UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE

UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2014 2015 INSULINE- EN GLUCOSEMETABOLISME BIJ NEONATALE HOLSTEIN KALVEREN EN DE INVLOED ERVAN OP HUN GROEI, VRUCHTBAARHEID EN CONDITIE OP MOMENT VAN DE EERSTE PARTUS door Inge JESOIRENS Promotoren: Da. Mieke Van Eetvelde Prof. dr. Geert Opsomer Onderzoek uitgevoerd in het kader van de Masterproef 2015 Inge Jesoirens

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.

UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2014 2015 INSULINE- EN GLUCOSEMETABOLISME BIJ NEONATALE HOLSTEIN KALVEREN EN DE INVLOED ERVAN OP HUN GROEI, VRUCHTBAARHEID EN CONDITIE OP MOMENT VAN DE EERSTE PARTUS door Inge JESOIRENS Promotoren: Da. Mieke Van Eetvelde Prof. dr. Geert Opsomer Onderzoek uitgevoerd in het kader van de Masterproef 2015 Inge Jesoirens

VOORWOORD In dit woordje vooraf wil ik graag een aantal mensen bedanken zonder wie dit werk nooit zou zijn geworden wat het nu is. Vooreerst wil ik mijn promotor Da. Mieke Van Eetvelde bedanken. Ik besef dat het niet altijd even eenvoudig was om mij te begeleiden. Daarom waardeer is des te meer haar blijvende steun en enthousiasme. In het bijzonder haar hulp bij de statistische verwerking van de gegevens is cruciaal geweest in het tot stand komen van het finale resultaat. Ook mijn co-promotor, Prof. Dr. Geert Opsomer, wil ik uitdrukkelijk bedanken voor zijn tijd en kritische noot. Eveneens verdienen de meewerkende melkveebedrijven een woordje van dank. Zij hebben het immers mogelijk gemaakt dat dit onderzoek effectief kon uitgevoerd worden. Als laatste, maar zeker niet als minste, wil ik mijn vriend Paul De Meester bedanken. Dankzij jou heb ik doorgezet en sta ik waar ik nu sta. Bedankt voor jouw onvoorwaardelijke steun!

INHOUDSOPGAVE SAMENVATTING... 1 INLEIDING... 2 MATERIAAL EN METHODEN... 4 RESULTATEN... 11 1. Algemene beschrijvende statistiek... 11 1.1 Geboorte... 11 1.1.1 Lichaamsmaten... 11 1.1.2 Bloedwaarden... 12 1.2 Opfok... 13 1.2.1 Gewicht en lichaamsmaten... 13 1.2.1.1 Berekende gewichten (6m, 12m, 18m, eerste inseminatie en conceptie)... 13 1.2.1.2 Gewicht en lichaamsmaten bij afkalven... 14 1.2.2 Groeisnelheid... 15 1.2.2.1 Dagelijkse groei tijdens het eerste levensjaar... 15 1.2.2.2 Dagelijkse groei tot conceptie en afkalven... 15 1.2.3 Vruchtbaarheid... 16 2. Correlatie tussen bloedwaarden en lichaamsmaten bij geboorte... 17 3. Modellen... 18 3.1 Groei... 18 3.1.1 Groei van 0 tot 6 maanden... 18 3.1.2 Groei van 6 tot 12 maanden... 18 3.2 Gewicht... 19 3.3 Vruchtbaarheid: Leeftijd bij conceptie... 19 3.4 Afkalven... 20 3.4.1 Gewicht bij afkalven... 20 3.4.2 Body conditie score bij afkalven... 20 BESPREKING... 21 1. Geboorte... 21 1.1 Lichaamsmaten... 21 1.2 Bloedwaarden... 21 2. Opfok... 22 2.1 Model voor groei... 24 2.2 Model voor gewicht... 25 3. Vruchtbaarheid... 26 3.1 Vruchtbaarheidsparameters... 26 3.2 Model voor vruchtbaarheid... 27 4. Afkalven... 28 4.1 Model voor gewicht bij afkalven... 28 4.2 Model voor conditiescore bij afkalven... 29 CONCLUSIE... 30 REFERENTIELIJST... 31 BIJLAGEN... 35 Bijlage I: Schema voor het bepalen van de BCS bij Holstein-Friesian koeien... 35 Bijlage II: Ideaal groeiverloop voor opgroeiend vrouwelijk Holstein-Friesian jongvee... 36

SAMENVATTING In deze studie werd de invloed van het insuline- en glucosemetabolisme bij neonatale Holstein kalveren op hun groei, vruchtbaarheid en afkalfconditie onderzocht. Hiervoor werden 87 vrouwelijke kalveren gevolgd vanaf hun geboorte tot het moment van afkalven. Op de derde levensdag werden de kalveren onderworpen aan een intraveneuze glucosebelastingstest en werden diverse lichaamsmaten gemeten. Vervolgens werden de dieren op regelmatige basis opgevolgd voor wat groei en vruchtbaarheid betreft. De basale insulinewaarde op de derde dag na de geboorte (T0 insuline) bleek geassocieerd te zijn met de groei, vruchtbaarheid en de conditie score (BCS) bij afkalven. Een hogere basale insulinewaarde leidt tot een significant hoger lichaamsgewicht tijdens de opfokperiode (P<0,01). Daarnaast werd een trend waargenomen dat dieren die een basale insulineconcentratie lager dan 9,5 mu/l hadden, ouder waren bij conceptie dan dieren met een hogere basale insulineconcentratie (P=0,09). Insuline heeft ook een beperkt effect op de BCS bij afkalven: wanneer T0 insuline stijgt met 1 mu/l dan daalt de BCS met 0,01 punt (P=0,08). Voorts kwam het geboorteseizoen een aantal keer naar voor als significante parameter. Kalveren geboren in de lente groeien vanaf hun geboorte tot een leeftijd van 6 maanden 61 g/dag minder dan dieren geboren in de zomer (P<0,05). Uit een model aangaande de dagelijkse groei tussen 6 en 12 maanden kwam de trend naar voor dat dieren geboren in de herfst 61 g/dag sneller groeien dan dieren geboren in de zomer (P=0,10). Het feit dat wij zagen dat een hoge basale insulineconcentratie kort na de geboorte enkele positieve effecten heeft tijdens het latere leven, kan de basis zijn voor verder onderzoek omtrent de gevolgen van het neonatale glucose- en insulinemetabolisme op de verdere ontwikkeling en productie van melkveevaarzen. Sleutelwoorden: Afkalfconditie - Groei - Holstein-Friesian - Insulineresistentie - Vruchtbaarheid 1

