Pensprotozoa, een vaak onderbelichte groep micro-organismen in de pens, spelen mogelijk een belangrijke rol bij de vertering, methaanvorming, vetzuursamenstelling van melk en de productie-efficiëntie rond afkalven. Tijdens de jaarbijeenkomst van de American Dairy Science Association (ADSA) in juni presenteert promovenda Rebecca El Hawat, winnaar van de NOVUS Award 2025, nieuwe onderzoeksresultaten over dit onderwerp.
De transitieperiode blijft één van de meest kritieke fases in de lactatiecyclus. In de weken vóór en na afkalven verandert er veel tegelijk: de voeropname, energiebalans, pensfermentatie, melkproductie en stofwisseling komen allemaal onder druk te staan. Nieuwe onderzoeksresultaten laten zien dat niet alleen rantsoen en genetica hierbij een rol spelen, maar ook de samenstelling van het pensmicrobioom. Vooral pensprotozoa verdienen volgens het onderzoek van El Hawat meer aandacht.
Pensprotozoa zijn eencellige micro-organismen die van nature in de pens voorkomen. In vergelijking met bacteriën en methaanvormende archaea kregen ze lange tijd minder aandacht, zowel in onderzoek als in de praktijk. Toch kunnen ze tot wel 50% van de totale microbiële biomassa in de pens uitmaken. Bovendien lijken ze invloed te hebben op verschillende processen die voor melkveehouders relevant zijn, zoals fermentatie, eiwitafbraak, methaanvorming, de vetzuursamenstelling van melk en mogelijk ook de melkproductie.
Onderzoek tijdens de transitieperiode
In recent onderzoek bij zestig Holstein-koeien in Italië is gekeken naar het aantal protozoa in de pens vóór en na afkalven. Pensvloeistof- en melkmonsters werden genomen op twee momenten: zestig dagen vóór afkalven en dertig dagen na afkalven. Op basis van het aantal protozoa werden de koeien ingedeeld in groepen met lage, gemiddelde en hoge aantallen.
Vervolgens onderzochten de wetenschappers of deze verschillen samenhingen met pensfermentatie, ammoniakstikstof, methaanproductie in vitro, gasvorming en de vetzuursamenstelling van de melk. Daarbij werd rekening gehouden met factoren zoals lactatienummer en seizoen. Een opvallende uitkomst was dat individuele verschillen in protozoa-aantallen redelijk consistent leken te zijn tussen koeien. Dat wijst erop dat de hoeveelheid protozoa mogelijk een terugkerend dierkenmerk is, en niet alleen het gevolg van toevallige variatie.
Meer protozoa, meer methaan
Een van de belangrijkste bevindingen is dat hogere aantallen protozoa samenhingen met een hogere methaanproductie in vitro. Biologisch gezien is dat goed te verklaren door de nauwe relatie tussen protozoa en methaanvormende archaea. Bij bepaalde fermentatieprocessen komt waterstof vrij. Methaanvormers gebruiken die waterstof vervolgens om methaan te produceren.
Wanneer de activiteit van protozoa hoger is, kan dit dus bijdragen aan omstandigheden waarin meer methaan wordt gevormd. Methaanvorming is niet alleen een klimaatvraagstuk, maar betekent ook energieverlies. Energie die als methaan verdwijnt, kan de koe niet gebruiken voor onderhoud, melkproductie of lichaamsreserves.
Verband met eiwitafbraak in de pens
Het onderzoek liet ook een verband zien tussen hogere aantallen protozoa en hogere concentraties ammoniakstikstof en fermentatieproducten die wijzen op meer eiwitafbraak in de pens. Dit kan gevolgen hebben voor de benutting van stikstof.
Een zekere mate van eiwitafbraak is nodig voor de vorming van microbieel eiwit. Maar een overschot aan ammoniak in de pens betekent dat stikstof minder efficiënt wordt benut. Het lichaam moet overtollige ammoniak omzetten in ureum. Dat kost energie en kan bijdragen aan een hogere stikstofuitscheiding via urine en melkureum.
Voor de praktijk onderstreept dit het belang van een goede balans tussen pensafbreekbaar eiwit en snel beschikbare energie. Wanneer die balans niet klopt, kan er in de pens veel stikstof vrijkomen die onvoldoende wordt vastgelegd in microbieel eiwit.
Effect op de vetzuursamenstelling van melk
Het onderzoek toonde daarnaast aan dat hogere aantallen protozoa samenhingen met een meer verzadigd vetzuurprofiel in de melk. Koeien met meer protozoa hadden relatief meer verzadigde en vertakte vetzuren en minder onverzadigde vetzuren.
Dat is interessant, omdat de vetzuursamenstelling van melk steeds vaker wordt gezien als een spiegel van de pensfermentatie en de stofwisseling van de koe. Veranderingen in het aandeel verzadigde en onverzadigde vetzuren kunnen iets zeggen over processen in de pens, waarbij onverzadigde vetzuren door pensmicroben worden omgezet in meer verzadigde vetzuren.
Mogelijke link met melkproductie
Na afkalven leek de melkproductie iets hoger bij koeien met lagere aantallen protozoa. Dit is een tendens en nog geen harde praktijkconclusie. Toch past de uitkomst in een breder beeld: lagere aantallen protozoa kunnen samenhangen met efficiëntere fermentatie, minder methaanverlies en mogelijk een betere benutting van nutriënten.
Dat roept een interessante vraag op: dragen verschillen in pensprotozoa er deels aan bij dat de ene koe efficiënter produceert dan de andere, ondanks een vergelijkbaar rantsoen?
Wat betekent dit voor de praktijk?
Het onderzoek betekent niet dat melkveehouders vanaf morgen protozoa als losse stuurparameter moeten gaan gebruiken. Daarvoor is meer onderzoek nodig. Wel laat het zien dat verschillen tussen koeien in de pensmicrobiologie mogelijk belangrijker zijn dan vaak wordt gedacht.
Protozoa als onderdeel van toekomstige duurzaamheidsstrategieën
Pensprotozoa lijken samen te hangen met methaanemissie, fermentatie-efficiëntie, stikstofbenutting en melkvetkwaliteit. Op langere termijn kunnen ze daarom mogelijk bijdragen aan betere voorspellers voor efficiënte en duurzame melkproductie.
Voor melkveehouders zit de praktische waarde voorlopig vooral in het bredere inzicht: een goed functionerende pens draait om meer dan alleen pH, voldoende effectieve vezel en rantsoensamenstelling. De microbiële balans speelt een grote rol, zeker in de kwetsbare periode rond afkalven.
Over de NOVUS Award
De NOVUS Award, die Rebecca El Hawat won, is een internationale prijs voor jonge onderzoekers in de melkveewetenschap. De prijs is opgezet door Novus International in samenwerking met de American Dairy Science Association (ADSA) en de European Federation of Animal Science (EAAP). Het doel is om excellent onderzoek en innovatie binnen de melkveesector te erkennen en zichtbaar te maken.
Tekst: Gerben Hofman
Beeld: beeldarchief Prosu BV
