Exogenous Enzyme Supplementation for Beef Cattle under Dry-Season Nutritional Strategies: Effects on Growth Performance, Nutrient Utilization and Ruminal Fermentation

In den tropischen Regionen, in denen ein Großteil des weltweiten Rindfleisches produziert wird, verlassen sich Rinder fast ausschließlich auf Weidegras. Das meiste des Jahres funktioniert dieses System gut, doch wenn die Trockenzeit eintritt, verändert sich die Landschaft. Das saftige grüne Gras verwandelt sich in hohe, zähe und faserige Halme, die für eine Kuh schwer aufzuschließen sind. Dieses reife Pflanzenmaterial ist voll von Strukturfasern, die wie eine zähe Hülle um die Nährstoffe wirken und es den Tieren erschweren, die Energie zu gewinnen, die sie zum Wachsen benötigen. Um ihre Herden in diesen mageren Monaten gesund und produktiv zu halten, stellen Landwirte oft Ergänzungsmittel bereit. Dies sind zusätzliche Mahlzeiten, die den Rindern gegeben werden, die normalerweise Protein oder eine Mischung aus Protein und Energie enthalten, um ihnen dabei zu helfen, das zähe Gras zu verdauen und ihr Gewicht zu halten. Das Finden der richtigen Balance ist jedoch knifflig, und Landwirte suchen ständig nach Wegen, um diese Ergänzungsmittel noch effektiver zu machen.

Eine Idee, die Aufmerksamkeit erregt hat, ist der Einsatz von exogenen Enzymen. Dies sind spezielle biologische Werkzeuge, die dem Futter hinzugefügt werden und dabei helfen, die zähen Fasern im Gras aufzuschließen – sie fungieren im Grunde als Helfer für das eigene Verdauungssystem der Kuh. Die Hoffnung ist, dass die Rinder durch die Zugabe dieser Enzyme mehr Nährstoffe aus der gleichen Menge Gras gewinnen können. Doch die Ergebnisse in der Vergangenheit waren gemischt. Manchmal helfen die Enzyme, und manchmal scheinen sie überhaupt nichts zu bewirken. Diese Inkonsistenz hat Wissenschaftler zu der Frage geführt, ob die Enzyme allein wirken oder ob sie eine spezifische Art von nährstoffreicher Umgebung benötigen, um effektiv zu sein. Ein Forscherteam in Brasilien setzte sich zum Ziel, dieses Rätsel zu lösen, indem es testete, wie diese Enzyme funktionieren, wenn sie mit verschiedenen Fütterungsstrategien während der Trockenzeit kombiniert werden.

Die Forscher führten zwei miteinander verknüpfte Experimente mit jungen Nellore-Stieren durch, einer Rinderrasse, die gut an tropische Klimate angepasst ist und die ein gängiges tropisches Gras namens Xaraés weideten. Im ersten groß angelegten Experiment teilten sie 102 Stiere in verschiedene Gruppen auf, um zwei Hauptfütterungsansätze zu testen. Eine Gruppe erhielt ein reines Protein-Ergänzungsmittel, während die andere ein robusteres Protein-Energie-Ergänzungsmittel erhielt. Innerhalb dieser Gruppen wurden die Tiere weiter unterteilt, sodass sie entweder kein Enzym, eine moderate Menge an Enzymen oder eine hohe Menge an Enzymen erhielten. Das Ziel war zu sehen, ob die Enzyme einen Unterschied darin machen würden, wie viel die Rinder wuchsen, wie viel sie fraßen und wie sie sich in der Nähe der Futtertrogen verhielten.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Art des Ergänzungsmittels wichtiger war als die Enzyme selbst. Die Stiere, die das Protein-Energie-Ergänzungsmittel erhielten, wuchsen signifikant besser als jene mit der proteinbasierten Diät; sie nahmen mehr Gewicht zu und zeigten eine bessere allgemeine Gesundheit. Dies bestätigte, dass die Bereitstellung von sowohl Energie als auch Protein entscheidend ist, wenn das Gras zäh ist. Die Enzyme wirkten jedoch nicht als einfaches „Add-on“, das bei jedem gleichermaßen funktionierte. Stattdessen hing ihre Wirksamkeit vollständig davon ab, welches Ergänzungsmittel die Tiere fraßen. Wenn die Enzyme zum Protein-Energie-Ergänzungsmittel hinzugefügt wurden, verdauten die Rinder ihre Nahrung effizienter. Sie waren in der Lage, mehr der zähen Fasern im Gras aufzuschließen, was zu einer besseren Nährstoffaufnahme führte. Interessanterweise kamen die besten Ergebnisse nicht von der höchsten Enzymdosis. Die Tiere schnieden mit einer moderaten, mittleren Menge der Enzymmischung am besten ab, was darauf hindeutet, dass es einen „Sweet Spot“ gibt, an dem die Enzyme am effektivsten arbeiten.