INLEIDING De moderne melkveehouderij moet vandaag de dag aan heel wat uitdagingen het hoofd bieden. Aangezien per 1 april 2015 het melkquotum verdwijnt, zal het nog meer dan vroeger de kunst zijn om zo kostenefficiënt mogelijk melk te produceren. Veel melkveebedrijven zetten in op schaalvergroting, maar ook van de individuele melkkoe wordt steeds meer gevraagd. Door een combinatie van genetische selectie en optimalisatie van het management worden nu producties gehaald die men vroeger onmogelijk achtte (van Arendonk en Liinamo, 2003). In Vlaanderen is een productie van 10 000 kg melk of meer op 305 dagen geen uitzondering meer. Hoogproductieve Holstein-Friesian melkkoeien mogen dus gerust beschouwd worden als topatleten. Uiteraard hangt er ook een keerzijde aan deze uitzonderlijk hoge melkproductie vast. Zeer veel onderzoek is al verricht naar metabole ziektes, zoals hypocalcemie, ketonemie, leververvetting, lebmaagverplaatsing en pensverzuring, die geassocieerd zijn met een hoog productieniveau. Al deze studies focussen op de nadelige gevolgen voor het moederdier. Vaak wordt er echter uit het oog verloren dat de hoogproductieve koe ook drachtig is tijdens haar (piek)lactatie. De nadelige gevolgen van een hoge melkproductie, en daarmee samenhangend een relatief energietekort, op de intra-uteriene ontwikkeling en het verdere leven van het kalf krijgt dikwijls niet de aandacht die het verdient. De voeding van het moederdier tijdens haar dracht speelt nochtans een sleutelrol in de metabole ontwikkeling van de foetus. Een onvoldoende voedselvoorziening tijdens de intra-uteriene ontwikkeling leidt tot metabole adaptaties om de overlevingskansen op korte termijn te vergroten. Deze adaptaties kunnen echter een nadelig effect hebben op het latere leven van de nakomeling (Fleming et al., 2012). Om een beeld te schetsen van de invloed van een energietekort tijdens de zwangerschap op de nakomeling maken we even een zijsprongetje naar de humane geneeskunde. Hier werd reeds tientallen jaren geleden vastgesteld dat voedseltekort tijdens de zwangerschap een grote impact heeft op het verdere leven van het kind. Naar het einde van de Tweede Wereldoorlog toe was Nederland bezet en heerste er een enorme voedselschaarste. Deze periode wordt ook wel de Nederlandse Hongerwinter genoemd. Ondanks dat het oorlog was, werd informatie omtrent zwangerschappen en bevallingen nauwkeurig bijgehouden. Dit maakte het mogelijk om later de negatieve gevolgen van hongersnood tijdens de zwangerschap op de nakomelingen te bestuderen. Uit de retrospectieve cohortstudie van Roseboom et al. (2006) blijkt dat ondervoeding tijdens de zwangerschap geassocieerd is met verminderde glucosetolerantie en gestegen insulinespiegels tijdens het latere leven van de nakomelingen. Men zag ook dat onder de mensen die waren blootgesteld aan hongersnood tijdens de vroege zwangerschap er meer obesitas voorkomt. Tijdens een periode van hongersnood vinden er metabole veranderingen plaats die ervoor zorgen dat vitale organen zoals de hersenen steeds kunnen beschikken over voldoende nutriënten (Fleming et al., 2012). De minder kritieke organen zoals de pancreas ondervinden wel de nadelige gevolgen van nutriëntrestrictie (Long et al., 2010; Gutierrez et al., 2012; Limesand et al., 2013). Uit een studie van De Rooij et al. (2006) bij mensen bleek dat de insulinesecretie bij pasgeborenen significant minder is dan wanneer er tijdens de intra-uteriene ontwikkeling een tekort is aan nutriënten. 2

Bij dieren is er nog niet veel onderzoek verricht omtrent intra-uteriene programmering van de endocriene pancreas. De studies die gedaan zijn bij dieren hebben vooral betrekking op knaagdieren. Hier zag men dat wijzigingen in de intra-uteriene nutriëntenvoorziening veranderingen veroorzaken in de structuur en functie van de Eilandjes van Langerhans met glucoseintolerantie en diabetes in het latere leven tot gevolg (Fowden en Hill, 2001). Bij runderen is de intra-uteriene programmering van de pancreas veel minder bestudeerd omwille van verschillende problemen. Ten eerste omdat de ontwikkeling van de pancreaseilandjes bij deze dieren zeer vroeg tijdens de dracht aanvangt en pas een lange tijd na de geboorte stopt (Fowden en Hill, 2001). Ten tweede hebben volwassen runderen steeds een relatieve insuline resistentie wat het moeilijk maakt om na te gaan of foetale veranderingen in de ontwikkeling van de Eilandjes van Langerhans ook gevolgen hebben op lange termijn (Fowden en Hill, 2001). Bossaert et al. (2009) heeft aangetoond dat kalveren van melkkoeien, in tegenstelling tot kalveren van vleesvee, reeds tekenen van insulineresistentie vertonen kort na de geboorte. Uit onderzoek van Limesand et al. (2013) bleek dat een verminderde nutriënteninname door het moederdier tijdens de vroege dracht geassocieerd is met een gedaalde insulinesensitiviteit en gedaalde insulineconcentraties in schapenfoetussen. Long et al. (2010) toonde hetzelfde aan maar dan bij vleesvee. Aangezien insuline een belangrijk hormoon is met zeer diverse functies, zouden we dus gevolgen kunnen verwachten tijdens het latere leven van nakomelingen geboren uit koeien die te kampen hadden met een nutriëntrestrictie tijdens de vroege dracht. Verschillende studies hebben de rol van insuline op de groeisnelheid en de vruchtbaarheid bestudeerd. Brickell et al. (2009b) vonden geen verband tussen de insulineconcentratie en verschillende vruchtbaarheidsparameters bij nullipare Holstein-Friesian vaarzen. Ze konden wel een verband aantonen tussen een gestegen glucosespiegel in het kalf en een verkorte periode tot eerste inseminatie. Uit een ander onderzoek van Brickell et al. (2009a) is gebleken dat hogere insulineconcentraties op een leeftijd van 6 maanden geassocieerd zijn met een grotere toename in borstomtrek in de voorafgaande periode hoewel de toename in kop-stuit lengte in de periode van 6-15 maanden dan minder was. Dit suggereert dat hoge insulinespiegels gecorreleerd zijn met een verandering in de lichaamsproporties. Swali et al. (2008) vonden geen correlatie tussen de insulineconcentratie en lichaamsgewicht of afmetingen bij Holstein-Friesian kalveren. In de literatuur is er echter geen informatie te vinden omtrent de pancreaswerking bij het kalf en de relatie met groei en vruchtbaarheid. Er werd enkel gekeken naar de basale insuline- en glucosewaarden. Het doel van dit onderzoek was om na te gaan of er een verband bestaat tussen de neonatale pancreaswerking bij Holstein-Friesian vaarzen en hun groei, vruchtbaarheid en afkalfconditie. Indien er een verband bestaat tussen de insulinereactie kort na de geboorte en de groei, fertiliteit en afkalfstatus, zou dit in de toekomst mogelijkheden bieden om reeds op het moment van geboorte na te gaan of de vaars in haar latere leven goed zal presteren of niet. 3

