Het gebrek aan voldoende goede wetenschappelijk onderbouwde onderzoeken naar de zoötechnische effecten van probiotica en EM in de pluimveehouderij is een belangrijke reden voor scepsis. Er zijn zeker perspectieven voor dergelijke bacteriepreparaten om ingezet te worden als vervanger van antimicrobiële voeradditieven, maar er zal nog het nodige bewijs moeten worden geleverd. Vooral voor wat betreft de stabilisering van de darmflora, maar ook als het gaat om de compensatie van het mogelijke verlies aan zoötechnische resultaten.
Vanuit volksgezondheidsperspectief zijn er duidelijke aanwijzingen dat er kolonisatie-preventie van Salmonella en Campylobacter kan worden bereikt met KR-preparaten, probiotica en EM culturen. In dit verband zijn er veel aanwijzingen dat de effectiviteit van dergelijke preparaten groter wordt, naarmate het aantal bacterie soorten in het preparaat toeneemt. Startflora dient zo snel mogelijk na uitkomst te worden toegediend; EM-culturen kunnen beter gebruikt worden om op latere leeftijd het strooisel te behandelen om zo te voorkomen dat het strooisel nat wordt en hierdoor brandhakken en voetzoollaesies veroorzaakt.
Introductie probiotica
Gezonde mensen en dieren hebben een natuurlijke weerstand tegen infectie met enteropathogene en potentieel pathogene zoönose-verwekkers. Dit is het resultaat van een optimale coëxistentie tussen gastheer en darm-microflora. Dit delicate evenwicht kan worden gehandhaafd door het verstrekken van bacterieculturen, het toedienen van antibiotica, vaccins en verschillende preparaten, waartoe homeopathische en andere preparaten kunnen worden gerekend. Veel dieren zijn gevoelig voor verschillende verstorende invloeden uit de omgeving, waardoor de darmflora zowel kwalitatief als kwantitatief kan worden verstoord en waarmee dus het evenwicht verloren kan gaan.
Dergelijke invloeden kunnen bestaan uit stress (extreme temperaturen, transport en vaccinatie), voeders (veranderingen in de samenstelling, voeronthouding en dergelijke), huisvesting (hygiënische condities en veranderingen in faciliteiten) en therapeutica. Vooral Lactobacillen, die een belangrijk deel van de darmflora van pluimvee vormen, zijn erg gevoelig voor dit soort invloeden. Vergeleken met andere diersoorten, heeft pluimvee al een extra reservoir aan Lactobacillen in de krop (>109 levende micro-organismen per gram). In dit beknopte overzicht wordt enig inzicht gegeven in de betekenis van bacterieculturen voor de pluimveevoeding, waarbij ook de interactie met antibiotica wordt beschreven.
Pathogene micro-organismen
Veel dieren in de moderne dierhouderij kunnen klinisch gezonde dragers zijn van potentieel pathogene bacteriën, zoals Salmonella, Campylobacter en E. coli. De Salmonella problemen bij pluimvee zijn een belangrijke aanzet geweest voor het onderzoek naar kolonisatie preventie. Om besmetting te voorkomen, kan toediening en kolonisatie van relevante micro-organismen hierin een positieve bijdrage leveren. Toepassing van dit principe, ook wel Kolonisatie Resistentie (KR) genoemd en andere biologische behandelmethoden, waaronder vaccinatie en het verstrekken van probiotica zijn in dit verband te verkiezen boven chemotherapie voor het beheersen van micro-organismen. Voorts zijn er de dierpathogene bacteriën zoals E. coli , Clostridium perfringens en andere, die hun negatieve invloed kunnen laten gelden onder suboptimale condities, zoals ten gevolge van stress.
Gebruik van antibiotica
Zowel profylactisch als therapeutisch antibioticagebruik in de dierhouderij hebben naast de primair beoogde doelen, het bevorderen van de groei en onderdrukking van de pathogene micro-organismen, enkele negatieve aspecten. Het immuunsysteem kan worden onderdrukt doordat er eiwitten of immunoglobulinen worden vernietigd, terwijl er ook een verschuiving van de microflora kan optreden waardoor een verstoring van het evenwicht in de darmmicroflora ontstaat. Een ander nadeel tenslotte is de ontwikkeling van resistentie tegen verschillende antibiotica. Ook zijn er (sporadische) aanwijzingen voor verhoogde gevoeligheid van dieren voor salmonellose ten gevolge van antibiotica gebruik of verhoogde uitscheiding van de kiem na orale infectie. Het stabiliseren van de darmmicroflora na gebruik van antibiotica kan met behulp van probiotica.
