Struktur in der Ernährung

Bedeutung von Struktur

Nicht nur die Nährstoffzusammensetzung spielt in der Ernährung eine entscheidende Rolle sondern auch die Struktur eines Futtermittels. Denn diese Struktur beeinflusst maßgeblich das Verdauungssystem von den Zähnen bis zu den Ausscheidungsorganen. Die Struktur ist von Bedeutung wenn Verdauungsenzyme ihre Arbeit verrichten, beeinflusst die Geschwindigkeit der Magen-Darm-Passage, kann von Entscheidung sein wohin ein Nahrungsbestandteil im Verdauungstrakt gelangt und vieles mehr.

Sowohl bei Pflanzen- als auch bei Fleischfresser nimmt die Struktur Einfluss auf den Verdauungsvorgang. Vor allem der Einfluss der Strukturkohlenhydrate (Rohfaser) ist groß.

Im Folgenden werden einige Beispiele aus der Literatur die Bedeutung der Struktur in der Tierfütterung verdeutlichen.

Verhalten

Bei Pferden ist die Zeit der Futteraufnahme bei zu geringer Struktur reduziert. Dadurch begünstigt ein Mangel an Strutkru Verhaltensveränderungen wie Lecken, Beißen und Nagen (Meyer & Coenen 2002)

Magen-Darm Gesundheit

Bei Pferd enthält Speichel wichtige Mineralstoffe und Bikarbonat, die einen Teil der Säuren am Anfang des Magens neutralisieren. Zudem ermöglicht der Speichel ein Abschlucken der Futterbissen und weicht die Nahrung auf, wodurch Enzymen die Verdauung ermöglicht wird. Die Speicheltätigkeit ist bei fehlender Struktur verringert (Meyer & Coenen 2002).

Die Darmpassage ist bei geringer Struktur verlangsamt. Feinfasriges oder kurz gehäckseltes Rauhfutter (unter 2 cm) kann Verstopfungen beim Pferd verursachen (Meyer & Coenen 2002).

Beim Hund geht die Verdauulichkeit des Futters bei bei Fleisch bei starker Zerkleinerung zurück (Meyer & Zentek 2010).

Bei Kaninchen ist die Futteraufnahme bei fehlender Struktur geringer. Eine längere Verweildauer im Magen-Darm-Trakt fördert die Durchfallgefahr (Lebas & Laplace 1977). Zudem mindert sich bei geringerer Sturktur die Geschwindigkeit der Magen-Dam-Passage und fördert so Fehlbesiedlungen des Darms. Es besteht eine höhere Durchfallgefahr (De Blas et al. 1999).

Bei Schweinen lässt sich mit gröberer Futterstruktur bzw. weniger intensiver Vermahlung lassen sich Häufigkeit und Intensität von Magenschleimhautalterationen (Magenulcus) deutlich reduzieren (Wolf und Kamphues 2007). Außerdem kommt es zu einer Verminderung der Salmonellen-Prävalenz bei gröberer Struktur und Verzicht auf Pelletierung (Kamphues 2007). Auch beim Schwein führt eine fehlende Struktur zu einer geringeren Darmtätigkeit und damit zu häufigeren Verstopfungen (Warzecha 2006).

Zahngesundheit

Durch wenier Kautätigkeit bei fehlender Struktur kommt es beim Pferd zu ungleichmäßige Abnutzung der Backenzähne (Meyer & Coenen 2002).

Strukturelle Veränderung von Futtermitteln durch Verarbeitung

Werden Futtermittel verarbeitet wirken verschiedene Kräfte, welche die Struktur des Futters verändern können.

Zerkleinerung: Das Futtermittel wird mechanisch in kleinere Teile zerlegt. Die Struktur geht teilweise oder komplett verloren, je nach Zerkleinerungsgrad
Trocknung: Bei der Trocknung von Futtermitteln geht das Wasser verloren und die strukturellen Gerüstsubstanzen werden brüchig, was Auswirkung auf die Struktur haben kann (Meyer & Zentek 2010)
Erhitzung: Durch Hitzeeinwirkung werden hitzeempfindliche Bestandteile wie Vitamine zerstört, Proteine denaturieren und Stärkeketten werden gespalten
Pelletierung: Zur Erzeugung von Pellets werden Futtermittel zerkleinert, vermahlen und anschließend unter Druck gepresst. Die Struktur geht teilweise oder komplett verloren.

