Wie kann ich in meinem Betrieb Zinkoxid ersetzen?

Die Absetzphase ist eine stressige Zeit für Ferkel. Es ist ein regelrechter Ansturm auf ein noch anfälliges Immunsystem und einen sich noch entwickelnden Verdauungstrakt, ausgehend von mehreren Stressfaktoren, einschließlich Futterumstellung, Trennung vom Muttertier, Umgruppierung und Transport, die alle die Gesundheit und Vitalität der Ferkel beeinträchtigen. Eine häufige Folge ist Durchfall, der zu Leistungseinbußen und erhöhter Mortalität führen kann, ganz zu schweigen von den wirtschaftlichen Auswirkungen.

In der konventionellen Schweinehaltung erfolgt das Absetzen in der Regel im Alter von 3 – 4 Wochen. Mehrere Aspekte tragen zu dieser für die Ferkel stressigen Zeit bei. Während der Entwöhnungsphase erleben sie dramatische physiologische, umweltbedingte und soziale Veränderungen. Diese Veränderungen können zu Durchfall führen, der die Anfälligkeit und Mortalität bei jungen Ferkeln erhöht. Obwohl Durchfall durch pathogene Mikroorganismen verursacht werden kann, ist er oft multifaktoriell bedingt, unter anderem durch Futterkomponenten und ihre mikrobielle Zusammensetzung.

Während des Absetzens ist die Nährstoffaufnahme in den ersten Tagen nach dem Wechsel von der Abferkel- in die Absetzbucht und der Ernährungsumstellung von Milch auf Kohlenhydrate deutlich reduziert. Die verringerte Futteraufnahme führt zu einer Darmatrophie und zu Phasen verminderten Wachstums und Unterernährung. Diese Gegebenheiten können zu Gesundheitsproblemen und schlechten Wachstumsleistungen führen und die Wahrscheinlichkeit von Durchfall nach dem Absetzen aufgrund der Störung des Mikrobioms erhöhen.

Darüber hinaus reagieren Ferkel empfindlich auf Veränderungen in der Zusammensetzung der Nahrung. Es wurde festgestellt, dass Eiweiß, Aminosäuren und Ballaststoffe in direktem Zusammenhang mit dem Auftreten von Durchfall bei Ferkeln stehen. Eine Verringerung der Eiweißzufuhr kann das Auftreten von Durchfall nach dem Absetzen reduzieren, allerdings kann dies gleichzeitig die Leistung der Ferkel beeinträchtigen. Das Absetzen als Umstellung von einer Milch- auf eine Kohlenhydratnahrung, kann daher dazu führen, dass die Ferkel anfälliger für mikrobielle Störungen werden – die zweithäufigste Ursache für Durchfall.

Ferkel werden ohne Mikrobiota geboren. Die Besiedlung ihres Darmtrakts erfolgt unmittelbar nach der Geburt und verändert sich dynamisch während der Säuge- und Absetzphase. Tatsächlich nimmt die Vielfalt der mikrobiellen Gemeinschaften während der Entwöhnungsphase zu, hängt aber auch von verschiedenen internen und externen Faktoren wie Umwelt, Futterzusammensetzung und Stress ab. Darüber hinaus können Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen die Funktionen des Mikrobioms beeinträchtigen und die Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten, einschließlich Durchfall nach dem Absetzen, erhöhen.

Bevor wir zum Zinkoxid kommen, müssen wir zunächst die Bedeutung von Zink in der Ernährung von Schweinen untersuchen. Zink ist ein essenzielles Spurenelement, das für die Proteinsynthese und das physiologische Funktionieren des Körpers, die Gewichtszunahme und die Fortpflanzung erforderlich ist. Zink ist für gesunde Haut und Klauen wichtig und hat verschiedene antioxidative Wirkungen. Darüber hinaus verringert ein ausreichender Zinkgehalt die Anfälligkeit des Schweins für bakterielle Infektionen und erhält die Integrität des Darms. Trotz seiner Notwendigkeit kann Zink wiederum in zu hohen Mengen giftig sein. Die Aufnahme und Verteilung von Zink wird daher vom Körper streng kontrolliert.

