ORGANISCHE ZUREN ALS GROEIPROMOTOR BIJ GESPEENDE BIGGEN

Transcriptie

1 UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar ORGANISCHE ZUREN ALS GROEIPROMOTOR BIJ GESPEENDE BIGGEN door Thaïs RABAU Promotoren: Dr. ir. An Cools Prof. dr. ir. Geert Janssens Literatuurstudie in het kader van de Masterproef 2016 Thaïs Rabau

2

3 Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op de rechten van derden. Universiteit Gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een advies of informatie vervat in de masterproef.

4 UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar ORGANISCHE ZUREN ALS GROEIPROMOTOR BIJ GESPEENDE BIGGEN door Thaïs RABAU Promotoren: Dr. ir. An Cools Prof. dr. ir. Geert Janssens Literatuurstudie in het kader van de Masterproef 2016 Thaïs Rabau

5 VOORWOORD Diervoeding maakt voor mij een belangrijk deel uit van diergeneeskunde. Hoe bepaalde voedingsstoffen inwerken op de darm en de gezondheid vind ik fascinerend, vandaar de keuze voor dit onderwerp. Allereerst wil ik Dr. ir. An Cools danken voor alle inbreng en tips. Zonder haar hulp was dit werk nooit tot zijn recht gekomen. Zowel Dr. ir. An Cools als Prof. dr. ir. Geert Janssens wil ik bedanken om het mogelijk te maken dit onderwerp te kiezen en klaar te staan voor vragen. Daarnaast wil ik mijn ouders bedanken voor hun geduld en goede raad, alsook de kans die ze mij geven deze studies te volgen. Ook mijn vrienden wil ik graag bedanken voor hun steun en een speciale bedanking aan Steven Prinsen om mijn masterproef te controleren op taalfouten.

6 INHOUDSOPGAVE SAMENVATTING...p. 1 INLEIDING.p. 2 LITERATUURSTUDIE.....p Impact van het spenen op de big...p Stress bij het spenen.p Impact op de darmwandmorfologie en verteringsenzymen.p Invloed op de darmwandmorfologie..p Invloed op de verteringsenzymen..p Impact op de darmflora van de big..p De normale darmflora van de big.. p Bacteriële infecties als gevolg van wijziging van het voer.p Alternatieven voor antibiotica als groeipromotor.p Organische zuren en hun eigenschappen...p De werking van organische zuren op de gespeende big..p Het antibacterieel effect....p Werkingsmechanismen... p Beschreven resultaten...p Het effect op de vertering p Invloed op de maagdarmpassage... p Invloed op de maagdarmmucosa....p Invloed op de verteringsenzymen p Invloed op de verteerbaarheid.....p Het effect op de productieparameters..p. 18 DISCUSSIE. p. 21 REFERENTIELIJST...p. 24

7 SAMENVATTING Organische zuren zijn reeds gekend als voedselpreservatieven. Supplementatie van organische zuren in het voeder kan daarbuiten ook een hulp zijn in de speenproblematiek van biggen. Antibiotica was vroeger een standaard voederadditief bij gespeende biggen. Dit is sinds het jaar 2006 verboden. Vandaar doet men veel onderzoek naar alternatieven. Eén van deze alternatieven zijn organische zuren. Ze hebben ten eerste een antibacteriële werking en kunnen aangewend worden in de bestrijding van het post-weaning syndrome. Organische zuren werken in op de darmgezondheid van gespeende biggen, via het antibacteriëel effect maar ook via hun proliferatieve en protectieve effecten op de darmwand. Voornamelijk butyraat is gekend een uitgebreide werking te hebben op de intestinale morfologie. De verteerbaarheid kan eveneens positief beïnvloed worden. Al deze effecten kunnen een gestegen voederopname en betere groeiprestaties teweegbrengen. Dit zorgt ervoor dat organische zuren als groeipromotor gebruikt kunnen worden. De resultaten van de verschillende studies in de literatuur zijn echter erg inconsistent. Er worden verschillende cofactoren van het effect van organische zuren voorgesteld die deze inconsistentie kunnen verklaren, zoals de leeftijd van spenen, de omgevingsomstandigheden en de voedersamenstelling. Er moet nog veel onderzoek gebeuren naar deze variabelen, alvorens organische zuren betrouwbaar en winstgevend gebruikt kunnen worden in de varkenshouderij. Deze literatuurstudie verhandelt over de verschillende werkingsmechanismen en resultaten bij gespeende biggen. Trefwoorden: Darmgezondheid - Gespeende biggen - Groei - Organische zuren - Verteerbaarheid 1

8 INLEIDING In de moderne varkenshouderij gebeurt het spenen van biggen kunstmatig. Dit wil zeggen dat het heel abrupt gebeurt, waardoor de biggen een plotse wijziging in voeder en omgeving meemaken (Lallès et al. 2009). De veranderingen bij het spenen geven heel wat stress en leiden tot de zogenaamde speenproblematiek (Lallès et al. 2009). De speenproblematiek is een complexe materie. Biggen ervaren net na het spenen een dip in de voederopname. De crypt-villus architectuur ondergaat wijzigingen die de vertering en absorptie van voedingsstoffen reduceren (Pluske et al. 1996). De verteringenzymen moeten zich aanpassen aan het nieuwe voeder (Ravindran & Kornegay 1993). De biggen zijn gevoeliger voor bacteriële darminfecties. Ook worden biggen tegenwoordig vroeger gespeend, wat hun nog meer gevoelig maakt. Dit gebeurt op 3 à 4 weken leeftijd in plaats van 5 à 6 weken. De darmproblemen kunnen diarree, groeiachterstand en zelfs sterfte veroorzaken, wat tot belangrijke economische verliezen kan leiden (Partanen & Mroz 1999). Om biggen tijdens het spenen te ondersteunen, werd er vroeger preventief antibiotica in het voeder gemengd. De antibiotica werkte de bacteriële darminfecties tegen, wat de groei van de biggen ten goede kwam. De laatste jaren wordt er echter veel aandacht besteed aan resistentie en milieucontaminatie bij antibiotica (Ravindran & Kornegay 1993). In 2006 werd er vanwege de resistentieproblematiek een verbod opgelegd voor het gebruik van antibiotica in de veevoeders. Daarom is er momenteel veel belangstelling voor potentiële alternatieven. Eén van deze alternatieven die onderzocht worden, zijn organische zuren (Lallès et al. 2009). Organische zuren zijn al langer gekend als voedselpreservatieven. Ze hebben een gekende antimicrobiële activiteit. Tegenwoordig wordt er onderzocht of deze als groeipromotor gebruikt kunnen worden. Voornamelijk korte keten vetzuren worden gebruikt als voederadditieven bij varkens, bijvoorbeeld formaat, citraat en butyraat. Organische zuren kunnen de groei bij varkens beïnvloeden. Ze zouden een effect hebben op de darmmicrobiota, de darmgezondheid en de vertering van gespeende biggen. Er zijn echter heel wat tegenstrijdige resultaten, wat het moeilijk maakt een conclusie te trekken (Partanen & Mroz 1999). In deze literatuurstudie wordt ingegaan op de manier waarop organische zuren inwerken op de microbiota, de darm en de verteerbaarheid. De resultaten van verschillende studies worden tegen elkaar uitgezet, om een beter beeld van de effecten te bekomen. 2

