De invloed van extra vitamine E, seleen en arseen op de humorale immuniteit en de technische resultaten bij slachtkuikens

Transcriptie

1 Proefverslag 290 De invloed van extra vitamine E, seleen en arseen op de humorale immuniteit en de technische resultaten bij slachtkuikens (2 proeven PSE-29 en PSC-30, PV-290; Y1990) auteurs: dr. H.A. Vahl J.T.M. Smits (stagiaire) december 1990 Instituut voor de Veevoeding "De Schothorst" Meerkoetenweg 26, Postbus AM LELYSTAD tel.nr Inleiding Voor het behalen van maximale productieresultaten met slachtkuikens is een goed functionerend afweerapparaat uiterst belangrijk. Het afweerapparaat bestaat uit een groep lichaamscellen met heel kenmerkende eigenschappen (lymfocyten en macrofagen). Een deel van de lymfocyten kan specifieke antistoffen vormen die in het bloed aantoonbaar zijn. Deze specifieke antistoffen in het bloed worden ook wel aangeduid met de naam humorale immuniteit. In de huidige intensieve slachtkuikenhouderij vormen infectieziekten continu een grote bedreiging. Wellicht dat de toename van de ziekte-uitbraken tevens in verband staat met de nog steeds toenemende daggroei van de slachtkuikens. In Schothorst-onderzoek van een aantal jaren geleden zijn duidelijke aanwijzingen te vinden dat een hoge groeisnelheid gepaard gaat met een negatief effect op de humorale immuniteit. Behalve via fokkerij en ontwikkeling van betere vaccins kan de immuniteit ook via de voeding worden beïnvloed. Zo konden wij in eerder Schothorstonderzoek (proefverslag PV-145) aantonen dat een zeer hoge dosering van vit. A in het voer onder bepaalde omstandigheden een positief effect op de humorale immuniteit kan hebben, terwijl gebruik van virginiamycine soms een negatief effect had. In een aantal van onze proeven gaf extra ijzer ook een betere specifieke humorale immuniteit. In de literatuur wordt ook van verwerking van extra vitamine E en seleen in het voer beweerd dat dit een positieve invloed op de immuniteit kan hebben. Op De Schothorst zijn 2 proeven uitgevoerd, waarbij aan het voer een extra hoeveelheid vitamine E en seleen werd toegediend. Bovendien werd in de tweede proef ook arseen als proeffactor getest. Van arseen is bekend dat het een wisselwerking met seleen kan vertonen. Proefopzet

2 In beide proeven werden de kuikens op batterijkooien gehouden. De eerste proef liep van 19 mei - 28 juni 1989 en de tweede proef liep van 8 mei - 20 juni In beide proeven werden 1080 Ross-hennetjes gebruikt. De kuikens werden van 0-14 dagen gehuisvest in elektrisch verwarmde batterijhokken. Elk hok bevatte 30 dieren. Vervolgens werden de kuikens overgeplaatst naar de aangrenzende koude ruimte. In deze afdeling kan de temperatuur met gaskapjes worden gereguleerd. Vlak voor het overplaatsen werden de kuikens via het drinkwater geënt tegen de ziekte Gumboro. Voor de meting van de immuniteit werden op 3 weken leeftijd 108 kuikens geënt met 1 ml schape-rode bloedcellen (= SRBC, 10% suspensie). Op 6 en 12 dagen na de enting werd van deze