Uitgebreid antwoord

Functie van vitamine A en betacaroteen

Vitamine A

Als precursor (bouwsteen) van vitamine A is betacaroteen van belang voor volgende functies van vitamina A: ondersteuning van groei, weerstand tegen ziektes en voortplanting.²

Een tekort aan vitamine A kan zich op volgende vlakken manifesteren:²

• Verlies van gezichtsvermogen
• Gebreken in de groei van beenderen en veroudering
• Vruchtbaarheidsproblemen
• Gebreken in de huidweefsels

Betacaroteen

Betacaroteen is als voorloper van vitamine A, maar ook op zichzelf van belang voor koeien. Betacaroteen zorgt bij rundvee voor een goede immuunfunctie, minder mastitis, verminderde kans op baarmoederontstekingen na afkalven en een betere vruchtbaarheid (minder inseminaties / betere conceptie, betere follikelontwikkeling). Het werkt als ook antioxidant en beschermt tegen schadelijke straling.²

Toevoegen van betacaroteen aan het rantsoen van koeien heeft positieve effecten op de vruchtbaarheid: een snellere oestrus na kalven, snellere conceptie en minder folliculaire cystes. Extra betacaroteen in het rantsoen verhoogt verder ook de melkgift, zelfs als het voeder al een hoge dosis vitamine A bevat. Tot slot heeft het toevoegen van betacaroteen en vitamine A aan het rantsoen ook een positief effect op de uiergezondheid en het voorkomen van mastitis. Toch zijn er ook (oudere) proeven die weinig of geen effect aantonen van extra betacaroteen in het voeder.^{2, 3}

Symptomen tekort:^{1, 2}

• Volwassen runderen: verminderde voeropname, gewichtsverlies, dikke neusuitvloei, ruige vacht (haarverlies), verminderde vruchtbaarheid, verhoogde kans op mastitis, aan de nageboorte blijven staan, verminderde weerstand, slecht zicht, leverschade, diarree, …
• Kalveren en jongvee: blinde kalveren, evenwichtsstoornissen, ernstige diarree, waterige ogen, neusuitvloei, verstoorde botgroei, trage groei

Het gehalte aan betacaroteen in het bloed kan gemonitord worden. Dit kan nuttig zijn voor:⁴

• Melkvee of jongvee met vruchtbaarheidsproblemen
• Runderen die geen vers gras, veel hooi of overjarige graskuil krijgen
• Melkvee of jongvee 6 weken voor kalven of bij begin droogstand

Afhankelijk van het resultaat van de bloedtest moet mogelijks betacaroteen aan het rantsoen toegevoegd worden: 500 mg per koe per dag bij een tekort en 300 mg bij een suboptimale concentratie (zie tabel 1).⁴

Tabel 1. Classificatie van gehalte aan betacaroteen in het bloed⁴

Metabolisme

Betacaroteen is belangrijk als bron van vitamine A. Het wordt na opname in de darmen immers deels door enzymen omgezet tot vitamine A. De rest wordt in de lever omgezet, waar ook een grote voorraad vitamine A wordt opgeslagen. Concentraties vitamine A boven 20 µg per gram leverweefsel bieden bescherming tijdens (lange) periodes met lage opname van vitamine A of betacaroteen. De opname en conversie van betacaroteen loopt samen met de normale vertering en opname van vetten. Een normale vertering en voldoende vet in het rantsoen zijn dus noodzakelijk. Toevoegen van extra vet aan het rantsoen verhoogt het niveau van betacaroteen in het bloedplasma.² Ook antioxidanten in het voeder hebben een positief effect op de benutting van betacaroteen. Een tekort aan eiwit vermindert net de absorptie van betacaroteen in de darmen. De provitamine A activiteit van betacaroteen is een stuk groter dan de andere carotenen. Algemeen stelt men dat in melkvee 1 mg betacaroteen omgezet wordt in 400 IE (internationale eenheid) vitamine A of een omzettingsefficiëntie van 12 %.^{2, 5}

