Sächsischer Landeskontrollverband e.V.
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Zum Einsatz von Futterfett in Rationen für Milchkühe

Was ist Fett und was sind Fettsäuren?

Prof. Dr. M. Hoffmann,
Fütterungsberater beim Sächsischer Landeskontrollverband e.V.

Was ist Fett und was sind Fettsäuren?

Fett (Lipid) ist die Verbindung des dreiwertigen Alkohols Glycerin (auch Glycerol genannt) mit drei Fettsäuren. Es entsteht ein Triglycerin, dass allgemein als Fett bezeichnet wird (siehe Tabelle „Was ist Fett?“).

Zum Verständnis in der Fütterung ist es notwendig, die wichtigsten Merkmale der Fettsäuren zu kennen. Die FS bestimmen die Eigenschaften der Fette (siehe Tabelle „Fettsäurezusammensetzung der Fette“).

Die Fettsäuren unterscheiden sich

  • nach der Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül, d.h. nach ihrer Länge. Es gibt langkettige FS ( > 12 C-Atome), z.B. Palmitinsäure mit 16 C-Atomen und Stearinsäure mit 18 C-Atomen, des weiteren mittelkettige FS ( 8 - 12 C-Atome), z.B. Laurinsäure mit 12 C-Atomen und kurzkettige FS ( 2 - 7 C-Atome), z.B. Buttersäure mit 4 C-Atomen,
  • nach der Anzahl von Doppelbindungen in ihrem Molekül. Es gibt ungesättigte Fettsäuren, die Doppelbindungen (- C = C -) und gesättigte Fettsäuren, die keine Doppelbindungen im Molekül haben (- C – C -). Gesättigte Fettsäuren sind relativ stabil und verleihen dem Fett eine gewisse „Härte“ und haben einen höheren Schmelzpunkt. Hierzu gehören die tierischen Fette (Rindertalg, Schweineschmalz).Ungesättigte Fettsäuren sind instabiler, unterliegen leichter oxidativen Einflüssen und haben einen niedrigen Schmelzpunkt. Ungesättigte Fettsäuren sind vorrangig in pflanzlichen Fetten enthalten (Öle).
    Es wird unterschieden in einfach ungesättigte Fettsäuren mit nur einer Doppelbindung im Molekül (z.B.Olivenöl) und mehrfach ungesättigte Fettsäuren (z.B. im Öl der Sojabohne, Rapssaat, Leinsaat, aber auch in Gräsern und in Fischprodukten). Ungesättigte Fettsäuren sind häufig langkettig mit einer oder mehr Doppelbindungen, z.B. die von der Stearinsäure abgeleiteten: Stearinsäure C18:0, Ölsäure C18:1, Linolsäure C18:2 und Linolensäure C18:3.
  • Unterschiedliche Eigenschaften ergeben sich auch aus der Position der Doppelbindungen, d.h. an welchem C-Atom sie sich befinden. Dabei zählt man vom Ende des Moleküls, als Beispiel die bekannten Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren.
  • Wichtig ist auch der Abstand der Doppelbindungen in der Kette, man unterscheidet konjugierte (-C=C-C=C-) oder isolierte Doppelbindungen (C-C-C-C=C-). Von Bedeutung sind z.B. die konjugierten Fettsäuren mit 18 C-Atomen, die Linolsäuren, die auch als CLA in der Fütterung eine Rolle spielen.
  • Auch die Stellung der Wasserstoffatome an der Doppelbindung hat Bedeutung, danach unterscheiden sich die sogenannten cis- und trans-Formen. In der Natur kommen ausschließlich cis-Fettsäuren vor, durch industrielle Fetthärtung und durch Erhitzung entstehen Trans-formen.

Alle Fette sind wasserunlöslich, aber löslich in organischen Lösungsmitteln (z.B. in Ether, Chloroform u.ä.). In der Futtermittelanalytik wird Fett nach standardisierten Methoden bestimmt, indem alle wasserunlöslichen Substanzen herausgelöst werden. Da bei diesem Verfahren auch andere wasserunlösliche Verbindungen (z.B. fettlösliche Vitamine u.a.) mit erfasst werden, wird diese Fraktion als „Rohfett“ bezeichnet. Die Rohfettbestimmung wurde 1860 im Rahmen der Weender Futtermittelanalyse entwickelt und ist auch heute noch Bestandteil aller Futterbewertungssysteme. Es wird für zweckmäßig gehalten, die wichtigsten Begriffe noch einmal sehr kurz zusammen zu fassen. Die Analytik eines Milchfettes z.B. ergibt über 60 einzelne Fettsäuren, denen entsprechende Wirkungen zugeordnet werden können. Daraus erklärt sich auch, dass es intensive Bemühungen gibt, die Milchqualität gesundheitsfördernd für den Menschen zu beeinflussen, die Fettsäurezusam-mensetzung als Indikator zur Beurteilung der Ration zu nutzen und schließlich Futterfette direkt in der Fütterung einzusetzen.

