Wie Legehennen Phosphor optimal nutzen können

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Phosphor ist ein unersetzlicher Mineralstoff für alle Lebewesen, aber auch eine sehr begrenzte Ressource. Mit dem Ziel Phosphor aus mineralischen Quellen einsparen zu können, haben sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus sechs Fachgebieten der Universität Hohenheim in Stuttgart zur DFG-Forschungsgruppe „P-FOWL“ (FOR 2601) zusammengeschlossen und noch zwei weitere Arbeitsgruppen vom Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN) in Dummerstorf eingebunden.

Phosphor ist an vielen Stoffwechselvorgängen im Körper beteiligt. So spielt der Mineralstoff unter anderem eine Rolle im Hormonhaushalt und Energiestoffwechsel. Neben Kalzium ist Phosphor einer der wichtigsten Nährstoffe für das Knochenwachstum. Mit beidem müssen Legehennen daher gut versorgt sein. Ein Phosphormangel kann zu schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen führen.

Da die Tiere aus pflanzlichem Körnerfutter allein ihren Bedarf nicht decken können, setzen Landwirte dem Futter meist Phosphor bzw. Phosphat aus mineralischen Quellen zu – Ressourcen, die schon in gut 100 Jahren aufgebraucht sein könnten. Wird dem Futter zudem mehr Phosphat als nötig zugesetzt, wird es von den Tieren ungenutzt ausgeschieden. Die Folge ist eine höhere Umweltbelastung.

Interdisziplinäre Forschungsgruppe schafft Synergien

Die Forschungsgruppe P-FOWL nimmt darum in einem mehrjährigen Projekt genau unter die Lupe, wie die Phosphorverwertung im Verdauungssystem von Hühnern und Wachteln abläuft. „Unsere Forschung soll dazu beitragen, dass Tiere den im pflanzlichen Futter enthaltenen Phosphor möglichst effizient nutzen können, damit weniger aus mineralischen Vorkommen eingesetzt werden muss“, erklärt Prof. Dr. Markus Rodehutscord, Sprecher des Projektes P- FOWL.

Dazu muss das Forschungsteam aber zuerst einmal verstehen, wie genau die Phosphor-Freisetzung im Verdauungstrakt der Tiere funktioniert. Deswegen untersuchen die Forschenden der Universität Hohenheim in sechs Teilprojekten alle Aspekte der Phosphorverwertung im Verdauungstrakt und Metabolismus von Geflügel, speziell von Legehennen und Wachteln. Unterstützt werden sie dabei vom Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN) in Dummerstorf, das mit zwei Teilprojekten an der Forschungsgruppe beteiligt ist.

Die interdisziplinäre Zusammensetzung der Forschungsgruppe schafft eine einzigartige Möglichkeit, verschiedene Untersuchungen zu kombinieren und möglichst viele Informationen von denselben Tieren zu gewinnen, ihren genetischen Hintergrund genau zu erfassen, und alle Daten in eine Gesamtauswertung einfließen zu lassen. „Das macht die Ergebnisse deutlich aussagefähiger und vergleichbarer“, ist Prof. Dr. Rodehutscord überzeugt.

Komplexe Struktur des pflanzlichen Phosphorspeichers muss geknackt werden

Zwar enthalten viele Pflanzensamen wie Hülsenfrüchte, Getreide und Ölsaaten, größere Mengen an Phosphor. Allerdings ist dieser Phosphor für viele Tiere nicht gut verwertbar. Ein Grund dafür ist der komplizierte Aufbau des pflanzlichen Phosphorspeichers.

„In Pflanzen sind die Phosphor-Bausteine fest an eine ringförmige Struktur gebunden, das Phytin. Diese Verbindungen müssen im Verdauungstrakt mit Hilfe von Enzymen geknackt werden. Viele Nutztiere wie Geflügel können das, ebenso wie wir Menschen, nur sehr schlecht“, erklärt Prof. Dr. Rodehutscord. „Sie sind nicht in der Lage, ausreichende Mengen dieser Enzyme zu bilden.“