SCH-2002-17
INVLOED VAN PENSVERZURING OP DE VOEROPNAME EN MELKPRODUCTIE EN MAATREGELEN OM PENSVERZURING TE VERHELPEN De fermentatie van voedermiddelen in de pens speelt een cruciale rol in de voorziening van voedingsstoffen voor de koe. Een optimale pensfermentatie resulteert in een hoge vluchtige vetzurenproductie, hoge microbiële eiwitproductie en een goede voeropname, met als gevolg een goede melkproductie, gezondheid en vruchtbaarheid van de koeien. Een suboptimale pensfermentatie kan leiden tot een heel scala aan problemen. Een te snelle pensfermentatie kan resulteren in (sub)klinische pensverzuring, wat zich vooral uit in een (te) lage pH van de pensvloeistof. In onderzoek op De Schothorst is afgelopen seizoen in de proef in begin lactatie onbedoeld ervaring opgedaan met rantsoenen met een te hoog pensfermentatieniveau. In deze circulaire wordt ingegaan op de achtergronden van pensverzuring en de mogelijkheden om pensverzuring tegen te gaan. Tevens wordt de invloed van pensverzuring op de melkproductie van verschillende ingrepen in de rantsoensamenstelling besproken, zoals die op De Schothorst zijn waargenomen.
Ontstaan en tegengaan van pensverzuring De grens tussen een goed pensmilieu, subklinische pensverzuring en klinische pensverzuring is niet hard aan te geven. Bij subklinische pensverzuring wordt vaak een pH-waarde aangehouden van rond de 6,25 en bij klinische pensverzuring van < 5,5. Naast de pH speelt ook de osmolariteit (concentratie aan mineralen, vluchtige vetzuren en ammonia) een belangrijke rol bij pensverzuring. De directe oorzaak van verzuring komt voort uit een te snelle fermentatie van zetmeel en suiker, waardoor zich glucose in de pensvloeistof ophoopt. Hierdoor kunnen zich microben in de pens ontwikkelen die melkzuur vormen. Bovendien stimuleert dit ook microben die eiwit afbreken en amiden en endotoxinen vormen. Als gevolg van het hogere glucoseaanbod worden ook versneld vluchtige vetzuren gevormd die een duidelijk effect hebben op zowel de pH- als de osmotische waarde van de pensvloeistof. De hogere osmotische waarde en lagere pH zorgen voor een vermindering van de activiteit van de celwandafbrekende bacteriën, waardoor de vertering van celwanden wordt vertraagd. Hierdoor vindt een daling van het aandeel azijnzuur en stijging van het aandeel propionzuur en boterzuur plaats. Een langdurig te hoge osmotische waarde van de pensvloeistof leidt tot problemen in het mineralentransport door de penswand, met ontstekingen en loslaten van de penswand tot gevolg (penskeratose). Van de buffers die in de pens komen komt ongeveer de helft via het speeksel binnen. De andere helft komt via de penswand, hetgeen bij verstoring van het transport door de penswand sterk vermindert. Tevens wordt de absorptie van vluchtige vetzuren door de penswand geremd. Afhankelijk van de mate en de duur van de pensverzuring leidt dit tot een opeenstapeling van problemen, uiteenlopend van daling van de (ruw)voeropname, lebmaagverdraaiing, slepende melkziekte, diarree, klauwbevangenheid, verminderde weerstand en een laag melkvetgehalte tot de dood aan toe. In tabel 1 staat een overzicht van de verschillende mogelijkheden om pensverzuring tegen te gaan dan wel te verhelpen. De snelheid van de productie van glucose in de pens kan worden verminderd door verlaging van de SUSAZ en SFKH van het rantsoen en/of per tijdseenheid. Verhoging van de structuurvoorziening PSW en NDF resulteert in een hogere bufferproductie via speeksel. Omdat de fermentatieproducten van eiwit (ammoniak) ook een bufferende werking hebben, resulteert het verhogen van de SFRE- en FEBwaarde eveneens in een hogere buffercapaciteit van de pens. Door verhoging van de passagesnelheid van de pensvloeistof wordt sneller materiaal (zowel nog te fermenteren materiaal als de afbraakproducten daarvan) uit de pens afgevoerd, waardoor de pH- en osmotische waarde minder worden beïnvloed. Onduidelijk is nog hoe de passagesnelheid van de pensvloeistof het beste kan worden verhoogd. Het opnemen van zouten in het rantsoen verhoogt namelijk zowel de passagesnelheid als de osmotische waarde. Tabel 1 Overzicht van de mogelijkheden om pensverzuring tegen te gaan en/of te verhelpen actie 1.