Was geschieht mit den Fetten im Pansen der Milchkuh?

Im Pansen beginnt der Abbau der mit dem Futter aufgenommenen Fette bereits durch Bakterienenzyme (eine vereinfachte Darstellung siehe in Tabelle „Umsetzungen der Fette und Fettsäuren im Pansen“). Es erfolgt eine Spaltung in Glycerin und freie Fettsäuren. Die kurzkettigen Fettsäuren werden durch die Pansenwand absorbiert, die langkettigen werden entweder durch Enzyme verändert oder gelangen in den Dünndarm, wo sie auf ganz normalem Weg (wie bei Schweinen und Menschen) verdaut werden.

Die ungesättigten Fettsäuren unterliegen im Pansen einer sog. Hydrierung, d.h. durch Anlagerung von Wasserstoffatomen werden die Doppelbindungen beseitigt und es entstehen gesättigte Fettsäuren, die dann wie oben beschrieben, weiter genutzt werden.

In diesem Prozess können auch Umwandlungen der cis- Formen in trans-Formen auftreten. Der Gehalt an trans-Fettsäuren in tierischen Lebensmitteln ist unerwünscht, da sie Herz-Kreislauf-Erkrankungen fördern.

Bei den Veränderungen ungesättigter Fettsäuren durch die Pansenbakterien kann sich auch die Lage der Doppelbindungen in der Fettsäure so verändern, dass konjugierte Fettsäuren (CLA,siehe oben) entstehen. Von Bedeutung sind die CLA mit 18 C-Atomen, die Isomeren der Linolsäure, denen man u.a. entzündungshemmende Wirkungen zuschreibt, außerdem hemmen sie die Fettsynthese. Der CLA-Gehalt der Milch liegt zwischen 0,3 – 1,2 %.

Was sind pansengeschützte Fette?

Um Futterfette vor dem mikrobiellen Abbau und vor Veränderungen im Pansen zu schützen werden verschiedene Möglichkeiten genutzt:

  • Hitzebehandlung von Ölsaaten, z.B. durch Extrusion. Dabei umhüllen denaturierte Proteine die Fetttröpfchen.
  • Verseifung von Fettsäuren, z.B. mit Kalzium.
  • Behandlung von Ölsaaten mit Formaldehyd. So behandelte Proteine ummanteln („coating“) die Fetttröpfchen und schränken den mikrobiellen Abbau und Umwand- lungen ein.
  • Härten der Pflanzenfette durch verschiedene technische Verfahren. Dabei findet vorrangig eine Hydrierung statt, die ungesättigte in gesättigte Fett- säuren umwandelt.
  • Fraktionierung von Fetten. Durch technisch und chemische Verfahren werden die Fettsäuren in Fraktionen „sortiert“ und entsprechenden Verwendungszwecken zugeführt. Als Futterfett werden dann die Fraktionen verwendet, die sich dem Abbau durch die Enzyme der Pansenbakterien weitgehend entziehen.
  • Kristallisation der Fette und Bindung an geeignete Trägerstoffe (z.B. Stärke).

Von einem „pansengeschützen Futterfett“ ist zu fordern, dass mindestens 90 % der gefütterten Fettsäuren unverändert durch den Pansen hindurch in den Dünndarm gelangen. Ein gutes pansengeschütztes Futterfett hat einen hohen Anteil Durchflussfettsäuren mit einer hohen Gesamtverdaulichkeit (vorwiegend im Dünndarm). Zur Ermittlung dieser Kennzahlen gibt es z.Zt. keine routinemäßig anwendbaren analytischen Verfahren, so dass die Entscheidung für ein bestimmtes Fettprodukt stark von der Erfahrung bei der Anwendung und vom Vertrauen zum Lieferanten abhängt.

