Bij pensbuffering gering effect krachtvoerzetmeel op methaanproductie

Zetmeel is een belangrijk bestanddeel van de voeding van melkvee, vooral van hoogproductieve koeien. De reden hiervan is een hoge glucosebehoefte van melkvee om melklactose te maken. Een relatief groot deel van zetmeel fermenteert in de pens waarbij propionzuur gevormd wordt, wat de koe omzet in glucose. Bij de vorming van propionzuur wordt waterstof opgenomen. Deze waterstof hoeft dan niet meer te worden omgezet in methaan door de methaanvormende micro-organismen in de pens. Zetmeel wat aan pensfermentatie ontsnapt, wordt grotendeels omgezet in glucose in de dunne darm en geabsorbeerd in bloed. Beide aspecten van het verteringsgedrag van zetmeel leiden naar verwachting tot een lagere methaanemissie. Alhoewel deze principes algemeen bekend zijn, waren er geen systematische gegevens bekend over effect van hoeveelheid en aard van zetmeel in krachtvoer op methaanuitstoot van melkvee onder Nederlandse omstandigheden. Daarom gingen onderzoekers van Wageningen UR hier mee aan de slag.

Zetmeel of vezel in krachtvoer

40 koeien werden geplaatst in de Wageningen klimaat-respiratiekamers. Dat zijn ruimten waarin precies gemeten kan worden wat de koe opneemt aan voer en wat er uit de koe komt: mest, urine, melk en methaan. De koeien kregen een rantsoen met 60% graskuil en 40% krachtvoer. Het krachtvoer varieerde in hoeveelheid uit mais afkomstig zetmeel (laag - 270 g zetmeel/kg drogestof; hoog – 530 g zetmeel/kg drogestof; mais werd uitgewisseld met vezelrijke palmpitschilfers en bietenpulp), en in afbreekbaarheid (traag – onbehandeld maiszetmeel; snel – ontsloten maiszetmeel). Onderzoek van het krachtvoer in nylon zakjes in de pens bevestigde dat het ontsloten maiszetmeel veel sneller fermenteerde dan het onbehandelde maiszetmeel. Ook was de fermentatie van de organische stof van het hoog-zetmeel krachtvoer sneller dan die van het laag-zetmeel krachtvoer. De vertering van zetmeel in het hele maagdarmkanaal was iets lager voor traag zetmeel (95,5%) dan voor snel zetmeel (97,2%). Melkproductie en -gehalten verschilden niet tussen de rantsoenen.

Verschillen in methaanuitstoot

De methaanproductie uitgedrukt per eenheid in de pens afgebroken organische stof verschilde duidelijk tussen de behandelingen. Traag afbreekbaar zetmeel resulteerde in 11% meer methaan, en het hoge aandeel zetmeel in 8% minder methaan per eenheid pens afbreekbare organische stof. Echter, deze verschillen waren kleiner en niet meer significant wanneer methaanuitstoot werd uitgedrukt per kg voer of per kg meetmelk. De methaanproductie per kg voer was vrijwel exact gelijk voor beide typen zetmeel, en was 3,5% lager bij het hoog-zetmeel rantsoen. Waarschijnlijk ontsnapte er van traag afbreekbaar zetmeel meer aan fermentatie in de pens en werd dit door enzymen in de darm verteerd, zonder vorming van methaan, wat het ontbreken van verschil in methaanproductie per kg voer verklaart. Het hoog-zetmeel rantsoen leidde tot ruim 2% minder methaan per kg meetmelk, en het trage zetmeel tot 2% meer. Er zijn een aantal redenen waarom zetmeel weinig invloed had op methaanuitstoot. Aan het hoog zetmeel rantsoen werd natrium bicarbonaat toegevoegd om mogelijke pensverzuring te voorkomen. Er bleek echter geen enkele sprake te zijn van een te lage zuurgraad in de pens. De (achteraf gezien onnodige) toevoeging van een buffer vermindert de productie van propionzuur, wat het verlagende effect van zetmeel op methaanuitstoot mogelijk juist teniet heeft gedaan. Bovendien waren de koeien gemiddeld genomen in 2e helft lactatie. In tegenstelling tot 1e helft lactatie neemt de melkproductie in de 2e lactatiehelft meestal maar weinig of helemaal niet toe als meer zetmeel gevoerd wordt, waardoor het effect van hogere vertering van zetmeel niet tot uitdrukking komt in hogere melkproductie. Een laatste reden is de ongeveer 1 kg lagere drogestof opname per dag bij de hoog-zetmeel rantsoenen. In het algemeen neemt de methaanproductie per eenheid voer of per eenheid melk toe, naarmate de voeropname daalt.

Conclusies

Al met al geeft dit onderzoek aan dat het effect van zetmeel uit krachtvoer op methaanuitstoot niet groot is, vanwege andere verterings-fysiologische effecten die de effecten van zetmeel maskeren. Grotere verschillen in zetmeelgehalte (meer dan 20% zetmeel op drogestof basis totaal rantsoen), een minder gebufferde pensinhoud en afwezigheid van andere maskerende effecten zijn nodig om de methaanuitstoot per eenheid voer of melk via zetmeel substantieel te verlagen.

Lees de samenvatting van het onderzoek op: http://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302(14)00743-7/abstract. Hatew, B., Podesta, S.C., Van Laar, H., Pellikaan, W.F., Ellis, J.L., Dijkstra, J. & Bannink, A. (2015). Effects of dietary starch content and rate of fermentation on methane production in lactating dairy cows. Journal of Dairy Science 98: 486-499.