Katharina Stütz Katharina Stütz Barbara Metzler-Zebeli Barbara Metzler-Zebeli Johannes Lorenz Khol Johannes Lorenz Khol 2025 Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2025 Verschiedene Getreidearten werden im Kraftfutter und in totalen Mischrationen für Kälber eingesetzt, wobei Roggen bisher nur selten verwendet wird. Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die Auswirkungen von Roggen auf die Pansenfermentation zu untersuchen. Hierbei wurden unterschiedliche Anteile und Partikelgrößen von Roggen im Vergleich zu Weizen hinsichtlich ihres Einflusses auf das Pansenmikrobiom getestet. Das Experiment wurde mit einem Pansensimulationssystem (Rumen Simulation Technique – RUSITEC) in drei Versuchsdurchläufen durchgeführt, um die Fermentationsfähigkeit der Pansenmikrobiota zu charakterisieren. Dafür wurde Pansenflüssigkeit von drei Milchkühen aus einer Pansenfistel entnommen, homogenisiert und mit jeweils einer von fünf Kombinationen einer totalen Mischration (TMR) auf Getreide-Heu-Basis zehn Tage inkubiert: 0 % Hybrid-Roggen (Kontrolle), 25 % und 46 % Hybrid-Roggen (jeweils gemahlen und gequetscht). Die ersten fünf Tage stellten die Eingewöhnungsphase dar und die letzten fünf Tage dienten als Messzeitraum. Die Futterbeutel wurden zur Bestimmung des Nährstoffabbaus eingesammelt und alle 24 Stunden ersetzt. Für die Fermentationskinetik, die mikrobielle Taxonomie und zur Bestimmung der Metaboliten wurden am achten Tag Fermenterflüssigkeitsproben 1, 2, 4, 6, 8, 12 und 24 Stunden nach der Inkubation gesammelt. Aus Proben von den Zeitpunkten 4 und 8 Stunden nach der Inkubation wurde die DNA extrahiert, welche für die 16S rRNA Amplikonsequenzierung eingesetzt wurde. Die erhaltenen Sequenzen wurden zunächst bioinformatisch und anschließend statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ersatz von Weizen durch Roggen zu einem signifikanten Unterschied in der bakteriellen Gemeinschaft (ß-Diversität) führte, v.a. bei 46 % gemahlenem Roggen im Vergleich zur Kontrollgruppe. Ein Unterschied in der Artenvielfalt (α-Diversität) konnte hingegen nicht festgestellt werden. Die drei häufigsten Stämme waren Bacteroidota, Firmicutes und Actinobacteriota, die etwa 95 % aller Sequenzen repräsentierten. Vor allem nahm Proteobacteria mit steigendem Roggenanteil ab. Auf Gattungsebene stieg vor allem Acetitomaculum und Succinivibrionaceae UCG-001 sank durch die Roggenration signifikant. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Roggen, v.a. in höherem Anteil und feinerer Partikelgröße, das Pansenmikrobiom beeinflusst. Roggen kann eine gute Alternative zu Weizen in der Kälberfütterung darstellen, da er dazu beiträgt die mikrobielle Gemeinschaft im Pansen zu optimieren, ohne die mikrobielle Diversität zu verringern. Es sind jedoch weitere in-vivo-Studien notwendig, um diese Ergebnisse unter realitätsnahen Bedingungen zu überprüfen. Diploma thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2025 Various types of cereals are used in concentrated feed and total mixed rations for calves, although rye has rarely been used so far. The goal of the present study was to investigate the effects of rye on rumen fermentation. In this context, different proportions and particle sizes of rye were tested in comparison to wheat for their influence on the rumen microbiome. The experiment was conducted using a rumen simulation system (Rumen Simulation Technique – RUSITEC) in three experimental runs to characterize the fermentative capacity of the rumen microbiota. Rumen fluid was collected from three dairy cows through a rumen fistula, homogenized, and incubated for ten days with one of five combinations of a total mixed ration (TMR) based on grain and hay: 0% hybrid rye (control), 25%, and 46% hybrid rye (both ground and rolled). The first five days represented the adaption phase, and the last five days served as the measurement period. Feed bags were collected to determine nutrient degradation and replaced every 24 hours. To analyze fermentation kinetics, microbial taxonomy, and metabolite determination, fermenter fluid samples were collected on the eighth day at 1, 2, 4, 6, 8, 12, and 24 hours after incubation. DNA was extracted from samples taken 4 and 8 hours after incubation and was used for 16S rRNA amplicon sequencing. The obtained sequences were first analyzed bioinformatically and then statistically. The results show that replacing wheat with rye led to a significant difference in bacterial community (β-diversity), especially with 46% ground rye compared to the control group. No difference in species diversity (α-diversity) was observed. The three most common phyla were Bacteroidota, Firmicutes, and Actinobacteriota, which represented about 95% of all sequences. Especially, Proteobacteria decreased with increasing rye content, while Firmicutes showed an increasing trend. At the genus level, Acetitomaculum increased, and Succinivibrionaceae UCG-001 decreased significantly with the addition of rye. These results suggest that rye, particularly at higher inclusion rates and finer particle sizes, influences the rumen microbiome. Rye can be a good alternative to wheat in calf feeding, as it helps optimize the microbial community in the rumen without reducing microbial diversity. However, further in-vivo studies are necessary to verify these results under realistic conditions. PDFDocument deu 2026-02-03T16:53:00.283406Z 2025 884159 b application/pdf http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/