kuikens bloed getapt ter bepaling van de specifieke antilichaamstiter in het bloed. In de tweede proef werd op 6 weken leeftijd in het bloed de activiteit van het enzym glutathion-peroxidase gemeten. Bovendien werden in een aantal levers van 6 weken oude kuikens seleen- en arseengehaltes bepaald. Proefvoeders In tabel 1 zijn de samenstellingen en de berekende gehaltes van de basisvoeders vermeld. Alle voeders werden geperst en als korrel verstrekt. De eerste dagen werd kruimel gevoerd. Het extra vitamine E, seleen en arseen werd via een maïspremix aan het basisvoeder toegevoegd. In de tweede proef werd de extra hoeveelheid vitamine E toegevoegd als Rovimix E-50SD (Hoffmann-La Roche). Het seleen werd in de vorm van Na 2 SeO 3.5H 2 O (natriumseleniet) toegevoegd en het arseen als NaAsO 2 (natriummetaarseniet). Tabel 1 Samenstelling en berekende gehaltes van de proefvoeders PSE-29 PSC-30 A t/m C E t/m F destructievet 1,60 0,27 5,60 diermeel 1,90 1,90 3,00 erwten - - 3,00 maïs 14,50 14,50 11,00 sojabonen (get.) 30,00-12,00 sojabonen (get. + ontd.) - 26,80 - sojaschroot (48) 5,90 5,90 17,50 taouice (66) 13,35 17,88 18,40 tarwe 25,00 25,00 20,00 vismeel 3,00 3,00 - krijt 0,90 0,90 0,40 monocalciumfosfaat 0,70 0,70 0,75 methionine-premix (maïs) 1,90 1,90 0,25 zout (NaCl) 0,25 0,25 0,10 maïs-premix (voor toediening van Se en As) 0,50 0,50 0,50 slachtkuikenpremix (MK 132) - - 0,50 slachtkuikenpremix (CHV 1817) 0,50 0,50 - totaal 100,00 100,00 100,00 Berekende gehaltes (g/kg): OE-kuikens kcal/kg re rvet vert. lys. 10,0 10,0 10,0 vert. meth. 4,9 4,9 5,0 vert. m + c 7,7 7,7 7,6 Ca 8,6 8,6 7,7 P 6,4 6,3 6,0 bp 4,6 4,6 4,2 Na 1,5 1,5 1,6 K 9,3 9,1 9,5 De eerste proef (PSE-29) Proefdoel Nagaan wat de effecten zijn van een hoge gift aan vitamine E en extra seleen in het startvoer op de immuniteit en de technische resultaten. Proefschema 0 20 dagen

3 extra toevoeging beh. vitamine E Se voercode* IE/kg mg/kg A B 3 0 0,2 C D E 6 0 0,2 F * De voeders A, B en C bevatten 30% getooste sojabonen, terwijl in de voeders D, E en F 27% ontdopte, getooste sojabonen waren verwerkt. Na 20 dagen kregen de behandelingen 1 t/m 3 voer A en de behandelingen 4 t/m 6 voer D verstrekt. Proefmetingen 1. Gewicht, voederconversie en uitval op 20 en op 40 dagen leeftijd. 2. Bepaling van de hemagglutinatietiter tegen SRBC op 6 en 12 dagen na de enting. 3. Analyses in de proefvoeders (vocht, re, seleen en vitamine E). Resultaten In tabel 2 staan de geanalyseerde waarden in de voeders. Tabel 2 Vitamine E-, seleen-, vocht- en re-gehalte van een aantal proefvoeders vit.e (IE/kg) Se (mg/kg) vocht (g/kg) re (g/kg) voer ber. bep. ber. bep. ber. bep. ber. bep. A ,3 0, B , C 30-0,5 0, D ,3 0, E , F 30-0,5 0, Normaal wordt het seleengehalte in een mengvoer niet geanalyseerd. De bepaalde waarden geven dan ook alleen aan dat in de juiste voeders seleen is toegevoegd. De bepaalde hoeveelheden vitamine E bleven ver beneden de verwachte waarden. Hiervoor hebben wij geen verklaring. De proef had een