1 Futtermittelkundliche Aspekte
1.3 Aufschlüsselung der essentiellen Wirkstoffgruppe (R.Pottgüter)
1.3.3 Aminosäuren/Proteine
1.3.3 Aminosäuren / Proteine
Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine und müssen den Tieren über das angebotene Futter stets in ausreichender Menge angeboten werden.
Bei einer gleichzeitigen Unterversorgung an Kohlenhydraten und Fetten können Proteine oder Eiweißstoffe vom Organismus des Tieres auch zur Energiegewinnung herangezogen werden. Im Normalfall wird die Aufrechterhaltung der Körperwärme sowie die Bereitstellung der Energie für alle Leistungen des Organismus von den Kohlenhydraten und Fetten übernommen.
Proteine haben ihre Funktion im Aufbau körpereigener Eiweißsubstanzen und können in dieser Funktion von keinem anderen Nährstoff ersetzt werden, da weder Fette noch Kohlenhydrate den, zum Eiweißaufbau nötigen, Stickstoff enthalten. Dies bedeutet, daß die Zufuhr von ausreichenden, hochwertigen Eiweißstoffen für jeden Organismus von lebensnotwendiger Bedeutung ist.
Da Eiweiß im Körper nicht gespeichert werden kann, der Körper aber stündlich Eiweiß verbraucht, macht sich eine Eiweißunterversorgung sehr rasch bemerkbar. Das gesamte Körperprotein eines Lebewesens hat eine Halbwertszeit von etwa 80 Tagen, das heißt, daß nach 80 Tagen das vorhandene Körpereiweiß zur Hälfte abgebaut wurde. Wie rasch der Eiweißabbau im Organismus erfolgt, zeigt sich auch am Beispiel des Leberproteins, welches eine Halbwertszeit von nur 10 Tagen hat.
=> Dies bedeutet, daß dem Körper wenigstens soviel an Eiweißstoffen zugeführt werden muß, daß es ihm möglich ist, daraus soviel körpereigene Eiweißstoffe zu bilden, wie er seit der letzten Proteinzufuhr verbraucht hat. Beim Muskelaufbau oder während des Wachstums wird jedoch wesentlich mehr an Proteinen benötigt, als seit der letzten Fütterung verbraucht wurde.
Dies ist auch der Grund, weshalb der Eiweißbedarf von Jungtieren wesentlich höher ist, als der von erwachsenen Tieren.
Wurde bisher nur vom Protein- oder Eiweißbedarf gesprochen, so bedeutet dies nicht, daß die Wertigkeit dieser Stoffe zur Herstellung einer brauchbaren Futterration ohne Bedeutung ist. Jedem Tierhalter ist heute bekannt, daß nicht alle Eiweißstoffe in gleicher Weise für die Ernährung seiner Tiere geeignet sind. Dies beruht auf der Tatsache, daß der Organismus nicht aus allen Eiweißstoffen gleichviel körpereigenes Protein sythetisieren kann.
So kann z.B. aus 100 g Fleischeiweiß etwa 60 - 100 g Körpereiweiß,
aber aus 100 g Maiseiweiß nur 20 - 60 g Körpereiweiß gebildet werden.
Lange Zeit war der Grund für die Unterschiede in der Verwertbarkeit der verschiedenen Eiweißstoffe nicht bekannt. Erst als man feststellte, daß das dem Körper zugeführte Protein im Organismus in seine Bestandteile zerlegt wird, um dann in körpereigenes Protein umgewandelt zu werden, konnte man sich diese Unterschiede in der Verwertbarkeit der verschiedenen Eiweißstoffe erklären.
Die durch das Futter aufgenommenen Proteine werden unter Mitwirkung von Enzymen im Magen und im Darm in ihre Aminosäuren zerlegt, um dann von den Darmwänden aufgenommen und mit dem Blut den Zellen zugeführt zu werden.
Dies bedeutet, daß der Wert des zugeführten Futters
nicht am Proteingehalt gemessen werden darf,
sondern an den im Protein enthaltenen Aminosäuren.
