Die Optimierung der Getreideverarbeitung in der Kälbernahrung sowie die Sicherstellung einer ausreichenden Raufutteraufnahme sind von entscheidender Bedeutung, um eine wirksame Papillenentwicklung zu fördern und gleichzeitig eine stabile Fermentation aufrechtzuerhalten und einen stabilen pH-Wert des Pansens zu unterstützen.
Bei Milchkälbern werden die frühe Differenzierung des Pansenepithels und die Morphogenese der Papillen präzise durch Änderungen der Genexpression reguliert, die den Pansen auf eine effektive Verdauung fester Nahrung vorbereiten. Der Pansen stellt anfangs nur 32 % der gesamten Magenmasse dar, vergrößert sich jedoch rasch und übersteigt den Labmagen, so dass er im Alter von sechs Wochen 63 % des gesamten Magengewichts ausmacht. Dieses Wachstum wird durch ein erweitertes Gefäßsystem unterstützt. Ein Netzwerk unter der Tunica mucosa, das die Nährstoffversorgung proliferierender Epithelzellen verbessert, die für das Wachstum und die Funktion des Pansens wichtig sind. Gleichzeitig führt die genregulierte Muskelhypertrophie zu einer Verdickung der Tunica-Muskelpartie, was die Pansenmotilität und die Effizienz der Nahrungsverarbeitung verbessert. Bei erhöhter Aufnahme fester Nahrung kommt es zu deutlichen morphologischen Anpassungen der Mundschleimhaut mit einer deutlichen Vergrößerung der Papillenoberfläche, -länge und -breite, was wiederum die Nährstoffaufnahmekapazität erhöht. Diese sind für die Umstellung auf feste Ernährung sehr wichtig. Die an Mitochondrien reiche Basalmembran fördert die Proliferation und Verdickung des Epithels und erzeugt elektrochemische Gradienten, die für den Transport von Nährstoffen und Elektrolyten wichtig sind. Die Dornschicht trägt aktiv zum Pansenstoffwechsel bei, indem sie Butyrat zur Energieerzeugung in β-Hydroxybutyrat umwandelt.
Die Optimierung der Kälberstarterdiäten für besseres Wachstum und eine bessere Pansenentwicklung erfordert ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Getreidezusammensetzung, Verarbeitungsmethoden und physischer Form. Getreide wie Mais, Gerste und Hafer sind für die frühe Ernährung des Kalbes unverzichtbar, da sie einen hohen Energiegehalt aufweisen, der für die Ernährung essentiell ist. Der Anstieg des Stärkegehalts und die Verdaulichkeit von Getreide variieren erheblich aufgrund von Unterschieden in der biochemischen Struktur, einschließlich Stärkeart und Proteinmatrix, die sich auf die Verfügbarkeit der Stärke für die mikrobielle Fermentation auswirken. Verarbeitungsmethoden wie Mahlen, Dampfflocken und Walzen spielen eine wichtige Rolle, da eine Vergrößerung der Oberfläche durch die Verarbeitung die Verdaulichkeit durch verbesserten Zugang für Enzyme verbessern kann. Allerdings kann ein zu starkes Mahlen, insbesondere von Getreide wie Gerste, den pH-Wert des Pansens senken und aufgrund der schnellen Gärung die Pansenfunktion beeinträchtigen. So wurde beispielsweise nachgewiesen, dass dampfgeschälter Mais die Nährstoffverdaulichkeit verbessert, die tägliche Tagesdosis steigert und den pH-Wert des Pansens besser hält als gemahlener Mais, ein Vorteil, der in mehreren Studien durchgängig beobachtet wurde. Im Vergleich dazu regen texturierte Starter, die gewalzte oder ganze Körner enthalten, das Kauen und die Speichelbildung an, erhöhen den pH-Wert des Pansens und verbessern die Pansengesundheit, während fein pelletierte Starter ohne ausreichende Partikelgröße die Futteraufnahme verringern und sich negativ auf die Pansengärung und das Wachstum auswirken können. Studien zum Vergleich physikalischer Formen haben ergeben, dass strukturierte Diäten durchweg einen besseren pH-Wert im Pansen und eine bessere Gewebeintegrität bewirken. Bessere Nahrungsaufnahme und Gewichtszunahme als bei pelletiertem Futter, insbesondere bei einer Rezeptur mit mindestens 45 % Vollkorn oder dampfgeflockenem Getreide mit einer Partikelgröße über 1190 μm. Unterstützt ausreichendes Kauen und Wiederkäuen für optimales Wachstum. Außerdem ist es sehr wichtig, die Integrität der Pellets mit möglichst wenigen Feinanteilen aufrechtzuerhalten, da diese die Schmackhaftigkeit und Absorption beeinträchtigen können. Angesichts der vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Getreideart, -verarbeitung und -form auf die Pansenphysiologie und die Leistung des Kalbs müssen diese Faktoren bei der Zusammenstellung einer ausgewogenen Starterdiät berücksichtigt werden, die die Pansengesundheit, die Energieaufnahme und das Wachstum fördert, um ein optimales Kalbswachstum zu erreichen.
