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Bierhefe in der Pferdefütterung

Bierhefe auf einem Löffel
© barkstudio / Adobe Stock

Wie ist die aktuelle Studienlage?

Längst ist es auch in der Pferdewelt angekommen: der Darm ist der Spiegel der Gesundheit. Immer mehr Pferde sind von sogenannten Zivilisationskrankheiten betroffen und leiden an Koliken, Hufrehe, EMS, Insulinresistenz etc.. Erfreulicherweise gibt es immer mehr Publikationen, die sich dem Thema Darmgesundheit und Mikrobiom beim Pferd annehmen.

Die Fütterung hat erheblichen Einfluss auf das Mikrobiom des Pferdes

Das Mikrobiom des Pferdes ist hoch komplex und reagiert auf die unterschiedlichsten Einflüsse, von der Faserzusammensetzung des Futters bis hin zu sozialen Interaktionen innerhalb der Gruppe [27], [28]. Schon länger ist bekannt, dass eine stärkereiche Fütterung die Darmbakterien in die Richtung von stärkeverwertenden, milchsäureproduzierenden Bakterien verschiebt [1] [2] [3] [4] und die faserverdauenden Bakterien verdrängt [2] [3] [4] [5] [6], die das Pferd für die Energiegewinnung aus Heu aber dringend benötigt. Im Dickdarm von Pferden, die noch nie Bierhefe erhalten haben, kann Saccharomyces cerevisiae auch nicht nachgewiesen werden – was impliziert, dass diese für die Verdauung im gesunden Pferdedarm auch nicht von Nöten ist [7].

Bierhefe überlebt beim Pferd die Magenpassage

Probiotische Futtermittel, zu denen die Bierhefe zählt, müssen in der Lage sein, gesund im Dickdarm anzukommen und sich dort anzusiedeln, was einen über die Gabe hinaus andauernden Effekt zur Folge hat [7]. Schon 2002 berichteten Medina et al. und später noch Jouany et al., dass Saccharomyces cerevisae in der Lage ist, lebend in Caecum und Colon, also dem Dickdarm des Pferdes, anzukommen [13] [14] [15]. Im Gegensatz zu landläufiger Meinung wird Saccharomyces cerevisisae also beim Pferd nicht vollständig im Magen abgetötet.

Lebendhefen dürfen laut Futtermittelgesetz beim Pferd als Futtermittel eingesetzt werden

Für die Supplementation bei Pferden werden üblicherweise zwei verschiedene Bierhefe-Produkte verwendet: einmal Lebendhefe oder YeaSacc (ein Kunstwort aus dem englischen Wort für Hefe, Yeast, und Saccharomyces) und einmal ein Produkt aus Fermentation. Beide enthalten lebende Hefekulturen, wobei bei dem Fermentationsprodukt wesentlich weniger lebende Hefezellen enthalten sind (durchschnittlich 4,67 x 103 colony forming units) als bei Lebendhefe (durchschnittlich 1,21 x 109 colony forming units) [10]. Bedenklich ist vor allem, dass es zu den empfohlenen Fütterungsmengen für Lebendhefe bei Pferden keinerlei Studien gibt [10].

Saccharomyces cerevisiae ist in der Nutztierfütterung ein Mastbeschleuniger

Die Studienlage zu Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae) ist insgesamt sehr uneinheitlich. Es liegen deutlich mehr Studien zur Anwendung bei Nutztieren vor als bei Pferden. Bei Nutztieren wird Bierhefe insbesondere eingesetzt für die beschleunigte Gewichtszunahme in der Mast [23]. Dieser Effekt ist besonders deutlich im Vergleich zu Kontrollgruppen, wenn die Tiere unter Stress und starkem Krankheitsdruck gehalten werden [30]. Dabei ist der Mechanismus, warum die Bierhefe bei gestressten Tieren zu einer deutlicheren Gewichtszunahme führt als bei nicht-gestressten, bisher nicht bekannt. Bei Schweinen konnte nachgewiesen werden, dass die Zufütterung von Bierhefe zwar zu einer schnelleren Gewichtszunahme führt, gleichzeitig aber die Diversität des Mikrobioms im Darm signifikant abnimmt [29]. Auch bei Kaninchen, deren Verdauungssystem von allen Nutztieren dem des Pferdes am ähnlichsten ist, sorgt die Zufütterung von Bierhefe bei ansonsten gleicher Fütterung für eine deutlich höhere Gewichtszunahme sowie für ein Ansteigen von Blutparametern, die auf chronische Entzündungen hinweisen [24]. In unseren Pferdeställen ist Übergewicht mittlerweile ein weit verbreitetes Problem, das sicher viele Ursachen hat. Aber fraglich ist vor diesem Hintergrund, inwieweit die Fütterung von mastbeschleunigenden Futtermitteln an Pferde sinnvoll ist.