9 LITERATUURSTUDIE 1. IMPACT VAN HET SPENEN OP DE BIG 1.1. Stress bij het spenen Spenen brengt heel wat stress met zich mee voor de biggen. Dit gaat gepaard met veranderingen in de gastro-intestinale fysiologie en morfologie, alsook in het metabolisme, in de microbiologie en in de immunologie van het spijsverteringsstelsel (Campbell et al. 2013; Heo et al. 2013). Niet alleen worden de biggen gehergroepeerd en komen ze in nieuwe omgevingsomstandigheden terecht, ook moeten ze zich aanpassen aan een minder verteerbaar plantaardig dieet en het wegvallen van de zeugenmelk. De stress en abrupte verandering van voeder heeft een sterk gedaalde voederopname net na het spenen tot gevolg (Heo et al. 2013) Impact op de darmwandmorfologie en verteringsenzymen De intestinale en immunologische dysfunctie die geassocieerd wordt met het spenen leidt tot een gereduceerde gezondheid en groei, voornamelijk tijdens de eerste week na het spenen (Campbell et al. 2013). Het verlies van functie van het spijsverteringsstelsel heeft maldigestie en malabsorptie tot gevolg. De gedaalde voederopname alsook de maldigestie en malabsorptie kunnen de gereduceerde groei verklaren (Pluske et al. 1996; Van Beers-Schreurs el al. 1992) Invloed op de darmwandmorfologie Net na het spenen krijgt men onder andere verkorten van de darmvilli en toegenomen diepte van de crypten van de darm (Makkink et al. 1994; Montagne et al. 2007; Pluske et al. 1997). De villi zullen ook van vorm veranderen. Ze zijn na het spenen typisch blad- of tongvormig in plaats van vingervormig (Makkink et al. 1994; Skrzypek et al. 2005) (Zie figuur 1). De gedaalde voederopname is hier verantwoordelijk voor en is geassocieerd met de gereduceerde groei bij gespeende biggen (Dong & Pluske 2007; Pluske et al. 1996; Spreeuwenberg et al. 2001). Volgens Van Beers-Schreurs et al. (1992) zou de stress die samen gaat met het spenen op zichzelf ook kunnen bijdragen tot de wijzigingen in de morfologie van de darmwand. Kelly et al. (1991) suggereerden eveneens dat een element van de adaptieve respons mee een rol speelt, onafhankelijk van de nutriëntenopname. De wijzigingen in de intestinale morfologie leiden tot een gereduceerde absorptiecapaciteit en gereduceerde brush-border enzymen. Dit kan leiden tot diarree en verminderde groeiprestaties (Dong & Pluske 2007). 3

10 Figuur 1: SEM micrografie van de darmmucosa op 21 dagen leeftijd en op 38 dagen leeftijd (naar Skrzypek et al., 2005). De biggen zijn gespeend op 35 dagen leeftijd. De villi in het duodenum zijn korter na het spenen, op dag 38. Ze zijn meer bladvormig of onregelmatig van vorm. De villi in het jejunum zijn op dag 21 ietwat onregelmatig. De villi zijn na het spenen, op dag 38 bladvormig. Er is versmelting van de villi te zien. Er zijn onregelmatige en verbrede epitheelcellen te zien rond de extrusie zone Invloed op de verteringsenzymen Biggen die bij de zeug blijven, ondergaan naarmate ze ouder worden een geleidelijke stijging in activiteit van pepsine, sucrase, maltase, lipase, pancreasproteasen en amylase. Er wordt eveneens een geleidelijke afname in activiteit van lactase en brush-border peptidasen waargenomen met leeftijdstoename (Hartman et al. 1961; Hedemann et al. 2003; Kidder & Manners 1980; Le Huërou-Luron et al. 2000; Manners 1976; Shulman et al. 1988). De plotse verandering van voeder en gedaalde voederopname bij het spenen, zorgen voor wijzigingen in de verteringsenzymen. De compositie van de enzymactiviteit adapteert zich aan de voedersamenstelling (Le Huërou-Luron et al. 2000; Jensen et al. 1997; Makkink et al. 1994). Deze adaptatie duurt 4 weken (Ravindran & Kornegay 1993). De wijziging in enzymactiviteit is niet zozeer leeftijdsafhankelijk, maar wordt vooral veroorzaakt door het spenen zelf (Lallès et al. 2004). De meeste verteringsenzymen gaan net na het spenen dalen door de gereduceerde voederopname (Zie figuur 2). Deze daling is waarschijnlijk meest geassocieerd met de typische villusatrofie, vasten kan op die manier reductie van de brush-border enzymen teweegbrengen (Hedemann et al. 2003; Heo et al. 2013). De activiteit van lactase, sucrase en brush-border peptidasen nemen af na het spenen (Hartman et al. 1961; Hedemann et al. 2003; Heo et al. 2013; Kelly et al. 1991; Montagne et al. 2007; Pluske et al. 1997). De maltase activiteit zal echter stijgen kort na het spenen (Kelly et al. 1991; Montagne et al. 2007; Pluske et al. 1997). Een vijftal dagen na het spenen gaat de activiteit van de brush-border enzymen terug stijgen, ten gevolge van substraatinductie 4

11 door gestegen voederopname (Heo et al. 2013; Makkink et al. 1994; Pluske et al. 1997). De uitzondering is lactase, wat verder blijft dalen met de leeftijd (Manners 1976). Figuur 2: Enzymactiviteit bij niet-gespeende biggen (links) en bij biggen, gespeend op 14 dagen leeftijd (rechts) (naar Kelly et al., 1990) LAC (lactase), SUC (sucrase), MAL (maltase), GLU (glucoamylase) Ten gevolge van een gedaalde voederopname, krijgt men een afname van lipase, trypsine en amylase activiteit na het spenen (Jensen et al. 1997; Le Huërou-Luron et al. 2000; Kelly et al. 1991; Lallès et al. 2004; Makkink et al. 1994; Manners 1976; Montagne et al. 2007; Pluske et al. 1996). Sommige auteurs beschrijven daarentegen geen invloed van het spenen op de activiteit van trypsine (Hartman et al. 1961; Jensen et al. 1997) en amylase (Hartman et al. 1961). Amylase en trypsine zullen net zoals de brushborder enzymen terug toenemen in activiteit, enkel de lipase activiteit gaat verder dalen (Montagne et al. 2007). Figuur 3: Specifieke enzymactiviteit na het spenen van brush-border enzymen (links) en pancreas enzymen (rechts) (naar Montagne et al., 2007) LAC (lactase), MAL (maltase), AP N (aminopeptidase N), DDP-4 (dipeptidylpeptidase-4), LIP (lipase), TRY (trypsine), AMY (amylase) 5

