Fütterung und Fleischqualität des Schweines

• Forschungsstelle: ALP
• Projektnummer: 12.02.2.1.4
• Projekttitel Englisch: Feeding and Pork Quality
• Kurztitel: Schweinefleischproduktion

Schlüsselwörter (Englisch)

Carcass quality, Enzymology, Fat quality, Gestating sow, Health, Histology, Meat quality, Pig, Calcium, Phosphorus requirement, Proteomics

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Schwerpunkte des Projektes liegen im Bereich der Fütterung und Fleischqualität mit dem Ziel, die relevanten produktionstechnischen Parameter bzw. Lösungsansätze für die Schweineproduktion zu erarbeiten und gleichzeitig die Empfehlungen im „Gelben Buch“ zu aktualisieren.

1. Fütterung

1.1 Fütterung der Muttersau während der Trächtigkeit und Laktation: Es wird allgemein anerkannt, dass die Fütterung auf Körperkondition der Sau entscheidend für eine optimale Reproduktionsleistung ist. Die Frage stellt sich, ob im Speziellen bei hochfruchtbaren Sauen die Futteraufnahme genügend ist, um die notwendige Laktationsleistung für die grossen Würfe ohne übermässige Mobilisation der Körperreserven zu erbringen. Mit steigender Wurfgrösse nimmt der Anteil an leichtgewichtigen Ferkeln zu. Die Sterblichkeit dieser und deren Erkrankungshäufigkeit in den ersten 2 Wochen nach dem Absetzen sind hoch und machen Zuchtfortschritte im Bereich Fruchtbarkeitssteigerung zunichte. Kurz nach der Geburt besteht für leichte Ferkel aus grossen Würfen ein erhöhtes Risiko, ungenügend Kolostrum zu erhalten, schwach zu werden und in der Folge von der Sau erdrückt zu werden. Können spezifische Management- oder Fütterungsmassnahmen während der Säuge- und der Absetzperiode die Vitalität dieser Ferkel steigern. Zudem muss abgeklärt werden welche Auswirkungen diese Massnahmen auf den Masterfolg, Schlacht- und Fleischqualität haben.

1.2 Fütterung und Umweltaspekte: Ammoniakemissionen aus der Schweineproduktion werden zurzeit heftig diskutiert. Gegenüber den Empfehlungen wie im „Gelben Buch“ definiert, ist die Zufuhr an Aminosäuren in praxisüblichen Rationen deutlich höher. Es stellt sich die Frage, ob in der Mast von weiblichen Tieren, Kastraten und Jungebern (EU-Charta 2018) eine Reduktion der Rohprotein- und Aminosäurenzufuhr möglich und wirtschaftlich tragbar ist (Steigerung der N-Effizienz). Um eine Abschätzung der Effekte der Reduktion evaluieren zu können, sind Gesamtkörperanalysen von Mastschweinen in verschiedenen Mastabschnitten notwendig. Diese Grundlagen werden für die Nährstoffbilanzierung und Modellierung des Körperansatzes eingesetzt. Aus Gründen der Ressourcenschonung und Reduktion der Umweltbelastung sind beim Phosphor (P) weitere Anstrengungen notwendig um die Effizienz in der Schweineernährung zu steigern. Dies darf keine negativen Folgen für die Gesundheit der Tiere (Knochenstabilität) haben. Vorliegende Erkenntnisse haben gezeigt, dass sich der Ca Bruttobedarf je nach Gehalt an verdaulichem P im Futter ändert. Da der Stoffwechsel von Calcium (Ca) und P eng verbunden ist, müssen die Ca Empfehlungen überarbeitet werden. (Untersuchungen zur Verdaulichkeit des Ca). Das Risiko einer P-Unterversorgung ist bei Zuchtsauen wegen der Mineralstoffmobilisation während der Laktation besonders hoch und kann sich negativ auf die Langlebigkeit (Lahmheit) auswirken. Referenzwerte für die Knochenstabilität und –mineralisation, die der Praxis dienen, fehlen. Damit die Ressourcenschonung im Bereich P nicht zu hohe Risiken birgt, müssen mittels verbesserter Analysenverfahren auch die Gehalte an verdaulichem P von Einzelfuttermitteln und Rationen präziser geschätzt werden können. 

