Functie betacaroteen

Betacaroteen is als voorloper (precursor) van vitamine A van belang voor koeien. Voor een overzicht van de functies en behoeftenormen van vitamine A bij rundvee kan u op deze pagina terecht. Betacaroteen is ook op zichzelf van belang voor rundvee. Het zorgt voor een goede immuunfunctie, minder mastitis, verminderde kans op baarmoederontstekingen na afkalven en een betere vruchtbaarheid (minder inseminaties / betere conceptie, betere follikelontwikkeling). Het werkt ook als antioxidant en beschermt tegen schadelijke straling.² Groene delen van planten bevatten het meest carotenen. Hierbij geldt: hoe groener hoe meer carotenen! De carotenen zitten ook vooral in de bladeren. Heel wat voedermiddelen, zoals bv kuilmaïs, bevatten echter weinig carotenen en ook door bewaring verlaagt het gehalte.¹⁵

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

Zeker koeien met een hoge melkproductie (veel afgifte van betacaroteen in melkvet) en koeien die een moeilijke transitieperiode doormaken (hoge mate van metabole stress, vermageren, veel oxidatieve stress in het lichaam), zijn extra gevoelig voor te lage concentraties van betacaroteen in het bloed.

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

Behoeftenormen betacaroteen

Betacaroteen kan in het lichaam van het rund worden omgezet tot vitamine A. Als dusdanig kunnen de behoeftenormen van vitamine A een leidraad vormen. Hierbij geldt voor rundvee dat 1 mg betacaroteen 400 IE (internationale eenheid) vitamine A levert.

Er zijn verder 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 lactatie⁶

Wortelen als bron van betacaroteen

Wortelen komen zeker in aanmerking als voeder voor rundvee. Ze leveren veel energie (1.071 VEM/kg DS) en ook een behoorlijke hoeveelheid eiwit (94 g DVE/kg DS). Daarnaast leveren ze ook een grote hoeveelheid betacaroteen (64 à 82 mg/kg product, ).^{8, 9, 17} Dit is ruim 10 keer meer dan vers weidegras! Eén kg wortelen levert zo dus 25.600 à 33.600 IE vitamine A. Voor droge koeien, met een behoefte van 100.000 IE/dier/dag zou 4 kg wortelen op zich dus al moeten volstaan om de volledige behoefte in te vullen. De opneembaarheid van het betacaroteen in het voeder is echter ook afhankelijk van het runderras en de hoeveelheid vet in het voer.20 Daarnaast kan de formulering in supplementen, bijvoorbeeld door toevoeging van additieven, de opneembaarheid van het betacaroteen verhogen. Supplementen kan je dus niet altijd 1 op 1 vervangen door betacaroteen in het voeder. Opvolging van de betacaroteen-spiegel is dus de beste manier om het effect van een aangepast management te beoordelen.

Het gehalte betacaroteen in wortelen kan sterk variëren, afhankelijk van onder meer ras en groeiomstandigheden. Verder gaat bij bewaring tot 25 % van het betacaroteen verloren.^{8, 9, 16, 17, 18, 19}

Tabel 1. Voederwaarde wortelen (CVB 2019)⁷

Droge stof (g/kg)	112	FOS (g/kg DS)	678
VEM (/kg DS)	1.072	NDF (g/kg DS)	0
VEVI (/kg DS)	1.182	ADF (g/kg DS)	95
DVE (g/kg DS)	94	Structuurwaarde (/kg DS)	1,0
OEB (g/kg DS)	-84	Calcium (g/kg DS)	4,0
Ruw eiwit (g/kg DS)	82	Fosfor (g/kg DS)	3,2
Ruw vet (g/kg DS)	16	Magnesium (g/kg DS)	1,4
Ruwe celstof (g/kg DS)	89	Kalium (g/kg DS)	27,8
Zetmeel (g/kg DS)	0	Natrium (g/kg DS)	6,0
Suiker (g/kg DS)	344	Chloor (g/kg DS)	5,0
		Beta-caroteen (mg/kg)	64-82

Veel voedermiddelen voor rundvee bevatten slechts een kleine hoeveelheid betacaroteen. Deze hoeveelheid is bovendien onderhevig aan afbraak onder invloed van licht, zuurstof en temperatuur, waardoor zeker winter- en droogstandsrantsoenen vaak weinig betacaroteen bevatten. 

Gemiddelde gehaltes betacaroteen in ruwvoer:¹¹

• Wortelen: 570 – 750 mg/kg DS^{8, 9}
• 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)^{12, 13}
• Grasklaver, ingekuild: 52 mg/kg DS (38 – 62 mg/kg DS, gehalte stijgt tijdens groeiseizoen) ^{12, 13}
• Grasklaver, vers: 43,7 mg/kg DS (35,6 – 56,2 mg/kg DS)¹⁴
• Grasklaver, ingekuild zonder additieven: 37,1 mg/kg DS (31,4 – 41,2 mg/kg DS)¹⁴
• Luzerne: 26 mg/kg DS¹⁵