Sichere Ergebnisse werden nur durch spezielle Stoffwechselversuche am Tier erreicht, in denen der Fettabbau in den einzelnen Abschnitten des Verdauungstraktes und die Gesamtverdaulichkeit des eingesetzten Fettes ermittelt wird. Daten dazu liegen Ergebnisse von Voigt (2004) vor, die in der Tabelle „Verdaulichkeit pansengeschützter Fette“ zusammen gefasst sind. Inzwischen wird an den Verfahren zur Aufbereitung der Fette intensiv gearbeitet, so dass von gehärteten Fetten berichtet wird, die eine Gesamtverdaulichkeit von > 70 % erreichen.

Wieviel Fett darf in der Ration der Milchkuh enthalten sein?

Bereits in älteren Arbeiten von Oscar Kellner (1907) wurde erkannt, dass Fettzulagen von über 100 g / 100 kg Körpermasse bei Milchkühen einen negativen Einfluss auf Milchmenge und Milchfettgehalt ausüben können. Diese Menge wurde in späteren Arbeiten bestätigt, die etwa 800 – 1000 g Rohfett je Tier und Tag bei der Milchkuh als obere Grenze ansehen. Hierbei ist das native, d.h. natürlich in den Futtermitteln vorkommende Rohfett gemeint.

Für die Rationsberechnung werden folgende Höchstmengen je 100 kg Körpermasse empfohlen:

  • Ration mit ungeschützten, nativem Rohfett < 125 g
  • Ration mit Zusatz pansengeschützter Fette < 225 g.

Der Gehalt in Rationen mit ungeschützten Fetten sollte < 50 g Rohfett / kg Trockensubstanz nicht überschreiten, bei Einsatz pansengeschützter Fette kann der Gehalt in der Ration 60 – 70 g / kg Trockensubstanz betragen.

Die Auswirkungen einer Überschreitung der genannten Grenzwerte sind folgende:

  • Erhöhung der Passagerate des Futters durch den Verdauungstrakt, dadurch kann es zu einer Senkung der Verdaulichkeit der organischen Substanz kommen (evtl. sinken der Milchleistung).
  • Hohe Mengen oberflächenaktiver freier Fettsäuren beeinträchtigen die bakterielle Aktivität, insbesondere die der zellulytischen Bakterien. Dadurch sinkt die Zellulose- Verdaulichkeit und die Effektivität des Grobfuttereinsatzes. In geringem Maße können freie Fettsäuren mit Kalzium und Magnesium unlösliche Verbindungen eingehen und dadurch zusätzlich den mikrobiellen Faserabbau ein- schränken.
  • Verdaulichkeitsminderungen aller Rohnährstoffe durch den Coating-Effekt der Fette. Darunter versteht man die Auflagerung eines Fettfilmes auf die Futterpartikel, so dass die Anheftung von Bakterien erschwert wird und der Zugang bakterieller Enzyme, z.B. zelluloseabbauender Zellulasen, erschwert wird.
  • Abfall des pH-Wertes im Pansen mit allen bekannten Folgen.
  • Verminderung der Essigsäurebildung im Pansen und dadurch Verringerung der Milchfettsynthese im Euter und deutliches Absinken des Fettgehaltes der Milch.
  • Durch die eingeschränkte mikrobielle Aktivität im Pansen kann auch die Bakterienproteinsynthese beeinträchtigt werden, es kommt zu einem erhöhten Harnstoffgehalt in der Milch und zu einem Absinken des Milcheiweißgehaltes.
  • Einschränkung der Glukoneogenese (Glukosebildung im Stoffwechsel) und Nutzung von glucogenen Aminosäuren für die Glukosebildung, was im allgemeinen mit einem Sinken des Eiweißgehaltes in der Milch verbunden ist.

Wann ist es zweckmäßig Fett zu zu füttern?

Seit 1997 ist es futtermittelrechtlich verboten, tierische Fette in der Wiederkäuer-fütterung einzusetzen. Deshalb kommen für die Fettanreicherung von Rationen unter Beachtung der oben genannten Grenzwerte nur pflanzliche ölreiche Futtermittel und pansengeschützte pflanzliche Fette in Frage.

Für die praktische Fütterung ergeben sich folgende Gründe für eine Fettsupplementation:

1) Erhöhung der Energiekonzentration der Rationen.

