Die Rohfaser in der Geflügelfütterung und ihre Relevanz für das NRW Projekt zum Verzicht auf das Kürzen des Oberschnabels bei Legehennen und Mastputen

Die Rohfaser in der Geflügelfütterung und ihre
Relevanz für das NRW Projekt zum Verzicht auf
     das Kürzen des Oberschnabels bei
         Legehennen und Mastputen

              NRW Geflügeltag 2016
         Tierschutz in der Geflügelhaltung

              Dr. Torsten König, MKULNV

Rohfaser in der Geflügelfütterung
 Die Rohfaser ist definiert über die Weender Analyse.
 Definitionen für „diätische Faser“ sind eher an
  Labormethoden orientiert als an verdauungsphysio-
  logischen Grundlagen.
 Geflügelrationen sind heute sehr „nährstoffdicht“.
   Zu Lasten des Rohfasergehaltes!
 Rohfaser- und Partikelgröße müssen zusammen
  betrachtet werden!

Kontraktionszyklus des Magens
 (Gastroduodenaler Kontraktionszyklus)

Das Zusammenspiel von Vormagen, Magen
         und Zwölffingerdarm

Vormagen
  (Drüsenmagen)

                  Anatomie von Vormagen und Magen

                            Engstelle (Isthmus)
Mageneingang

                                         Magenausgang

                                                  Zwölffingerdarm,
                                                  Duodenum
Muskelmagen                  aus Ghetie, 1976, verändert

Kontraktionszyklus des Magens
(Gastroduodenaler Zyklus, nach Duke 1992, an
Puten erforscht)

  Kontraktion der schmalen Muskeln

            aus Ghetie, 1976, verändert

Kontraktionszyklus des Magens
(Gastroduodenaler Zyklus, nach Duke 1992, an
Puten erforscht)

  Kräftige, peristaltische Bewegung
   des Zwölffingerdarms

            aus Ghetie, 1976, verändert

Reflux:        Kontraktionszyklus des Magens
Ein Teil des
                Kontraktion der breiten Muskeln
Mageninhalts
wird in den     Mageninhalt wird in den
Drüsenmagen      Zwölfingerdarm gepresst
gepresst

                         aus Ghetie, 1976, verändert

Kontraktionszyklus des Magens
 Der Magenausgang (Pylorus) wirkt
  dabei wie ein Sieb.
 Durch seine kleine Öffnung und
  Faltung lässt er nur sehr kleine
  Partikel passieren.
             Es kommt zu einem
              Reflux vom Magen in
              denVormagen.

          aus Ghetie, 1976, verändert

Kontraktionszyklus des Magens

 Der Drüsenmagen kontrahiert.
 Das Refluxmaterial plus neues
  Material aus dem Kropf werden in
  den Magen gepresst.

           Dieser Zyklus wird bis
            zu 4x pro Minute
            durchlaufen.
           2-3x pro Stunde wird der
            Zyklus angehalten 
            Reflux des Dünndarms
          aus Ghetie, 1976, verändert

„Vermahlungsgrad“ im Magen
 Beim Einsatz von rohfaserreichen Komponenten reduziert
  sich die mittlere Partikelgröße, die den Magenausgang
  passiert.
 Je grober oder rohfaserreicher ein Partikel, umso mehr
  Kontraktionszyklen durchläuft er  mehr
  Pepsinogenausschüttung, stärkere pH Absenkung (0,2 –
  1,2), bessere Hygienisierung des Futterbreis (Digesta)

Besserer Aufschluss = bessere Ausnutzung der Nährstoffe
Achtung: Dosisabhängig!

Vormagen / Magen / Zwölffingerdarm

    Stimulation durch Rohfaser

Rohfaser-träger,
                                                     gemahlen,
                                                     Hammer-mühle,
                                                     2mm Sieb
Haferschälkleie   Sonnenblumen-   Mikrokristalline
                  schalen         Zellulose

Rübenschnitzel     Sojaschalen    Erbsenschalen
                                                     aus Mateos, 2012

Passage von gemahlenen und ungemahlenen
                         Haferschalen durch den Magen (Legehennen)
Anteil der Haferschalen die den
Magen passiert haben [%]

                                                           Haferschalen
                                                           gemahlen*
                                                           Haferschalen
                                                           ungemahlen