MATERIAAL EN METHODEN Het onderzoek uitgevoerd in het kader van deze masterproef werd goedgekeurd door de Ethische Commissie van de Faculteit Diergeneeskunde, Universiteit Gent, Merelbeke, België (dossiernummer: EC 2011/104). Dieren, bedrijven en management Alle vrouwelijke Holstein-Friesian kalveren geboren op 3 melkveebedrijven in Oost-Vlaanderen (België) in de periode september 2011 tot november 2012 werden opgenomen in het onderzoek. Het betrof relatief kleine bedrijven met gemiddeld 40 tot 80 lacterende melkkoeien. Bij geboorte werden 106 dieren gemeten, waarvan er uiteindelijk 87 tijdens de gehele opfok gevolgd werden tot het moment van afkalven. Op bedrijf 1 werd er gestart met 29 dieren, maar 1 dier werd verkocht omwille van pootproblemen en bij 4 dieren was het omwille van de interactie met een andere proef niet mogelijk een glucosebelastingstest uit te voeren. Nadat er op bedrijf 2 één pink verkocht werd wegens vruchtbaarheidsproblemen en een ander kalf uitviel wegens interactie met een ander experiment, bleven er nog 51 dieren van dit bedrijf in de proef. Op bedrijf 3 werden aanvankelijk 24 dieren opgenomen in de proef, hiervan vielen 3 dieren uit wegens sterfte door ziekte, 1 dier werd verkocht, 1 dier werd geëuthanaseerd wegens een klauwprobleem en van 7 dieren waren er geen bloedwaarden bekend. Op alle bedrijven werden de pasgeboren kalveren onmiddellijk na de geboorte gehuisvest in individuele stroboxen en kregen ze zo snel mogelijk een voldoende hoeveelheid biest toegediend door de melkveehouder. De volgende weken kregen de kalveren telkens 10% van hun lichaamsgewicht melk, verdeeld over twee melkbeurten per dag. De eerste levensmaand werden de kalveren individueel gehuisvest, met vanaf de tweede week ad libitum hooi, kalvervlokken en vers water tot hun beschikking. Na de eerste levensmaand werden de dieren in groep gehuisvest in stroboxen en kregen ze een rantsoen bestaande uit maïs en hooi, aangevuld met krachtvoer. Op alle bedrijven werd het jongvee op 3-4 maanden verhuisd naar een ligboxenloopstal, waar ze tijdens de wintermaanden in groepen verbleven tot het afkalven. De dieren werden tijdens deze periode gevoederd overeenkomstig hun behoeften voor onderhoud en groei. Ze kregen het restvoer van de lacterende koeien gevoederd, een totaal gemengd rantsoen (TMR) bestaande uit maiskuil, graskuil, perspulp en voederbieten, aangevuld met krachtvoer. Het drachtige jongvee werd s zomers voor een beperkte periode uitgeweid en gedurende deze periode werd er geen kracht- of ruwvoeder gesupplementeerd. Op bedrijf 1 werd het hoogdrachtige jongvee een 4-tal weken voor het afkalven gehuisvest op stro samen met de drachtige koeien. Ze bleven daar tot na de kalving en kregen het melkveerantsoen toegediend, verdund met stro. Op bedrijf 2 en 3 werden de dieren een 3-tal weken voor kalven verplaatst naar de loopstal van de lacterende dieren, waar ze zich konden aanpassen aan het lactatierantsoen. Vlak voor het kalven werden de dieren op bedrijf 2 aangebonden in een afkalfstal, waar ze tot na de kalving verbleven. Op bedrijf 3 kalfden de dieren af in stroboxen in de melkveestal. 4

Lichaamsmaten Op verschillende tijdstippen werden metingen uitgevoerd betreffende het gewicht, de afmetingen en de conditie van het jongvee. Op de ochtend van de derde levensdag, na een nacht vasten, werd het exacte gewicht (G) van de kalveren bepaald. Op bedrijf 1 en 3 werden de dieren gewogen met een mechanische weegschaal tot op 1 kg nauwkeurig, op bedrijf 2 werd het gewicht tot op 0,5kg nauwkeurig bepaald met een digitale weegschaal. Alle maten werden bepaald op het staande dier. De borstomtrek (BO) werd net caudaal van de elleboog gemeten met een geplastificeerde lintmeter (Animeter, Agro2000, Izegem, België) en voor het meten van de schofthoogte (SH) en de diagonale lengte (DL) werd een metalen meetstok (Bromet GmbH, Günzburg, Duitsland) gebruikt. De SH werd gedefinieerd als de afstand tussen de bodem en het hoogste punt van de schoft en de DL werd gedefinieerd als de afstand in rechte lijn van de craniale rand van het tuberculum majus humeri tot aan de caudale rand van het tuber ischiadicum van het zitbeen. De nauwkeurigheid van deze metingen bedroeg 0,5 centimeter. Alle afmetingen worden schematisch weergegeven in Figuur 1. In Figuur 2 zien we enkele foto s omtrent het meten van de lichaamsmaten in de praktijk. Fig. 1: Weergave van de gemeten lichaamsmaten: borstomtrek (BO, groen), buikomtrek (BUO, paars), schofthoogte (SH, blauw), diagonale lengte (DL, rood). 5

Fig. 2: Opmeten van de lichaamsmaten. 1: schofthoogte; 2: diagonale lengte; 3: borstomtrek (naar Depreester, 2013). Tijdens de volledige opfok werden de bedrijven om de 3 maanden bezocht en werden alle dieren uit de proef opnieuw gewogen. Ook de BO, SH en DL werden opnieuw bepaald. Daarnaast werd bij elk bezoek de buikomtrek (BUO), gedefinieerd als de minimale omtrek ter hoogte van de laatste rib, gemeten en werd de conditie van het jongvee genoteerd. De conditie werd beoordeeld aan de hand van de body condition score (BCS) en het meten van rugvetdikte (Back Fat Thickness, BFT). 6

Body condition score (BCS) De lichaamsconditiescore werd bepaald volgens de gestandaardiseerde methode beschreven door Edmonson et al. (1989) (Bijlage I). Om tot een score tot komen volgens dit systeem wordt de mate van aftekening van de spinaal- en transversaaluitsteeksels, de buikvulling en de vet- en spierafzetting tussen spinaal- en dwarsuitsteeksels, heup- en zitbeen, heupbeen en wervelkolom en in de holte tussen de staartwortel en zitbeenderen bepaald (Edmonson et al., 1989). De BCS werd bepaald op een schaal van 1 tot 5 (1 = uitgemergeld, 5 = obees) met een nauwkeurigheid van 0,25. Backfat thickness (BFT) De rugvetdikte of backfat thickness (BFT) werd gemeten door middel van ultrasonografie (5-7,5 MHz). Hiervoor werd er gebruik gemaakt van een Tringa echotoestel van producent Esaote. De BFTmetingen gebeurden steeds aan de rechterzijde van het dier op de wijze zoals beschreven door Schröder en Staufenbiel (2006). Op de huid werd er eerst paraffine olie aangebracht om het contact tussen de sonde en de huid te bevorderen. Nadien werd de sonde geplaatst op een rechte lijn tussen tuber coxae en tuber ischiadicum, ter hoogte van de eerste staartwervel (Fig. 2). Het verkregen echografisch beeld werd geblokkeerd en de afstand tot de diepe fascie werd tot op één millimeter nauwkeurig bepaald. In figuur 3 wordt er een voorbeeld gegeven van een echografische rugvetdiktemeting. De ultrasonografische rugvetdiktemeting is objectiever en minder onderhevig aan de ervaring van de onderzoeker dan het bepalen van de BCS. In een vroegere studie werd er een significante correlatie gevonden tussen de BCS en de ultrasonografische rugvetdiktemeting (Van Eetvelde, 2011). a b Fig. 3: Locatie voor het plaatsen van de sonde. De sonde wordt geplaatst op een lijn tussen tuber coxae en tuber ischiadicum, ter hoogte van de eerste staartwervel (a. zijaanzicht, b. bovenaanzicht) (uit Schröder en Staufenbiel, 2006). 7

Fig. 4: Voorbeeld van een ultrasoundbeeld voor het bepalen van de backfat thickness (BFT). De witte pijl geeft de dikte van het rugvet weer (in dit voorbeeld 16 mm) (uit Schröder en Staufenbiel, 2006). Glucosebelasting Om de functie van de β-cellen van de pancreas te evalueren, werden de kalveren op hun derde levensdag onderworpen aan een intraveneuze glucosebelastingstest. Deze test vond plaats in de ochtend van de derde levensdag vooraleer de kalveren melk toegediend kregen. Aan de hand van het exact bepaald gewicht werd de toe te dienen glucosebolus berekend. Na fixatie van het kalf werd er een klein stukje huid ter hoogte van de linker vena jugularis gedesinfecteerd met alcohol. Na opzetting van de vena jugularis werd een 14-gauge katheter (Introcan- W, Melsungen, Duitsland) in de vene gebracht (figuur 5a+b). Hierbij werd erop gelet om de stress voor het dier tot een minimum te beperken. Uit de katheter werd ongeveer 10 ml genomen en verdeeld over een gel-gecoat en een gefluoriseerd vacuüm bloedbuisje (Vacutainer, Terumo Europe NV, Leuven, België) voor respectievelijk isolatie van serum en plasma (figuur 5c). Op deze bloedstalen werden de basale glucose- en insulinewaarden bepaald (T0 glucose en T0 insuline). Vervolgens werden de kalveren onderworpen aan de eigenlijke glucosebelastingstest. Een glucosebolus (Glucose 30%, Eurovet Animal Health, Heusden-Zolder, België) van 150 mg/kg lichaamsgewicht werd toegediend via de katheter (figuur 5d). Exact 10 minuten na toediening van deze glucosebolus werd opnieuw bloed genomen in 2 vacuüm bloedbuisjes zoals hierboven beschreven. Dit gebeurde in de rechter vena jugularis gebruikmakende van een Venoject (Terumo Europe NV, Leuven, België) naald (figuur 5e+f). Hiervan werden opnieuw de glucose- en insulinewaarden bepaald (T10 glucose en T10 insuline). Alle bloedstalen werden gecentrifugeerd op 2460 g gedurende 20 minuten om plasma en serum te isoleren 8

