Inzicht verwerven in de ontwikkeling en stabiliteit van het pensmicrobioom als een basis voor nieuwe methaanreducerende strategieën (MELKRUST)

Het ILVO-project "Melkrust" (een doctoraatstudie) maakt deel uit van een groter Europees project genaamd “FACCE-JPI Rumen stability”, dat gestart is op 1 januari 2014.  Bedoeling is om een gedurfde hypothese te testen die, indien bevestigd, op een relatief eenvoudige wijze de methaanuitstoot van herkauwers zou beperken, en dus de klimaatswijziging kan milderen. De hypothese is dat de initiële ontwikkeling van microben in de pens van een jong kalf een grote invloed heeft op het volwassen microbioom, dat finaal mee de methaanproductie (uit de muil, tijdens het herkauwen) bepaalt. Deze ontwikkeling van microben gebeurt zeer vroeg in het leven van het kalf. Manipulaties in de vroegste levensfase met oog op blijvende effecten op latere leeftijd, heten “early life programming”. Concreet in dit onderzoek willen we het ontwikkelende pensmicrobioom sturen naar blijvende verlaagde methaanuitstoot via twee voederadditieven: geëxtrudeerd lijnzaad en een mengsel van essentiële oliën.

Er wordt empirisch gewerkt, op melkvee. We maken gebruik van de uitgebreide ILVO-meetinfrastructuur voor uitstoot door levende dieren (de zogenaamde GUK’s of gasuitwisselingskamers), en van de capaciteit om bacteriële populaties in kaart te brengen. We splitsen een groep van 30 vaarskalveren in een controlebehandeling en twee experimentele behandelingen (1 met geëxtrudeerd lijnzaad en 1 met essentiële oliën).  Vanaf de geboorte van de kalveren tot rond het spenen voederen we de genoemde additieven. Hierna worden alle kalveren in dezelfde omstandigheden en met hetzelfde rantsoen opgefokt. De kalveren worden gedurende de volledige opfok en tot één maand na de eerste kalving van kortbij opgevolgd: voederopname, groei, immuniteit, samenstelling van het pensmicrobioom over verloop van tijd (via een vijftal staalnames) en methaanemissie. De moeders van de proefkalveren die we gedurende hun leven volgen, betrekken we via een eenmalige pensstaalname, waarbij de aanwezige bacteriënpopulatie wordt in kaart gebracht.

Deze doctoraatstudie graaft naar fundamentele inzichten in de sturing van de samenstelling van de pensflora en de al dan niet standvastigheid van deze flora gedurende de levenscyclus van de herkauwer. Als de hypothese bevestigd raakt, openen zich economisch en ecologisch interessante perspectieven voor de veeteeltsector.  Het gebruik van voederadditieven was tot nu toe één van de meest beloftevolle strategieën om methaanproductie door herkauwers te reduceren. Maar deze additieven zijn wellicht (te) duur om gedurende het volledige leven van de herkauwer toe te passen. Het voordeel van “early life programming” is de kortere behandelingsperiode en de lagere dosissen die nodig zijn voor kalveren. Als het pensmicrobioom van het pasgeboren dier in een gunstige en permanente richting kan worden beïnvloed, dan verdwijnt ook het mogelijk negatief smaakeffect van levenslange additieven op de melk of het vlees. De resultaten worden Europees verspreid en intensief gecommuniceerd via workshops, presentaties en infosessies naar alle belanghebbenden (o.a. andere onderzoekers, landbouwers en de veevoedingssector).

Financiering
EU FACCE-JPI
ILVO - Instituut voor Landbouw-, Visserij- en voedingsonderzoek