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Die Aufrechterhaltung der Darmgesundheit bei Ferkeln ist eines der Hauptziele bei der Zusammenstellung des Futters ohne pharmakologische Mengen Zinkoxid. Verdauungsstörungen sind ein häufiges Problem in der Zeit nach dem Absetzen und werden hauptsächlich mit einer unkontrollierten Proteinfermentation in Verbindung gebracht, die das Gleichgewicht zwischen nützlichen und potenziell pathogenen Bakterien stört und zu Darmdysbiose und Durchfall führt. Die Aufnahme von Ballaststoffen in Verbindung mit einer Reduzierung des Proteingehalts wurde als wirksame Ernährungsstrategie zur Bekämpfung von Diarrhö bei Absetzferkeln vorgeschlagen.
Die unterschiedliche Zusammensetzung und die Komplexität der physikalisch-chemischen Eigenschaften machen es schwierig, eine angemessene Definition von Ballaststoffen zu finden. Eine große Gruppe von Rohstoffen kann als Ballaststoffquelle angesehen werden, auch wenn ihre Wirkung unmittelbar von der Partikelgröße, Löslichkeit, Viskosität, Fermentierbarkeit und dem Wasserbindevermögen abhängt. Daher lässt sich ihre physiologische Funktion bei Schweinen nicht ohne weiteres vorhersagen. Aus ernährungsphysiologischer Sicht bestehen Ballaststoffe aus Zellwandkomponenten, die den Gastrointestinaltrakt unbeeinflusst von enzymatischer Hydrolyse durchlaufen, bis sie den Dickdarm erreichen, wo sie als Substrat für die mikrobielle Fermentation dienen (Jha et al., 2019, Mateos et al., 2019). Fermentationsendprodukte wie flüchtige Fettsäuren (VFA), also Essig-, Propion-, Valerian- und insbesondere Buttersäure, spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Magen-Darm-Funktion. Darüber hinaus können sie die Verdaulichkeit und die Aufnahme von Nährstoffen verbessern (Farré et al., 2021; Lallès und Montoya, 2021). Die Wirkung von Ballaststoffen auf die Produktion flüchtiger Fettsäuren kann durch den fermentierbaren Ballaststoffanteil oder durch Veränderungen in der Mikrobiota hervorgerufen werden, wie in Abb. 1 zu sehen ist.
Abbildung 1: Dosisabhängige Wirkung von Lignocellulose auf die Butyratproduktion (mM) bei Absetzferkeln im Alter von 63 Tagen (nach Silva-Guillen et al., 2022) P = 0,001, SEM = 1,810.
Die Fermentation von unlöslichen Ballaststoffen ist moderat und dauert lange, während lösliche Quellen schneller fermentieren und höhere Mengen an flüchtigen Fettsäuren produzieren (Jaworski and Stein, 2017; Jha et al., 2019; Tao et al., 2019). Unlösliche Ballaststoffe bieten bei jungen Ferkeln mehr Vorteile. Ihre Aufnahme in moderaten Mengen ermöglicht die Aufrechterhaltung von Produktionsindizes und fördert gleichzeitig die Darmintegrität (Abb. 2, Pluske et al., 2014; Slama et al., 2020, Silva-Guillen et al., 2022). Darüber hinaus tragen sie dazu bei, das Auftreten von Diarrhö bei Absetzferkeln zu kontrollieren (Kim et al., 2008).
Abbildung 2: Elektronenmikroskopische Aufnahme der Oberfläche der Duodenalschleimhaut bei Absetzferkeln, die mit A: Futter ohne Ballaststoffzusatz (Zottenhöhe: 538 µm) und B: Lignocellulose zu 1 % (Zottenhöhe: 616 µm) gefüttert wurden (nach Silva-Guillen et al., 2022).
Bei der Verwendung von löslichen und schnell fermentierbaren Quellen in Prestarterfutter wurden gegenteilige Effekte beobachtet (Molist et al., 2014; Berrocoso et al., 2015). Inhaltsstoffe wie Rübenschnitzel oder Zitruspulpe erhöhen die Viskosität des Darms, was aufgrund der begrenzten Verdauungskapazität von Ferkeln die Aufnahme verringert, die Darmmorphologie verändert (Hendemann et al., 2006, Pascoal et al., 2015; Shang et al., 2019), die Nährstoffverdaulichkeit beeinträchtigt (Jha and Berrocoso, 2015; Navarro et al., 2019) und letztendlich zu einem beeinträchtigten Wachstum der Tiere führt. Diese unerwünschten Auswirkungen nehmen jedoch mit dem Alter ab, da sich die Verdauungsleistung und die Vielfalt der Mikrobiota der Tiere entwickeln und die Fermentationskapazität effizienter wird.
Auf der anderen Seite ist eine weitere Gruppe von Ballaststoffen wie Oligosaccharide (FOS, GOS, MOS, XOS) oder Inulin zu erwähnen, die, obwohl sie löslich sind, eine präbiotische Aktivität aufweisen, indem sie ein Substrat für das selektive Wachstum von Mikroorganismen der Gattungen Lactobacillus und Bifidobacterium bereitstellen und die Vermehrung von Krankheitserregern einschränken (Schokker et al., 2018; Chang et al., 2019).
Die Zusammenstellung des Futters nach dem Absetzen auf der Grundlage eines reduzierten Proteingehalts und einer angemessenen Auswahl an ballaststoffreichen Futtermittelbestandteilen kann ein wirksames Mittel zur Kontrolle von Verdauungsproblemen sein. Sowohl unlösliche als auch lösliche Ballaststoffe haben Auswirkungen auf die Darmmorphologie und -physiologie, z. B. durch Modulation der Mikroflora. In den ersten zwei Wochen nach dem Absetzen wird die Darmgesundheit am meisten durch die Verfütterung unlöslicher Ballaststoffquellen begünstigt, die mit einem kleinen Anteil an präbiotischen Ballaststoffen kombiniert werden können. Auf der anderen Seite kann der Anteil an löslichen und fermentierbaren Ballaststoffen im Starterfutter größer sein, wenn der Magen-Darm-Trakt reifer ist, solange Futtermittelbestandteile verwendet werden, die die Darmviskosität nicht verändern. Die gemeinsame Verabreichung von unlöslichen und präbiotischen Ballaststoffen kann aufgrund ihrer synergistischen Wirkung Vorteile bieten, da dadurch die Fermentation zur Förderung der Vermehrung nützlicher Bakterien gesteuert und die Barrierewirkung, die zur Kontrolle von Diarrhö bei Absetzferkeln erforderlich ist, verstärkt wird.