welke bewaard werden op -20ºC tot op het moment van analyse. Plasma glucose werd gemeten met de hexokinase methode (GLUC3 Cobas, Roche Diagnostics GmbH, D-68305 Mannheim, Duitsland). De intra- and inter-assay variatiecoefficiënten van de glucosebepalingen waren respectievelijk 0.8% en 1.3%. Insuline werd gemeten in het serum door middel van de boviene insuline ELISA (Mercodia, Uppsala, Zweden), met intra- en inter-assay variatiecoefficiënten van respectievelijk 2.9% en 2.7%. a b c d e f Fig. 5: Uitvoering van de intraveneuze glucosebelastingstest. a+b: Na fixatie van het kalf en desinfectie werd de katheter in de vena jugularis geplaatst. c: Er werd ongeveer 10ml bloed genomen uit de katheter. d: toediening van de glucosebolus. e+f: Na 10 minuten werd opnieuw bloed genomen uit de vena jugularis aan de andere zijde met het venojectsysteem (naar Vandewalle, 2012). 9

Vruchtbaarheidsparameters Op elk van de drie bedrijven werd kunstmatige inseminatie toegepast en werden alle vruchtbaarheidsgegevens door de betrokken veehouders genoteerd op een vruchtbaarheidskaart of ingevoerd in een computerprogramma. Enkel op bedrijf 1 werden de bronstgegevens systematisch bijgehouden, op alle 3 de bedrijven werden de data betreffend inseminaties en afkalven nauwkeurig genoteerd. Na afloop van de proef werden deze vruchtbaarheidsgegevens verzameld en werden een aantal parameters berekend, zoals leeftijd bij eerste bronst, leeftijd bij eerste inseminatie, leeftijd bij conceptie, aantal inseminaties nodig om tot conceptie te leiden, afkalfleeftijd. Data analyse Alle bekomen gegevens werden zorgvuldig genoteerd en ingevoerd in een Excel bestand. Voor de statistische analyse van de dataset werd gebruik gemaakt van SAS Enterprise Guide (versie 6.0; SAS Institute Inc, Cary, North Carolina, USA). Alle data werden gecontroleerd op normaliteit met behulp van de Kolmogorov-Smirnov test en Q-Q plots, de variabelen worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. Verschillen tussen bedrijven werden bekeken met behulp van ANOVA (bij normaal verdeelde variabelen) en de Wilcoxon-Mann-Whitney test (bij niet-normaal verdeelde variabelen). Verschillen werden als significant beschouwd bij een P<0,05 met een trend bij P<0,1. Uiteindelijk werden modellen gebouwd waarin we trachtten de leeftijd bij conceptie en de gewichten op verschillende leeftijden te verklaren aan de hand van parameters bij geboorte en groei. Voor het model met leeftijd bij conceptie als uitkomstvariabele werd PROC GLIMMIX gebruikt met lognormale distributie en bedrijf als random factor. Voor het model met gewicht als uitkomstvariabele werd PROC MIXED gebruikt met bedrijf als random factor en metingen binnen een dier als repeated measurements. In beide gevallen werden de verschillende variabelen eerst univariabel getest en werden enkel deze met P<0,20 weerhouden voor het opbouwen van het multivariabel model. Initieel werden alle geselecteerde variabelen en hun 2-weg interacties geïncludeerd in het model en verwijderd wanneer niet significant, modeleren gebeurde met behulp van backward methode. Variabelen met correlaties van 60% of meer werden niet samen behouden in het model. 10

RESULTATEN 1. ALGEMENE BESCHRIJVENDE STATISTIEK 1.1 Geboorte 1.1.1 Lichaamsmaten De lichaamsmaten van de kalveren, gemeten op de derde dag na de geboorte, worden weergegeven in Tabel 1. Tabel 1. Overzicht van lichaamsmaten van 3 dagen oude Holstein-Friesian kalveren op de verschillende bedrijven. De waarden worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. De waarden tussen haakjes zijn de minima en maxima. PARAMETER Bedrijf 1 Bedrijf 2 Bedrijf 3 Totaal Aantal dieren 24 51 12 87 Gewicht (kg) 42,3 ± 3,99 39,1 ± 4,26 38,8 ± 3,55 39,9 ± 4,32 (33-49) (25 49,4) (31,5 42,5) (25 49,4) Borstomtrek (cm) 80,3 ± 3,05 78,8 ± 3,21 79,1 ± 3,50 79,3 ± 3,24 (73 87) (69 84) (72 85) (69 87) Schofthoogte 76,8 ± 2,85 75,5 ± 3,02 75,6 ± 2,74 75,9 ± 2,97 (cm) (70,5 81) (66 80.5) (71-79,5) (66 81) Diagonale lengte 70,5 ± 3,75 70,2 ± 2,77 69,4 ± 3,24 70,2 ± 3,12 (cm) (63,5 76,5) (61-75) (65 75) (61 76,5) De kalveren op bedrijf 1 hadden een significant hoger geboortegewicht dan de kalveren op bedrijf 2 (P<0.01), terwijl er tussen bedrijf 1 en 3 en tussen bedrijf 2 en 3 geen significant verschil werd gezien. Bij de andere lichaamsmaten werd er geen significant verschil waargenomen tussen de 3 bedrijven. 11

1.1.2 Bloedwaarden In Tabel 2 worden de basale (T0) glucose- en insulinewaarden weergegeven van de kalveren op dag 3 na de geboorte, net zoals de glucose- en insulinewaarden 10 minuten na het toedienen van glucose (T10). Tabel 2. Overzicht van glucose- en insuline waarden van 3 dagen oude Holstein-Friesian kalveren op de verschillende bedrijven. Basale bloedwaarden worden weergegeven als T0, bloedwaarden 10 minuten na de toediening van glucose als T10. De waarden worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. De waarden tussen haakjes zijn de minima en maxima. PARAMETER Bedrijf 1 Bedrijf 2 Bedrijf 3 Totaal Aantal dieren 24 51 12 87 T0 Glucose 6,6 ± 0,76 6,0 ± 0,64 6,4 ± 0,64 6,2 ± 0,71 (mmol/l) (5,2 7,9) (4,8 7,6) (5,3 7,4) (4,8 7,9) T0 Insuline 12,9 ± 7,72 7,7± 5,58 10,5 ± 5,95 9,5 ± 6,62 (mu/l) (2.7 40,6) (1,7 27,9) (4,6 22,5) (1,7 40,6) T10 Glucose 8,4 ± 0,89 7,9 ± 0,78 8,3 ± 1,11 8,1 ± 0,88 (mmol/l) (6,7 10,4) (5,8 9,7) (6,7 9,9) (5,8 10,4) T10 Insuline 49,8 ± 23,91 43,8 ± 26,65 54,3 ± 27,87 46,9 ± 26,10 (mu/l) (17,0 104,2) (10,2 121,9) (14,8 91,2) (10,2 121,9) De kalveren van bedrijf 1 hadden een significant hogere basale glucose- en insulinewaarde dan de kalveren van bedrijf 2 (P<0.01). Tussen bedrijf 1 en 3 en tussen bedrijf 2 en 3 werd er geen significant verschil gezien in bloedwaarden op tijdstip 0. Bij de tweede bloedname, 10 minuten na het toedienen van glucose, was er geen significant verschil meer te zien in bloedwaarden tussen de verschillende bedrijven. 12

