Exogenous Enzyme Supplementation for Beef Cattle under Dry-Season Nutritional Strategies: Effects on Growth Performance, Nutrient Utilization and Ruminal Fermentation

In de tropische regio's waar een groot deel van de wereldwijde rundvleesproductie plaatsvindt, zijn koeien bijna volledig afhankelijk van grazend gras. Gedurende het grootste deel van het jaar werkt dit systeem goed, maar wanneer het droge seizoen aanbreekt, verandert het landschap. Het weelderige groene gras verandert in lange, taaie en vezelrijke stengels die moeilijk door een koe te verteren zijn. Dit volwassen plantmateriaal zit vol structurele vezels die fungeren als een stevige schil rond de voedingsstoffen, waardoor het voor de dieren moeilijk is om de energie te extraheren die ze nodig hebben om te groeien. Om hun kuddes tijdens deze magere maanden gezond en productief te houden, voorzien boeren hen vaak van supplementen. Dit zijn extra maaltijden die aan het vee worden gegeven, meestal met een gehalte aan eiwit of een mix van eiwit en energie, om hen te helpen het taaie gras te verteren en hun gewicht op peil te houden. Het vinden van de juiste balans is echter lastig, en boeren zoeken altijd naar manieren om deze supplementen nog beter te laten werken.

Een idee dat veel aandacht heeft gekregen, is het gebruik van exogene enzymen. Dit zijn speciale biologische hulpmiddelen die aan het voer worden toegevoegd om te helpen bij het afbreken van de taaie vezels in het gras, wat in feite fungeert als een hulpje voor het eigen spijsverteringsstelsel van de koe. De hoop is dat de koeien door het toevoegen van deze enzymen meer voeding uit dezelfde hoeveelheid gras kunnen halen. Maar de resultaten in het verleden waren gemengd. Soms helpen de enzymen, en soms lijken ze helemaal niets te doen. Deze inconsistentie heeft wetenschappers tot de vraag gekomt of de enzymen op zichzelf werken, of dat ze een specifiek type nutritionele omgeving nodig hebben om effectief te zijn. Een team van onderzoekers in Brazilië zette een stap om dit puzzelstukje op te lossen door te testen hoe deze enzymen presteren wanneer ze worden gecombineerd met verschillende voedingsstrategieën tijdens het droge seizoen.

De onderzoekers voerden twee gekoppelde experimenten uit met jonge Nellore-stieren, een ras dat goed geschikt is voor tropische klimaten, die grazen op een veelvoorkomend tropisch gras genaamd Xaraés. In het eerste grootschalige experiment verdeelden ze 102 stieren in verschillende groepen om twee belangrijke voedingsbenaderingen te testen. Eén groep kreeg een supplement dat alleen uit eiwit bestond, terwijl de andere groep een robuuster supplement van eiwit en energie ontving. Binnen elk van deze groepen werden de dieren verder onderverdeeld in een groep die geen enzymen kreeg, een groep die een matige hoeveelheid enzymen kreeg, en een groep die een hoge hoeveelheid enzymen kreeg. Het doel was om te zien of de enzymen een verschil zouden maken in hoe de koeien groeiden, hoeveel ze aten en hoe ze zich gedroegen rond de voerbakken.

De resultaten toonden aan dat het type supplement belangrijker was dan de enzymen zelf. De stieren die het eiwit-en-energie-supplement kregen, groeiden aanzienlijk beter dan de dieren op het eiwit-alleen dieet; ze namen meer gewicht toe en vertoonden een betere algehele gezondheid. Dit bevestigde dat het bieden van zowel energie als eiwit cruciaal is wanneer het gras taai is. De enzymen werkten echter niet als een simpele "toevoeging" die voor iedereen op dezelfde manier werkte. In plaats daarvan hing hun effectiviteit volledig af van welk supplement de koeien kregen. Wanneer de enzymen werden toegevoegd aan het eiwit-en-energie-supplement, verteerden de koeien hun voedsel efficiënter. Ze waren in staat om meer van de taaie vezels in het gras af te breken, wat leidde tot een betere opname van voedingsstoffen. Interessant genoeg kwamen de beste resultaten niet voort uit de hoogste dosis enzymen. De koeien presteerden het best met een matige, intermediaire hoeveelheid van de enzymenmix, wat suggere-ert dat er een 'sweet spot' is waar de enzymen het meest effectief zijn.

In een tweede, meer gedetailleerd experiment gebruikten de onderzoekers vijf koeien met speciale openingen in hun maag, genaamd rumen-cannula's, om in het spijsverteringsproces te kijken. Hierdoor konden ze precies meten wat er gebeurde in de rumen van de koe, de eerste maag waar fermentatie plaatsvindt. Ze ontdekten dat het eiwit-en-energie-supplement een veel betere omgeving creëerde voor de minuscule microben die in de maag van de koe leven. Deze microben zijn verantwoordelijk voor het afbreken van het gras, en wanneer zij meer energie en eiwit tot hun beschikking hadden, produceerden zij meer van de nuttige stoffen die de koe nodig heeft voor groei. Wanneer de enzymen aan dit hoogwaardige supplement werden toegevoegd, hielpen ze de microben om nog meer vezels af te breken, wat leidde tot een rijkere toevoer van voedingsstoffen. De enzymen zorgden er niet voor dat de koeien meer voedsel aten; in plaats daarvan hielpen ze de koeien om meer uit het voedsel te halen dat ze al aten.

De studie keek ook naar het gedrag van de koeien. De dieren op het eiwit-en-energie-supplement bezochten de voerbakken vaker en brachten meer tijd door met eten, wat overeenkwam met hun hogere groeicijfers. De toevoeging van enzymen veranderde hun gedrag licht, waarbij de matige dosis leidde tot de meest efficiënte voedingspatronen. Dit suggereert dat de enzymen de dieren hielpen hun maaltijden zo goed te benutten dat ze niet zoveel tijd nodig hadden om te grazen of te eten om dezelfde resultaten te behalen. De onderzoekers maten ook stikstof, een belangrijke component van eiwit, om te zien hoe goed de dieren dit gebruikten. De koeien op het eiwit-en-energie-dieet behielden veel meer stikstof in hun lichaam, wat betekent dat ze effectiever aan spieropbouw deden. De enzymen hielpen dit proces enigszins, maar de belangrijkste drijfveer van dit succes was de kwaliteit van het supplement zelf.

Uiteindelijk onthult het onderzoek dat het toevoegen van enzymen aan koeienvoer geen oplossing is die voor iedereen hetzelfde werkt. De enzymen zijn geen wondermiddelen die werken ongeacht het dieet. In plaats daarvan zijn het instrumenten die het best werken wanneer de nutritionele omgeving van het dier al geoptimaliseerd is. De studie vond dat de enzymen het meest effectief waren wanneer ze werden gecombineerd met een supplement dat zowel eiwit als energie bood. In deze context hielpen de enzymen het spijsverteringsstelsel van de koeien om harder en efficiënter te werken, waardoor het taaie gras uit het droge seizoen werd omgezet in bruikbare energie. Zonder die sterke nutritionele basis hadden de enzymen een veel kleinere impact. Dit betekent dat voor boeren in tropische regio's de beste strategie is om enzymen te beschouwen als onderdeel van een compleet voedingsplan, in plaats van als een op zichzelf staande oplossing. Door het juiste supplement te combineren met de juiste hoeveelheid enzymen, kunnen zij ervoor zorgen dat hun vee gedijt, zelfs wanneer de weidegronden droog zijn en het gras taai is.