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Cellulase für Tierfutter — Abbau von Nicht-Stärke-Polysacchariden für verbesserte Verdaulichkeit bei Geflügel, Schweinen und Wiederkäuern

Verbessern Sie Futterverwertung und Nährstoffverfügbarkeit in Geflügel-, Schweine- und Wiederkäuerrationen durch den Einsatz von Cellulase-Enzym zur Hydrolyse von Zellwandpolysacchariden in faserreichen Futterkomponenten.

Short answer

Geflügel und Schweine produzieren keine eigene Cellulase, daher binden die Fasern in Weizen, Gerste, Kleie und Nebenprodukt-Rationen Energie und Aminosäuren, die sie nicht erreichen können. Zugesetzte Cellulase hydrolysiert dieses Zellwandmaterial, senkt die Viskosität des Speisebreis und setzt gebundene Nährstoffe frei — deshalb wird sie in faserreichen monogastrischen Rationen und in Totalmischrationen für Wiederkäuer eingesetzt.

Pflanzliche Futterkomponenten — Mais, Weizen, Gerste, Sojaschrot, Reiskleie, Sonnenblumenschrot und landwirtschaftliche Nebenprodukte — enthalten erhebliche Mengen an Zellwandpolysacchariden, die zusammenfassend als Nicht-Stärke-Polysaccharide (NSP) bezeichnet werden. Dazu zählen Cellulose, Hemicellulose (Arabinoxylane, Beta-Glucane und Xylane) sowie Pektin, die zusammen die Strukturmatrix bilden, welche Stärke, Protein und Fettstoffe im Inneren der Pflanzenzellen umschließt. Monogastrische Tiere — Geflügel und Schweine — verfügen über keine oder unzureichende körpereigene Cellulase zur Hydrolyse dieser Strukturpolymere, was bedeutet, dass in intakten Pflanzenzellen eingeschlossene oder in der NSP-Matrix gebundene Nährstoffe nicht vollständig für die Verdauung und Absorption freigesetzt werden. Die Folge sind eine verringerte scheinbare umsetzbare Energie (AME), eine geringere Aminosäureverdaulichkeit und eine erhöhte Viskosität im Darmlumen — Letzteres ist besonders relevant bei Broilern mit Weizen- oder Gerstenrationen, bei denen Beta-Glucan und Arabinoxylan einen viskosen Speisebrei erzeugen, der die Nährstoffaufnahme verlangsamt. Cellulase-Enzym aus Trichoderma reesei und Aspergillus niger, dem Alleinfutter in einer an die Rationszusammensetzung und Tierart angepassten Einsatzmenge zugesetzt, hydrolysiert Cellulose und wirkt synergistisch mit Hemicellulase-Komponenten beim Abbau der pflanzlichen Zellwandmatrix zusammen. Dies setzt gebundene Nährstoffe frei, reduziert die Darmviskosität und verbessert die scheinbare Verdaulichkeit von Energie und Protein in der Ration. In Broilerversuchen zeigen mit Cellulase supplementierte Mais-Soja-Rationen AME-Verbesserungen von 3–8 % und FCR-Verbesserungen von 2–5 Punkten. Bei Schweinen führen Verbesserungen der Futterverdaulichkeit durch Enzymzusatz in faserreichen Rationen zu schnellerem Wachstum bei gleicher Futteraufnahme. Bei Wiederkäuern unterstützt Cellulase in Totalmischrationen (TMR), Silage-Inokulanzien oder Futterpellets eine verbesserte Faserverdauung über die natürliche mikrobielle Cellulase-Kapazität des Pansens hinaus, insbesondere in raufutterreichen oder strohreichen Rationen, bei denen die Faserqualität die Pansenproduktivität limitiert. Für Einkäufer in der Tierernährung und Futtermühlen sind die entscheidenden Spezifikationen die Enzymaktivität (gemessen in substratspezifischen NSP-Abbaueinheiten), die thermische Stabilität während der Pelletierung, die pH-Stabilität im Verdauungstrakt sowie die Kompatibilität mit bestehenden Multienzym-NSP-Formulierungen.

