Inleiding

Recent werd ik gevraagd om een verhaal te houden over bestendigheid van grondstoffen, en om ook in te gaan op verschijnselen van de dunne mest bij melkkoeien. Er was ook het vermoeden uit dat dunne mest wel eens te maken kan hebben met andere zaken dan pensverzuring, en noemde hij Clostridia.

Ik wil beginnen met een aantal anecdotes om de verschijnselen, en de verwarring omtrend deze verschijnselen te verklaren. Vervolgens probeer ik aan de hand van literatuur en ervaringen tot passend model of verklaring te komen. Uit deze verklaring volgen uiteindelijk een serie mogelijke maatregelen. Vanzelfsprekend is het verklaringsmodel niet compleet sluitend en altijd vatbaar voor verbetering.

Anekdotes

“Fermentatieproducten afkomstig van de gist Sacharomides cerevisiae verbeteren de vertering en verhogen de voerefficiëntie.” Bron: https://bit.ly/2sVQEKb.

“Het risico op pensverzuring bij weidegang is verwaarloosbaar. Het blijkt zelfs dat de pens-pH bij de opname van snijmais als bijvoeding lager is, dan in de wei”. Bron: https://bit.ly/2MC5crl.

“The refined functional carbohydrates prepare the immune system to stay ahead of a challenge, support optimal rumen health, maintain consistent milk production.” Bron: https://bit.ly/2mvlIOv.

“Met actieve koolstof gaat de benutting van het rantsoen omhoog, verbetert de algemene weerstand van de koeien, verminderen de gevolgen van mycotoxines, en verminderen de effecten van Salmonella.” Aangepast van: http://www.dekoolstofkring.nl/.

Deze bronnnen, en deze lijst is niet volledig, brengen vertering, pensverzuring, (myco)toxines en pathogene bacteriën in verband. Dit is interessant en door middel van dit stuk hoop dat het beeld aan het eind duidelijker is.

Pensverzuring en gevolgen

Pensverzuring is gedefinieerd als een situatie waarin de pH van de pensvloeistof onder een bepaald niveau is. Bij lagere pH daalt de vertering van ruwe celstof doordat het aandeel cellulolytische bacteriën daalt ten opzichte van andere bacteriën. Onderzoek wijst echter uit dat het probleem niet zo zeer de daling van de pH is, maar dat het veel complexer ligt.

Khafipour, Krause, and Plaizier (2009b) laten zien dat vervanging van luzernehooi door luzernemeel pellets leidt tot een forse daling van de pens pH. Hoewel productie eigenlijk ongewijzigd blijft, daalt met name het melkvetgehalte. Hoeveelheid vrije endotoxines nemen fors toe in de pensvloeistof, maar deze onderzoekers vonden geen toename van de concentratie van endotoxines in het bloed (Tabel 6, Khafipour, Krause, and Plaizier (2009b)). DS-opname nam toe in dit onderzoek.

Khafipour, Krause, and Plaizier (2009a) laten in een ander onderzoek echter zien dat pensverzuring veroorzaakt door vervanging van ruwvoer door gemalen graan leidt tot een daling van de pens pH, daling van productie, stijging van endotoxines in de pensvloeistof maar ook tot een forse stijging van endoxines in het bloed. Verder daalde de DS-opname in dit onderzoek aanzienlijk.

Onderzoek van Li et al. (2012) geeft meer duidelijkheid over deze verschijnselen. In dit onderzoek wordt pensverzuring veroorzaakt door graan (GBSC) vergeleken met pensverzuring veroorzaakt door structuurtekort (APSC). In beide gevallen daalt pens pH. In het geval van GBSC neemt de concentratie endotoxines in de pens en dikke darm veel meer toe dan in APSC, en wordt er meer LPS binding protein (LPB) in het bloed gevonden, teken dat er meer translocatie van endotoxines naar het bloed plaats heeft gevonden.

Op een of andere manier kunnen we dus concluderen dat pensverzuring veroorzaakt door graan grotere gevolgen heeft dan pensverzuring veroorzaakt door een struktuurtekort. Daarnaast weten we dat aanwezigheid van endotoxines leiden tot een hyperpermeabiliteit van de pens en darmwand (Emmanuel et al. (2007)). Verder weten we ook dat endotoxines zelf ook een verandering van het pensmilieu veroorzaken (Jing et al. (2014), Eckel and Ametaj (2016)).

Samenvattend kunnen we dus stellen dat pensverzuring leidt tot een toename van endotoxines in het maagdarmkanaal. De aanwezigheid van deze endotoxines leidt verandert op hun beurt weer het pensmilieu, en leidt tot een permeabeler maagdarmkanaal, waardoor oa deze endotoxines zich makkelijker naar het lichaam kunnen verplaatsen.

Gevolgen van endotoxines

Vooral in transitieperiode is veel bekend over invloed van endotoxines op gezondheid. Ten eerste kan worden gesteld dat blootstelling aan endotoxines leidt to hogere hogere waardes voor acute fase eiwitten (zie vooral het voortreffelijke review van Eckel and Ametaj (2016)).

Acute fase eiwitten leiden oa tot lagere opname. Zo bleek dat daling van voeropname en verhoogde waardes voor acute fase eiwitten in transitieperiode samengingen, en dat lagere opname en hogere waardes acute fase eiwitten samengingen met verlaagde melkproductie na afkalven (Bertoni, Trevisi, and Lombardelli (2010), Shin et al. (2018), Zebeli et al. (2011)).

Daarnaast is er een sterk verband tussen leververvetting en bacteriele endotoxines aangetoond, zowel in runderen (Eckel and Ametaj (2016), Ametaj et al. (2005)), maar interessant genoeg is er in de humane geneeskunde ook veel bekend over verband tussen endotoxines en leverproblemen (Eliades and Spyrou (2015)).