goed verloop. Op 40 dagen wogen de kuikens gemiddeld 1754 gram met een voederconversie van 1,767. Het productiegetal was 239. In tabel 3 zijn de technische resultaten per behandeling vermeld. De effecten ten opzichte van het ontdoppen van de sojabonen worden in een volgend proefverslag behandeld en zijn daarom in dit verslag buiten beschouwing gelaten. Tabel 3 Invloed van extra vitamine E en Se in de startfase op de technische resultaten 20 dagen 40 dagen beh. gew. (g) v.c. gew. (g) v.c uitval-% 1+4 controle 610 1, ,792 3, IE vit. E/kg 590 1, ,751 3, ,2 dpm Se 592 1, ,762 3,1 k.s.v. (95%) 12 0, ,034 2,8 Zowel extra vitamine E als extra seleen hadden op 20 dagen leeftijd een significant negatieve invloed op de groei. De voederconversie was op datzelfde tijdstip iets verhoogd. De behandeling met extra vitamine E en de behandeling met extra seleen vertoonden op 40 dagen een betere voederconversie en hadden op dat tijdstip de achterstand in groei volledig gecompenseerd. In tabel 4 zijn de effecten op de immuniteit weergegeven. Tabel 4 De invloed van extra seleen en vitamine E op de humorale immuniteit (HAsrbc in log2)

4 6 dagen 12 dagen blanco 3,49 1, IE vit. E/kg 2,39 0,96 + 0,2 dpm Se 2,40 1,25 ksv (95%) 0,80 0,50 Extra vitamine E had een negatief effect op de humorale immuniteit. Ook extra seleen had een significant verlaagde titer tegen schape-rode bloedcellen tot gevolg. De tweede proef (PSC-30) Proefdoel - De effecten testen van een hoge gift vitamine E en seleen in het startvoer op de humorale immuniteit en de technische resultaten. - Het effect vaststellen van een toevoeging van arseen aan slachtkuikenvoer op de technische resultaten. - Mede aan de hand van analyses in bloed en lever nagaan in welke mate er interacties bestaan tussen vitamine E en seleen en tussen seleen en arseen. Proefschema extra toevoeging beh. vitamine E Se As voercode* IE/kg mg/kg A B 3 0 0,2 0 C ,5 D E 6 0 0,2 0,5 F 1) Na 22 dagen werd aan alle kuikens tot afleveren proefvoer A verstrekt. Proefmetingen 1. Gewicht, voederconversie en uitval op 21 en 42 dagen leeftijd. 2. Bepaling van de hemagglutinatietiter tegen SRBC op 6 en 12 dagen na de enting. 3. Analyses in de proefvoeders (vocht, re en vitamine E). 4. Op 6 weken leeftijd werden in 24 levers Se- en As-analyses uitgevoerd, terwijl in 72 bloedmonsters de activiteit van het enzym glutathion-peroxidase werd vastgesteld. Resultaten In tabel 5 zijn de geanalyseerde waarden in de voeders vermeld. Tabel 5 Vitamine E-, vocht- en re-gehalte van de proefvoeders vit.e (IE/kg) vocht (g/kg) re (g/kg) voer ber. bep. ber. bep. ber. bep. A B C D E F De analyses kwamen goed overeen met de berekende waarden. Het voer was iets droger dan was berekend. Het seleen- en het arseengehalte werden in de premix geanalyseerd. De premix bevatte 90 mg arseen/kg en 42 mg seleen/kg; dit komt neer op een extra hoeveelheid van slechts 0,45 mg arseen en 0,21 mg seleen per kg voer, zodat deze toevoegingen bij voeranalyse niet waren te controleren.

