Tropische Verhältnisse in Dummerstorf

Hitzestress bei Nutztieren ist ein großer Forschungsschwerpunkt am Leibniz-Institut für Nutztierbiologie Dummerstorf (FBN). Dafür müssen die Wissenschaftler nicht unbedingt nach Brasilien, Indien oder Israel fliegen, wo auch in Kooperation mit ortsansässigen Institutionen und unter Federführung von FBN-Forschern der Klimawandel und die Auswirkungen auf Nutztiere untersucht werden.

Im Dummerstorfer Institut stehen eine Klima- und vier Respirationskammern zur Verfügung, in denen unter modernsten Maßgaben und mit gewünschten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen geforscht werden kann. In den geschlossenen Kammersystemen wurde unter anderem der Frage nachgegangen, inwieweit sich Kühe auch ihrer klimatischen Situation anpassen können.

Ein Wissenschaftlerteam unter Leitung von PD Dr. Björn Kuhla aus dem Institut für Ernährungsphysiologie hat aktuell im Fachjournal PlosOne* neueste Erkenntnisse publiziert, die belegen, dass sich milchgebende und trächtige Kühe in unterschiedlicher Art und Weise auf erhöhte Umgebungstemperaturen einstellen können. „Wir gingen der Frage nach, welchen Einfluss erhöhte Temperaturen auf den Stoffwechsel, die Fruchtbarkeit, das Wohlbefinden und die Leistung haben“, erklärte der Biochemiker.

Für diese Untersuchungen wurden die Klima- und Respirationskammern genutzt. In diesen Kammern lassen sich unterschiedliche klimatische Verhältnisse von Temperatur und Luftfeuchtigkeit simulieren. Während die Tiere in der Klimakammer unter definierten klimatischen Bedingungen über mehrere Tage gehalten werden können, wird in den Respirationskammern über 24 Stunden zusätzlich der Gasaustausch der Tiere erfasst, um so tiefere Einblicke in das Stoffwechselgeschehen einer Kuh zu erhalten.

Fütterungsmanagement von Bedeutung

„Ein funktionierender Stoffwechsel ist die Grundlage für das Wohlbefinden und ein gesundes Immunsystem eines Tieres“, so Kuhla. „Wir wissen allerdings noch viel zu wenig über Stoffwechselvorgänge unter Hitzestress. Unsere Analysen haben ergeben, dass trächtige, nicht milchgebende Kühe bei Hitze nicht nur Körperproteine, sondern auch etwas Fettgewebe abbauen. Im Gegensatz dazu mobilisieren nichtträchtige milchleistende Kühe kein eigenes Fettgewebe.

Die Nutzung körpereigener Fettreserven würde zusätzlich Wärme erzeugen, mit der milchleistende Kühe, die ohnehin schon sehr viel Wärme produzieren, überlastet sein würden. Das bedeutet, dass über eine Zulage von Fett mit der Fütterung keine Entlastung für den Stoffwechsel der Kuh in Hitzeperioden erreicht werden kann. Allenfalls würden Futterfette den Milchfettspiegel leicht erhöhen.“

Nichtmilchgebende, hochträchtige Kühe produzieren nicht so viel Wärme wie milchgebende Kühe und bauen ihr Körperfett und Körperproteine ab, um die Versorgung des ungeborenen Kalbes und des Mutterkuchens zu gewährleisten. Dies führt zu einem Defizit einiger Aminosäuren bei der Mutter. „Somit kommt einem klugen Fütterungsmanagement, das auf trächtige bzw. milchgebende Kühe separat abgestimmt ist, eine besondere Rolle zu, zumal Kühe bei großer Wärme von allein weniger fressen“, unterstrich Kuhla.

Neben dem Fütterungsmanagement können die Haltungsbedingungen und somit die Leistungen der Nutztiere bei erhöhten Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit auch über die Lüftung und den Luftaustausch in den Stallanlagen oder eine Befeuchtungskühlung verbessert werden.

„Wir werden auch in Zukunft den Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Nutztierhaltung untersuchen“, erklärte Dr. Kuhla. „Mit meinen Kollegen vom Institut für Ernährungsphysiologie am FBN erforschen wir die Regulation der Nährstoffkreisläufe landwirtschaftlicher Nutztiere und leisten somit einen Beitrag für eine effizientere Nutztierproduktion, insbesondere in Hinsicht auf Emissionen aus der Tierhaltung und knapper werdende Ressourcen“.

Hintergrund

PLoS One
Metabolic Heat Stress Adaption in Transition Cows: Differences in Macronutrient Oxidation between Late-Gestating and Early-Lactating German Holstein Dairy Cows
Ole Lamp, Michael Derno, Winfried Otten, Manfred Mielenz, Gerd Nürnberg, Björn Kuhla, 2015
DOI: 10.1371/journal.pone.0125264
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0125264

Presseinformation „Klimawandel und Nutztiere – auf der Suche nach Strategien gegen Hitzestress“
https://idw-online.de/de/news636191

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http://www.leibniz-gemeinschaft.de

Fotos FBN/Häntzschel: FBN-Mitarbeiterin Tanja Lenke bereitet eine Kuh für eine Untersuchung in der Respirationskammer vor. In der Klima- und den vier Respirationskammern können Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen optimal simuliert werden.

Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN)
Wilhelm-Stahl-Allee 2, 18196 Dummerstorf
Institut für Ernährungsphysiologie
Leiterin PD Dr. Cornelia C. Metges
Forschungsprojekt PD Dr. Björn Kuhla
T +49 38208-68 695
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T +49 38208-68 605
E borowy@fbn-dummerstorf.de
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