Energievertering bij runderen

Als melkveehouder is het belangrijk om de basiswerking van de spijsvertering van uw dieren goed te begrijpen. In deze meerdelige reeks van artikels nemen we u opnieuw mee langs de belangrijkste begrippen. Het eerste artikel in deze reeks zal de energiekant van de vertering behandelen. 

Wanneer we spreken over de energiehuishouding voor melkvee zijn er enkele belangrijke parameters die vaak terugkomen. Zo is VEM (Voeder Eenheid Melk) een belangrijke maat voor de algemene energievoorziening van de dieren. De organische stof die beschikbaar is voor de pensflora noemt men fermenteerbare organische stof of FOS.

Energiebronnen die door het dier gebruikt kunnen worden komen in verschillende vormen voor. Ruwweg kunnen deze energiebronnen opgedeeld worden in vetten en koolhydraten. 

Vetten

Vetten zijn zeer energierijk. Ze zijn niet verteerbaar in de pens, maar wel in de dunne darm na inwerking van galzouten. Naast de bruikbaarheid als energiebron zijn vetten ook belangrijk voor het ganse metabolisme van het rund. Zo vormen de onverzadigde vetten vaak bouwstenen voor celmembranen of hormonen. 

De meeste voedergewassen hebben een vetgehalte dat lager is dan 5%. Dit is ook de limiet in de rantsoenering om de penswerking niet te verstoren. Door vetten pensbestendig te maken, kan indien gewenst het vetgehalte in het rantsoen opgedreven.

Te weinig vetten in het rantsoen kunnen leiden tot energietekorten en bovendien leidt een tekort aan onverzadigde vetzuren tot een mindere weerstand, slechte vruchtbaarheid en problemen met de celmembranen.

Koolhydraten

De koolhydraten komen in verschillende vormen in voedermiddellen voor. Er vallen twee grote groepen te onderscheiden: de celwandkoolhydraten en de celinhoud koolhydraten.

Bij de celwandkoolhydraten onderscheiden we drie belangrijke groepen: lignine, (hemi)cellulose en pectine. In het algemeen zorgen deze celwandcomponenten voor stevigheid en structuur van planten. 

Lignine (houtstof) is de secundaire celwand en is zowaar onverteerbaar voor de pensflora, maar kan wel een bijdrage leveren tot de mechanische prik in de pens, die noodzakelijk is voor een goede herkauwactiviteit en een goede werking van de pensbuffer.

Cellulose en hemicellulose zijn bestandsdelen van de primaire celwand en zijn verteerbaar door de pensflora. Deze componenten worden voornamelijk omgezet tot azijnzuur, dat via de penswand in het bloed opgenomen wordt om uiteindelijk een belangrijke bijdrage te leveren tot het melk- en lichaamsvet. Daarnaast kunnen deze componenten ook bijdragen tot de noodzakelijke mechanische prik in de pens.

Om deze twee groepen van moeilijk tot niet verteerbare koolhydraten te kwantificeren, gebruikt men vaak de NDF (Neutral Detergent Fibre) waarde. Deze NDF is een maatgetal dat de fractie lignine, cellulose en hemicellulose van een voedermiddel weergeeft en is een indicatie van het totaalgewicht aan celwanden. 

Pectines zijn snel verteerbare celwandkoolhydraten. Het is in feite de kleefstof tussen celwanden. De pectines worden voornamelijk omgezet tot propionzuur in de pens. Dit propionzuur is belangrijk voor de voorziening van glucogene energie van de koe. Verder zullen de pectines ook gebruikt worden als energiebron voor de micro-organismen om zich te vermenigvuldigen. 

In onderstaande afbeelding wordt een overzicht gegeven van de functies en omzettingen van de besproken celwandkoolhydraten. 

Wanneer we kijken naar de celinhoudkoolhydraten, zijn er ook drie belangrijke groepen te onderscheiden: suikers, pensverteerbaar zetmeel en darmverteerbaar zetmeel.

De suikers zijn zeer snel verteerbaar. Ze worden door de pensflora omgezet tot melkzuur, boterzuur en propionzuur. Het propionzuur zal kunnen dienen voor de glucogene energievoorziening van de koe. Boterzuur kan dan weer een bijdrage leveren aan de melkvetsynthese. Het melkzuur is echter dermate verzurend voor het pensmilieu dat de pH te sterk kan dalen om zo te komen tot de afdoding van het microbieel leven in de pens. 

Pensverteerbaar zetmeel wordt voornamelijk omgezet tot propionzuur en in mindere mate tot melkzuur. Het is iets minder agressief om het pensmilieu te verzuren dan de enkelvoudige koolhydraten, maar kan nog steeds verzurend werken. 

In het algemeen hebben vlot verteerbare koolhydraten de neiging hebben om de zuurtegraad in de pens te verlagen. Deze pensverzuring is zeer nefast voor de vertering, maar wordt verhinderd door de bicarbonaatstroom die in de pens komt bij het herkauwen. De herkauwactiviteit kan gestimuleerd worden door traag of moeilijk verteerbare koolhydraten. 

Naast de herkauwstimulus om bicarbonaat als pensbuffer beschikbaar te maken, is natuurlijk ook een optimale bicarbonaatproductie cruciaal. De bicarbonaatproductie vindt plaats in het bloed van de runderen op basis van CO2 en water. Bij warm en vochtig weer zal een koe zich proberen af te koelen door hyperventilatie. Hierdoor zal de uitstoot van CO2 verhogen, met als gevolg dat er minder bouwstenen beschikbaar zijn voor de productie van bicarbonaat. Daarnaast zal ook de uitstoot van bicarbonaat via de urine stijgen. In de tussentijd zal de pensflora nog steeds bovengenoemde zuren blijven produceren. Door een lagere buffering in een periode van hittestress kan dit aanleiding geven tot een verzuring van de pens.

Als laatste groep binnen de celinhoudkoolhydraten hebben we het darmverteerbaar zetmeel. In tegenstelling tot eerder besproken koolhydraten, passeert darmverteerbaarzetmeel de pens zowat ongeschonden, om verder in de dunne darm enzymatisch verteerd te worden. Zo is het een rechtstreekse bron van glucogene energie voor het dier.

Onderstaande afbeelding geeft een samenvatting van de omzettingen van de verschillende celinhoudkoolhydraten.

Naast energie uit vetten en koolhydraten, zouden dieren ook energie uit eiwitten kunnen halen. Natuurlijk is dit niet gewenst, en een spijtige zaak voor het bedrijf aangezien de eiwitten een veel hogere kost hebben ten opzichte van de koolhydraten. 

Natuurlijk is de eiwitvertering ook een belangrijk onderwerp. In een volgend artikel in deze reeks komt de eiwitvertering uitgebreid aan bod, alsook de plaats waar de energievertering in de eiwitvertering tussenkomt.