Informationen Energiestoffwechsel Hund
Allgemeine Grundlagen des Energiestoffwechsels
Einheiten der Energiebewertung 1 kcal = 1000 cal (für k = Kilo)Joule (J), Kilojoule (kJ; 1kJ = 1000J); Megajoule (1MJ = 1000kJ)
Umrechnung: 1000 kcal = 4187 kJ = 4,187 MJ
Kilojoule = Kilokalorien * 4,18
Energieträger
Alle Lebewesen benötigen Energie, um, einfach gesagt, den Organismus am Leben zu halten. Aber was ist eigentlich Energie? Energie besteht nicht aus einer messbaren Masse, wird aber durch die aufgenomme Nahrung in Wärme umgewandelt und könnte dann gemessen werden. Die Energiehauptlieferanten sind Fett, Eiweiß und Kohlenhydrate. Aus Eiweiß wird nur Energie gewonnen, wenn ein Eiweißüberschuss oder ein Energiemangel besteht.
Brennwerte von Fetten, Kohlenhydraten und Eiweißen:
- Bruttoenergie Fette: 39 kJ/g
- Bruttoenergie Kohlenhydraten (inkl. Rohaser): 18 kJ/g
Bruttoenergie Rohfaser: 17,8 kJ/g
Bruttoenergie N-(Stickstoff) freien Extraktstoffe: 17,3 kJ/g
- Bruttoenergie Eiweiß: 24 kJ/g
Wert wird nur bei dem Aufbau von Geweben erreicht, bei Verwendung als
Brennstoff wird lediglich 4,8 kJ/g erreicht.
Fette
Nach der Aufnahme von Fetten, werden diese resynthetisiert und in Form von Mizellen aus dem Darm absorbiert. Sie werden von den Zellen aufgenommen und in den Lipasen aufgespalten. Hier entstehen Fettsäuren, die für die Verbrennung zur Verfügung stehen. Es fällt Glycerol an, welches entweder verbrannt wird oder zu Glukose umgebaut wird. Überschüssiges Fett kann in Geweben (Leber, Muskulatur) aber auch in Fettdepots, wie im großen Netz in der Bauchhöhle oder im Unterhautbindegewebe gespeichert werden.
Kohlenhydrate
Wie wir bereits wissen, bestehen diese aus Monosacchariden. Dazu gehören die Glukose, Fruktose und die Galaktose. Glukose wird in der Leber zu einer Speicherform einem Polysaccharid, Glykogen, umgewandelt oder in die Gewebe transportiert, die Glukose direkt verbrennen. In der Muskulatur kann Glukose auch als Speicherform Glykogen gespeichert werden und bei Bedarf verbraucht werden. Glukose liefert nur einen geringen Anteil des gesamten Energiebedarfs, ist jedoch essentiell für die verschiedenen Gewebe.
Glukose-Norm-Werte:
Blutglukosespiegel: 5,5 mmol/l
Der Blutglukosespiegel wird über Insulin und Glukagon gesteuert. Sie regulieren die Glukoseschwankungen nach der Nahrungsaufnahme.
Kohlenhydrate sind für den Hund keine überaus wichtige Nahrungsquelle (Ausnahme bei graviden (trächtigen) Tieren, wenn die Proteinversorgung reduziert ist, so dass die Glukoneogenese nicht im ausreichenden Maß durchgeführt werden kann). Kohlenhydrate die vom Körper nicht benötigt werden, werden in Fett gespeichert.
Eiweiße
Eiweiße werden in Aminosäuren (Bausteine der Eiweiße/Proteine) zerlegt und resorbiert. Diese werden für verschiedene Prozesse im Körper eingesetzt. Bei einem Eiweißüberschuss können diese nicht, wie Fette und Kohlenhydrate, in Fettdepots gespeichert werden. Sie werden als Brennstoff verwertet.
Aminosäuren stehen auch für die Glukosebildung dem Körper zur Verfügung.
Ein Hund nimmt nicht kontinuierlich Nahrung auf und bekommt daher nur diskontinuierlich Energielieferanten zugeführt. Hier hat der Organismus eine andere Möglichkeit gefunden dem Körper Energie kontinuierlich zuzuführen. Entweder durch energiereiche Phosphate (sogenannte Adenosintriphosphate ATP) oder durch die Speicherform der Zuckermoleküle, das Glykogen, das in der Leber und der Muskulatur gespeichert werden kann und bei Bedarf dem Körper zur Verfügung steht. Die Menge an Glykogen in der Leber und Muskulatur ist gering und daher schnell verbraucht. Der Körper greift somit auf die Fettreserven zurück, die über eine längere Zeit Energie liefern.