1.3 Fütterung und Vollzug: Im Rahmen der 4-jährigen Aktualisierung der GRUDAF und der jährlichen Aktualisierung der SUISSE-BILANZ müssen Nährstoffausscheidungen sowohl von monogastrischen Tieren als auch von Wiederkäuern regelmässig überprüft werden (IMPEX-Methode = Import-Export Methode).

2. Fleischqualität:

2.1 Fettqualität beim Schwein: Mittels NIRS besteht die Möglichkeit die Fettsäurenzusammensetzung des Schweinefettes zu erfassen. Somit kann die Fettzahl als Methode zur Sicherstellung einer genügenden Fettqualität mit einer schnelleren (aussagekräftigeren) Analysenverfahren ersetzen werden. In Zusammenarbeit mit Partnern der Filière der Schweineproduktion sollen Versuche durchgeführt werden, die es erlauben neue Grenzwerte zur Sicherung der Fettqualität festzulegen und daraus entsprechende neue Fütterungsnormen abzuleiten.

2.2 Erfassung des Ebergeruchs: Mit der E-Nase ist die Erfassung des Ebergeruchs möglich. In einer Pilotstudie mit dem IFIP (Frankreich) hat sich gezeigt, dass das zugrunde liegende chemometrische Model nicht zuverlässig genug war, wenn „andere“ Proben analysiert wurden. Um zuverlässigere und allgemein gültige Messresultate zu erhalten, muss die Aufbereitung der Proben vor der Analyse sowie die Optimierung des Analysenverfahrens überprüft und verbessert werden.

2.3 Zusammenhang zwischen Geburtsgewicht und Schlacht- und Fleischqualität: Im Forschungsschwerpunkt Fütterung der Muttersau während der Trächtigkeit und Laktation wird die Thematik der leichtgewichtigen Ferkel bearbeitet. Im Arbeitsprogramm (AP) 2008-2011 konnten wir zeigen, dass das Geburtsgewicht nicht nur die Mastleistung sondern auch die Schlachtkörper- und Fleischqualität beeinflusst. Dieser Zusammenhang wird weiter untersucht. Der Fokus wird dabei auf die leichtgewichtigen Ferkel, deren Anteil mit zunehmender Wurfgrösse doch deutlich ansteigt, gelegt. Gleichzeitig werden auch Verfahren der Schlachtkörperkühlung untersucht, die einen grossen Einfluss auf die Qualität des Frischfleisches haben. Wichtige Fleischqualitätsparameter wie das Safthaltevermögen und die Zartheit werden während der Umwandlung vom Muskel zu Fleisch bestimmt. Ein besseres Verständnis der komplexen proteolytischen Vorgänge in den ersten 24 h nach der Schlachtung sind wichtig, damit spezifische Massnahmen (während der Mast bzw. während und nach der Schlachtung) zu deren Beeinflussung erarbeitet werden können.

Projektziele (Deutsch)

1. Fütterung

1.1 Fütterung der Muttersau während der Trächtigkeit und Laktation (Wertschöpfungskette Fleisch; Projekt ohne Bio-Varianten, aber Kenntnisse brauchbar für Bio)

Die Fütterungsempfehlungen für die Laktation sind überarbeitet.

Die Masteignung von Ferkeln mit ungenügender Leistungsveranlagung (Kümmerer bzw. leichtgewichtige Tiere) ist bestimmt.

1.2 Fütterung und Umweltaspekte (Wertschöpfungskette Fleisch & Gesetzgebung und Vollzug; Projekt mit Bio-Varianten)

Projekt im Bereich Ammoniakemission für eine Finanzierung (Doktorat) durch Dritte ist formuliert.

Die Ca- und P-Fütterungsempfehlungen von Ferkeln und Mastschweinen werden überarbeitet.

1.3 Varia (Gesetzgebung und Vollzug; Projekt ohne Bio-Varianten, aber Kenntnisse brauchbar für Bio)

ALP liefert Daten betreffend Nährstoffausscheidungen beim Monogastrier zur Überprüfung und Aktualisierung der Grundlagen zur Düngung im Acker- und Futterbau (2013) und vertritt diesen Tätigkeitsbereich in Fachgremien.

