| Journal | Schweiz Arch Tierheilkd | |
| Verlag | GST | |
| Heft | Band 167, Heft 3, März 2025 |
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| ISSN (print) | 0036-7281 | |
| ISSN (online) | 1664-2848 | |
| online seit | 04 März 2025 |
Wissenschaft | Science
Einfluss von Mitteln zur permanenten Tränkewasserdesinfektion auf die Fermentationsleistung der Pansenmikroorganismen beim Wiederkäuer
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English
Influence of agents for permanent drinking water disinfection on the fermentation performance of rumen microorganisms in ruminantsGood quality drinking water and adequate water intake is essential in ensuring the health of livestock. Various factors can cause the formation of a biofilm in water pipes that acts as a reservoir for many different pathogens. The addition of disinfection agents, such as chlorine dioxide or peracetic acid, is proven to improve the quality of permanent drinking water. To date this method has primarily been used in pig and poultry housing, however, it is increasingly under discussion for use in cattle husbandry. As the effects of disinfectants in drinking water on rumen fermentation are not yet known, we performed a digestibility test using the Hohenheim Feed Value Test to determine the in vitro digestibility of organic matter (IVOMD). The influence of five different concentrations of chlorine dioxide and peracetic acid disinfectants on the IVOMD of hay and wheat were tested and rumen bacteria were counted under a microscope. The use of chlorine dioxide showed no major changes in the IVOMD of hay and wheat. At the recommended concentration of 0.5 mg/l, the IVOMD relative to the control was 97,1 % for hay and 102,7 % for wheat. The number of rumen bacteria was not affected by the use of chlorine dioxide. Conversely, the use of peracetic acid led to a significant reduction in rumen fermentation. At the recommended concentration of 15-25 mg/l (dosed at 15 mg/l and 25 mg/l), the IVOMD relative to the control was 38,2 % and 38,4 % for hay and 50,4 % and 22,4 % for wheat. The number of rumen bacteria also decreased significantly. Chlorine dioxide seemed to have little to no disinfection effect on in vitro ruminal fermentation, however, the exact mechanisms could not be determined in the present study. This trial shows that disinfectants for permanent drinking water disinfection in cattle farming should be used with caution. In particular, disinfection agents containing peracetic acid may impair fermentation of rumen microbes. Further research is required to determine if the results of the present in vitro study are transferable to practice.
Keywords: cattle, chlorine dioxide, drinking water treatment, in vitro digestibility of organic matter, peracetic acid, ruminal fermentation
Deutsch
Einfluss von Mitteln zur permanenten Tränkewasserdesinfektion auf die Fermentationsleistung der Pansenmikroorganismen beim WiederkäuerEine hohe Tränkewasserqualität und -aufnahme ist wichtig für die Nutztiergesundheit. Durch verschiedene Faktoren kann sich in den Wasserleitungen Biofilm bilden, welcher ein Reservoir für viele verschiedene Erreger ist. Eine verbreitete Methode, die Tränkewasserqualität zu verbessern, ist der Einsatz von Mitteln für die permanente Tränkewasserdesinfektion. Dafür werden zum Beispiel Chlordioxid oder Peressigsäure eingesetzt. Bisher wurde diese Methode in erster Linie in Schweine- und Geflügelställen angewendet, wird vermehrt aber auch bei Rindern diskutiert. Da nicht bekannt ist, wie sich der Einsatz von Desinfektionsmitteln im Tränkewasser auf die Pansenfermentation auswirkt, wurde in der vorliegenden Arbeit ein Versuch mit dem Hohenheimer Futterwerttest durchgeführt, bei dem die in-vitro-Verdaulichkeit der organischen Substanz (IVOMD) ermittelt wurde. Der Einfluss fünf verschiedener Konzentrationen der Desinfektionsmittel Chlordioxid und Peressigsäure auf die IVOMD von Heu und Weizen wurde untersucht. Ausserdem wurden die Pansenbakterien unter dem Mikroskop gezählt. Der Einsatz von Chlordioxid zeigte keine grossen Veränderungen auf die IVOMD von Heu und Weizen. Bei der empfohlenen Konzentration von 0.5 mg/l lag die IVOMD in % der Negativkontrolle bei 97,1 % für Heu und bei 102,7 % für Weizen. Auch die Anzahl der Bakterien sank mit dem Einsatz von Chlordioxid nicht. Der Einsatz von Peressigsäure hingegen führte zu einer starken Reduktion der Fermentation durch die Pansenmikroorganismen. Bei der empfohlenen Konzentration von 15-25 mg/l lag die IVOMD relativ zur Negativkontrolle noch bei 38,2 % respektive 38,4 % für Heu und bei 50,4 % respektive 22,4 % für Weizen. Auch die Anzahl der Bakterien nahm stark ab. Das Desinfektionsmittel Chlordioxid schien durch eine Komponente im Versuch seine Wirkung zu verlieren. Was genau die Ursache dafür war, konnte nicht beantwortet werden. Dieser Versuch zeigt, dass Desinfektionsmittel für die permanente Tränkewasserdesinfektion in der Rinderhaltung mit Vorsicht eingesetzt werden sollten. Insbesondere Mittel basierend auf Peressigsäure könnten die Fermentation der Pansenmikroorganismen beeinträchtigen. Ob die Ergebnisse dieses in-vitro-Versuchs auf die Praxis übertragbar sind, müssen weitere Arbeiten zeigen.