12 Hartman et al. (1961) beschrijven een continue afname in pepsineactiviteit tot 8 weken leeftijd bij vroeg gespeende biggen, terwijl pepsine normaal gezien vanaf week 3 in activiteit toeneemt (Hartman et al. 1961; Manners 1976). Men kan stellen dat de verteerbaarheid net na het spenen niet alleen door de morfologische veranderingen maar ook door de wijzingen in de enzymactiviteit wordt gereduceerd Impact van het spenen op de darmflora van de big De normale darmflora van de big De darmen van biggen zijn steriel bij de geboorte en worden binnen 24 uur postpartum gekoloniseerd door lactobacilli, gram positieve coccen, Clostridium welchii en Escherichia coli. Later vindt men ook gram negatieve coccen en bacteroides terug in het spijsverteringsstelsel. Clostridium welchii gaat terug verdwijnen rond het spenen en de inname van vast voedsel na het spenen gaat gepaard met kolonisatie van de darmen door gisten (Kenworthy & Crabb 1963). E. coli behoort dus tot de normale darmflora van het varken, er bestaan echter enteropathogene E. Coli strengen die sterk geassocieerd worden met het post-weaning syndrome (Van Beers-Schreurs et al. 1992) Bacteriële infecties als gevolg van wijziging van het voer Na het spenen gaan de pathogene E. Coli s sterk prolifereren (Van Beers-Schreurs et al. 1992). Kenworthy & Crabb (1963) beschrijven een vrij abrupte overgang van niet-hemolytische E. Coli strengen naar bijna enkel hemolytische strengen over de hele darmlengte na het spenen (Zie figuur 4). 6

13 Figuur 4: Aantal hemolytische en niet-hemolytische E. coli s in het jejunum en colon van biggen (uit Kenworthy & Crabb, 1963). De oorzaak van deze sterke proliferatie moet men ten eerste zoeken bij het wegvallen van de melkaanvoer. In de moedermelk zit een tal van beschermende factoren waaronder antistoffen, antisecretoire factor, lactoferrine en transferrine. Gespeende biggen zijn daarenboven door een hogere ph van de maaginhoud gevoeliger voor coliformen (Manners 1976). De maldigestie en malabsorptie in combinatie met minder verteerbaar voeder rijk aan carbohydraten leidt bovendien tot aanwezigheid van veel carbohydraten in het colon, wat de proliferatie van E. Coli kan bevorderen aangezien het saccharolytische bacteria zijn. Dit betekent dus ook dat een lage voederopname na het spenen juist het effect van de colibacillen zou verminderen doordat het er weinig voeding aanwezig is in de darmen voor deze bacteriën (Carstensen et al. 2005). De enterotoxigene Escherichia Coli of ETEC is een belangrijke oorzaak van ernstige waterige diarree bij gespeende biggen (Nagy & Fekete 2005). ETEC infecties kunnen namelijk mee de gereduceerde absorptie van de darmen bij gespeende biggen veroorzaken (Nabuurs et al. 1994). Speendiarree is gewoonlijk geassocieerd met proliferatie van één of meer ETEC strengen in het maagdarmkanaal (Heo et al. 2013). Infecties met pathogene E. coli s leiden niet altijd tot het post-weaning syndrome of speendiarree. ETEC geeft wel problemen wanneer het aanwezig is in combinatie met predisponerende factoren (Van Beers-Schreurs et al. 1992). Voorbeelden hiervan zijn de ph van de maagdarminhoud, de voedercompositie en de aanwezige microflora (Heo et al. 2013). ETEC infecties zijn zoals hierboven vermeld niet de enige reden voor een gedaalde intestinale absorptie na het spenen. Dit wordt ondersteund door de bevindingen van Nabuurs et al. (1994); wanneer de darm niet geïnfecteerd is, krijgt men nog altijd een lagere absorptie bij gespeende biggen dan bij niet- 7

14 gespeende biggen. De speenproblematiek is een multifactoriële en complexe materie waarbij de gedaalde voederopname een grote rol speelt (Pluske et al. 1997). 2. ALTERNATIEVEN VOOR ANTIBIOTICA ALS GROEIPROMOTOR Vroeger gebruikte men antibiotica als voederadditief bij gespeende biggen om de negatieve effecten op de groei van ETEC en andere bacteriën te voorkomen. Sinds 2006 is het gebruik van antibiotica als groeibevorderaar in de veeteelt echter verboden, vanwege de mogelijke bijdrage aan de resistentie problematiek (Verordening (EG) Nr. 1831/2003). De antibiotica kunnen ook accumuleren in de bodem en grondwater en kunnen zo ook ecotoxiciteit tot gevolg hebben (Hu et al. 2010, Martínez-Carballo et al. 2007; Pan et al. 2011). Deze ban heeft economische gevolgen voor de varkenshouders (Hayes et al. 2002). Daarom wordt er veel onderzoek gedaan naar alternatieven. De voederadditieven zinkoxide en koper zijn gekende alternatieven, maar men vreest voor accumulatie in het milieu van deze mineralen bij hoge diëtaire levels. Bovendien kunnen dergelijke hoge concentraties van zink en koper tot resistentie leiden, alsook tot kruisresistentie tegen antibiotica (Yazdankhah et al. 2014). Andere beschreven alternatieven zijn probiotica, prebiotica, organische zuren en sporenmineralen. Ook het effect van de samenstelling van diëtaire proteïnes wordt bestudeerd (Heo et al. 2013; Lallès et al. 2007). In deze literatuurstudie wordt verder ingegaan op het effect van organische zuren als groeipromotor. 3. ORGANISCHE ZUREN EN HUN EIGENSCHAPPEN Organische zijn al langer gekend als effectieve voedselpreservatieven, zodat voedsel minder snel bederft (Partanen & Mroz 1999; Ricke 2003). De organische zuren die men gebruikt als voederadditief zijn carbonzuren. Carbonzuren zijn organische zuren met de structuur R-COOH (Zie tabel 1). Enkel korte keten vetzuren worden geassocieerd met specifieke antimicrobiële activiteit. Korte keten vetzuren hebben een ketenlengte van 1 tot 7 koolstofatomen. Men gebruikt enkelvoudige monocarbonzuren zoals formaat, acetaat, propionaat en butyraat. Ook carbonzuren met een hydroxylgroep op, zoals lactaat, malaat en citraat zijn gekende voederadditieven. Sorbaat en fumaraat zijn korte keten carbonzuren met een dubbele binding en bezitten een antifungale activiteit (Dibner & Buttin 2002). Korte keten vetzuren komen in de natuur voor in planten en dieren. Ze worden ook geproduceerd door microbiële fermentatie van koolhydraten in de darmen, voornamelijk in het colon (Partanen & Mroz 1999). Ook medium keten vetzuren (MCFA) als voederadditieven worden onderzocht (Kim & Rhee 2013; Han et al. 2011; Mohana Devi & Kim 2014), in deze literatuurstudie wordt hier niet verder over uitgeweid. 8