5 De proef had een goed verloop. Op 43 dagen wogen de kuikens gemiddeld 2038 gram met een voederconversie van 1,897. Het productiegetal was 233. De kuikens hadden te kampen met een ontsteking van de voorste luchtwegen. Waarschijnlijk dat hierdoor ook de tamelijk hoge uitval van 6,8% kan worden verklaard. In tabel 6 zijn de technische resultaten per behandeling vermeld. Tabel 6 Invloed van extra vit. E, Se en/of As op de technische resultaten 22 dagen 43 dagen beh. gew. (g) v.c. gew. (g) v.c. uitval-% 1. controle 815 1, ,908 6, vit. E 803 1, ,883 10, Se 813 1, ,912 4, As 810 1, ,882 7, vit. E + Se 811 1, ,886 8, Se + As 817 1, ,913 4,5 k.s.v. (95%) 23 0, ,033 6,5 Extra vitamine E gaf een lichte groeiachterstand op 3 weken en een iets gunstiger voederconversie op 6 weken. De resultaten van de seleen-behandeling (beh. 3) kwamen overeen met die van de controle-behandeling. De combinatie van extra vitamine E en seleen (beh. 5) had over de gehele periode gezien een gunstige invloed op de voederconversie (niet wezenlijk). De kuikens die in de startperiode 0,5 dpm extra As kregen (beh. 4), vertoonden in de tweede helft van de mestperiode een betere groei. In tabel 7 zijn de effecten op de vorming van antilichamen tegen schape-rode bloedcellen weergegeven. Tabel 7 De invloed van arseen, seleen en vitamine E op de humorale immuniteit (HAsrbc in log2) 6 dagen 12 dagen 1 blanco 3,95 2, IE vit. E/kg 3,70 2, ,2 dpm Se 4,14 2, ,5 dpm AS 3,42 2, IE vit. E/kg + 0,2 dpm Se 3,75 2, ,2 dpm Se + 0,5 dpm As 5,00 2,81 ksv (95%) 1,74 1,11 Tussen geen van de behandelingen waren wezenlijke verschillen aanwezig. De titer van de kuikens met extra vitamine E was vrijwel gelijk aan die van de controlegroep. Ook extra seleen gaf een vergelijkbare titer met die van de controlegroep. Extra arseen gaf een verlaagde titer. Opvallend is de hogere titer bij de combinatie extra seleen plus arseen. Tabel 8 De activiteit van het enzym glutathion-peroxidase (GPx; n=18/beh.) en de arseen- en seleengehaltes van de lever (n=6/beh.) bij kuikens van 6 weken leeftijd GPx lever (U/g Hb) arseen seleen <10 >10 mg/kg 1 blanco 113,4 3x 3x 0, IE vit. E/kg 135, ,2 dpm Se 139,1 2x 4x 0, ,5 dpm As - 4x 2x 0, IE vit.e/kg + 0,2 dpm Se 117, ,2 dpm Se + 0,5 dpm As - 6x 0x 0,50 k.s.v. (95%) 41,8 niet berekend 0,09 Op 6 weken leeftijd was de activiteit van het enzym glutathion-peroxidase hoger (niet wezenlijk) bij de behandelingen die in de startfase extra vitamine E en seleen kregen. Bij toediening van zowel extra seleen als extra arseen in de jeugdfase (beh. 5) was deze hoge activiteit niet meer aanwezig. De gehaltes van beide spoorelementen in de levers waren niet verschillend van die van de controlegroep. Arseen werd vrijwel niet in de lever aangetroffen (detectiegrens 10 ppb). Het hoogste gehalte aan As in de levermonsters bedroeg 20 mcg/kg. Daarentegen konden op 6 weken leeftijd wel meetbare Se-gehalten in de lever worden vastgesteld, maar er waren tussen de behandelingen geen verschillen aanwezig.

