Notitie Auteur:
Horneman
Betreft:
Lactosebepalingen MPR
Datum:
Arnhem, 29 augustus 2006
Onze referentie:
R&D/06.0108/MH/HWA
Bijlage(n):
-
Sinds begin 2006 worden resultaten van lactosebepalingen opgenomen op het MPR uitslagformulier van het NRS. Het lactosegehalte van de melk wordt verondersteld inzicht te verschaffen in de voedingstoestand en gezondheid van de melkkoeien. Lactose is, door zijn cappaciteiten om water aan te trekken, een belangrijke factor in de regulatie van de melkproductie. De koe probeert door middel van de productie van lactose de osmotische waarde (grofweg de hoeveelheid zouten) van de melk en het bloed in evenwicht te houden. Theoretisch kan gesteld worden dat een hoger lactosegehalte resulteert in een hogere melkproductie. Een direct gevolg van deze osmotische activiteit van lactose is de geringe variatie in het lactosegehalte in de melk. Lactose wordt indirect gevormd uit koolhydraten en eiwit. De pensbacteriën zetten koolhydraten (zetmeel en suikers) om in azijnzuur, propionzuur en boterzuur. Propionzuur en aminozuren (uit eiwit) worden in de darmen omgezet tot glucose (bloedsuiker). Lactose (melksuiker) wordt in de uier gevormd uit glucose (bloedsuiker). De efficiëntie waarmee dit gebeurt is 70 tot 80 procent. Het lactosegehalte in de melk (gemiddeld 4,53%) wordt door meerdere factoren beïnvloed. Een deel van de variatie in het lactosegehalte wordt veroorzaakt door: - Seizoen; Het lactosegehalte is in de maanden januari tot en met juli hoger dan in de maanden augustus tot en met december (figuur 1); - Lactatiestadium; het lactosegehalte neemt toe van de eerste dag tot dag 35 van lactatie (4,63%), vervolgens neemt het geleidelijk af gedurende de vordering van het lactatiestadium (figuur 2); - Pariteit; Het lactosegehalte van vaarzen is het hoogst (4,61%) (figuur 3). De daling in het lactosegehalte is tussen de eerste en de tweede pariteit het grootst. - Ras; In de Nederlandse situatie is het lactosegehalte van Brown Swiss (4,59%) en Montbeliard koeien het hoogst (4,58%)en het lactosegehalte van Groninger Blaarkop en Fries Holland (FH) koeien het laagst (4,48%) (zie figuur 4 en tabel 1). - Drachtstadium; Het lactosegehalte is aan het begin van de drachtperiode het hoogst (4,61% in week 1) en neemt gedurende de eerste 15 weken af tot een gemiddelde waarde van ongeveer 4,5%. Vanaf week 15 tot week 35 blijft het lactosegehalte stabiel. Vanaf week 35 neemt het lactosegehalte vervolgens weer toe.
1
Figuur 1. Het verband tussen het lactosegehalte en de maand, gebaseerd op 8.267.180 proefmelkingen in 2005. 4,6
Lactosegehalte (%)
4,55
4,5
4,45
4,4 Jan
Feb
Mrt
Apr
Mei
Jun
Jul
Aug
Sep
Okt
Nov
Dec
Maand
Figuur 2. Het verband tussen het lactosegehalte en het lactatiestadium (aantal dagen na afkalven), gebaseerd op 8.267.180 proefmelkingen in 2005.
Gemiddelde lactoseproductie (%)
4,8 4,7 4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 1
25
95
160
230
330
Lactatiestadium (dagen)
2
Figuur 3. Het verband tussen het lactosegehalte en de pariteit, gebaseerd op 8.267.180 proefmelkingen in 2005.
Gemiddelde lactoseproductie (%)
4,7
4,6
4,5
4,4
4,3 1
2
3
4
5
6
7
>=8
Pariteit
Figuur 4. Het verband tussen het ras en het lactosegehalte, gebaseerd op 8.267.180 proefmelkingen in 2005.
