Die moderne Landwirtschaft steht vor der großen Herausforderung, die Tierhaltung nachhaltiger zu gestalten und gleichzeitig die Produktivität und Gesundheit der Nutztiere zu fördern. Insbesondere die Reduktion von Methanemissionen aus dem Pansen von Wiederkäuern wird immer wichtiger, da Methan ein sehr potentes Treibhausgas ist. In diesem Zusammenhang gewinnen innovative Futtermittelzusätze an Bedeutung, die den Verdauungsprozess verbessern und gleichzeitig die klimaschädlichen Gase verringern können. Eine solche Innovation stellt die Kombination einer trockenen Extrusion von Lein- und Erbsenmatrix dar, die als sogenanntes LinPRO-R verschlüsselt ist und eine rumen-geschützte Quelle von mehrfach ungesättigten Fettsäuren, insbesondere Omega-3-Fettsäuren, bietet.
Die Ausgangsbasis zur Fütterung von Wiederkäuern und insbesondere von Milchkühen bildet in der Regel ein TMR (Total Mixed Ration), das ein ausgewogenes Verhältnis von Rohprotein, neutralen Detergenzfasern, Stärke sowie Fett enthält. Durch den Einsatz der Matrix aus Lein- und Erbsenprotein wird ein Teil herkömmlicher Protein- und Fettquellen wie getrocknete Destillationsgetreide und Calciumsalze langkettiger Fettsäuren ersetzt, wodurch nicht nur die Zusammensetzung, sondern auch die Verdaulichkeit des Futters verändert wird. Die Besonderheit des LinPRO-R-Produkts liegt darin, dass die mehrfach ungesättigten Fettsäuren, vor allem die n-3-Fettsäuren aus dem Leinöl, durch den Extrusionsprozess mit Erbsenprotein verbunden und so gegen den mikrobiellen Abbau im Pansen geschützt werden.
Studien, die in vitro mit Batch- und kontinuierlichen Fermentationssystemen durchgeführt wurden, belegen, dass eine zunehmende Zugabe dieser Matrix zu den Futtermischungen zu einer linearen Abnahme des Gesamtgasvolumens sowie des Methans pro Menge des abgebauten organischen Materials führt. Gleichzeitig wird die Abbaubarkeit des organischen Materials verbessert, was für die Futtereffizienz und damit auch für die Leistung der Tiere von großer Bedeutung ist. Ein weiterer bemerkenswerter Effekt ist die Veränderung des Fermentationsprofiles, insbesondere eine Verschiebung der flüchtigen Fettsäureverhältnisse. Die Anteile von Butyrat und Isobutyrat nehmen mit steigender Matrix-Beigabe ab, während Gesamt-VFA-Konzentrationen wie auch andere wichtige Parameter stabil bleiben. Aus ernährungsphysiologischer Sicht ist die Stabilität des pH-Wertes im Pansen bei veränderten Futtermitteln sehr wichtig, um die optimale Funktion der Mikroorganismen nicht zu beeinträchtigen.
In den Untersuchungen führte die Einbeziehung der Lein- und Erbsenmatrix zu keiner Absenkung, sondern teilweise sogar zu einem leichten Anstieg des ruminalen pH. Dies weist darauf hin, dass die Matrix die mikrobiellen Prozesse nicht negativ stört, sondern eher einen stabilisierenden Effekt hat. Gleichzeitig wurde eine erhöhte Laktatkonzentration beobachtet, die jedoch nicht zu einer pH-Verschiebung führt. Dies kann darauf hindeuten, dass der Abbauweg der Kohlenhydrate durch die Anwesenheit der mehrfach ungesättigten Fettsäuren möglicherweise leicht modifiziert wird, indem mehr Metabolite wie Laktat gebildet werden, ohne dass es zu einer Übersäuerung kommt. Die Reduktion der Methanemissionen lässt sich durch mehrere Mechanismen erklären. Zum einen dienen mehrfach ungesättigte Fettsäuren als Wasserstoffsenken, wodurch weniger Wasserstoff für die methanogenen Mikroorganismen verfügbar ist. Somit wird die Bildung von Methan aus Wasserstoff und Kohlendioxid gehemmt.
Zum anderen kann die fett-proteinbasierte Matrix die Aktivität bestimmter Mikroben modulieren, die an der Methanbildung beteiligt sind. Da Methan ein Nebenprodukt der Fermentation ist und Wasserstoff zur Verfügung stehen muss, wirkt sich jede Verschiebung im mikrobiellen Ökosystem auf die Methanproduktion aus. Ein weiterer interessanter Aspekt sind die Veränderungen bei der Faserdegradation. Versuche mit dem dual-fluss kontinuierlichen Kulturmodell zeigten eine quadratische Verbesserung der NDF-Verdaulichkeit (Neutral Detergent Fiber) bei einer moderaten Matrix-Einbeziehung von ungefähr 5 %. Dies könnte das Resultat eines verbesserten Gleichgewichts in der mikrobiellen Population sein oder durch die ursprünglich höhere Verdaulichkeit der NDF-Komponente des Leinproteins gegenüber den ersetzten Trockendestillationsgetreiden erklärt werden.
