Neue Erkenntnisse zur Auswirkung von Tanninen und Vicin/Convicin bei der Schweinemast

Praktische Empfehlungen

1. Tannine verringern die Verdaulichkeit von Stärke und Energie bei der Verfütterung an Schweine. Sie verbessern jedoch die Frosttoleranz einer Ackerbohnensorte. In Ländern mit einer kurzen Vegetationsperiode (z. B. Kanada) ist der Anbau von buntblühenden Sorten mit mittlerem Tanningehalt der beste Risikokompromiss zwischen Bohnenqualität und Tierverdaulichkeit.
2. Ackerbohnen, die sowohl Vicin und Convicin als auch Tannine enthalten, zeigten eine geringere Protein- und Aminosäureverdaulichkeit bei der Verfütterung an Schweine. Um dies zu vermeiden und Favismus beim Menschen entgegenzuwirken, sollte auf vicin- und convicinarme Sorten zurückgegriffen werden.
3. Das Erreichen einer hohen Futteraufnahme ist jedoch für die Wachstumsleistung von Jung- und Mastschweinen unabdinglich und wichtiger als die Unterschiede in der Nährstoffverdaulichkeit zwischen den verfütterten Ackerbohnensorten. Mastschweine und Sauen können also mit einem hohen Anteil an Ackerbohnen (Tab. 1) gefüttert werden, um eine ausreichende Stärke- und Eiweißaufnahme zu erreichen, ohne sich zu sehr über antinutritive Faktoren Gedanken zu machen, die die Wachstumsleistung oder die Schlachtkörpermerkmale beeinträchtigen könnten.

Hintergrund

Dr. Eduardo Beltranena

Im südlichen Teil Kanadas, wo die meisten Menschen leben, herrschen gemäßigte Anbaubedingungen. Weltweit gehören Mais und Sojabohnen zu den am häufigsten an Schweine und Geflügel verfütterten Futtermitteln. Im Westen Kanadas ist der Anbau dieser Kulturen aufgrund der kühlen Witterung nicht optimal. Stattdessen dient Getreide (Weizen, Gerste) als Stärke- und Energiequelle sowie Raps- und Weizenschrot als Eiweißquellen für die Fütterung von Schweinen.

Auch Hülsenfrüchte (Körnererbse, Ackerbohne, Linse, Kichererbse) werden lokal angebaut. Da Hülsenfrüchte sowohl Stärke als auch Eiweiß liefern, lassen sie sich leichter in Rationen für Schweine und Geflügel integrieren als Getreide, Raps- oder Weizenschrot.

Hülsenfrüchte gewinnen zunehmend an Interesse, da sie in Symbiose mit Wurzelbakterien (Rhizobien) atmosphärischen Stickstoff fixieren und so nicht nur Düngerkosten einsparen, sondern auch deren Eintrag in Gewässer oder Grundwasser vermeiden. Rhizobien verbleiben einige Jahre lang im Boden und geben langsam organischen Stickstoff an nachfolgende Kulturen wie Getreide oder Raps ab, die häufig als Folgekultur angebaut werden. Die Körnererbse eignet sich dabei am besten für den Anbau unter wärmeren und trockeneren Bedingungen in den südlichen Prärieprovinzen Kanadas (Braun- und Hellbraunböden) (Abb. 1). Auf den Schwarz- und Grauböden der zentralen Prärie unter etwas kühleren und niederschlagsreicheren Bedingungen hingegen ist die Ackerbohne der Erbse leicht überlegen.

Hülsenfrüchte können problemlos in die Schweinefütterung aufgenommen werden. Die Ackerbohne liefert mehr Eiweiß (2–35 %) und weniger Stärke (30–40 %) als die Körnererbse, weist jedoch einige antinutritive Inhaltsstoffe auf, die sowohl in der Tierfütterung als auch in der menschlichen Ernährung ein Problem darstellen können. Buntblühende Sorten produzieren Tannine, welche sich in der äußeren Schale der Bohne konzentrieren und können sowohl die Stärke- als auch die Proteinverdaulichkeit verringern. Dennoch verbessern die Tannine die Frosttoleranz der Ackerbohne zur Erntezeit. Vicin und Convicin hingegen konzentrieren sich im Inneren der Bohne (in den inneren Keimblättern) und können bei Menschen mit einem entsprechenden genetischen Enzymmangel den so genannten Favismus auslösen. Daneben können Vicin und Convicin auch den Fettstoffwechsel bei Schweinen, Masthühnern und Legehennen beeinflussen.

Die Auswirkungen dieser antinutritiven Inhaltsstoffe der Ackerbohne auf die Nährstoffverdaulichkeit, die Wachstumsleistung und die Schlachtkörpereigenschaften bei Schweinen im Wachstum waren jedoch nicht klar. Aus diesem Grund wurden ein Verdauungsversuch, ein Jungschweineversuch und ein Mastschweineversuch durchgeführt, um die Reaktion der Tiere und die wirtschaftliche Machbarkeit der Fütterung verschiedener Ackerbohnensorten zu beurteilen.

