Vitamin E für die Qualitätsverbesserung von Fleischprodukten

Mit Vitamin E gegen Ranzigkeit und ihre Folgen im Fleisch

Der Erfolg der tierischen Veredelungsproduktion geht neben Züchtung und Haltung auch auf die gezielte Verwendung von Vitaminen in der Fütterung zurück. Mangelerscheinungen sind heute selten geworden, würden sich bei Fehlen von Vitamin E im Tierfutter aber durch Wachstums- und Fertilitätsstörungen bemerkbar machen und insbesondere Nerven, Muskulatur, Kreislauf, Blut und Leber betreffen. Vitamin E hat eine biologische Schutzfunktion als Antioxidans im Zellstoffwechsel und verbessert den Immunstatus der Tiere durch Stimulierung der Antikörperbildung. Ausserdem übt es einen positiven Einfluss auf die Qualität von Muskelfleisch aus.

1. Vitaminzusätze im Tierfutter dürfen nicht fehlen

Fortschritte in der Medizin und Nahrungsmittelproduktion sorgten in den letzten 200 Jahren für einen Anstieg der Bevölkerungszahl. Während die Menschheit in der Eiszeit rein rechnerisch noch etwa 3000 Jahre brauchte, um sich zu verdoppeln, sind es heute weniger als 30. Bei einem Wachstum der Erdbevölkerung um täglich mehr als 200.000 Menschen muss die Landwirtschaft weltweit und vor allem in den Entwicklungsländern weiter intensiviert werden, um eine ausreichende Ernährungsbasis auch im Bereich der Nutztiere zu gewährleisten.

Das ist jedoch nur möglich, wenn Nutztiere täglich ein auf ihr Alter und ihre Bedürfnisse abgestimmtes Futter mit ausreichenden Mengen an Vitaminen erhalten. Fehlen eines oder mehrere Vitamine oder stehen nicht in ausreichender Menge zur Verfügung, so führt dies zu Stoffwechselstörungen, die sich in der Verringerung der Produktionsleistung, Wachstumshemmung, Fortpflanzungsstörungen oder Krankheiten äussern. Um eine optimale Vitaminzusammensetzung im Tierfutter herauszufinden, werden Fütterungsstudien an den Nutztieren durchgeführt und ihr Stoffwechsel näher untersucht. Beobachtet werden Faktoren wie Blutwerte, Gewebebeschaffenheit, Körpergewicht, Ausscheidung und Fortpflanzungsraten sowie der Einfluss auf die Anfälligkeit gegenüber Krankheiten.

Die in der Tierernährung verwendeten Vitamine werden heute aus Gründen der Haltbarkeit und Kosten meist industriell mittels chemischer und mikrobiologischer Verfahren hergestellt. Dabei werden sie zum Teil durch spezielle Verfahren geschützt, damit auch nach längerer Lagerungszeit die gewünschte Wirksamkeit im Futter noch vorhanden ist. Beispielsweise wird für die Einmischung von Vitamin E (Tocopherol) ins Tierfutter das stabilere alpha-Tocopheryl-Acetat verwendet, von welchem das Acetat enzymatisch im Darm abgespalten wird. Das freigesetzte alpha-Tocopherol kann dann während des Verdauungsvorganges des Tieres Fettsäuren vor unkontrollierter Oxidation schützen.

Zur Verhinderung von Mangelerscheinungen werden für Hühner und Schweine Vitamin E-Beimengungen von 40 bis 60 mg/kg Futter empfohlen sowie für Rinder etwa 500 mg/Tier und Tag. Um zusätzliche positive Effekte für die Immunität und Fleischqualität zu erzielen, werden Dosierungen von 150 bis 250 mg/kg Futter (Huhn, Schwein) und entsprechend 1000 – 2000 mg/Tier/Tag bei Rindern vorgeschlagen.