Da Fasern die Grundlage der Pansenfunktion und der Wiederkäuerverdauung bilden, ist eine verbesserte Faserdegradierung ein positiver Effekt, der mit einer besseren Energieausbeute aus dem Futtermaterial korreliert. Gleichzeitig zeigte sich, dass eine höhere Matrixmenge von 7,5 % nicht weiterzunehmende Effekte brachte, was auf eine optimale Dosierung hindeutet. Die Veränderung der verzweigtkettigen flüchtigen Fettsäuren, namentlich Isobutyrat und Isovalerat, im kontinuierlichen Fermentationsverfahren, deutet auf eine reduzierte mikrobielle Proteinabbaurate hin. Wahrscheinlich resultiert dies daraus, dass durch den Schutz des Leinproteins ein größerer Anteil der Proteine den mikrobiellen Prozessen entgeht und unverdaut in den Darm gelangt – ein Effekt, der die Proteinsituation beim Tier verbessern kann. So würde die Aufnahme von mehr rumen-undegradablem Protein die Effizienz der Nährstoffverwertung steigern. Die rationsplanerischen Konsequenzen einer solchen Matrix sind vielseitig.
Ein Einsatz von LinPRO-R in Futtermischungen könnte eine nachhaltige Strategie zur Reduktion von Treibhausgasemissionen sein, ohne die Futteraufnahme oder den Ernäh-rungszustand der Tiere negativ zu beeinflussen. Im Gegenteil, die verbesserte Abbaubarkeit der Nährstoffe stellt ein Plus für die Milch- und Fleischproduktion dar. Zudem profitieren die Tiere von den gesundheitlichen Vorteilen der Omega-3-Fettsäuren, die für ihr Immunsystem und ihre Fruchtbarkeit positive Effekte haben. Bisherige Versuche in der Praxis, vor allem mit Milchkuhherden, bestätigen diese Effekte. Obwohl in manchen Studien keine signifikanten Veränderungen im Methanausstoß festzustellen waren, konnte meist eine verbesserte Milchleistung und Milchfettsynthese sowie verbesserte Gesundheit der Tiere dokumentiert werden. Dies spricht für eine durchaus komplexe Wirkung, bei der insbesondere die Zusammensetzung der Grundration, das Fütterungsmanagement und die Tiereigen-schaften das Resultat beeinflussen.
Die mikrobiologische Dynamik im Pansen wird durch solche Produkte nicht fundamental gestört. Da die Pansenflora sehr robust ist und eine Schlüsselrolle im Nährstoffabbau hat, ist es wichtig, dass neue Futtermittelenden ohne negative Nebeneffekte funktionieren. Die Tatsache, dass keine signifikanten Veränderungen bei den wichtigsten flüchtigen Fettsäuren wie Acetat oder Propionat beobachtet wurden, spricht für eine sichere Nutzung der Matrix. Die extralorale Absorption geschützter Omega-3-Fettsäuren führt zu einer Anreicherung dieser Fettsäuren im Körperfett und in den tierischen Produkten. Damit wird nicht nur die Tiergesundheit gefördert, sondern auch die Ernährungsqualität der Produkte für den Menschen verbessert. Bei der steigenden Nachfrage nach hochwertigen Milch- und Fleischprodukten mit gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen stellt dies einen bedeutenden Vorteil dar.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die rumen-geschützte Matrix aus Lein- und Erbseneiweiß eine vielversprechende Futtermittelinnovation darstellt. Die Kombination aus Reduktion der Methanemissionen, stabiler oder verbesserter Nährstoffverwertung und positiver Beeinflussung der Fermentationsparameter macht sie zu einem wertvollen Baustein für nachhaltige, umweltverträgliche und leistungsfördernde Fütterungskonzepte. Weitere Forschungen sind jedoch notwendig, um die genauen mikrobiellen Mechanismen aufzuklären, die optimalen Dosierungen zu bestimmen und die Langzeitwirkungen auf Produktion und Tiergesundheit in verschiedenen Haltungssystemen zu evaluieren. Zudem sind Untersuchungen zur ökonomischen Umsetzung sinnvoll, um eine breite Akzeptanz in der Praxis zu fördern.
Der Einsatz solcher innovativen Produkte ist ein Schritt in Richtung einer umweltbewussten Landwirtschaft, die den steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und Tierwohl gerecht wird, ohne die wirtschaftlichen Interessen der Landwirte zu vernachlässigen. Damit leisten sie nicht nur einen Beitrag zum Klimaschutz, sondern helfen auch, die Wettbewerbsfähigkeit der Milch- und Fleischproduktion in einem zunehmend herausfordernden Marktumfeld langfristig zu sichern.