1.2 Opfok 1.2.1 Gewicht en lichaamsmaten 1.2.1.1 Berekende gewichten (6m, 12m, 18m, eerste inseminatie en conceptie) Aangezien de dieren heel regelmatig werden gemeten, veronderstelden we een lineaire groei tussen 2 meetmomenten. Zo konden we de dagelijkse gewichtsaanzet tussen de meetmomenten berekenen. Op basis daarvan werden de gewichten geschat op 6, 12 en 18 maanden en bij eerste inseminatie en conceptie, zoals weergegeven in Tabel 3. Tabel 3. Overzicht van het gemiddelde van de berekende gewichten op 6, 12, 18 maanden en bij eerste inseminatie en conceptie. De waarden worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. De waarden tussen haakjes zijn de minima en maxima. GEWICHT (kg) Bedrijf 1 Bedrijf 2 Bedrijf 3 Totaal 6 maanden N=24 207,0 ± 11,84 (180 226) N=51 193,7 ± 15,27 (149 222) N=12 191,6,6 ± 15,35 (168 217) N=87 197,1 ± 15,54 (149 226) 12 maanden N=24 353,2 ± 30,08 (287 400) N=51 356,4 ± 29,64 (298 419) N=12 343,7 ± 23,64 (304 381) N=87 353,8 ± 29,03 (287 419) 18 maanden N=23 489,3 ± 30,28 (438 555) N=51 475,5 ± 34,55 (407 566) N=12 456,4 ± 27,15 (416 509) N=86 476,6 ± 33,72 (407 566) Eerste inseminatie N=24 407,8 ± 40,25 (350 523) N=51 414,5 ± 44,78 (336 535) N=12 422,6 ± 26,30 (373 465) N=87 413,7 ± 41,34 (336 535) Conceptie N=23 421,1 ± 43,64 (350 523) N=51 429,4 ± 54,05 (336 563) N=12 423,4 ± 26,84 (373 465) N=86 426,3 ± 48,15 (336 563) Op een leeftijd van 6 maanden waren de dieren van bedrijf 2 en 3 significant lichter dan de dieren van bedrijf 1 (P<0,05). Tussen bedrijf 2 en 3 was er geen significant verschil in gewicht te zien. Op 18 maanden leeftijd waren de dieren van bedrijf 3 significant lichter dan die van bedrijf 1 en 2 (P<0,05), terwijl er tussen deze laatste bedrijven geen verschil werd gezien. Zowel op 12 maanden, bij eerste inseminatie en bij conceptie waren de gewichtsverschillen tussen de bedrijven niet significant op het 0,05 niveau. 13

1.2.1.2 Gewicht en lichaamsmaten bij afkalven De vaarzen werden zo kort mogelijk voor het afkalven een laatste keer gewogen en gemeten. Dit gebeurde gemiddeld 22,1±29,38 voor het afkalven. Negen dieren hadden nog niet gekalfd op het moment dat deze masterproef werd geschreven. Bijgevolg bestudeerden we de parameters rond het afkalven bij 78 dieren. De resultaten worden weergegeven in Tabel 4. Tabel 4. Weergave van de lichaamsmaten per bedrijf en voor de totale dataset rond het moment van afkalven. De waarden worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. De waarden tussen haakjes zijn de minima en maxima. PARAMETER Bedrijf 1 Bedrijf 2 Bedrijf 3 Totaal Aantal dieren 22 45 11 78 Gewicht (kg) 617,9 ± 37,70 625,0 ± 80,6 663,3 ± 25,27 628,4 ± 66,29 (534 708) (438 821) (623 700) (438 821) Borstomtrek (cm) 199,0 ± 6,04 202,6 ± 11,02 202,9 ± 4,72 201,6 ± 9,22 (185 209) (176 234) (195 210) (176 234) Buikomtrek (cm) 243,8 ± 7,50 240,4 ± 13,13 245,7 ± 5,62 242,1 ± 11,05 (231 260) (204 275) (237 253) (204 275) Schofthoogte 143,7 ± 3,21 142,9 ± 4,26 145,2 ± 3,10 143,5 ± 3,88 (cm) (137 151) (136 155) (141 151) (136 155) Diagonale lengte 161,3 ± 4,86 163,1 ± 5,11 165,6 ± 5,87 162,9 ± 5,26 (cm) (150 171) (151 176) (153 173) (150 176) Body Condition 3,5 ± 0,36 3,7 ± 0,48 3,6 ± 0,38 3,6 ± 0,44 Score (1-5) (2,5 4,25) (2,25 4,75) (2,75 4) (2,25 4,75) Backfat N=22 N=43 N=10 N=75 Thickness (mm) 14,8 ± 4,53 15,6 ± 6,38 16,7 ± 3,68 15,5 ± 5,56 (8 25) (6 34) (11 25) (6 34) Voor geen enkele van de vermelde lichaamsmaten werd er een significant verschil waargenomen tussen de 3 bedrijven. 14

1.2.2 Groeisnelheid 1.2.2.1 Dagelijkse groei tijdens het eerste levensjaar Tabel 5. Weergave van de dagelijkse groei tijdens het eerste levensjaar. Waarden worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. De waarden tussen haakjes zijn de minima en maxima. PERIODE Bedrijf 1 Bedrijf 2 Bedrijf 3 Totaal Aantal dieren 24 51 12 87 0-6m 915 ± 66,7 859 ± 77,9 849 ± 94,8 873 ± 80,9 (g/dag) (776 1020) (603 991) (718 979) (603 1020) 6-12m 799 ± 113,5 889 ± 113,7 831 ± 99,0 856 ± 117,6 (g/dag) (585 1008) (670 1195) (686 1034) (585 1195) 0-12m 859 ± 84,1 877 ± 80,2 842 ± 66,5 867 ± 79,7 (g/dag) (682 995) (711 1049) (722 940) (682 1049) In Tabel 5 wordt de dagelijkse groei van de vaarzen tijdens het eerste levensjaar weergegeven. Tijdens het volledige verloop van het eerste levensjaar werd er geen significant verschil in dagelijkse groei waargenomen tussen de verschillende bedrijven. Wanneer we de groei tijdens de eerste 6 maanden bekijken, zien we dat de dieren van bedrijf 1 significant sneller groeiden dan die van bedrijf 2 (P<0,05). Tijdens de volgende 6 maanden trad het omgekeerde op en hadden de dieren van bedrijf 2 een significant sterkere gewichtstoename dan die van bedrijf 1 (P<0,05). 1.2.2.2 Dagelijkse groei tot conceptie en afkalven Tabel 6. Weergave van de dagelijkse groei tot conceptie en afkalven. Waarden worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. De waarden tussen haakjes zijn de minima en maxima. PERIODE Bedrijf 1 Bedrijf 2 Bedrijf 3 Totaal Tot conceptie N=23 N=51 N=12 N=86 g/dag) 839 ± 66,9 824 ± 78,1 805 ± 72,3 825 ± 74,4 (708 939) (683 1025) (713 919) (683 1025) Tot afkalven N=22 N=45 N=11 N=78 (g/dag) 817 ± 50,2 816 ± 77,4 851 ± 69,3 821 ± 69,6 (713 942) (645 999) (733 957) (646 999) In Tabel 6 zien we de dagelijkse groei tot conceptie en afkalven. Er werd geen significant verschil gezien tussen de bedrijven wat betreft de dagelijkse groei tot conceptie en afkalven. 15

