Airs dem Institut f u r Kerphysiologie und Tiererndhrung der Universifut Cijttingen

Direktor: Pro f . Dr. Dr. DT. h. c. W. Lenkeit

Langfristige Untersuchungen uber den Umsatz von N, P und Ca und uber die energetische Futterverwertung bei zwei Milchkuhen

111. Der Stickstoffumsatz

Von W. LENKEIT, H. J. FKIEDE, B. HFLPPEKICH und J. 0. GUTTE

In Mitteilung I. (LENKEIT et al., 1964) sind Fragestellung, Versuchsplan, Futterung, Korpergewichte, Milchleistung und andere allgemeine Versuchsdaten angegeben wor- den. An zwei schwarzbunten Niederungskuhen wurde geprufl, wie sich unterschied- liche Ernahrung in den letzten Monaten der Graviditat auf den Stidtstoffumsatz in der folgenden Laktation auswirkt. Zwei Kuhe hatten in zwei aufeinanderfolgendcn Jahren von der Mitte der Tragezeit bis zum 3. Monat der folgenden Laktation ohne Unterbrechung in einem Bilanzversuch gestanden. Nach Art eines Kreuzversuchec hatts jede Kuh in einer Gravidi t i t genau die halbe Futtermcnge (,,halbe Ration"), in dcr andcren Gravidi t i t die volle Futternienge (,,voile Ration"), in beiden Laktationen dann die volle Futternienge erhalten. Leider verzehrten beide Kuhe am Ende der einen Graviditat und am Anfang beider Laktationen die ,,volle Ration" nicht voll- standig, so da8 der ursprungliche Plan, die Tiere langere Zeit auf der in hlenge und Zusammensetzung konstanten ,,vollen Ration" zu halten, nicht verwirklicht werden konnte. Wie bereits in der Mitteilung I. (LENKEIT et al., 1964) beschrieben, hielten wir bei unvollstfindiger Futteraufnahme die Zusammensetzung der Futterration da- durch konstant, da8 wir die Futterreste unter das Futter der folgenden Mahlzeit niischten. D a in Zeiten nachlassender Frealust die Futterreste nun von Tag zu Tag groRer wurden, haben wir, sobald die Futterreste etwa die Menge einer halben Tages- ration erreichten, nur die Futterreste angeboten, die dann auch vollst9ndig verzehrt wu rden .

Die einzelnen Koniponenten der Futterration waren iniierhalb weniger Stunden fur einen Zeitraum von etwa zehn Wochen abgewogen und in Plastikbeutelii auf- bewahrt worden. Wahrend des Abwiegens wurden von jeder Komponente mehrcre Proben zur Trockensubstanzbestimmung und zur Analyse des Nahrstoff gehaltes ent- nommen. Von jeder Probe wurden vier bis sechs Parallelanalysen durchgefuhrt und der Mittelwert aus allen Parallelen von allen Einzelproben des Futters zur Berech- nung der Nahrstoff aufnahme verwendet. Leider ergaben sich bei den verschiedenen Einaagungen der Futterration zum Teil erhebliche Unterschiede im Nahrstoffgehal t der einzelnen Futtermittel, besonders beim Heu, so dai3 auch bei vollstandiger Auf- nahnre des Futters die Nahrstoffaufnahme nicht konstant war.

Die N-Bestimmungen wurden nach KJELDAHL durchgefuhrt. Uni einen niijglichst vollstindigen AufschluB des Materials zu erreichen, wurde vor Beginn des Aufschlusses

182 W. Lenkeit, H . J. Friede, B . Helfferich wnd J. 0. Giirte

ein Teeloffel voll eines AufschluBgemisches aus Natriumsulfat, Kupfersulfat und Selen zugegeben. Alle Proben wurden nach dem Klarwerden wenigstens noch zwei Stunden lang nachgekocht. Die N-Bestimmungen wurden im Trockenkot durchgefuhrt, die Trocknungsverluste wurden jede Woche einmal bestimmt und bei der Berechnung der N-Ausscheidungen im Kot berucksichtigt. N-Verluste der Tiere uber die Korperober- flache (Haare, Schuppen, SchweiB) wurden nicht berucksichtigt.