15 Tabel 1: Lijst van zuren en hun formules (uit Partanen & Mroz, 1999) Deze zuren bestaan dus als vrije zuren, maar men gebruikt ook natrium, kalium en calcium zouten van deze zuren om in het voeder te mengen. Formaat, acetaat, propionaat en butyraat hebben namelijk een stinkende geur. Deze zouten zijn over het algemeen geurloos. Ook zijn ze meer wateroplosbaar en minder corrosief. Natrium en kalium formaat zijn bijvoorbeeld ook minder toxisch dan het vrije zuur. In deze literatuurstudie wordt de naam van het zuur gebruikt voor zowel het vrije zuur als de zouten (Partanen & Mroz 1999). Sommige zuren, zoals sorbaat, werken het best tegen schimmels. Andere werken beter tegen bacteriën, zoals acetaat en butyraat. Formaat heeft dan weer antimicrobiële activiteit tegen gisten en sommige bacteriën. (Dibner & Buttin 2002; Partanen & Mroz 1999). Vanwege deze verschillende spectra worden deze organische zuren vaak gecombineerd. Ook kunnen ze synergistisch werken (Dibner & Buttin 2002). 4. DE WERKING VAN ORGANISCHE ZUREN OP DE GESPEENDE BIG 4.1. Het antibacterieel effect Werkingsmechanismen Indirect effect Allereerst kunnen organische zuren voor een ph daling in het voeder zorgen, wat een antibacterieel en antifungaal effect heeft. Zo dragen organische zuren ook bij tot voedselpreservatie (Vondruskova et al. 2010). Daarnaast zorgen ze soms voor een verhoogde aciditeit in de maag en af en toe in de darmen (Bosi et al. 1999; Dibner & Buttin 2002; Hansen et al. 2007). De ph daling werkt als een biologische barrière tegen bacteriën in de maag, omdat de pathogene bacteriën zich minder snel kunnen vermeerderen in een zuur milieu (Vondruskova et al. 2010; Wang et al. 2014). Deze aciditeit zou daarenboven de groei van lactobacillen in de maag bevorderen, die dan op hun beurt de proliferatie van 9

16 E. coli s zouden tegengaan via competitie en productie van lactaat (Partanen & Mroz 1999). Bij in vitro tests op de maaginhoud, wordt de groei van E. coli bijvoorbeeld geïnhibeerd vanaf een ph van 4 (Bosi et al. 2007). Hier spreekt men van een indirect effect. De negatieve effecten van het spenen op de darmgezondheid zouden dus deels opgevangen kunnen worden door supplementatie van organische zuren, aangezien een onvoldoende lage ph in de maag een gekend probleem is bij pas gespeende biggen. Zeker voeders met een hoge bufferende capaciteit kunnen voor problemen zorgen bij pas gespeende biggen (Bosi et al. 1999; Ravindran & Kornegay 1993; Vondruskova et al. 2010). Een lagere bufferende capaciteit daarentegen geeft een lager aantal lactobacillen en coliformen in het ileum en een hoger aantal lactobacillen in het colon (Bosi et al, 1999). Bepaalde organische zuren kunnen efficiënte verzuurders zijn. Aanvulling van het voeder met formaat en lactaat brengt een ph daling in de maag teweeg bij biggen. Dit zou een positief effect hebben op onder andere de verteerbaarheid en de microbiota in het maagdarmstelsel (Heo et al. 2013). Zo bevonden Hansen et al. (2007) dat toevoeging van 1,0% formaat en 1,0% lactaat aan het dieet bij gespeende biggen een reductie in het aantal enterobacteriaceae geeft, dit door een lagere ph in de maag met een significante toename van formaat en acetaat in de maag. Omkapselde organische zuren geven een lagere fecale ph (Cho & Kim 2015). Li et al. (2008) beschrijven een reductie in de gastro-intestinale ph, hoewel niet significant, bij supplementatie van 0,5% van een mengeling van 2-hydroxy-4-(methylthio)butyraat (HMB), fumaraat en benzoaat. Dit effect valt weg wanneer de concentratie in het voeder opgevoerd wordt naar 1,0%. Ook Namkung et al. (2004) stelden vast dat toediening van een mengeling van organische zuren de intestinale ph verlaagt. Direct effect Niet alle organische zuren geven een verzuring van de maagdarminhoud. Men vindt bovendien veel tegenstrijdige resultaten in de literatuur (Zie tabel 3). Butyraat supplementatie heeft bijvoorbeeld geen invloed op de ph van de maagdarminhoud (De Santana et al. 2015; Manzanilla et al. 2006; Lu et al. 2008; Tonel et al. 2010). Kasprowicz-Potocka et al. (2009) beschrijven bij supplementaie van 1,0% fumaraat, 1.0% formaat of 1,0% benzoaat aan biggen, gespeend op 28 dagen, geen significant effect op de ph van de darminhoud. Dit stemt overeen met het ontbreken van een positief effect op de populaties lactobacillen, coliformen of C. perfringens. Toevoeging van 1,9% fumaraat of 1,5% citraat aan het dieet van gespeende biggen geeft volgens de resultaten van Risley et al. (1991) geen gereduceerde gastrointestinale ph of wijziging van de bacteriële activiteit. Zentek et al. (2013) rapporteerden dat een mengeling van lactaat en fumaraat geen effect heeft op de ph van de maag en darminhoud. Er zijn echter studies die een wijziging in de intestinale bacteriële populatie beschrijven bij toediening van organische zuren, zonder verandering in de ph van de maag. Dit onderbouwt de stelling dat organische zuren hun eigen specifieke werkingsmechanisme hebben (Heo et al. 2013; Li et al. 2008; Lu et al. 2008). Vondruskova et al. (2010) delen daarom de organische zuren op in twee groepen op basis van hun werking. De eerste groep heeft een indirect effect door verzuring van de maaginhoud, zoals hierboven 10

