Effecten van gefermenteerd voer op drachtige zeugen

De draagtijd is een speciale voedingsfase voor zeugen en een cruciaal moment voor de embryonale ontwikkeling van biggen. De fysieke conditie van drachtige zeugen is rechtstreeks bepalend voor de gezondheid van biggen en de levensduur van fokzeugen. De productieprestaties van drachtige zeugen worden beïnvloed door voer, genetica, voeding, omgeving en andere factoren, waarvan voer een bijzonder prominente invloed heeft.

Halverwege de jaren negentig begonnen onderzoekers zich, als gevolg van de gevaren veroorzaakt door antibioticamisbruik en de toenemende druk op milieubescherming, te concentreren op vervuilingsvrije, residuvrije microbiële preparaten met uitstekende functionele eigenschappen. Tegenwoordig is microbiële gefermenteerde voertechnologie een belangrijk strategisch veld geworden voor de ontwikkeling van de veehouderij wereldwijd. In 2008 definieerde Lu Wenqing microbieel gefermenteerd voer als biologisch actief voer of voergrondstoffen geproduceerd onder kunstmatig gecontroleerde omstandigheden: door plantaardige bijproducten uit de landbouw als belangrijkste substraten te gebruiken, ontbinden en synthetiseren micro-organismen anti-nutritionele factoren in plantaardige, dierlijke en minerale materialen door middel van metabolische reacties, waardoor voedingsstoffen worden gegenereerd die voor vee gemakkelijker kunnen worden opgenomen, verteerd en geabsorbeerd zonder toxische bijwerkingen. De productie en toepassing van microbieel gefermenteerd voer heeft een lange geschiedenis en heeft steeds meer onderzoeksaandacht getrokken, en is uitgegroeid tot een belangrijk onderzoeksonderwerp voor de duurzame ontwikkeling van de veehouderij. Dit artikel bespreekt de impact van gefermenteerd voer op het evenwicht van de darmflora, de voortplantingsprestaties, de immuunregulatie en de fecale kenmerken van drachtige zeugen.

1 Effecten op de darmflora van drachtige zeugen

Een gezond darmkanaal van zeugen handhaaft het micro-ecologische evenwicht door wederzijdse interactie en beperking tussen diverse microbiële gemeenschappen. Wanneer buitenaardse micro-organismen het darmecosysteem binnendringen, zal de inheemse flora remmende effecten uitoefenen om de kolonisatie te blokkeren. Concreet onderdrukken nuttige bacteriën de adhesie en proliferatie van schadelijke microben op het darmslijmvlies via competitieve uitsluiting.

Studies door Tuomola (1999) en Forestier (2001) hebben aangetoond dat probiotica in gefermenteerd voer de normale darmmicroflora stabiliseren en de kolonisatie van pathogenen bij drachtige zeugen remmen door de microbiële interacties te verstoren, waardoor met name de hechting van pathogene bacteriën zoals Escherichia coli en Salmonella aan darmepitheelcellen wordt beperkt.

In 2009 hebben Jia Minghui et al. voerde gefermenteerd voer aan gespeende biggen en ontdekte dat het cumulatieve aantal biggen met diarree in de behandelingsgroep met 16,7% afnam vergeleken met de controlegroep. In 2007 hebben Jin Zhuang et al. rapporteerden dat door melkzuurbacteriën gefermenteerd voer de ziekteresistentie verbeterde bij varkens met een gewicht van 25-50 kg. Cao Xuejin et al. (2011) stelden dat gefermenteerd voer de proliferatie van rottingsbacteriën in de darmen onderdrukt, de productie van schadelijke metabolieten, waaronder ammoniak, indool en biogene aminen, vermindert en zo de incidentie van constipatie en daaraan gerelateerde darmstoornissen vermindert.

2 Effecten op de voortplantingsprestaties van drachtige zeugen

Voor drachtige zeugen wordt doorgaans een voerstrategie gevolgd van beperkte drachtvoeding en ad libitum lactatievoeding. Een overvloedige melkafscheiding van hoge kwaliteit tijdens de lactatie is essentieel voor de groei van biggen, waarvoor voldoende voeding nodig is voor drachtige zeugen. Talrijke onderzoeken hebben aangetoond dat diëten aangevuld met probiotisch gefermenteerd voer de voortplantingsindicatoren, waaronder de lactatiecapaciteit, de melkkwaliteit, het speengewicht en de gezondheidsstatus van biggen, aanzienlijk verbeteren, terwijl tegelijkertijd wordt voldaan aan de fundamentele voedingsbehoeften van zeugen.

Alexopoulos (2004) en Taras (2005) vulden het zeugenvoer aan met sporen van respectievelijk Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis en Bacillus toyoi, waarbij beide een hoger totaal aantal gespeende biggen en een gemiddeld speengewicht registreerden.

