Klauwgezondheid in Nederland, een update II

Kreupelheid bij melkkoeien wordt vooral veroorzaakt door problemen vanuit de klauwen (41). De kans op het ontwikkelen van zowel infectieuze (IKA) als niet-infectieuze klauwaandoeningen (NIKA) wordt veroorzaakt door een combinatie van factoren. Deze zogenaamde risicofactoren bestaan uit een combinatie van genetica, voeding, huisvesting en management (45).

Dit betekent dat de aanpak van klauwproblemen op een bedrijf vraagt om een integrale benadering. Het laatste decennium is veel onderzoek gedaan naar de invloed van genetica op het voorkomen van klauwaandoeningen (19, 42, 43). Er blijkt een grote variatie te bestaan tussen individuele dieren in vatbaarheid voor klauwaandoeningen. Bepaalde fysieke, fysiologische en gedragsfactoren kunnen de individuele gevoeligheid voor klauwaandoeningen beïnvloeden, er is echter nader onderzoek nodig om de invloed van deze factoren te verduidelijken en om te kijken hoe deze informatie kan worden gebruikt om fok- en beheers strategieën te ontwikkelen (33).
Een andere belangrijke factor waar veel onderzoek naar is gedaan, is de invloed die huisvesting heeft op de belasting van klauwen. De WUR heeft verschillende huisvestingvormen (rooster vs. dichte vloer vs. potstal) in relatie met het optreden van klauwaandoeningen onderzocht (32,37). Bij onderzoek in met name Duitsland en Zweden is gekeken naar de invloed van het gebruik van rubber op de vloer in relatie met het optreden van vooral NIKA (3,38,39). De belangrijkste uitkomsten hiervan waren dat koeien gehuisvest op vloeren met rubbermatten langere stappen maakten en minder kans op uitglijden hadden en als geheel een betere motoriek vertoonden dan dieren op de harde vloeren. Op het gebied van de voeding is er onderzoek gedaan naar de overeenkomsten tussen acute laminitis bij het paard en het rund en het ontstaan van andere aan NIKA-gerelateerde klauwaandoeningen bij runderen op bedrijfsniveau (6,14). Er is hierbij aandacht besteed aan de invloed van rantsoenen op de pens-pH in relatie tot laminitis. Er werd gedacht dat een verlaagde pens-pH (subacute pensacidose (SARA) resulteerde in een ernstige toename van zoolbloedingen, zoolzweren en witte lijn aandoeningen. (46). De ‘klassieke’ theorie gaat er van uit dat door absorptie van lactaat en/of lipopolysachariden (LPS) histamine in het bloed vrijkomt dat een verlaagde bloedcirculatie in de haarvaten van de klauw veroorzaakt. Deze theorie is erg onwaarschijnlijk omdat in tegenstelling tot bij acute pensacidose, subacute pensacidose (SARA) niet samengaat met hoge lactaatconcentraties in de pens (44). SARA wordt echter nog vaak dogmatisch als oorzaak van claw horn disruption lesions (CHDL) genoemd. De aanname dat gedurende SARA LPS door de penswand naar de circulatie gaat is inconsistent. De penswand bestaat uit meerdere cellagen wat het moeilijker maakt om de integriteit hiervan aan te tasten zodat LPS in de bloedcirculatie terecht kan komen (24). Op dit moment doet een nieuwe hypothese opgang die wijst op het lekken van LPS naar de bloedbaan als gevolg van het ‘leaky gut syndrome’ (15) dat onder andere optreedt bij hittestress. Door een verminderde voeropname bij deze aandoening zou de darmintegriteit afnemen waardoor LPS door de darmwand in de circulatie kan komen. Een andere invalshoek is dat een slecht functionerende pens, SARA of een te snelle passage van het voer door de pens een negatieve invloed kan hebben op de vorming van B-vitaminen in de pens en mogelijk op de opname van spoorelementen vanuit de darm wat resulteert in de vorming van een slechtere kwaliteit huid en klauwhoorn.

Klauwgezondheid en de rol van voeding

De aanpak van klauwproblemen vraagt om een integrale aanpak, met aandacht voor ondermeer de voeding. Voeding is een bewezen risicofactor bij het ontstaan van IKA en NIKA (16,40). Voor de vorming van kwalitatief goed hoorn en een goede huidweerstand zijn eiwitten, vetten, vitaminen, macro- en spoorelementen nodig.
Het voeren van teveel koolhydraten vergroot het risico op SARA en zogenaamde ‘dikke-darm acidose’, hetgeen kan resulteren in de vorming van endotoxinen (onder andere lypopolysachariden) en prostaglandinen en bovendien kan een verstoorde vorming en/of opname
van endogene vitaminen plaatsvinden
(34). Een goed functionerende pens is belangrijk voor de vorming van microbieel eiwit en B-vitamines zoals biotine.