17 beschreven. Tot deze groep behoren lactaat, fumaraat en citraat. De tweede groep heeft een direct effect op de bacteriële populaties, hiertoe worden formaat, actetaat, propionaat en sorbaat gerekend. Organische zuren werken immers via verschillende mechanismen direct in op bacteriën. Hoewel de mechanismen niet geheel duidelijk zijn, blijken membraanschade en oxidatieve stress de belangrijkste routes van actie te zijn (Rodríguez-Moyá & Gonzalez 2015). Organische zuren kunnen namelijk de membraanstructuur en membraanproteïnen verstoren, wat blokkering van de elektronen-transportketen tot gevolg heeft. Zo daalt de ATP productie, wordt de oxidatieve fosforylatie verstoord en komt de bacteriële cel in oxidatieve stress (Desbois & Smith 2010; Sheu et al. 1975; Sheu et al. 1972; Sheu & Freese 1972). Accumulatie van toxische anionen en protonen worden als volgende belangrijke route van actie gegeven. Organische zuren zijn zwakke zuren en hebben een relatief hoge pka, tegenover sterke zuren. Wanneer de ph gelijk is aan de pka van het zuur, dissocieert de helft van het zuur. Hoe hoger de ph is, hoe meer het zuur dissocieert. Dit betekent dat organische zuren pas volledig dissociëren bij een hoge ph. In de maag komen organische zuren dus deels voor als hun niet-gedissocieerde vorm aangezien het hier een zuur milieu betreft (Dibner & Buttin 2002; Wang et al. 2014). In de darm is de luminale ph vaak boven 6,5 waardoor het overgrote deel van het zuur gedissocieerd is (Partanen & Mroz 1999; Wang et al. 2014). De pka verschilt per zuur (Zie tabel 2). Tabel 2: pka waarden van verschillende organische zuren (naar Mroz, 2005) Naam organisch zuur Dissociatie constante (pka) Formaat 3,75 Acetaat 4,76 Propionaat 4,88 Butyraat 4,82 Lactaat 3,86 Sorbaat 4,76 Fumaraat 3,02/4,38 Malaat 3,46/5,10 Citraat 3,1/4,8/6,4 De niet-gedissocieerde, ongeladen vorm penetreert het bacteriële cytoplasmatische membraan. Eens de cel binnen, dissocieert het zuur in protonen en anionen dankzij de hogere ph van het cytoplasma. Doordat de geladen anionen en protonen het celmembraan niet meer kunnen passeren, ontstaat er een accumulatie van anionen en protonen in de bacteriële cel. De interne ph van de bacterie daalt bijgevolg sterk, wat tot denaturatie van de zuurgevoelige proteïnen en het DNA leidt (Ricke 2003; Brul & Coote 1999; Mroz 2005). Ook membraanschade met lekkage tot gevolg, verandering van de oppervlakte lading, 11

18 verstoring van de buitenste membraanpermeabiliteit, beïnvloeding van de macromoleculaire synthese worden beschreven als mechanismen die bijdragen tot de toxiciteit van organische zuren (Wang et al. 2015; Wang et al. 2014; Ricke 2003). De verstoring van de buitenste membraanpermeabiliteit faciliteert de intrede van moleculen die normaler wijze geen celmembraan kunnen passeren. Zo kunnen organische zuren als versterker dienen voor andere antimicrobiële stoffen (Alakomi et al. 2000; Kim & Rhee 2013). Desbois & Smith (2010) geven ook inhibitie van enzym activiteit, verstoring van nutriëntenopname, peroxidatie en auto-oxidatie alsook cellyse aan als potentiële mechanismen Beschreven resultaten Aangezuurde voeders lijken een reductie in coliformen in het ileum en toename van lactobacillen in het colon te veroorzaken (Bosi et al. 1999). Een mengeling van organische zuren (1,1% acetaat, propionaat, fosforzuur, citraat en 1,0% lactaat) doet het aantal fecale coliformen significant dalen enkele dagen na het spenen (Namkung et al. 2004). Formaat, de combinatie van formaat en fumaraat alsook de combinatie van lactaat en formaat geeft een reductie in coliformen in de dunne darm, waarbij de laatste het grootste effect heeft. Er is geen invloed op de lactobacillen vastgesteld (Franco et al. 2005). De combinatie van lactaat en fumaraat reduceert het aantal STb E. coli s in het colon volgens Zentek et al. (2013). Toediening van 1,2% formaat reduceert bij experimenteel, met ETEC K88 +, geïnfecteerde biggen de ernst van de diarree alsook de totale fecale excretie coliformen. Het aantal ETEC in de faeces wordt niet gewijzigd. Het effect van formaat wordt hier dus niet bekomen door directe werking op de ETEC bacterie zelf. De ETEC zou misschien resistenter kunnen zijn aan een lagere ph (Bosi et al. 2007). De resultaten van (Li et al. 2008) sluiten hierbij aan: 0,5% formaat geeft bij gespeende biggen een significante toename van lactobacillen en een duidelijke reductie van E. coli s in de faeces. Ook toediening van een mengeling van HMB, fumaraat en benzoaat geeft dit effect. Bij experimenteel, met E. coli K88 +, geïnfecteerde biggen zorgt dezelfde mengeling van HMB, fumaraat en benzoaat voor significant minder coliformen in het ileum en de faeces alsook voor meer lactobacillen in het duodenum en het ileum (Li et al. 2008). Ook Taube et al. (2009) bekwamen positieve effecten door supplementatie van 1,2% formaat of 0,9% formaat en propionaat bij biggen, die experimenteel geïnfecteerd zijn met Salmonella of E. coli. De excretie van Salmonella was gedaald alsook het aantal Salmonella en E. coli s in de maag. Tsiloyiannis et al. (2001) controleerden het effect van propionaat, lactaat, formaat, malaat, citraat en fumaraat op een probleembedrijf besmet met PWDS. Men nam een lagere mortaliteit waar en een enorme reductie van coliformen in de faeces bij de gespeende biggen. Lactaat gaf het beste effect, deze resultaten kunnen zelfs gelijk gesteld worden aan die van antibiotica. Butyraat geeft ook een duidelijk positief effect op de microflora. Men bekomt een reductie van de coliformen en clostridia. De lactobacillen blijven gelijk in aantal of nemen zelfs toe (Gálfi & Bokori 1990; Lu et al. 2008). In tegenstelling tot bovenstaande bevindingen geeft 1,0% fumaraat, 1.0% formaat of 1,0% benzoaat volgens de resultaten van Kasprowicz-Potocka et al. (2009) geen positieve effecten op het aantal lactobacillen, E. coli s of C. perfringens. Gelijkerwijs bevonden Risley et al. (1991) bij supplementatie van 12