2. Ohne das "Fruchtbarkeitsvitamin" kein Nachwuchs

Obwohl Mangelerscheinungen bei Tieren im Gegensatz zu früher heute selten geworden sind, so können diese doch als Folge von Stress, Krankheit oder anderen Umwelteinflüssen auftreten. Die Symptome weisen kein einheitliches Bild auf und variieren je nach Tierart, Nahrungszusammensetzung und Haltungsbedingungen. Meistens handelt es sich um Krankheitsbilder mit chronischem Charakter, die nur selten mit einem letalen Ausgang verbunden sind. Sie wirken sich vor allem durch Wachstumsstörungen und Vitalitätsverlust aus und betreffen zahlreiche Organe und Organsysteme insbesondere die Nerven, die Skelettmuskeln, aber auch den Herzmuskel, Kreislauf und Blut, Leber sowie die Fortpflanzungssysteme. Fehlt das auch als Fruchtbarkeitsvitamin bezeichntete Tocopherol, so kommt es zu ausgeprägten Fertilitätsstörungen.
Bei Hühnern, Schweinen, Kaninchen und Pelztieren konnten Hodendegenerationen nachgewiesen werden oder ein Absterben der Embryonen. Bei Kühen steigt die Häufigkeit von Euterentzündungen und "vermehrtem" Nachgeburtsverhalten. Dabei stösst die Kuh nach der Geburt der Leibesfrucht die Plazenta mit Eihäuten und Nabelschnur nicht spontan aus. In beiden Fällen ist eine tiermedizinische Behandlung notwendig, um eine Infektion zu vermeiden oder zu stoppen.
Zerstören freie Radikale die Zellmembranen ungehindert, kann die Calcium-Aufnahme nicht mehr geregelt werden und die Zellen sterben ab. Betroffene Muskelfasern verkalken und erscheinen weiss, ein "weisse Muskelkrankheit" genanntes Symptom. Bei Schweinen wurden Schädigungen der hepatischen Parenchymzellen nachgewiesen, die schliesslich dazu führten, dass die Leber ihre Funktion einstellte. Schäden an den Herzmuskelzellen verursachten bei Schweinen die Maulbeer-Herzkrankheit. Die "Crazy chick disease" bei wachsendem Hühnergeflügel entsteht aufgrund von Kleinhirnschädigungen durch Vitamin E-Mangel. Die Gelbfettkrankheit bei Pelztieren und wachsenden Schweinen wird als gelb-braune Verfärbung des Fettgewebes sichtbar. Sie geht auf Ablagerungen von Lipopigmenten wie das braune Ceroid zurück, das vermutlich aus der Oxidation ungesättigter Fettsäuren stammt. Durch die verkürzte Lebensdauer der roten Blutkörperchen kommt es zu Anämien.

3. Vorbeugend zur Verbesserung der Immunabwehr

Bei der Abwehr von Infektionserregern werden von spezialisierten Zellen des Immunsystems wie den Makrophagen freie Radikale und Peroxide freigesetzt. Dadurch werden vor allem die Zellmembranen der eingedrungenen Mikroorganismen geschädigt. Daneben sind aber auch die sich schnell vermehrenden Populationen der aktivierten Immunzellen selbst dem Angriff dieser freien Radikalen ausgesetzt. Es konnte jedoch an gut mit Vitamin E versorgten Tieren gezeigt werden, dass die Membranen ihrer Immunzellen gegen den Angriff freier Radikale besser geschützt sind.
Ausserdem ist bekannt, dass Vitamin E die Umsetzung von Arachidonsäure in den als Prostaglandine bezeichneten lokalen Gewebshormonen reguliert, die Reaktionen des Immunsystems hemmen. Andererseits begünstigt Vitamin E die Bildung von Leukotrienen, welche die Immunantwort stimulieren. Anhand von zahlreichen Studien konnte belegt werden, dass das Immunsystem unter Vitamin E-Supplementierung stärker auf die Stimulation gebildeter Antigene reagiert und so zu höheren Konzentrationen von Antikörpern sowie einer ausgeprägteren Aktivierung von T-Lymphozyten, Neutrophilen und Makrophagen führt.

Auf diese Weise kann die Resistenz der Nutztiere gegenüber zahlreichen Krankheiten viralen Ursprungs wie die Newcastle Disease beim Geflügel sowie respiratorische Probleme bei Huhn und Schwein gesteigert werden. Vitamin E hilft aber auch bei der Vorbeugung gegen bakteriell verursachte Krankheiten wie die Colibacillose beim Schwein und die Euterentzündung beim Rind sowie bei parasitärer Coccidiose beim Huhn.

4. Gegen Wasserverlust und off-flavour im Fleisch

Fleisch spielt für die menschliche Ernährung eine wichtige Rolle. Es enthält nicht nur Proteine, essenzielle Mineralstoffe und Spurenelemente, sondern ist auch die wichtigste Quelle von Vitaminen der B-Gruppe. Über die ernährungsphysiologischen Aspekte hinaus sind positive sensorische Eigenschaften des Fleisches von Bedeutung. Deshalb hängt die Akzeptanz beim Kauf von Fleischprodukten durch den Konsumenten im wesentlichen von den drei Faktoren Farbe, Geruch und Konsistenz ab. Lagerung und Verarbeitung können jedoch diese Qualitätsmerkmale des Fleisches beeinträchtigen. So tragen insbesondere Kühlung, Einfrieren oder Kochen erheblich zur Schädigung von Zellwänden und damit zu einem Austritt von Flüssigkeit (drip loss) aus dem Schlachtfleisch bei.