voederwaardekenmerk Vermindering snelheid van glucosevorming verlaging fermentatiesnelheid zetmeel en suiker vermindering opnamesnelheid voer per tijdseenheid, hogere voerfrequentie
2.
SUSAZ, SFKH
Tegengaan pH-daling stimuleren buffercapaciteit pensvloeistof hogere speekselproductie -> herkauwactiviteit
PSW, NDF
toepassing buffer in rantsoen hogere eiwitfermentatie in de pens verhogen passagesnelheid pensvloeistof -> voldoende wateraanbod 3.
SFRE, FEB
Tegengaan verhoging osmotische waarde verlagen mineralen via voeding? verhoging passagesnelheid pensvloeistof
Ervaringen op De Schothorst In het winterseizoen 2001/2002 werd met de dieren in begin lactatie een voederproef (RMD-41) uitgevoerd, waarin de invloed van verstrekking van glucogene energie op voeropname en melkproductie werd onderzocht. De proef werd uitgevoerd van 5 weken voor het afkalven tot 10 weken na het afkalven. Gedurende de gehele proef werden 2 krachtvoeders gebruikt: een standaard eiwitrijk voer (940 VEM, 130 WDVE, 130 SUSAZ, 5 BZET en 180 SFKH) en een voer dat veel glucogene energie voor het dier oplevert (1025 VEM, 145 WVDE, 200 SUSAZ, 75 BZET en 245 SFKH). De dieren kregen een krachtvoerschema waarin de krachtvoergift in 17 dagen werd opgebouwd tot maximaal 13 kg voor de oudere koeien. In het verleden werd meestal een schema toegepast waarbij de maximum gift pas op dag 24 werd bereikt. Het basisrantsoen bestond in eerste instantie uit 50/50 gras-/maissilage (alles op DSbasis). Later werd ook gedroogde luzerne in het mengsel opgenomen.
Bevindingen Na afkalven van de eerste groep dieren bleek echter dat de voeropname (zowel ruwvoer als krachtvoer) achterbleef bij de verwachting en dat de gehalten in de melk (zowel vet als eiwit) aan de lage kant waren. De pensvulling en herkauwactiviteit waren matig en de mest werd niet goed verteerd, hoewel de consistentie goed was. Op basis van deze bevindingen werd geconcludeerd dat de dieren te kampen hadden met een onvoldoende penswerking, nijgend naar pensverzuring. Als oorzaken werden aangewezen een te snel opbouwschema van het krachtvoer, matige broksmakelijkheid en -kwaliteit (veel meel) en een matige smakelijkheid van de grassilage (overjarige kuil uit seizoen 2000). Omdat de problemen in eerste instantie bij alle dieren optraden, werd vooralsnog niet op behandelingsniveau ingegrepen. Om deze problemen tegen te gaan werden in chronologische volgorde de volgende acties ondernomen (zie tabel 2). Het wijzigen van de grassilage en het opnemen van ½ kg luzerne in het rantsoen bleek onvoldoende soelaas te bieden. Daarom werd besloten om natriumbicarbonaat te verstrekken (2 x 125 g gemengd door het ruwvoer) en het aandeel gedroogde luzerne in het rantsoen te verhogen (tot 1 kg DS luzerne). Bovendien werd het krachtvoerschema verlaagd (maximum krachtvoergift pas bereikt op dag 24) en de krachtvoersamenstelling gewijzigd (smakelijkere grondstoffen, de nutriëntengehalten bleven gelijk). Toen bleek dat de behandelingen met glucogeen krachtvoer ook na de voorgaande aanpassingen nog steeds te lage vetgehalten opleverden, werd besloten de dieren vanaf week 8 van de lactatie over te zetten op een krachtvoer met lagere gehalten aan SUSAZ en SFKH. Tabel 2 Chronologie van de aanpassingen gedurende de proef aanpassing
