Rohproteinfraktionierung in Futtermitteln nach VDLUFA
Fraktionierung des Rohproteins als Grundlage zur Rohproteinbewertung zur optimalen Rationsberechnung für Nutztiere
Rohproteinfraktionierung in der Futtermittelanalytik
Einer der größten Kosten- und Erfolgsfaktoren in der Nutztierhaltung sind die eingesetzten Futtermittel. Diese spielen eine entscheidende Rolle für die spätere Zusammensetzung und Qualität der tierischen Produkte (Fleisch, Milch, Eier, etc) und müssen mit Blick auf aktuelle Kostensteigerungen möglichst effizient eingesetzt werden. Da verschiedene Nutztiere das Futter unterschiedlich aufnehmen und verwerten, ist eine gezielte Futtermittelanalyse für eine bedarfsgerechte Fütterungsstrategie unverzichtbar. Standardverfahren in der Futtermittelanalytik wie z.B. die Weender Analyse, unterscheiden die im Futter enthaltene organische Substanzen in die Bestandteile Rohprotein, Rohfett, Rohfaser und Stickstoff-freie Extraktstoffe. Diese Aufteilung der Inhaltsstoffe ist aber vergleichsweise ungenau und hat nur eine begrenzte Aussagekraft über die Verträglichkeit und Verwertbarkeit der Futtermittel. Daher gehen moderne Verfahren einen Schritt weiter, teilen die verschiedenen Parameter nach Verwertbarkeit, Verdaulichkeit und Energiekonzentration auf und ermitteln z.B. Aminosäuremuster, Proteinfraktionen, Faserbestandteile wie ADF oder NDF, Fettsäurespektrum und andere in den Proben vorkommende Parameter.
- Analyt: Futtermittel
- Probenparameter: Rohproteinfraktionen
- Methode(n): Chemische Fraktionierung des Rohproteins als Grundlage für die Rohproteinbewertung nach dem CNCPS (N-Bestimmung mit Kjeldahl Methode oder Dumas Methode)
- Norm(en): VDLUFA 2023 METHODENBUCH III 4.13.2
Rohproteinfraktionierung als vorbereitende Analyse für eine optimale Rationsberechnung
In modernen Landwirtschaftsbetrieben basieren Rationsberechnungen zur Fütterung der Tiere mittlerweile auf Berechnungsmodellen, die mit möglichst detaillierten Informationen, z.B. zu Aminosäuremustern oder Rohproteinfraktionen, arbeiten. Ein Beispiel ist das aus den USA bekannte Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS), eine ständig weiterentwickelte Berechnungsmethode zur Rationsoptimierung. Notwendig wird eine Rohproteinfraktionierung, da der Rohproteingehalt einer Probe über den analysierten Stickstoffgehalt ermittelt wird, z.B. berechnet sich der Proteingehalt in Milchprodukten aus dem gemessenen Stickstoffgehalt multipliziert mit dem Proteinfaktor (Faktor 6,38 bei Milchprodukten). Allerdings repräsentiert ein gewisser Teil des gemessenen Stickstoffs Protein, das entweder gar nicht, schlecht oder nur mittelmäßig vom Tier verwertet werden kann. In der Analyse von Rohproteinfraktionen werden Proteine deshalb je nach ihrer Löslichkeit und Verdauungsreaktion in verschiedene Fraktionen oder Gruppen unterteilt. Nach der neuen VDLUFA-Methode werden folgende Parameter analysiert:
| Parameter | Abkürzung | Vereinfachter Analysenvorgang |
| Rohprotein | XP | Direkte Proteinbestimmung |
| Wolframat-unlösliches Rohprotein | WUXP | 1. Inkubation bei pH2 über Nacht in einer Wolframatlösung 2. Filtration mit geeignetem Filterpapier oder Filterbeutel (z.B. FibreBags) 3. Proteinbestimmung des Filterrückstands |
| Borat-Phosphat-Puffer-unlösliches Rohprotein | BUXP | 1. Inkubation für 3 Stunden bei Raumtemperatur in einem Borat-Phosphat-Puffer 2. Filtration mit geeignetem Filterpapier oder Filterbeutel (z.B. FibreBags) 3. Proteinbestimmung des Filterrückstands |
| Neutral-Detergenzien-unlösliches Rohprotein | NDUXP | 1. Bestimmung von aNDF 2. Filtration mit geeignetem Filterpapier oder Filterbeutel (z.B. FibreBags) 3. Proteinbestimmung des Filterrückstands |
| Säure-Detergenzien-unlösliches Rohprotein | ADUXP | 1. Bestimmung von ADF 2. Filtration mit geeigentem Filterpapier oder Filterbeutel (z.B. FibreBags) 3. Proteinbestimmung des Filterrückstands |
Aus den analysierten Parametern können nun folgende Rohproteinfraktionen ermittelt werden:
| Rohproteinfraktion | Bezeichnung | Enzymatischer Abbau | Berechnung |
| A | Nicht-Protein-Stickstoff (NPN) | Nicht anwendbar | XP - WUXP |
| B1 | Pufferlösliches Reinprotein | schnell | WUXP - BUXP |
| B2 | Pufferunlösliches Reinprotein (ND-löslich) | variabel | BUXP - NDUXP |
| B3 | Zellwandgebundenes, lösliches Reinprotein | Variabel bis langsam | NDUXP - ADUXP |
| C | Zellwandgebundenes, unlösliches Reinprotein | Unverdaulich | ADUXP |
Mit den durch die Rohproteinfraktionierung gewonnen Informationen lassen sich die Nutztiere bedarfsgerecht versorgen und die vorhandenen Ressourcen werden optimal ausgenutzt. Die differenzierte Analyse des Proteinanteils der Futtermittel bringt landwirtschaftlichen Betrieben mehrere Vorteile:
- effektiver Einsatz des Futters und damit einhergehende Kosteneinsparungen
- Förderung der Tiergesundheit durch Vermeidung einer Fehlversorgung
- Minimierung von negativen Umweltfolgen durch z.B. eine verminderte Ausscheidung von Ammoniak oder Phosphat
