Pansenspezifische Lebendhefe hilft Michkühen, Leistung, Futteraufnahme und Pansengesundheit unter Hitzestress zu stabilisieren

Hitzestress ist ein wichtiges und unterschätztes Thema in der Haltung hochleistender Milchkühe. Der Umgang der Betriebe mit der gesteigerten Belastung der Tiere während Hitzestressphasen ist entscheidend für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit und wirkt sich direkt auf die Betriebsprofitabilität aus. Hitzestress kann einen Rückgang der Milchproduktion um 10-35 % verursachen und gesundheitliche Probleme auslösen. Zudem kann Hitzestress verschiedene Kosten verursachen, sei es durch Leistungseinbußen, Tierarztkosten oder eine verkürzte Lebensdauer. In diesem Beitrag wird beleuchtet, wann Hitzestress beginnt und gezeigt, dass der Betrieb mit einem abgestimmten Fütterungs- und Managementkonzept die negativen Auswirkungen höherer Temperaturen mildern kann. Eine Studie aus Florida zeigt anhand von Daten aus diesem Jahr, wie die Fütterung der pansenspezifischen Lebendhefe S. cerevisiae CNCM I-1077 (Levucell SC) das Fressverhalten (Kaudauer, Futteraufnahme, Wiederkauverhalten) der Kühe positiv beeinflusste und so nicht nur das Risiko einer subakuten Pansenazidose verringerte, sondern auch Pansenfunktion und Pansengesundheit verbessern konnte.

Hitzestress ist ein in Deutschland unterschätztes Problem: Was sind die konkreten Folgen für die Tiere?

Die Komfortzone der Kuh liegt zwischen 5 und 20 °C, ab 21 °C stellt die Temperatur eine zunehmende Belastung für die Tiere dar. Entscheidend ist nicht allein die Temperatur, sondern das Zusammenspiel zwischen Temperatur und Luftfeuchtigkeit, das mittels des Temperatur-Luftfeuchtigkeits-Index (THI) beziffert wird. Wenn der THI steigt (über 68 bei Milchkühen und 72 bei Mastrindern), steigt auch die Atemfrequenz, um die Körpertemperatur zu regulieren. Aus diesem Grund steigt der Energiebedarf für die Erhaltung der Körpertemperatur. Um die durch die Verdauung erzeugte Körperwärme zu verringern, reduzieren die Tiere ihre Futteraufnahme und wählen kühlere Tageszeiten zum Fressen. Diese Veränderungen im Fress- und Wiederkauverhalten wirken sich unmittelbar auf den Pansen aus: Der pH-Wert des Pansens sinkt und in der Folge wird die Mikroflora-Aktivität beeinträchtigt. Das Risiko einer subakuten Pansenazidose ist somit erhöht, was zu Lahmheit, flüssigem Kot und einer verringerten Milchproduktion führen kann. Alles in allem wird durch die direkten Auswirkungen des Hitzestress auf die Futteraufnahme und die indirekten Auswirkungen auf den Pansenstoffwechsel die Leistung der Tiere beeinträchtigt:

• Geringere Futtereffizienz
• Geringere Milchleistung und Milchfett-Protein-Verhältnis

Weltweite Datenerhebung zur Erfassung der Panseneffizienz bei Hitzestress

Lallemand Animal Nutrition hat in 28 Ländern in mehr als 300 Betrieben mit mehr als 68.500 Tieren bisher 506 Herdenaudits (REI = Rumen Efficiency Investigation Audits) zur Bewertung der Panseneffizienz unter Hitzestressbedingungen durchgeführt. Die Auswertung zeigt, dass in vielen Regionen und landwirtschaftlichen Produktionssystemen unter Hitzestressbedingungen die Tiere in 60 % der Betriebe eine suboptimale Panseneffizienz aufweisen. Indikatoren, die im Zusammenhang mit dem Fressverhalten stehen, werden durch Hitzestress beeinflusst, insbesondere die Wiederkauaktivität.

Fütterungsstrategien für die Erhaltung der Milchleistung in Hitzestressphasen sollten sich auf die Verbesserung der Nährstoffverwertung durch eine gesteigerte Futterverwertung durch Aufrechterhaltung der Pansenfunktion konzentrieren. In diesem Zusammenhang wurde bereits gezeigt, dass die pansenspezifische Lebendhefe S. cerevisiae CNCM I-1077 nicht nur die Nährstoffverdauung und die Panseneffizienz verbessert, sondern auch die Belastung durch Hitzestress wirksam lindert und das Wiederkauverhalten verbessert (Fustini et al., 2013).