In der nachfolgenden Tabelle sind die heute bekannten,
mehr als 20 verschiedenen, Aminosäuren aufgeführt:
Aminosäuren:
Alanin Arginin Asparagin Asparaginsäure Citrullin Cystein Glutamin Glutaminsäure Glycin Histidin |
Hydroxyprolin Isoleucin Leucin Methionin Phenylalanin Prolin Serin Threonin Thyrosin Valin |
Die hier aufgeführten Aminosäuren sind nicht alle zum Aufbau körpereigenen Proteins zwingend notwendig, da der Organismus in der Lage ist, bei einem ausreichenden Stickstoffangebot, etwa die Hälfte der in der Tabelle dargestellten Aminosäuren selbst zu bilden. Aminosäuren, die vom Organismus der Lebewesen nicht selbst gebildet werden können, sind lebensnotwendige Aminosäuren und müssen deshalb dem Körper mittels einer ausgewogenen Ernährung stets zugeführt werden. Sie werden als essentielle Aminosäuren bezeichnet.
Obwohl wir zwischen essentiellen und nichtessentiellen Aminosäuren unterscheiden, darf dies nicht zu der Vermutung führen, daß der Organismus die nichtessentiellen Aminosäuren zum Aufbau seines eigenen Proteins nicht benötigt. Er ist lediglich in der Lage, diese Aminosäuren selbst zu bilden oder umzuwandeln.
Um dies zu ermöglichen, ist es nötig dem Organismus eine ausreichende Menge Stickstoff in Form nichtessentieller Aminosäuren anzubieten, wobei es unwesentlich ist, welche der nichtessentiellen Aminosäuren den erforderlichen Stickstoffanteil liefert.
Wie bereits erwähnt, gibt es etwa 20 bis 25 verschiedene Aminosäuren, von denen ein Protein zwischen 50 bis 5000 Zusammensetzungen beinhaltet, je nach dem, um welches Protein es sich handelt. Der Aufbau eines Proteins aus diesen 50 bis 5000 Zusammensetzungen kann jedoch so vielgestaltig sein, daß es fast unwahrscheinlich ist, daß gerade dieses Protein in seiner Aminosäurenzusammensetzung und Aminosäurenmenge den Bedürfnissen eines bestimmten Tieres entspricht.
Tatsache ist, daß in den Proteinen der verschiedenen Nahrungs- und Futtermittel die Aminosäuren in unterschiedlicher Anzahl, sowie in unterschiedlicher Menge vorhanden sind, so daß es bei einer einseitigen Ernährung sehr rasch zu einem Mangel an einer oder mehreren dieser Aminosäuren unter dem Limit, also unter dem Bedarf, kommen kann.
Aus diesem Grund wird auch jene, den Bedarf nicht deckende, essentielle Aminosäure, als limitierende Aminosäure bezeichnet. (siehe unten)
Dies bedeutet, daß sich der Wert des angebotenen Futterproteins an der nicht den Bedarf deckenden Aminosäure orientiert, auch dann, wenn alle anderen essentiellen Aminosäuren
das 10-, 100- oder gar 1000-fache der erforderlichen Menge aufweisen. Da der Organismus beim Aufbau körpereigenen Proteins Energie verbraucht, sollte nicht übersehen werden, daß auch bei einer äußerst hochwertigen und ausgewogenen Eiweißversorgung dem Tier eine ausreichende Menge an Kohlenhydraten und Fetten angeboten werden muß, um körpereigenes Protein bilden zu können.
Die Zufuhr reiner Aminosäuren befreit den Organismus vor der Resorption des Eiweißes, so daß diese Aminosäuren sofort von den Darmwänden aufgenommen werden können und dann dem Zellaufbau zur Verfügung stehen.