2. Fleischqualität

2.1 Fettqualität beim Schwein (Wertschöpfungskette Fleisch & Gesunde, nachhaltige Ernährung; Projekt ohne Bio-Varianten, aber Kenntnisse brauchbar für Bio)

Kalibrierung der NIRS Methode zur Bestimmung der Fettsäurengruppen ist mit der GC-Referenzmethode validiert.

2.1 Erfassung des Ebergeruchs (Wertschöpfungskette Fleisch & Gesunde, nachhaltige Ernährung; Projekt ohne Bio-Varianten, aber Kenntnisse brauchbar für Bio)

Analyseverfahren ist verbessert und ein Testlauf mit ausländischen und schweizerischen Proben ist erfolgt.

2.3 Zusammenhang zwischen Geburtsgewicht und Schlacht- und Fleischqualität (Wertschöpfungskette Fleisch & Gesunde, nachhaltige Ernährung; Projekt ohne Bio-Varianten, aber Kenntnisse brauchbar für Bio)

Projekt zur Akquierierung von Drittmitteln in der Thematik Kümmerer/leichtgewichtige neugeborene Ferkel und Schlachtkörper- und Fleischqualität verfasst und eingereicht.

3. Wissenstransfer (Wissenssystem der Land- und Ernährungswirtschaft)

Das im Projekt erarbeitete Wissen wird in der Öffentlichkeit kommuniziert und von der Praxis, Beratung Behörden und externen Wissenschaftlern wahrgenommen und genutzt.

Neue Kenntnisse/Literatur (Deutsch)

1. Fütterung

1.1 Fütterung der Muttersau während der Trächtigkeit und Laktation: Die geplanten Studien sind eine Weiterführung der Forschungsarbeiten aus dem AP2008-2011. In den bisher durchgeführten Studien stellten wir fest, dass durch die zunehmende Wurfgrösse verschiedene Probleme auftreten. Wir konnten zeigen, dass durch die spezifische Zufuhr der semiessentiellen Aminosäure Arginin, die Wurfgrösse positiv beeinflusst wird ohne negative Auswirkungen auf die fetale Entwicklung zu haben (Bérard and Bee, 2010). Den deutlichen Zusammenhang zwischen Geburtsgewicht der Ferkel und dem Wachstumspotential, Schlachtkörper- und Fleischqualität konnte ebenfalls aufgezeigt werden (Bérard et al., 2008; Bérard et al., 2010a; Bérard et al., 2010b). Die Sterblichkeit der Ferkel – im Speziellen jener mit einem geringen Geburtsgewicht – ist in den ersten Lebenswochen hoch (Alonso-Spilsbury et al., 2007; Quiniou et al., 2002). In einer Übersichtsarbeit von Alonso-Spilsbury et al. (2007) werden verschiedene Möglichkeiten und Massnahmen zur Verminderung dieser Verluste diskutiert.

1.2 Fütterung und Umweltaspekte: Im Auftrag des BLW wurde im Jahr 2010 ein Bericht hinsichtlich der Problematik der Ammonikaemmissionen in der Schweineproduktion verfasst (Bracher and Spring-Staehli, 2010). Aus diesem Bericht geht hervor in welchen Bereichen Forschungsbedarf vorhanden ist. Diese wurden nun im AP2012-2013 aufgenommen. Die Thematik der P Versorgung wurde  im AP2008-2011 als Forschungsschwerpunkt im Fachbereich Fütterung und Schweinefleischqualität bearbeitet (Gutzwiller et al., 2011). Aus diesen Arbeiten ging hervor, dass vornehmlich bei P-reduzierten Futtern eine mögliche Unterversorgung mit Ca bestehen kann, zumal in den Fütterungsempfehlungen ein festes P:Ca Verhältnis vorgegeben ist (Stoll et al., 2004).

2. Fleischqualität

2.1 Fettqualität beim Schwein: In der ganzen Filière der Schweineproduktion herrscht Einigkeit, dass der Qualität des Schweinefettes eine grosse Bedeutung zugemessen werden muss (Hadorn et al., 2008). Unbestritten ist auch, dass in den letzten 20 Jahren die Fettzahl zur Verbesserung der Qualität des Fettgewebes einen grossen Beitrag geleistet hat (Bee, 2004). Neue analytische Verfahren wie das NIRS eröffnen nun neue Möglichkeiten zur schnellen Erfassung der Fettsäurenzusammensetzung des Fettgewebes. Dies erlaubt im Gegensatz zur Fettzahl eine bessere Abschätzung der Qualität.