Het review van Eckel and Ametaj (2016) stelt dat er een sterk verband is tussen bacteriele endotoxines en transitieproblemen. Deze stelling komt recent ook veel in het nieuws, oa door de lezingen van Baumgard, die stelt dat lekkende dikke darm de oorzaak is van ketose (zie bijvoorbeeld zijn bijdrage aan Rundveevoeding Symposium 2017 in Wageningen (https://bit.ly/2ti2Ip5).

Een interessant punnt uit het review van Eckel and Ametaj (2016) is dat endotoxines leiden tot een daling van het bloed [Ca]. Daarnaast wordt door Eliades and Spyrou (2015) betoogd dat er een verband is tussen levervetting en Vit D3 (in humane geneeskunde wordt zontherapie of Vit D3 toegediend bij leververvetting. Als we het Vit D metabolisme overwegen kunnen we ook de vraag stellen of een tekort aan de actieve vorm van Vit D (calcidiol) oorzaak of gevolg is van leververvetting.

Andere gevolgen van endotoxines zijn klauwproblemen, uieronsteking, maar bijzonder genoeg ook weer pensverzuring (Eckel and Ametaj (2016)). Heel interessant is het feit dat endotoxines zelf ook weer leiden tot verandering van het microbiële pensmilieu, en daardoor ook zelf weer pensverzuring kunnen veroorzaken (Jing et al. (2014),Eckel and Ametaj (2016)).

Bronnen van endotoxines

Zoals hierboven beschreven leidt pensverzuring tot een toename van de concentratie endotoxines in het maagdarmkanaal (Emmanuel et al. (2007),Khafipour, Krause, and Plaizier (2009a),Khafipour, Krause, and Plaizier (2009b),Li et al. (2012)), vooral doordat er disbacteriose onstaat op pensniveau waardoor het aandeel cellulolytische bacteriën afneemt ten koste van andere bacteriesoorten.

Verder is er toenemend bewijs dat microbiële verontreiniging van voer gevolgen heeft voor gezondheid van dieren, maar is het wetenschappelijk bewijs voor invloed van endotoxines uit voer op gezondheid nog beperkt. Een interessant onderzoek op dit gebied is dat van Baines et al. (2011), waar microbiële verontreinigigingen een factor zijn voor Jejunal Hemorhagic Syndrome in melkvee (naast aandeel krachtvoer, mycotoxines en grootte van het bedrijf).

Uit eigen inventarisatie blijkt dat microbiële veronreinigingen van voer niet moeten worden onderschat. Denk met name aan gras- en maiskuilen, en ander ruwvoer, maar ook aan enkelvoudige grondstoffen. Voor een inventarisatie van granen zie bijvoorbeeld https://bit.ly/2sZ9Ozu.

Recent neemt de aandacht voor kwaliteit van drinkwater toe. Met name verontreiniging door coliformen lijkt belangrijk. Er zijn zelfs aanwijzingen dat uitscheiding van E-coli O157:H7 door vleesvee wordt beïnvloed door waterkwaliteit (Beauvais et al. (2018)), en deze E-coli stam is dezelfde die als factor voor JHS werd aangetoond door Baines et al. (2011).

Bestrijden van endotoxines

Endotoxines dienen ten eerste worden bestreden door het tegengaan van de oorzaak. Pensverzuring dient te worden voorkomen door een combinatie van maatregelen. Daarnaast is aandacht voor andere bronnen zoals voer en water belangrijk.

Mbt ruwvoer is een goed inkuilproces van groot belangrijk. Onderzoek uit de jaren ’80 liet al zien dat boterzuurbesmetting van kuilen afnam door hakselen (Hengeveld (1983)). DAarnaast kan juist gebruik van inkuilmiddelen het aantal boterzuursporen in kuilen sterk verlagen (Pieper, Pieper, and Korn (2009)), en heeft dit ook een aanzienlijke invloed op de microbiële verontreiniging van kuilen (Mceniry, King, and O’Kiely (2014) en vooral Queiroz et al. (2018)).

Daarnaast kunnen toxinebindende producten een duidelijke invloed hebben op gezondheid van dieren. Baines et al. (2011) toonden aan dat inzet van een gehydrolyseerd gistcelwandproduct de effecten van JHS verminderde. En, het is erg aannemelijk dat een deel van de positieve effecten van dit soort producten in normale omstandigheden ook te maken hebben met een bepaalde vorm van toxinebinding (zie oa Nocek, Holt, and Oppy (2011),Spring et al. (2015),Poppy et al. (2012),Li et al. (2016)). Voor onszelf was het artikel van Lei et al. (2013) belangrijk om de invloed van toxinebindende producten te begrijpen. Deze onderzoekers vergeleken de invloed van een kleimineraal (Montmorriloniet) met een gistcelwandextract (Biomos van Alltech) op de groei van vleesstieren. Ze vonden dat het aandeel LPB in het bloed van de gesupplementeerde dieren lager was, én dat deze dieren beter groeiden dan de ongesuplementeerde dieren, waarbij de groei van dieren met gistcelwand beter was dan van de dieren die Montmorriloniet kregen. Ook tussen kleimineralen zijn duidelijke verschillen gevonden als het gaat om binding van endotoxines (Schaumberger et al. (2014)).

Wellicht moeten we de claims van kleimineralen, gistproducten en ook van producten die iets esotherischer aandoen zoals bijvoorbeeld de producten van de Koolstofkring in deze richting duiden. Grote vraag blijft dan welke producten we moeten inzetten, in welke omstandigheden.

Werkingsmechanisme van producten

MOS/Betaglucanen. Inactivatie. …