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Analytische Zusammensetzung

Protein

Wachsende Fische benötigen in ihrem Futter eine ausreichende Proteinzufuhr. Unter den Makronährstoffen (Protein, Fett, Kohlenhydrate) kommt dem Protein die wichtigste Bedeutung in der Fütterung zu.

Neben der absoluten Menge an Protein, ist für das optimale Wachstum eines Fisches auch das Verhältnis zwischen Protein und Energiegehalt des Futters entscheidend. Je Prozent Rohprotein werden ca. 0,4 – 0,5 MJ verdauliche Energie benötigt [1, 2, 3, 5].

Eine Unterschreitung der geforderten Energiezufuhr birgt Gefahren und führt zu einem vermehrten Abbau des Proteins. Dies bedeutet, dass das aufgenommene Protein als Energieträger genutzt und verstoffwechselt wird. Damit steht es nicht mehr für das Fischwachstum zur Verfügung.

Als folgenschwere Konsequenz führt diese schlechte Futterverwertung zudem zu einer erhöhten Wasserbelastung durch vermehrte Ausscheidung von Stickstoffverbindungen über die Kiemen (mehr unter Zusammenhang zwischen Futterzusammensetzung und Fischgesundheit). Eine dauerhafte Überschreitung der Energiezufuhr birgt die Gefahr der Verfettung und führt zu einer Belastung des Koi.

Im Folgenden wird die Bedeutung des Fettes in Zusammenhang mit Protein behandelt. Es ist möglich, einen Teil des Proteingehaltes in einem Futter durch Fett zu ersetzen. Dieser Effekt wird Protein-Einspareffekt genannt. Einige Versuche konnten zeigen, dass bei einem konstant bleibenden Gesamtenergiegehalt ein Austausch von 5 – 12 % Protein durch Fett, ohne Wachstumseinbußen möglich ist. Demnach ist es denkbar, Proteine teilweise durch Fette zu ersetzen [2]. Damit muss ein Futter nicht über einen Proteingehalt von 50 % verfügen, um der Naturnahrung ähnlich zu sein.

Ernährungsphysiologisch ist ein Futter mit erhöhtem Fettgehalt und 40 % Protein ähnlich verwertbar wie ein Futter mit niedrigem Fettgehalt und einem Proteingehalt von über 50 %. Ein Vorteil dieses höheren Fettgehalts ist die niedrigere Gesamtproteinausscheidung. Hierdurch wird das Teichwasser weniger mit Nährstoffen (Algen) wie Nitrit/Nitrat, Ammoniak/Ammonium belastet. Zudem kann so die Gesamtfuttermenge reduziert werden. Das Fett besitzt somit für die Energiebewertung eine immense Bedeutung. Für das Protein/Energie-Verhältnis nimmt das Fett in diesem Kontext den Part als wichtigster Energieträger ein.

Um ein gutes Wachstum der Fische zu ermöglichen, sollte der Proteingehalt eines Futters nicht unter 30 % liegen [4]. Die Qualität eines Proteins wird durch seine Verdaulichkeit definiert. Diese wird zu einem großen Teil durch seine Herkunft bestimmt.

Tierische Eiweiße wie Fischmehl, weisen mit 95 % eine sehr gute Verdaulichkeit auf. Pflanzliche Proteinquellen, wie z.B. Weizenprotein, isoliertes Sojaprotein oder Sojaextraktionsschrot, besitzen mit 60 – 85 % eine etwas geringere Verdaulichkeit [3, 4]. Dies führt nicht nur zu einer erhöhten Wasserbelastung, sondern auch zu einem höheren Futterbedarf. Mehr zum Thema Verdaulichkeit von Proteinen findet sich im Artikel Aminosäuren.

Wissenschaftliche Quellen:
[1] Schäperclaus, W. & Lukowicz, M. V. (1998): Lehrbuch der Teichwirtschaft. 4. neubearbeitete Auflage. Parey. Berlin, S. 51 – 209.
[2] Otto, D.  (2016): Untersuchungen zur Zusammensetzung von handelsüblichen Futtermitteln für Kois und anderer Karpfenartige. Bachelorarbeit. Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Universität Rostock
[3] Spannhof, L. & Steffens, W. (1995): Einführung in die Fischphysiologie. Dr. Kovac̆, Hamburg.

Aminosäuren

Proteine in ausreichender Menge und Qualität sind von besonderer Wertstellung für das Tier. Der Aufbau eines Proteins gestaltet sich aus der Zusammensetzung seiner Aminosäuren. In der Tierernährung ist das Aminosäurenprofil ein entscheidender Qualitätsparameter.