Resultate

%belle I Der N-Umsatz bei Tier R

2. Graviditat: volle Ration, 2. Laktation: volle Ration 3. Graviditat: halbe Ration, 3. Laktation: volle Ration

~~ ~ ~ ~~~~~ r Y Gravld, tars- N AUf. N - A u s r ~ e l d u n g e n In Aui- N-Aurslfieidungen in

~ o t 11arn MIIA B1'anz oder Lakta t ionr - 1 .?ahme I Hot 1 , Bilanr s- nahrne

glTag fi Tag q Tag g/Tag ' I: Tag g/Tag woche

~

3. Graviditat: halbe Ration ab 14. Graviditatswoche 2. Graviditat: volle Ration

12.G.W. 347 - - - - 13.G.W. 2161 94 90 54 ) 237 72 126 42 -

l4.-15.G.W. 216 92 68 53 + 3 125' - - - - 16.-18. G.W. 19.-21. G.W.

Z5.-27. G.W. Z8.-30. G.W.

,2.-24. G.W.

31.-33. G.W. 34.-36. G.W. 37.-40. G.W.

214' 95 65 53 .t 1 125 33 76 22 214 95 64 52 -t 3 125 35 71 17 214 98 67 49 f 0 125 37 68 10 214 91 67 46 4-10 125 34 74 5 239l 97 87 44 - t 1 1 3 127l 41 72 2 252 92 96 39 -125 127 38 74 1 1992 78 103 0 +1S3 127 38 71 0 17SY4 65 84 0 + 2 9 3 1275 39 63 0

- 6 i 2 -t 10 + 12 + 12 +14 + 1s t 25

N-Bilanz 16. bis 40. Gravi- N-Bilanz 16. bis 40. Gravi- ditiitswoche (169 Tage): . . . +2066 g ditatswoche (169 Tage): . . . + 1552 : N-Ausscheidung mit der N-Ausscheidung mit der Geburt: . . . . . . . . . . . . . . . . . 1526 g Geburt: . . . . . . . . . . . . . . . . . 1371 I N-Bilanz des mutterlichen N-Bilanz des mutterlichen Organismus 16. bis 40. Gra- Organismus 16. bis 40. Gra- viditatswoche (169 Tage): . t 540 g viditatswoche (169 Tage): . + 481 1

1.L.W. 234' 83 2.L.B'. 252' 101

3.- 4. L.W. 252 96 5.- 6. L.W. 252 89 7.- 8. L.W. 249' 87 9.-11. L.W. 245 83

12.-13.L.u'. 245 84

72 132 71 118 68 95 69 85 79 73 85 64 83 60

13. Lakta-

-533 22712' 78 63 -383 273 89 83 - 7 273 81 89 i- 9 273 80 94 t 1 0 273 88 106 t 1 3 273 84 108

+18 273 82 113 ~

N-Bilanz 1. bis 13. L;

2. Laktation: volle Ration 3. Laktation: volle Ration 132 -46 117 -16 100 i 3 91 i 8 83 - 4 77 -! 4 69 + 9

N-Bilanz 1. bis ta- tionswoche (90 Tage): . . . . i 9 4 g tionswoche (90 Tage): . . . . -80 I

G.W. == Graviditatswoche, L.W. = Laktationswoche. - 1 Neue Futtereinwaage. - Un- vollstiindige Futteraufnahrne. - Bilanz wird beeinflufit durch Ausscheidungsverzogerung infolge stcigender oder fallender N-Aufnahme. - 4 256. bis 277. Graviditatstag, gekalbt am 277. Gravidititstag. - 5 253. bis 274. Gravidititstag, gekalbt am 274. Graviditatstag.

a 1. bis 6. Laktationstag. - ' 8. bis 13. Laktationstag.

Langfristige Untersucl~ungcn uber den C’rntatz von N, P und Ca 183

Tabelle 2

Der N-Umsatz bei Tier U 2. Graviditit: halbe Ration, 2. Laktation: volle Ration 3. Graviditit: volle Ration, 3. Laktation: volle Ration

9.-10. G.W. 11.-12. G.V;’. 13.-15. G.W. 16.-18. G.W. 19.-21. G.W. 12.-24. G.W.

18.-30. G.W.

14.-36. G.N’.

15.-27. G.W.

11.-33. G.W.

57.-40. G.W.