                                  aus Hetland, 2005
                                                            *0,5mm Hammermühle

Effekt von Rübenschnitzeln und Haferschälkleie auf
  Magengewicht, Mageninhalt und pH des Verdauungsbreis
                    Broiler, Alter 36d

                                                      Haferschäl-               Rüben-
                                        Kontrolle      kleie, 5%              Schnitzel 5%

Magenleergewicht in % Körpergewicht
Mageninhalt in % Gewicht voller Magen
Mageninhalt pH

                                                    aus Jimenez–Moreno, zitiert in Mateos, 2012

Effekt von Rübenschnitzeln und Haferschälkleie auf die
           Keimzahl** im Kropf und in den Blinddärmen von
                          Broilern, Alter 36d

                                                       Haferschäl-               Rüben-
                                     Kontrolle   *      kleie, 5%              Schnitzel 5%

Kropf

Blinddärme

                                                     aus Jimenez–Moreno, zitiert in Mateos, 2012

* Kontrollration mit 1,6% Rohfaser
** log10 cfu/g

Stimulation des Magens mit Rohfaser bzw.
 groben Partikeln
 Vergrößerung und Kräftigung des Muskelmagens
    40-50% sind leicht erreichbar.
    konzentrierte Faserträger effektiver als grobe Partikel
    Unvermahlende Fasern effektiver als vermahlene
    Einfluss Faserquelle z.B. auf die Vergrößerung des
     Magens oder auf das Bakteriom
 Anpassung des Dünndarms in Länge und Gewicht in
  Abhängigkeit von der Rohfaserqualität

Vormagen / Magen / Zwölffingerdarm

  Unterversorgung mit Rohfaser

Wirkung von zu
 niedrigen Mengen an
  Rohfaser / groben
   Partikeln auf die
Ausbildung von Magen    Krankhafte Vergrößerung
    und Vormagen       (Dilatation) des Vormagens

                       Ausweitung der Engstelle
                       (Isthmus)

                             Von der Engstelle aus wird
                              der Kontraktionszyklus
                               gesteuert! (Duke 1992, Hall 2000)

                          Schwächung und Verkleinerung
                          des Muskelmagens
                               aus Ghetie, 1976, verändert

Wirkung von zu
 niedrigen Mengen an
  Rohfaser / groben
   Partikeln auf die
                       •   Der Kontraktionszyklus des
Ausbildung von Magen
    und Vormagen           Magens wird von der
                           Engstelle (Isthmus) aus
                           gesteuert (nach Duke, 1992,
                           Hall, 2000)
                       •   Steuerung über den Plexus
                           myentericus (Auerbachscher
                           Plexus), dieser muss dazu
                           intakt sein (Duke, 1992, Hall
                               2000)

                              aus Ghetie, 1976, verändert

Magenerosion,
                  Magengeschwüre und
                 Clostridium perfringens
                 in den Blinddärmen von
                         Broilern

C

    Insbesondere in C: Ausweitung des Vormagens und
    des Isthmus, geschwürartige Veränderung der
    Mageninnenwand

A
B
C
                              aus Novoa-Garrido , 2007

Konsequenz für die Anatomie des
   Darmes: Form der Zotten
Broiler, Versuchsrationen von 15 – 31d

           Die Länge der Darmzotten nahm
             mit steigenden Gehalten an
              Sonnenblumenkuchen ab.

   Irregulär, stumpf,
   mit Lymphozyten                            Regulär geformt,
         infiltriert:                          wohl definiert
       „branching“
            0,0% (2,3% CF)               10,0% (5,4%CF)   20,0% (8%CF)   30% (11% CF)
                         Gehalt an Sonnenblumenkuchen                    aus Kalmendal, 2011

Konsequenzen für die Mikroflora
des Dünndarms

         0,0%        10,0%        20,0%          30,0%
                  Gehalt an Sonnenblumenkuchen           aus Kalmendal, 2011

Unterversorgung mit Rohfaser bzw. groben Partikeln

   Vergrößerung Vormagen und Engstelle (Isthmus)
   Verkleinerung des Magens
   Ungenügende „Vermahlung“ der Nahrungsbestandteile
   „Branching“ der Darmzotten