Die Aufnahme von Raufutter in die Ernährung vor dem Absetzen unterstützt die Pansenentwicklung, muss jedoch ausgewogen sein, um eine Verringerung der Energieaufnahme und der Wachstumsleistung zu vermeiden. Studien zeigen, dass die Fütterung mit Grünfutter die Pansenmuskulatur stimuliert und die Verhornung der Pansenpapillen minimiert, das Wiederkäuen verbessert und die Pufferkapazität des Pansens durch Speichel erhöht, wodurch das Risiko eines niedrigen Pansen-pH-Werts verringert wird. Durch die Zugabe von Raufutter verbessert sich auch das Wohlergehen der Tiere, da nicht ernährungsbedingtes orales Verhalten reduziert wird. Allerdings stellt der Raufutterkonsum eine Herausforderung hinsichtlich der Energiedichte und Fermentationsmuster dar, da viele Raufutter weniger NFC enthalten und einen niedrigeren Gesamtenergiegehalt aufweisen als getreidebasierte Starter. Junge Kälber mit eingeschränkter Pansenfermentationskapazität und geringerer NDF-Verdaulichkeit haben oft Probleme, die Energie des Futters effizient zu nutzen, was ein optimales Wachstum in der schwierigen Zeit vor dem Absetzen beeinträchtigen kann. Der Raufutterkonsum verschiebt außerdem das Fermentationsmuster im Pansen in Richtung der Produktion von Acetat, das den Pansen puffert. und verringert das Risiko einer Azidose, stimuliert jedoch das Pansenpapillenwachstum weniger als Butyrat oder Propionat. Diese Veränderung kann das für eine wirksame Nährstoffaufnahme erforderliche Papillenwachstum einschränken und so möglicherweise die Wachstumsvorteile verringern. Daher ist die Anpassung des Verhältnisses zwischen Raufutter und Kraftfutter in der Kälberernährung von entscheidender Bedeutung, um die Pansengärung zu verbessern, das Pansenwachstum zu unterstützen und eine ausreichende Energieaufnahme für ein gesundes Wachstum sicherzustellen. Darüber hinaus sollten beim Verzehr von Raufutter die Auswirkungen auf die Darmfüllung berücksichtigt werden, da sich das Volumen des Darminhalts vergrößern kann. Wird dies nicht von einer tatsächlichen Gewebezunahme unterschieden, könnte dies als Wachstum fehlinterpretiert werden. Studien zeigen, dass die Darmfüllung durch Raufutter zunimmt, wenn es mehr als 15 % der gesamten Futteraufnahme ausmacht, und dass Luzerne im Allgemeinen zu einer größeren Darmfüllung führt als Gräser (NASEM, 2021). Wird dieser Unterschied nicht berücksichtigt, kann es zu einer Überschätzung des Wachstums der Kälber kommen. Darüber hinaus mangelt es vielen Wachstumsstudien an genauen Messungen der Darmfüllung, da sie sich häufig auf die Gleichung von John und Chandler stützen, die auf junge Kälber möglicherweise nicht gut anwendbar ist. Zukünftige Forschungen sollten sich auf die Entwicklung präziser Instrumente zur Messung der Darmfüllung und der Unterscheidung von dieser von der tatsächlichen Zunahme an Körpergewebe konzentrieren, um die Auswirkungen des Raufutters auf das Wachstum des Kalbs und die Pansengesundheit besser zu verstehen.
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