Hitte stress bij varkens: update
Hitte stress beïnvloedt een veelheid aan productieparameters in de vleesvarkens- en zeugenhouderij. Veel van deze factoren liggen voor de hand en zijn vaak direct zicht- en meetbaar. Denk dan aan een verminderde voeropname en dagelijkse groei. Maar er zijn ook effecten op de lange termijn die in de praktijk minder snel in verband gebracht worden met hittestress. We kunnen dan denken aan de effecten op de karkassamenstelling van vleesvarkens en verminderde reproductieresultaten bij zeugen.
De nadelige gevolgen van hittestress
Naast de beperkte hoeveelheid functionele zweetklieren en beperkte capaciteit voor thermoregulatie, zal een varken via de respiratoire route (het hijgen) en andere strategieën zijn overtollige warmte proberen kwijt te raken. Eén van die maatregelen is het verlagen van de vrijwillige voeropname en het daarmee gepaard gaan van de interne warmteproductie (thermisch voereffect). Verminderde dieractiviteit en verlaging van het basale diermetabolisme zal verder meewerken aan het proces van thermoregulatie onder hittestresscondities. Vanuit het onderzoek is bekend dat varkens die gehouden worden onder hittestress condities minder spiermassa en meer vetweefsel hebben in vergelijking met controle dieren. Ook laten zij een verminderde voer efficiëntie optekenen. Deze metabolische verandering is op zich opmerkelijk, daar varkens die beperkt gevoerd worden relatief meer eiwit aanzetten per hoeveelheid geconsumeerde energie en dit ten koste gaat van de vetaanzet. Opvallend is ook dat de basale insuline concentraties toenemen wat mogelijk te wijten is aan een cellulaire stress respons. Een actiever immuunsysteem zorgt waarschijnlijk voor een verhoogde en anders verdeelde benutting van glucose.
Tijdens een periode van hittestress zijn er veranderingen in de bloedcirculatie waar te nemen die zich verplaatst naar voornamelijk de perifere delen van het lichaam in een poging om extra warmte kwijt te raken. Dit heeft een vernauwing tot gevolg, vasoconstrictie van de viscerale organen. De darmcellen zijn gevoelig voor beperkingen in de zuurstof- en nutriënt voorziening, wat resulteert in energietekort en verhoogde oxidatieve stress. Dit leidt tot allerlei morfologische veranderingen, waaronder een verminderde intestinale barrière functie. Het risico op het binnen dringen van antigenen is dan groter, welke vervolgens lokaal een immuunreactie kunnen uitlokken. Hittestress is daarom in veel gevallen een immuunrespons als gevolg van een lekkende darm en vraagt om de aanmaak van acute fase eiwitten.
De genoemde, verminderde intestinale integriteit is ook van invloed op de vruchtbaarheid bij zeugen en dit verband is in de literatuur uitgebreid gerapporteerd. Zo is een verhoging van endotoxinen in het bloed ook terug te zien in de follikels, wat direct of indirect van invloed is op de ontwikkeling van de eicellen. Met daarbij in het achterhoofd dat hittestress ook een grote impact heeft op de vruchtbaarheid van fokberen en het bronstgedrag van zeugen, leidt dit tot een verminderde embryonale ontwikkeling en uiteindelijk lagere afbigpercentages en verminderde bigkwaliteit. Ook tijdens de dracht zelf kan hittestress nadelig zijn op embryonale overleving. Zeugen blootgesteld aan hittestress na inseminatie hebben een duidelijk lagere embryonale overleving, hoewel de impact van hittestress kan variëren met de periode van de dracht.
Een ander fenomeen wat zichtbaar is, onder prenatale hittestresscondities, wordt veroorzaakt door een veranderde baarmoederbloedflow. Dit heeft gevolgen voor de ongeboren biggen wat in het latere leven zichtbaar is in een gewijzigd fysiologisch respons. In een studie waarbij gelten werden blootgesteld aan hittestress tijdens de eerste helft van de dracht, resulteerde dit in nakomelingen die meer spek aanzetten en hogere insuline concentraties vertoonden. De dieren blootgesteld aan hittestress tijdens de dracht lieten ook in de postnatale periode een verhoogde lichaamstemperatuur zien wat een negatief effect veronderstelt over de energetische benutting van het voer.
Nutritionele maatregelen in het geval van hittestress
Een veel benoemde maatregel is de formulatie van voeders met een laag thermisch effect of hogere verhouding NE : ME. Dat betekent een hogere energiedichtheid in het voer door het aanbrengen van meer vet, minder eiwit en minder vezels. Het sturen op deze wijze in de voersamenstelling verreist een adequaat en betrouwbaar NE-systeem omdat dit systeem rekening houdt met warmteverliezen vanuit de verschillende voernutriënten. Zo genereert de vertering en absorptie van vet minder interne warmte in vergelijk met andere nutriënten. De toepassing van extra vezels met betrekking tot diergezondheid en voeding van moderne zeugenlijnen lijkt in strijd met de genoemde maatregelen. Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden, kan dit ondervangen worden door een verschuiving van fermenteerbare naar inerte koolhydraten. Het verlagen van het ruw eiwit en het toevoegen van synthetische aminozuren, als één van de maatregelen om het thermische effect te verlagen, vraagt om inzicht in de juiste behoefte voor de afzonderlijke aminozuren onder hittestress condities.
Hittestresscondities vergen van een dier veel energie om het zuur/base-evenwicht vast te houden. In de weefsels van dieren wordt door het nutriënt metabolisme van cellen en spieren CO2 geproduceerd en omgezet naar H+ en HCO3 waardoor de pH in het bloed daalt. In de longen wordt dit omgezet naar H2O en CO2 en uitgeademd. De ademhalingsfrequentie speelt door dit mechanisme een belangrijke rol bij de instandhouding van het zuur- en base-evenwicht. Dit evenwicht kan beïnvloed worden door de elektrolytenbalans in het voer. Onderzoek laat zien dat juist onder hittestresscondities het verhogen van de elektrolytenbalans positief uitwerkt op de groei en voeropname. Wanneer dieren onder deze omstandigheden moeite hebben met het op peil houden van de pH in het bloed kan er worden gestuurd op de elektrolytenbalans door deze te verhogen met behulp van zouten als natrium(bi)carbonaat.
Andere strategieën omvatten de inzet van additieven, zoals verteringsbevorderaars de aandacht (NSP-enzymen) en de inzet van B-vitamines, Choline en L-carnitine die een dier helpen in het metabolisme. De negatieve gevolgen van hitte stress op diergezondheid en productiviteit zijn zoals genoemd, veelal terug te brengen op een verminderde intestinale barrière functie. Voermaatregelen die een dier ondersteunen zijn dan welkom en we moeten dan denken aan antioxidanten, vitamine E, C en selenium, specifieke aminozuren (glutamine, betaine), organische zuren (butyraat) en spoorelementen (Koper, Zink). De inzet van functionele moleculen als immuunmodulatoren, zoals vitamine C is dan opnieuw een effectieve en veel toepaste maatregel. Additieven die direct ingrijpen op de darmgezondheid zijn meer dan ooit van belang.
Naast voeding speelt management, stalontwerp en ventilatiesysteem een belangrijke rol. Het koelen van de vloer, drinkwater of omgeving en het aanpassen van de voer- en controlebeurten behoren dan tot de mogelijkheden. Op deze wijze kan men de nadelige gevolgen van hittestress tegengaan en de nutritionisten van DSM Twilmij praten hier graag met u over door.