Die Fütterung von Stärke hat einen größeren Effekt auf die Faserverdaulichkeit als Bierhefe

Während manche Publikationen beim Pferd von einer Verbesserung der Faserverdaulichkeit berichten, ergibt sich bei anderen Studien ein gegensätzliches Bild. Die meisten Studien, die eine erhöhte Faserverdaulichkeit postulieren, erhöhen die Stärkefütterung aber auch in einem Maß, die in der normalen Pferdefütterung nicht zum Tragen kommt [7]. Die in den kohlehydratreich und mit Bierhefe gefütterten Pferden beobachteten Veränderungen unterschieden sich aber nicht von der Kontrollgruppe ohne Bierhefe und Stärkefütterung, so dass die beobachteten Veränderungen lediglich wieder normale Werte erreichten [16]. Auch beim Kaninchen führt insbesondere die Kombination von stärkereichen Futtermitteln mit Bierhefe zu deutlichen Veränderungen gegenüber der Kontrollgruppe [24], während bei einer rein faserbasierten Fütterung keine signifikanten Verbesserungen der Verdaulichkeit durch Bierhefefütterung nachweisbar waren [25]. Bei Fohlen führte der Einsatz von Probiotika laut Untersuchungen zu häufigeren Tierarztbesuchen, da die Darmflora der Fohlen wahrscheinlich von den Probiotika überwuchert wurde [7].

Das Mikrobiom des Pferdes ist immer noch ein großes Rätsel

Um die tatsächlichen Effekte von Bierhefe für das Pferde-Mikrobiom beurteilen zu können, müsste zunächst das gesamte Mikrobiom inklusiv Pilzen, Protozoen und Viren untersucht werden [11], nicht nur die gängigsten Bakterienstämme. Hinzu kommt, dass die meisten Pferde, die in Studien zum Mikrobiom verwendet werden, Eigentum der Forschungseinrichtung sind und eventuell schon mehrere (Fütterungs-)Studien unterschiedlichster Art hinter sich haben. Hier steht die Forschung jedoch noch ganz am Anfang [26], sodass man beim Pferd überhaupt nicht absehen kann, welche langfristigen Folgen eine Beeinflussung des Mikrobioms durch die Zufütterung von Bierhefe hat.

Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae) wandelt Zucker um in Alkohol

Hefe besitzt die Fähigkeit, Glucose in Alkohol und CO2 umzuwandeln. Je mehr Zucker vorhanden ist, desto mehr Alkohol und CO2 wird produziert. Für diese Aktivität benötigt sie vor allem Zink als Substrat [22], die damit dem Nahrungsbrei entzogen wird.

Im Menschen ist seit längerer Zeit das sogenannte Auto-Brewery Syndrome bekannt. Es kann ausgelöst werden durch verschiedene Hefen der Candida und Saccharomyces Familie und verursacht in den betroffenen Patienten, durch ihre Ansiedelung im Verdauungstrakt, eine Verstoffwechslung von Kohlenhydraten zu Alkohol. Diese Patienten haben allein durch Kohlehydrataufnahme erhöhte Blutalkoholspiegel, ohne direkt Alkohol konsumiert zu haben. Kommt bei diesen Patienten noch ein Diabetes mellitus, Fettleibigkeit oder eine Lebererkrankung hinzu, steigen die Blutalkoholwerte noch mehr [17] [21]. Stress sowie lange Pausen zwischen den Mahlzeiten können bei betroffenen Menschen ebenfalls zu einem deutlichen Anstieg des Blutalkoholspiegels führen [33]. Als mögliche Ursachen, die zur Entstehung dieses Syndroms beitragen können, werden unter anderem häufige bzw. dauerhafte Antibiotika Gaben, kohlehydratreiche Ernährung, Diabetes mellitus und eine eventuell genetisch bedingte Verringerung von Leberenzymaktivität diskutiert [18] [19] [20]. Auch chronische Darmschleimhautentzündungen, wie sie mit Morbus Crohn einhergehen, können mit Autobrewery Syndrome zusammenhängen [31], es tritt aber auch bei Patienten ohne Begleit- bzw. Vorerkrankungen auf [32]. Autobrewery Syndrome führt beim Menschen zu einem Mangel an B-Vitaminen, Zink und Magnesium [34]. Während Bierhefe damit beworben wird, eine Quelle für B-Vitamine zu sein, kann sie bei Ansiedelung im Darm genau das Gegenteil bewirken. Es gibt bis heute keine Untersuchungen zum Autobrewery Syndrome bei Pferden oder anderen Tierarten. In der Humanmedizin geht man davon aus, dass deutlich mehr Menschen unter Autobrewry Syndrome leiden als diagnostiziert werden, da diese Erkrankungen bei Allgemeinmedizinern häufig nicht bekannt ist [33].