2. Graviditat: halbe Ration ab 22. Graviditatswoche

- - - - - - - - - -

- - - - - - - - 216 -

107 37 53 41 -2“ 107 38 42 34 - 7

215 81 65 61 + 8

107 35 43 27 + 2 113’ 36 49 21 + 7.’ 126 37 58 6O +25 126‘ 37 59 0 +30

3. Graviditat: volle Ration - - - 251 -

251 81 93 72 - 1 5 251 84 94 71 4- 2 251 81 92 71 -1- 7 251 77 91 73 +10 251 77 90 71 -113 251 78 90 69 + I 4 254l 81 88 67 -1-18 2482 81 93 48 +26 217’ 73 115 0 +31 1 9 5 2 5 67 107 0 +21

N-Bilanz 19. bis 40. Gravi- N-Bilanz 19. bis 40. Gravi- ditatswoche (156 Tage): . . . $1131 g ditatswoche (152 Tage): . . . +2898 j N-Ausscheidung mit der N-Ausscheidung mit der Geburt: . . . . . . . . . . . . . . . . . 1470 g Geburt: . . . . . . . . . . . . . . . . . 1296 j N-Bilanz des mutterlichen N-Bilanz des mutterlichen Organismus 19. bis 40. Gra- Organismus 19. bis 40. Gra- vidititswoche (156 Tage): . - 339 e viditatswoche (152 Tage): . + 1602 1

2. Laktation: volle Ration 3. Laktation: volle Ration 1. L.W. 208’ 75 59 93 -193 2031’7 72 62 130 -61

1.- 4.L.W. 252 110 67 88 -133 261 86 83 107 -15

7.- 8.L.W. 252 94 78 80 k 0 261 84 87 89 + 1

2. L.W. 227‘R 73 68 84 t Z3 261 84 85 114 -22

5.- 6.L.W. 252 94 76 80 -t 2 261 82 90 96 - 7

).-Il. L.W. 252 90 69 78 t 1.5 261 87 90 88 - 4

N-Bilanz 1. bis 11. Lakta- N-Bilanz 1. bis 11. Lakta- tionswoche (75 Tage): . . . . f 3 8 tionswoche (75 Tage): . . . . -1065 I

G.W. = Graviditltswoche, L.W. = Laktationswoche. - 1 Neue Futtereinwaage. - Un- vollstandige Futteraufnahme. - Bilanz wird beeinflufit durch Ausscheidungsverzogerung infolge sreigender oder fallender N-Aufnahme. - 4 250. bis 279. Graviditatstag, gekalbt am 279. Graviditatstag. - 251. bis 276. Graviditatstag, gekalbt am 276. Graviditatstag.

8. bis 12. Laktationstag. - ’ 1. bis 9. Laktationstag. - 8 59. bis 75. Laktationstag. ‘Trockengestellt am Ende der 34. Graviditatswoche.

Tabelle 1 enthalt die Resultate von Tier R, das bis zum Versuchsbeginn immer sehr reichlich ernahrt worden w a r und daher sehr fett war . I n der 2. Gravidi ta t ist bei voller Ration von der 14. Graviditatswoche ab die N-Bilanz zunachst ausgeglichcn, dann steigt sie bis Zuni Ende der Gravidi ta t auf rund 30 g N pro Tag an. Die N-

184 W’. Lenkeit, H. J. Friede, B . Helfferich und J . 0. Gutte

Ausscheidung niit der Geburt (Kalb, Fruchtwasser, Nachgeburt) ist niedriger als die Summe der N-Bilanz der letzten 169 Graviditatstage, das Tier hat in dieser Zeit 540 g N in den eigenen Organismus eingelagert. In der 2 . Laktation ist die N-Bilanz i n den ersten zwei Laktationswochen stark negativ, von der 5 . Laktationswoche ab schwach positiv.

In der 3. Graviditat (rechte Halfte der Tabelle 1, oben) reagiert das Tier R auf den Futterabzug mit sehr schneller Einschrankung der Milchbildung, so daf3 trotz halber N-Aufnahme die N-Bilanz in den letzten 169 Graviditatstagen und die N- Einlagerung in den mutterlichen Organismus ebenso groR ist wie in der 2. Graviditst bei doppelter Futtermenge. Auch in der 3. Laktation jst die N-Bilanz in den ersten zwei Laktationswochen negativ, danach innerhalb der Fehlergrenze eines Bilanzver- suches ausgeglichen.