De verteerbaarheid en absorptie van betacaroteen en vitamine A verlaagt naarmate de concentratie ervan in het voeder toeneemt. Ook de vitamine A status van het dier  beïnvloedt de omzetting van betacaroteen naar vitamine A. Zo zal de omzetting verminderen als er veel betacaroteen of vitamine A uit het voeder wordt opgenomen of als de vitamine A concentratie in de lever stijgt. De omzetting wordt ook negatief beïnvloed door (hitte)stress, virale infecties en een verstoorde werking van de schildklier. Bij rundveerassen is er veel variatie in de opnamecapaciteit van betacaroteen. Holstein koeien zetten het betacaroteen efficiënt om in de darm en nemen dus vooral vitamine A op wat resulteert in witte melk- en lichaamsvet. Jersey koeien zetten minder betacaroteen om in de darmen en nemen dus meer betacaroteen op in het lichaam. Dit resulteert in geler melk- en lichaamsvet.² Op deze manier kan het caroteengehalte in de melk voor menselijke voeding bijgestuurd worden via het rantsoen.⁵

Pasgeboren kalveren hebben een lage reserve aan vitamine A. Aangezien biest hoge concentraties (pro)vitamine A bevat, is voldoende biest verstrekken binnen een paar uur na de geboorte heel belangrijk. Lage opname van vitamine A door de moeder tijdens de dracht tast haar reserves aan waardoor de biest minder vitamine A zal bevatten en het kalf mogelijk een tekort krijgt. Ook tekorten aan eiwit, fosfor, zink en jodium tijdens de dracht kunnen leiden tot verlaagde concentratie aan vitamine A in de biest. Aanvullen van tekorten tijdens de droogstand gebeurt best met vitamine A om ook de opname door het ongeboren kalf te maximaliseren. Supplementatie tijdens de droogstand vermindert ook de kans op mastitis in de droogstand of tijdens de lactatie.^{2, 5}

Behoeftenormen

Vitamine A

De behoefte aan vitamine A kan uiteraard ingevuld worden door vitamine A zelf, maar ook door de diverse precursoren van vitamine A. Betacaroteen is daar de belangrijkste van. Hierbij geldt voor rundvee dat 1 mg betacaroteen 400 IE vitamine A levert. Deze omzetting van betacaroteen wordt beïnvloedt door heel wat factoren. Zo wordt de behoefte aan vitamine A beïnvloed door type en niveau van productie (groei, dracht, …), genetische verschillen, aanwezige reserves vitamine A (in de lever), efficiëntie van de conversie van carotenen tot vitamine A, niveau en type carotenen in het voeder, aanwezige hoeveelheid gal, verlies van vitamine A in het voeder door oxidatie (bewaring, temperatuur, behandeling, …), ziektes of parasieten, omgevingsstress en temperatuur, andere voedingsstoffen in het rantsoen, …Deze variatie maakt het hanteren van een voldoende ruime marge noodzakelijk.²

• Melkvee
  • Start lactatie: 3.490 – 5.540 IE/kg DS, 100.000 – 150.000 IE/dier/dag
  • Verdere lactatie: 2.123 – 3.685 IE/kg DS, 100.000 – 150.000 IE/dier/dag
  • Droge koeien: 5.576 – 8.244 IE/kg DS, 75.000 – 100.000 IE/dier/dag
  • Volle vaarzen: 6.486 – 7.075 IE/kg DS
• Vleesvee
  • Drachtige vaarzen en koeien: 2.800 IE/kg DS, 60.000 – 90.000 IE/dier/dag
  • Zogende koeien en fokstieren: 3.900 IE/kg DS, 50.000 – 120.000 IE/dier/dag
  • Jonge stieren: 2.200 IE/kg DS, 50.000 – 70.000 IE/dier/dag
• Kalveren
  • Kalveren voor spenen: 110 IE/kg levend gewicht/dag⁵
  • Kalveren tot 3 maand: 20.000 – 32.000 IE/dier/dag
  • Kalveren 3 tot 15 maand: 20.000 – 40.000 IE/dier/dag
  • Melkvervangers: 9.000 IE/kg DS
  • Krachtvoer: 4.000 IE/kg DS
  • Lage leverreserves of onvoldoende biest: behoefte X 2 tot X 5
  • Bij hoge supplementatie met vitamine A: ook vitamine E verhogen⁵

