Lebendhefe erhöht faserabbauende Bakterien bei Mastrindern in Weidehaltung

Wiederkäuer sind auf Mikroben angewiesen, um unverdauliches Futter, wie z. B. Pflanzenfasern, in nutzbare Energie- und Proteinquellen umzuwandeln. Das alles geschieht im Pansen, einem riesigen Fermenter, der eine reiche und vielfältige Mikrobiota beherbergt. Dank dieser zentralen Rolle für die Ernährung und Gesundheit von Milchkühen und Mastrindern ist der Pansen eines der am intensivsten untersuchten Verdauungsökosysteme. Grasbasierte Rationen können die Pansenmikrobiota und das Pansenmilieu herausfordern. Zum Beispiel kann die subakute Pansenazidose (SARA) während der Umstellung auf Gras die Pansenmikrobiota negativ beeinflussen. Moderne, auf Sequenzierung basierende Techniken haben Licht in verschiedene Aspekte gebracht, die mit der Leistung und Gesundheit von Wiederkäuern zusammenhängen. Das Lallemand Ruminant Center of Excellence hat Pionierarbeit bei der metagenomischen Erforschung der Wechselwirkungen von Lebendhefe-Probiotika mit dem Ökosystem des Pansens geleistet.

Trockene Weidebedingungen

2019 wurde ein Versuch von der University of Queensland, Australien, an extensiv weidenden Bullen durchgeführt. Die Bullen erhielten täglich 300 g Leckmasse, entweder als Kontrolle oder ergänzt mit Lebendhefe Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 (LEVUCELL SC). Die Tiere weideten ad libitum auf einem schwerverdaulichen Aufwuchs unter trockenen Bedingungen (in Australien das sog. Trockengras). Pansenflüssigkeit wurde vor der Fütterung des Zusatzes (T0Std) und (T4Std) danach entnommen. Die Pansenmikrobiota wurde mittels 16S rRNA-Amplikon-Sequenzierung analysiert.

Abbildung 3. Wirkung des Lebendhefezusatzes auf die Pansenmikrobiota-Populationen, vor und nach der Fütterung (T4 = 4 Std nach Fütterung).

Stabilisierte fibrolytische Populationen

Die Analyse der Daten zeigte, dass in der Kontrollgruppe die fibrolytischen Populationen (Fibrobacteres, Firmicutes) nach der Fütterung in ihren relativen Abundanzen abnehmen. Dies könnte dadurch erklärt werden, dass jede Fütterung (hier die Leckmasse) das mikrobielle Ökosystem des Pansens beeinflusst, was zu einer Reduzierung der fibrolytischen Populationen führt, die sehr empfindlich sind.

Die mit der Lebendhefe gefütterten Bullen zeigten jedoch eine widerstandsfähigere fibrolytische Flora und eine höhere Abundanz dieser Populationen nach der Fütterung (Abbildung 3).

Auswirkungen auf Pansenfermentationsprofile

Zusätzlich zur Mikrobiota-Analyse untersuchten die Forscher die Pansenfermentationsprofile. Es zeigte sich, dass die Bullen, die das Supplement erhielten, eine höhere Propionatproduktion (+8 %) und eine geringere Ammoniakkonzentration aufwiesen. Beide Parameter können aus den höheren fibrolytischen Populationen resultieren. Die Pansen-NH3-N-Konzentration im Pansen ist eng mit der Abundanz und Aktivität der zellulolytischen Bakterien und insbesondere der Fibrobacteres verbunden. Die erhöhte Propionatkonzentration steht im Einklang mit der höheren Abundanz der Fibrobacteres-Bakterien (ein Teil der von diesen Fibrobacteres produzierten FFS ist Propionat).

Die Studie zeigte, dass eine pansenspezifische Lebendhefe die Pansenmikrobiota von Mastrindern moduliert, wenn diese in Weidehaltung schwerverdauliche Futterkomponenten erhalten. Hier ist insbesondere eine erhöhte Abundanz der fibrolytischen Population zu beobachten. Dies führt zu einer erhöhten Propionatkonzentration und einer besseren Ammoniakverwertung, was sich in diesem Versuch auf die Wachstumsleistung der Bullen auswirkte (Verbesserte Futterverwertung und Tageszunahmen).