Verstrekken van culturen met levende bacteriën (Direct Fed Microbials; DFM)
Reeds vele jaren wordt al gezocht naar alternatieven voor antibiotica. Bepaalde bacteriën produceren zogenaamde antagonistische stoffen, zoals melkzuur, colistine, nisine, en dergelijke. Toediening van dergelijke micro-organismen via het voer kan remming van ongewenste species veroorzaken. Microbiologische preparaten zoals hier bedoeld, worden probiotica (DFM) genoemd en kunnen dienen om de darmflora te stabiliseren. De werkingsmechanismen van bacterieculturen op dier en mens zijn niet geheel bekend. Er zijn verschillende definities voor probiotica. In de eerste definitie is de relatie tussen middel en microflora genoemd, maar deze werd later verfijnd; ‘A live microbial feed supplement which benificially affects the host animal by improving its intestinal microbial balance’.
De ideale evenwichtssituatie wordt bereikt door directe of indirecte kolonisatie van het spijsverteringsstelsel, gevolgd door metabolische activiteit. Bepaalde componenten zoals koolhydraten kunnen deze activiteit stimuleren, hoewel niet alle koolhydraten in dit opzicht effectief zijn. Bacteriën die veelvuldig worden gebruikt in de probiotica, is de groep melkzuurvormers. Deze groep helpt bij de reductie van de vorming van metabolieten zoals; aminen, ammoniak en endotoxinen die de darmepithelen kunnen beschadigen en derhalve de opname van nutriënten verstoren.
Andere voordelen die aan probiotica kunnen worden toegeschreven hangen samen met de productie van kortketen vetzuren, die gemakkelijk door mucosale cellen kunnen worden opgenomen, de groei van epitheelcellen in de dikke darm bevorderen en een antimicrobiële werking hebben op schimmels en bacteriën. Tevens wordt de pH in de darm verlaagd, waardoor zuurgevoelige bacteriën worden geremd. Vitaminen worden gesynthetiseerd en lactase geproduceerd. Ook wordt de aanhechting van competitieve pathogenen flora minder en wordt de immuniteit bevorderd. Andere voordelen zijn; Verhoogde resistentie tegen intestinale infectieziekten, kortere duur van diarree, verlaging van de bloeddruk, verlaging van de serumcholesterol spiegel, vermindering van allergische reacties, regressie van tumoren en reductie van carcinogene of co-carcinogene producten.
Probiotica kunnen bestaan uit één of meer (bekende) levende bacteriestammen, die in de vorm van poeders of suspensies worden verstrekt. Daarentegen is de samenstelling van Kolonisatie Resistentie (KR) producten zoals Broilact (Farmos, Finland) en Aviguard (Bayer, Duitsland) slechts ten dele of zelfs helemaal niet bekend. Eind jaren 90 onderscheidde men twee soorten bacterieculturen; Probiotica die een barrière vormen tegen infectieziekten en microbiologische groeibevorderaars die slechts de zoötechnische resultaten zouden verbeteren. De eerste categorie is voornamelijk werkzaam in de krop en voorste delen van de darm, terwijl de andere in de caeca werkt. De claims die de producenten van bacterieculturen aan hun producten toekennen, kunnen eveneens in twee categorieën worden verdeeld. Enerzijds zouden groei en andere technische resultaten verbeteren terwijl anderzijds de algehele gezondheidsstatus van de dieren zou verbeteren door eradicatie van potentieel enteropathogene micro-organismen.
Bestrijdingsprogramma’s Salmonella
De WHO heeft in 1994 getracht standaardisatie van verschillende Salmonella bestrijdingsprogramma’s door te voeren. In verband met de toepassing van bacterieculturen werd de volgende nomenclatuur voorgesteld: KR (of zoals de Engelse terminologie Competitive Exclusion; CE) zou beter Normal Gut Flora (NGF) kunnen zijn. De KR-culturen als niet nader gedefinieerde NGF preparaten, bestaand uit levende obligaat en facultatief anaerobe bacteriën, afkomstig van volwassen SPF-pluimveespecies, waarvan de kwaliteit wordt gecontroleerd. Probiotica zijn preparaten met één of meer stammen van micro-organismen, met als belangrijkste doel, het verbeteren van de zoötechnische resultaten.