Tier U, welches zu Versuchsbeginn sehr mager war und in der 2. Graviditat die halbe Ration erhielt, gab niit der Geburt in Kalb, Fruchtwasser und Nachgeburt 1470 g N ab. D a in den letzten 156 Tagen der Graviditat die Summe der Bilanz 113 1 g N betrug, ist der mutterliche Organismus in dieser Zeit um 339 g N verarnit. ‘I‘rotzdem ist die N-Bilanz zu Beginn der 2. Laktation leicht negativ (Tabelle 2). In der 3. Graviditat lagert das Tier U dann bei voller Ration erhebliche N-Mengen in den Organismus ein, nach der Geburt verbleiben im mutterlichen Organismus dJvon 1602 g N. Diese N-Einlagerung ist vermutlich eine Folge der vorhergegangenen, lang- andauernden Unterernahrung, am Ende der 3. Graviditat erreichte das Tier U end- lich einen Ernahrungszustand, den man als normal bezeichnen konnte. I n der 3. Lak- tation ist die N-Ausscheidung in der Milch wesentlich grof3er als in der vorhergehen- den, die N-Bilanz ist zu Beginn der 3. Laktation starker negativ, Bilanzausgleich wird erst in der 7. Laktationswohe erreicht.

Diskussion

Die beiden ‘Tiere reagieren demnach unterschiedlich auf die zwei verschiedenen Be- handlungsweisen: Tier R schrankt in der Graviditat mit halber Ration die Milch- bildung so stark ein, daf3 auch unter diesen Bedingungen etwa die gleiche N-Einlage- rung in den mutterlichen Organismus stattfindet wie in der Graviditat mit voller Ration, namlich etwa 500 g. Demzufolge ist bei Tier R (Tabelle 1) in beiden Lakta- tionen der Verlauf der N-Bilanz fast der gleiche, in den ersten zwei Wochen beider Laktationen ist bei gleicher Milchleistung die N-Bilanz deutlich negativ.

Tier U dagegen (Tabelle 2 ) verlor in der zweiten Graviditat bei halber Ration Korper-N und setzte wahrend der dritten Graviditat bei voller Ration Korper-N an. I n der dritten Laktation war dann, offenbar als Folge der vorhergegangenen Phase der N-Einlagerung, die Milchleistung grof3er und die N-Bilanz starker negativ als in der 2. Laktation. In den ersten elf Wochen der 3. Laktation wurden etwa zwei Drittel der in der vorherigen Graviditat eingelagerten N-Menge wieder aus dem Korper ab- gegeben.

Beim Vergleich dieser Ergebnisse mit denen der analogen Untersuchungen an Saueii (LENKEIT et al., 1955~1, 1955b, 1956) fallt auf, daR unter den gegebenen Bedingungen bei den Kuhen am Ende der Graviditat die Bildung von Korperreserven nicht so

Langfristige Untersuchuugen uber den Umsatz -Jon N , P und Ca 185

stark ausgepragt war wie bei den Sauen. Das gleiche gilt fur die negative Bilanzphasc zu Laktationsbeginn. Berucksichtigt man, dafl das Korpergewicht der Kuhe mehr als doppclt so grofl war wie das der Sauen, dann erscheint sowohl die Reservebildung von Korper-N am Ende der Graviditat als auch die negative Bilanzphase zu Beginn der Laktation unter den hier gegebenen Bedingungen bei den Kiihen nur in geringcm Umfang stattgefunden zu haben. Der Verlust von Korper-N zu Beginn der Laktation niufl bei beiden Kiihen als eine Folge unzureichender Eiweiflversorgung angesehen werden, da beide Kuhe bei zunachst verminderter Futteraufnahme die Laktation rnit einer Milchleistung begannen, fur die weder die Energieversorgung (siehe Mitteilung II., GUTTE et al., 1965) noch die Eiweiflversorgung ausreichte.

Das Phanonien, dafl Kuhe mit guter Milchleistungsfahigkeit zu Laktationsbeginn eine hohere Leistuiigen zcigen, als der Nahrstoffaufnahme entspricht, ist hsufig beob- achtet wordcn.

Zusammenfassung

An zwei Milchkuhen wurde der Einflufl unterschiedlicher Ernahrung in der Tragezeit auf den N-Umsatz untersucht. Die beiden Tiere reagierten unterschiedlich auf die zwei Behandlungsweisen: Tier R schrankte in der Graviditat mit halber Futtermcnge die Milchbildung so stark ein, dafl die Summe der N-Rilanz cbenso groi3 war wie die in der Graviditat mit voller Futtermenge. Bei diesem Tier war kein Einflufl der Er- nfhrung in der vorhergegangenen Graviditat auf Verlauf und Grofle der N-Bilanz in der folgenden Laktation zu erkennen.

