Wie viel Faser ein Mastrind braucht

Die Versorgung der Tiere mit strukturwirksamem Futter fällt in der intensiven Rindermast nicht immer ausreichend aus. Für eine rentable Rindermast ist ein rasches Wachstum der Tiere unabdingbar. Dies erfordert eine hohe Aufnahme an Futtermitteln mit hoher Energiedichte und schneller Verdaulichkeit. Eine hohe Energiedichte bedingt jedoch den Einsatz von Futtermitteln mit einem niedrigen Fasergehalt und dies kann die Pansenfunktion erheblich beeinträchtigen.

Das Verdauungssystem eines Wiederkäuers ist naturgemäß dahingehend optimiert, faserreiche Nahrung aufzuschließen, und stößt bei einem zu hohen Anteil an leicht verdaulichen Kohlenhydraten an seine Grenzen. Der Pansen-pH-Wert von Rindern, denen ausschließlich Raufutter gefüttert wird, liegt üblicherweise in einem Bereich zwischen 6,5 und 7,5. Die Zufütterung von Silage und Kraftfutter erhöht die Verfügbarkeit von Energie und damit das Leistungsniveau des Rindes. Die darin enthaltenen schnell abbaubaren Kohlenhydrate führen jedoch dazu, dass der Pansen-pH-Wert sinkt.

Je mehr Silage und Kraftfutter und je weniger Raufutter in einer Ration enthalten sind, desto tiefer kann der Pansen-pH-Wert absinken. Bereits ab einem Pansen-pH-Wert von 5,7 können beim Rind erhebliche gesundheitliche Probleme auftreten. In der Fütterung von Mastrindern zwischen einem ausreichenden Faseranteil und der benötigten Menge an leicht verdaulichen Kohlenhydraten die richtige Balance zu finden, ist somit eine große Herausforderung. Sie ist jedoch entscheidend, nicht nur, um eine reguläre Pansenfunktion aufrechtzuerhalten, sondern um den gesamten Stoffwechsel des Rindes stabil zu halten.

Gelingt dies nicht, trägt diese Imbalance entscheidend zum Auftreten von Pansenazidose bei. Darunter versteht man eine Stoffwechselerkrankung des Rindes infolge einer Übersäuerung des Pansens. Hierbei unterscheidet man zwei Hauptformen: die akute Pansenazidose und die subakute Pansenazidose (SARA). Der Unterschied zwischen der akuten und der subakuten Form besteht darin, dass der Abfall des pH-Werts im Pansen bei der akuten Pansenazidose stärker ausgeprägt ist und die klinischen Zeichen deutlicher zu sehen sind.

Klinische Symp­tome der Pansenazidose sind: reduzierte Wiederkautätigkeit, intermittierende („mit Unterbrechungen“, Anm.) Appetitlosigkeit, gefüllter Pansen trotz verminderter Futteraufnahme, wiederkehrender Durchfall (heller säuerlicher Kot), Störung des Allgemeinbefindens, Lahmheit, kolikartige Schmerzen, Festliegen mit zur Seite eingeschlagenem Kopf, Dehydrierung, gesteigerte Atemfrequenz bis hin zu zentralnervösen Symptomen (Blindheit, Taumeln). Treten keine sichtbaren Symptome auf, so lässt sich eine Pansenazidose oftmals anhand von gehäuften Befunden von Leberabszessen bei der Fleischuntersuchung nach der Schlachtung identifizieren.

Tritt in einem Rindermastbetrieb keines dieser Symptome auf, so kann durchaus begründet angenommen werden, dass sich in ausreichendem Maß strukturwirksame Fasern in der Ration befinden. Liegen zudem noch die Zunahmen auf überdurchschnittlich hohem Niveau, so darf wohl auch angenommen werden, dass zwischen einem ausreichenden Faseranteil und der benötigten Menge eine gute Balance an leicht verdaulichen Kohlenhydraten gefunden wurde.

Erreichen die Tiere diese Leistungen trotz ausreichenden Angebotes an leicht verdaulichen Kohlenhydraten nicht und treten zudem noch Symptome einer Pansenazidose auf, ist es jedenfalls ratsam, sich mit dem Thema Strukturversorgung von Mastrindern zu befassen. Hilfsmittel, wie Pansenpuffer und Futterhefen, sind zwar geeignet, die Symptome zu lindern, stellen jedoch keine Lösung für das grundsätzliche Problem dar.