Na het verstrekken van de intestinale microflora van volwassen hennen aan eendagskuikens, bleken deze kuikens resistent geworden tegen de kolonisatie van Salmonella. Het donormateriaal waarmee de KR-preparaten worden bereid, kan direct als starter worden gebruikt, dan wel anaeroob worden gefermenteerd en op deze wijze geproduceerd. Het gevaar voor transmissie van humaan of veterinaire pathogene micro-organismen langs deze weg wordt ondervangen door zeer goede controle van zowel de donordieren als het uiteindelijke KR-preparaat. Er is doorgaans gewerkt met diersoortspecifieke bacterieculturen.
KR-principe
Het KR-principe is gebaseerd op de hechting van bacteriën aan de darmwand en de versnelde opbouw van de uiteindelijke darmflora. In Nederlandse veldexperimenten werd aangetoond dat toediening via een spray van een KR-flora tot een verlaging van het aantal Salmonella besmette koppels in de stal leidde. Naast de beschermende werking van de KR-flora tegen infectie met potentieel pathogene micro-organismen zijn er ook nadelen of uitdagingen. Afhankelijk van de behandelwijze, sprayen of toedienen via drinkwater, kunnen er problemen zijn dat niet alle kuikens de cultuur opnemen.
Een ander nadeel kan zijn de kwetsbaarheid van de anaerobe kiemen in de flora, die zo goed mogelijk moeten worden beschermd tegen de invloed van zuurstof, hetgeen moeilijk is bij een spraybehandeling. Toediening via drinkwater in de stal is eigenlijk te laat, aangezien de behandeling in een zo vroeg mogelijk stadium dient te geschieden, bij voorkeur al in de broederij, vlak na het uitkomen.
Daarvoor is de spraybehandeling de aangewezen applicatie. Tenslotte is er de mogelijkheid om de KR-culturen in ovo toe te passen tijdens het overleggen van de broedkast naar de uitkomstkast. Experimenten hebben uitgewezen dat deze behandeling een negatieve invloed heeft op de uitkomst van de eieren. Het effect van de KR-culturen kan negatief worden beïnvloed door antibiotica-therapieën, waarmee ook de beschermende flora wordt beschadigd. Bij de behandeling van Salmonella positieve koppels in de opfok van vermeerderingshennen, wordt dan ook altijd de KR-behandeling toegepast nadat een behandeling met antibiotica tegen Salmonella is uitgewerkt en dit principe wordt succesvol toe tijdens het ruien van leghennen.
Probiotica
Gedefinieerde levende bacterieculturen of sporen ervan, ook wel probiotica genoemd, worden toegediend via het voer of drinkwater gedurende langere tijd. Toediening via het voer is mogelijk zolang het voer geen hittebehandeling (pelleteren of extruderen) ondergaat ofwel indien de culturen zijn beschermd tegen deze invloed door middel van coating. Indien een preparaat bestaat uit sporen die hitteresistent zijn, zullen deze voorzorgsmaatregelen niet noodzakelijk zijn. Levende bacterieculturen dienen gedurende enige tijd hun vitaliteit te behouden, hetgeen geldt zowel vóór als na de bereiding van de voeders. Ook dienen de bacteriën bestand te zijn tegen bactericide voedercomponenten, zoals kortketen vetzuren en koper. De hoogte van de bewaartemperatuur van probiotica en van de voeders kunnen een limiterende factor zijn. De bacterieculturen dienen verder bestand te zijn tegen zuur (maagpassage) en tegen de invloed van enzymen en gal in het spijsverteringsstelsel, waar ze mogelijk sublethaal beschadigd arriveren.
Aan welke criteria moet probiotica voldoen?
Andere criteria waaraan probiotica moeten voldoen; De culturen dienen gemakkelijk zijn te produceren, de bacterie zelf moet veilig zijn, niet pathogeen, geen allergieën veroorzaken en niet toxisch zijn, de bacteriën moeten snel kunnen koloniseren, bij voorkeur al in de krop bij pluimvee, de bacteriën moeten resistent zijn tegen voederadditieven en medicijnen, er moet een aantoonbaar antagonistisch effect zijn tegen enteropathogene bacteriën, ze moeten genetisch stabiel zijn, zonder plasmide overdracht (in verband met resistentie), het immuunsysteem moet bij voorkeur worden gestimuleerd en er dienen geen immuunreacties te worden opgewekt.
Toepassing van probiotica is slechts sporadisch gerapporteerd in wetenschappelijke literatuur. Veel informatie is afkomstig uit bedrijfsbrochures of –rapporten en via orale presentaties, waarbij een gedetailleerde beschrijving van de proefomstandigheden en een statistische evaluatie vaak ontbreekt. Ook is de beschrijving van de bacteriologische aspecten niet altijd even doordacht, mede omdat de publicaties vaak een voedingsgeöriënteerd karakter hebben. Er worden vaak positieve effecten op groei en voederconversie gevonden voor vleeskuikens en verbeterde legresultaten van legdieren, maar er zijn eveneens publicaties waar dergelijke resultaten uitblijven. De betere resultaten worden meestal behaald onder suboptimale condities en goede resultaten zijn met regelmaat afkomstig uit tropische of subtropische landen .
