Analytical and nutritional evaluation of rye grain in diets for growing pigs

Abstract

Climate change and increasing consumer awareness of environmental and animal welfare issues are constantly challenging the animal nutrition sector to adapt and find improved solutions that are resource efficient, meet the requirements of pigs and promote animal welfare. One such approach is the use of regional feedstuffs such as rye and rapeseed meal to feed pigs. In the past, both feedstuffs were rarely used in conventional pig feeds due to low yields and high concentrations of antinutritive substances. Further development of the varieties; more recent scientific findings; as well as their sensible use from economic, agronomic and animal nutrition points of view require a re-evaluation of rye grain (hybrid rye) and rapeseed meal. For this purpose, compound feeds made from wheat or rye grain were combined with soybean or rapeseed meal and compared regarding several research questions. <br /> The digestibility of phosphorus (P) with and without the supplementation of phytase in the aforementioned compound feeds was investigated, which is important on the one hand because of the finite nature of P and on the other hand because of the negative environmental impact of a surplus. The type of cereal grain had no influence on the P digestibility of the compound feeds; consequently, the high concentration of intrinsic phytase in rye compared with wheat had no influence on P digestibility. In the compound feeds with soybean or rapeseed meal, phytase supplementation produced the same P digestibility: 70.2% and 69.5%, respectively. Rye and rapeseed meal shifted nitrogen excretion from urine to faeces due to the higher fibre concentration compared with wheat and soybean meal, thus contributing to the reduction in ammonia release from manure. The metabolisable energy content in the compound feeds was = 14.2 MJ/kg dry matter, which is suitable for growing pigs. <br /> Rye grain and rapeseed meal are both characterised by a high fibre content. Rye has a relatively high content of soluble dietary fibre, to which positive nutritional and health-promoting characteristics are attributed. Because the soluble and insoluble dietary fibre fractions can vary greatly in their composition and thus in their effect, a practicable procedure should be established to analyse all the individual carbohydrate fractions of the dietary fibres by means of enzymatic photometric, enzymatic gravimetric and chemical gravimetric methods and applied in feed and faecal samples. Due to many interfering factors and complex matrices, the establishment of such a method was not possible. Hence, alternative approaches were considered, whereby in particular sum parameters that subdivide fibre into soluble and insoluble fractions are currently the best practical approach for a differentiated fibre analysis. In the field of dietary fibre analysis, differences in the implementation and description of methods can be observed, which severely limit the comparability, so the scientific community must establish clear rules and definitions in this respect. <br /> The use of compound feeds containing rye grain and rapeseed meal is recommended for growing pigs based on the results obtained, using proper feed formulation and common feed additives such as phytase.

<strong>Analytische und ernährungs-physiologische Bewertung von Roggenkorn in Mischfuttermitteln für wachsende Schweine</strong> <br /> Der Klimawandel und die zunehmende Sensibilisierung der Verbraucher für Umwelt- und Tierschutzfragen stellen die deutsche Tierernährung kontinuierlich vor die Herausforderung, sich anzupassen und verbesserte Lösungen zu finden, die Ressourcen schonend, bedarfsgerecht und im besten Sinne tiergerecht sind. Ein solcher Ansatz ist der Einsatz von regionalen Futtermitteln wie Roggen und Rapsextraktionsschrot in der Schweineernährung. Beide Futtermittel wurden in der Vergangenheit aufgrund geringer Erträge und einer hohen Anzahl an antinutritiven Stoffen im herkömmlichen Schweinefutter nur in Ausnahmefällen eingesetzt. Aufgrund der Weiterentwicklung von Sorten und neuerer wissenschaftlicher Erkenntnisse war eine Neubewertung von Roggenkorn (Hybridroggen) und Rapsextraktionsschrot in der Schweinefütterung notwendig, um den aus ökonomischen und ackerbaulichen Gründen lohnenden Einsatz aus Sicht der Tierernährung zu bewerten. In diesem Rahmen wurden Mischfutter bestehend aus Weizen- oder Roggenkorn mit Soja- oder Rapsextraktionsschrot kombiniert und hinsichtlich verschiedener Fragestellungen verglichen. <br /> Untersucht wurde die Verdaulichkeit von Phosphor (P) mit und ohne Zusatz von Phytase in den oben genannten Mischfuttermitteln, was einerseits auf Grund der Endlichkeit und anderseits der negativen Umweltauswirkungen eines Überschusses von P relevant ist. Die Getreideart hatte keinen Einfluss auf die P-Verdaulichkeit der Mischfuttermittel, folglich hatte die hohe Konzentration an intrinsischer Phytase in Roggen im Vergleich zu Weizen keinen Einfluss auf die P-Verdaulichkeit. In den Mischfuttermitteln mit Soja- bzw. Rapsextraktionsschrot führt der Zusatz von Phytase zu einer Angleichung der P-Verdaulichkeit mit Werten von 70,2 % bzw. 69,5 %. Roggen und Rapsextraktionsschrot verlagerten die Stickstoffausscheidung aufgrund einer höheren Faserkonzentration im Vergleich zu Weizen und Sojasextraktionsschrot vom Harn in den Kot, was so zur Verringerung der Ammoniakfreisetzung aus der Gülle beiträgt. <br /> Der Gehalt an umsetzbarer Energie in den Mischfuttermitteln betrug = 14,2 MJ/kg Trockenmasse, was für wachsende Schweine geeignet ist. <br /> Roggenkorn und Rapsextraktionsschrot zeichnen sich beide durch einen besonders hohen Fasergehalt aus. Roggen zeigt einen relativen hohen Gehalt löslicher Faser, welcher insbesondere positive nutritive und gesundheitsfördernde Eigenschaften zugeschrieben werden. Da die löslichen und unlöslichen Faserfraktionen in ihrer Zusammensetzung und damit in ihrer Wirkung sehr unterschiedlich sein können, sollte eine praxistaugliche Analysemethode aller einzelnen Kohlenhydratfraktionen der Faser mittels enzymatisch-photometrischer, enzymatisch-gravimetrischer und chemisch-gravimetrischer Verfahren etabliert werden, um diese in Futter- und Chymusproben zu untersuchen. Aufgrund vieler Störfaktoren und einer komplexen Matrix war die Etablierung einer solchen Methode nicht möglich. Daher wurden alternative Ansätze in Betracht gezogen, wobei vor allem Summenparameter, die in lösliche und unlösliche Fasern unterteilen, derzeit die besten praktischen Ansätze für eine differenzierte Faseranalyse darstellen. <br /> Im Bereich der Faseranalytik finden sich Unterschiede in der Durchführung und Beschreibung von Methoden, die eine Vergleichbarkeit dieser stark einschränken, so dass die wissenschaftliche Gemeinschaft hier klare gemeinsame Regeln und Definitionen aufstellen muss. <br /> Die Verwendung von Mischfuttermitteln, die Roggenkorn und Rapsextraktionsschrot enthalten, ist für wachsende Schweine aufgrund der erzielten Ergebnisse, bei entsprechender Futterformulierung und der Verwendung von Zusatzstoffen wie Phytase empfehlenswert.