Aminozuren en macromineralen

De eiwitvoorziening is zelden een probleem bij de hoornvorming. Veehouders besteden over het algemeen veel aandacht aan de eiwitvoorziening van lacterende koeien vanwege het belang voor een goede melkproductie. Hetzelfde geldt voor de Ca-, Mg- en P-voorziening omdat deze direct van belang zijn voor een goede melkproductie. Van de elementen Ca en P heeft de koe tevens een beperkte reserve in de botten. Om deze redenen zullen we niet dieper ingaan op de relatie tussen deze voedingscomponenten en klauwgezondheid.

Vetzuren

Vetzuren zijn een essentieel bestanddeel in het intercellulair cement tussen de hoorncellen. Bij een rantsoen van vers weidegras zijn geen tekorten aan essentiële omega 3- en omega 6-vetzuren te verwachten, in tegenstelling tot rantsoenen met veel ingekuild gras en snijmaïs. Van nature komen deze essentiële vetzuren, die van belang zijn voor kwalitatief goed intercellulair cement, veel voor in gras en lijnzaad (9). Deze vetzuren zorgen ervoor dat voldoende vocht in de klauw blijft en voorkomen het binnendringen van vuil en water van buitenaf (21).

Conditieverlies na afkalven

De negatieve energiebalans na afkalven en de daarmee gepaard gaande terugval in body condition score (BCS) is direct gerelateerd aan de dikte van het vetkussen tussen klauwbeen en zoolhoorn. Een te dun vetkussen zorgt dat de kans op beschadiging van het zogenoemde germinale epitheel of stratum basale toeneemt (5,29). In de praktijk zien we door een te grote terugval in BCS na afkalven een toename van het aantal koeien met zoolbloedingen en subklinische kreupelheid en later zoolzweren (29). Optimalisatie van de transitieperiode: voeding, huisvesting en management is dan ook cruciaal om het ontstaan van klauwaandoeningen en kreupele koeien tijdens
de lactatie te voorkomen.

Vitaminen (A, B6, Biotine en E) en spoorelementen (Zn, Cu, Se en Mn)

Een goede vitaminen- en spoorelementenvoorziening is een randvoorwaarde voor de productie van klauwhoorn en huid van goede kwaliteit. Het klauwhoorn heeft een unieke samenstelling die bescherming geeft tegen een breed scala aan van mechanische en chemische invloeden van buitenaf. Vitamines en spoorelementen zorgen er voor dat er een goede kwaliteit klauwhoorn en huid wordt gevormd, die bestand is tegen de op het bedrijf aanwezige risicofactoren.

Biotine

De vitamine biotine (in de literatuur ook aangeduid als vitamine H of B8) speelt een belangrijke rol bij de vorming van keratine en de vorming van langketenvetzuren (27). Biotine is dus belangrijk voor de vorming van een goede kwaliteit nieuwgevormd hoorn en het intercellulaire cement dat de hoorncellen stevig bij elkaar houdt. Daarnaast draagt biotine bij aan het herstel van beschadigd hoorn zoals bij witte lijn problemen en zoolzweren (4,17,25). Biotine wordt voor een groot door de micro-organismen in de pens geproduceerd. In het verleden werd aangenomen dat de koe in de pens op deze manier voldoende biotine aanmaakte om de behoefte te dekken. Onder de huidige omstandigheden (voeding en productie) klopt dit waarschijnlijk niet meer. Zo is de melkproductie van koeien in de afgelopen tientallen jaren steeds verder gestegen, terwijl de totale droge stof-opname in verhouding minder is toegenomen. Het biotinegehalte in melkveerantsoenen is echter niet veel. De benodigde hoeveelheid biotine voor de hogere melkproductie wordt onvoldoende gecompenseerd door een hogere biotine-opname en/of aanmaak in de pens. De nu gevoerde rantsoenen zijn vaak makkelijker verteerbaar waardoor de verblijfstijd in de pens is afgenomen. Rantsoenen met veel suiker en zetmeel zorgen voor een lagere pens-pH wat resulteert in een lagere biotine-aanmaak (8). Er blijken grote verschillen in de beschikbaarheid van biotine voor absorptie per ruw- en krachtvoersoort. Sommige micro-organismen in de pens verbruiken biotine, waarbij is gebleken dat soms 40 procent van gesupplementeerd biotine verdween in de pens (35). Een goed gemengd rantsoen bevat ongeveer 0,2-0,4 mg/kg droge stof (d.s.) biotine, wat bij een opname van 25 kg d.s. een biotine-opname geeft van 5-10 mg/dag (23). De synthese van biotine in de pens is een dynamisch en complex proces waarbij interactie tussen diverse rantsoenfactoren en fermentatiecondities in de pens een rol spelen (36). De totale hoeveelheid biotine die uiteindelijk voor absorptie beschikbaar is, is daarom lastig in te schatten. De uiteindelijke biotinevoorziening van rundvee zal dus afhangen van:
^ de samenstelling van het rantsoen;
^ de kwaliteit van het aangeboden ruwvoer;
^ het biotinegehalte in de gebruikte ruwvoercomponenten en in aanvullende krachtvoeders;
^ totale droge stof-opname;
^ aanmaak in de pens door micro-organismen (penswerking optimaal).