 Schlechtere Nährstoffausnutzung

 Negative Veränderung des Mikrobioms
 Erhöhte Zahlen an Clostridium perfringens

Beeinflussung der zootechnischen Leistung:
        Einfluss auf Wachstum, Futteraufnahme und
           Futterverwertung, Broiler, Alter 1-18d,
          Basisration* verdünnt mit Erbsenschalen
                                       Erbsenschalen [%]

                                   *
Mittlere Tagliche Zunahme [g/d]
Mittlere tägliche Futteraufnahme
Futterverwertung

* Basisration mit 1,6% Rohfaser

                                         aus Jimenez-Moreno, 2011, zitiert in Mateos 2012

Beeinflussung der zootechnischen Leistung
 Bis zu einer gewissen Zusatzmenge können sich die
  Nährstoffverdaulichkeiten verbessern.
 Mit „verdünnten“ Rationen können die gleichen Leistungen wie mit
  den Ausgangsrationen erbracht werden.
 Bei zu hohen Zuschlagsmengen tritt der gegenteilige Effekt ein.
 Die richtige Höhe der Zuschlagsmenge hängt vom eingesetzten
  Faserträger ab und vom Fasergehalt der Basisration.

 Zu hohe Mengen können auch zu Kotveränderungen führen!

Mikrobiom und Fermentationsprodukte
 Unverdauliche Fasern können u.U. mit Hilfe von
  Darmbakterien abgebaut werden.
 Beim Abbau werden kurzkettige Fettsäuren (SCFA) gebildet.
 Butyrat z.B. ernährt die Darmzotten.
 Die SCFA so wie ihre Bildner können das Wachstum anderer
  Bakterien beeinflussen: beschleunigen oder unterdrücken.
 Die Ammoniakbildung aus dem Kot verringert sich bis zu 50%
  (Roberts et. al. (2007).
 Stimulation des Immunsystems und der Wundheilung z.B.
  durch ß-Glucane

Die Bildung kurzkettiger
Fettsäuren im Darm von Broilern
Alter 31d, Versuchsfütterung ab 15d
  Dünndarm (Ileum)

                     0,0%        10,0%          20,0%      30,0%
                            Gehalt an Sonnenblumenkuchen           aus Kalmendal, 2011

Wirkung der Rohfaser auf
   die Magen/Darm Anatomie
   Nährstoffausnutzung
   das Bakteriom
   die Fermentationsprodukte
   das Immunsystem und die Wundheilung
   weitere….

   Rohfaser
   Befiederungsqualität
   Federpicken
   Kannibalismus

                           aus Miller, 1938

Einfluss steigender Hafergehalte auf die
                        Befiederungsqualität von Legehennen im Alter von 55
                                               Wochen
                            11,4 MJ                                 10,0 MJ
Bewertung Befiederung

                             Verhältnis Hafer / Weizen

                             Kannibalismus in % eingestallte Hennen, Durchschnitt beide Herkünfte
                             0,5          1,6            1,1        0,9         0,2           0,0
                                                                                          aus Wahlström, 1998

Effekt vom Fasergehalt des Futters auf die Mortalität
                von ISA Brown Hennen
 Untersuchung von Hartini, 2002
 Sehr hohe Mortalität von 37,7% in den Wochen 21-24,
  bei Hennen mit intaktem Schnabel.
 Rohfaserreiche Futtermittel z.B. mit hohem Weizenkleie-
  oder Gerstenanteil (76%) reduzierten den Kannibalismus
  um 50%.
Rohfaser allein reicht nicht aus, um Kannibalismus zu
  unterdrücken, kann ihn aber abmildern!

Rohfaser in der Junghennenaufzucht
 Zusammenhang Kannibalismus/Federpicken in der
  Aufzucht und Legeperiode
 Eine erhöhte Rohfasergabe in der Aufzucht kann die
  Kannibalismusgefahr in der Legeperiode reduzieren.
 Erhöhte Rohfasergaben in der Aufzucht vergrößern das
  Fassungsvermögen der Henne (aufgenommene
  Futtermenge / Tag).

