Aktuelle Ausgabe 01/2024

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Soja aus europäischer Erzeugung in der Nutztierfütterung gezielt einsetzen

In Deutschland, besonders im Süden, werden zunehmend Sojabohnen (Glycine max) angebaut. Zudem kommen aus den Balkanländern vermehrt Sojabohnen („Donau Soja“) auf den deutschen Markt. Aufgrund von Sortenunterschieden, differierenden klimatischen Gegebenheiten und Anbauverfahren können die wertbestimmenden Inhaltsstoffe von Sojabohnen aus europäischem Anbau von den Importen aus Übersee abweichen. Prof. Dr. Gerhard Bellof, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, stellt wertbestimmende Inhaltsstoffe und Futterwert europäisch produzierter Sojabohnen und der aus ihnen hergestellten Futtermittel dar und gibt Einsatzempfehlungen für die Schweine- und Geflügelfütterung sowie die Rinder- und Schaffütterung.

In den nachfolgenden Ausführungen stehen die vollfetten Sojabohnen sowie der daraus hergestellte Sojakuchen im Blickpunkt. Einige Unternehmen, die Sojabohnen aus europäischem Anbau („Donau Soja“) verarbeiten, stellen mittlerweile auch Sojaextraktionsschrot her. So bietet die Firma Archer Daniel Midland Company (ADM) im süddeutschen Straubing aus solchen GVO-freien Sojabohnen – nach erfolgter Schälung – auch Sojaextraktionsschrot mit erhöhtem Rohproteingehalt an (HP-SES).


Inhaltsstoffe der Sojabohnen

Wertbestimmende Inhaltsstoffe

In der Tab. 1 sind die Gehalte wertbestimmender Inhaltsstoffe von Sojabohnen (europäisch) aufgeführt. Sojabohnen weisen mit 340 g Rohprotein/kg – nach den Gelben Süßlupinen (419 g RP/kg, bei 88 % TS) – die höchsten Proteingehalte unter den Körnerleguminosen auf. Allerdings zeigen die im Rahmen des UFOP-Monitorings untersuchten europäischen Sojabohnen eine große Schwankungsbreite im Rohproteingehalt von 250–450 g/kg (Weber 2018). Somit kommt der Untersuchung von aus europäischem Anbau stammenden Sojabohnen eine erhöhte Bedeutung zu.

Sojabohnen weisen innerhalb der Körnerleguminosen den mit Abstand höchsten Rohfettgehalt auf. Für die Sojabohnen kann der hohe Fettgehalt in der Fütterung einsatzbegrenzend wirken. Sojaöl beinhaltet im Vergleich zu anderen in der Fütterung eingesetzten Ölen und Fetten einen deutlich höheren Anteil an mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Da sich die Fettzusammensetzung des Futters in der Fettqualität des Körperfettes beim Schwein und Geflügel direkt niederschlägt, birgt der Einsatz von Vollfettsojabohnen die Gefahr von zu weichen und wenig stabilen Fettanteilen am Schlachtkörper. Dies beeinträchtigt sowohl die Verarbeitungsfähigkeit als auch die Lagerfähigkeit der Produkte. Deshalb ist das aus Sojabohnen hergestellte Produkt „Sojakuchen“ mit einem Restfettgehalt von höchstens 10 % für den Fütterungseinsatz besser geeignet als Vollfettsojabohnen. Der durch Abpressen herbeigeführte Fettentzug führt zu einer Anreicherung der anderen Inhaltsstoffe in dem Kuchen – auch der Proteine (Tab. 2). Die Gehalte an den leichtlöslichen Kohlenhydraten Stärke und Zucker sind eher unbedeutend. Der ausgewiesene Stärkegehalt ist – ähnlich wie bei den Süßlupinen – als „analytischer Artefakt“ zu werten. Die beachtlich hohen NSP-Gehalte (257 g/kg) führen in der Jungtierfütterung zu keinen Beeinträchtigungen.

