Milchkühe, die mit pflanzlichen Nahrungsergänzungsmitteln gefüttert werden, nutzen Energie effizienter

Die Ergänzung des Futters leistungsstarker Milchkühe mit dem aus Chilischoten gewonnenen Pflanzenextrakt Capsicum Oleoresin oder einer Kombination dieses Extrakts und Nelkenöls führte dazu, dass die Tiere die Futterenergie effizienter nutzten und weniger Methan aus ihrem größten Magen ausstießen, so die Studie eine neue Studie von Forschern der Penn State.

Die Zugabe dieser Substanzen, manchmal auch als ätherische Öle bezeichnet, zur Ration der Rinder führte zu einer effizienteren Energienutzung bei Milchkühen in der Hauptlaktation. Laut Alex Hristov, angesehener Professor für Milchernährung und korrespondierender Autor der Studie, würden die Rinder die verfügbare Energie eher für die Gewichtszunahme als für die Milchleistung oder Milchbestandteile nutzen.

Der Ergebnissekürzlich veröffentlicht in der Zeitschrift für Milchwissenschaftdeuten auf einen möglichen positiven physiologischen und ökologischen Effekt einer Nahrungsergänzung mit dieser Kombination von Pflanzenstoffen hin. Aus früheren Studien wussten die Forscher, dass Pflanzenstoffe das Potenzial haben, die Fermentation im größten Magen der Milchkuh, dem sogenannten Pansen, zu verändern, erklärte Hristov und fügte hinzu, dass er sich zunehmend für die physiologischen Wirkungen von Pflanzenstoffen nach dem Pansen interessiere.

Hristovs Forschungsgruppe am College of Agricultural Sciences hat mit der Ergänzung des Futters leistungsstarker Milchkühe mit Zusatzstoffen experimentiert, die von Algen über Knoblauch- und Oreganoöle bis hin zu synthetischen Zusatzstoffen reichen, in einem fast zwei Jahrzehnte dauernden Versuch, die Milchproduktion zu verbessern Reduzierung der Umweltemissionen von Milchviehbetrieben.

Methan – ein starkes Treibhausgas, das durch das Aufstoßen der Kühe in die Atmosphäre freigesetzt wird – entsteht durch die Fermentation im Pansen der Kuh. Dieser Prozess ermöglicht es dem Tier, faserige Futtermittel und Nebenprodukte zu konsumieren und zu verwerten, die von Menschen oder anderen Nutztieren mit einfachem Magen nicht verdaut werden können.

Obwohl die Methanminderung kein Ziel dieses Forschungsprojekts war, berichteten die Forscher, dass der Ertrag und die Intensität von Methan bei den Kühen in der Studie durch die Kombination von Paprika-Oleoresin und Nelkenöl um 11 % verringert wurden. Besonders ausgeprägt war der Effekt bei Kühen in der ersten Laktation.

„Wir kamen zu dem Schluss, dass Capsicum-Oleoresin die Energie- und Stickstoffverwertung der Kühe beeinflussen kann, wohingegen die Pansenfermentation und die methanmindernde Wirkung wahrscheinlich durch einen assoziativen Effekt von Capsicum-Oleoresin und Nelkenöl oder Nelkenöl allein ausgelöst wurden“, sagte Hristov.

Pflanzenstoffe – aus Pflanzen gewonnene bioaktive Verbindungen, auch Phytonährstoffe genannt – haben eine breite Palette antimikrobieller Eigenschaften gegen Bakterien, Protozoen und Pilze gezeigt und wurden als potenzielle Pansenmodifikatoren bei Wiederkäuern untersucht, betonte Hristov. Studien mit Nichtwiederkäuern haben gezeigt, dass Phytonährstoffe in niedrigen Dosen spezifische Reaktionen im Zusammenhang mit der Magen-Darm-Gesundheit und Immunität bei Tieren auslösen können.

Verschiedene Pflanzenstoffe mit Wirkstoffen wie Eugenol, Zimtaldehyd, Allicin und Capsaicin können Immunreaktionen auslösen, oxidativen Stress reduzieren und die Insulinsekretion und -aktivität beeinflussen, bemerkte Hristov. Andere Studien haben gezeigt, dass Pflanzenstoffe entzündungsfördernde oder entzündungshemmende Reaktionen regulieren können, indem sie entzündliche Proteine, die am Immunsystem, weißen Blutkörperchen und oxidativem Stress beteiligt sind, bei Nichtwiederkäuern und möglicherweise auch bei Wiederkäuern erhöhen oder verringern.

In diesem 10-wöchigen Experiment, das in den Penn State Dairy Barns unter der Leitung von Leoni Martins, Doktorandin der Tierwissenschaften, durchgeführt wurde, wurden 48 Holstein-Kühe nach dem Zufallsprinzip einer von drei Ernährungsbehandlungen zugewiesen. Die Rationen von 16 Tieren wurden mit 300 Milligramm Paprika-Oleoresin pro Kuh und Tag ergänzt; 16 erhielten eine Nahrungsergänzung mit 300 Milligramm pro Kuh und Tag einer Kombination aus Paprika-Oleoresin und Nelkenöl; und eine Kontrollgruppe mit 16 Kühen erhielt eine Diät ohne Nahrungsergänzungsmittel.

Während des Experiments stieg das Körpergewicht bei Kühen, denen Capsicum-Oleoresin und eine Kombination aus Capsicum-Oleoresin und Nelkenöl zugesetzt wurden, um 850 bzw. 660 Gramm pro Tag, verglichen mit vernachlässigbaren 10 Gramm pro Tag bei der Kontrollgruppe ohne Supplementierung. Kühe, die mit pflanzlichen Stoffen gefüttert wurden, zeigten auch eine höhere Effizienz der Energienutzung, wie mehrere Stoffwechselmessungen zeigten.

„Die Verwendung von pansengeschütztem Paprika, der teilweise den Pansen passiert, ohne die Fermentation zu beeinträchtigen, aber dennoch im Darm der Kuh verdaut werden kann, stellt einen interessanten Ansatz zur Verbesserung des Stoffwechselstatus von Milchkühen in der Übergangszeit von drei Wochen vor und drei Wochen dar Wochen nach der Geburt und frühe Laktation“, sagte Hristov. „Aber der Mechanismus, der dieser Reaktion zugrunde liegt, bleibt unklar.“