Rohfaser in der Junghennenaufzucht:
               Bonitur Federkleid
                                                        Basis unverdünnt
                                                        nach NRC
                                                        7,5% verdünnt mit
                                                        Gerste und SES
Federbonitur

                 0 = Federn intakt                      15% verdünnt mit
                 5 = komplett nackt                     Sonnenblumenextr.-
                                                        schrot (SES)
                       Ab Lebenswoche 6                 15%verdünnt mit
                        ohne Hobelspäne                 Haferschalen

                                      Alter in Wochen         Aus Qaisrani, 2013

Rohfaser in der Junghennenaufzucht:
               Bonitur Federkleid                  Rohfaser
                                                        3%unverdünnt
                                                        Basis
                                                        nach NRC
                                                        4,8%
                                                        7,5%  verdünnt mit
                                                        Gerste und SES
                                                        6,8%
Federbonitur

                 0 = Federn intakt                      15%  verdünnt mit
                 5 = komplett nackt                     Sonnenblumenextr.-
                                                        schrot (SES)
                       Ab Lebenswoche 6                 15%verdünnt mit
                        ohne Hobelspäne                 8,1%
                                                        Haferschalen

                                      Alter in Wochen          Aus Qaisrani, 2013

Der Kot der Haferschälkleiegruppen war um
7-10% trockener (absolut) als der Kot aller
            anderen Gruppen!

Die Tiere der Kontrollgruppe pickten im Alter
  von 15 Wochen doppelt so oft gegen die
     Kämme anderer Tiere wie die der
           Haferschälkleiegruppe!

Bonitur Federkleid / Fresszeit
Federbonitur

                      Fresszeit [% Anteil der Beobachtungszeit]
                                                             Aus Qaisrani, 2013

Federfressen und Rohfaser
 Untersuchung von Hetland aus dem Jahr 2005.
 Legehennen (Alter 68w) wurden in Einzelkäfige eingestallt.
 Sie erhielten folgende pelletierte Rationen:
    Kontrolle, 0,8% NSP total, basierend auf Reis
    Kontrolle 10/1 verdünnt mit Haferschalen fein (2mm Sieb)
    Kontrolle 10/1 verdünnt mit Haferschalen grob
    Kommerzielle Mischung
 Der NSP Gehalt der Haferschalen war 58,2%.

Federfressen und Rohfaser

                               Tag   Kontrolle   Haferschalen Haferschalen   Kommerzielle
                                     Reis        fein         grob           Mischung

            In der gleichen Untersuchung ähnliche
Tägliche Futteraufnahme

         Ergebnisse
Mageninhalt                       zum
            ohne Federn, Trockensubstanz [g] Fressen von Papier und

                                      Hobelspänen!
Federn im Magen [g]

                                                                              aus Hetland, 2005

Verhalten, Futterform, Einstreu
 2000 untersuchen Aerni et al. den Einfluss von Futterform (pelletiert /
  geschrotet), Stroheinstreu (ja/nein) auf das Federpickverhalten von
  ungestutzten LSL.
 Die Tiere waren in Bodenabteilen mit Rosten aufgestallt.
 Die Varianten waren:
        Schrot/Mehl ohne Stroheinstreu
        Schrot/Mehl mit Stroheinstreu
        Pellets ohne Stroheinstreu
        Pellets mit Stroheinstreu
 Die Verhaltensuntersuchungen wurden von der 20 bis zur 25 Woche
  durchgeführt.

Federpick Interaktionen

                                                                          Verhalten, Futterform, Einstreu
                                Schrot    Schrot Pellets Pellets
                                kein Stroh + Stroh   kein Stroh + Stroh
                                                                           Das Experiment war als
                                                                            Verhaltensstudie angelegt und wurde
Anteilig [%] Ziehen und

                                                                            auch entsprechend gedeutet.
                                                                           Um die Tiere „beschäftigt“ zu halten,
                                                                            wurde empfohlen, sie auf Stroh zu
Rupfen

                                                                            halten und Schrot zu füttern.
                                Schrot    Schrot Pellets Pellets
                                kein Stroh + Stroh   kein Stroh + Stroh
                                                                           Es gibt eine zweite, tierernährerische
                                                                            Sichtweise!
Bonitur Federkleid

                                                 Minimum ist 7
                                                 Maximum ist 27!
                                Schrot    Schrot Pellets Pellets
aus Aerni, 2000
                                kein Stroh + Stroh   kein Stroh + Stroh

Federpicken, Federfressen, Kannibalismus

      Multifaktorielles Geschehen !
 Zu geringe Rohfasergehalte können mitauslösend sein.
 Das Fehlen von faserreichem Einstreumaterial wirkt verstärkend.
 Federfressen kann ein Ausdruck dafür sein, die Magen- u.
  Darmgesundheit erhalten zu wollen.
 Insbesondere eine im Geflügelmagen lang verweilende Faser
  dämpft o.g. Verhaltensweisen.
 Weitere Wirkungen auf das Bakteriom steigern das Wohlbefinden.