Tier U vcrlor in der Graviditat mit halber Futtermenge Korper-N und sctzte wahrend der Graviditat rnit voller Futternienge Korper-N an. In der Laktation, die der Graviditat niit voller Futtermenge folgte, war die N-Ausscheidung in der Milch gro8er und die N-Bilanz starker negativ als in der Laktation, die der Graviditat rnit halber Futtermengc folgte.

Summary

In a long-term balance trial, the effect of feeding level during pregnancy apon nitrogen metabolism was investigated in two dairy cows. The two animals did react differently upon the two treatments. Cow R did decrease milk production so markedly during the pregnancy on half diet that no influence of feeding level during pregnancy upon nitrogen balance neither during pregnancy nor during lactation was to be observed.

Cow U on the other hand did loose body-nitrogen during the pregnancy on half diet and did store body-nitrogen during the pregnancy on full diet. During the lacta- tion, following a pregnancy on full diet, milk production was greater and nitrogen- balance more negative than during the lactation, following a pregnancy on half diet.

Literatur

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186 J . 0. Gutte, B. Helfferich, H . J . Rieger rind W . Lenkeit

- LENKEIT, W., GUTTE, J. O., KIRCHHOFF, W., SOEHNGEN, F. K., und FARRIES, E., 1956: 2. Tierernahrg. u. Futtcrrnittelkde. 11 , 337. - LENKEIT, W., FRIEDE, H. J., RIEGER, H. J., HELPFERICH, B., u n d GUTTF, J. O., 1964: Z. Ticrphysiol., Tierernahrg. u. Futtermittelkdc. 20, 179.

Anschrifi der Autorcn: Institut fur Tierphysiologic und Tierernlhrung, 34 Giittingen, Nikolausberger Weg 7b

Aus dem Institut f u r Tierphysiologie und Tierernihrtrng der Universitat G6ttingen Uirektor: P r o f . Dr. Dr. Dr. h. c. W . Lenkeit

Langfristige Untersuchungen uber den Umsatz von N, P und Ca und uber die energetische Futterverwertung bei zwei Milchkuhen

IV. Der Phosphorumsatz

Von J. 0. GUTTE, B. HELFFERICH, H. J. RIEGER und W. LENKEIT

Fragestellung, allgenieine Vcrsuchsdateii und Methoden sind den fruheren Mitteilun- gen zu entnehmen (LENKEIT et al., 1964; GUTTE et al., 1965; LENKEIT et al., 1967). Die P-Bestimniungen wurden nach der Methode von GERICKE und KURMIES (1952’53), wie von LANTZSCH (1961) beschrieben, durchgefuhrt.

Resultate und Diskussion

Tabelle 1 enthalt die Ergebnisse von Tier R. In der 2. Graviditat ist bei voller Ration die Summe der P-Bilanz der letzten 169 Tage der Graviditat wesentlich grof3er als die P-Abgabe mit der Geburt in Kalb, Fruchtwasser und Nachgeburt. I n den ersten zwei Wochen der 2. Laktation ist die P-Bilanz negativ, danach wird sie bei fallenden P-Ausscheidungen in der Milch und gleichzeitig ansteigenden P-Ausscheidungen im Kot mehr und mehr positiv. Auch in der 3. Graviditat, bei halber Futterrnenge, ver- bleiben nach der Abgabe von 289 g P mit der Geburt 288 g P im Organismus des Muttertieres. In der 3. Laktation dauert die negative Bilanzphase etwas linger, erst in der 9. Laktationswoche geht die Bilanz ins Positive iiber. Die P-Ausscheidungen im Kot sind in der 3. Laktation von der 3. Laktationswoche a b vollig konstant, die P-Bilanz wird allein von den abfallenden P-Ausscheidungen in der Milch bestimint. Es hat den Anschein, als ob die P-Aufnahme von 52,l g pro Tag nur fur eine P- Ausscheidung mit der Milch von 15 bis 16 g pro Tag ausreicht und als ob bei grogeren P-Ausscheidungen niit der Milch Korper-P rnobilisiert wird, wahrend bei geringereii P-Ausscheidungen rnit der Milch P in den Organismus eingelagert wird. Diese Er- klarung befriedigt allerdings nicht, da in der 2. Laktation dasselbe Tier bei der