De invloed van voedings-, omgevings- en dierfactoren op het microbioom van herkauwers : Aanknopingspunten om de enterische methaanemissie van melkkoeien te verminderen via beïnvloeding van het microbioom

Het doel van deze literatuurstudie is na te gaan welke wijze en in welk levensstadia het microbioom succesvol kan worden beinvloed om de enterische methaan emissie te verminderen. Daarvoor is nodig dat de definities helder zijn, soms worden de begrippen microbioom en microbiele populatie, ook in wetenschappelijk publicaties, door elkaar gebruikt. Het microbioom van de pens is de verzameling microbiele genomen die in de pens van een individu voorkomen. Onder de microbiota van de pens wordt verstaan de verzameling van populaties van verschillende microben in de pens. De samenstelling en functionaliteit van het microbioom wordt gekarakteriseerd door middel van “Next Generation Sequencing” (NGS) technieken. De ontwikkelingen met NGS gaan zeer snel. Interpretatie en vergelijking van de kwantitatieve gegevens over het voorkomen van diverse microbiele taxa, is alleen goed mogelijk tussen individuele dieren en rantsoenen binnen een studie of onderzoek, of tussen studies waarbij identieke methoden en technieken zijn gebruikt voor het isoleren en analyseren van DNA. Er bestaat een grote consistentie in de samenstelling van het kern microbioom over een groot regionaal gebied en soorten herkauwers. Verschillen in de microbiele populaties kunnen vooral worden toegeschreven aan het rantsoen, en dus het management en in mindere mate aan de gastheer. Ingrepen in het rantsoen en het gebruik van additieven is het meest effectief om de microbenpopulatie te manipuleren op korte termijn. Ingrepen in het rantsoen kunnen gericht zijn op het voerniveau, verteerbaarheid, ruwvoer-krachtvoer verhouding, en de aanwezigheid van specifieke stoffen (bijv. saponinen, tannines). De microbiele populatie is deels individueel bepaald. De mechanismen hier achter zijn nog onopgehelderd. Wellicht spelen microben aan het pens-epitheel hier in een rol en kan er sprake zijn van een invloed van het immuunsysteem. Het microbioom is mogelijk deels erfelijk bepaald. Wellicht is dit gerelateerd aan de morfologie van de pens. Ook komen ouder en jong uit hetzelfde milieu, mogelijk speelt de overdracht van micro-organismen in het vroege leven een rol bij de waargenomen “erfelijkheid”. Verschillen in enterische CH4 productie tussen dieren kan deels worden verklaard uit de morfologie van het dier. Een kleinere pens en een hogere passagesnelheid resulteert in een lagere CH4 emissie. Verschillen in CH4 emissie tussen dieren lijken consistent te zijn gedurende de lactatie. De microbiele populatie is zeer robuust en veerkrachtig, daarom zijn interventies bij volwassen dieren zeer moeilijk. Manipulatie van het microbioom is nog een grotendeels onontgonnen gebied. Introductie van nieuw genetisch materiaal in het microbioom zou een oplossingsrichting kunnen zijn. Echter, het ontbreekt aan kennis om dit te bewerkstelligen. Interventies bij het jonge dier (d.w.z. direct na de geboorte, alvorens vast voer wordt opgenomen) lijken het meest kansrijk om het microbioom gedurende langere tijd of het gehele leven te beinvloeden. Kolonisatie van de pens treed al heel snel op, waarschijnlijk al tijdens de geboorte. In deze fase lijkt het dier ook het meest gevoelig voor interventies. Echter, de mechanismen en het optimale tijdstip zijn nog onduidelijk en behoeven onderzoek. De huidige studies met interventies in het jonge leven beperken zich tot dusverre tot kleine herkauwers. Ook moet de persistentie van de effecten nog verder worden onderzocht, bij voorkeur bij grote herkauwers.