Updated · cellulase

Anwendungen

Verbesserung der Faserverdaulichkeit in Schweinemastfutter

Schweinerationen mit hohen Anteilen an Weizennachmehl, Trockenschlempe mit löslichen Bestandteilen (DDGS), Sonnenblumenschrot oder landwirtschaftlichen Nebenprodukten enthalten 10–25 % Rohfaser, wovon ein Großteil Cellulose und Hemicellulose ist, die für die körpereigenen Verdauungsenzyme des Schweins nicht zugänglich sind. Das in der empfohlenen Menge zugesetzte Cellulase-Enzym, das während der Futterpelletierung bei bis zu 85 °C stabil bleibt (bei Auswahl einer thermostabilen Qualität), verbessert die Faserhydrolyse im Dünndarm, setzt gebundene Energie und Aminosäuren frei und reduziert faserbedingte antinutritive Effekte. In Rationen mit hohem DDGS-Anteil (>20 %) verringert der Cellulase-Zusatz die durch DDGS-Fasern verursachte Energieabwertung und verbessert so die Gewichtszunahme je Einheit Futteraufnahme.

Cellulase in Wiederkäuer-TMR für die Verdauung von Raufutter- und Strohfasern

Wiederkäuer sind für die Faserverdauung auf mikrobielle Cellulase im Pansen angewiesen, doch die mikrobielle Cellulase-Kapazität ist bei stroh- und raufutterreichen Rationen minderer Qualität limitierend. Exogenes Cellulase-Enzym, das der Totalmischration (TMR) in der auf Trockenmasse bezogenen empfohlenen Einsatzmenge zugesetzt wird, ergänzt die mikrobielle Pansenaktivität, verbessert die Verdaulichkeit der neutralen Detergenzfaser (NDF) und erweitert den Faserabbau über die mikrobielle Kapazität hinaus. In TMR-Versuchen mit Milchkühen wurden NDF-Verdaulichkeitsverbesserungen von 3–6 Prozentpunkten mit einer verbesserten Trockenmasseaufnahme und erhaltener Milchleistung bei Kühen in der Spätlaktation mit raufutterreichen Rationen in Verbindung gebracht.

NSP-Enzymsupplementierung in Legehennen- und Putenfutter

Legehennenrationen mit Weizen, Gerste oder Roggen als Getreidequelle weisen erhöhte Beta-Glucan- und Arabinoxylanwerte auf, die die Viskosität des Darminhalts erhöhen und die Nährstoffaufnahme verringern. Cellulase-Enzym in der empfohlenen Einsatzmenge, kombiniert mit Xylanase und Beta-Glucanase in einem Multienzym-NSP-Komplex, senkt die Viskosität und verbessert die Verdaulichkeit von Stärke und Fett im Dünndarm. Bei Legehennen unterstützt die verbesserte Nährstoffverdaulichkeit durch NSP-Enzymsupplementierung eine gleichmäßige Eiproduktion und Futtereffizienz über den gesamten Legezyklus, mit messbaren Vorteilen bei weizenbasierten Rationen, wo Viskositätseffekte am stärksten ausgeprägt sind.

Produktspezifikationen

Parameter Wert
Aktivitätsbereich Mehrere Qualitäten (Pulver & Flüssigkeit)
Optimaler pH-Wert 4,0 – 6,0
Optimale Temperatur 45 °C – 60 °C
Form Hellbraunes bis braunes Pulver oder Flüssigkeit
Haltbarkeit 12 Monate (versiegelt, kühl, trocken gelagert)
Verpackung 25-kg-Fässer (Pulver) / 30-kg-Kanister (Flüssigkeit)

Häufig gestellte Fragen

Wie verbessert Cellulase-Enzym die Futterverwertung (FCR) bei Geflügel?