Das mit der Nahrung aufgenommene Zink wird hauptsächlich im Dünndarm absorbiert, seine Bioverfügbarkeit hängt von der Zusammensetzung des Futters ab. Unverdauliche Pflanzenbestandteile können Zink binden und seine Aufnahme hemmen. Weitere Faktoren, die die Zinkaufnahme beeinflussen, sind Calcium und Eisen. In der Regel ist der Zinkgehalt im Futter unzureichend. Daher wird dem Futter häufig anorganisches Zink zugesetzt, oft in Form von Zinkoxid. Reines Zinkoxid ist ein unlösliches, weißes Pulver und wird als Zusatzstoff in vielen Produkten verwendet. Im Vergleich zu anderen anorganischen Zinkquellen hat Zinkoxid eine geringe Reaktivität und Bioverfügbarkeit.

Ferkel können nach etwa 10 Tagen niedriger Zinkaufnahme Mangelanzeichen (typischerweise Futterverweigerung) entwickeln. Folglich liegen die Empfehlungen für den Zinkgehalt in der Nahrung zwischen 80 und 150 mg/kg Futter. Überschüssiges anorganisches Zink, das dem Futter zugesetzt wird, entspricht immer noch den Anforderungen an die Wachstumsleistung der Tiere. In der Praxis wurden pharmakologische Dosen von Zinkoxid verwendet, um den Mineralienbedarf zu decken sowie als wirksamer Ersatz für Antibiotika, um Durchfall bei Absetzferkeln zu verhindern. Tatsächlich werden pharmakologische Dosen von Zinkoxid (1.500 – 3.000 ppm) seit Jahrzehnten eingesetzt, um die Darmfunktion und die allgemeine Fitness von Ferkeln zu erhalten.  

Zinkoxid übt eine Reihe von positiven Wirkungen auf den Magen-Darm-Trakt aus, indem es die Darmarchitektur, die Verdauungssekrete, die Antioxidationssysteme und die Immunzellen beeinflusst. Trotz der zahlreichen Studien, die zur Erklärung der antimikrobiellen Wirkung von Zinkoxid durchgeführt wurden, ist der genaue Wirkmechanismus bei Durchfall nach dem Absetzen noch nicht vollständig geklärt. Es wurden jedoch mehrere Mechanismen diskutiert.

Da Zinkoxid nicht vollständig absorbiert wird, scheint der Hauptwirkmechanismus in einer Verbesserung der Nährstoffaufnahme und der Darmstruktur zu bestehen. Tatsächlich haben Studien bestätigt, dass eine Supplementierung mit hohen Dosen von Zinkoxid die Darmleistung verbessert, indem sie ein besseres Verhältnis zwischen Zotten und Krypta und eine insgesamt positive Wirkung auf die Darmzellen fördert.

Die positiven Wirkungen von Zinkoxid könnten auch mit seiner Nutzung als Cofaktor für verschiedene Antioxidantien im Darm zusammenhängen. Umgekehrt verursacht Zinkoxid oxidativen Stress in mikrobiellen Zellen. Im wässrigen Milieu des Darmtrakts erzeugen hohe Dosen von Zinkoxid reaktive Sauerstoffspezies, die die bakteriellen Zellwände schädigen. Dieser Wirkmechanismus könnte teilweise die antimikrobielle Wirkung von Zinkoxid in pharmakologischen Mengen erklären, wie sie in Ferkelnahrung angewandt werden. Die Wirkung von Zinkoxid gegen E. coli, die Hauptursache für Durchfall nach dem Absetzen, scheint jedoch gering zu sein.

Hohe Dosen von Zinkoxid scheinen eine immunmodulatorische Wirkung zu haben. Es hat sich gezeigt, dass es die Expression entzündungsfördernder Zytokine verringert, während es die entzündungshemmender Zytokine erhöht. Zinkoxid ist nicht nur in der Lage, die Expression von Zytokinen zu modulieren, sondern Zink ist auch ein essenzielles Spurenelement mit einer Schlüsselwirkung auf das gesamte Immunsystem – sowohl für seine Entwicklung als auch für sein richtiges Funktionieren. Darüber hinaus haben Forscher gezeigt, dass eine pharmakologische Supplementierung mit Zinkoxid die Freisetzung von Wachstumsfaktoren fördert, die das Muskelwachstum und die Futteraufnahme steigern. Ein hoher Gehalt an Zinkoxid in der Nahrung scheint außerdem die Aktivität verschiedener Verdauungsenzyme bei Absetzferkeln zu erhöhen, was zu einer verbesserten Nährstoffverdaulichkeit führt. Insgesamt tragen anscheinend mehrere Effekte zur Verbesserung der Leistung durch Zinkoxid bei Absetzferkeln bei.