6 Discussie In beide proeven gaf verwerking van extra vitamine E in het startvoer aanleiding tot iets minder groei. In de periode na het startvoer trad in de eerste proef compensatie van de groei op. De voederconversie was in beide proeven op 6 weken beter. De positieve effecten van de vitamine E-toediening traden dus pas op als met de toediening van extra vitamine E werd opgehouden. Volgens de literatuur zijn hoge vitamine E-gehalten nauwelijks toxisch voor het dier. Een verklaring van de groeiachterstand zou kunnen zijn dat het vitamine E een interactie vertoont met vitamine A. In de literatuur wordt aangegeven dat door een hoge extra vitamine E-gift de opslag van vitamine A in het lichaam sterk daalt. Te weinig vitamine A heeft ook een negatieve invloed op de immuniteit. De positieve werking van een vitamine E-toevoeging gaat dan verloren. Dit zou de verklaring kunnen zijn waarom in de eerste proef onder invloed van extra vitamine E een wezenlijk lagere titer werd gemeten. In de literatuur is ook een wisselwerking beschreven tussen vitamine E en seleen. Zowel vitamine E als seleen werken als antioxydant van onverzadigde vetzuren. Omdat daardoor de afbraak van membranen en dus cellen wordt tegengegaan, zou men kunnen verwachten dat extra toediening een positieve invloed heeft op de technische resultaten en de immuniteit. Vitamine E en seleen (de laatste via het enzym glutathionperoxidase) ondersteunen elkaar omdat ze niet dezelfde aangrijpingspunten op de onverzadigde vetzuren hebben. Vitamine E verhindert vooral in de celmembraan de vorming van vrije radicalen uit onverzadigde vetzuren, terwijl Se als onderdeel van glutathionperoxidase vooral in het celvocht werkzaam is. Interactie tussen seleen en vitamine E werd in de 2 e proef voor de verschillende parameters nauwelijks waargenomen. Op 6 weken leeftijd hadden de levers van de behandelingen 3 en 6 ook geen verhoogde concentratie seleen. Dit wijst er op dat er geen sprake was van stapeling. Seleen gaf in de eerste proef in de startperiode een duidelijke groeiremming te zien. Het is niet te verwachten dat dit te wijten is aan een toxisch-niveau van het seleen, omdat volgens de literatuur dit pas bij ca. 5 dpm optreedt. Een mogelijke verklaring voor het negatieve Se-effect zou kunnen zijn dat door de extra Se-toevoeging een tijdelijk As-tekort werd opgewekt. In de tweede proef kon deze veronderstelling van een tijdelijk As-tekort echter niet worden bevestigd. De behoefte aan arseen is gering (50 ng/kg voer). Opvallend is dat in de 2 e proef de behandeling met extra arseen op 6 weken leeftijd de beste groei vertoonde. De groei was in de periode van 3 tot 6 weken zelfs significant beter dan die van de seleenbehandeling. Toevoeging van arseen had op de immuniteit geen positieve invloed. Bekend is dat arseen een antagonistische interactie vertoont met seleen. Het is daarom ook verwonderlijk dat de immuniteit juist bij deze behandeling het hoogste was. Conclusie De technische resultaten van de eerste proef corresponderen, wat betreft het seleen, niet met het tweede onderzoek. De hypothese dat door extra seleen de behoefte aan arseen stijgt, wordt in de tweede proef niet bevestigd. Ook de invloed van vitamine E en seleen op de immuniteit komt uit de beide proeven niet eenduidig naar voren. Wel is er in beide proeven een tendens aanwezig dat verstrekking van extra vitamine E in de startfase een positieve invloed heeft op de voederconversie bij afleveren. Samenvatting In twee proeven met slachtkuikens op de batterij werd de invloed getest van hoge gehalten aan vit. E en extra Se in de startvoerfase op de technische resultaten en de immuniteit. In de tweede proef werd bovendien gekeken of er tussen seleen en arseen interacties meetbaar waren. Toevoeging van 300 IE extra vit. E/kg of 0,2 dpm Se aan het startvoer gaven beide in de 1 e proef een betere voederconversie op 6 weken leeftijd. Daarentegen werd bij beide behandelingen een slechtere immuniteit gemeten. In de tweede proef had 300 IE extra vit. E/kg op 6 weken een niet wezenlijke verbetering van de voederconversie tot gevolg. Toevoeging van 0,5 dpm arseen aan het startvoer gaf op 6 weken de beste technische resultaten. In de lever kon op 6 weken geen meetbare stijging van het arseengehalte worden vastgesteld. De veronderstelling dat er tussen seleen en arseen een interactie bestaat, kon in deze 2 e proef niet worden bevestigd.