"Das Erzielen einer hohen Futteraufnahme ist für die Rentabilität der Schweineproduzenten wichtiger als die Unterschiede in der Nährstoffverdaulichkeit der Ackerbohnensorten." Dr. Eduardo Beltranena

Tab. 1.: Wachstumsleistung und Schlachtkörpermerkmale von Mastschweinen, gefüttert mit Sojaexpeller bzw. Ackerbohnen

Tab. 2.: Energie-, Stärke-, Protein- und Aminosäurenverdaulichkeit von tanninfreien (Snowbird, Snowdrop) und tanninhaltigen (Fabelle, Florent) Ackerbohnensorten, die am Ende des Dünndarms beprobt wurden.

Abb. 1: Wachstumsleistung von abgesetzten Schweinen in Abhängigkeit von der verfütterten Sorte

Ergebnisse

1. Verdauungsversuch

•  Um die Nährstoff- und Energieverdaulichkeit von Ackerbohnensorten zu ermitteln, wurden 4 Futtermittel mit 950 g Ackerbohnen/kg von gerbstofffreien (Snowbird, Snowdrop) oder 2 gerbstoffarmen Sorten (Fabelle, Florent) abwechselnd über 9 Tage an 8 ileal-kannulierte Barren (38 kg) verfüttert.
• Die Sorten mit mittlerem Tanningehalt wiesen einen doppelt so hohen Tanningehalt auf wie die Sorten ohne Tanningehalt (14,0 g/kg gegenüber 6,9  g/kg ohne Tanningehalt). Fabelle enthielt am wenigsten Vicin (0,6 g/kg) und Convicin (0,4 g/kg); die beiden gerbstofffreien Sorten enthielten am meisten Vicin (6,8 g/kg) und Convicin (3,4 g/kg).
• Der Tanningehalt verringerte die Verdaulichkeit der Stärke, wenn man die Ackerbohnensorten mit mittlerem Tanningehalt mit denen mit niedrigem Tanningehalt vergleicht (Tab. 2).
• Florent, mit mittlerem Tanningehalt und Vizin- und Convicingehalt, wies eine geringere Energie-, Stärke-, Protein- und Aminosäurenverdaulichkeit auf als die tanninfreien Sorten.
• Fabelle, mit mittlerem Tanningehalt, aber dem geringsten Vicin- und Convicingehalt, lag bei der Energieverdaulichkeit im Mittelfeld, unterschied sich aber bei der Protein- und Aminosäurenverdaulichkeit nicht von den gerbstofffreien Sorten.
• Wir kamen zu dem Schluss, dass die Unterschiede zwischen den Sorten in Bezug auf den Nährstoffgehalt einschließlich der gesamten und resistenten Stärke, des Proteins und der Ballaststoffe zu Unterschieden in der Verdaulichkeit von Energie, Protein und Aminosäuren beitragen. Diese Sortenunterschiede müssen bei der Formulierung von Schweinefutter berücksichtigt werden.

2. Jungschweineversuch

• Um herauszufinden, welche Sorten für die Fütterung von Schweinen am besten geeignet sind, wurden 5 Ackerbohnensorten gefüttert, darunter 3 tanninfreie Sorten mit hohem Vicin- und Convicin-Gehalt (Snowbird, Snowdrop, Tabasco) und 2 Sorten mit mittlerem Tanningehalt, niedrigem Vicin- und Convicin-Gehalt (Fabelle und Malik), um die Auswirkungen auf die Wachstumsleistung bei abgesetzten Schweinen zu vergleichen.
• Insgesamt 260 Schweine (8 kg), die im Alter von 20 Tagen abgesetzt worden waren, erhielten ab 1 Woche nach dem Absetzen 4 Wochen lang eines der 5 Futtermittel mit Ackerbohnen.
• Fabelle enthielt die meisten kondensierten Tannine (5,3 g/kg), aber die wenigsten Vicine (0,4 g/kg) und Convicine (0,1 g/kg). Die tanninfreien Sorten enthielten wenig kondensierte Tannine (< 2 g/kg), hatten aber den höchsten Vicin- (5 g/kg) und Convicingehalt (4 g/kg).
• Die Futteraufnahme und die Gewichtszunahme bei Schweinen, die mit Fabelle gefüttert wurden, waren 10 % höher als bei Schweinen, die mit Malik gefüttert wurden; Schweine, die mit gerbstofffreien Sorten gefüttert wurden, lagen dazwischen (Abb. 1). Die mit Fabelle gefütterten Schweine waren am Ende des Versuchs 1,6 kg schwerer als die mit Malik gefütterten Schweine; die mit gerbstofffreiem Futter gefütterten Schweine lagen dazwischen.
• Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wachstumsleistung von abgesetzten Schweinen, die mit Ackerbohnenfutter gefüttert wurden, mehr mit der Futteraufnahme als mit der Nährstoffverdaulichkeit der Nahrung zusammenhing (nicht gezeigt). Der Gehalt an Vicin- und Convicin scheint für die Wachstumsleistung bei jungen Schweinen relevanter zu sein als der Gehalt an kondensierten Tanninen in Ackerbohnensorten.

