Biogenic amines in silages: formation, impact on preference behaviour and metabolism by ruminants
Final Report Abstract
Aus kleinkörnigen Leguminosen hergestellte Silage kann zur Proteinversorgung von Wiederkäuern beitragen. Unter anderem die Anfälligkeit für den Proteinabbau bereits während der Ernte und während des gesamten Konservierungsprozesses erschwert jedoch das Erzielen einer hohen Futterqualität. Die mit der Proteolyse einhergehenden Veränderungen in der Zusammensetzung der Rohproteinfraktion vom Proteinstickstoff zum Nichtproteinstickstoff sind aus verschiedenen Gründen negativ zu beurteilen, da sie unter anderem in einer Reduzierung der Futteraufnahme resultieren können. Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen unterschiedlicher Silierbedingungen auf die Bildung verschiedener Fermentationsprodukte mit dem Fokus auf biogenen Aminen und das Futterwahlverhalten sowie die kurzzeitige Trockenmasseaufnahme von Ziegen zu untersuchen. Außerdem wurde die Hypothese überprüft, ob sich die Präferenz für ein Futter unmittelbar zu Beginn der Fütterung basierend auf den von den Silagen ausgehenden Gerüchen entwickelt und das Futter nicht erst gefressen werden muss, um das postingestive Feedback zu aktivieren. Dazu wurden jeweils sechs Silagen aus Luzerne (Medicago sativa L.), Rotklee (Trifolium pratense L.) und Welschem Weidelgras (Lolium multiflorum LAM.) hergestellt. Nach einer mindestens 90-tägigen Silierdauer wurde mit den Luzerne-, Rotklee- und Grassilagen jeweils ein Futterwahlversuch mit Ziegen (Weiße Deutsche Edelziege, n = 8 bei Luzerne- und Rotkleesilagen bzw. n = 6 bei Grassilagen) sowie eine umfassende chemische Charakterisierung durchgeführt. Das Design der Versuchsphase sah vor, jeder Ziege jede mögliche Kombination zweier Silagen und eines Luzerneheus, welches als Standardfutter zur Vergleichbarkeit der drei Durchgänge diente, für 3 h zur freien Wahl anzubieten. Die ersten drei Minuten der Futteraufnahme wurden gefilmt, um die Futteraufnahme beobachten und analysieren zu können. Die Ergebnisse belegen, dass während der Silierung eine intensive Proteolyse stattfand, die jedoch – anders als von anderen und uns postuliert – nicht zu einem hohen Gehalt an biogenen Aminen führte. Innerhalb des ermittelten Konzentrationsbereiches (1,2 - 4,1 g/kg Trockenmasse) wurde kein Einfluss auf das Futteraufnahmeverhalten festgestellt. Zwar unterschieden sich die Trockenmasseaufnahmen der einzelnen Behandlungen innerhalb der einzelnen Spezies teilweise signifikant, jedoch konnte den einzelnen Rohproteinfraktionen sowie den Fermentationsprodukten keine eindeutige Bedeutung für die Beeinflussung der Trockenmasseaufnahmen zugeschrieben werden. Es zeigte sich, dass sich die Präferenz für eine der zwei frei wählbaren Futtermittel bereits während der ersten Minuten der Fütterung entwickelt. Die Verhaltensbeobachtung mittels Videoaufzeichnungen über einen sehr kurzen Zeitraum scheint demnach geeignet, die Entwicklung der Präferenz bei Vorlage zweier Silagen zu beurteilen und sollte intensiver untersucht werden. Eine verbreitete Anwendung dieser Methode würde unter anderem dazu beitragen, zuverlässigere und neue Erkenntnisse zu den Futterfaktoren zu ermitteln, die Einfluss auf Futterwahl und Kurzzeitfutteraufnahme beim (kleinen) Wiederkäuer nehmen.
Publications
-
(2018). Effects of plant species, ensiling conditions and storage duration on chemical composition and protein quality of Lucerne and red clover silages. In: Gerlach, K. & Südekum, K.-H. (Eds.). Proc. XVIII Int. Silage Conf., Bonn, Germany, 24–26 July 2018, pp. 394-395
Scherer, R., Gerlach, K., Weiß, K. & Südekum, K.-H.
-
(2019). Effect of forage species and ensiling conditions on silage composition and quality and the feed choice behaviour of goats. Grass and Forage Science, 74, 297–313
Scherer, R., Gerlach, K., Taubert, J., Adolph, S., Weiß, K., & Südekum, K.-H.
-
(2015). Biogenic amines and gamma-amino butyric acid in silages: Formation, occurrence and influence on dry matter intake and ruminant production. Animal Feed Science and Technology, 210, 1–16
Scherer, R., Gerlach, K., & Südekum, K.-H.
-
(2017). Relations between silage composition, its metabolome, and preference shown by goats. J. Dairy Sci. 100 (Suppl. 2), 148 (Abstr.)
Scherer, R., Gerlach, K. & Südekum, K.-H.
-
(2017): Beziehungen zwischen Silagecharakteristika (chemische Zusammensetzung, Metabolom) und dem Futterwahlverhalten von Ziegen. 129. VDLUFA-Kongress, Freising, Kurzfassungsband, 121
Scherer, R., Gerlach, K., Südekum, K.-H.
-
(2018). Relations between silage composition, its metabolome, and preference shown by goats. In: Gerlach, K. & Südekum, K.-H. (Eds.). Proc. XVIII Int. Silage Conf., Bonn, Germany, 24–26 July 2018, pp. 40-41
Scherer, R., Gerlach, K. & Südekum, K.-H.
-
Effects of plant species and ensiling conditions on the formation of biogenic amines in silage and the preference behavior of ruminants. In: Gerlach, K. & Südekum, K.-H. (Eds.). Proc. XVIII Int. Silage Conf., Bonn, Germany, 24–26 July 2018, pp. 392-393
Scherer, R., Gerlach, K., Taubert, J., Adolph, S., Weiß, K. & Südekum, K.-H.
-
(2019). Decision-making of goats when exposed to choice feeding: Triggered by taste or smell? Applied Animal Behaviour Science, 210, 46–51
Scherer, R., Gerlach, K., & Südekum, K.-H.