Die Sojabohnen weisen eher geringe Calcium- und Natriumgehalte, aber relativ hohe Phosphorwerte auf. In den Nebenprodukten der Sojabohnen steigen die Calciumgehalte etwas an, während die Phosphorgehalte leicht abfallen. Grundsätzlich ist zu beachten, dass Phosphor überwiegend an Phytin gebunden ist.


Inhaltsstoffe von Soja aus europäischem Anbau ; zur besseren Ansicht bitte anklicken

Inhaltsstoffe von Soja aus europäischem Anbau ; zur besseren Ansicht bitte anklicken

Inhaltsstoffe und Kennwerte zur Wärmebehandlung von Sojabohnen; zur besseren Ansicht anklicken

Inhaltsstoffe und Kennwerte zur Wärmebehandlung von Sojabohnen; zur besseren Ansicht anklicken


Sekundäre Inhaltsstoffe

Sogenannte sekundäre Inhaltsstoffe – wie: Tannine (Gerbstoffe), Proteaseinhibitoren (Hemmstoffe), Lektine und Saponine – können auch in den Körnerleguminosen vorkommen. Bei Sojabohnen und deren Nebenprodukten sind insbesondere die Trypsininhibitoren bedeutsam. Diese Stoffe können im Dünndarm die Wirkung des eiweißspaltenden Enzyms Trypsin hemmen. Vor der Verfütterung von Sojabohnen und deren Verarbeitungsprodukten an Monogastrier (Schweine, Geflügel) ist daher eine thermische Inaktivierung der enthaltenen Proteaseinhibitoren notwendig. Diese erfolgt in der Praxis entweder „dezentral“ in stationären oder mobilen sog. Toastungsanlagen. Eine „zentrale“ Sojabohnenverarbeitung in Ölmühlen zur Pflanzenölgewinnung ist standardmäßig mit einem Toastprozessschritt verknüpft, der definierte Toastbedingungen sicherstellt (s. auch Beitrag auf Seite 86–89).

Eine thermische Behandlung birgt jedoch auch die Gefahr einer Proteinschädigung in sich. Somit muss ein Kompromiss zwischen den positiven Auswirkungen (Ausschaltung von leistungshemmenden Inhaltsstoffen und die Lagerfähigkeit beeinträchtigenden Enzymen, schonende Denaturierung der Proteinkörper) und dem Beginn der proteinschädigenden Reaktionen angestrebt werden. Schon eine geringe Überschreitung der Temperatur kann zu Schädigungen und Gehaltsminderungen der schwefelhaltigen Aminosäuren Cystin und Methionin, aber auch der Aminosäure Lysin führen.

Zur eindeutigen Beurteilung der Wärmebehandlung sollten TIA und PDI bzw. KOH bestimmt werden. Solche Kennwerte sind in Tab. 2 dargestellt. Im Vergleich zu unbehandelten Sojabohnen liegen die dort ausgewiesenen wärmebehandelten Sojaprodukte bezüglich Eiweißlöslichkeit (PDI, KOH) im jeweiligen Zielbereich. Die TIA-Werte für Sojabohnen und Sojakuchen liegen allerdings über dem anzustrebenden Bereich von <3 g/kg TM.

Aus der Praxis liegen Berichte vor, dass die in dezentralen Anlagen aufbereiteten Sojaprodukte nicht immer den dargestellten Anforderungen entsprechen. Es besteht Optimierungsbedarf, damit der durch Sojaextraktionsschrot gesetzte Standard auch für die heimischen Sojaprodukte durchgängig erreicht werden kann.