In einem zweiten, detaillierteren Experiment verwendeten die Forscher fünf Rinder mit speziellen Öffnungen in ihren Mägen, sogenannten Rumen-Kanülen, um den Verdauungsprozess im Inneren zu beobachten. Dies ermöglichte es ihnen, genau zu messen, was im Pansen der Kuh, dem ersten Magen, in dem die Fermentation stattfindet, geschah. Sie fanden heraus, dass das Protein-Energie-Ergänzungsmittel eine viel bessere Umgebung für die winzigen Mikroben in der Magen der Kuh schuf. Diese Mikroben sind für den Abbau des Grases verantwortlich, und wenn sie über mehr Energie und Protein verfügten, produzierten sie mehr der nützlichen Chemikalien, die die Kuh für ihr Wachstum benötigt. Als die Enzyme zu diesem hochwertigen Ergänzungsmittel hinzugefügt wurden, halfen sie den Mikroben, noch mehr Fasern abzubauen, was zu einer reichhaltigeren Nährstoffversorgung führte. Die Enzyme führten nicht dazu, dass die Rinder mehr Nahrung fraßen; stattdessen halfen sie den Rindern, mehr aus der Nahrung zu ziehen, die sie bereits zu sich nahmen.

Die Studie untersuchte auch das Verhalten der Tiere. Die Tiere mit dem Protein-Energie-Ergänzungsmittel besuchten die Futtertrogen häufiger und verbrachten mehr Zeit mit dem Fressen, was mit ihren höheren Wachstumsraten übereinstimmte. Die Zugabe von Enzymen veränderte ihr Verhalten leicht, wobei die moderate Dosis zu den effizientesten Fressmustern führte. Dies deutet darauf hin, dass die Enzyme den Tieren halfen, ihre Mahlzeiten so gut zu verwerten, dass sie nicht so viel Zeit mit Grasen oder Fressen verbringen mussten, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen. Die Forscher maßen auch Stickstoff, eine Schlüsselkomponente von Protein, um zu sehen, wie gut die Tiere diesen nutzten. Die Rinder mit der Protein-Energie-Diät hielten wesentlich mehr Stickstoff in ihren Körpern zurück, was bedeutete, dass sie Muskeln effektiver aufbauten. Die Enzyme halfen diesem Prozess leicht, aber der Haupttreiber dieses Erfolgs war die Qualität des Ergänzungsmittels selbst.

Letztendlich zeigt die Forschung, dass die Zugabe von Enzymen zum Viehfutter keine Einheitslösung ist. Die Enzyme sind keine Wunderwaffe, die unabhängig von der Diät funktionieren. Stattdessen sind sie Werkzeuge, die am besten funktionieren, wenn das nährstoffliche Umfeld des Tieres bereits optimiert ist. Die Studie fand heraus, dass die Enzyme am effektivsten waren, wenn sie mit einem Ergänzungsmittel kombiniert wurden, das sowohl Protein als auch Energie lieferte. In diesem Kontext halfen die Enzyme dem Verdauungssystem der Rinder, härter und effizienter zu arbeiten und das zähe Trockenzeitgras in nutzbare Energie umzuwandeln. Ohne dieses starke nährstoffreiche Fundament hatten die Enzyme einen viel geringeren Einfluss. Das bedeutet, dass es für Landwirte in tropischen Regionen die beste Strategie ist, Enzyme als Teil eines vollständigen Fütterungsplans zu betrachten und nicht als isolierte Lösung. Durch die Kombination des richtigen Ergänzungsmittels mit der richtigen Menge an Enzymen können sie helfen, dass ihre Rinder auch dann gedeihen, wenn die Weiden trocken und das Gras zäh ist.