Schlüsselwörter: Rinder, Chlordioxid, Trinkwasseraufbereitung, In-vitro-Verdaulichkeit organischer Stoffe, Peressigsäure, Pansengärung
Français
Influence des agents de désinfection permanente de l’eau potable sur les performances de fermentation des micro-organismes du rumen chez les ruminantsUne eau potable de bonne qualité et une consommation d’eau suffisante sont essentielles pour garantir la santé du bétail. Différents facteurs peuvent entraîner la formation d’un biofilm dans les conduites d’eau, ce qui sert de réservoir à de nombreux agents pathogènes. Il est prouvé que l’ajout permanent d’agents de désinfection, tels que le dioxyde de chlore ou l’acide peracétique, améliore la qualité de l’eau potable. Jusqu’à présent, cette méthode a surtout été utilisée dans les élevages de porcs et de volailles mais son utilisation dans l’élevage bovin est de plus en plus discutée. Comme les effets des désinfectants de l’eau potable sur la fermentation dans le rumen ne sont pas encore connus, nous avons effectué un test de digestibilité à l’aide du test de valeur alimentaire de Hohenheim pour déterminer la digestibilité in vitro de la matière organique (IVOMD). L’influence de cinq concentrations différentes de dioxyde de chlore et de désinfectants à base d’acide peracétique sur l’IVOMD du foin et du blé a été testée et les bactéries du rumen ont été dénombrées au microscope. L’utilisation de dioxyde de chlore n’a pas engendré de changements majeurs dans l’IVOMD du foin et du blé. À la concentration recommandée de 0,5 mg/l, l’IVOMD par rapport au contrôle était de 97,1 % pour le foin et de 102,7 % pour le blé. Le nombre de bactéries du rumen n’a pas été affecté par l’utilisation du dioxyde de chlore. En revanche, l’utilisation de l’acide peracétique a entraîné une réduction significative de la fermentation dans le rumen. À la concentration recommandée de 15-25 mg/l (dosée à 15 mg/l et 25 mg/l), l’IVOMD par rapport au contrôle était de 38,2 % et 38,4 % pour le foin et de 50,4 % et 22,4 % pour le blé. Le nombre de bactéries du rumen a également diminué de manière significative. Le dioxyde de chlore semble avoir peu ou pas d’effet désinfectant sur la fermentation ruminale in vitro, mais les mécanismes exacts n’ont pas pu être déterminés dans la présente étude. Cet essai montre que les produits utilisés pour la désinfection permanente de l’eau de boisson dans l’élevage bovin doivent être utilisés avec prudence. En particulier, les désinfectants contenant de l’acide peracétique peuvent entraver la fermentation par les microbes du rumen. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les résultats de la présente étude in vitro peuvent être transposés dans la pratique.
Mots-clés: bovins, dioxyde de chlore, traitement de l’eau potable, digestibilité in vitro de la matière organique, acide peracétique, fermentation ruminale
Italiano
Influenza dei metodi per la disinfezione permanente dell’acqua da abbeveraggio sulle prestazioni di fermentazione dei microrganismi ruminali nei ruminantiUna buona qualità dell’acqua di abbeveraggio e un’adeguata assunzione di acqua sono essenziali per garantire la salute degli animali di allevamento. Diversi fattori possono favorire la formazione di biofilm nelle tubature dell’acqua, che diventano dei serbatoi per numerosi agenti patogeni. L’uso di prodotti per la disinfezione permanente dell’acqua di abbeveraggio, come biossido di cloro o acido peracetico, è un metodo diffuso e dimostrato per migliorarne la qualità. Finora, questo metodo è stato impiegato principalmente negli allevamenti di suini e pollame, ma è sempre più al centro delle discussioni per l’allevamento bovino. Poiché gli effetti dei disinfettanti nell’acqua da abbeveraggio sulla fermentazione ruminale non sono ancora noti, in questo studio abbiamo condotto un test utilizzando il test di valore nutritivo Hohenheimer per determinare la digeribilità in vitro della sostanza organica (IVOMD). È stata studiata l’influenza di cinque diverse concentrazioni di biossido di cloro e acido peracetico sull’IVOMD del fieno e del grano, e il numero di batteri ruminali è stato contato al microscopio. L’uso di biossido di cloro non ha mostrato variazioni significative nell’IVOMD del fieno e del grano. Alla concentrazione raccomandata di 0,5 mg/l, l’IVOMD rispetto al controllo era del 97,1 % per il fieno e del 102,7 % per il grano. Anche il numero di batteri ruminali non è stato influenzato dall’uso di biossido di cloro. Al contrario, l’uso di acido peracetico ha portato a una significativa riduzione della fermentazione ruminale. Alla concentrazione raccomandata di 15-25 mg/l (testata a 15 mg/l e 25 mg/l), l’IVOMD rispetto al controllo negativo era del 38,2 % e 38,4 % per il fieno e del 50,4 % e 22,4 % per il grano. Anche il numero di batteri ruminali è diminuito drasticamente. Si è notato che il biossido di cloro abbia perso la sua efficacia a causa di un componente presente nell’esperimento, ma la causa esatta di questo fenomeno non è stata identificata. Questo esperimento indica che i disinfettanti per la disinfezione permanente dell’acqua da abbeveraggio nell’allevamento bovino dovrebbero essere usati con cautela. In particolare, gli agenti disinfettanti a base di acido peracetico potrebbero compromettere la fermentazione dei microrganismi ruminali. Sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se i risultati di questo studio siano applicabili nella pratica.
Parole chiavi: bovini, biossido di cloro, trattamento dell’acqua da abbeveraggio, digeribilità in vitro della sostanza organica, acido peracetico, fermentazione ruminale