Zur Überprüfung der sachgemäßen Vorbehandlung von Sojabohnen wurde eine Reihe einfacher analytischer Methoden ausgearbeitet:

  1. Bestimmung der Ureaseaktivität: Die Bestimmung der Ureaseaktivität dient zur indirekten Erfassung der Inhibitorwirkung, da die unmittelbare Messung vergleichsweise aufwendig ist. Man misst daher als Ersatzgröße die Restaktivität eines anderen für die Sojabohne charakteristischen Inhaltsstoffs, des Enzyms Urease. Für optimal getoastete Sojaprodukte wird eine Ureaseaktivität zwischen 0,4 mg N/g/min. und der Nachweisgrenze gefordert. Die Ureaseaktivität sinkt nach Erreichen von 100 °C sehr rasch auf niedrige Werte, deren Veränderungen ohne Aussagekraft sind. Somit lassen sich nur nicht erhitzte Partien identifizieren.
  2. Kresolrotabsorption
  3. Eiweißlöslichkeit in Wasser (PDI): Nach Naumann und Bassler (1988) ist für Sojaprodukte ein Optimalbereich von 10–35 % anzunehmen. Puntigam und Slama (2021) geben einen anzustrebenden Bereich von 10–25 % an.
  4. Eiweißlöslichkeit in Kalilauge (KOH): Neuere Untersuchungen von Thurner (2020) zeigen, dass die Untergrenze – Hitzeschädigung der Eiweiße – für KOH bei 70 % angesetzt werden kann. Eine Unterbehandlung liegt bei KOH-Werten von > 85 % vor.
  5. Direkte Bestimmung der Trypsininhibitoraktivität (TIA): Diese kann auch nach der amtlichen A.O.C.S.-Methode (1990) durchgeführt werden. Die Aktivität des Inhibitors wird hierbei in mg Trypsininhibitor pro g Trockenmasse (mg TIA/g TM) angegeben. Thurner (2020) empfiehlt, einen Zielwert von unter 3 mg TIA/g TM Sojakuchen einzuhalten. In Alleinfuttermischungen für Masthühner sollte ein Wert von unter 2 mg TIA/g TM angestrebt werden.

Futterwert von Sojabohnen

Energetischer Futterwert

Sojabohnen weisen aufgrund des hohen Protein- und Fettgehaltes sehr hohe Energiegehalte für das Schwein auf (Tab. 3). Diese liegen deutlich über denen von Weizen oder Körnermais. Der gleiche Sachverhalt gilt für die Geflügelfütterung. Auch für Wiederkäuer stellen Sojabohnen ein ausgesprochen energiebetontes Futtermittel dar (Tab. 4). Die hohen Fettgehalte wirken hier aufgrund der begrenzten Fettverträglichkeit allerdings einsatzbegrenzend.


Proteinqualität und -bewertung

Die Wärmebehandlung von Sojabohnen führt zu einer deutlichen Erhöhung des UDP-Anteils. In deutschen Futterwerttabellen wird ein UDP-Anteil von 20 % angegeben (LfL Bayern, 2017). Nach Angaben von Sauvant et al., (2004) liegt der UDP-Anteil für das Protein getoasteter Sojabohnen bei ca. 37 %, für extrudierte Sojabohnen sogar bei 53 % und damit mindestens auf dem Niveau von herkömmlichem Sojaextraktionsschrot. Sojabohnen können an Wiederkäuer grundsätzlich auch ohne Wärmebehandlung verfüttert werden. Der UDP-Anteil liegt dann aber bei höchstens 10 %. Somit wird ein erhebliches Potenzial verschenkt. Dies gilt insbesondere für hochleistende Wiederkäuer mit einem erhöhten Bedarf an pansenstabilem Protein.

Der nXP-Gehalt der Sojabohnen beträgt bei einem unterstellten UDP-Anteil von durchschnittlich 30 % 251 g/kg (Tab. 4). Bei der Kalkulation der nXP-Gehalte ist zu beachten, dass für die in die Berechnung eingehenden ME-Gehalte eine Fettkorrektur vorgenommen wird. Die nXP-Gehalte der Verarbeitungsprodukte liegen – bei unterstelltem gleichen UDP-Anteil – auf einem ähnlichen Niveau (Tab. 4).