3. Mastschweineversuch

• Um die Auswirkungen der Fütterung einer vicin- und convicinarmen, aber tanninhaltigen Ackerbohnensorte (Fabelle) im Vergleich zu einer tanninfreien Ackerbohnensorte (Snowbird) auf die Wachstumsleistung und die Schlachtkörpermerkmale zu vergleichen, wurden 1.008 Mastschweine in 48 Buchten über 4 Wachstumsphasen bis zur Erreichung des Marktgewichts (133,5 kg) mit einem von 3 Futtersorten gefüttert, die Fabelle oder Snowbird Ackerbohnen oder Sojaexpeller enthielten.
• Die Futteraufnahme der mit Sojaexpeller gefütterten Schweine war höher als die der mit Fabelle gefütterten (Tab. 1); die mit Snowbird gefütterten Schweine lagen dazwischen.
• Die Zunahmen pro kg Futter waren bei Schweinen, die mit Fabelle gefüttert wurden, höher als bei Schweinen, die mit Sojaexpeller gefüttert wurden; bei Schweinen, die mit Snowbird gefüttert wurden, lag die Zunahme dazwischen.
• Die Schlachtkörperparameter unterschieden sich nicht, außer dass die Lendentiefe bei Schweinen, die mit Fabelle gefüttert wurden, größer war als bei Schweinen, die mit Snowbird oder Sojabohnenexpeller gefüttert wurden.
• Der Schlachtkörperertrag pro kg Futter war bei Schweinen, die mit Fabelle gefüttert wurden, höher als bei Schweinen, die mit Snowbird oder Sojaexpeller gefüttert wurden.
• Der Schweinefleischerlös abzüglich der Futterkosten war bei Schweinen, die mit Fabelle gefüttert wurden, höher als bei Schweinen, die mit Sojaexpeller gefüttert wurden, Schweine, die mit Snowbird gefüttert wurden, lagen dazwischen.
• Wir kamen zu dem Schluss, dass die Fütterung von Fabelle, einer tanninhaltigen Sorte mit niedrigem Vicin- und Convicin Gehalt, zu einer größeren Lendentiefe, einer besseren Lebend- und Schlachtkörpereffizienz und einer höheren Rentabilität führte als die Fütterung von Sojaexpeller. Die Fütterung von Snowbird, einer tanninfreien Sorte mit hohem Vicin- und Convicin-Gehalt, lag bei der Wachstumsleistung und der Rentabilität im Mittelfeld, unterschied sich jedoch hinsichtlich der Schlachtkörpermerkmale nicht von Sojaexpeller.

Das Erreichen einer hohen Futteraufnahme war dabei für die Wachstumsleistung der Jung- und Mastschweine wichtiger als die Unterschiede in der Nährstoffverdaulichkeit zwischen den verfütterten Ackerbohnensorten. Dennoch wirkten sich Tannine allein negativ auf Stärke- und Energieverdaulichkeit der Ackerbohne aus. Die Kombination aus Tanninen und Vicin- und Convicingehalt war hingegen bedeutender für die Reduzierung der Protein- und Aminosäurenverdaulichkeit.

Angaben aus dem Originalbeitrag:

Project participants

• Dr. Eduardo Beltranena, University of Alberta
• Mr. Protus W. Nyende, University of Alberta
• Dr. Li Fang Wang, University of Alberta
• Dr. Ruurd T. Zijlstra, University of Alberta
• Dr. José L. Landero, Gowans Feed Consulting
• Dr. Malachy G. Young, Gowans Feed Consulting
• Mr. Brad Goudy, Faba Canada

Contact information

• For additional information about these projects contact Dr. Eduardo Beltranena, University of Alberta, eduardo.beltranena@ualberta.ca, Tel +1-780-902-6885

Details of these studies were published in

• Nyende, P.W., Wang, L.F., Zijlstra, R.T., Beltranena, E. 2023. Energy, protein, and amino acid digestibility of mid- and zero-tannin faba bean cultivars differing in vicine and covicine content fed to growing pigs. Anim. Feed Sci. Tech. 295:115521. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2022.115521
• Nyende, P.W., Wang, L.F., Zijlstra, R.T., Beltranena, E. 2022. Effect of feeding mid- or zero-tannin faba bean cultivars differing in vicine and covicine content on diet nutrient digestibility and growth performance of weaned pigs. Trans. Anim. Sci. 6:1-11. https://doi.org/10.1093/tas/txac049