Effectieve micro-organismen (EM)
De meest effectieve leeftijd om CE producten aan kuikens toe te dienen is op jonge leeftijd, waarbij geldt hoe eerder hoe beter. Op latere leeftijd zouden ook CE producten kunnen worden gebruikt, maar moet het positieve effect meer gevonden worden in het verbeteren van de bodemcultuur. Iedere strooisellaag ontwikkelt een bodemleven van bacteriën, schimmels en gisten. De samenstelling van dit bodemleven heeft vervolgens invloed op de vorming van ammoniak, vocht en warmte. Het toevoegen van bepaalde effectieve micro-organismen zou hier invloed op kunnen hebben.
EM is de afkorting van Effectieve Micro-organismen. EM is een combinatie van nuttige, regeneratieve micro-organismen, die vrij in de natuur voorkomen en niet zijn gemanipuleerd. Dit mengsel verhoogt de natuurlijke weerstand van bodem, plant, water, mens en dier. EM bevat verschillende soorten effectieve, ziekte onderdrukkende micro-organismen. Ieder van deze Effectieve Micro-organismen heeft specifieke taken. De micro-organismen bevorderen bovendien elkaars werking. Deze micro-organismen worden verzameld in de vrije natuur; zijn niet gemodificeerd of gemanipuleerd en worden gekweekt op een specifieke manier.
Effectieve Micro-organismen
EM bevat de volgende Effectieve Micro-organismen: Melkzuurbacteriën: deze onderscheiden zich onder andere door een krachtige steriliserende eigenschap. Zij onderdrukken schadelijke micro-organismen en bevorderen een snelle afbraak van organische stof. Bovendien kunnen zij de voortplanting van Fusarium, een schadelijke schimmel, onderdrukken. Gisten; deze vervaardigen antimicrobiële en waardevolle stoffen voor de plantengroei. Hun stofwisselingsproducten zijn voedsel voor onder andere melkzuurbacteriën en Actinomyceten. Actinomyceten; deze onderdrukken schadelijke schimmels en bacteriën en kunnen samenleven met fotosynthetiserende bacteriën.
Fotosynthetiserende bacteriën
Fotosynthetiserende bacteriën: deze spelen de hoofdrol in de EM activiteiten. Ze maken waardevolle stoffen aan uit wortelafscheidingen, organische stoffen en uit schadelijke gassen, door zonlicht en de warmte van de bodem te benutten. Ze dragen bij tot een beter gebruik van het zonlicht, ofwel een betere fotosynthese. Planten nemen de stofwisselingsproducten van deze bacteriën direct op. De fotosynthetiserende bacteriën zorgen daarnaast voor een toename van andere bacteriën en binden stikstof. Schimmels die fermentatie (gisting) teweegbrengen: deze breken de organische stof af. Zo onderdrukken zij stank en voorkomen aantasting door schadelijke insecten.
EM is een levende stof en werkt niet op dezelfde manier als een antibioticum of een chemisch middel. EM vergroot de populatie van gunstige micro-organismen. Bovendien is EM geen antibioticum, maar juist een mengsel van levensstimulerende micro-organismen bekend bij onder meer verschillende voedingsbereidingen zoals; bier, wijn, zuurkool en dergelijke. EM werkt geleidelijk en afhankelijk van de toepassing kan een effect verwachten worden tussen enkele dagen (bijvoorbeeld geurhinder) tot soms enkele jaren (bijvoorbeeld bodemvruchtbaarheid). Sommige vleeskuikenhouders maken ook gebruik maken van EM door dit product met regelmaat over het strooisel te sprayen. Hierdoor verminderde de ammoniakgeur, en kon het strooisel beter droog gehouden worden. Doordat blijkbaar ammoniak in het strooisel afgebroken is, verminderde ook het percentage kuikens met brandhakken en ernstige voetzoollaesies. EM producten zijn ook in onderzoek getest en hebben een positieve invloed op groei, gewicht, voerconversie; maar ook de immuunrespons van kuikens na een Salmonella infectie.
Tekst: Sander Lourens
Je hebt zojuist een artikel gelezen uit onze Pluimveekrant! Wil je meer van zulke artikelen lezen?