Futterenergie
Bruttoenergie: Die Energie, die ein Futter besitzt, wird als Futterenergie bezeichnet. Die Bruttoenergie steht dem Körper nicht zu 100% zur Verfügung. Energie geht während dem Verdauungsprozess verloren über Wärme, Kot, durch unverdaute Nahrung, Urin und Gase. Daher ist die Bruttoenergie nicht der geeignete Parameter.
Verdauliche Energie (DE = digestible energy): Die verdauliche Energie ist die Bruttoenergie abzüglich dem Energieverlust, der über die Kotausscheidung entsteht. Die verdauliche Energie ist die Energiemenge, die für die Aufnahme über die Darmschleimhaut verfügbar ist.
Umsetzbare Energie (ME = metabolic energy): Die umsetzbare Energie ergibt sich aus der verdaulichen Energie abzüglich dem Energieverlust, die über den Harn verloren geht. Meist bleibt der Verlust unter 10% (außer bei einem Eiweißüberangebot durch eiweißreiche Fütterung). Die umsetzbare Energie, ist die Energie, die dem Organismus zur Verfügung steht. Für die Fütterungspraxis reicht die Berechnung der Energie über die umsetzbare Energie aus. Der Energiebedarf für Hunde wird gewöhnlich in Kilokalorien ME ausgedrückt.
Nettoenergie: Die Nettoenergie ergibt sich durch die umsetzbare Energie abzüglich der thermischen Verluste (Laktation, Wachstum oder Bewegung). Die Nettoenergie ist also die Energie, die zur Erhaltung es Organismus und für die Produktionserfordernisse wie physische Arbeit, Wachstum, Trächtigkeit und Säugeperiode zur Verfügung steht.
Bruttoenergie (BE/GE) 100% - Kotenergie ca. 10% - 15% der BE
= verdauliche Energie (vE/DE) ca. 75% - 90% der BE
verdauliche Energie (vE/DE) ca. 75% - 90% der BE - Harnenergie ca. 5% der BE
= umsetzbare Energie (uE/ME) ca. 70% - 85% der BE
umsetzbare Energie (uE/ME) ca. 70% - 85% der BE - thermische Verluste je nach Leistung ca. 25% - 70% der BE
= Nettoenergie für Erhaltung bzw. Leistung ca. 20% - 60% der BE
Bewertung der Futterenergie:
Der Energiebedarf und der Energiegehalt der Nahrung werden in der umsetzbaren Energie (uE) angegeben.
Messung der Energie in der Ration:
Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten die ME einer Nahrung zu bestimmen.
- Fütterungsstudien
- Gesamtsammelverfahren
- Übertragung von Daten und Werten von anderen Spezies
Der Gesetzgeber in Deutschland verpflichtet nicht zur Bestimmung des Energiegehaltes daher sind viele Nahrungen und Nahrungsbestandteile nicht gemessen worden.
Berechnungsmöglichkeiten
Aus Gehalten an Fetten, Eiweißen und Kohlenhydraten kann die umsetzbare Energie berechnet werden.
Beispiel Trockenfutter:
Rohprotein: 26%
Rohfett: 15%
Rohfaser: 5%
Rohasche: 7%
Nfe: 100 – 26 – 15 – 5 – 7 = 47%
Bei der Berechnung wird eine Konstante für den Energieverlust, der über Kot und Urin entsteht, hinzugezogen. Man nennt diesen den „modifizierten Atwater-Faktor“.
Er beträgt für
Kohlenhydrate 3,5 kcal/g
Protein 3,5 kcal/g
Fett 8,5 kcal/g
Nun kann weiter der Energiebedarf (in 100g Futter) berechnet werden:
Protein: 3,5 kcal/g * 26g = 91 kcal
Fett: 8,5 kcal/g * 15g = 127,5 kcal
Kohlenhydrate: 3,5 kcal/g * 47g = 164,5 kcal
Gesamtenergie: 91 + 127,5 + 164,5 = 383 kcal/100g
Prozentsatz der von jedem Nährstoff bereitgestellten ME (=Energieverteilung):
Protein: (91 kcal / 383 kcal) * 100 = 24%
Fett: (127,5 kcal / 383 kcal) * 100 = 33%
Kohlenhydrate: (164,5 kcal / 383 kcal) * 100 = 43%
Dieses Futter ist für einen erwachsenen Hund geeignet, der nicht schwer arbeiten muss oder sonstigen außergewöhnlichen Belastungen ausgesetzt ist.
Diese Berechnungen sind höchstens als grobe Schätzung geeignet, da hier keine Angaben über die Verdaulichkeit und Verfügbarkeit der Nährstoffe angegeben sind.
