Aminosäuren in der Pferdefütterung

Aminosäuren werden für lebenswichtige Prozesse im Körper benötigt, beispielsweise ist der Muskel-, Fett- und Glucosestoffwechsel unter anderem von Aminosäuren abhängig. Doch was sind Aminosäuren eigentlich? Was verbirgt sich hinter dem Begriff essenzielle und limitierende Aminosäuren? Und wie füttert man dem Pferd Aminosäuren? 

Was sind Aminosäuren? 

Neben Fetten und Kohlenhydraten bilden Aminosäuren die wichtigste Klasse von sogenannten Naturstoffen und sind Grundbausteine jeder Zelle. Aminosäuren sind organische Verbindungen, bestehend aus einer Aminogruppe, einer Carboxylgruppe und einer Seitengruppe. Die speziellen Eigenschaften und Funktionen werden allen Aminosäuren über die Seitengruppe zugewiesen. Insgesamt sind über 400 verschiedene Aminosäuren bekannt, wobei der Organismus lediglich 21 Aminosäuren benötigt, um Proteine zu bilden. Selten liegen die Aminosäuren frei vor, meist bilden sie Ketten. Bei einer Länge von weniger als 100 Aminosäuren werden sie Peptide genannt. Die meisten Ketten sind jedoch mit mehr als 100 Aminosäuren deutlich länger. Diese sind unter dem Name Proteine bekannt. Umgangssprachlich werden Proteine auch Eiweiße genannt. Mehr zu Eiweiß in der Pferdefütterung könnt ihr in unserem Themenweltartikel Eiweiß in der Pferdefütterung | agrobs.de nachlesen.

Differenziert wird zwischen essenziellen, semi-essenziellen und nicht-essenziellen Aminosäuren. Die nicht-essenziellen Aminosäuren (z.B.: Alanin, Asparagin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Prolin, Serin) kann der Organismus selbst herstellen, diese müssen also nicht über das Futter aufgenommen werden.

Die semi-essenziellen Aminosäuren (z.B. Arginin, Cystin, Glutamin, Glycin, Tyrosin) kann der Organismus zwar selbst herstellen, allerdings nicht in ausreichendem Maße.

Die essenziellen Aminosäuren können nicht selbst hergestellt werden, der Organismus ist auf die Aufnahme durch die Fütterung angewiesen. Zu den essenziellen Aminosäuren bei Säugetieren gehören Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin. 

Die Zusammensetzung der Aminosäuren ist entscheidend für die Qualität des Proteins. So hat ein qualitativ hochwertiges Protein einen hohen Anteil an essenziellen Aminosäuren.  
 

Welche Funktionen haben die unterschiedlichen Aminosäuren?  

Im Zellkern hat jede einzelne Aminosäure eine eindeutige Bauanleitung, wo diese benötigt wird und welche charakteristische Funktion sie im Organismus übernimmt. Im Folgenden sind einige Funktionen beispielhaft aufgelistet. 

• Lysin: Lysin ist eine essenzielle Aminosäure, die bei der Bildung von Kollagen und Antikörpern beteiligt ist. Lysin unterstützt außerdem das Wachstum. 
• Threonin: Threonin ist eine essenzielle Aminosäure und reguliert den Proteinhaushalt. Threonin ist auch eine Komponente des Kollagens und somit in Haut, Sehnen, Bändern, Knochen und Knorpel vorhanden. Darüber hinaus ist Threonin wichtig für die Bildung von Antikörpern. 
• Methionin: Methionin ist eine essenzielle, schwefelhaltige Aminosäure, die viel Kreatin enthält. Kreatin ist der wichtigste Proteinbestandteil des Horns, weshalb Methionin oft in Ergänzungsfuttermitteln für Hufe enthalten ist. Bei Kühen führte die Gabe von methioninhaltigen Futtermitteln zu verstärktem Hufwachstum, beim Pferd wurde das jedoch noch nicht bewiesen. 
• Isoleucin: Isoleucin ist eine essenzielle Aminosäure, welche in hohen Konzentrationen im Muskelgewebe vorkommt. Isoleucin ist für die Hämoglobinbildung verantwortlich und stabilisiert und reguliert den Blutzuckerspiegel. 
• Alanin: Alanin wird in den Muskeln besonders bei Anstrengung in großen Mengen gebraucht. In der Leber kann Alanin in Glucose umgewandelt werden und steht den Muskeln als Brennstoff zur Verfügung. 
• Leucin: Leucin ist eine essenzielle Aminosäure, welche nicht nur für den Aufbau von Muskelmasse, sondern auch für das Wachstum notwendig ist. Hinzu kommt, dass die Aminosäure die Heilung von Knochen, Haut und Muskelgewebe fördert. 
• Phenylalanin: Hierbei handelt es sich um eine essenzielle Aminosäure, die am Hormonstoffwechsel, am Aufbau anderer Aminosäuren und an der Bildung wichtiger Neurotransmitter beteiligt ist. 
• Tryptophan: Es gibt mehrere Botenstoffe und Hormone, die sich von Aminosäuren ableiten, so leitet sich zum Beispiel Serotonin von Tryptophan ab. Serotonin ist ein Botenstoff, der mit Beruhigung und dem Abbau von Stress und Angst in Verbindung gebracht wird. 
• Valin: Valin ist eine essenzielle Aminosäure und unterstützt die Aufnahme aller Aminosäuren in die Muskulatur. 
• Histidin: Histidin wird für das Wachstum und die Reparatur des Gewebes benötigt, es ist in hoher Konzentration in den Skelettmuskelfasern von Pferden vorhanden. 