Probiotika-Gaben sind in der Humanmedizin extrem umstritten

Auch in der Humanmedizin ist die Gabe von Probiotika zur Unterstützung der Darmflora nach Antibiotika-Gaben umstritten. In einer Studie wurde sogar gezeigt, dass die Gabe von Probiotika die Wiederherstellung einer gesunden Darmflora eher verzögerte als unterstützte. Bei Patienten mit akuter Pankreatitis erhöhte sich die Sterblichkeitrate von 6% auf 16% unter Probiotika Gabe. Auch ein prophylaktischer Einsatz wird aufgrund der unzureichenden Studienlage abgelehnt [12].

Ähnlich wie in der Humanmedizin gibt es wenig Ansätze mit direkter therapeutischer Indikation, die einen Einsatz von Probiotika beim Pferd als sinnvoll erachten. Selbst Studien zur akuten Enterokolitis oder zur Salmonellenausscheidung beim Pferd kommen zu unterschiedlichen Ergebnissen [7], so dass auch hier kein eindeutiges Ergebnis vorliegt.

Der Einsatz von Probiotika wie Bierhefe beim Pferd ist aus wissenschaftlicher Sicht kritisch zu hinterfragen

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass der Einsatz von Probiotika wie Saccharomyces cerevisiae beim Pferd noch weiterer Forschung bedarf und eine rein präventive Gabe ohne therapeutische Indikation oder gar ohne Hinzuziehung eines kompetenten Therapeuten, nicht empfehlenswert ist. In den bisher veröffentlichten Studien wurden auch keine Langzeitversuche mit Bierhefefütterung unternommen oder epigenetische Änderungen bestimmt, sodass über die Auswirkungen einer langfristigen Gabe über Monate oder Jahre überhaupt keine Daten vorliegen. In vielen Zusatzfuttermitteln für Pferde ist Bierhefe enthalten, ohne dass der Pferdebesitzer davon weiß und nicht selten werden dann mehrere dieser Futtermittel auch noch gleichzeitig gegeben.

In den meisten Studien zur Fütterung von Saccharomyces cerevisae beim Pferd geht es lediglich um eine verbesserte Faserverdaulichkeit bei gleichzeitiger Gabe großer Mengen Stärke, nicht aber um eine verbesserte Gesundheit oder Leistungsfähigkeit des Pferdes, was für den Pferdehalter doch der weitaus lohnendere Grund zur Fütterung von Bierhefe wäre.

Eine erhöhte Faserverdaulichkeit bei der Fütterung großer Kraftfuttermengen mag bei Nutztieren von Vorteil sein, wenn es um einen gesteigerten Ertrag geht. Die meisten unserer (Freizeit-) Pferde haben jedoch eher mit Übergewicht und daraus resultierenden Krankheiten zu kämpfen, so dass dieses Argument wohl im Pferdebereich hinfällig ist. Darüber hinaus spricht die Tatsache, dass Bierhefe in der Nutztierfütterung als Mastmittel eingesetzt wird, eher gegen die Gabe, wenn man bedenkt, wie viele Pferde schon bei reiner Heufütterung unter Übergewicht leiden. Auch das Risiko, dass sich die gefütterten Bierhefen im Darm des Pferdes ansiedeln und dann zu einem vergleichbaren Bild wie dem Autobrewery Syndrome des Menschen führen können, mit den damit einhergehenden Mangelerscheinungen von Zink und B-Vitaminen führt sollte zu kritischem Nachdenken anregen. Denn der überwiegende Teil unserer (Freizeit-)Pferde weist im Blutbild Zinkmängel auf, trotz reichlicher Gabe über kommerzielle Mineralfutter.