4,6
4,5
4,4
Overig
Verbeterd Roodbont
MRIJ
Montbeliard
Lakenvelder
Jersey
Holstein Frisian
Groninger Blaarkop
Fries Holland
Brown Swiss
4,3
Belgisch Blauw
Gemiddelde lactoseproductie (%)
4,7
Ras
3
Tabel 1 De invloed van Ras op het lactosegehalte, gebaseerd op 8.267.180 proefmelkingen in 2005. Ras Belgisch Blauw Brown Swiss Fries Holland Groninger Blaarkop Holstein Friesian Jersey Lakenvelder Montbeliard MRIJ Verbeterd Roodbont
Aantal (N) Gemiddelde lactose (%) 4.600 4,57 20.138 4,59 23.840 4,48 14.145 4,48 7.878.407 4.53 9.175 4,50 561 4,56 28.129 4.58 210.395 4,54 950 4,55
Figuur 5. Het verband tussen het stadium van de dracht (in weken) en het lactosegehalte, gebaseerd op 8.267.180 proefmelkingen in 2005.
Gemiddelde lactoseproductie (%)
4,7
4,6
4,5
4,4 0
5
10
15
20
25
30
35
40
Drachtstadium (weken)
Overige factoren die mogelijk van invloed kunnen zijn op het lactosegehalte zijn: - Mastitis (uierontsteking); - Ziekte; - Voeding; In de literatuur en vanuit de praktijk worden signalen gegeven voor een verband tussen het lactosegehalte in de melk en het celgetal. Het celgetal wordt geacht een gevoelige en snel reagerende indicator voor mastitis (uierontsteking). Mogelijk echter kan het lactosegehalte reeds een indicatie geven voordat het celgetal verhoogd is. Een 4
wetenschappelijk verband tussen het lactosegehalte en het celgetal is niet aangetoond, maar een veel gebruikte theoretisch logische verklaring hangt samen met de osmotische activiteit van lactose. In het geval van het optreden van infectie van melkkliercellen worden zouten uit de cellen vrijgelaten die de osmotische waarde van de vloeistof in het melkklierweefsel verhogen. Hierdoor wordt water aangetrokken. Bovendien kan door beschadiging van de barrière tussen het melkklierweefsel en het bloed lekkage optreden van lactose naar de bloedbaan. Het aantrekken van water en lekkage van lactose veroorzaken vervolgens een verlaging van het lactosegehalte. Een andere theoretisch mogelijke verklaring voor een verband tussen het lactosegehalte en mastitis is gerelateerd aan het al dan niet optreden van een negatieve energiebalans. Op basis van deze theorie is het lactosegehalte een maat voor de energiestatus van de koe. Indien het lactosegehalte van de koe laag is treedt er mogelijk een negatieve energiebalans op. Als gevolg van deze negatieve balans heeft de koe minder energie beschikbaar voor bepaalde lichaamsprocessen. Op deze momenten functioneert onder andere het immuunsysteem niet optimaal. Daardoor is de kans op binnendringen van ziekteverwekkers groter en loopt de koe een hoger risico op het optreden van mastitis. Derhalve stelt men dat het kijken naar lactose dus mogelijk extra informatie oplevert naast de informatie verkregen via het celgetal. Om zicht te krijgen op de mogelijk vorspellende waarde van lactose voor een stijging van het celgetal en dus mastitis, heeft het NRS heeft data van 7.020.755 dieren onderzocht. In dit onderzoek is gekeken naar de relatie tussen het lactosegehalte en het celgetal van twee opeenvolgende MPR-uitslagen. In deze analyse zijn de koeien op basis van het lactosegehalte ingedeeld in twee groepen; dieren met een laag lactosegehalte (lager dan 4,40%) en dieren met een normaal tot hoog lactosegehalte ( 4,40%). Op basis van het celgetal zijn eveneens twee groepen gemaakt; één groep met een laag celgetal (<250.000) en een groep met