Der Strukturbedarf von Mastrindern wird oft wenig beachtet. In der Rationsplanung für Mastrinder stützt man sich hinsichtlich der notwendigen Futterstruktur in der Praxis zumeist auf den Richtwert Rohfasergehalt (XF), rund 160 g je kg Trockensubstanz, oder geht noch pauschaler, rund 300 g Stroh je Tier und Tag, in silomaisbasierten Rationen, vor, um vermeintlich auf der sicheren Seite zu sein.

Damit kann man sich jedoch auch in falscher Sicherheit wiegen, denn 300 g Stroh je Tier und Tag sind noch keine Gewähr dafür, dass die Pansengesundheit erhalten bleibt. Um eine Ration hinsichtlich einer adäquaten Faserversorgung überprüfen zu können, entwickelte D. R. Mertens Ende der 1990er-Jahre an der Pennsylvania State University in den USA das Konzept der physikalisch wirksamen Fasern ("physically effective neutral detergent fiber", peNDF). Dieses Konzept vereint Informationen über die chemischen Bestandteile (Fasergehalt NDF) und Strukturmerkmale (Partikelgrößen) von Futtermitteln, die gemeinsam und voneinander abhängig wirken, um die Gärung und den Säure-Basen-Haushalt im Pansen zu stabilisieren. 

Als physikalisch wirksam werden nach den neuesten Erkenntnissen Partikel mit einer Größe von mehr als 4 mm erachtet, weil diese noch einen Reiz zum Wiederkäuen auslösen. Dieses peNDF-Konzept ist mittlerweile auch im deutschen Sprachraum in der Rationsgestaltung von Hochleistungs-Milchkühen gängige Praxis. Doch deren Einsatz im Bereich der Rindermast bleibt oft noch auf Betriebe beschränkt, die mit massiven Leistungsdepressionen oder Stoffwechselerkrankungen konfrontiert sind.

Die richtige Partikelgrößenverteilung im Futter ist ein wichtiger Bestandteil in der Rationsformulierung für Rinder. Für eine ordnungsgemäße Pansenfunktion ist eine ausreichende Menge an Futterpartikeln mit ausreichender Länge erforderlich. Es hat sich gezeigt, dass eine verringerte Futterpartikelgröße die Kauzeit verkürzt und einen Trend zu einem niedrigeren Pansen-pH-Wert bedingt.

Wenn Rinder weniger Zeit mit dem Kauen verbringen, produzieren sie auch weniger Speichel. Dieser wird zur Stabilisierung des pH-Werts im Pansen benötigt. In einem gesunden Pansen werden rund 20% der im Zuge der bakteriellen Abbauprozesse freigesetzten Fettsäuren durch die Puffersubstanzen im Speichel neutralisiert. Zu lange Futterpartikel sollten jedoch auch vermieden werden, da dadurch die Verdauungsgeschwindigkeit (Passagerate) sinkt und aus der daraus folgenden niedrigeren Futteraufnahme zumeist niedrigere Zunahmen resultieren. Zudem neigen die Tiere dazu, die Ration mit zu langen Futterpartikeln zu selektieren, sodass sich das verzehrte Futter stark von der ursprünglichen Zusammensetzung unterscheiden kann.

Die negativen Folgen von Futterselektion aus Mischrationen wiegen in der Praxis so schwer, dass die Nachteile von kurzen Futterpartikeln zumeist bewusst in Kauf genommen werden. Zudem können kurze Partikel die Gärqualität von Silagen erheblich verbessern. Deshalb geht auch aus diesem Grund der Trend zu immer weniger Struktur im Grundfutter. Silagen mit kurzen Partikeln erweisen sich auch hinsichtlich der Neigung zur Nacherwärmung eines Silostocks als vorteilhaft. Denn sie lassen sich im Vergleich zu Silagen mit langen Futterpartikeln besser verdichten und weisen somit deutlich mehr Stabilität gegenüber aeroben Prozessen an der Anschnittfläche auf. All diese Faktoren führen dazu, dass in der Praxis die Futterpartikelgrößen zunehmend geringer sind und in der Folge an die Grenzen dessen, was ein wiederkäuendes Rind noch verträgt, herangeführt werden.