Zum Schluss sollte noch erwähnt werden, dass bereits in zahlreichen Publikationen auf eine Verunreinigung der Bierhefe mit Antibiotika, als Folge des Herstellungsprozesses, und Mykotoxinen berichtet wird [8] [9]. Auch diese haben weit reichende, negative Auswirkungen auf das Mikrobiom des Pferdedarms.

Quellen:

 [1] Destrez A, Grimm P, Cézilly F, Julliand V. Changes of the hindgut microbiota due to high-starch diet can be associated with behavioral stress response in horses. Physiol Behav 2015; 149: 159–164.

[2] Fombelle A de, Julliand V, Drogoul C, Jacotot E. Feeding and microbial disorders in horses: 1-effects of an abrupt incorporation of two levels of barley in a hay diet on microbial profile and activities. J Equine Vet Sci 2001; 21 (9): 439–445.

[3] Grimm P, Philippeau C, Julliand V. Faecal parameters as biomarkers of the equine hindgut microbial ecosystem under dietary change. Animal 2017; 11 (7): 1136–1145.

[4] Julliand V, Fombelle A de, Drogoul C, Jacotot E. Feeding and microbial disorders in horses: Part 3 – Effects of three hay:grain ratios on microbial profile and activities. J Equine Vet Sci 2001; 21 (11): 543–546.

[5] Julliand V, Grimm P. The impact of diet on the hindgut microbiome. J Equine Vet Sci 2017; 52: 23–28.

[6] Kristoffersen C, Jensen RB, Avershina E, Austbø D, Tauson A-H, Rudi K. Diet-dependent modular dynamic interactions of the equine cecal microbiota. Microbes Environ 2016; 31 (4): 378–386.

[7] Langner K, Vervuert I. Impact of nutrition and probiotics on the equine microbiota: current scientific knowledge and legal regulations. Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere. 2019 Feb;47(1):35-48

[8] Gottschalk C, Biermaier B, Gross M, Schwaiger K, Gareis M. Ochratoxin A in brewer’s yeast used as food supplement. Mycotoxin Res. 2016 Feb;32(1):1-5.

[9] Hoff RB, Molognoni L, Deolindo CTP, de Oliveira T, Mattos JLS, Oliveira LVA, Daguer H. J. Residues of antibiotics in yeasts from ethanol production: a possible contamination route for feedingstuffs. Environ Sci Health B. 2021 Feb 9:1-6.

[10] Garcia-Mazcorro JF, Rodriguez-Herrera MV, Marroquin-Cardona AG, Kawas JR. The health enhancer yeast Saccharomyces cerevisiae in two types of commercial products for animal nutrition. Lett Appl Microbiol. 2019 May;68(5):472-478.

[11] Garber A, Hastie P, Murray JA. Factors Influencing Equine Gut Microbiota: Current Knowledge. J Equine Vet Sci. 2020 May; 88:102943

[12] Gießelmann, Kathrin. Dtsch Arztebl 2019; 116(33-34)

[13] Medina, B., Girard,I.D.,Jacotot,E.,Julliand,V.,2002.Effect of a preparation of Saccharomyces cerevisiae on microbial profiles and fermentation patterns in the large intestine of horses fed a high fiber or a high starch diet.J.Anim.Sci.80, 2600–2609.

[14] Jouany,J.P.,Gobert,J.,Medina,B.,Bertin,G.,Julliand,V.,2008.Effect of live yeast culture supplementation on apparent digestibility and rate of passage in horses fed a high-fiber or high-starch diet.J.Anim.Sci.86,39–347.

[15] Jouany,J.P.,Medina,B.,Bertin,G.,Julliand,V.,2009.Effect of live yeast culture supplementation on hindgut microbial communities and their poly-saccharidase and glycoside hydrolase activities in horses fed a high-fiber or high-starch diet.J.Anim.Sci.87,2844–2852.

