Magen en darmen doen meer dan voedsel verteren

De primaire functie van het maag-darmstelsel is de vertering en opname van voedsel. Maar daarnaast speelt dit orgaansysteem een rol bij tal van andere lichaamsfuncties, zoals de weerstand. Een goede maag-darmgezondheid is de basis voor de gezondheid van de geit.

Het maag-darmstelsel is het orgaansysteem waar de vertering en opname van voedsel plaatsvindt. Hoewel dat voedsel bij de geit uit plantaardig materiaal bestaat, zijn de enzymen die een zoogdier produceert niet heel bekwaam in het afbreken en daarmee beschikbaar maken van de voedingsstoffen uit plantaardig materiaal. Om dit probleem te omzeilen hebben herkauwers een ingenieuze samenwerking met bacteriën, protozoa en schimmels – het microbioom. De vertering wordt als het ware voorbereid door het microbioom, iets waar de bouw en het functioneren van het maag-darmstelsel volledig op zijn afgestemd.

Fermenteren

Dit begint al direct in de bek waar het voedsel wordt vermalen, na de voor geiten zo typische selectie. Daarbij wordt er speeksel toegevoegd waar enzymen in zitten die bepaalde verteringsprocessen opstarten. In het speeksel is de pH hoog, 8,2 tot 8,8, waardoor er een bufferende werking tot in de pens is. De pens is eigenlijk niet meer dan een ruimte van zo’n 28 liter waarin de pensfermentatie door het microbioom plaatsvindt. Tijdens dit proces wordt ongeveer 58 procent van de totale droge stof en 93 procent van de ruwe vezels gefermenteerd. Dit fermentatieproces duurt ongeveer dertig uur waarbij bacteriën, protozoa en schimmels in verschillende combinaties samenwerken. Elke samenwerking heeft haar eigen voorkeur voor een bepaald afbraakstadium van het voedsel en daarmee ook een eigen plek in de pens: in de structuurlaag, in het vrije vocht in de pens of verbonden met de penswand. De pens trekt daarbij regelmatig samen om het voedsel in contact te brengen met de verschillende samenwerkingen van het microbioom op de juiste plekken, om het de verschillende afbraakstadia te laten doorlopen. Ook herkauwen speelt een belangrijke rol in de ondersteuning van de fermentatie, zowel door het verder verkleinen van de vezels als door het toevoegen van bufferend speeksel, omdat een deel van de afbraakproducten verzurend werken. Bij een gezond rantsoen herkauwt een geit ongeveer zeven uur en drie kwartier per dag, vooral ’s nachts.

Tijdens het fermentatieproces ontstaan vluchtige vetzuren die worden opgenomen door de penswand. De wand heeft hiervoor een groot oppervlak door penspapillen, die daarnaast ook een thuis bieden aan een deel van het microbioom. Het voedsel van de geit bestaat hier grotendeels uit deze vluchtige vetzuren en het microbioom zelf. Zodra de voerdeeltjes klein genoeg zijn, worden ze als het ware door de zeef van de netmaag en de boekmaag naar de lebmaag afgevoerd waar de eigenlijke geit-eigen enzymatische vertering start. Voor de activatie van een deel van deze enzymen en om bacteriën af te doden wordt eerst de pH naar 2 à 3 verlaagd. De lebmaagwand heeft een dikke slijmlaag die hem tegen deze zure omstandigheden beschermt. Na de lebmaag komt het voedsel in de ongeveer 25 meter lange dunne darm waar het ongeveer 3 uur verblijft. In de dunne darm vinden het grootste deel van de enzymatische vertering en de opname van voedingsstoffen plaats.