Was sind limitierende Aminosäuren? 

Limitierende Aminosäuren sind immer essenzielle Aminosäuren, die im Futter oft unzureichend vorhanden sind. Wie limitierende Aminosäuren den gesamten Stoffwechsel hemmen können, lässt sich anhand des Minimumprinzips sehr gut darstellen.

Das Liebig´sche Minimumprinzip beschreibt die Abhängigkeit einzelner Nährstoffe zueinander. Weist in Bezug auf die Aminosäuren nur eine Aminosäure einen Mangel auf, so kommt es zu einer kompletten Unterversorgung des Organismus, unabhängig davon in welchem Maße die anderen Aminosäuren vorhanden sind. Zur Veranschaulichung dient das Modell der Minimumtonne. Die Tonne hat unterschiedlich lange vertikal angeordnete Holzbretter, lässt sich aber nur bis zum kürzesten Brett befüllen, ohne dass die Tonne überläuft.  

Bezogen auf die Aminosäuren kann man sich vorstellen, dass jedes einzelne Holzbrett eine Aminosäure darstellt. Ist nur eins dieser Bretter verkürzt, kommt es beim Befüllen zum Überlaufen an dieser Stelle - unabhängig davon wie lang die anderen Bretter sind. Man könnte alle Bretter beliebig verlängern, es nützt am Ende nichts, wenn das kürzeste Brett weiter vorhanden bleibt. Das kürzeste Brett ist an dieser Stelle der sogenannte Minimumfaktor, also die erstlimitierende Aminosäure. Oft limitierende Aminosäuren beim Pferd sind Threonin, Lysin und Methionin, wobei vor allem Threonin im Raufutter meist am knappsten ist. 
 

Der Stoffwechsel der Aminosäuren 

Wie bereits beschrieben, müssen die essenziellen Aminosäuren über das Futter aufgenommen werden. Dabei muss nicht nur die Menge an Protein stimmen, es kommt vor allem auf die Komposition der Aminosäuren an. Nach der Futteraufnahme erfolgt die Proteinverdauung. Zuerst werden die Proteine im Dünndarm in ihre Bestandteile zerlegt und die Aminosäuren von der Darmschleimhaut aufgenommen. Aus den freien Aminosäuren kann der Körper jetzt genau die Proteine herstellen, die er benötigt. Dieser Vorgang nennt sich Proteinbiosynthese. Es können mehr als 100.000 unterschiedliche Proteine entstehen, denen verschiedene Bereiche zugeteilt sind. So gibt es beispielsweise Transportproteine, Strukturproteine und Bewegungsproteine. 

Es existieren zwei unterschiedliche Wege, über die die Aminosäuren in den Stoffwechsel eingehen. Ein Teil der Aminosäuren gelangt in den Glucosestoffwechsel und läuft unter dem Namen: Glucogene oder auch glucoplastische Aminosäuren.

Ein anderer Teil geht in den Fettstoffwechsel über, (ketoplastische Aminosäuren).

Es gibt auch einige Aminosäuren, die für beide Stoffwechsel zur Verfügung stehen.

Während des Abbaus werden die Aminosäuren in ihre Bestandteile zerlegt. Dabei entsteht Ammoniak als Zellgift. Das Ammoniak wird durch Glutaminsäure gebunden und in die Leber transportiert. Dort wird das Zellgift weiter verstoffwechselt. Es entsteht Harnstoff, der dann über den Urin ausgeschieden werden kann. 