Aminosäuren untergliedern sich in essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren.  Essentielle Aminosäuren kann der Koi nicht synthetisieren, daher müssen diese zwangsläufig über die Nahrung aufgenommen werden. Nicht-essentielle Aminosäuren kann der Koi im Gegensatz dazu selbst aus den essentiellen Aminosäuren herstellen.

Nur der Gehalt an essentiellen Aminosäuren kann zur Beurteilung der Proteinqualität herangezogen werden. Genau nach dem Prinzip des Liebigschen Fasses (Liebigsches Minimumgesetz) kann eine mangelhafte Aufnahme von essentiellen Aminosäuren zu einer Reduzierung des Wachstums führen [1]. Das heißt der Koi kann die einzelnen Aminosäuren nur soweit für das Wachstum verwenden, bis der Bedarf einer essentiellen Aminosäure unterschritten wird. Dabei ist es egal wie hoch die Menge der anderen essentiellen Aminosäuren ist, nur bis zu dieser einen limitierten essentiellen Aminosäure findet das Wachstum statt.

Eine der essentiellen Aminosäuren stellt die schwefelhaltige Aminosäure Methionin dar. Bei einem ungenügenden Gehalt an tierischem Protein im Futter wirkt diese Aminosäure limitierend auf das gesamte Wachstum [1]. Einer der wichtigsten Aufgaben von Methionin im Proteinstoffwechsel ist die Beteiligung am Muskelproteinaufbau. Viele handelsübliche Koifutter weisen ein unvorteilhaftes Aminosäurenprofil auf, welches nicht dem Bedarf der Koi entspricht und zu einer schlechteren Futterverwertung führt [2].

Aminosäuren stehen in einer engen Wechselbeziehung zueinander. Der Fischorganismus ist in einem gewissen Maß dazu fähig, nicht essentielle Aminosäuren selbst zu synthetisieren und dadurch andere Aminosäuren zu substituieren.  So kann mit Cystein in gewissem Maße Methionin, Tyrosin und Phenylalanin substituiert werden [3].

Wie hoch der Bedarf an essentiellen Aminosäuren im Protein zu sein hat, bestimmt sich an der eigenen Aminosäurenzusammensetzung der Fische. Je ähnlicher das Aminosäurenprofil des Futters ist, umso verwertbarer scheint das Protein für das Tier zu sein [1]. Fischmehl weist eine hohe Ähnlichkeit des Aminosäurenprofils auf. Aus diesem Grund ist für Koi ein hoher Fischmehlanteil im Futter vorteilhaft und dient als Kennzeichen für qualitativ hochwertiges Koifutter [2].

Wissenschaftliche Quellen:
[1] Geldhauser, F. & Gerstner, P. (2011): Der Teichwirt. Karpfen und Nebenfische. 9. überarbeitete Auflage. Ulmer Stuttgart, S. 76 – 93.
[2] Schreckenbach, K. (2015): Ernährung von Karpfen in Teichen: Koi-Hobby. Institut für Binnenfischerei e. V. Potsdam-Sacrow.
[3] Schäperclaus, W. & Lukowicz, M. V. (1998): Lehrbuch der Teichwirtschaft. 4. neubearbeitete Auflage. Parey. Berlin, S. 51 – 209.
[4] Steffens, W. & Arlinghaus, R. (2008): Der Karpfen. Cyprinus carpio L.; [mit 47 Tabellen]. 6. überarbeitete und erweiterte Auflage. Westarp-Wiss. Hohenwarsleben, S. 61.

Kohlenhydrate

Kurzkettige Kohlenhydrate kommen in der natürlichen Fütterung eines Karpfens kaum vor, da der Kohlenhydratanteil in der Naturnahrung gering ist. Stehen dem Karpfen tierische Nahrungsquellen zur Verfügung, dienen vorwiegend Krebstiere, Insektenlarven oder Weichtiere als Hauptnahrungsquelle. Ansonsten nutzt der Karpfen auch verfügbare pflanzliche Nahrungsquellen wie Algen und andere pflanzliche Bestandteile.

Bei den genannten pflanzlichen und tierischen Nahrungsquellen ist der Anteil an Kohlenhydraten vergleichsweise gering. Aus dieser Erkenntnis heraus ist der Karpfen nicht auf Kohlenhydrate angewiesen und bezieht seine Energie überwiegend aus Fett und Proteinen. Nachgewiesen wurde diese Aussage in einer Studie, bei der die Karpfen ausschließlich unter kohlenhydratfreiem Futter gehalten wurden, ohne Mangelerscheinungen aufzuweisen [1].