datum
actie
1
13 oktober
andere grassilage en bijmengen ½ kg gedroogde luzerne
2
1 november
bijmengen natriumbicarbonaat, verhogen gedroogde luzerne tot 1 kg en aanpassen krachtvoersamenstelling en -opbouwschema
3
9 november
alle dieren op nieuw langzaam fermenteerbaar krachtvoer
Resultaten Omdat de dieren op basis van afkalfdatum in de proef werden ingedeeld, zijn de aanpassingen in het rantsoen niet voor elk dier in hetzelfde lactatiestadium doorgevoerd. Bij de eerste groep waren de dieren al 2 weken in lactatie voordat voor de eerste keer werd ingegrepen, bij de dieren die als laatste werden ingedeeld was dat direct na afkalven al het geval. Hierdoor is een goede interpretatie van zowel de effecten van de proefbehandelingen als van de rantsoenwijzigingen niet mogelijk. De duidelijkste klachten traden 3 tot 4 weken na afkalven op. De gemiddelde droge stof- en nutriëntenopname en de productiekenmerken in deze weken zijn weergegeven in tabel 3, 4 en 5. De DS-opname uit ruwvoer op de controlebehandeling was ongeveer 1,5 kg lager dan verwacht (normaal nemen de koeien op De Schothorst in deze periode ongeveer 14 kg DS uit ruwvoer op). De opname van DS uit ruwvoer was op de glucogene behandeling nog lager dan op behandeling 1. Tabel 3 Gemiddelde droge stofopname in lactatieweek 3 en 4 en de verwachte waarde (in kg DS/dag) controle
glucogeen
verwacht
ruwvoer
12,3
9,4
14
krachtvoer
8,6
9,1
10
totaal
20,9
18,5
24
Uit de nutriëntenopname blijkt dat in deze weken inderdaad een zeer hoog niveau van pensfermentatie werd bereikt. Zowel de SUSAZ- als de SFKH-waarden lagen fors boven de maximum norm (respectievelijk 120 en 170 g/kg DS rantsoen). De structuurvoorziening was echter wel op peil (PSW-norm bij 40 kg melk = 118/kg DS rantsoen). Het gevolg was dat vooral het melkvetgehalte op de behandelingen met glucogeen krachtvoer erg laag was. Het verloop van het melkvetgehalte per behandeling is weergegeven in figuur 1. Bij enkele dieren werden vetgehalten beneden de 2,00% waargenomen. Opvallend genoeg bleek dat de melkproductie op de glucogene behandeling hoger was dan bij de controle, die dicht in de buurt kwam bij het gebruikelijke niveau in dit lactatiestadium bij dieren op De Schothorst (41 kg/d). De eiwitvoorziening in de pens was op alle behandelingen krap (minimum normen voor FEB en SFRE zijn respectievelijk 15 en 60 g/kg DS). Oorzaak hiervan was een voorzien krap eiwitaanbod en de lage opname van het relatief FEB-rijk ruwvoermengsel. Dit resulteerde in een laag eiwitgehalte gedurende de gehele proefperiode. Tabel 4
Gemiddelde nutriëntenopname in lactatieweken 3 en 4 (in g/kg DS rantsoen, tenzij anders vermeld) controle
glucogeen
VEM (/kg DS)
994
1057
WDVE
96
113
FEB
12
11
SUSAZ
98
147
BZET
29
64
PSW
204
168
SFKH
162
208
WFKH
409
430
SFRE
55
55
WFRE
96
101
Tabel 5 Gemiddelde melkproductieresultaten in lactatieweek 3 en 4 controle
glucogeen
melk (kg/d)
36,8
41,1
vet (%)
4,06
3,16
eiwit (%)
3,07
3,13
vet (g/d)
1477
1280
eiwit (g/d)
1124
1274
FPCM (kg/d)
36,3
36,3
Figuur 1 Verloop van het melkvetgehalte gedurende de lactatie per behandeling
