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Smart Livestock Farming

Die Milchwirtschaft im Klimawandel – Welche Rolle spielen Lebendhefen?

Die Milchwirtschaft im Klimawandel – Welche Rolle spielen Lebendhefen?

Ob in der Politik, in der Öffentlichkeit oder in der Wissenschaft, nie zuvor wurde der Klimawandel so intensiv als ein weltweit bestehendes Umweltrisiko diskutiert. In sämtlichen Branchen wird stetig an einer Verbesserung des Klimageschehens geforscht. Auch die Landwirtschaft möchte im Rahmen ihrer Möglichkeiten einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, weswegen auch hier nach Möglichkeiten zur Minimierung des Treibhausgasaufkommens gesucht wird. Doch nicht nur das Aufkommen, sondern auch die Folgen des Klimawandels stellen die Landwirtschaft vor eine Herausforderung. Es gilt Möglichkeiten in der Landwirtschaft zu finden, durch die die Treibhausgasemissionen gemindert und zudem die Folgen des Klimawandels begrenzt werden können.

Lebendhefen können das Aufkommen an Methanausscheidungen in der Milchviehhaltung reduzieren!

Lebendhefen, kleinste, einzellige Mikroorganismen, werden in der Milchviehfütterung positive Eigenschaften auf Tiergesundheit und Milchleistung zugesprochen. Bei Lebendhefen handelt es sich um Probiotika, die rechtlich in den Bereich der Futteradditive eingeordnet werden. Sie üben einen positiven Einfluss auf die Pansenmikrobiota von Milchkühen, Mastbullen aber auch auf das Verdauungsgeschehen anderer Tierarten aus. Aufgrund ihrer Stoffwechselaktivität sind Lebendhefen in der Lage, Sauerstoff aus dem Pansen zu resorbieren und dort ein anaerobes Milieu zu fördern. Der positive Effekt liegt dabei in einem gesteigerten Wachstum von cellulolytischen und laktatzehrenden Bakterien. Diese Beeinflussung der Pansenmikrobiota bewirkt eine Stabilisierung des Pansen-pH-Wertes und eine Verbesserung der Futterverdaulichkeit, die letztendlich zu einer erhöhten Futtereffizienz führt. Des Weiteren wird durch den Einsatz von Lebendhefen das Vorhandensein vorteilhafter Pansenbakterien gesteigert, was zu einer vermehrten Anflutung von Mikrobenprotein am Darm führt. Nicht zu vergessen ist, dass durch metabolische Prozesse der Lebendhefe wertvolle Mikronährstoffe produziert werden, die den Stoffwechselvorgängen des Tieres nützlich sind.

Durch die Steigerung der Milchleistung der Tiere, die durch den Einsatz von Lebendhefen gefördert wird, kann die Entstehung von Methanemissionen in der Milchwirtschaft minimiert werden. Mit anderen Worten ist es der CO2-Fußabdruck, der pro Liter Milch verringert wird. Außerdem trägt die Lebendhefe zu einer Steigerung von Gesundheit und Nutzungsdauer der Tiere bei. Dies führt zu einer Reduzierung der Remontierungsrate und so zu einer Verbesserung der Nachhaltigkeit des Einzeltieres, wodurch die Methanausscheidungen ebenfalls minimiert werden. Zusätzlich hat die Lebendhefe einen positiven Effekt auf die Futterverdaulichkeit und -effizienz. Dieser Effekt resultiert in einem reduzierten Futterbedarf für die Herstellung eines Liters Milch. Folglich können die Treibhausgasemissionen zur Herstellung des Futters ebenfalls verringert werden. Neben diesen indirekten Effekten wird der Lebendhefe auch ein positiver Effekt auf die direkte Minderung der Methanproduktion im Pansen nachgesagt. In der Literatur gibt es Hinweise darauf, dass Lebendhefen acetatbildende Bakterien im Pansen stimulieren, indem sie metabolischen Wasserstoff aus dem Pansen nutzen. Dieser steht dann der Methanogenese nicht mehr zur Verfügung [Broucek, 2018; Chaucheyras et al., 1995; Elanthamil & Bandeswaran, 2017].