De behoefte aan vitamine A voor de immuniteit is wellicht groter dan die voor groei en reproductie. Verder wordt de behoefte aan vitamine A verhoogd door:²

• Tekorten in het rantsoen aan vetten, eiwitten, zink, fosfor, jodium, vitamine E of antioxidanten
• Overmaat aan nitraat in voeder of drinkwater
• Mycotoxines of alcohol in het voeder
• Rantsoenen met veel krachtvoer of met veel poly-onverzadigde vetzuren
• Blootstelling aan (hitte)stress en ziekten

Een overmaat aan vitamine A is pas toxisch voor herkauwers bij een overschrijding van 30 keer de behoeftenorm.²

Betacaroteen

Er zijn onvoldoende gegevens beschikbaar om concrete behoeftenormen op te stellen voor betacaroteen. De concentratie in het bloed vermindert na afkalven (figuur 1) en onderzoeksresultaten suggereren dat supplementatie van betacaroteen, onder bepaalde voorwaarden, positieve effecten kan hebben. Een dagelijks supplement van 300 – 600 mg betacaroteen tijdens de droogstand en eerste 3 maanden van de lactatie kan zo wellicht het immuniteitssysteem en de vruchtbaarheid bevorderen.⁵

Figuur 1. Gemiddelde β-caroteen concentraties van 616 koeien op 3 verschillende lactatiemomenten op weide- en stalbedrijven: droogstand, begin lactatie en later in lactatie¹¹

Vitamine A en betacaroteen in rundveevoeder

Vitamine A en de carotenen zijn heel reactief en worden snel afgebroken door zuurstof, hitte, licht en zuren. De afbraak wordt bovendien versneld door de aanwezigheid van vocht en spoorelementen. In de pens wordt vitamine A in belangrijke mate afgebroken (40 – 70 %).⁵ Meer krachtvoer en minder grasproducten in het rantsoen verhoogt de afbraak. Hierdoor kan het, onder bepaalde rantsoen- of klimaatomstandigheden, nuttiger zijn betacaroteen te supplementeren in plaats van vitamine A zelf. Betacaroteen is de meest biologisch actieve van de carotenen (hoogste omzetting tot vitamine A). De andere zijn slechts 0 tot 57 % zo actief als betacaroteen.²

Met uitzondering van hoog kwalitatief groen ruwvoer is de vitamine A activiteit van rantsoenen van herkauwers vaak onvoorspelbaar en ontoereikend. Een supplementaire bron van vitamine A is zeker aangewezen voor rantsoenen:^{2, 7}

• Met ruwvoer van slechte kwaliteit met weinig of geen groene kleur
• Met meer dan 40 % krachtvoer
• Met hoofdzakelijk of enkel maïskuil als ruwvoer
• Met biest/melk van koeien met lage vitamine A status
• Voor kalveren tijdens het spenen
• Voor dieren in hittestress
• Voor dieren in behandeling tegen bacteriële of virale enterische ziekten, darm- of andere parasieten

Probeer premixen steeds koel en droog te bewaren en binnen drie maand na fabricagedatum te gebruiken om correcte voorziening van vitamine A te verzekeren. De vitamine A activiteit daalt bij bewaring in aanwezigheid van sporenelementen, mineralen of andere voedingsstoffen (tot 25 % na 3 maand en tot 50 % na 1 jaar bewaring).² 

