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 durch Muskelabbau zwar kompensiert und an bedeutender Stelle zur Eiweißsysnthese herangezogen werden, die restlichen Aminosäuren können aber nur nutzlos endverstoffwechselt werden, weil wegen des Fehlens keine vollwerige körpereigene Eiweißstruktur mehr gebildet werden kann, der weitere Proteinaufbau kommt zum Erliegen.

Allerdings gibt es auch die Darlegung, 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. 

* Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin.

Quelle: Wikipedia m.w.N

Um einen reibungslosen Proteinstoffwechsel sicherzustellen, ist die Qualität des Aminosäuremusters im Protein somit entscheidend. Befindet sich auch nur eine AS im Mangel werden daraus 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.

 *Hier schließt die Problematik der Nitratbelastung des Grundwassers an: Eiweiß, welches im Körper aus o.g. Gründen oder aber aus Überversorgung nicht endverstoffwechselt wird, erhöht die Harnstoffkonzentration im Urin  und wird im Boden und Wasserkörper durch bakteriellen Umbau zur Nitratbelastung - siehe hierzu nebenan "Auslauf und Unterstand".

Inwieweit eine Proteinüberversorgung für´s Pferd 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:

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 - Desaminierung biogener Amine**

   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 Dickdarm 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

  + Kohlenhydratvergährung stark zu Milchsäure

- Peptostreptokokken

  + Laktatvergährung zu Acetat, Proprionat und Butyrat.

- 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

  + Vergärung  von Hexosen und Fructose zu Lactat und Acetat über Pyruvat

- Archaeen

  + Methanbildner

- Protozoen: Cycloposthium spp. und Blepharocorys spp.

   mit cellulo- und lipolytischer Aktivität.

- Pilze

- Viren

* Aktivitätsgrenze bei pH-Wert, wobei bekannt ist, dass der Umsatz von Proteinen puffernde Wirkung auf den pH-Wert hat      (s. Silierung)

Daraus:

Daraus beispielsweise:

Saccharolyten bilden aus den Kohlenhydraten und Stärke u.a. Milchsäure und ADP*, die zusammen mit den Proteolyten, lange Eiweißmoleküle aufbricht und Aminosäuren freisetzt. Eine bedenkliche pH-Wertabsenkung, welche zu einem Absterben der säureintoleranten cellulolytischen Fraktion führen würde mit daraus Hufrehegeschehen, wird durch die Proteinverarbeitung gepuffert.

Rohfaser steigert Speichelfluß (Natriumbicarbonat), Magen- Darm- und Pankreassekretion, fördert Elektrolytfluß, intestinalen Wasserhaushalt und Chymus-DM-Qualität, hat also auch einen wesentlichen Anteil an der Pufferung des pH-Wertes in Dickdarm und Pansen.

Die Enzyme zellulolytischer und fibrolytischer Bakterien spalten in den Zellwänden Strukturkohlenhydrate wie z.B. Zellulose und Hemizellulose auf, aus den dadurch gebildeten Monosaccariden entstehen durch weitere mikrobielle Fermentation in den anaeroben Gärkammern des Dickdarmes Fettsäuren, welche einen wichtigen Beitrag zur Energieversorgung leisten. Etc.p.p.

 * Lactat aus Glycogen durch Laktobazillenaktivität generiert AdenosinDiPhosphat.

Zur Verdeutlichung:

Hinweis: Wir reduzieren ein hochkomplexes Zusamenspiel auf grundlegende Zusammenhänge, um Zugang zu finden und vernachlässigen in den Graphiken z.B. die Unterscheidung in Laktatbildner und Laktatverwerter. Hier muß mitgedacht werden, dass z.B. bei Reduzierung der Milchsäurebakterienkeimdichte der saccharolytische Anteil der Clostridien Buttersäure zu bilden beginnt, Fehlgärung ist die Folge.

Konsequenz: Nur ein ausgewogenes Verhältnis von Kohlenhydraten und Proteinen zueinander, eine vollwertige Proteinqualität und ein ausreichender Rohfasergehalt etc., stellen sicher, dass das Milieu ein stimmiges Verhältnis der Bakterien zueinander enthält. Umschichtung der Bakterienflora**  - s.o. - wäre Folge jeder unausgewogenen Fütterung.

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 enthält. Zu Grünmehl fehlen uns Erfahrungswerte. Daraus halten wir uns an Leinkuchen.

*

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 = verrottete 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.

Um eine Proteinversorgung von hoher Qualität sicherzustellen könnten wir eine exakte, am Bedarf angepaßte Düngung des Bodens durch die Anreicherung mit Dauerhumus, der den Boden revitalisiert (= Zuführung der Destruenten des Edaphons s.o.)  ergänzen, um letztendlich Kreislauf-wirtschaft einzubeziehen. Bei der angezeigten Kombination von mineralischem und organischem Dünger ist allerdings das Folgende zu beachten:

1. Gülle im Übermaß:

Säuredegradation (Schweinegülle) 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 durch bakteriellen Umbau von Harnstoff und Ammonium/Ammoniak. Bildung von Schadstoffen wie Schwefel-, Chlor-, Kohlen- und Phosphorwasserstoff in anaerobem Milieu durch Staunässe auf Flächen, welche durch zu hohe Achslasten verdichtet sind und aus diesen auch Belastung der Wasserkörper:

 *

Algenbildung durch Eutrophierung

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.

4. Gärreste der Biogasanlagen / Klärschlamm:

     Stoffzuführung von welcher Zusammensetzung*.

Zu 1. bis 4. :

Daraus sind bei organischen Düngern die darin enthaltenen Nährstoffgehalte* zu ermitteln. Den Boden ohne deren Kenntnis in eine ausgewogene Nährstofflage bringen zu wollen, dürfte ausgeschlossen sein. Entsprechend dieser NS-Gehalte wird in Folge Mineraldünger hinzugezogen werden müssen (Bioauflagen?)

*

Vorläufiges Fazit:

Je höher die Eiweißversorgung der Tiere, auf welche wir hier focussieren, desto mehr Harnstoff ist im Urin enthalten mit daraus folgender hoher Ammoniakbelastung im Stall (hustende Pferde!), Aufdüngung der Fläche und daraus folgender Nitratbelastung des Grundwassers.

 Daraus sollte jedenfalles ein Grundfutter erzeugt, dessen Eiweißgehalt moderat ist und alle Aminosäuren enthält (Schwefeldüngung!)  - 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:

N ist Motor für das Pflanzenwachstum und Grundlage der Eiweißbildung, S ermöglicht die Bildung von Methionin und Cystein, den Aminosäuren mit Schwefelgruppe,  in der Pflanze. Ohne N kann der Zucker aus der Photosynthese von den Pflanzen nicht in ausreichendem Maße umgewandelt werden. Daraus:

Ohne N und S im Verhältnis  10-12:1 kein Pferdeheu! Sonst:

Aber die N-Düngemenge s.o. ist wie gesagt, nur eine von mehreren Stellschrauben, welche zur Steuerung herangezogen werden können: siehe bitte nebenan über "Klick". Auch wenn wir hier auf N und S abstellen, sind die übrige Nährstoffpalette, der pH-Wert, Schnittzeitpunkt etc. immer mit einzubeziehen.