Wirkung unterschiedlicher strukturierter Futtermittel am Beispiel Kaninchen

Kaninchen sind Pflanzenfresser. Aufgrund ihrer geringen Körpergröße benötigen sie im Vergleich zu großen Pflanzenfressern pro Einheit Körpermasse mehr Energie und Protein. Um ihren Bedarf zu decken schleusen sie Nahrung schneller durch den Verdauungstrakt als große Pflanzenfresser, wodurch weniger Zeit zum Verdau der Komponenten bleibt. Da insbesondere die Mikroorganimen Zeit für die Verwertung von Cellulose brauchen sind Kaninchen daher eher schlechte Rohfaserverwerter (Fritz 2007). Kaninchen verwerten ca. 19 % der Rohfaser, während es bei größeren Pflanzenfressern wie dem Schaf etwa 72 % sind (Rühle 2013).

Der Magen des Kaninchens besitzt nur eine schwach ausgeprägter Muskulatur, weshalb nachfolgende Nahrung eine wichtige Rolle bei der Weiterbewegung des Nahrungsbreis in den Dünndarm spielt (Wolff und Klomburg 1979). Kaninchenzähne wachsen ständig nach. Eine Abnutzung erfolgt durch das Gegeneinanderschleifen der gegenüberliegenden Zähne (Wolf & Kamphues 1996) und wird verstärkt durch verschiedene in Pflanzen enthaltene Stoffe.

Entscheidend für die Geschwindigkeit der Magen-Darm-Passage und damit für ein gesundes Verdauungssystem sowie eine ausreichende Abnutzung der Zähne ist daher die Menge an aufgenommener Nahrung und die Zeit, die das Tier für den Kauvorgang benötigt.
Im Blinddarm des Kaninchens finden Fermetationsvorgänge statt. Relativ gut verdauliche, kleine Teile mit einer Größe von maximal 0,3 – 0,5 mm gelangen in den Blinddarm. Größere Bestandteile werden am Blinddarm vorbeigeschleust. Es gelangt also nur ein bestimmter Anteil des Nahrungsbreis zu den Mikroorganismen im Blinddarm.

Die natürliche Nahrung eines Kaninchens besteht hauptsächlich aus frischen Gräsern und Kräutern. In der Kaninchenernährung spielt die getrocknete Variante in Form von Heu eine wichtige Rolle. Auch pelletierte Futtermittel finden insbesondere in der Nutztierhaltung Anwendung. Diese Futtermittel unterscheiden sich sowohl in ihrer Zusammensetzung als auch in ihrer Struktur. Eine besondere Rolle kommt dabei der Cellulose zu, einer Gerüstsubstanz der pflanzlichen Zellwand (Artikel: Rohfaser).

Futtermittel	Rohfasergehalt	Struktur	Sonstiges
Gräser	4 – 6 %	Lange, elastische Cellulosefasern	Bei frischen Gräser und ausreichendem Angebot selektieren Kaninchen die Blattspitzen mit einem hohen Anteil gut verdaulicher Fasern (Schlolaut 2003)
Heu	23 – 30 %	Lange, spröde Cellulosefasern	Beim Trocknungsprozess hoher Bröckelverlust; daher vergleichsweise hoher Anteil an schlecht verdaulicher Faser (Lackenbauer 2001)
Pellets	12 – 23 %	Zerkleinerte Cellulosepartikel	Zusammensetzung der Faser oft nicht angeben

Gräser werden ebenso wie Heu lange und gründlich gekaut. Beides wird gut eingespeichelt und die Zähne gut abgenutzt. Allerdings ist der Effekt bei Gräsern aufgrund des höheren Gehalts an Silikaten besser (Artikel: Hauskaninchen.com – Zähne und Gebiss). Die spröde Cellulosefasern des Heus zerbrechen leichter, wodurch die Fasern kürzer sind als die im Gras (Meyer & Coenen 2002).