Om toch een indruk te krijgen van de biotinevoorziening, kan het monitoren van de hoeveelheid biotine in de tankmelk helpen een inschatting te maken of supplementatie van biotine wellicht zinvol is. Onderzoek door GD in 2017 liet een grote variatie tussen bedrijven zien in het biotinegehalte in de tankmelk (intern Rapport GD). Volgens het onderzoek van Kluenter (22) geven de biotinegehaltes in melk een betere afspiegeling van de voorziening na supplementatie dan de concentraties in serum. Ook ander onderzoek keek naar het effect van toevoeging van extra biotine in het rantsoen en gehaltes in bloed en tankmelk. De conclusie was dat tankmelk een betere afspiegeling van de biotinevoorziening gaf dande concentraties van biotine in het
bloed (48).

Zink

Het spoorelement zink (Zn) is het sleutelelement in het keratinisatieproces van klauwhoorn (29). De katalyserende rol van Zn betreft de invloed in verschillende enzymsystemen zoals RNA nucleotide transferase en RNA polymerase. Deze katalytische enzymen zijn Zn metallo-enzymen en dit is een integrale component in de vorming van keratinocyten. De aanwezigheid van deze enzymen en onder andere ascorbinezuur en vrije aldehydegroepen in de keratinevormende cellen hebben een positief effect op de goede hoornvorming met een goede hechting tussen hoorncellen als gevolg (18). De structurele rol van Zn betreft de formatie van eiwitten in een helixstructuur gedurende de keratinisatie. Deze eiwitten zijn betrokken bij vele functies van de celdifferentiatie en -proliferatie (7). Favoriete pentapeptidevolgordes van Cysteïne (Cys)-Histidine en Methionine (10) zijn ontdekt in de α-helix ketens, met een stabiliserende functie in de hoorncellen waardoor ze steviger worden. De positie van Cys is belangrijk voor de juiste formatie (zoals afdichting hoorncellen), daarbij ondersteund door S-bruggen tussen de Cys-componenten. Zn-deficiëntie verstoort waarschijnlijk de vorming van de eiwitten en daarmee de vorming van keratinefilamenten, nodig voor de ontwikkeling van keratinocyten (12).
De regulerende rol van Zn bestaat uit de differentiatie van hoorncellen. Zink activeert calmoduline, een kinase C-eiwit en is verantwoordelijk voor de Ca2+-binding en het transport van Ca2+ naar de intracellulaire keratinocyten. Dit is een belangrijke laatste stap in de vorming van keratine, omdat Ca2+ epidermaal transglutaminase activeert. Zn is tevens belangrijk voor de activatie van het cytosolenzym Cu/Zn superoxide dismutase (SOD). Het Cu/Zn SOD voorkomt peroxidatie van vetten en heeft daarmee een beschermende functie voor de kwaliteit van de intracellulaire substantie. In Cu/Zn SOD, heeft Cu een functie aan de katalysatorkant, terwijl Zn een rol heeft in de 3-D structuur (7). Bescherming van de intracellulaire cementsubstantie (ICS) is belangrijk in het voortbestaan van de samenhang en de biologische functie van het klauwhoorn en de activatie en regulatie van keratine-eiwit producerende hoornweefsel (27, 28). Kreupele koeien hebben vaak zachter hoorn dan niet kreupele koeien. Dit zachtere hoorn kan komen door Zn-insufficiëntie (1). Organische Zn-verbindingen zoals Zn-methionine (Zn-Met) hebben een hogere biologische beschikbaarheid dan Zn in anorganische vorm (47). Verschillende onderzoeken laten zien dat Zn-complexen de klauwintegriteit verbeteren. Koeien die extra Zn in de vorm van Zn-Met kregen toegediend, hadden minder NIKA en IKA dan dieren die dit niet kregen. Ook aanwezige klauwlaesies leken beter te herstellen bij toevoeging van extra Zn-Met (16,26). Volgens recent onderzoek heeft zink ook een effect op darmniveau. De vorm van de spoorelementen, organisch versus anorganisch, bleek direct invloed te hebben op de excretie van pathogene Treponema spp. in de mest (oorzakelijk agens DD). Het gebruik van organische Zn resulteerde in een lagere excretie van de in de darm voorkomende Treponema spp. wat resulteerde in een lagere infectiedruk bij
de klauwen (13).

