Einfluss von Substrat und aerober Lagerung auf die chemische Zusammensetzung und das Metabolom von Silagen sowie das Futterwahlverhalten von Wiederkäuern
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Flüchtige organische Verbindungen (VOC) in Silagen können variabel Einfluss auf die Silagepräferenz und -aufnahme bei Wiederkäuern nehmen. Wir haben Literatur zur (1) Bildung von VOC in Silagen und (2) deren Auswirkungen auf das Fressverhalten von Wiederkäuern systematisch ausgewertet sowie Wirkungsmechanismen und das Ausmaß der Wirkungen von VOC wie Essigsäure (AcA), Propionsäure (PrA), Buttersäure (BtA), Ethanol, Propanol und Ester auf das Fressverhalten von Wiederkäuern quantifiziert. Während des Siliervorgangs werden zahlreiche Verbindungen gebildet, darunter VOC. Bei zahlreichen VOC mangelt es noch an Erkenntnissen über deren Bildung. Studien, in denen Synthese und Vorkommen dieser Verbindungen sowie ihr Einfluss auf Futterwahl und Trockenmasseaufnahme (DMI) untersucht wurden, ergaben Widersprüchliches. Dementsprechend kann die Bestimmung des Vorkommens und der Konzentrationen von weniger untersuchten VOC dazu beitragen, ihren Zusammenhang mit der DMI aufzudecken. Bislang gibt es keinen systematischen Überblick über die Bildung von VOC in Silagen. Daher liefern wir einen umfassenden Überblick über in Silagen gebildete VOC und ihre Auswirkungen auf die Silagequalität. Obwohl bekannt ist, dass Gärungsprodukte einschließlich VOC die DMI verringern, ist die Bedeutung der einzelnen Verbindungen noch immer unklar. Aufgrund der komplexen Siloumgebung und der gleichzeitigen Bildung verschiedener Gärungsprodukte ist eine fehlerfreie Beziehung zwischen einer bestimmten Verbindung und der DMI mit Silage-DMI-Modellen möglicherweise nicht möglich. Die Prüfung einer spezifischen VOC auf Präferenz und DMI in Fütterungsversuchen kann ein besseres Bild liefern als Infusionsstudien, da erstere Methode sowohl sensorische als auch postingestive Faktoren, die Präferenz und DMI beeinflussen, erkennen lässt. Das gleichzeitige Vorhandensein hoher Konzentrationen verschiedener VOC scheint Präferenz und DMI stärker zu reduzieren als eine einzelne Verbindung. Unter den VOC haben AcA und PrA die stärkste hypophagische Wirkung. Dennoch wurde häufig keine negative Wirkung von AcA und PrA auf die DMI beobachtet. Diese Verbindungen können ihre Nachteile in einigen Fällen offensichtlich ausgleichen, so etwa kann der aerobe Verderb von Silagen durch AcA und PrA verringert werden. Obwohl es Hinweise gibt, dass Alkohole und Ester Präferenz und DMI verringern können, zeigte der Zusatz dieser Substanzen in Präferenz- und Fütterungsversuchen keine negativen Auswirkungen. Andere VOC (BtA, Ethanol, Ester, Methanol, Propanol, iso-BtA, iso-Valeriansäure) scheinen keinen negativen Einfluss auf Präferenz oder DMI zu haben. Metabolomuntersuchungen ergaben, dass Tausende von Metaboliten, darunter viele VOC, in der Silage vorkommen können. Künftige Experimente, bei denen neben chemischer Routineanalyse auch eine Metabolomanalyse durchgeführt wird, könnten weitere, bisher nicht identifizierte VOC mit Auswirkungen auf Silagepräferenz und -aufnahme erkennen lassen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
Silage volatile organic compounds and ruminant feeding behavior – a review. Proc. Soc. Nutr. Physiol. 31, 94
Bandla, N., Südekum, K.-H. & Gerlach, K.
-
Review: Role of silage volatile organic compounds in influencing forage choice behavior and intake in ruminants. Animal Feed Science and Technology, 307, 115853.
Bandla, Naveen; Südekum, Karl-Heinz & Gerlach, Katrin