Kohlenhydrate können im Koiorganismus, im Zuge der Verdauung, auf zwei Wegen verstoffwechselt werden.

Zum einen werden Kohlenhydrate, durch ihren schnellen Abbau, vorrangig für die Energieversorgung genutzt. Zum anderen kann bei einer Überversorgung an kurzkettigen zuckerhaltigen Verbindungen die Energie gespeichert werden. Dies geschieht in Form von Glykogen in der Leber bzw. in den Muskelgeweben oder in den Adipozyten als Fettgewebe.

Bei einem Überschuss an Kohlenhydraten in Verbindung mit einer zu geringen Proteinverfütterung findet diese Fetteinlagerung vermehrt statt. Die Folge ist ein schlechtes Wachstum und eine reduzierte Futterverwertung [1]. So führt proteinarmes, aber kohlenhydratreiches Futter zu einer Verfettung der Koi, die durch fehlendes Protein auch nicht wachsen können.

Der Kohlenhydratanteil in Futtermitteln stammt zum größten Teil aus Getreidestärke (insbesondere Weizen). Getreidestärke zeigt eine hohe Verdaulichkeit und kann bis zu 85 – 90 % vom Karpfen verdaut werden [2]. Der Kohlenhydratanteil in einem hochwertigen Koifutter sollte unter 20 % liegen. Produktionstechnisch ist es nicht möglich, bei einem extrudierten Koifutter komplett auf Kohlenhydrate zu verzichten.

Wissenschaftliche Quellen:
[1] Wilson, R. P. (1991): Handbook of Nutrient Requirements of Finfish. CRC press. Boston, S. 35.
[2] Schäperclaus, W. & Lukowicz, M. V. (1998): Lehrbuch der Teichwirtschaft. 4. neubearbeitete Auflage. Parey. Berlin, S. 51 – 209.

Fett

In den natürlichen Vorkommnissen der Naturnahrung finden sich in der Trockensubstanz, neben dem Protein, fast ausschließlich Fette wieder. Im Gegensatz zu den Kohlenhydraten und Proteinen enthält Fett eine deutlich höhere Energiedichte. Dadurch nimmt es im Stoffwechsel eines Koi eine entscheidende Rolle ein.

Fette übernehmen im Organismus nicht nur die Funktion des Energielieferanten, sie sind auch am Aufbau der Zellwände beteiligt und dienen als Trägersubstanz für fettlösliche Vitamine. Da der Koi die größte Energie aus den Fettmolekülen gewinnt, kann bei einer zunehmenden Fettversorgung eine bessere Proteinverwertung erreicht werden. Proteine werden somit geschützt und für die Energiegewinnung nicht abgebaut [1].

Einige Versuche konnten zeigen, dass bei einem konstant bleibenden Gesamtenergiegehalt ein Austausch von 5 – 12 % Protein durch Fett, ohne Wachstumseinbußen möglich ist. Demnach ist es denkbar, Proteine teilweise durch Fette zu ersetzen [2].  Dieser Effekt heißt Protein-Einspareffekt. Damit muss ein Futter nicht über 50 % Protein aufweisen, um der Naturnahrung ähnlich zu sein. Ernährungsphysiologisch ist ein Futter mit erhöhtem Fettgehalt und 40 % Protein ähnlich verwertbar wie ein Futter mit niedrigem Fettgehalt und einem hohen Proteingehalt von über 50 %. Ein Vorteil dieses höheren Fettgehalts ist die niedrigere Gesamtproteinausscheidung. Zudem kann so die Gesamtfuttermenge reduziert werden.

Folgerichtig wird dem Fett bei der Energiebewertung eine immense Bedeutung zugesprochen. Für das Protein/Energie-Verhältnis nimmt das Fett in diesem Kontext den Part des wichtigsten Energieträgers ein. Hochwertige Futter verwenden mehrfach ungesättigte Fettsäuren von mehrheitlich Meerestieren (Fischöl) und nur geringe Mengen aus pflanzlichen Quellen.

Futtermittel, die einen hohen Gehalt an ungesättigten Fettsäuren (wie im Fischöl) aufweisen, werden nach einer gewissen Zeit ranzig (oxidative Prozesse). Zur Vermeidung dieser Reaktion werden dem Futtermittel Antioxidantien (z.B. BHT) zugesetzt, um den fortschreitenden Oxidationsprozess zu unterbinden.

Mit 88 – 95 % besitzen Fisch- und Pflanzenöle eine hohe Verdaulichkeit und stellen eine gute Energiequelle für die Fütterung dar [2].