Abb. 1: Der Effekt der Lebendhefe Biosprint® mit einer Dosierung von 3g/Tier/Tag (4,5e10 KBE/Tier/Tag) auf die Milchleistung (ECM = energiekorrigierte Milchmenge). Abb. 1: Der Effekt der Lebendhefe Biosprint® mit einer Dosierung von 3g/Tier/Tag (4,5e10 KBE/Tier/Tag) auf die Milchleistung (ECM = energiekorrigierte Milchmenge).

Abb. 2: Der Effekt der Lebendhefe Biosprint® mit einer Dosierung von 3g/Tier/Tag (4,5e10 KBE/Tier/Tag) auf die Futteraufnahme Abb. 2: Der Effekt der Lebendhefe Biosprint® mit einer Dosierung von 3g/Tier/Tag (4,5e10 KBE/Tier/Tag) auf die Futteraufnahme

Abb. 3: Der Effekt der Lebendhefe Biosprint® mit einer Dosierung von 3g/Tier/Tag (4,5e10 KBE/Tier/Tag) auf die Futtereffizienz. Abb. 3: Der Effekt der Lebendhefe Biosprint® mit einer Dosierung von 3g/Tier/Tag (4,5e10 KBE/Tier/Tag) auf die Futtereffizienz.

In einem Praxisversuch wurde die Lebendhefe Biosprint® mit einer vorangegangenen Kontrollgruppe ohne Hefezusatz verglichen. Biosprint® wurde nach Herstellerempfehlung dosiert. Der Versuch hat gezeigt, dass mit Hilfe von Biosprint® bei einer annähernd stabilen Futteraufnahme Verbesserungen der Futtereffizienz und Milchleistung im Vergleich zur Kontrollgruppe erreicht werden können (Abb. 1-3). Infolgedessen trägt Biosprint® zu einer nachhaltigeren Milchproduktion bei.

Welche Konsequenzen hat der Klimawandel für die Milchviehhaltung?

Für die Milchviehhaltung hat die Änderung der klimatischen Bedingungen in vielerlei Hinsicht umfangreiche Konsequenzen. Diese gilt es durch gezielte Maßnahmen so gering wie möglich zu halten, damit Wohlbefinden und Leistung der Tiere gesichert werden können. Zu den direkten Auswirkungen des Klimawandels auf die Milchwirtschaft zählen die zunehmend längeren Perioden mit ungewöhnlich hohen Temperaturen im Sommer, die bei Milchkühen sehr schnell zu Hitzestress führen. Ab Temperaturen von 21-24°C entsteht bei Kühen in Verbindung mit einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit (>70%) Hitzestress. Vor allem laktierende Tiere produzieren aufgrund ihrer hohen Stoffwechselaktivität zusätzlich ein hohes Maß an Eigenwärme.  In diesem Kontext zählen besonders reduzierte Futteraufnahmen, quantitative und qualitative Milchleistungseinbußen, erhöhte Zellzahlen, Pansenübersäuerungen, Fruchtbarkeitsstörungen und eine Beeinträchtigung des Immunsystems zu den Folgen. Zudem werden Liege- und Wiederkauverhalten beeinträchtigt. Es zeigen sich somit Verhaltensweisen, die das Unwohlsein von Kühen zum Ausdruck bringen.

Aufgrund zunehmender Wetterextreme, wie Trockenheit und Starkregenereignisse, steigt im Futterbau des Weiteren die Gefahr von mengen- und wertmäßig schlechteren Futterernten. Hier sind z.B. schwerverdauliche Futterernten mit einem erhöhten Faser- bzw. Ligninanteil zu nennen. Aufgrund der klimatischen Veränderungen kommt es außerdem zu einem Zuwachs an bestimmten Unkräutern und zu einem verstärkten Druck durch Schaderreger. Diese können sowohl bei Tieren als auch bei Pflanzen Störungen hervorrufen und zu Ertragseinbußen führen. Schlechtere Futterqualitäten minimieren die Verdaulichkeit und erschweren eine angemessene Nährstoffversorgung der Tiere. Zu den indirekten Auswirkungen zählen ökonomische Effekte. Beispielsweise könnten sich in wichtigen Anbauregionen, bei einer Verschlechterung von klimatischen Verhältnissen, die Kosten für zugekaufte Futtermittel erhöhen.