19 1,9% fumaraat of 1,5% citraat bij gespeende biggen ook geen wijziging van de bacteriële activiteit. Ook 0,1 tot 0,4% natrium butyraat heeft geen effect op de bacteriele populaties in het onderzoek van Biagi et al. (2007), al zou dit mogelijks komen doordat de microflora pas 6 weken na het spenen onderzocht werd. De darmmicrobiota zou namelijk stabieler worden met de leeftijd. Li et al. (2008) vonden op 28 dagen na het spenen geen verschil meer tussen geen of wel toevoeging van organische zuren. Men merkt bij deze resultaten op dat supplementatie van organische zuren over het algemeen enkel een reductie in potentieel pathogene micro-organismen teweegbrengt, terwijl de nuttige bacteriën, zoals lactobacillen, gespaard blijven of zelfs toenemen in aantal. Dit staat in contrast met de resultaten van antibiotica als groeipromotor (Namkung et al. 2004). Kuang et al. (2015) namen ook een toename in biodiversiteit van de darmmicrobiota waar bij supplementatie met organische zuren Het effect op de vertering Organische zuren hebben in tegenstelling tot antibiotica niet enkel een direct antibacterieel effect. Ze kunnen ook de verteerbaarheid beïnvloeden via hun effect op de microbiota, de maagdarmpassage, de de enzymale activiteit en de maagdarmmucosa (Guilloteau et al. 2010) Invloed op de maagdarmpassage Werkingsmechanismen Organische zuren, met name de korte keten vetzuren (SCFA), kunnen bij bepaalde levels de maagpassage inhiberen. Acetaat wordt hierbij als het meest potente SCFA aangeduid (Kasprowicz- Potocka et al. 2009; Mroz 2005). De snelheid van maaglediging wordt voornamelijk bepaald door het volume en de aciditeit van de inhoud. Een lagere ph leidt tot een tragere maagpassage. Korte keten vetzuren kunnen daarnaast ook neurohormonaal de passagesnelheid beïnvloeden. Korte keten vetzuren, geproduceerd door microbiële fermentatie, stimuleren de vrijzetting van het hormoon peptide YY (PYY) in de darm. Dit hormoon peptide inhibeert de maagdarm motiliteit waardoor de maaglediging en darmtransit wordt vertraagd (Maljaars et al. 2008; Citters & Lin 1999). Na perfusie van SCFA in de darm bij varkens bekomt men ook deze inhibitie, genaamd de ileal brake (Cuche et al. 2000). De retentie in de maag zorgt er enerzijds voor dat pepsine langer kan inwerken op het voeder, wat de eiwitverteerbaarheid bevordert. Anderzijds werkt het maagzuur langer in op de bacteriën, wat de barrière tegen pathogenen begunstigt (Partanen & Mroz 1999). Het zou echter ook een negatief effect kunnen hebben op de voederopname (Lallès et al. 2007). Een vertraagde darm transit geeft voedingsstoffen de kans afgebroken en geabsorbeerd te worden bij malabsorptie (Cuche et al. 2000; Guilloteau et al. 2010). Toevoeging van organische zuren zouden dus op deze manier de verteerbaarheid kunnen bevorderen. 13

20 Beschreven resultaten Natrium butyraat toediening vóór het spenen vertraagt de maaglediging na het spenen. Deze bevinding impliceert een langdurig effect op de fysiologie van de maag (Le Gall et al. 2009). Wanneer natrium butyraat na het spenen toegediend wordt, neemt men geen effect waar (Le Gall et al. 2009; Manzanilla et al. 2006). Formaat supplementatie zou de maaglediging wel significant doen vertragen (Manzanilla et al. 2004; Partanen & Mroz 1999). Er zijn echter veel studies die geen effect bemerken door toevoeging van organische zuren aan het dieet van gespeende biggen (Zie tabel 3). Tabel 3: Invloed van organische zuren op de ph van de maagdarminhoud en de droge stof inhoud in de maag (uit Partanen & Mroz, 1999) Invloed op de maagdarmmucosa De darmgezondheid wordt aan de hand van verschillende parameters beoordeeld. Lange villi en korte crypten zijn de belangrijkste, maar ook de mucosale enzymactiviteit, dikte van de mucuslaag en de slijmbekercellen worden onderzocht (Moquet et al. 2016). Organische zuren kunnen op verschillende manieren de darmgezondheid beïnvloeden. 14

21 Trofische effecten Organische zuren hebben trofische effecten op de intestinale mucosae. Korte keten vetzuren (SCFA) geproduceerd door bacteriële fermentatie zijn gekend een effect te hebben op de proliferatie van epitheelcellen. Wanneer organische zuren oraal toegediend worden beïnvloeden ze de fermentatiepatronen. Zo beïnvloeden ze indirect de intestinale morfologie (Guilloteau et al. 2010; Partanen & Mroz 1999). Dit vertaalt zich in een toegenomen villushoogte, darmoppervlakte en gereduceerde crypt diepte, alsook gastrine vrijzetting in de dunne darm (Dibner & Buttin 2002; Mroz 2005). De resultaten van Blank et al. (1999) toen aan dat de positieve effecten van formaat op de groei te danken zijn aan positieve veranderingen in de intestinale morfologie. Dit komt overeen met de resultaten van Bosi et al. (2007). Toevoeging van formaat doet de villushoogte stijgen in de dunne darm. Er is geen effect op de crypt diepte of op de frequentie van enterocyten en slijmbekercellen bevonden. Ook Lee et al. (2007) beschreven een duidelijke stijging van villushoogte in het jejunum wanneer formaat, lactaat en SCFA toegediend worden aan gespeende biggen. Butyraat zou het sterkste effect hebben op de microbiële productie van SCFA. Men bekomt een gestegen proliferatie, differentiatie en maturatie van de enterocyten alsook een gereduceerde apoptose in de dunne darm. Wanneer butyraat rechtstreeks in de dikke darm wordt toegediend, krijgt men ook trofische effecten in het ileum en jejunum. Dit suggereert een indirect neurohormonaal mechanisme (Guilloteau et al. 2010). Guilloteau et al. (2010) suggereren ook dat de proliferatie in de dunne darm gemedieerd wordt via stimulatie van de genexpressie en proteïne synthese. Le Gall et al. (2009) bemerkten overeenkomstig een grotere villushoogte en mucosale dikte bij toediening van butyraat aan gespeende biggen. In het jejunum bemerkte men een gestegen cel proliferatie. De apoptose was niet beïnvloed. Ook Lu et al. (2008) beschreven een sterk positief effect op de darmwandmorfologie. Bij vleesvarkens geeft butyraat grotere villi in het ileum en kortere cryptes in het caecum. Namkung et al. (2004) vonden daarentegen geen significant effect op de intestinale morfologie. Biagi et al. (2007) vonden ook geen effect van butyraat in het voeder op de darmmorfologie, dit werd echter pas zes weken na het spenen gecontroleerd. In eerdere studies werd bevonden dat gluconaat, een mogelijke precursor van butyraat, 42 dagen na het spenen ook geen effect heeft op de darmmorfologie. Toediening van natrium gluconaat geeft op 32 dagen na het spenen wel langere villi in het ileum en minder diepe cryptes in het caecum. Ook toediening van tributyrine en lactitol, voorlopers van butyraat, geeft een gereduceerde crypt diepte (Biagi et al. 2007). In de dikke darm heeft butyraat enkel een trofisch effect op de plaats van inwerking. Men krijgt hier toegenomen crypt diepte en minder apoptose. Er wordt meer groeifactor geproduceerd en de antiapoptotische proteïnen vertonen een hogere activiteit. Voor de hogere proliferatie in het colon worden twee mechanismen voorgesteld. In de dikke darm vormt butyraat de voornaamste energiebron van de enterocyten, wat de celgroei van de colonocyten zou stimuleren (Guilloteau et al. 2010). Piva et al. (2002) schrijven dat dit mechanisme onwaarschijnlijk is, doordat de toegediende butyraat ten eerste niet helemaal in het colon terecht komt. Ten tweede zou de toegediende dosis niet veel voorstellen tegenover 15