Mangaan

Het spoorelement mangaan (Mn) is belangrijk voor de activatie van enkele kritische enzymen als pyruvaat carboxylase en andere essentiële componenten voor de vorming van goed hoorn voor de hoornschoen (20). Net zoals bij Cu/Zn superoxide dismutase (SOD), heeft Mn een functie in de activatie van Mn superoxide dismutase (Mn SOD). Mn SOD ruimt vrije radicalen op, die een bedreiging vormen voor de vetten in de ICS dat betrokken is bij de adhesie van de volgroeide hoorncellen. Een goede kwaliteit ICS voorkomt dat de integriteit van het cement tussen de keratinocyten verandert en zo het vochtgehalte in de klauw daalt. Hierdoor blijft de barrièrefunctie optimaal en de kans op het binnendringen van vuil minimaal. Mn is daarnaast nodig voor de activatie van galacto- en glycosyltransferase. Deze enzymen zijn essentieel voor de synthese van chondroitine-sulfaat ketens in proteoglycanmoleculen (20,31). Die moleculen zorgen voor de vorming van normaal kraakbeen en been. Naast inferieur klauwhoorn kunnen Mn-tekorten zich uiten in de vorm van skeletafwijkingen, kromme poten, verkorting van de pezen en in een beervoetige stand (31).

Combinaties van spoorelementen

Tussen spoorelementen kunnen interacties optreden waardoor het voor voeradviseurs heel belangrijk is een rantsoen samen te stellen met een juiste hoeveelheid en verhouding spoorelementen. Het uiteindelijke doel is tot een maximale prestatie en levensduur van de dieren te komen. Uit onderzoek blijkt dat het voeren van organische spoorelementen of spoorelementen gebonden in eiwitcomplexen (bijvoorbeeld ZnO of Zn-methionine) een voordeel kan hebben boven het voeren van anorganische spoorelementen. Een twee jaar durende studie uitgevoerd op vijf commerciële melkveebedrijven in de VS toonde aan dat het voeren van Zn, Mn, Cu en Co in een complexe verbinding, resulteerde in een betere integriteit van het klauwhoorn met minder kans op NIKA, dan het voeren van de losse componenten (30). Een vergelijkbaar onderzoek op een ander bedrijf van driehonderd koeien gaf ook significant minder kreupelheid bij koeien die spoorelementen gebonden in eiwitcomplexen gevoerd kregen versus koeien die dezelfde hoeveelheden in anorganische vorm gevoerd kregen (2).

Conclusie

Bij het ontwikkelen van NIKA en IKA spelen verschillende risicofactoren een rol. Voeding, huisvesting en de infectiedruk zijn voor de klauwgezondheid de belangrijkste risicofactoren. Dit vraagt om een integrale aanpak van klauwgezondheid. Een goede evenwichtige voeding moet resulteren in een goede kwaliteit huid en klauwhoorn. De hoeveelheid biotine en spoorelementen in het rantsoen vraagt hierbij speciale aandacht omdat zij een sleutelrol spelen in de huid en klauwhoornkwaliteit. Dit betekent dat een tekort grote gevolgen heeft voor de klauwintegriteit en het risico op het ontstaan van IKA en NIKA.

Literatuur bij dit artikel

Om te kunnen reageren op een bericht dient u ingelogd te zijn.


Inloggen