Protein (Eiweiß) und die einzelnen Eiweißbausteine - die Aminosäuren - sind die wichtigsten Nährstoffe in der Ernährung unserer Hennen, vom Eintagsküken bis zum Ende der Legeperiode. Sie werden einerseits dringend benötigt für ein gesundes Wachstum in der Aufzucht als auch in der Legephase für Erzeugung eines der hochwertigsten Lebensmittel - dem Ei. Jedes höhere Lebewesen, unsere Legehennen - wie auch wir Menschen, benötigen dem Lebens- und Altersabschnitt entsprechend eine genau definierte Menge an Aminosäuren um den Organismus gesund zu erhalten und zu den gewünschten Leistungen zu befähigen.
Limitierende Aminosäuren
Das unten stehende Bild veranschaulicht das Konzept der limitierenden Aminosäuren. Das abgebildete Faß besteht aus einzelnen Teilen, die hier die entsprechenden Aminosäuren darstellen. In diesem Fall bestimmt die Aminosäure Methionin den Wasserstand/Füllstand des Fasses. Übertragen auf die Ernährung unserer Tiere bedeutet dies, dass Methionin die erst limitierende Aminosäure für das Wachstum bzw. die Leistung darstellt. Durch einer Ergänzung der Futtermischung mit Methionin wird in dieser Situation ein Mangel behoben und die Leistung, das Wachstum der Tiere erhöht. Eine weitere Verbesserung der Leistungskriterien kann dann mit einer Ergänzung der Futtermischung mit Lysin erzielt werden, der in diesem Fall zweit limitierenden Aminosäure.
Das Konzept der limitierenden Aminosäuren besagt z.B. auch, dass es in dieser betreffenden Situation nicht sinnvoll ist, das Futter mit Lysin zu ergänzen, da als erst limitierende Aminosäure zuerst Methionin im Mangel ist und zu ergänzen ist.
Methionin
Grundsätzlich ist in der Geflügelernährung Methionin die wichtigste, d.h. erst limitierende Aminosäure. Dies ist bedingt durch das Federkleid, welches zu hohen Anteilen aus Methionin und Cystein besteht, den sog. Schwefelaminosäuren. Aber auch zur Erzielung eins optimalen Eigewichtes in der Legeperiode stellt Methionin einen sehr wichtigen Baustein in der Ernährung der Legehenne dar.
Lysin
Zur Bildung von Körpermasse und Muskeleiweiß ist jedoch die Aminosäure Lysin von überragender Bedeutung. Dies erklärt die Notwendigkeit, der Einstellung eines optimalen Lysingehaltes, insbesondere in der Fütterung der Küken und Junghennen während der Aufzucht. Aber auch in der Legephase ist der optimale Lysingehalt in Relation zu den übrigen Aminosäuren zur Ausschöpfung des genetischen Leistungspotentiales unserer Hennen entscheidend.
In der aktuellen Erstellung von Futtermischung für die Aufzucht- und Legephase der modernen Legehennen ist zur Erzielung einer im Aminosäurengehalt ausbalancierten Futtermischung die Ergänzung mit synthetischen Methionin zwingend, abhängig vom Rohstoffaufbau und dem Proteingehalt der Ration muß jedoch zusätzlich auch Lysin synthetisch ergänzt werden.
Grundlage jeder Futterberechnung muß die exakte Kenntnis der Nährstoffgehaltes aller Rohstoffe sein. In diesem Zusammenhang beutet dies ganz eindeutig, dass alle Rohstoffe regelmäßig auf den Gehalt an Rohprotein und der wichtigsten Aminosäuren zu untersuchen sind.
O Die biologische Wertigkeit der Eiweißstoffe,
O die essentiellen und nichtessentiellen Aminosäuren,
O der Rohprotein- und Reinproteingehalt,
O die Proteinsynthese,
O der Stickstoffgehalt der Eiweißstoffe,
O der Aminosäurenbedarf
O sowie das Verhältnis von Energiezufuhr und Aminosäurenbedarf
=> sollten und müssen Begriffe sein, mit denen sich in erster Linie
jeder Hersteller von Futtermitteln auseinanderzusetzen hat.
Als Fazit ist festzustellen, dass die ausgewogene Aminosäurenausstattung einer jeden Aufzucht- oder Legefuttermischung eine der ersten essentiellen Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Eiererzeugung ist.