22 de endogene concentratie, geproduceerd door de darmmicroflora. Butyraat zou dus eerder zijn effect bekomen op de celproliferatie door de vrijzetting van gastro-intestinale peptiden en/of groeifactoren (Guilloteau et al. 2010; Piva et al. 2002). Cytoprotectieve effecten Guilloteau et al. (2010) vermelden bijkomend mogelijke cytoprotectieve effecten, vanwege een toename van slijmbekercellen en mucussecretie. Butyraat kan de darmbarrière versterken via toename in de expressie van tight-junction proteïnen en toename in mucussecretie. Dit heeft minder inflammatie tot gevolg en een betere darmgezondheid (Moquet et al. 2016). Een toename in slijmbekercellen bij gespeende biggen na toediening van butyraat wordt beschreven (De Santana et al. 2015; Namkung et al. 2004). Le Gall et al. (2009) vonden geen effect op het aantal slijmbekercellen, zowel bij toediening van butyraat vóór het spenen als na het spenen Invloed op de verteringsenzymen Na het spenen kan de big een tekort aan enzymen hebben om de vertering efficiënt te laten verlopen, zoals hierboven beschreven (Dibner & Buttin 2002; Radecki et al. 1988). Butyraat zou de activiteit van brush-border enzymen in het distale jejunum doen stijgen bij varkens. Le Gall et al. (2009) bemerkten echter een verlies van de totale activiteit van verschillende brush-border enzymen wanneer butyraat toegediend wordt na het spenen. Dit gaat gepaard met een gedaalde ileale en schijnbare verteerbaarheid. Lee et al. (2007) bevonden geen effect van 0,6% organische zuren (formaat, lactaat en SCFA) op de verteringsenzymen. Een stijging van de pancreas- en galsecretie wordt wel vaak waargenomen. De gedissocieerde protonen zouden de enterocyten aanzetten tot secretine vrijzetting (Dibner & Buttin 2002; Mroz 2005), wat de pancreas- en galsecretie stimuleert (Suiryanrayna & Ramana 2015) Invloed op de verteerbaarheid Werkingsmechanismen Organische zuren hebben een positief effect op de verteerbaarheid en resorptie van voedingsstoffen (Partanen & Mroz 1999; Vondruskova et al. 2010), vermoedelijk vanwege hierboven vernoemde effecten. Ze reduceren onder andere de ph van de maaginhoud. Dit heeft een bacteriostatisch effect maar verhoogt ook de pepsine activiteit, waardoor de proteïne verteerbaarheid verbetert (Dibner & Buttin 2002; Kasprowicz-Potocka et al. 2009; Vondruskova et al. 2010). Doordat de oplosbaarheid van mineralen stijgt bij een lagere ph, kunnen organische zuren ook een invloed hebben op de resorptie van mineralen (Vondruskova et al. 2010). 16

23 Een wijziging van de microbiota zou kunnen bijdragen tot een betere verteerbaarheid. Er worden verschillende oorzaken gesuggereerd. Een verminderde competitie met micro-organismen voor nutriënten wordt voorgesteld als oorzaak (Dibner & Buttin 2002). Een lagere activiteit van enterobacteriaceae zou de non-starch polysacchariden (NSP) verteerbaarheid kunnen beïnvloeden, doordat de bacteriën die NSP fermenteren een beter milieu hebben (Gerritsen et al. 2010). Een gereduceerde maagdarmpassage, toegenomen darmgezondheid en toegenomen enzymale activiteit kunnen zoals hierboven beschreven ook zorgen voor een betere verteerbaarheid. Daarenboven zouden zuren mogelijks direct de afbraak van vezels stimuleren (Gerritsen et al. 2010). Beschreven resultaten Fumaraat is beschreven een positief effect te hebben bij gespeende biggen op de totale verteerbaarheid van organisch materiaal (OM), vet, eiwit en stikstof (N) retentie (Partanen & Mroz 1999). Blank et al. (1999) beschreven een toegenomen ileale verteerbaarheid van energie, eiwit en aminozuren bij supplementatie van 2% fumaraat. Radecki et al. (1988) bemerkten een betere verteerbaarheid van eiwit en andere voedingsstoffen, maar geen verandering in de dagelijkse energie balans. Ook verteerbaarheid van mineralen of stikstof was niet beïnvloed. Bosi et al. (1999) suggereren ook dat fumaraat de eiwitverteerbaarheid kan verbeteren, al was dit niet gecorreleerd met een betere groei. Deze positieve effecten van fumaraat worden niet altijd waargenomen (Gabert & Sauer 1995; Heo et al. 2013; Partanen & Mroz 1999) Citraat heeft geen significant effect op de totale eiwitverteerbaarheid of N retentie, maar toegenomen OMen energieverteerbaarheid zijn wel waargenomen bij gespeende biggen (Partanen & Mroz 1999). Radecki et al. (1988) bevonden wel een effect op de eiwitverteerbaarheid, maar niet op dat van energie, N of mineralen. Citraat is volgens Suryanarayana & Suresh (2014) efficiënt in het verhogen van de verteerbaarheid van voedingsstoffen bij mestbiggen. Formaat zou voornamelijk een effect hebben op de totale eiwitverteerbaarheid, de invloed op OM- en energieverteerbaarheid lijkt kleiner te zijn. Hogere concentraties blijken betere effecten te hebben. Ook een verhoogde ileale verteerbaarheid van aminozuren wordt beschreven (Kuang et al. 2015). Gerritsen et al. (2010) bemerkten daarentegen enkel een positief effect van formaat op de verteerbaarheid van vezels. Propionaat zou geen effect hebben op totale verteerbaarheid van droge stof, eiwit of energie, al is een positief effect op de totale verteerbaarheid van droge stof en mineralen beschreven. Lactaat zou ook een positief effect hebben op de totale verteerbaarheid van droge stof en mineralen bij gespeende biggen (Partanen & Mroz 1999). Lactaat zou ook de ileale verteerbaarheid van aminozuren positief beïnvloeden bij mestvarkens (Kuang et al. 2015). Supplementatie met acetaat verhoogt significant de verteerbaarheid van droge stof, proteïnen en mineralen, dit vertaalt zich echter niet in een betere groei (Valencia & Chavez 2002). 17