Insbesondere die Zugabe von Vitamin E wirkt sich nicht nur positiv auf die Gesundheit des lebenden Tieres aus, sondern auch auf die Qualität des Schlachtfleisches. Vitamin E stabilisiert durch seine antioxidative Wirkung die Zellmembranen und verringert dadurch den Austritt von Fleischsaft. Eine weitere Qualitätsminderung für Fleischprodukte geht auf die vermehrte Oxidation mehrfach ungesättigter Fettsäuren und insbesondere des Cholesterols zurück. Ist der oxidative Zersetzungsprozess einmal eingeleitet, läuft er als Kettenreaktion mit zunehmender Geschwindigkeit ab. Dieser führt zur Ranzigkeit mit unangenehmen Gerüchen und sogar zur Bildung gesundheitsbedenklicher Zerfallsprodukte wie Hydroperoxiden und Cholesteroloxiden. Vor allem letztere werden in einen Zusammenhang mit der Entstehung von Arteriosklerose gestellt. Auch hier haben neueste Studien gezeigt, dass Vitamin E als Nährstoff diese Bildung verringern kann.
Zersetzen sich Lipid-Hydroperoxide in flüchtige Aldehyde, Alkane und andere Komponenten, kommt es zu Geruchsabsonderungen (off-flavours). Aus dem Tierfutter aufgenommenes und im Muskelfleisch gespeichertes Vitamin E schützt diese Lipide vor Oxidation und damit vor einer solchen Geruchsbildung. Dazu muss das Tierfutter allerdings Mengen an Vitamin E enthalten, die über eine Zugabe zur Verhinderung von Vitamin E-Mangelerscheinungen hinausgehen.

5. Die Farbe des Fleisches bleibt erhalten

Frisches Rindfleisch ist fest, vielfach durch Fetteinlagerungen marmoriert und hat eine ziegel- bis kirschrote Farbe. Die Fleischfarbe ist die auch nach dem Ausbluten der Schlachttiere bestehenbleibende rote Färbung des Muskelfleisches. Sie hängt von Faktoren wie pH-Wert, Temperatur, Sauerstoffpartialdruck, Feuchtigkeit, Stress vor der Schlachtung und Muskelbeschaffenheit ab. Sie wird vom Verhältnis der Transparenz der Muskelfarbe und des Gehaltes an purpurrotem Myoglobin beeinflusst. Dieses Pigment enthält die ungesättigte Verbindung Häm mit zweiwertigem, komplex an 4 Porphyrin-Ringe und über den Imidazol-Rest Histidin an das Eiweiss Globulin gebundenem Eisen. Als sechster Ligand kommt molekularer Sauerstoff oder Stickoxid in Frage. Bleibt diese Bindungsstelle unbesetzt, liegt es als Desoxymyoglobin vor und weist eine purpurrote Farbe auf. Diese zeigt sich nur direkt an der Fleischoberfläche beispielsweise beim frischen Anschnitt. Etwa nach 30 Minuten an der Luft erfolgt eine Anlagerung eines Sauerstoffmoleküls, wodurch hellrotes Oxymyoglobin entsteht. Im weiteren Zeitverlauf wird noch ein Wassermolekül gebunden und das zentrale zweiwertige Eisenatom zur Dreiwertigkeit oxidiert. Dies führt zur Bildung von unerwünschtem, braunem Metmyoglobin.
Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Vitamin E die Farbveränderung verlangsamt. Eine aber durch Stoffwechselreaktionen von Fäulnisbakterien hervorgerufene Farbveränderung im Fleisch vermag Vitamin E nicht zu beeinflussen. Deshalb wird mit Vitamin E keine verlängerte Lagerungsstabilität vorgetäuscht. Da die Farbe des Fleisches für den Verbraucher ein wichtiges Einkaufskriterium darstellt, ist die Erhaltung der gewünschten Produktfarbe für die Fleischindustrie von grosser Bedeutung. Dieses kann mit einer Zugabe von Vitamin E erreicht werden, da es die rote Farbe besonders von Rindfleisch stabilisiert.

Vitamin E im Tierfutter (1)

Vitamin E im Tierfutter (2)