Pellets werden weniger gut gekaut. Die Zahnabnutzung und Einspeichelung ist schlechter. Cellulosefasern sind oft kaum bis wenig vorhanden, die Cellulose liegt häufig in kleinen Partikeln vor.

Kaufrequenzen nach Hörnicke (1978):

Gras: 5,00 – 6,30 Hz
Heu: 4,63 Hz
Pellets: 3,96 Hz

Kaninchen nehmen mehr Gräser als Heu auf. Pellets werden als Konzentratfutter in wesentlich geringer Menge aufgenommen. Als Folge kommt es zu einer längeren Verweilzeit des Nahrungsbreis im Magen, was die Durchfallgefahr fördert (Lebas & Laplace 1977)

Die Magen-Darm-Passage ist durch die verminderte Faserstruktur bei Pelletfutter merklich verlängert, was Magen-Darm-Probleme begünstigt (De Blas et al 1999).

Ist das Futter stark vermahlen gelangen unnatürlich viele Bestandteile in den Blinddarm. Dort beeinflussen sie die Darmflora und können bei hohen Rohfasergehalt tödliche Blinddarmverstopfungen verursachen (Fekete 1993)

Tabelle 3: Effekte im Verdauungstrakt. „-“ bedeutet wenig Effekt, „+“ viel Effekt

Ort	Effekt	Gräser	Heu	Pellets
Maul	Einspeicheln der Nahrung	++	++	–
	Zahnabrieb	++	++	–
	Faserlänge	++	+	–
	Futteraufnahme	++	+	–
Magen – Darm – Passage	Geschwindigkeit	++	++	–
Blinddarm	Partikel gelangen in den Blinddarm	–	–	++

Quellen

De Blas, C., J. Garcia u. R. Carabano (1999): Role of fibre in rabbit diets. A review. Ann. Zootechn. 48, 3 13

Fekete S.; Ernährung der Kaninchen; in: Ernährung monogastrischer Nutztiere, Kapitel 4; Wiesemüller, W. und Leibetseder, J. [Hrsg.], G.

Fischer; Jena, Stuttgart; 1993; ISBN: 3-334-60428-4

Fritz, J. (2007): Allometrie der Kotpartikelgröße von pflanzenfressenden Säugern, Reptilien und Vögeln. Dissertation, LMU München, S.66-103
Lackenbauer, W.; Kaninchenfütterung: tiergerecht – naturnah – wirtschaftlich; 3., überarb. Aufl. Reutlingen; Verl.-Haus Reutlingen Oertl und Spörer; 2001; ISBN 3-88627-704-6

Lebas F. ; Laplace J.P. (1977): Growth and digestive transit in the rabbit. VII. Variations determined by physical form, composition and crude fibre content of the feed, Ann. Biol. Anim. Biochem. Biophys. 17, 535 – 538

Meyer H.; Coenen M. (2002): Pferdefütterung. Blackwell-Wissenschaftsverlag; Wien; 978-3826333989

Meyer H., Zentek J. : Ernährung des Hundes. Grundlagen – Fütterung – Diätetik. 5. Auflage. Parey Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-8304-4151-7, S. 11

Rühle A.: Kaninchen würden Wiese kaufen, www.kaninchen-wuerden-wiese-kaufen.de, 30.05.2013

Schlolaut W. (Hrsg) in Zusammenarbeit mit Lange, K.; Das große Buch vom Kaninchen; 3., erw. Aufl.; Frankfurt am Main; DLG-Verl., 2003; 488 S.; ISBN 3-7690-0592-9

Wolf, P., und J.Kamphues (1996): Untersuchung zu Fütterungseinflüssen auf die Entwicklung der Incisivi bei Kaninchen, Chinchilla und Ratte. Kleintierpraxis 41, 723-732

Wolff, D., und Klomburg, S. (1979): Das Hauskaninchen (Systematische Stellung, Pathophysiologie, Ernährung, Reproduktion, Narkose, Krankheiten), Berl. Münch. Tierärztl. Wochenschr. 92, 65 -72