Der effizienteste Einsatz von
Rohfaser ist dann gegeben,
  wenn man dem Einsatz
   tierernährerische und
 ethologische Erwägungen
        zugrunde legt.

Die NRW – Geflügelschnabelerklärungen

    Das NRW – Geflügelschnabelprojekt

Die NRW Geflügelerklärungen
 Je eine Erklärung für Legehennen und für Puten
 Unterzeichner sind:
          Tierschutz
          Verbände
          Lebensmittel-Einzelhandel
          Industriepartner
          MKULNV NRW
 Beirat besetzt mit den Unterzeichnern
 Start 1.7.2015

Das NRW Geflügelschnabel-Projekt

 Wissenschaftlich betreutes Projekt in Praxisbetrieben
 Schwerpunkt „Geflügelernährung“
 Begleitet durch 2 Doktorarbeiten an der TiHo Hannover
 Koordinierungsstelle
  Strategische Begleitung
  Evaluierung Ende 2016 in Abstimmung mit dem Beirat
 Finanzierung durch das Land NRW + externe Geldmittel

Teilnehmende Betriebe
   5 Legehennenaufzuchtbetriebe
   4 Legehennenbetriebe
   Ca. 2000 - 3000 Hennen je Gruppe
   Herkunft Lohmann Braun

 5 Putenbetriebe
 9 Durchgänge PutenHennen
 Ca. 300 – 400 Hennen je Gruppe
 Herkunft BUT 6

Projektgruppen
 2 Gruppen je Betrieb: Intakter Schnabel mit Projektfutter,
  gekürzter Schnabel mit betriebsüblichem Futter

Projektfutter
   2% mehr Rohfaser als im betriebsüblichen Futter
   Besondere Rohfaserqualität
   10% Hafer in den Legehennenrationen
   10% gebrochener Mais
   Als Beschäftigung 5-10% Weizenkörner

Unterstützung des Magen-Darm-Traktes
   Kräftigung und Strukturierung von Vormagen und
    Muskelmagen
   Etablierung bzw. Erhalt einer „guten“ Mikroflora
   Verbesserung der Nährstoffausnutzung
   Förderung der Darmintegrität (Förderung der
    Rückhaltefunktion)
   Verhinderung der Belastung des Körpers mit Erregern,
    Metaboliten u. Toxinen  Vermeidung entzündlicher
    Reaktionen und Nekrosen und hieraus resultierender
    Juckreiz und Erdulden von Kannibalismus

Was wird untersucht?
   Mikrobiom des Dünndarms
   Clostridium perfringens in Dünndarm und Blinddärmen
   Histologie Darm, u.a. „branching“ der Darmzotten
   Histologie Haut, Fußballen und Federpapillen
   Organgewichte
   Einstreuproben, Trockensubstanzbestimmung
   Schadgasmessungen wo möglich
   Regelmäßige Bonitierungen Gefieder und Fußballen

Die Liebe zum
                                Federvieh
                               geht durch
                               den Magen!