All diese Stoffwechselvorgänge sind selbstverständlich nur möglich, wenn genug Aminosäuren vorhanden sind. Ist das nicht der Fall, wird die körpereigene Eiweißsynthese entsprechend verringert.

Wie und wann füttere ich meinem Pferd Aminosäuren? 

Pferde nehmen über die Fütterung meistens genügend Aminosäuren auf, in besonderen Fällen kann es jedoch zu Engpässen in der Versorgung kommen.

Insbesondere Zuchtstuten in der Laktation sind anfällig für einen Versorgungsengpass mit Aminosäuren, da die Stuten neben sich selbst auch noch ihre Fohlen zu versorgen haben. Der Bedarf ist ungefähr doppelt so hoch wie der einer normalen Stute. Mehr zur Proteinversorgung der Stute findet ihr in unserem Themenweltartikel Zuchtstuten bedarfsdeckend füttern | agrobs.de.
Aufgrund des starken Wachstums ist die Aufnahme von hochwertigen Proteinen für Fohlen lebensnotwendig. Sie beziehen dieses anfangs ausschließlich über die Muttermilch. Wie bereits bekannt, gehören Lysin und Threonin oft zu den erstlimitierenden Aminosäuren. Studien haben bewiesen, dass Fohlen, die gezielt diese limitierenden Aminosäuren in der kritischen Zeit nach dem Absetzten zugefüttert bekommen haben, im Vergleich zu den anderen Fohlen keinen Wachstumseinbruch zeigten.

Einschätzungen nach gibt es auch Sportpferde, die eine Unterversorgung an Aminosäuren haben. Durch die körperliche Belastung wird Muskelprotein abgebaut. Dabei werden einige Nährstoffe und Mineralien des Körpers schneller bzw. in größeren Mengen verbraucht als im Ruhezustand. Hier spielt zum Beispiel der Zuwachs an Muskelmasse sowie die Stickstoffverluste durch das vermehrte Schwitzen des Pferdes eine Rolle. Der Mangel bestimmter Aminosäuren im Futter kann zu einem Mangel an Aminosäuren in der Muskulatur eine Zeit lang nach dem Training führen. Somit kann es bei entsprechendem Training zu einem Mangel an Aminosäuren in der Muskulatur kommen, sofern diese nicht ausreichend im Futter enthalten sind. In dem Fall können Rau- und Kraftfuttermittel mit einer ausreichenden Menge an dünndarmverdaulichen Rohprotein, Mineralfutter denen Aminosäuren zugesetzt sind und/oder spezielle Aminosäureergänzer gefüttert werden. Die Fütterung sollte möglichst im zeitlichen Zusammenhang mit dem Training stattfinden. Dadurch stehen die Aminosäuren dem Körper nach der Anstrengung direkt für die Anpassung der Muskulatur an den Trainingsreiz zur Verfügung. Es gibt sogar eine Studie, die bei Rennpferden mit gezielten Aminosäuremischungen eine höhere Leistung nachweisen konnte als bei normal gefütterten Pferden. Mehr zum Muskelaufbau des Pferdes könnt ihr in unserem Themenweltartikel Muskelaufbau bei Pferden - Fütterung und Training | agrobs.de nachlesen. 

Nicht zu unterschätzen sind auch übergewichtige Pferde, bei denen die Futteraufnahme reguliert wird, weil sie sich in einer Reduktionsdiät befinden. Durch eine reine Reduzierung des Futters baut das Pferd nicht nur überschüssiges Fett ab, auch die Muskelmasse schwindet, da den Muskeln hochwertige Proteine fehlen. Damit dieser Vorgang verhindert wird, sollte während einer Diät auf eine proteinreiche Fütterung geachtet werden. Jedoch garantiert eine hohe Rohproteinzufuhr nicht zwangsläufig, dass das Pferd dieses Protein auch für seinen Stoffwechsel nutzen kann. Damit das Pferd die Proteine verwerten kann, muss eine Dünndarmverdaulichkeit gegeben sein. Die Verdaulichkeit von Proteinen kann variieren, bei der Wahl des Futters sollte stets auf die Dünndarmverdaulichkeit geachtet werden. Futtermittel, die einen sehr hohen Anteil an dünndarmverdaulichen Rohprotein haben sind beispielsweise Leinsamen, Sonnenblumenkerne oder Bierhefe. Weniger geeignet sind hingegen Luzerne oder Getreide. 

Janina Beule, M.Sc. Pferdewissenschaften
August 2023 ©AGROBS GmbH
 

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