[16] Taran FMP, Gobesso AAO, Gonzaga IVF, Françoso R, Centini TN, Moreira CG, Silva LFP. Effects of different amounts of Saccharomyces cerevisiae supplementation on apparent digestibility and faecal parameters in horses fed high-roughage and high-concentrate diets. Livestock Science 2016; 186: 29–33.

[17] Painter K, Cordell BJ, Sticco KL. Auto-brewery Syndrome. In: StatPearls. StatPearls Publishing, Treasure Island (FL); 2020.

[18] Logan BK, Jones AW (July 2000). Endogenous ethanol ‚auto-brewery syndrome‘ as a drunk-driving defence challenge. Medicine, Science, and the Law. 40 (3): 206–15.

[19] Cordell BJ, Kanodia A, Miller GK (January 2019). Case-Control Research Study of Auto-Brewery Syndrome. Global Advances in Health and Medicine. 8: 2164956119837566.

[20] Saverimuttu J, Malik F, Arulthasan M, Wickremesinghe P (October 2019). „A Case of Auto-brewery Syndrome Treated with Micafungin“. Cureus. 11 (10): e5904

[21] Hafez EM, Hamad MA, Fouad M, Abdel-Lateff A (May 2017). „Auto-brewery syndrome: Ethanol pseudo-toxicity in diabetic and hepatic patients“. Human & Experimental Toxicology. 36 (5): 445–450.

[22] Hammes-Schiffer S, Benkovic SJ (2006). Relating protein motion to catalysis. Annual Review of Biochemistry. 75: 519–41.

[23] Okoro VM, Mbajiorgu EF, Mbajiorgu CA (2019). Yeast (Saccharomyces cerevisiae) and its effect on production indices of livestock and poultry – review. Comparative Clinical Pathology. 28: 669-677.

[24] Ezema C, Eze DC (2012). Determination oft he effect of probiotic (Saccharomyces cerevisiae) on growth performance and hematological parameters of rabbits. Comparative Clinical Pathology. 21:73-76.

[25] Chaudhary LC, Singh R, Kamra DN, Pathak NN (1995). Effect of oral administration of yeast (Saccharomyces cerevisiae) on digestibility and growth performance of rabbits fed diets of different fibre content. World rabbit science 3(1): 15-18.

[26] Julliand V, Grimm P (2016). Horse Species Symposium: The microbiome oft he horse hindgut: History and current knowledge. Journal of Animal Science. 94(6): 2262-2274.

[27] Gomez A, Sharma AK, Grev A, Sheaffer C, Martinson K. (2021). The Horse Gut Microbiome Responds in a Highly Individualized Manner to Forage Lignification. Journal of Equine Veterinary Science. 96: 103306.

[28] Stothart MR, Greuel R, Gacriliuc S, Henry A., Wilson AJ, McLoughlin PD, Poissant J (2020). Bacterial dispersal and drift drive microbiome diversity patterns within a population of feral hindgut fermenters. Molecula Ecology. 30(2): 555-571.

[29] Kiros TG, Luise D, Derakhshani H, Petri R, Trevisi P, D’Inca R, Auclair E, van Kessel AG (2019). Effect of live yeast Saccharomyces cerevisae supplementation on the performance and cecum microbial profile of suckling piglets. PLoS ONE. 14(7): e0219557.

[30] Alugongo GM, Xiao J, Wu Z. et al. (2017) Review: Utilization of yeast of Saccharomyces cerevisiae origin in artificially raised calves. J Animal Sci Biotechnol 8(34).

[31] Welch BT, Coelho Prabhu N, Walkoff L, Trenkner SW (2016). Auto-brewery Syndrome in the Setting of Long-standing Crohn’s Disease: A Case Report and Review of the Literature. J Crohns Colitis. 10(12):1448-1450.

[32] Cordell BJ, Kanodia A, Miller GK (2019). Case-Control Research Study of Auto-Brewery Syndrome. Glob Adv Health Med. 8:2164956119837566.

[33] Malik F, Wickremesinghe P, Saverimuttu J (2019). Case report and literature review of auto-brewery syndrome: probably an underdiagnosed medical condition. BMJ Open Gastroenterol. 6(1):e000325.

[34] Eaton KK, McLaren JH, Hunnisett A, Harris M (1993). Abnormal gut fermentation: Laboratory studies reveal deficiency of B vitamins, zinc, and magnesium. The Journal of Nutritional Biochemistry. 4(11): 635-638.

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