In 2006 hebben Stamati et al. Bacillus toyoi toegevoegd aan de voeding van laatdrachtige en lacterende zeugen. Op dag 14 van de lactatie daalde het melkvet- en eiwitgehalte significant in de controlegroep, terwijl er slechts milde dalingen werden waargenomen in de behandelde groep, met statistisch significante verschillen tussen de groepen (p<0,05). Biggen uit de behandelgroep hadden een gemiddeld speengewicht dat 0,5 kg hoger was dan die uit de controlegroep. Ondertussen had een groot deel van de zeugen in de controlegroep last van lactatiestoornissen en het MMA-syndroom (Mastitis-Metritis-Agalactia). Aanvullend onderzoek door Alexopoulos, Taras en Bohmer bevestigde dat voedingssuppletie met Bacillus toyoi en Enterococcus faecium de voeropname verhoogt en het gewichtsverlies bij lacterende zeugen vermindert.

3 Immuunregulerende effecten van gefermenteerd voer op drachtige zeugen

Massaal verspreide probiotica die tijdens de fermentatie van voer worden gegenereerd, oefenen prominente immuunbevorderende effecten uit op drachtige zeugen. Onderzoek bevestigt dat probiotica de cellulaire en humorale immuniteit van zeugen stimuleren via hun metabolieten, celwandcomponenten, genomisch DNA en andere bioactieve stoffen.

Medina et al. (2007) ontdekten dat levende stammen, structurele bacteriële moleculen en genomisch DNA van Bifidobacterium en melkzuurbacteriën stamspecifieke immuunmodulerende functies bezitten. Peng Sun en Suman Kapila et al. (2007) rapporteerden dat gefermenteerd voer de cellulaire immuniteit bij drachtige zeugen verbetert door de lokale concentraties van immunoglobulinen te verhogen en de secretie van IgA en IgG te stimuleren. IgG blokkeert de virale adhesie in de lichamen van zeugen, remt de bacteriële proliferatie en stabiliseert het evenwicht in de darmmicroflora. Het is het enige beschermende antilichaam dat door de placenta kan passeren van drachtige zeugen naar foetussen, en zorgt zo voor immuunafweer voor de vroege embryonale ontwikkeling.

In termen van humorale immuniteit activeren probiotica in gefermenteerd voer macrofagen, T-lymfocyten, NK-cellen en dendritische cellen in het darmslijmvlies om de immuunrespons van drachtige zeugen te versterken.

Bovendien versnellen probiotica de peristaltiek van de dunne darm om constipatie bij drachtige zeugen te verlichten of te elimineren. Treut et al. (2009) vulden het voer voor zeugen rond de bevalling aan met Saccharomyces boulardii, wat de fecale consistentie optimaliseerde en de nadelige gevolgen van stress op de spijsverteringsfuncties verzachtte. Wang Xuedong (2006) en Li Biao (2009) hebben afzonderlijk bewezen dat actieve gistsuppletie de microflora-structuur van de maag hermodelleert en de proliferatie van anaerobe bacteriën en Bifidobacterium in de maaginhoud vergemakkelijkt. Samenvattend vermindert probiotisch gefermenteerd voer de constipatie bij zeugen aanzienlijk, versterkt de immuniteit van de moeder, verbetert de ontwikkeling van de foetus en heeft het op de lange termijn gunstige effecten op de nakomelingen van biggen.

4 Impact van gefermenteerd voer op de fecale kenmerken van drachtige zeugen

Uitwerpselen van drachtige zeugen bevatten grote hoeveelheden stikstof, fosfor en resterende voeradditieven, die ernstige vervuiling van lucht, water en bodem veroorzaken, waarbij stikstof en fosfor de meest prominente milieurisico's vormen. Stikstofverontreiniging ontstaat vooral door onvolledige afbraak en benutting van ruw eiwit in voer door zeugen. Gegevens van Han Aiyun et al. (2004) gaven aan dat 50%-70% van de stikstof in plantaardig voer via de ontlasting wordt uitgescheiden. Momenteel zijn plantaardige ingrediënten verantwoordelijk voor bijna 90% van het commerciële varkensvoer, dat 60% tot 80% totaal fosfor bevat. Drachtige zeugen missen echter endogene fytase om fosfor af te breken, wat leidt tot een lage efficiëntie van het fosforgebruik. Overmatige stikstof- en fosforuitstoot in varkensmest tast de milieukwaliteit ernstig aan.

Zhang Min et al. (2002) ontdekten dat probiotisch gefermenteerd voer via de voeding de hoeveelheid ruw eiwit in de voeding verlaagt en de productie van fytase induceert om de fosforabsorptie te bevorderen, waardoor de uitscheiding van stikstof en fosfor wordt verminderd. Liu Ruili et al. (2011) toonden aan dat varkens met een gewicht van 65-100 kg die gemengd probiotisch gefermenteerd voer kregen, 6,06 g minder stikstof en 3,97 g minder fosfor per dag uitscheidden vergeleken met de controlegroep.

Over het geheel genomen verbetert fermentatie de kwaliteit van onconventionele voedermiddelen door het totale aantal probiotica en vrije aminozuren drastisch te verhogen, evenals het anorganische fosforgehalte te verhogen. Wanneer het aan drachtige zeugen wordt verstrekt, verbetert het gefermenteerde voer het gebruik van stikstof en fosfor, vermindert het de uitstoot van voedingsstoffen en levert het zowel economische als ecologische voordelen op.