Phosphor ist für Mensch, Tier und Pflanze eine lebenswichtiger Nährstoff. Vor allem Nutztiere wie Rinder, Schweine und Geflügel können ihren Bedarf nicht allein über die pflanzliche Kost decken, so dass Phosphor dem Futter beigemischt werden muss. Hierbei ist Deutschland auf Importe angewiesen, doch die weltweiten Rohstoffquellen sind begrenzt. Langfristig beklagen Landwirte, dass die Qualität des Phosphors immer schlechter wird. Zugleich belasten die Rückstände aus Klärschlamm die Böden und das natürliche Gleichgewicht. In Kläranlagen ist Phosphor ebenfalls ein großes Problem, weil es das Algenwachstum fördert. Kurzum: Langfristig muss der Einsatz von Phoshor in der Landwirtschaft auf ein Minimum reduziert werden. Doch hierfür ist zunächst zu klären, wie die Tiere den wertvollen Nährstoff eigentlich aufnehmen und wie er zu ihrer Gesundheit beiträgt.

Einfluss von Phosphor auf Tiergesundheit

Im Projekt "P-FOWL" wollen die Forscher der Universität Hohenheim in Stuttgart ergründen, welche speziellen Auswirkungen Phosphor aus pflanzlichen Reserven auf die Tiergesundheit hat, wie Nutztiere den wertvollen Nährstoff im Verdauungstrakt verwerten und wie diese Vorgänge noch effizienter gemacht werden können. Das Projekt „P-FOWL“ startet im Herbst und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft in den kommenden drei Jahren mit rund 2 Mio. Euro unterstützt. Unterstützt werden die Hohenheimer dabei vom Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN) in Dummerstorf, wo alle Ergebnisse der Forschergruppe systembiologisch zusammengeführt werden.

Nährstoffverwertung bei Legehennen im Blick

Im Projekt richten die Wissenschaftler den Fokus auf Legehennen. Denn Legehennen haben im Vergleich zum Menschen eine ausgeprägte Wachstumsphase und produzieren pro Jahr bis zu 300 Eier. Ohne ausreichend Nährstoffe wie Phosphor wäre diese Höchstleistung kaum möglich.  “Unsere Ergebnisse sollen Nutztiere darin unterstützen, den in der Nahrung enthaltenen Phosphor möglichst effizient zu nutzen, damit weniger Phosphor aus mineralischen Vorkommen dem Futter zugesetzt werden muss“, erklärt Markus Rodehutscord, Leiter des Fachgebiets für Tierernährung an der Universität Hohenheim.

Funktion der Darmbakterien

Dafür müssen die Forscher zunächst klären, wie der Rohstoff im Verdauungstrakt der Tiere verwertet wird.  Bekannt ist, dass die ringförmige Struktur der pflanzlichen Phosphor-Bausteine nicht nur für Menschen, sondern auch im tierischen Darm von den Enzymen schwer zu knacken ist. Die Darmbakterien sind jedoch auf das Phosphor angewiesen, um das Immunsystem fit zu halten.

Die Hohenheimer Forscher wollen daher herausfinden, welche Bakterien am Aufbrechen des Phosphorspeichers beteiligt sind und was deren Aufgabe ist. „Wenn wir die Rolle der beteiligten Mikroorganismen geklärt haben, könnten wir langfristig deren Zusammensetzung so beeinflussen, dass sie den organisch gebundenen Phosphor für die Tiere besser nutzbar machen“, erklärt Mikrobiologin Jana Seifert. 


Rolle der Gene bei Phosphor-Verwertung

Bei der Abspaltung von Phosphor aus den pflanzlichen Quellen können aber auch andere Verbindungen entstehen wie das Abbauprodukt Myo-Inositol. Diese Verbindungen können die Bakterien im Darm und die Tiergesundheit aber beeinflussen. Wie das genau funktioniert ist bisher nicht bekannt. Im Laufe des Projektes „P-FOWL“ wollen die Hohenheimer Experten darauf ebenso eine Antwort finden. Die Rolle die Gene bei der Phosphorverwertung  ist ein weiterer zentraler Punkt, der zu klären ist. „Wenn die Rolle der Gene bei der Phosphor-Verwertung geklärt sind, könnte es langfristig möglich sein, bei der Züchtung gezielt Tiere auszuwählen, die genetisch entsprechend gut aufgestellt sind“, erklärt Rodehutscord.

bb