Cellulase-Enzym verbessert die FCR bei Geflügel, indem es Cellulose und gemischt verknüpfte Polysaccharide in den Pflanzenzellwänden der Futterkomponenten hydrolysiert und dadurch Nährstoffe — insbesondere Stärke, Protein und Fette — freisetzt, die physisch in intakten Pflanzenzellen eingeschlossen sind. Dadurch steigt der Anteil der Nährstoffe in der Ration, der absorbiert statt ausgeschieden wird. Cellulase trägt außerdem dazu bei, den antinutritiven Effekt von Zellwand-NSP auf die Viskosität des Darminhalts zu verringern, insbesondere bei weizen- und gerstenbasierten Rationen, in denen lösliche NSP viskose Bedingungen erzeugen, die die Nährstoffaufnahme verlangsamen. Der kombinierte Effekt ist eine höhere scheinbare umsetzbare Energie (AME) und eine verbesserte Aminosäureverdaulichkeit, was sich bei gleicher Futteraufnahme in einer besseren Wachstumsrate niederschlägt — die Definition einer verbesserten FCR.

Übersteht das Cellulase-Enzym den Pelletierprozess des Futters?

Standard-Cellulase-Enzym aus Trichoderma reesei oder Aspergillus niger reagiert teilweise empfindlich auf die Hitze und Feuchtigkeit der Futterpelletierung, die typischerweise bei einer Konditioniertemperatur von 70–90 °C erfolgt und Pellettemperaturen von 80–88 °C erzeugt. Der Aktivitätsverlust während der Pelletierung liegt bei Standardqualitäten bei 85 °C typischerweise bei 20–40 %. Thermostabile Cellulase-Qualitäten — hergestellt durch modifizierte Fermentation oder Schutzbeschichtung — behalten 60–80 % der Aktivität nach der Standardpelletierung. Für Futteranwendungen, die eine konstante Enzymaktivität nach der Pelletierung erfordern, sollten Käufer eine thermostabile Qualität spezifizieren und beim Lieferanten Aktivitätsdaten nach der Pelletierung anfordern. Die Zugabe von Flüssigenzym nach der Pelletierung (Aufsprühen) ist eine Alternative, die Hitzeeinwirkung vollständig vermeidet.

Was ist der Unterschied zwischen Cellulase für Tierfutter und industrieller Cellulase?

Cellulase in Futtermittelqualität für die Tierernährung muss zusätzliche Anforderungen erfüllen, die über die industrielle Cellulase hinausgehen: Lebens-/Futtermittelsicherheitszertifizierung (Abwesenheit von Mykotoxinen, Schwermetallen, pathogenen Organismen), Konformität mit Futtermittelenzymverordnungen (EU-Verordnung 1831/2003 in Europa, AAFCO in den USA oder nationale Futtermittelenzymvorschriften in anderen Märkten) sowie nachgewiesene Wirksamkeit und Sicherheit für die Zieltierart. Auch die Aktivitätsspezifikation kann sich unterscheiden: Futtermittelqualität wird gegen substratspezifische Methoden charakterisiert, die für den NSP-Abbau relevant sind, während industrielle Qualitäten nach der allgemeinen Methode charakterisiert werden. Die je Charge angewandte Methode ist auf dem Analysenzertifikat angegeben. Wir liefern sowohl industrielle als auch Futtermittelqualität; teilen Sie uns Ihren Einsatzzweck und Zielmarkt mit, damit wir die passende Qualität und Dokumentation empfehlen können.

Kann Cellulase-Enzym mit anderen Futterenzymen wie Phytase, Protease und Xylanase gemischt werden?

Ja. Cellulase wird routinemäßig mit Xylanase, Beta-Glucanase, Pektinase, Protease und Phytase in Multienzym-NSP-Komplexen für Geflügel- und Schweinerationen kombiniert. Die Kombination wirkt synergistisch, da unterschiedliche Zellwandpolymere unterschiedliche Enzymspezifitäten erfordern: Cellulase baut Cellulose ab, Xylanase baut Arabinoxylane ab, Beta-Glucanase baut gemischt verknüpfte Beta-Glucane ab, und Pektinase baut Pektin ab. Gemeinsam ermöglichen diese Enzyme einen vollständigeren Zellwandabbau als jedes einzelne Enzym allein. Die Enzymkompatibilität in der Formulierung sollte überprüft werden — die pH- und Temperaturoptima sollten ausreichend überlappen, damit alle Komponenten im Zielabschnitt des Verdauungstrakts gleichzeitig aktiv sind.

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