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Von der Weender-Analyse zu CNCPS
Aufgebaut auf alt Bewährtem und doch neu
Seit Jahrzehnten rechnen Landwirte, Fütterungsexperten und Wissenschaftler Futterrationen für Rinder mit Futteranalysen auf Grundlage der Weender-Analyse, bzw. der erweiterten Weender-Analyse nach Van Soest. Vor einigen Jahren haben amerikanische Fütterungsexperten nun Veränderungen am bisherigen System vorgenommen. Doch warum?
Weender-Analyse: Womit alles begann
Grundlage für eine aussagekräftige Futterrationsberechnung ist die Kenntnis darüber, was in den einzelnen Futterkomponenten steckt. Dies geschieht durch die Futteranalyse im Labor. In deutschen Laboren wird in der Regel die Weender-Analyse, erweitert durch die Untersuchung nach Van Soest zur Analyse herangezogen.
Die Weender-Analyse wurde 1860 an der landwirtschaftlichen Versuchsstation in Weende, Göttingen, begründet. Sie nimmt eine Fraktionierung in verschiedene Klassen vor.
(NFC == Nicht Faser Kohlenhydrate; NDF== Neutrale Detergentien-Faser; ADF == Saure Detergentien-Faser; ADL == Saures Detergentien-Lignin)
Die Weender-Analyse bzw. die erweiterte Weender-Analyse können also die Inhaltsstoffe des untersuchten Futtermittels zu einem bestimmten Zeitpunkt, dem Zeitpunkt der Untersuchung, bestimmen.
Doch was ist mit dem Tier, das die Futtermittel frisst? Gleiche Rinderrassen werden weltweit unter z.T. stark unterschiedlichen Umweltbedingungen gehalten. Es gibt Unterschiede im Körpergewicht, Körperkondition und Fütterungsmanagement etc. Können dann Silagen mit gleicher chemischer Zusammensetzung bei allen Tieren den gleichen Fütterungserfolg erzielen? Und was ist mit den Silagen? Warum füttern zwei nach chemischer Zusammensetzung ähnliche Silagen nicht gleich gut?
Genau diese Fragestellungen in ein einziges System zu integrieren war die Intention einer amerikanischen Forschergruppe. Sie entwickelten in den 70er Jahren das Cornell Net Carbohydrate Protein System, kurz CNCPS.
Was ist CNCPS?
Das Bedürfnis nach einem Modell, das die Aufgabe/Wirkung von Pansenbakterien und Anforderungen des tierischen Organismus definiert und eine Bewertung des Futterbedarfs und Leistungsvorhersagen treffen kann, führte zur Entwicklung von CNCPS.
Das Modell basiert weiterhin auf der altbewährten Weender-Analyse und der Detergentienanalyse nach Van Soest. Es wurde erweitert durch die genaue Betrachtung der Verdauungsvorgänge im Pansen.
Um die Vorgänge im Pansen (Verdauung, Passagerate der Kohlenhydrate, Fette und Proteine) aufzeigen und werten zu können, wurde von der Forschergruppe ein Pansen-Modell entwickelt. Da die meisten Ernährungsmodelle das Pansenbakterienwachstum als Funktion der gesamtverdaubaren Nährstoffe oder Energie beschreiben, jedoch nicht die Dynamik des Bakterienwachstums betrachten, war es nötig ein neues Modell zu entwickeln. Das Modell rund um die amerikanische Forschergruppe stellte fest, dass auch Pansenbakterien einen Erhaltungsbedarf haben. Außerdem ist das Wachstum abhängig von der Kohlenhydratverdauung. So ist festgestellt worden, dass faserabbauende Bakterien einen geringeren Erhaltungsbedarf haben und langsamer wachsen als nicht-faserabbauende Bakterien. Als „Nahrungsgrundlage“ nutzen faserabbauende Bakterien Ammoniak, nicht-faserabbauende Bakterien nutzen Peptid-N, bzw. Aminosäuren.
In diesem Zug war es der Forschergruppe wichtig, ständig neueste wissenschaftliche Erkenntnisse in das CNCPS-System einfließen zu lassen. So kam es auch dazu, dass eine exaktere Fraktionierung der Proteine und Kohlenhydrate vorgenommen wurde. Je nach Löslichkeit der einzelnen Fraktionen an Protein und Kohlenhydraten werden diese in verschiedene Klassen eingeteilt. Dies ermöglicht exaktere Aussagen über die Verdaulichkeit bestimmter Futtermittel zu treffen:
Diese dynamischen Eigenschaften müssen neben den chemischen Eigenschaften eines Futtermittels bei der Fütterung beachtet werden, um den Futterwert der Futtermittel genau erkennen zu können. Denn die chemischen Eigenschaften allein reichen nicht aus, um die Qualität und daraus resultierende Tierleistung vorhersagen zu können.
Das CNCPS-Modell betrachtet also folgende Parameter zusätzlich zu den herkömmlichen Systemen:
- Futteraufnahme
- Ruminale Fermentation von Protein und Kohlenhydraten
- Verdauungs- und Absorptionsvorgänge am Darm
- Nährstoffbedarf für Erhaltung, Wachstum, Laktation und Trächtigkeit
- Reserven
- Nährstoffausscheidungen
Die Zeit steht nicht still - CNCPS im Rationsberechnungsprogramm
Seit den Anfängen von CNCPS in den 70er Jahren unterstand das Modell ständiger Anpassung an wissenschaftliche Neuerungen. Seit Veröffentlichung der ersten Version sind fast jährlich wissenschaftlich fundierte Neuerungen/Erkenntnisse in das System eingepflegt worden. So ist es möglich, dass das CNCPS-System noch exaktere Ergebnisse liefern kann.
Damit das CNCPS-System für jeden Anwender leicht handhabbar ist, wurde es in spezielle CNCPS Rationsberechnungsprogramm eingepflegt. Dieses Futterberechnungsprogramm verrechnet die gewonnenen Daten durch CNCPS und errechnet so die bestmögliche Futterration.
CNCPS wird mittlerweile von Nutzern in über 40 Ländern weltweit genutzt. Auch in Deutschland wird vermehrt von Fütterungsberatern festgestellt, dass mit diesem System eine bessere Annäherung an das reelle Geschehen (Futteraufnahme, Leistungsparameter) geleistet wird.