Die Gehalte der wichtigsten Aminosäuren in der Sojabohne sind in Tab. 3 ausgewiesen. Gemessen am Bedarf des Geflügels und des wachsenden Schweins, weist das Sojaprotein eine zu knappe Ausstattung an Methionin auf. Dagegen sind insbesondere die nachrangig essenziellen Aminosäuren in ausreichender Menge vorhanden. Somit können Sojabohnen – in analoger Weise zum Sojaextraktionsschrot – die Versorgung dieser Aminosäuren in Schweine- bzw. Geflügelrationen absichern. Die Aminosäureverdaulichkeiten liegen für das Schwein auf einem hohen Niveau. Lediglich für die Aminosäure Tryptophan ergibt sich eine Verdaulichkeit von weniger als 80 %. Auch für das Geflügel lassen sich hohe Aminosäureverdaulichkeiten feststellen. Mit Ausnahme des Cystins liegen alle Werte bei mindestens 85 %.


Einsatzprüfungen und -empfehlungen für Sojabohnen und -kuchen

Sojabohnen aus europäischem Anbau werden insbesondere in der ökologischen Fütterung, aber auch zunehmend im konventionellen Bereich eingesetzt (s. auch Betriebsreportagen ab Seite 100). Die vorherige Wärmebehandlung ist für den Einsatz in der Monogastrierfütterung zwingend und für die Wiederkäuerfütterung empfehlenswert. Somit stellt eine sachgerechte Wärmebehandlung eine wichtige Voraussetzung für den erfolgreichen Fütterungseinsatz dar. Einsatzbegrenzend wirkt meist der hohe Fettgehalt. Die Einsatzgrenzen lassen sich durch teilweisen Fettentzug verschieben. Somit kommt dem Produkt Sojakuchen aus heimischen Sojabohnen insbesondere für die ökologische Fütterung eine hohe Bedeutung zu. In den nachfolgenden Ausführungen werden daher auch für das Produkt Sojakuchen (siehe Tab. 3 und 4) Einsatzempfehlungen gegeben.


Futterwert von Sojaprodukten für Geflügel und Schweine

Futterwert von Sojaprodukten für Geflügel und Schweine

Futterwert v. Sojaaprodukten für Wiederkäuer

Futterwert v. Sojaaprodukten für Wiederkäuer


Schweine

Schweine weisen grundsätzlich eine gute Fettverträglichkeit auf. Somit können Futtermittel mit hohen Fettgehalten eingesetzt werden. Zwischen der Fettzusammensetzung des Futters und der Fettqualität des Körperfettes besteht beim Schwein ein enger Zusammenhang. Somit birgt der Einsatz von Vollfettsojabohnen die Gefahr einer unzureichenden Fettqualität im Schlachtkörper. Dies kann bei der Verarbeitung zu Problemen führen und die Haltbarkeit daraus hergestellter Produkte einschränken. Somit sollten Sojabohnen in der Schweinemast nur begrenzt zum Einsatz kommen. Für Sojakuchen können dagegen höhere Mischungsanteile in Alleinfuttermischungen empfohlen werden (Tab. 5).


Geflügel

Aufgrund des geringeren Fettgehaltes und der daraus resultierenden geringeren Aufnahme von Polyensäuren sowie des höheren Eiweißgehaltes ist der Sojakuchen das zu bevorzugende Eiweißfuttermittel für die Geflügelmast (Steiner und Bellof 2009; Bellof 2013). Dies drückt sich in den jeweils höheren Einsatzempfehlungen sowohl für die Broiler- als auch die Putenmast aus (Tab. 6).