Für das übergeordnete Ziel in der Fütterung von Mastrindern, einen nicht gesundheitsgefährdenden Pansen-pH-Wert aufrechtzuerhalten, ist die Kenntnis einer Mindestmenge oder eines Mindestprozentsatzes an Fasern in der Ration von enormer Bedeutung. Weltweit hat sich der in den USA entwickelte Penn State Particle Separator (PSPS) als Werkzeug zur quantitativen Bestimmung der ­Partikelgröße von Futtermitteln und Gesamtmischrationen (TMR) etabliert. Im deutschen Sprachraum wird dieser meist schlicht als Schüttelbox bezeichnet. Dabei handelt es sich in der neuesten Version um einen Kasten mit drei Sieben, in den Lochgrößen von 19 mm, 8 mm und 4 mm. Das 19-mm-Sieb wurde entwickelt, um Futter- oder Futterpartikel aufzufangen, die im Pansen schwimmen, also die Pansenmatte bilden, und Material bereitstellen, das ein erhebliches zusätzliches Wiederkäuen erfordert.
 
Diese Partikelfraktion sorgt für zusätzliche Pufferkapazität im Pansen und hilft somit, den pH-Wert des Pansens zu modifizieren. Das 8-mm-Sieb sammelt hauptsächlich Futterpartikel, die zwar auch Teil der Futtermatte im Pansen sind, aber mit weniger Wiederkäuen schneller abgebaut werden. Futterpartikel, die auf dem 4-mm-Sieb liegen bleiben, sind oft, aber nicht notwendigerweise, von Natur aus hochfaserig. Nach der Nahrungsaufnahme werden diese Partikel anfangs auch in der Futtermatte des Pansens eingeschlossen, aber sie können leicht durch minimales Wiederkäuen oder durch schnelle mikro­bielle Einwirkung abgebaut werden. In jedem Fall ­haben diese Futterpartikel einen kleinen, aber mitunter signifikanten Einfluss auf die Pufferung des Pansens.

Partikel, die in den Siebboden durchfallen, also kleiner als 4 mm sind, ­haben dem Konzept zufolge keine die Pansengesundheit fördernde Wirkung mehr. Partikel in der Größe von 4 mm stellen die sogenannte kritische Größenschwelle dar, ab der Partikel den Pansen in Richtung Dünndarm verlassen können. Der Penn State Particle Separator (PSPS) ermöglicht somit eine Schätzung der Menge beziehungsweise des Prozentsatzes eines Futters oder einer Totalenmischration (TMR), die dem Rind physikalisch wirksame Fasern liefert.

Der peNDF-Wert lässt sich berechnen, indem man die Futtermenge einer gezogenen Probe auf den oberen drei Sieben (alle ≥4 mm) des Penn State Particle Separator (PSPS) addiert und mit dem NDF-Gehalt (im neutralen Lösungsmittel lösliche Fasern) des Futtermittels beziehungsweise der Mischration multipliziert. Hierfür ist die Bestimmung des NDF-Gehalts der eingesetzten Rau- und Saftfuttermittel notwendig.

Um maximale tägliche Zunahmen zu erreichen, sprach Dr. Mertens 2002 die Empfehlung aus, peNDF-Werte von 12 bis 15% in der Ration einzuhalten. In der Zwischenzeit gab es in den USA einige weitere Fütterungsversuche, sodass nach derzeitigem Stand für die Fütterung von Mastrindern eher 8 bis 10% empfohlen werden. Die Angaben in der europäischen Literatur liegen zumeist höher - im Bereich um die 18 bis 21%. Unabhängig davon gilt, dass die Werte an die Höhe der Futteraufnahme und den Gehalt an pansenabbaubarer Stärke angepasst werden sollten. Grob umrissen bedeutet dies: Je höher die Trockenmasseaufnahme und/​oder je höher der Gehalt an pansenabbaubarer Stärke ist, umso mehr Struktur braucht der Pansen zum Ausgleich.

Zudem gilt es auch immer zu bedenken, dass dies ein geschätzter Wert ist, da der NDF-Gehalt und die Verdaulichkeit in den einzelnen Fraktionen unbekannt sind. Dennoch hat sich der peNDF-Wert nach Einschätzung des DLG-Arbeitskreises Futter und Fütterung als am besten für die Bewertung der Strukturwirksamkeit einer Wiederkäuerration geeigneter Indikator erwiesen und wird zur Anwendung empfohlen.