24 Een combinatie van formaat, lactaat, citraat en MCFA (medium keten vetzuren) doet de verteerbaarheid van aminozuren toenemen bij gespeende biggen. Dit is geassocieerd met een betere groei (Kuang et al. 2015). Cho & Kim (2015) bemerkten een betere droge stof en N verteerbaarheid bij gespeende biggen die micro-ingekapselde organische zuren kregen, de energieverteerbaarheid was niet gewijzigd. Formaat en propionaat (75:25) veroorzaken een betere verteerbaarheid van eiwit, calcium en fosfor (Schöner 2001). De toevoeging van butyraat in het dieet van pas gespeende biggen geeft juist een gereduceerde verteerbaarheid van zetmeel en OM (Biagi et al. 2007; Manzanilla et al. 2006). Le Gall et al. (2009) bemerkten ook een gedaalde ileale en schijnbare verteerbaarheid van droge stof. Wanneer echter butyraat werd toegediend vóór het spenen, had het wel een positief effect op de schijnbare verteerbaarheid van droge stof na het spenen Het effect op de productieparameters Organische zuren zijn gekend de groeiprestaties te verbeteren (Costa et al. 2013; Heo et al. 2013; Partanen & Mroz 1999). Toch bestaan er veel tegenstrijdige en inconsistente resultaten in de literatuur (Costa et al. 2013; Partanen & Mroz 1999). Wanneer een effect bevonden werd, was dit vrijwel altijd positief (Zie tabel 4). De uitzondering hierop is citraat, waarbij een negatief effect op de productieparameters is beschreven (Radecki et al. 1988). Onder productieparameters verstaat men onder andere de dagelijkse groei, de totale groei, de dagelijkse voederopname, de voederefficiëntie en de voederconversie. Fumaraat in het voeder van gespeende biggen geeft de eerste week na spenen een snellere groei en een betere voederconversie. Op de voederopname heeft fumaraat geen effect. Opmerkelijk geeft 1,5% betere resultaten qua productieparameters dan 3% fumaraat (Radecki et al. 1988). Bosi et al. (2007) bevonden geen effect op de productie parameters bij toevoeging van 0,5% fumaraat, net zoals Risley et al. (1991) bij 1.9% fumaraat. Supplementatie van citraat geeft een negatief effect op de voederopname en voedereffciëntie en heeft zelfs de neiging de groei te vertragen (Radecki et al. 1988). Risley et al. (1991) bevonden geen significant effect, terwijl (Suryanarayana & Suresh 2014) wel een positief effect hebben vastgesteld bij mestbiggen. Zowel Li et al. (2008) als Kasprowicz-Potocka et al. (2009) bemerkten geen effect van formaat in de eerste 4 weken na het spenen. Bosi et al. (2007) vonden daarentegen dat formaat een positief effect heeft, in deze studie werden de biggen echter experimenteel geïnfecteerd met E. coli K88 +. Uit de resultaten van Tsiloyiannis et al. (2001) en Namkung et al. (2004) blijkt dat lactaat een sterk positief effect heeft op de groei. Dagelijkse groei, voederopname en voederefficiëntie zijn niet significant groter bij supplementatie met acetaat (Valencia & Chavez 2002). 18

25 Namkung et al. (2004) namen een positief effect waar op de dagelijkse groei na toevoeging van een mengeling van acetaat, propionaat, citraat en fosforzuur aan het dieet bij gespeende biggen. Wanneer er 50% lactaat toegevoegd wordt aan de mengeling, bekwam men nog betere resultaten. Toediening van een mengeling van formaat, lactaat, citraat en MCFA geeft duidelijk betere groei bij biggen gespeend op 21 dagen. Men vindt daarentegen geen significant effect bij biggen gespeend op 28 dagen leeftijd. Lee et al. (2007) bemerkten geen effect op de productieparameters bij toediening van een combinatie van formaat, lactaat en SCFA na het spenen. Ook Zentek et al. (2013) bechreven geen effect van lactaat en fumaraat in het voeder. Li et al. (2008) bemerkten wel een positief effect op de groei bij toediening van HMB, fumaraat en benzoaat. Butyraat en zijn precursoren, zoals gluconaat, lactitol en tributyrine, hebben een positief effect op de groei (G. Biagi et al. 2007; Guilloteau et al. 2010). Manzanilla et al. (2006) beschreven een positief effect op de voederefficiëntie wanneer 0,03% butyraat toegevoegd werd aan het voeder van gespeende biggen, desondanks een gedaalde verteerbaarheid. Hoewel niet significant, heeft men ook een sterke stijging in de gewichtstoename bemerkt de eerste twee weken na het spenen. Piva et al. (2002) besluiten ook dat butyraat bijvoederen enkel zin heeft in de initiële fase van adaptie aan het vast voer. 0,1% butyraat geeft in het experiment van Lu et al. (2008) een betere groei, voederopname en voederefficiëntie, terwijl 0,05% butyraat geen effect heeft. De Santana et al. (2015) beschreven geen effect op de productieparameters bij toevoeging van een mengeling van butyraat, plantenextracten en nucleotiden in het voeder. Als mogelijke oorzaak worden de goede hygiëne omstandigheden voorgesteld. Tsiloyiannis et al. (2001) voerden hun experiment uit op een bedrijf met een ETEC probleem. Supplementatie van propionaat, lactaat, formaat, malaat, citraat of fumaraat gaf hier positieve effecten op de dagelijkse groei, de voederconversie en de dagelijkse voederopname. Ook Bosi et al. (2007) bevonden bij toediening van formaat een enorme stijging in dagelijkse groei, voedopname en voederefficiëntie in de eerste week na het spenen, wanneer de biggen experimenteel geïnfecteerd waren met E. coli K88 +. Li et al. (2008) bemerkten bij toediening van HMB, fumaraat en benzoaat een positief verschil in de productieparameters 5 tot 14 dagen na het spenen, wanneer de biggen geïnfecteerd waren met E. coli K88 + op dag 5. 19

26 Tabel 4: Effect op productieparameters van organische zuren bij gespeende biggen Organisch zuur % op DS Effect op productie parameters DVO G:V V:G DG Bron Fumaraat 0,50% ns ns ns Bosi et al., ,00% ns ns ns Kasprowicz- Potocka et al.,2009 1,50% ns +177% +203% Radecki et al., ,50% +6% -6% +13% Tsiloyiannis et al., ,90% ns ns ns Risley et al., ,00% ns +140% +133% Radecki et al., 1988 Citraat 1,50% ns -8% +11% Risley et al., ,50% ns -23% ns Radecki et al., ,50% 5% -5% +11% Tsiloyiannis et al., ,00% -15% ns ns Radecki et al., 1988 Formaat 0,50% ns ns ns Li et al., ,00% ns ns ns Kasprowicz- Potocka et al., ,20% +23% +294% +392% Bosi et al., ,20% +6% -7% +15% Tsiloyiannis et al., 2001 Acetaat 1,00% ns ns ns Valencia & Chavez, 2002 Lactaat 1,20% +9% -10% +22% Tsiloyiannis et al., 2001 Propionaat 1,00% +3% -5% +8% Tsiloyiannis et al., 2001 Malaat 1,20% +4% -5% +10% Tsiloyiannis et al., 2001 Formaat, lactaat, 0,30% +11% -14% +9% Kuang et al., citraat, MCFA ,30% ns ns ns Kuang et al., 2015 HMB, fumaraat, 0,50% ns -13% +15% Li et al., benzoaat 2008 Formaat, lactaat, 0,60% ns ns ns Lee et al., SCFA 2007 Fumaraat, lactaat 1,05% ns ns ns Zentek et al., 2013 Leeftijd spenen (dagen) Tijdstip van het effect na het spenen 14 Week Week Week 1 25 Week Week Week 1 25 Week Week Week Week 1 25 Week Week Week 1 25 Week Week Week Week Week Week Week Week Week Week