een hoog celgetal ( 250.000). Vervolgens zijn de sensitiviteit, de specificiteit en de positieve voorspellende waarde bepaald van het lactosegehalte bij een vorige MPR-uitslag voor het optreden van mastitis (een verhoogd celgetal) bij de eerst volgende MPR-uitslag (methode zie tabel 2). De sensitiviteit van het gebruik van het lactosegehalte gemeten bij de vorige MPR als indicator voor het optreden van mastitis bedroeg 35%. Hierbij is de aanname gemaakt dat dieren met een verhoogd celgetal mastitis hebben. De specificiteit bedroeg 81%. De positieve voorspellende waarde bedroeg 29%. Dus van de 100 dieren die op basis van de vorige MPR-uitslag zouden zijn geattendeerd als dieren met een laag lactosegehalte (en dus een hoog celgetal bij de volgende MPRuitslag) zouden 29 dieren daadwerkelijk bij de huidige MPR-uitslag een hoog celgetal hebben. Van de 100 dieren die bij de huidige MPR-uitslag een hoog celgetal zouden hebben, zouden op basis van de sensitiviteit, 35 dieren bij de vorige MPR-uitslag een laag lactosegehalte hebben gehad. Indien alleen de koeien die bij de vorige MPR-uitslag een laag (<250.000) celgetal hadden worden meegenomen in de analyse, dan wordt een positief voorspellende waarde gevonden van 15%, een sensitiviteit van 27% en een specificiteit van 83%. In de gebruikte dataset heeft 81,9 % van de koeien een laag celgetal bij de eerste MPRuitslag. Dit zijn de dieren die geen attentie krijgen op basis van het celgetal. Van deze koeien heeft 17,6 % een laag lactosegehalte. Dus indien een veehouder een veestapel heeft van 100 koeien. Dan heeft gemiddeld 81,9% van de koeien een laag celgetal bij de eerste MPR uitslag (82 koeien), daarvan heeft 17,6% (14 koeien) een laag lactosegehalte op de huidige MPR-uitslag. Van deze, op basis van het lactosegehalte geattendeerde dieren, zal volgens de analyse 15% (2 koeien) een verhoogd celgetal hebben bij de 5
eerstvolgende MPR-uitslag. Echter 12 koeien (85%) met een laag lactosegehalte hebben géén verhoogd celgetal bij de eerst volgende MPR-uitslag. Dus 85% van de dieren wordt op basis van het lactosegehalte onterecht aangemerkt als attentiedier voor een verhoogd celgetal en dus voor het optreden van mastitis. Op basis van de sensitiviteit kan bovendien gesteld worden dat 100-27= 73% van de dieren die een hoog celgetal heeft bij de MPRuitslag en dit niet had bij de vorige MPR–uitslag een normaal tot hoog lactosegehalte had bij de vorige MPR-uitslag. Het lactosegehalte lijkt op basis van deze berekeningen geen goede indicator voor de uiergezondheid. Onderzoek van een HAS student begin 2003 leek het verband tussen de energievoorziening van de koeien en het lactosegehalte van de melk te onderstrepen. In dit onderzoek werd de opname van energie (zetmeel en suiker) op Vel & Vanla bedrijven vergeleken met het lactosegehalte in de melk. Dit verband dient echter nog verder onderzocht te worden. Momenteel wordt door NRS verder onderzoek gedaan naar de toepasbaarheid van informatie voorkomend uit de bepaling van het lactosegehalte. Tabel 2 Berekening de sensitiviteit, de specificiteit en de positieve voorspellende waarde. Hoog celgetal Laag celgetal huidige huidige MPR-uitslag MPR-uitslag a b a+b Laag lactosegehalte vorige MPR uitslag Hoog lactosegehalte vorige MPR uitslag
c
d
c+d
a+c
b +d
totaal
Sensitiviteit= a/(a+c) Specificiteit= d/(b+d) Positieve voorspellende waarde= a/(a+b)
6