1.2.3 Vruchtbaarheid In Tabel 7 worden de vruchtbaarheidsparameters weergegeven per bedrijf en voor de volledige dataset. Tabel 7. Weergave van de belangrijkste vruchtbaarheidsparameters per bedrijf en voor de totale dataset. De waarden worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie. De waarden tussen haakjes zijn de minima en maxima. N geeft het aantal dieren weer. PARAMETER Bedrijf 1 Bedrijf 2 Bedrijf 3 Totaal Leeftijd bij 1 ste bronst (d) N=13 389 ± 52,4 (313 542) N=13 389 ± 52,4 (313 542) Drachtpercentage na 1 ste inseminatie N=24 58,3% N=51 64,7% N=12 75,0% N=87 64,4% Inseminaties/dracht N=23 N=51 N=12 N=86 1,6 ± 0,84 1,5 ± 0,78 1,3 ± 0,45 1,5 ± 0,76 (1 3) (1 4) (1 2) (4,8 7,9) Leeftijd bij 1 ste N=24 N=51 N=12 N=87 inseminatie (d) 439 ± 34,5 453 ± 48,0 475 ± 42,0 452 ± 44,8 (404 564) (390 616) (425 581) (390 616) Leeftijd bij conceptie N=23 N=51 N=12 N=86 (d) 455 ± 47.6 479 ± 71,0 483 ± 42,4 473 ± 62,5 (413 571) (393 694) (425 581) (393 694) Leeftijd bij afkalven N=22 N=45 N=11 N=78 (d) 727 ± 44,8 746 ± 67,2 762 ± 44,3 743 ± 59,2 (679 849) (669 974) (705 854) (669 974) De verschillen in vruchtbaarheidsparameters tussen deze bedrijven waren niet significant. Op bedrijf 1 werden bronstdata van 13 dieren genoteerd, op andere bedrijven werd dit niet gedaan. 16

2. CORRELATIE TUSSEN BLOEDWAARDEN EN LICHAAMSMATEN BIJ GEBOORTE De correlatie tussen de bloedwaarden van insuline- en glucose en de lichaamsmaten bij geboorte werden berekend. De resultaten staan weergegeven in Tabel 8. Een significante correlatie werd gezien tussen enerzijds de concentratie van glucose 10 minuten na toediening van de glucosebolus, en anderzijds het gewicht en de borstomtrek bij geboorte. Tabel 8. Weergave van de correlatie tussen bloedwaarden bij geboorte en de lichaamsmaten bij de geboorte. Correlaties worden weergegeven a.d.h.v. Pearson correlatie coëfficiënten. (*): significante correlatie PARAMETER T0 Glucose T0 Insuline T10 Glucose T10 Insuline (mmol/l) (mu/l) (mmol/l) (mu/l) Gewicht (kg) 0,11 0,11 0,24(*) -0,07 Borstomtrek (cm) Schofthoogte (cm) Diagonale lengte (cm) 0,07 0,01 0,23(*) -0,07-0,04-0,06 0,05-0,18 0,05-0,03 0,16-0,16 17

3. MODELLEN We hebben een ganse reeks modellen gebouwd om groei, gewicht en vruchtbaarheid te verklaren aan de hand van parameters bij de geboorte. De resultaten hiervan staan hieronder weergegeven. 3.1 Groei 3.1.1 Groei van 0 tot 6 maanden Voor een model aangaande de dagelijkse groei tijdens de eerste 6 levensmaanden kon enkel het seizoen van geboorte weerhouden worden als significant effect. Resultaten zijn weergegeven in Tabel 9. Tabel 9. Effect van het geboorteseizoen op de dagelijkse groei (g/dag) tijdens de eerste 6 levensmaanden. PARAMETER Vergelijking Effect P-waarde Seizoen geboorte Herfst +22 0,38 Winter -29 0,30 Lente -61 <0,05 Zomer 0 3.1.2 Groei van 6 tot 12 maanden Voor een model aangaande de dagelijkse groei tussen 6 en 12 maanden kon wederom enkel het geboorteseizoen weerhouden worden als significant effect (Tabel 10). Tabel 10. Effect van het geboorteseizoen op de dagelijkse groei (g/dag) tussen 6 en 12 maanden. PARAMETER Vergelijking Effect P-waarde Seizoen geboorte Herfst +61 0,10 Winter -17 0,67 Lente +55 0,19 Zomer 0 18

3.2 Gewicht In Tabel 11 staan de parameters weergegeven die een significant effect hebben op het gewicht van de vaars. Tabel 11. Effect van geboortegewicht, leeftijd, T0 insuline en het product van geboortegewicht en insuline op het gewicht. PARAMETER Vergelijking P-waarde Geboortegewicht (kg) + <0,001 Leeftijd (d) + <0,001 T0 insuline (mu/l) + <0,01 Geboortegewicht*T0 insuline - <0,01 Het geboortegewicht heeft een significant effect op het gewicht op latere leeftijd (P<0,05) en uiteraard hangt het gewicht sterk af van de leeftijd op dat moment (P<0,001). Daarnaast geeft een hogere basale insulineconcentratie een hoger gewicht (P<0,01). 3.3 Vruchtbaarheid: Leeftijd bij conceptie In Tabel 12 staan de parameters opgelijst die een effect hebben op de conceptieleeftijd. Tabel 12. Parameters met een invloed op de conceptieleeftijd. PARAMETER Vergelijking Effect P-waarde Dagelijkse groei tot conceptie - <0,001 T0 insuline (mu/l) < 9,5 (43) + 0,09 9,50 (44) Referentie Dieren die een grotere dagelijkse groei vertoonden vanaf de geboorte tot conceptie, werden significant vroeger drachtig dan dieren die minder snel groeiden (P<0,001). Daarnaast werd een trend waargenomen dat dieren die een basale insulineconcentratie lager dan 9,5 mu/l hadden, ouder waren bij conceptie dan dieren met een hogere basale insulineconcentratie (P=0,09). 19

3.4 Afkalven 3.4.1 Gewicht bij afkalven (kg) Leeftijd en dagelijkse groei van 0 tot 12 maanden werden weerhouden als significante parameters met een effect op het afkalfgewicht. De invloed van deze twee parameters is zichtbaar in Tabel 13. Tabel 13. Effect van leeftijd en dagelijkse groei tussen 0 en 12 maanden op het gewicht bij afkalven. PARAMETER Effect P-waarde Leeftijd (dagen) +0,6 <0,001 Dagelijkse groei 0 tot 12 maanden (g/dag) +0,2 <0,05 We stellen vast dat zowel de leeftijd (P<0,001) als de dagelijkse groei tussen 0 en 12 maanden (P<0,05) een significant positief effect hebben op het afkalfgewicht. 3.4.2 Body conditie score bij afkalven Tabel 14 laat het effect zien van het geboorteseizoen en de basale insulineconcentratie op de BCS bij afkalven. Tabel 14. Geboorteseizoen en T0 insuline als parameters met een effect op de BCS bij afkalven. PARAMETER Vergelijking Effect P-waarde Seizoen geboorte Herfst -0,27 0,07 Winter +0,02 0,89 Lente +0,19 0,24 Zomer 0 T0 insuline (mu/l) -0,01 0,08 We zien een trend dat kalveren geboren in de herfst een lagere BCS bij afkalven hebben dan kalveren geboren in de zomer (P<0,1). Een andere trend die we zien is dat de basale insulineconcentratie op moment van geboorte een negatief effect heeft op de BCS bij afkalven (P<0,1). 20