Wie können Lebendhefen den zuvor genannten Folgen des Klimawandels entgegenwirken?

Neben Möglichkeiten, wie der Steigerung der Luftzirkulation durch Ventilatoren und der Abkühlung durch Wasserbenetzung, können auch fütterungstechnologische Hilfsmittel, wie Salzlecksteine oder Lebendhefen, Folgen von Hitzestress bei Kühen lindern. Hitzestress führt bei Milchkühen, aufgrund einer verminderten Fähigkeit der Pansenpufferung, schnell zu einem Azidoserisiko. Daher liegt es nahe, dass Lebendhefen durch die Stabilisierung des Pansen-pH-Wertes in diesem Zusammenhang einen lindernden Effekt bieten. Des Weiteren hilft die Lebendhefe dabei, die Futteraufnahme, die ebenfalls bei Hitzestress zurück geht und daher oft zu niedrigeren Milchleistungen führt, anzuregen. Dadurch kann das Wiederkauverhalten, das wiederum wichtig für die Abpufferung des Pansenmilieus ist, stimuliert werden. Auch mindere Futterqualitäten aufgrund des Klimawandels können durch eine verbesserte Faserverdaulichkeit und Futtereffizienz durch die Lebendhefe ausgeglichen werden. Abbildung 4 zeigt Ergebnisse einer Studie, in der die Lebendhefe Biosprint® mit einer Dosierung von 4g/Tier/Tag (6x1010KBE/Tier/Tag) im Vergleich zu einer Kontrollgruppe bei Hitzestress (THI=79) getestet wurde. Zu erkennen ist hier der signifikant positive Effekt der Lebendhefe Biosprint® auf die Faserverdaulichkeit (P<0,05).

Abb. 4: NDF (Neutral-Detergenzien-Faser) -Verdaulichkeit von Kühen mit einer Lebendhefe- supplementierung (Biosprint®) im Vergleich zu einer Kontrollgruppe bei Hitzestress, *P<0,05, Dehghan-Banadaky et al., 2012Abb. 4: NDF (Neutral-Detergenzien-Faser) -Verdaulichkeit von Kühen mit einer Lebendhefe- supplementierung (Biosprint®) im Vergleich zu einer Kontrollgruppe bei Hitzestress, *P<0,05, Dehghan-Banadaky et al., 2012

Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Milchproduktion sind offensichtlich komplex. Auf der einen Seite ist die Milchwirtschaft gefordert, einen Beitrag zu einer nachhaltigeren Wirtschaftsweise zu leisten. Auf der anderen Seite müssen Wege gefunden werden, um die Konsequenzen des Klimawandels auf einem möglichst niedrigen Niveau zu halten. Die Lebendhefe Biosprint® ist in der Lage, durch Steigerung von Panseneffizienz und -gesundheit das Aufkommen von Treibhausgasemissionen zu minimieren und zudem den Konsequenzen, bei einer möglichst hohen Ausschöpfung des Produktionspotenzials, Widerstand zu leisten.

 

  1. BROUCEK (2018): Options to methane production abatement in ruminants: A review, The Journal of Animal & Plant Sciences, 28(2): 2018, Page: 348-364 ISSN: 1018-7081
  2. CHAUCHEYRAS, G. FONTY, G. BERTIN, P. GOUET (1995): In Vitro H2 Utilization by a Ruminal Acetogenic Bacterium Cultivated Alone or in Association with an Archaea Methanogen Is Stimulated by a Probiotic Strain of Saccharomyces cerevisiae, applied and environmental microbiology, Sept. 1995, p. 3466–3467, Vol. 61, No. 9
  3. ELANTHAMIL, C. BANDESWARAN (2017): Methane emission from ruminants and its mitigating measures using probiotic – A review, International Journal of Science, Environment and Technology, Vol. 6, No 1, 2017, 319–325