Fett ist der energiereichste Rohnährstoff im Vergleich zu Eiweiß und den Kohlen- hydraten. Eine zusätzliche Erhöhung der Fettaufnahme kann folgende Gründe haben:

  • Entsprechend der erwarteten Leistung zu niedriger Energiegehalt in der Ration. Dabei ist immer darauf zu achten, dass insbesondere die Strukturwirksamkeit der Ration den Anforderungen entspricht und eine bedarfsgerechte Proteinver-sorgung vorliegt.
  • Zusätzliche Energieaufnahme in Situationen, in denen die Energieaufnahme begrenzend ist. Das trifft für alle Bedingungen zu, in denen die Futteraufnahme auf einem niedrigen Niveau liegt. In der Periode nach der Abkalbung (negative Energiebilanz) und rel niedriger Futteraufnahme kann eine „Auffettung“ der Ration sinnvoll sein. Hier muss aber einschränkend gesagt werden, dass zusätzlich verabreichtes pansengeschütztes Fett die Insulinbildung senkt und deshalb in diesem Abschnitt gemieden werden sollte.

Für die Erhöhung des Energiegehaltes durch erhöhten Fetteinsatz gibt es zwei Möglichkeiten.

  • Einsatz von Futterkomponenten mit hohem Fettgehalt.
    z.B. Rapssamen (44,5 % Rohfett), Rapskuchen und –expeller (5 – 25 %), Sojabohnen (20 %), Leinsamen (36 %), Sonnenblumensamenprodukte (30–50). Für den Einsatz gelten die o.a. Höchstmengen für Rohfett in der Ration und futtermittelspezifische Restriktionen (Hoffmann und Steinhöfel, 2010). °
  • Einsatz pansengeschützter Fette.
    Der Einsatz pansengeschützter Fette liegt im allgemeinen zwischen 0,5 bis 1 kg je Tier und Tag.
    Ziel ist eine zusätzliche Energiegabe, die bei bedarfsgerechter Versorgung mit Protein zu einer Erhöhung der Milchleistung (um < 1 kg Milch / Tier und Tag)bei gleichen Milchinhaltsstoffen führt Bleibt diese Erhöhung aus, ist anzunehmen, dass das Futterfett zum Ausgleich eines Energiedefizites dient, welches besser durch andere energiereiche Komponenten erfolgen sollte und nicht mit dem rel. teuren Futterfett.
    In Herden bzw. Kuhgruppen mit Milchleistungen über 35 – 40 l / Tier und Tag ist eine Supplementation von pansengeschütztem Fett meistens sinnvoll (in Abhängigkeit von der Qualität des Grobfutters und dem Niveau der Futteraufnahme), um den Kraftfutteraufwand < 10 kg je Tier und Tag einzustellen.
    Der Fütterungserfolg hängt sowohl von der Rationsgestaltung als auch von der Qualität des Fettpräparates ab.
    Der Gehalt an unsetzbarer bzw. Netto-Energie-Laktation (NEL) im Fett ist maßgeblich abhängig von der Verdaulichkeit des Fettes. Das verdaute Fett hat in normalen Rationen bei Milchkühen eine Verwertung von 70 – 85 %.
    Für brauchbare Fettpräparate kann man mit NEL-Gehalten von 15 – 20 MJ NEL rechnen. Oft angegebene Werte von weit über 20 MJ NEL je kg sind nicht real.

2) Einsatz konjugierter Fettsäuren (CLA).

Der Einsatz von Präparaten mit konjugierten Fettsäuren hat das Ziel, den Milchfettgehalt zu senken. Damit soll eine Stoffwechselentlastung der Tiere erreicht werden. Die Milchmenge steigt in allgemeinen an. Es kommt zu einer Erhöhung des Anteils ungesättigter Fettsäuren in der Milch, was Verbraucherwünschen entspricht.

3) Einsatz von Omega - 3 – Fettsäuren

Die Verabreichung von Omega - 3 - Fettsäuren erfolgt mit Präparaten auf der Basis von extrudierter Leinsaat. Leinsamen enthält als einzige zugängliche Futterkomponente hohe Gehalte an Omega - 3 – Fettsäuren (siehe Tabelle „Fettsäurezusammensetzung von Fetten“).

Die Supplementation von Omega – 3- Fettsäuren hat positive Wirkungen auf die Fruchtbarkeit der Milchkühe. Sie wirken entzündungshemmend, verbessern den Progesteronspiegel und bewirken eine Verringerung der Frühmortalität (bis etwa 20. Tag nach Besamung).

Eine Anreicherung der Milch mit Omega – 3 – Fettsäuren ifür die Humanernährung ist erwünscht und könnte mit einem Bonus zum Milchpreis belohnt werden.

Anhang: Tabellen Fetteinsatz 2017