Strategien der Nahrungszerkleinerung
Paläontologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Vegetative Pflanzenteile stellen als Nahrung besondere Anforderungen an Pflanzenfresser. Neben den Herausforderungen bei der chemischen Verdauung (langsamer Abbau durch hohen Hemizellulose- bzw. Zellulosegehalt; unvollständiger Abbau durch Lignifizierung der Zellwand) muss diese Nahrung im Kauvorgang aufwendig mechanisch zerkleinert werden. Dabei stellt sich die Frage inwieweit hier zwischen grundsätzlichen Gruppen von Nahrungspflanzen wie Gras, Luzerne und Laub für den Pflanzenfresser relevante Unterschiede im Verdauungsvorgang bestehen. Diese im Projekt verwendeten Futtertypen wurden Ziegen zur freien Aufnahme angeboten. Um eine gute Vergleichbarkeit zu gewährleisten handelte es sich dabei bei allen Futtertypen um Chargen relativ niedriger nutritiver Qualität (Verdaulichkeit). Beim Luzerneheu wurde von den Tieren die höchste Aufnahme an verdaulicher organischer Substanz realisiert. Interessanterweise nahmen die Ziegen trotz vergleichbarer Verdaulichkeit vom Laub mehr verdauliche organische Substanz auf als von den beiden Grasheusorten. Bei vergleichbarer Retentionszeit ist hier von einer höheren Füllung des Verdauungstraktes auszugehen. Dies könnte mit der auffällig unterschiedlichen Partikelform beim Laub (polyedrische Partikel; Verhältnis Länge/Breite 2,0) im Vergleich mit Gras (längliche Partikel; Verhältnis Länge/Breite 3,0) zusammenhängen. Eine optische Analyse der Partikeldimensionen mit einem Bildanalyseprogramm ist ergänzend zur Nasssiebung möglich und gerade beim Vorliegen unterschiedlicher Partikelformen sinnvoll. Hierdurch lassen sich prinzipielle Unterschiede in der Partikelform der Nahrungspartikel im Verdauungstrakt besser darstellen und quantifizieren. Die Analyse bedeutet allerdings einen erheblichen zeitlichen Mehraufwand. Die Nahrungszerkleinerung soll eine beschleunigte Verdauung des Materials durch Bakterien im Verdauungstrakt ermöglichen. In einer in vitro Fermentationsstudie wurden verschiedene Futterpflanzen (Gras, Kräuter, Laub) unterschiedlich stark zerkleinert und in ihren Abbaucharakteristika untersucht. Es zeigte sich, dass hier deutliche Unterschiede zwischen Pflanzen bestehen. Beim Laub und auch den Kräutern können hier sehr unterschiedliche Typen vorkommen. Eine Nebenuntersuchung zu Aspekten der Nahrungszerkleinerung bei spezialisierten Laub- und Grasfressern (Spitz- und Breitmaulnashorn) ergab überraschenderweise bei einheitlicher Fütterung mit Grasheu größere Partikel beim Grasfresser Breitmaulnashorn. Grobfuttertypen können über ihre chemischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften Einfluss auf Pflanzenfresser nehmen. Ein besseres Verständnis dieser Zusammenhänge unterstützt sowohl das Verständnis der Evolution der entsprechenden Ernährungstypen als auch des Einsatzes dieser Futtertypen in der praktischen Fütterung von Nutzwiederkäuern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2010. Comparative investigations on digestion in grazing (Ceratotherium simum) and browsing (Diceros bicornis) rhinoceroses. Comparative Biochemistry and Physiology A 156: 380-388
Steuer P, Clauss M, Südekum K-H, Hatt J-M, Silinski S, Klomburg S, Zimmermann W, Fickel J, Streich WJ, Hummel J
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2011. Different forage types and their influence on digestive variables in goats. Advances in Animal Biosciences (8th International Symposium on the Nutrition of Herbivores) 2: 402
Hummel J, Kassab A, Lüttgenau H, Südekum K-H
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2011. Grass, browse, lucerne – what difference does forage type make for digestion? Proceedings of the Society of Nutrition Physiology 20: 44
Hummel J, Kassab A, Lüttgenau H, Südekum K-H.