BESPREKING 1. Geboorte 1.1 Lichaamsmaten De Holstein-Friesian kalveren in onze onderzoekspopulatie wogen op dag 3 gemiddeld 39,9 kg, bij een gemiddelde BO, SH en DL van respectievelijk 79,3; 75,9 en 70,2 cm. Deze resultaten zijn vergelijkbaar met lichaamsmaten van kalveren bekomen in vroegere studies (Muri et al., 2005; Bossaert et al., 2014). De gewichten en maten van de pasgeboren kalveren waren gelijkaardig op de drie bedrijven, waarbij enkel de kalveren op bedrijf 1 gemiddeld 3,2 kg meer wogen bij geboorte dan de kalveren op bedrijf 2. Tussen de andere bedrijven werden er geen significante verschillen waargenomen in geboortegewicht of andere parameters. We zagen wel dat de kalveren op bedrijf 1 groter waren dan het gemiddelde van de totale onderzoekspopulatie; met een gemiddeld 2,4 kg zwaarder geboortegewicht en een respectievelijk 1; 0,9 en 0,3 cm grotere BO, SH en DL. Deze verschillen waren echter niet significant. Een combinatie van genetische- en milieufactoren ligt wellicht aan de basis van de verschillen in lichaamsmaten tussen de drie bedrijven, maar deze factoren werden niet verder onderzocht in het kader van dit onderzoek. 1.2 Bloedwaarden Ook de glucose- en insulinewaarden van de kalveren in dit onderzoek zijn vergelijkbaar met de resultaten uit een eerder onderzoek (Muri et al., 2005). We zien dat er zowel tussen de bedrijven als tussen de dieren binnen een bedrijf een beperkte variatie is in basale glucoseconcentratie en glucoseconcentratie na toedienen van de glucosebolus, omwille van de sterke homeostase (De Blasio et al., 2007). In insulinewaarden wordt er echter zowel op tijdstip 0 als tijdstip 10 een grote variatie waargenomen. Bij aanvang van de proef stelden we een verschil tussen de minimum- en maximumwaarde van insuline vast van 38,9 mu/l, en na 10 minuten bedroeg het verschil tussen de minimum- en maximumwaarde van insuline 111,7 mu/l. Dit toont aan dat kalveren in staat zijn om de bloedglucosespiegel min of meer constant te houden bij variabele concentraties aan insuline (De Blasio et al., 2007). De glucoseconcentratie in het bloed steeg met gemiddeld 1,9 mmol/l na toediening van de glucosebolus, met een bijhorende stijging in insulineconcentratie van gemiddeld 37,4 mu/l. Op bedrijfsniveau zagen we, net zoals bij het geboortegewicht, op bedrijf 1 een significant hogere basale glucosewaarde dan op bedrijf 2. Andere significante verschillen tussen de bedrijven werden niet gevonden. De concentratie van insuline in het bloed is afhankelijk van de ontogenetische ontwikkeling van de endocriene pancreas alsook van de hoeveelheid, frequentie en tijdstip van colostrumopname (Hammon et al., 2012). Aangezien in dit onderzoek zeer snel een voldoende hoeveelheid biest werd toegediend aan de kalveren, zal de variatie in insulinewaarden dus vooral te wijten zijn aan de ontogenetische pancreasontwikkeling. 21

Wanneer we de correlatie tussen de bloedwaarden en lichaamsmaten bij geboorte bekijken, zien we dat de glucosewaarde 10 minuten na toediening van de glucosebolus significant gecorreleerd is met het geboortegewicht en de BO bij geboorte. Dit mag ons niet verbazen aangezien de toe te dienen hoeveelheid glucose berekend werd op basis van het geboortegewicht en het feit dat BO in sterke mate positief gecorreleerd is met het geboortegewicht (Kamal et al., 2014). Voor de basale bloedwaarden van glucose en insuline en voor de bloedwaarde van insuline na 10 minuten konden we geen significante verbanden vinden met de bestudeerde lichaamsmaten. Dit komt overeen met de resultaten van een andere studie waarin er geen verband werd gevonden tussen basale bloedwaarden van glucose en insuline enerzijds en het lichaamsgewicht anderzijds (Gutierrez et al., 2012). Ook diverse studies bij schapen, waarin het verband werd onderzocht van een slechte groei van de foetus op de insulinesecretie, konden geen correlatie aantonen met het lichaamsgewicht (Jaquiery et al., 2012; Limesand et al., 2013). 2. Opfok Over het ideale gewicht van jongvee, waarbij hun genetisch potentieel zo goed mogelijk tot expressie komt, is al veel onderzoek verricht. Zowel te lichte als te zware vaarzen zullen niet de hoge verwachte melkproductie bereiken met als gevolg dat het gewicht rond afkalven van zeer groot belang blijkt te zijn voor de toekomstige melkproductie (Bach en Ahedo, 2008; Brochure: Succesvolle opfok van jongvee op het melkveebedrijf, 2010). Vaarzen die na afkalven gemiddeld 530 kg wegen, zullen het best produceren (Brochure: Succesvolle opfok van jongvee op het melkveebedrijf, 2010). Vlak voor afkalven wegen zulke vaarzen dan 580 tot 620 kg. Voorts is het om economische redenen bovendien aangewezen om vaarzen te laten afkalven op een leeftijd van 24 maanden. De veehouder dient er dus voor te zorgen dat de vaarzen op deze leeftijd het gewenste gewicht bereikt hebben. Uit deze 2 streefgetallen kan een ideaal groeiverloop berekend worden voor Holstein-Friesian vaarzen. (Brochure: Succesvolle opfok van jongvee op het melkveebedrijf, 2010). Dit wordt weergegeven in Bijlage II. In Figuur 6 zien we een visuele voorstelling van het verloop van het lichaamsgewicht en de dagelijkse groei vanaf de geboorte tot een leeftijd van 24 maanden bij Holstein-Friesian jongvee. Hierbij wordt er steeds gewerkt met een gewenste afkalfleeftijd en gewicht van respectievelijk 24 maanden en 530 kg. 22

Fig. 6: Grafische weergave van het gewenste groeiverloop van opgroeiend nietdrachtig vrouwelijk Holstein-Friesian jongvee. Het streefgewicht wordt weergegeven in functie van de leeftijd en de dagelijkse groei wordt telkens berekend uit de afgelopen periode van 2 maanden (uit: Brochure: Succesvolle opfok van jongvee op het melkveebedrijf, 2010). Wanneer we de resultaten van dit onderzoek vergelijken met de vooropgestelde streefdoelen, bemerken we al snel dat de gewichten van de in de studie opgenomen dieren systematisch boven het streefgewicht liggen. Op een leeftijd van 6 maanden zijn de dieren in deze onderzoekspopulatie gemiddeld 12,1 kg zwaarder dan ideale gewichten beschreven in de literatuur. Bovendien waren de dieren van bedrijf 1 nog significant zwaarder dan op de andere 2 bedrijven, met een gemiddelde gewicht dat 22 kg hoger licht dan de streefwaarden. Na het volledige eerste levensjaar werden er geen significante gewichtsverschillen meer waargenomen tussen de bedrijven. Wel bedroeg het gemiddelde lichaamsgewicht op 12 maanden 33,8 kg meer dan het streefgewicht van 320 kg. Ook op 18 maanden leeftijd wogen de vaarzen uit dit onderzoek gemiddeld 36,6 kg meer dan het streefgewicht van 440 kg. Op deze leeftijd zien we tevens dat de dieren op bedrijf 3 significant minder wegen dan deze op bedrijf 1 en 2. Als we de bijhorende groeisnelheden bekijken, zien we opnieuw dat deze steeds boven de streefwaarde voor dagelijkse groei zit. In de eerste 6 levensmaanden groeien de dieren gemiddeld 873 g/dag. We zien dat tijdens de volgende 6 maanden de dagelijkse groei iets afnam, maar over het ganse eerste levensjaar werd toch een groeisnelheid van 867 g/dag gehaald. De dieren van bedrijf 1 groeiden het snelst gedurende de eerste 6 levensmaanden, terwijl in de periode van 6 tot 12 maanden de dieren van bedrijf 2 aanzienlijk sneller groeiden. Wanneer we het volledige eerste levensjaar in beschouwing nemen, zien we geen significante verschillen tussen de bedrijven. 23