Ruwvoer

Groene delen van planten bevatten het meest carotenen. Hierbij geldt: hoe groener hoe meer carotenen! De carotenen zitten ook vooral in de bladeren.¹⁰ Hierdoor is hooi van vlinderbloemigen rijker in vitamine A waarde dan hooi van gras. Na het bloeistadium valt de vitamine A waarde terug tot 50 %.² Vers gras bevat de hoogste gehalten aan betacaroteen. Door de gevoeligheid voor licht, zuurstof en temperatuur en wordt het betacaroteen vrij snel afgebroken. Vers gras bevat ongeveer twee keer zoveel vitaminen als een kuil van zes weken oud. In een kuil van meer dan een half jaar oud is het vitamine E- en betacaroteengehalte soms met een factor tien gedaald.¹ De verteerbaarheid van carotenen in grasproducten wordt verder beïnvloed door de maand van oogst, het type voeder (hooi, graskuil, beweiding, …), plantensoort, droge stofgehalte en oogst- en bewaaromstandigheden. Na het oogsten van gras zorgt blootstelling aan zonlicht voor een snelle afbraak van het aanwezige betacaroteen.¹⁰ Door 2 dagen voordrogen en bewaren verliest luzerne bijvoorbeeld makkelijk 50 – 70 % van haar vitamine A waarde. In de lente en vroege zomer ligt het gehalte betacaroteen in het gras hoger. Als de koeien vers gras te eten krijgen is dit ook in de bloedwaarden terug te vinden.²

Maïskuil is arm aan carotenen en bevat quasi geen betacaroteen. De carotenen in maïskuil hebben een activiteit van slechts 65 % ten opzichte van betacaroteen. Maïskuil geoogst in oktober of november bevat ook 5 keer minder carotenen dan maïskuil geoogst in september.

Gemiddelde gehaltes betacaroteen in ruwvoer:⁶

• Hooi en voordroogkuil: 37 mg/kg DS (5 – 100 mg/kg DS)
• Maïskuil: 1,6 mg/kg DS (1 – 4 mg/kg DS)
• Weidegras: 56 mg/kg DS (8 – 87 mg/kg DS, gehalte daalt tijdens groeiseizoen)^{7, 8}
• Grasklaver, ingekuild: 52 mg/kg DS (38 – 62 mg/kg DS, gehalte stijgt tijdens groeiseizoen)^{7, 8}
• Grasklaver, vers: 43,7 mg/kg DS (35,6 – 56,2 mg/kg DS)⁹
• Grasklaver, ingekuild zonder additieven: 37,1 mg/kg DS (31,4 – 41,2 mg/kg DS)⁹
• Luzerne: 26 mg/kg DS¹⁰ 

Er is veel variatie tussen verschillende types ruwvoer. Ook de bewaring heeft een grote impact op het gehalte betacaroteen in het uiteindelijk rantsoen. Als een koe dagelijks 6 kg DS weidegras opneemt komt dit overeen met een gemiddelde opname van 6 x 50 = 300 mg betacaroteen per dag. Aan 400 IE vitamine A per mg betacaroteen levert het gras dan dus 300 x 400 = 120.000 IE vitamine A. Dit zou voor een koe in lactatie, zeker met bijkomende hoeveelheden vitamine A of carotenen in de rest van het rantsoen, voldoende moeten zijn. De grote variatie maakt een correcte inschatting echter moeilijk, waardoor het hanteren van voldoende marge aanbevolen is. Zeker na de zomer daalt het gehalte betacaroteen in het weidegras en kan bijkomende supplementatie nodig zijn.⁹

Krachtvoer en granen

Bijna alle krachtvoeders en bijproducten bevatten geen of nauwelijks vitamine A of carotenen. Enkel maïsgraan en maïsproducten bevatten carotenen, al betreft het geen betacaroteen en is de vitamine A waarde dus vrij laag (8 keer lager dan goed ruwvoer).² Granen zijn ook relatief arm aan deze vitaminen.¹

Synthetische vormen

Sinds 1949 wordt vitamine A hoofdzakelijk aan voeders toegevoegd in een synthetische vorm die stabieler is dan de natuurlijk vorm. De biobeschikbaarheid van synthetisch betacaroteen is ook groter dan deze van natuurlijk betacaroteen.² In rantsoenen met veel krachtvoer kan een beschermde vorm van vitamine A wenselijk zijn.⁵

Conclusie

Er bestaan geen concrete behoeftenormen voor betacaroteen. Als precursor van vitamine A draagt betacaroteen bij aan het invullen van de behoefte aan vitamine A. Hierbij geldt voor rundvee dat 1 mg betacaroteen 400 IE vitamine A levert. Op deze manier kan het belang van betacaroteen en de nood aan supplementatie wel ingeschat worden.