aus Ghetie, 1976, verändert

Literatur

   Duke, Gary E., Recent Studies on Regulation of Gastric Motility in Turkeys, 1992, Poultry Science 71:1-8
   Ghetie, V., Anatomical Atlas of Domestic Birds,, Ed. Academiei Republici Socialiste Romania, 1976
   Gonzalez-Alvarado, Effect of Type of Cereal, Heat Processing of the Cereal, and Inclusion of Fiber in the Diet on Productive
    Performance and Digestive Traits of Broilers, 2007 Poultry Science 86:1705–1715
   Hartinti S., M. CHOCT,1 G. HINCH, A. KOCHER, and J. V. NOLAN, EFFECTS OF LIGHT INTENSITY DURING REARING AND
    BEAK TRIMMING AND DIETARY FIBER SOURCES ON MORTALITY, EGG PRODUCTION, AND PERFORMANCE OF ISA
    BROWN LAYING HENS, 2002 J. Appl. Poult. Res. 11:104–110
   Hall A.J. et al, Effect of Selective Gastric Intrinsic Denervation on Gastric Motility in Turkeys, 2000 Poultry Science 79:240–244
   Hetland, H., Effect of feeding whole cereals on performance, starch digestibility and duodenal particle size distribution in broiler
    chickens, 030416–08 © 2002 British Poultry Science Ltd
   Hetland, H, B. Svihus,* and M. Choct, Role of Insoluble Fiber on Gizzard Activity in Layers, 2005 J. Appl. Poult. Res. 14:38–46.,
    2005
   Jeroch et al, Ernährung landwirtschaftlicher Nutztiere, Ulmer, 1999
   Jiménez-Moreno, E., S. Chamorro, M. Frikha, H. M. Safaa, R. Lázaro, and G. G. Mateos. 2011. Effects of increasing levels of
    pea hulls in the diet on productive performance and digestive traits of broilers from one to eighteen days of age. Anim. Feed Sci.
    Technol. 168:100–112.
   Jiménez-Moreno, E., C. Romero, J. D. Berrocoso, M., Frikha, and G. G. Mateos. 2011. Effects of the inclusion of oat hulls or
    sugar beet pulp in the diet on gizzard characteristics,apparent ileal digestibility of nutrients, and microbial count in the ceca in 36-
    day-old broilers reared on floor.Poult. Sci. 90(Suppl. 1):153. (Abstr.)

Literatur

   Kalmendal R. , K. Elwinger , L. Holm & R. Tauson, 2011, High-fibre sunflower cake affects small intestinal digestion and health in
    broiler chickens, British Poultry Science Volume 52, Number 1 (February 2011), pp. 86—96
   König Horst E. , Rüdiger Korbel, Hans-Georg Liebich, Anatomie der Vögel Schattauer, 2009
   Mateos G.G., E. Jiménez-Moreno , M. P. Serrano , and R. P. Lázaro, Poultry response to high levels of dietary fiber sources
    varying in physical and chemical characteristics, 2012 J. appl. Poult. Res. 21 :156–174
   Mateos G.G., POULTRY PRODUCTION IN SPAIN: NEW ADVANCES IN FEEDING AND NUTRITION PRACTICE ,
    http://www.thepoultryfederation.com/public/userfiles/files/Gonzalo%20Mateos%20Paper.pdf, nicht datiert
   Miller, M.W., Bearse G.E., The Cannibalism Preventing Properties of Oats, Poultry Science, 1937, Vol. XVI, No.5
   Miller, M.W., Bearse G.E., The Cannibalism Preventing Properties of Oat Hulls, Poultry Science, 1938, Vol. XVII, No.6
   Miller, M.W., Bearse G.E., The Cannibalism Preventing Properties of the Fiber Fraction of Oat Hulls, Poultry Science, 1940, Vol.
    XIX, No.3
   Novoa-Garrido, Margarita, Stig Larsen and Magne Kaldhusdal, Association between gizzard lesions and increased caecal
    Clostridium perfringens counts in broiler chickens, Avian Pathology (October 2006) 35(5), 367372
   Qaisrani S. N., Effects of dietary dilution source and dilution level on feather damage, performance, behavior, and litter condition in
    pullets, 2013 Poultry Science 92 :591–602
   Roberts, S.A., Effects of Dietary Fiber and Reduced Crude Protein on Ammonia Emission from Laying-Hen Manure, 2007 Poultry
    Science 86:1625–1632
   Svihus B., The gizzard: function, influence of diet structure and effects on nutrient availability, World‘s Poultry Science Journal, Vol.
    67, June 2011
   Wahlström et al., effects on plumage condition, health and mortality of dietary oats/wheat ratios to three hybrids of laying hens in
    different housing systems, Acta Agric. Scand. Sect. A. Animal Sci. 1998: 48, 250-259

Kontakt
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Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen
Referat VI-5 "Tierschutz"
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Schwannstraße 3
40476 Düsseldorf

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