Wissenschaftliche Quellen:
[1] Steffens, W. & Arlinghaus, R. (2008): Der Karpfen. Cyprinus carpio L.; [mit 47 Tabellen]. 6. überarbeitete und erweiterte Auflage. Westarp-Wiss. Hohenwarsleben, S. 61.
[2] Schäperclaus, W. & Lukowicz, M. V. (1998): Lehrbuch der Teichwirtschaft. 4. neubearbeitete Auflage. Parey. Berlin, S. 51 – 209.

Rohfaser

Rohfaser besitzt in der Fütterung von Koi keine hohe Relevanz. Aus tierernährerischer Sicht nehmen Rohfaserbestandteile die Funktion der Ballaststoffe ein. Im Allgemeinen stellen Rohfaser die Gerüstsubstanzen von Pflanzen und Insekten dar, die ihnen Struktur und Form verleihen. Rohfaser setzt sich vorwiegend aus Cellulose, Hemicellulose, Lignin, Pektin und Chitin zusammen.

Der Einsatz rohfaserreicher Bestandteile wird gering gehalten, da Koikarpfen nicht in der Lage sind diese Strukturen zu verdauen. Einzig fördert Rohfaser die Chymuspassage (Fortbewegung des Nahrungsbreis im Darmtrakt), kann aber für die Energieversorgung kaum genutzt werden. Die hierfür benötigten prozentualen Anteile an Rohfaser sind zu gering. Auch die bakterielle Aufspaltung im Verdauungstrakt ist eher als marginal zu betrachten und zeigt keine deutliche Verbesserung der Verdaubarkeit [1].

Ein hoher Rohfaseranteil ist zudem auch deshalb unvorteilhaft, weil der Rohfaseranteil die Verdaulichkeit von Nährstoffen maßgeblich vermindert.

In einigen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass mit steigendem Cellulosegehalt die Nährstoffverdaulichkeit abnahm. Eine Erhöhung des Rohfaseranteils vermindert die prozentuale Protein- und Fettverwertung deutlich. Aus dieser Erkenntnis sollte der Rohfaseranteil eines Mischfutters unter 5 % liegen [2].

In Untersuchungen konnte analysiert werden, dass die Rohfasergehalte in vielen handelsüblichen Koifuttermitteln höher sind als angegeben [3].

Wissenschaftliche Quellen:
[1] Bergot, F. & Breque, J. (1981): Etude de l’utilisation digestive d’une cellulose purifiée chez la truite arc-en-ciel (Salmo gairdneri) et la carpe commune (Cyprinus carpio). In: Reprod. Nutr. Dévelop. 21 (1), S. 83 – 93.
[2] Steffens, W. & Arlinghaus, R. (2008): Der Karpfen. Cyprinus carpio L.; [mit 47 Tabellen]. 6. überarbeitete und erweiterte Auflage. Westarp-Wiss. Hohenwarsleben, S. 61.
[3] Otto, D.  (2016): Untersuchungen zur Zusammensetzung von handelsüblichen Futtermitteln für Kois und anderer Karpfenartige. Bachelorarbeit. Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Universität Rostock

Mineralstoffe und Vitamine

Vitamine umfassen organische Stoffe, die für den Stoffwechsel von Organismen notwendig sind. Dabei können Fische einige Substanzen selbst synthetisieren, einige müssen extern aufgenommen werden. Die Futtermittelindustrie setzt den Alleinfuttermitteln Vitamin- und Mineralstoffmischungen zu, welche sich an dem Bedarf der Karpfen orientieren und von den meisten Herstellern in nahezu identischer Konzentration beigemengt werden.

Fische sind in der Lage, verschiedenste Mineralstoffe über die Haut und die Kiemen aufzunehmen. Mineralien, wie Natriumchlorid (NaCl), Kalium (K), Eisen (Fe), Zink (Zn), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Kupfer (Cu) und Iod (I) zählen zu den Mengen- und Spurenelementen.

Ein Stoff, der oftmals von Futtermittelherstellern eingesetzt wird, ist das Montmorillonit. Montmorillonit stellt ein Tonmineral dar, welches die Mineralien der japanischen Schlammteiche nachahmen soll. Es werden sich durch dieses Tonmineral gesündere Fische mit ausdrucksvolleren Farben erhofft. Über die Wirkweise ist wenig bekannt.

Die zwei bedeutendsten Thesen sprechen von einer verbesserten Mineralstoffversorgung bzw. einer Ausscheidung von Toxinen, womit eine Entlastung des Organismus bewirkt wird. Dadurch kann der Fisch mehr Energie in die Farbausbildung investieren.

Aktuell gibt es diesbezüglich mehrere Untersuchungen, welche jedoch noch keine belastbaren Ergebnisse zeigen.

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