Eine kürzlich im Journal of Dairy Science veröffentlichte Studie des Teams von Professor José E. P. Santos von der University of Florida (Perdomo et al., 2020) untersuchte unter anderem auch die Effekte einer pansenspezifischen Lebendhefefütterung auf die Pansenfermentationsprofile und das Fressverhalten, zwei Parameter, die eng miteinander verbunden sind. Die Ergebnisse zeigen, dass die pansenspezifische Hefe Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 dazu beiträgt, die negativen Auswirkungen von Hitzestress auf die Futtereffizienz bei Milchkühen zu lindern.

Gesteigerte Panseneffizienz und besseres Fressverhalten unter stressigen Bedingungen

Der Versuch wurde an laktierenden Holstein-Kühen durchgeführt, die mit 40 % Maissilage, 10 % Luzerneheu und 50 % Kraftfutter gefüttert wurden, darin enthalten 400 g/Tier/Tag Natriumbicarbonat. Der durchschnittliche tägliche THI während des Versuchs betrug 81, der niedrigste Wert lag bei 75, was immer noch hohen Hitzebelastungsbedingungen entspricht.

Die Kühe in der Kontrollgruppe erhielten abgesehen vom Natriumbicarbonat keinen Futterzusatz, während die Tiere in der Versuchsgruppe die pansenspezifische Lebendhefe Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 (LEVUCELL SC, Lallemand Animal Nutrition) in der für Hitzebelastung empfohlenen Dosierung von 20 x 10⁹ KBE/Tier/Tag erhielten. Die Zugabe der Lebendhefe führte zu einem verbesserten Fressverhalten:

• Gesteigerte Kauaktivität (Abbildung 1)
• Verbessertes Wiederkauverhalten mit verkürzten Zeiten zwischen den Wiederkauphasen

Insgesamt zeigte die längere Dauer des Kauens und Wiederkauens einen positiven Effekt auf die Pansenfunktion und unterstützt die Erhaltung der Pansengesundheit. Kauen und Wiederkauen können zu einer erhöhten Speichelproduktion und damit zu einem höheren Puffereffekt beitragen, was sich in einem stabileren Pansen-pH-Wert (durchschnittlich +0,34 pH-Einheiten in der Lebendhefe-Gruppe) und einem verringerten SARA-Risiko zeigt (Abbildung 2). Dies wird auch durch verringerte Spiegel des Entzündungsbiomarkers Amyloid A im Blut bestätigt.

Bessere Futtereffizienz unter Hitzebelastung und ein ROI von 5:1

Infolgedessen wurde die Milchleistung durch die Ergänzung der pansenspezifischen Lebendhefe verbessert, ohne die Milchinhaltsstoffe zu beeinträchtigen (kein Verdünnungseffekt):

• Die Futtereffizienz wird um 7,6 % verbessert (+ 130 g energiekorrigierte Milch/kg TMA) (Abbildung 3).
• Energiekorrigierte Milch um 2 kg Kuh/Tag erhöht

Die Autoren der Studie erklärten, dass „eine Verbesserung der Futtereffizienz wahrscheinlich mit einer verbesserten Verdauung von Fasern, Proteinen und der Gesamtration zusammenhängt, möglicherweise aufgrund der direkten Auswirkungen der Lebendhefe auf die Mikrobiota im Pansen (und deren mikrobiellen Stoffwechsel), die eine stabilere Pansenumgebung begünstigten. Die Änderungen des Fressverhaltens mit verringerter Futteraufnahme und gesteigerter Kaudauer pro aufgenommener Einheit Trockenmasse und NDF sollten auch eine optimierte Verdauung mit verringerter Azidose begünstigen.“

Aurélien Piron, der bei Lallemand Animal Nutrition als Technical Manager im Wiederkäuerbereich den Versuch auswertete, fasst zusammen: „Diese Studie der University of Florida bestätigt frühere Studien, die zeigen, dass unsere pansenspezifische Lebenhefe unter schwierigen Bedingungen die Pansenbedingungen und das Fressverhalten verbessert (Bach et al., 2007; DeVries und Chevaux, 2014). Hier gingen die Wissenschaftler über die reine Leistungsbetrachtung hinaus und untersuchten Blutbiomarker und Pansenfermentationsprofile. Diese zeigen, dass S. cerevisiae CNCM I-1077 die Verdaulichkeit der Ration durch einen höheren Faserabbau steigert, was zu einer höheren Nährstoff- und Energienutzung aus dem Futter führt. Für die Landwirte gibt es zwei Vorteile: Einmal das reduziertes SARA-Risiko und ein höherer Return of Investment (ROI) aufgrund der verbesserten Milchleistung. Wir haben einen ROI von 5:1 berechnet und empfehlen, in Phasen von Hitzestress diese stressspezifische Dosierung zu verwenden.”