Invloed van rantsoenaanpassingen Om na te gaan wat de invloed was van de verschillende aanpassingen in het rantsoen zijn de gegevens van de dieren eveneens ingedeeld per kalenderweek. Omdat het aantal dieren beperkt was kon niet naar de verschillen in behandelingen worden gekeken. De dieren werden ingedeeld in vier groepen: start op 28 september of 5, 12 of 19 oktober. In figuur 2 en 3 zijn respectievelijk het
verloop van de DS-opname en het vetgehalte per startgroep uitgezet tegen de kalenderdatum. Uit deze figuren komt naar voren dat de eerste ingreep (wijziging grassilage en opname ½ kg luzerne) verdere daling van de ruwvoeropname tegenging, maar niet kon voorkomen dat het vetgehalte verder zakte. Vanaf het moment dat buffer werd verstrekt, de luzerne werd verhoogd en de krachtvoersamenstelling en het krachtvoerschema werden aangepast herstelde de ruwvoeropname zich. Het vetgehalte van de dieren die al een aantal weken in lactatie waren steeg gelijktijdig. Bij de dieren die nog in de opbouwfase van het rantsoen zaten werden geen extreem lage vetgehalten meer waargenomen. Omdat verschillende acties vlak na elkaar werden uitgevoerd, kan niet worden nagegaan welke daarvan het meeste effect heeft bewerkstelligd. Nadat alle dieren waren overgegaan op een minder snel fermenteerbaar krachtvoer bleek het vetgehalte verder toe te nemen. Uiteindelijk kwam de DS-opname en het vetgehalte voor alle startgroepen op een vergelijkbaar niveau uit. Hieruit kan worden geconcludeerd dat zowel de voeropname als het melkvetgehalte zich na pensverzuring volledig kunnen herstellen.
Conclusies Pensverzuring wordt veroorzaakt door een te hoog aanbod van snel fermenteerbaar materiaal in de pens, resulterend in een daling van de pH en stijging van de osmolariteit. Dit kan worden tegengegaan door: -
verlaging van de SUSAZ en SFKH van het rantsoen
-
betere verdeling van het rantsoen over de dag stimuleren van de speekselproductie door verhoging van het celwandengehalte in het rantsoen (PSW, NDF)
-
opnemen van een buffer in het rantsoen verhoging van de eiwitfermentatie in de pens (SFRE, FEB).
Door een tegenvallende ruwvoeropname en een hoog krachtvoeraanbod in combinatie met een snel fermenteerbaar krachtvoer ontstond pensverzuring in een proef op De Schothorst. SUSAZ- en SFKH-niveaus van respectievelijk 140 en 200 g/kg DS werden bereikt. De dieren reageerden vooral door een lagere ruwvoeropname en een lager melkvetgehalte. Het opnemen van structuurrijk materiaal (luzerne) en een andere grassilage voorkwam verdere daling van het vetgehalte en de ruwvoeropname. Pas na opname van een buffer, verdere verhoging van het aandeel luzerne en aanpassing van het krachtvoerschema steeg echter zowel de ruwvoeropname als het melkvetgehalte. Uiteindelijk herstelden de dieren zich volledig.
Figuur 2
Verloop van de ruwvoeropname (kg DS/d) gedurende het seizoen. De dieren zijn ingedeeld per startdatum en de momenten van wijzigingen in het rantsoen zijn aangeven
Figuur 3 Verloop van het melkvetgehalte gedurende het seizoen. De dieren zijn ingedeeld per startdatum en de momenten van wijzigingen in het rantsoen zijn aangeven
Lelystad, 4 oktober 2002 (Y2002)