2.1 Erfassung des Ebergeruchs: Im Rahmen des Projektes ProSchwein (national) und SANCO (international) zeigte sich, dass zur Umsetzung der Jungebermast die objektive Detektion des Ebergeruchs notwendig ist. Die im AP2008-2011 durchgeführten Arbeiten haben sowohl das Potential (Ampuero et al., 2007; Ampuero and Bee, 2006) als auch die Grenzen der E-Nase Methode aufgezeigt. Die vorgeschlagenen Arbeiten haben zum Ziel Verbesserungen in der Analytik zu erreichen, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Methode zu verbessern.

2.3 Zusammenhang zwischen Geburtsgewicht und Schlacht- und Fleischqualität (vgl. auch Ziel 1.1): Verschiedene Arbeiten haben die negativen Folgen eines geringen Geburtsgewichtes auf die Schlachtkörper- und Fleischqualität aufgezeigt (Bérard et al., 2008; Gondret et al., 2005; Gondret et al., 2006; Rehfeldt et al., 2008; Rehfeldt et al., 2011). Ein Grund für diese negativen Folgen auf das Geburtsgewicht und die Qualität wird der pränatalen Programmierung (prenatal programming: Foxcroft and Town, 2004) der Föten zugesprochen. Es wird aber auch beobachtet, dass während der Laktationsphase Ferkel ein negatives Geburtsgewicht kompensieren können. Kann somit durch ein gutes Management und spezifischen Fütterungsmassnahmen die pränatal Programmierung überwunden werden und eine Verbesserung der Qualität, im Speziellen bei Ferkeln mit einem geringen Geburtsgewicht, erzielt werden.

 

Reference List

Alonso-Spilsbury, M., R. Ramirez-Necoechea, M. Gonzalez-Lozano, D. Mota-Rojas, and M. E. Trujillo-Ortega. 2007. Piglet survival in early lactation: a review. Journal of Animal and Veterinary Advances 6:76-86.

Ampuero, S. and G. Bee.  The potential to detect boar tainted carcasses by using an electronic nose based on mass spectrometry. Acta Veterinaria Scandinavica 48. 2006.

Ampuero, S., S. Dubois, G. Bee, and M. Amrhein.  Die elektronische Nase zur Erkennung des Ebergeruchs. Suisseporcs 12, 13. 2007.

Bee, G.  Das Fettzahl-konforme Schwein: die MUFA-PUFA Norm. Kreuzer, M., Wenk, C, and Lanzini, T. Schriftenreihe Institut für Nutztierwissenschaften ETH Zürich 25, 37-51. 2004.

Bérard, J. and G. Bee. 2010. Effects of dietary l-arginine supplementation to gilts during early gestation on foetal survival, growth and myofiber formation. animal 4:1680-1687.

Bérard, J., M. Kreuzer, and G. Bee. 2008. Effect of litter size and birth weight on growth, carcass and pork quality, and their relationship to postmortem proteolysis. J. Anim. Sci. 86:2357-2368.

Bérard, J., M. Kreuzer, and G. Bee. 2010a. In large litters birth weight and gender is decisive for growth performance but less for carcass and pork quality traits. Meat Sci. 86:845-851.

Bérard, J., C. E. Pardo, S. Bethaz, M. Kreuzer, and G. Bee. 2010b. Intra-uterine crowding decreases average birth weight and affects muscle fiber hyperplasia in piglets. J. Anim. Sci. 88:3242-3250.

Bracher, A. and P. Spring-Staehli.  Möglichkeiten zur Reduktion der Ammoniakemissionen durch Fütterungsmassnahmen bei Schweinen . SHL.  2010. Zollikofen .

Foxcroft, G. R. and S. C. Town. 2004. Prenatal programming of postnatal performance - the unseen cause of variance . Advances in Pork Production 15:269.

Gondret, F., L. Lefaucheur, H. Juin, I. Louveau, and B. Lebret. 2006. Low birth weight is associated with enlarged muscle fiber area and impaired meat tenderness of the longissimus muscle in pigs. J. Anim. Sci. 84:93-103.