Empfehlungen für die Schweifütterung

Empfehlungen für die Schweifütterung

Empehlungen für de Geflügelfütterung

Empehlungen für de Geflügelfütterung

Empfehlung für Rinder und Schafe

Empfehlung für Rinder und Schafe


Rinder

In einem Fütterungsversuch mit Milchkühen prüften Ettle et al., (2011) den Einsatz von unterschiedlich vorbehandelten Sojabohnen (getrocknet versus getoastet). Die Kühe erhielten ad libitum vorgelegte Teilmischrationen. Diese enthielten jeweils getrocknete oder getoastete Vollfettsojabohnen. Oberhalb Milchleistungen von 24 kg/Kuh u. Tag wurde zusätzlich ein Milchleistungsfutter zugeteilt. Über diese Mischung nahmen die Kühe zusätzlich 0,9 kg Sojaextraktionsschrot pro Kuh und Tag auf. Mit den Teilmischrationen, die 4,4–4,8 % Rohfett in der TS enthielten, verzehrten die Kühe etwa 1,5 kg Vollfettbohnen. Es ergaben sich keine unterschiedlichen Wirkungen getrockneter oder getoasteter Sojabohnen auf die Milchleistung der Kühe. Das Leistungsniveau lag in diesem Versuch allerdings nur bei durchschnittlich 28,5 kg Milch pro Kuh und Tag.

Mogensen et al., (2008) verglichen in einem Milchkuhfütterungsversuch unter ökologischen Bedingungen ebenfalls den Behandlungseffekt von Sojabohnen. Die frischlaktierenden Kühe nahmen täglich entweder 3,4 kg rohe Sojabohnen oder 3,5 kg getoastete Sojabohnen als alleiniges Eiweißfuttermittel auf. Es zeigten sich zwischen den beiden Gruppen deutliche Unterschiede in der Milchleistung. So erzielten die mit getoasteten Sojabohnen versorgten Kühe eine signifikant höhere Milchmenge (30,2 kg versus 29,1 kg/Kuh und Tag) und tendenziell höhere Milchinhaltsstoffe. Die niedrigen Milchfettgehalte (3,80 % versus 3,66 %) in beiden Gruppen deuten allerdings darauf hin, dass die hohe Futterfettaufnahme zu einer Milchfettdepression führte.


Schafe

Facciolongo et al., (2014) prüften in einem Fütterungsversuch die Eignung typischer Körnerleguminosen als wesentliche Eiweißquelle für wachsende Bocklämmer (Gewichtsbereich 12 bis 21 kg Lebendmasse). Es wurden vier verschiedene Trockenfuttermischungen (Kraft- und Grobfutter gemischt und pelletiert, zur freien Aufnahme) erstellt, die entweder Ackerbohnen (25 %), Erbsen (25 %), Lupinen (25 %) oder Sojabohnen (12 %) enthielten. Die Rationen waren isoenergetisch und – mit Ausnahme der Erbsenmischung – isonitrogen ausgestattet. Der Proteinausgleich erfolgte mit Luzernegrünmehl. Die Lämmer, die mit Ackerbohnen gefüttert wurden, erzielten signifikant höhere Tageszunahmen als die Tiere der Sojabohnengruppe (210 g versus 160 g). Die Tageszunahmen in den Erbsen- und Lupinengruppen lagen dazwischen. Es konnten zwischen den Fütterungsgruppen keine gerichteten Unterschiede im Schlachtkörperwert festgestellt werden. Die in dem Versuch eingesetzten Sojabohnen waren keiner Wärmebehandlung unterzogen. Die geringen Tageszunahmen der damit gefütterten Lämmer verdeutlichen, dass insbesondere bei jungen Lämmern auf ausreichend hohe UDP-Anteile zu achten ist. Die Einsatzempfehlungen für Sojabohnen und -kuchen in der Rinder- und Schaffütterung sind in der Tab. 7 zusammengefasst.


Fazit

Sojabohnen und Sojakuchen aus europäischer Erzeugung stellen interessante, GVO-freie Eiweißfuttermittel dar. Sie können an alle landwirtschaftlichen Nutztiere (Rinder, Schafe, Schweine, Geflügel) verfüttert werden. Eine Wärmebehandlung der genannten Produkte ist für monogastrische Tiere zwingend und für Wiederkäuer zu empfehlen. Sojakuchen mit max. 10 % Restfettgehalt kann – gegenüber vollfetten Sojabohnen – bei den genannten Tierarten in höheren Tagesmengen eingesetzt werden.

Text: Prof. Dr. Gerhard Bellof
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf/Fachgebiet Tierernährung

Tel. 08161-716482/gerhard.bellof@hswt.de

Bilder: Bellof, Landpixel, agrar-press

Stand: 03.08.2023