Een koe die 6 kg DS weidegras per dag eet zal voldoende betacaroteen opnemen als het gehalte in het gras gemiddeld of bovengemiddeld is ( > 50 mg/kg DS). Ligt dit gehalte lager (bijvoorbeeld in het najaar) kan de opname aan betacaroteen suboptimaal zijn. Zeker als de rest van het rantsoen eveneens weinig betacaroteen bevat, kan supplementatie dan nuttig zijn. Dit geldt ook bij rantsoenen zonder vers of weinig ingekuild gras (winterrantsoen). Tijdens de droogstand en eerste 3 maanden van de lactatie kan een dagelijks supplement van 300 – 600 mg betacaroteen het immuniteitssysteem en de vruchtbaarheid bevorderen.

Gerelateerd

• Vraag/Antwoord: Betacaroteen in wortelen voor droge koeien
• Vraag/Antwoord: Kruidenrijk grasland voor rundvee
• Vraag/Antwoord: Agroforestry en rundvee
• Vraag/Antwoord: Gehaltedip bij beweiding
• Vraag/Antwoord: Zwavel en pensacidose

Nog vragen?

Bronnen:

¹  Bloedonderzoek vitaminen uitgebreid met betacaroteen, GD Diergezondheid, september 2016
²  DSM in Animal Nutrition & Health – Vitamin A, DSM
³  Effects of adding beta-carotene to rations of lactating cows consume g different forages, A. H. Rakes, M. P. Owens, J. H. Britt en L. W. Whitlow, J Dairy Sci 68: 1732-1737, 1985
⁴  Factsheet vitamin E en betacaroteen, GD Diergezondheid, 2017
⁵  Optimum vitamin Nutrition – In the production of quality animal foods, DSM Nutritional Products, 2012
⁶  Requirements of Fat-soluble Vitamins for Dairy Cows: A Review, W. P. Weiss, J Dairy Sci 81:2493–2501, 1998
⁷  Status of vitamins E and A and beta-carotene and health in organic dairy cows fed a diet without synthetic vitamins, B. Johansson, K. Persson Waller, S. K. Jensen, H. Lindqvist, E. Nadeau, J. Dairy Sci. 97 :1682–1692, 2014
⁸  α‑Tocopherol and β‑carotene concentrations in feed, colostrum, cow and calf serum in Swedish dairy herds with high or low calf mortality, Maria Torsein, Ann Lindberg, Catarina Svensson, Sören Krogh Jensen, Charlotte Berg, Karin Persson Waller, Acta Veterinaria Scandinavica 60:7, 2018
⁹  Alpha-tocopherol and b-carotene in legume–grass mixtures as influenced by wilting, ensiling and type of silage additive, H. Lindqvist, E. Nadeau, S. K. Jensen, Grass and Forage Science, 67, 119–128, 2011
¹⁰ Vitamin contents in forage herbs, Anjo Elgersma, Karen Soegaard, Sörn Kroght Jensen, Aspects of Applied Biology 115, 2012
¹¹ Vitamine E en betacaroteen bij melkvee in Vlaanderen: zijn er tekorten en hoe kunnen we dit op een melkveebedrijf gaan bepalen? Dierengezondheidszorg Vlaanderen, Veepeiler Rund

 

---

Dit antwoord werd door het Rundveeloket met de meeste zorg en nauwkeurigheid opgesteld. Er wordt evenwel geen enkele garantie gegeven omtrent de juistheid of de volledigheid van het antwoord op uw vraag. De gebruiker van dit antwoord ziet af van elke klacht tegen het Rundveeloket, van welke aard ook, met betrekking tot het gebruik van het gegeven antwoord. In geen geval zal het Rundveeloket aansprakelijk gesteld kunnen worden voor eventuele nadelige gevolgen die voortvloeien uit het gebruik van dit antwoord.