Rohstoff- und Nährstofflexikon

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Energie

Die Energie eines Futtermittels resultiert in erster Linie aus den enthaltenen Kohlenhydraten und Fetten, zum Teil aber auch aus dem Protein. Die vom Stoffwechsel des Tieres benötigte Energie wird aus diesen Nährstoffen durch verschiedenste Umwandlungsprozesse gewonnen. Beim Energiebedarf der Tiere unterscheidet man zwischen dem Erhaltungsbedarf und dem Leistungsbedarf. Der Erhaltungsbedarf gibt die Energiemenge an, die das Tier benötigt, um die elementarsten Körperfunktionen aufrecht zu erhalten. Der Leistungsbedarf gibt an, wieviel Energie dem Tier zugeführt werden muss, um eine bestimmte Leistung erbringen zu können. Erhaltungsbedarf und Leistungsbedarf ergeben zusammen den Gesamtbedarf, den das Tier zur Erreichung der Leistung und Aufrechterhaltung seiner Körperfunktionen benötigt. Um das Tier mit einer ausreichenden Menge an Energie zu versorgen und somit seinen Gesamtbedarf zu decken, ist letztendlich die Zufuhr von genügend der vorstehend genannten Nährstoffe unabdingbar. Die Energiebewertung eines Futtermittels für die Tierernährung orientiert sich an der Umwandlung der aus den Nährstoffen resultierenden Energie im Stoffwechsel des Tieres. Der Gehalt an Bruttoenergie (GE = gross energy) eines Futtermittels stellt letztendlich seinen Brennwert dar und kann im Labor im sogenannten Bombenkalorimeter ermittelt werden. Die Bruttoenergie ist für die Tierernährung kein geeigneter Bewertungsmaßstab, da die Höhe der Verdaulichkeit und die Art der Verdauung (durch körpereigene oder mikrobiell gebildete Enzyme) sehr unterschiedlich ist.

Ein Teil der Bruttoenergie wird mit dem Kot ausgeschieden. Dieser Teil ist zum überwiegenden Teil von der pflanzenanatomischen und -histologischen Struktur der in den Futtermitteln vorhandenen Gerüstsubstanzen abhängig. Wird dieser Verlust von der Bruttoenergie abgezogen, gelangt man zur verdaulichen Energie (DE = digestible energy). Auf dieser Basis wird der energetische Futterwert für Pferd und Kaninchen bewertet.

Von der verdaulichen Energie geht dem Organismus ein weiterer Teil durch energiehaltige Ausscheidungen mit dem Harn und bei Wiederkäuern zusätzlich noch durch die Gärungsgase verloren. Dieser Verlust wird auch durch die Art der Ration bzw. des verabreichten Futters beeinflusst. Wird die verdauliche Energie um diesen Anteil verringert, spricht man von der umsetzbaren Energie (ME = metabolizable energy). Eine Bewertung auf dieser Stufe berücksichtigt für Monogastrier (Schwein, Geflügel) im Wesentlichen alle Energieverluste, die durch das Futtermittel bedingt sind. Davon ausgenommen ist thermische Energie, die durch mikrobielle Umsetzungen im Verdauungskanal entsteht und vom Tier nicht nutzbar ist. Beim Wiederkäuer ist die in den Vormägen (Pansen) freigesetzte und in der umsetzbaren Energie enthaltene Fermentationswärme erheblich größer. Durch Bestimmung der umsetzbaren Energie ist bei Monogastrier, Geflügel und jungen wachsenden Wiederkäuern eine aussagefähige Energiebewertung möglich. Unterschiede in der Verwertung der umsetzbaren Energie im Stoffwechsel für verschiedene Leistungen (Erhaltung, Zuwachs, Milchbildung) lassen sich bei der Festlegung des Bedarfs berücksichtigen. Auf Basis der umsetzbaren Energie erfolgt die energetische Futterbewertung für Schweine, Geflügel, Kälber, Aufzuchtrinder, Mastrinder, Hunde und Katzen.

Bei der Umwandlung der umsetzbaren Energie im Erhaltungsstoffwechsel bzw. in eine bestimmte Leistung wird nicht nutzbare thermische Energie freigesetzt, die sowohl von der Tierart als auch von der Art der Leistung (Eiweiß- oder Fettsynthese) abhängt. Ihre Berücksichtigung führt zur Nettoenergie (NE) für die jeweilige Leistung. Es gibt folglich nicht die eine Nettoenergie, sondern nur eine für Erhaltung (NEm) oder für Fettbildung (NEf) oder für die Milchbildung (NEl). Auf der Basis der „Nettoenergie Laktation“ (NEL) erfolgt die energetische Futterbewertung bei der Milchkuh. Die physikalische Einheit für Bruttoenergie, verdauliche Energie, umsetzbare Energie und Nettoenergie ist das Joule (J). Entsprechende Konzentrationen werden als „Kilojoule (kJ)“ bzw. „Megajoule (MJ)“ angegeben.