Het valt wel op dat er een enorme variatie is in groeisnelheid. De minimum- en maximumgroeisnelheid bedraagt tijdens de eerste 6 maanden respectievelijk 603 g/dag en 1020 g/dag en tijdens de periode 6-12 maand respectievelijk 585 g/dag en 1195 g/dag en tijdens het volledige eerste levensjaar respectievelijk 682 g/dag en 1049 g/dag. Diverse factoren hebben een invloed op de groeisnelheid van jongvee: voeding, huisvesting, gezondheidsfactoren en genetica. Tijdens deze studie werd er echter niet verder ingegaan op deze genetische- en milieufactoren. 2.1 Model voor groei In de periode van 0 tot 6 maanden leeftijd werd er een significant effect van geboorteseizoen teruggevonden op de dagelijkse groei. Dieren die in de lente geboren werden, groeiden gemiddeld 61 g/dag minder dan dieren die in de zomer geboren werden (P<0,05). Dieren die in de herfst geboren werden groeiden het snelst, maar dit was niet significant verschillend van de dieren geboren in andere seizoenen. Wanneer we de groei in de periode van 6 tot 12 maanden in beschouwing nemen, zien we opnieuw de trend dat dieren geboren in de herfst het sterkst groeien. Die dieren die geboren werden in de lente, en significant minder groeiden tijdens de eerste 6 maanden, groeiden sterker tijdens de volgende 6 levensmaanden, maar dit verschil was niet significant. Reeds verschillende studies hebben de invloed van het afkalfseizoen op het geboortegewicht van het kalf bestudeerd. Hieruit bleek dat kalveren geboren in de zomer en de herfst een lager geboortegewicht hebben dan kalveren geboren in de winter en de lente (Linden et al., 2009; Tao et al., 2012). Voor dit seizoenseffect bestaan twee mogelijke verklaringen. Een eerste verklaring is de omgevingstemperatuur tijdens de dracht: kalveren geboren in de zomer en de herfst hebben het laatste trimester van de dracht doorgemaakt tijdens de lente en de zomer, dus bij een hogere omgevingstemperatuur dan kalveren die geboren worden in de winter en de lente, wat aanleiding geeft tot perifere vasodilatatie en daardoor een verminderde bloedvoorziening van de placenta (Depreester et al., 2014). De aan- en afvoer van voedings- en afvalstoffen naar en van de uterus verloopt hierdoor minder goed, waardoor ook de groei en de ontwikkeling van de foetus minder goed verlopen met een lager geboortegewicht tot gevolg. Een tweede verklaring voor de seizoensinvloed op het geboortegewicht is het feit dat de drachtduur bij geboorte in de zomermaanden korter is dan bij geboorte in de winter (Norman et al., 2009). Kalveren met een niet te extreem verhoogd geboortegewicht hebben als voordeel ten opzichte van kalveren met een laag of gemiddeld geboortegewicht dat ze sneller groeien (Heinrichs et al., 2005). Uit onderzoek van Tao et al. (2012) komt inderdaad naar voren dat kalveren met een hoog geboortegewicht sneller groeien, althans tot de speenleeftijd van 3 maanden. In de leeftijdsperiode van 3 tot 7 maanden haalden de kalveren met een laag geboortegewicht de kalveren met een hoog geboortegewicht in, zodat er op een leeftijd van 7 maanden geen significant verschil in gewicht meer zichtbaar was. Kalveren met een laag geboortegewicht zullen uiteindelijk dus een grotere groeisnelheid hebben en halen zo de kalveren met een hoog geboortegewicht in. Dit blijkt ook uit onze resultaten: kalveren geboren in de winter en de lente (hoog geboortegewicht) groeien trager dan kalveren geboren in de zomer en de herfst in de periode van 0 tot 6 maanden ouderdom. 24

2.2 Model voor gewicht Uit de modellen blijkt dat het geboortegewicht van een kalf een significant effect heeft op het gewicht op latere leeftijd (P<0,05). Kalveren met een hoog geboortegewicht zullen op latere leeftijd meer wegen dan kalveren met een laag geboortegewicht. Vanzelfsprekend hangt het gewicht op een bepaald moment ook af van de ouderdom van de vaars op dat moment. Voorts stelden we vast dat het gewicht op een welbepaald moment gedurende de opgroei van een Holstein-Friesian vaars samenhangt met de basale insulineconcentratie op het moment van de geboorte. Hoe hoger de basale bloedwaarde van insuline op het moment van de geboorte, hoe hoger het gewicht van het dier op een bepaald moment tijdens zijn levensloop. Wanneer er een hogere basale insulinewaarde is, wil dit zeggen dat er meer insuline nodig is om de concentratie van glucose binnen bepaalde grenzen te houden in vergelijking met de normale situatie; wat kan wijzen op insulineresistentie. Deze mogelijks insulineresistente vaarzen hebben dus een hoger gewicht op een bepaald moment in vergelijking met niet-insulineresistente dieren. Insulineresistentie, en het verband met een hoger gewicht of obesitas werd al veelvuldig bestudeerd, zowel in de humane geneeskunde als in de diergeneeskunde. Insulineresistentie voor de opname van glucose door spier- en vetweefsel is een bekend verschijnsel bij mensen die lijden aan obesitas (De Koster en Opsomer, 2013). Ook bij runderen is er al veel onderzoek verricht naar de correlatie tussen vervetting in de droogstand en insulineresistentie. Overvoedde koeien hadden hogere perifere bloedwaarden van insuline volgend op een glucosebolus, wat wijst op een perifere insulineresistentie met een secundaire hyperinsulinemie tot gevolg. In de daaropvolgende lactatie vertoonden deze overvoedde koeien langdurig verhoogde spiegels van NEFA s en een lagere clearance van glucose na een intraveneuze glucosetolerantietest, wat wijst op een nog grotere graad van insulineresistentie (Holtenius et al., 2003). Wat betreft insulineresistentie bij de geboorte en het verband met het gewicht op latere leeftijd zijn er nog geen onderzoeken gedaan bij runderen. In de literatuur zijn er echter wel enkele humane onderzoeken beschikbaar. Ravelli et al. (1976) voerde een retrospectieve cohortstudie uit bij 300.000 19 jaar oude mannen die tijdens de Nederlandse Hongerwinter geboren waren. Hun hypothese was dat prenatale ondervoeding een rol speelde in de ontwikkeling van obesitas gedurende het later leven. Men zag dat ondervoeding tijdens de eerste helft van de zwangerschap leidde tot het significant vaker voorkomen van obesitas (P<0,0005). Uit een studie van Ravelli et al. (1998) blijkt dat mensen die tijdens de vroege zwangerschap zijn blootgesteld aan nutriëntrestrictie een hogere body-mass index hebben tijdens hun volwassen leven. Ook hadden deze mensen hogere plasma glucose- en insulineconcentraties 120 minuten na een orale glucosetolerantietest. In ons onderzoek bleek de insulineconcentratie na het toedienen van glucose (T10) echter geen significante invloed uit te oefenen op het gewicht van de dieren. 25