Gondret, F., L. Lefaucheur, I. Louveau, B. Lebret, X. Pichodo, and Y. Le Cozler. 2005. Influence of piglet birth weight on postnatal growth performance, tissue lipogenic capacity and muscle histological traits at market weight. Livest. Prod. Sci. 93:137-146.

Gutzwiller, A., H. D. Hess, A. Adam, D. Guggisberg, A. Liesegang, and P. Stoll.  Effects of a reduced calcium, phosphorus and protein intake and of benzoic acid on calcium and phosphorus metabolism of growing pigs. Animal Feed Science and Technology In Press, Corrected Proof. 2011.

Hadorn, R., P. Eberhard, D. Guggisberg, P. Piccinali, and H. Schlichtherle-Cerny. 2008. Effect of fat score on the quality of various meat products. Meat Sci. 80:765-770.

Quiniou, N., J. Dagorn, and D. Gaudré. 2002. Variation of piglets' birth weight and consequences on subsequent performance. Livest. Prod. Sci. 78:63-70.

Rehfeldt, C., M. F. W. te Pas, K. Wimmers, J. M. Brameld, P. M. Nissen, C. Berri, L. M. P. Valente, D. M. Power, B. Picard, N. C. Stickland, and N. Oksbjerg. 2011. Advances in research on the prenatal development of skeletal muscle in animals in relation to the quality of muscle-based food. I. Regulation of myogenesis and environmental impact. animal 5:703-717.

Rehfeldt, C., A. Tuchscherer, M. Hartung, and G. Kuhn. 2008. A second look at the influence of birth weight on carcass and meat quality in pigs. Meat Sci. 78:170-175.

Stoll, P., J. Kessler, A. Gutzwiller, G. Bee, C. Chaubert, J.-L. Gafner, A. Bracher, M. Jost, H. P. Pfirter, and C. Wenk. 2004. Fütterungsempfehlungen und Nährwerttabellen für Schweine. Landwirtschaftliche Lehrmittelzentrale, Zollikofen, Switzerland.

Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten (Deutsch)

1. Fütterung

1.1 Fütterung der Muttersau während der Trächtigkeit und Laktation:

Fütterungsversuche mit laktierenden Mutterschweinen (ad libitum Futterzuteilung vs. Futterzuteilung gemäss Bedarfsnorm) 

Fütterungsversuche mit leichtgewichtigen Ferkeln während der Laktation, dem Absetzen und der Mast (Vergleich Ferkel mit tiefem Geburtsgewicht (μ -1.5 x STD) vs. „normale“ Ferkel (μ)

1.2 Fütterung und Umweltaspekte:

Evaluation von Methoden zur Bestimmung der Nährstoffzusammensetzung des Gesamtkörpers (Rot-Weiss Zerlegung, Grinder, Schweres Wasser, DEXA …) [Literaturstudie]

Verdauungsversuche zur Erfassung der Ca Verdaulichkeit

Fütterungsversuch und Schlachtung von Zuchtremonten und Erfassung des Einflusses der Mineralstoffzufuhr auf die Knochenstabilität

2. Fettqualität

2.1 Fettqualität beim Schwein

Analysen von Fett- und Futterproben aus den Feldversuchen mittels NIRS und der GC-Referenzmethode validiert.

2.1 Erfassung des Ebergeruchs

Vergleich verschiedener Verfahren zur Extraktion geruchsrelevanter Stoffe mit dem Ziel eine verbesserte Analyse mittels E-Nase zu ermöglichen.

2.3 Zusammenhang zwischen Geburtsgewicht und Schlacht- und Fleischqualität (vgl. auch Ziel 1.1)

Vertieftes Literaturstudium mit dem Ziel einen Projektantrag zu formulieren.

Rekrutierung eines Doktoranden

Kunden/Berichterstattung (Deutsch)

Im Rahmen der neugebildeten Foren werden Branchenvertreter regelmässig über den Stand der Arbeiten informiert. Zudem ist der Wissenstransfer als Hauptaufgabe als Projektziel (siehe oben 3. Wissenstransfer) formuliert.

URL-Adressen (Deutsch)

http://www.agroscope.admin.ch/schweinefleischqualitaet/index.html?lang=de
http://www.agroscope.ch