch deren Verfügbarkeit sicherzustellen. Wir führen Nähr-stoffe zu, um ausgewogene Gehalte einzustellen, stellen ihre Aufnahme durch die Pflanze sicher über: pH-Wert, Wasserversorgung, Entdichtung zur Verbesserung der Krümelstruktur, die Ionen-Austauschprozesse ermöglicht. Fraglich ist, ob diese mechanistische Vorgehensweise, die gesamte Wirkungsbandbreite voll erfaßt.

Hier möchte ich ein Zitat anfügen:

"Nur ein belebter, humusreicher Boden ist in der Lage, vollwertiges Eiweiß aufzubauen!"-E.Hennig in "Geheimnisse der fruchtbaren Böden" - s. Literaturverzeichnis*

 

Womit wir bei einem fachlichen Einschub zur Rotte wären - siehe über "Klick*"

 

Um dieser Einschätzung auf den Grund zu gehen:

Humus = verrotete organische Substanz mit idealerweise einem Stickstoff-Kohlenstoff- Verhältnis  von

                  1:10

Leben = humusbildende Destruenten des Edaphons wie z.B.

Bakterien

Hefen

Schimmel- und Strahlen- und Hutpilze

Milben, Springschwänze u.a. - siehe Bild unten! - bis hin zu den

Ringel- und Regenwürmern,

      deren Stoffwechsel Humus bildet (z.B. Pilzeiweis, Vitamine etc.) und die selbst als 

      Quelle von Proteinen verstoffwechselt werden.

 

Freigabe: J. Schulte 26.1.2018
Freigabe: J. Schulte 26.1.2018

 

Um eine Proteinversorgung von hoher Qualität sicherzustellen könnten wir eine exakte am Bedarf angepaßte,  mineralische Düngung des Bodens (Selen etc.) und die Anreicherung mit Dauerhumus, der den Boden revitalisiert (= Zuführung der Destruenten des Edaphons s.o.)  kombinieren, um letztendlich Kreislaufwirtschaft durch Verwendung von  Nährhumus einzubinden. Allerdings:

 

1. Gülle im Übermaß:

Säuredegradation leitet irreversible Prozesse ein und führt zu einer Verarmung des Systems

(Protolyse primärer Silikate und Auswaschung freigesetzter Ionen). Belastung durch eingesetzte Antibiotika, welche Bodenleben s.o. beinträchtigen. Überhöhte Nitratbelastung. Bildung von Schadstoffen wie Schwefel-, Chlor-, Kohlen- und Phosphorwasserstoff in anaerobem Milieu auf verdichteten Flächen bei Staunässe.

 

2. Stallmist: Auswaschung des enthaltenen Urins mit daraus folgender Nitratbelastung des Bodens

                      und Grundwassers.

    a. Fremd: unkontrollierbare Zuführung von Antibiotika, flächenschädigenden Fremdsamen

    b. Eigen: Endoparasitenreproduktion muss ausgeschlossen werden.

 

3. Pferdekot:

reich an mikrobiell aufgeschlossenen und nicht resorbierten AS aus den Zellwandproteinen (?), aber uU belastet mit resistenten Endoparasiten - Enthäuten insbesondere der Askarideneier (Lipoprotein- und Chitinmantel) durch Fermente der Schimmel- und Hefepilze in der Rotte s.o.

 

Zu 1. bis 3. :

Allerdings - siehe unter "Dysbalancen der Nährstoffe" - arbeiten wir ohne Laborauswertung mit Gülle, Mist und Kot in Unkenntnis der darin enthaltenen Nährstoffgehalte. Hiermit allein den Boden in eine ausgewogene Nährstofflage bringen zu wollen, dürfte ausgeschlossen sein (Kombination!). 

Je höher beispielsweise die Eiweißversorgung der Tiere, desto mehr Harnstoff ist im Urin enthalten mit daraus folgender hoher Ammoniakbelastung im Stall (hustende Pferde!), N-Aufdüngung der Fläche und daraus folgender Nitratbelastung des Grundwassers***

 

4. Gärreste der Biogasanlagen / Klärschlamm:

     Stoffzuführung von fraglicher Zusammensetzung.

 

 

Vorläufiges Fazit:

 

In Anbetracht ungesicherter abschließender Bewertung scheint es allein aus letztgenannten Gründen*** ratsam, ein Grundfutter zu erzeugen, dessen Eiweißgehalte, als moderat anzusehen sind - anreichern läßt sich jedes Grundfutter jederzeit durch Supplementierung (Leinkuchen) bzw. Zufütterung von Luzerneheu etc. Abreichern geht nur über Verschneiden unterschiedlicher Chargen, deren Gehalte vorher bestimmt werden müssen und die in entsprechender Ausprägung auch vorliegen müssen.

Zum Erreichen moderater Proteingehalte kann das antagonistische Verhältnis von Zucker und Eiweiß, welches durch die N-Düngemenge gesteuert wird, herangezogen werden:

 

 

Wir arbeiten daraus mit folgenden N-Düngemengen:

 

Weidelwiese:

max. 50kg N / pro ha mit ausreichend Zeit, damit die Obergräser durchwachsen können.

 

Leistungsärmerer Bestand:

60-70kg N zu Beginn der Vegetationsperiode mit Schnitt zu Mitte/Ende Juni.