Das Hauptproblem bei der pharmakologischen Dosierung von Zinkoxid sind die Umweltrisiken. Mit dem Kot von Ferkeln werden in erheblichem Maße Zinkoxide abgesetzt, da Mengen über den physiologischen Bedarf hinaus ausgeschieden werden. Da Zink jedoch nicht abbaubar ist, kann die langfristige, kontinuierliche Ausbringung von Gülle auf Felder den Zinkgehalt im Boden und im Grundwasser allmählich erhöhen und schließlich gefährliche Werte für Pflanzen und Tiere erreichen. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass eine hochdosierte Zinkoxid-Supplementierung auch zur Entstehung und der Verbreitung von Antibiotikaresistenzen beitragen kann.

Die Umweltauswirkungen von Zinkoxid haben die Frage nach der Nachhaltigkeit seiner weit verbreiteten Anwendung aufgeworfen. Seit dem 26. Juni 2022 sind pharmakologische Dosen von Zinkoxid in Europa verboten. Obwohl es in anderen Ländern keine Gesetze oder Beschränkungen gibt, besteht immer großes Interesse an alternativen Strategien zur Behandlung von Durchfall nach dem Absetzen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass physiologische Zinkoxidmengen (150 ppm Gesamtzink im Alleinfuttermittel) weiterhin zulässig sind, allerdings hat diese Dosis wahrscheinlich nicht die gleiche Wirkung wie pharmakologische Zinkoxidmengen. Deshalb sind nicht-traditionelle Ansätze zur Behandlung von Durchfall nach dem Absetzen erforderlich.

Zur Bekämpfung von Durchfall nach dem Absetzen wurden zahlreiche Strategien untersucht, die nicht auf die Fütterung abzielen, darunter die Verbesserung der Hygiene und die Zucht von Tieren, die resistenter gegen E. coli sind. Durchfall nach der Entwöhnung ohne Nachweis von E. coli ist jedoch gängige Praxis, und es wurde vermutet, dass ein Ungleichgewicht in der Darmmikrobiota zur Entwicklung von Durchfall nach dem Absetzen beitragen kann.

Die Darmmikrobiota von Schweinen erfüllt zahlreiche Funktionen, die seinem Wirt zugutekommen, darunter die Aufrechterhaltung der normalen Darmfunktion, die Regulierung von Immunreaktionen und der Schutz vor pathogenen Bakterien. Zunehmend wird die Veränderung der Darmmikrobiota von Ferkeln als einer der Schlüsselfaktoren erkannt, die zu Durchfall nach dem Absetzen beitragen.

Auch um die durch das Verbot von Zinkoxid entstandene Lücke zu füllen, wurde eine Vielzahl von Fütterungsmethoden angewandt. Forscher haben mit unterschiedlichem Erfolg untersucht, wie die Zusammensetzung der Nahrung angepasst und organische Säuren, ätherische Öle und polyphenolreiche Extrakte hinzugefügt werden können. Letztlich hat aber das Konzept mit Synbiotika – die Kombination von pro- und präbiotischen Stämmen – nachhaltige und positive Ergebnisse gezeigt.

Synbiotika sind nur ein Teil des umfassenden Ansatzes von Biochem zur Unterstützung der Darmgesundheit bei Absetzferkeln. Um die Tiergesundheit zu fördern und den Einsatz von antimikrobiellen Mitteln zu reduzieren, haben wir uns auf unsere Futtermittelzusatzstoffe zur Unterstützung der Darmgesundheit wie Pro- und Präbiotika, organische Säuren, Betain und Toxinbinder konzentriert. Diese können entweder als umfassende Futterkonzepte für den langfristigen Einsatz oder als gebrauchsfertige Produkte für die kurzfristige Anwendung im Betrieb formuliert sein. Wir haben Lösungen für diejenigen, die kein Zinkoxid verwenden können oder ihre Abhängigkeit davon verringern wollen. Kontaktieren Sie uns, um herauszufinden, wie wir gemeinsam stärker sein können.