Wortelen in het droogstandsrantoen

Op veel melkveebedrijven bestaat het droogstandsrantsoen traditioneel vooral uit kuilmaïs, aangevuld met stro om de energiedichtheid van het rantsoen te verlagen. Een beperkte hoeveelheid eiwitkern vult het eiwittekort aan. Een droogstandsrantsoen bevat idealiter 650 à 700 VEM en 40 g DVE per kg DS voor de far-off groep en iets meer VEM en DVE voor de close-up groep. Aangezien wortelen meer energie bevatten dan kuilmaïs zal de energiedichtheid van het rantsoen iets verhogen door het inpassen van wortelen. Als 0,5 kg DS wortelen wordt toegevoegd ter vervanging 0,5 kg DS kuilmaïs, zal het totale rantsoen gemiddeld ca. 50 VEM meer bevatten. Op de totale behoefte van 9.000 VEM/koe/dag (far off) is dit verschil verwaarloosbaar. Dezelfde hoeveelheid wortelen levert daarnaast ook 20 g extra DVE voor het hele rantsoen. Ook dit verschil is eerder beperkt (totale behoefte in far off groep is 640 g DVE/koe/dag). De OEB verlaagt door het toevoegen van de wortelen met 19 g (norm OEB: positief, < 100).^{7, 10}

De lagere structuurwaarde van wortelen (SW wortelen = 1,0 / SW kuilmaïs = 1,4)⁷ kan gecorrigeerd worden met een lichte verhoging van de verstrekte hoeveelheid stro. Hierdoor zal de hierboven vermelde verrijking van het rantsoen teruggeschroefd worden, waardoor het effect van de vervanging zelfs nog kleiner wordt.

Voor de minerale samenstelling van het rantsoen is het effect van toevoegen van 0,5 kg DS wortelen in het totale rantsoen:

• Calcium: + 1,2 g (norm rantsoen far off < 45 g)¹⁰
• Fosfor: + 0,75 g (norm rantsoen far off < 80 g)¹⁰
• Kalium: + 9 g
• Natrium: + 3 g

Door de afwijkende minerale samenstelling van wortelen zal de kation-anion-balans verschuiven. Toevoegen van extra stro zal hier, zeker voor calcium en kalium, weinig aan veranderen. Opvolging en correctie hiervoor met bijvoorbeeld anionische zouten kan aan de orde zijn. Verder kunnen grotere brokken wortel ook tot een slokdarmobstructie leiden. Voldoende verkleinen kan hier een oplossing voor zijn.

Met dank aan Prof. Jo Leroy (Departement Diergeneeskundige Wetenschappen, Universiteit Antwerpen) en Jessie De Bie (Vaccine Trial Team & Infectieziektenepidemiologie en –diagnostiek, Universiteit Antwerpen) voor het nalezen en aanvullen.

Gerelateerd

• Vraag/Antwoord: Betacaroteen en beweiding
• Vraag/Antwoord: Biochar in het rantsoen
• Vraag/Antwoord: Kation-Anion-Verschil (KAV) bij droogstand
• Vraag/Antwoord: Zwavel en pensacidose
• Vraag/Antwoord: Mineralen verstrekken

Nog vragen?

Bronnen:

¹Bloedonderzoek vitaminen uitgebreid met betacaroteen, GD Diergezondheid, september 2016
²DSM in Animal Nutrition & Health – Vitamin A, DSM
³Effects 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
⁴Factsheet vitamin E en betacaroteen, GD Diergezondheid, 2017
⁵Optimum vitamin Nutrition – In the production of quality animal foods, DSM Nutritional Products, 2012
⁶Vitamine E en betacaroteen bij melkvee in Vlaanderen: zijn er tekorten en hoe kunnen we dit op een melkveebedrijf gaan bepalen? Dierengezondheidszorg Vlaanderen, Veepeiler Rund
⁷CVB Veevoedertabel 2019: Chemische samenstellingen en nutritionele waarden van voedermiddelen. Stichting CVB. December 2019
⁸Wortelen een weldaad voor mooie ogen? Gezondheid.be Augustus 2019
⁹Nutrition Value.org
¹⁰Bestaat het ideale droogstandrantsoen? Miel Hostens, Vakgroep Voortplanting, Verloskunde en Bedrijfsdiergeneeskunde van de faculteit Diergeneeskunde. Melkveebedrijf, april 2008.
¹¹Requirements of Fat-soluble Vitamins for Dairy Cows: A Review, W. P. Weiss, J Dairy Sci 81:2493–2501, 1998
¹²Status 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
¹³α‑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
¹⁴Alpha-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
¹⁵Vitamin contents in forage herbs, Anjo Elgersma, Karen Soegaard, Sörn Kroght Jensen, Aspects of Applied Biology 115, 2012
¹⁶Carotenes content in carrot roots (Daucus Carota L.) as affected by cultivation an dstorage. Martina Fikselovà, Ján MAREĈEK, Martin Mellen, Tr. A. Hlinku. Vegetable crops research bulletin 73 (2010)
¹⁷USDA National Nutrient Database for Standard Reference Release 28. Oktober 2015
¹⁸Determination of beta-carotene content in fresh vegetables using high performance liquid chromatography. M. Nauman Ahamad, M. Saleemullah, Hamid Ullah Shah, Iqtidar A. Khalil and A.U.R. Saljoqi. Sarhad J. Agric. Vol. 23, No. 3, 2007
¹⁹β-carotene Content of Some Commonly Consumed Vegetables and Fruits Available in Delhi, India. Richa Pritwani and Pulkit Mathur. Journal of Nutrition & Food Sciences 2017, 7:5
²⁰DSM in Animal Nutrition & Health – Vitamin A. DSM in Animal Nutrition & Health