TY  - THES
T1  - Fermentations- und Syntheseleistung der mikrobiellen Gemeinschaft des Pansens in vitro bei Variation der Grobfutter- und Stickstoffquellen 
A1  - Zuber,Karin Helga Renate
Y1  - 2017/10/25
N2  - Im ersten Teil dieser Doktorarbeit wurden fünf Chargen Maissilage (MS), fünf Chargen Grassilage (GS) und drei Chargen Luzernesilage im Hohenheimer Futterwerttest inkubiert, um die Variation der Silagen anhand ihrer in vitro-Gasbildungkinetik sowie ihrer Ammoniak-Stickstoff-Konzentration (NH3-N-Konzentration) im Pansensaft-Puffer-Gemisch im Zeitverlauf zu bestimmen. Hierfür wurden pro Durchgang 10 Kolbenprober pro Silagecharge eingesetzt. Für 3 Kolbenprober wurde das Gasvolumen über 72 Stunden ermittelt. Die übrigen 7 Kolbenprober wurden nacheinander zu 7 Zeitpunkten aus dem Brutschrank entnommen und es wurde die Konzentration an NH3-N im Pansensaft-Puffer-Gemisch bestimmt.
Bei der Inkubation der 13 Silagen hatte sowohl die Silageart als auch die Charge einen Einfluss auf die potenzielle Gasbildung und auf die Gasbildungsrate. Die ermittelte potenzielle Gasbildung lag zwischen 62,5–74,2, 56,0–64,9 und 39,9–59,6 mL/200 mg organische Masse (OM) für die MS, GS und Luzernesilagen. Die Gasbildungsrate betrug 5,5–7,3, 3,8–7,1 und 5,0–7,7 %/h für die MS, GS und Luzernesilagen. Auf die NH3-N-Konzentration im Pansensaft-Puffer-Gemisch hatte sowohl die Silageart als auch die Charge und der Zeitpunkt sowie deren Wechselwirkungen einen Einfluss.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde eine MS und eine GS in dem Pansen-Simulationssystem Rusitec inkubiert, um den Einfluss der Grobfutterquelle ohne eine Konzentrat-Ergänzung sowohl auf die NH3-N-Konzentration in der Fermenterflüssigkeit im Zeitverlauf als auch auf die Fermentations- und Syntheseleistung der mikrobiellen Gemeinschaft des Pansens in vitro zu untersuchen. Es wurden der Abbau der Nährstoffe, die Gas- und Methanproduktion, die Menge an kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) und an NH3-N im Effluenten und die mikrobielle Proteinsynthese (MPS) ermittelt. Die Konzentration an NH3-N in der Fermenterflüssigkeit im Zeitverlauf wurde zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb von zwei Perioden bestimmt. 
Bei Inkubation von GS war der Abbau der OM und der Faserfraktionen, die Menge an NH3-N im Effluenten, sowie die MPS und deren Effizienz (EMPS) höher als bei Inkubation von MS. Der Abbau des Rohproteins (XP) und die Gesamtmenge an SCFA waren durch die Silage nicht beeinflusst. Die N-Effizienz war bei Inkubation von MS höher als bei Inkubation von GS. Während Periode 1 stieg die Konzentration an NH3-N in der Fermenterflüssigkeit bei allen Behandlungen innerhalb der ersten 24 Stunden an und unterschied sich nicht zwischen den Behandlungen. Für GS stieg die NH3-N-Konzentration danach bis zu einem Maximalwert zum letzten Messzeitpunkt in Periode 1 weiter an. In Periode 2 blieben die NH3-N-Konzentrationen in der Fermenterflüssigkeit für MS und GS auf einem relativ gleichbleibenden Niveau, die sich an allen fünf Messzeitpunkten zwischen beiden Silagen unterschieden. Die in Periode 2 in der Fermenterflüssigkeit gemessene mittlere Konzentration an NH3-N entsprach im Niveau der NH3-N-Konzentration, die im Effluenten der beiden Silagen ermittelt wurde. 
Im dritten Teil dieser Arbeit wurde der Einfluss unterschiedlicher N-Ergänzungen zu MS im Vergleich zu GS auf die Fermentations- und Syntheseleistung der mikrobiellen Gemeinschaft des Pansens in vitro untersucht. Hierfür wurden GS und MS im Rusitec inkubiert, letztere entweder unsupplementiert oder supplementiert mit Harnstoff, Erbsenprotein, Erbsenpepton oder einer Aminosäuren-Mischung, um den N-Gehalt an den der GS anzupassen. Die Konzentration an NH3-N in der Fermenterflüssigkeit wurde 0, 2, 4, 12 und 24 Stunden nach dem Wechsel des Futterbeutels an Tag 12 bestimmt.
Die Ergebnisse bezüglich des Abbaus der OM, des XP und der N-freien Extraktstoffe zeigten einen positiven Einfluss der N-Ergänzungen mit Ausnahme für MS+Erbsenprotein. Zusätzlich wurde der Abbau der Detergenzien-Fasern durch die N-Ergänzungen teilweise verbessert. Die MPS und die EMPS wurden durch alle N-Ergänzungen verbessert. Dabei resultierten die Harnstoff- und Erbsenpepton-Supplementierungen zu MS in der größten Steigerung der EMPS. Jedoch konnte durch keine N-Ergänzung das Niveau der GS in der EMPS erreicht werden. Der ermittelte Verlauf der NH3-N-Konzentration in der Fermenterflüssigkeit war weitestgehend ähnlich zwischen den Behandlungen.
Die Variation in der Nährstoffzusammensetzung von MS, GS und Luzernesilagen spiegelte sich in einer großen Variation sowohl in der Gasbildungskinetik als auch im Kurvenverlauf der NH3-N-Konzentration im Pansensaft-Puffer-Gemisch wider. Bei der alleinigen Inkubation von MS und GS im Rusitec wurde durch GS die MPS und EMPS stärker gefördert als durch MS. Die Supplementierung von MS mit unterschiedlichen N-Quellen resultierte in einem Anstieg der MPS und der EMPS verglichen mit MS ohne N-Ergänzung und bestätigt damit die Annahme einer unzureichenden N-Versorgung der Pansenmikroben bei der alleinigen Inkubation von MS in vitro. Allerdings konnte durch keine der N-Ergänzungen das Niveau der GS in der EMPS erreicht werden.
KW  - Silage
KW  - Stickstoff
KW  -  Proteinsynthese
KW  - in vitro
KW  - in vitro
CY  - Hohenheim
PB  - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
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UR  - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2017/1416
ER  -