De enzymen zijn afkomstig van de galblaas en de alvleesklier. De alvleesklier heeft daarnaast de belangrijke taak om het zuur te neutraliseren zodra het voedsel in de darm komt. Ook geeft de alvleesklier hormonen af: insuline en glucagon. Insuline komt vrij bij een hoge bloedsuikerspiegel en stimuleert de opname en eventueel opslag van voedingsstoffen door cellen. Glucagon wordt juist afgegeven als het bloed minder voedingsstoffen bevat en stimuleert de cellen om de eigen reserves aan te spreken. Zo krijgt elke cel in het lichaam informatie over de voedingstoestand.

Microbioom in de darmen

In de darm speelt het microbioom ook een belangrijke rol. Het faciliteert hier eveneens de vertering, stimuleert de darmbewegingen en bestrijdt kwalijke bacteriën. Ook is er uitgebreide interactie met het immuunsysteem, onder andere via signaalstoffen.

In de dunne darm worden veel voedingsstoffen opgenomen in het lichaam. Dit is veelal een actief proces waarbij poortjes in en tussen de cellen een rol spelen. Na opname worden alle voedingsstoffen naar de lever getransporteerd. Dit is de fabriek van het lichaam met een enorme capaciteit. Toch loopt de geit een enkele keer tegen de grenzen van de lever aan zoals bij slepende melkziekte.

Na de dunne darm komt de voedselbrij in de blinde darm terecht, waar eventueel navertering door fermentatie plaatsvindt. De wand van de blinde darm is veel kwetsbaarder dan de penswand. De pH kan hier niet veel onder de neutrale 7 komen zonder schade aan te richten.

Het laatste stuk van de ongeveer 30 meter lange darm is de dikke darm. In ongeveer achttien uur wordt hier vooral water opgenomen uit de mest. Van oorsprong komt de geit uit gebieden waar water schaars is, wat de hoge waterresorptiecapaciteit van geiten verklaart. Al met al is voedsel zo in ruim vijftig uur omgezet naar opneembare voedingsstoffen en mest – mest waaraan de staat van het maag-darmstelsel goed is af te lezen.

Samengevat kan een geit niet zonder microbioom en is elke locatie van het maag-darmstelsel toegerust voor het specifieke stukje vertering dat daar plaatsvindt. Dit maakt zowel de vertering als dit orgaansysteem kwetsbaar.

De ontwikkeling van het maag-darmstelsel

Een lam wordt niet geboren als herkauwer en het kan plantaardig materiaal nog niet verteren. Een goede ontwikkeling van het maag-darmstelsel is dan ook essentieel voor het latere functioneren, maar ook voor de algehele gezondheid van zowel het lam als het volwassen dier.

Bij geboorte zijn de voormagen nog klein en flinterdun. De pens heeft een inhoud van ongeveer 70 ml. De verhouding tussen pens en lebmaag is bij een lam ongeveer 1:4 terwijl dit bij een volwassen dier ongeveer 7:1 is. De grootste fysieke veranderingen vinden dan ook in de voormagen plaats, een ontwikkeling die ongeveer een halfjaar in beslag neemt.

Vooral de periode van drie tot acht weken leeftijd is belangrijk voor de ontwikkeling van de voormagen. In deze periode vindt de grootste groei plaats en wordt het pensepitheel aangelegd. De combinatie van microbioom en voedingscomponenten zorgt voor de activatie van bepaalde genen die de ontwikkeling van pensepitheel in gang zetten. Ruwvoer is hierbij essentieel, omdat het de pensbewegingen stimuleert waardoor zowel de spieraanzet als het totale volume van de pens toeneemt. Daarnaast activeren vezels de genen die later de vetzuuropname faciliteren waar de geit van afhankelijk is. Een tekort aan vezels bij jonge dieren heeft levenslang gevolgen voor de fermentatie en opname van voedingsstoffen. Alleen vezels is echter niet genoeg, ook goed krachtvoer is belangrijk. De vluchtige vetzuren, met name butyraat, die het lam uit krachtvoer produceert, stimuleren de penspapilontwikkeling, zowel in lengte als in dichtheid. Na ongeveer twee maanden is het voormagensysteem, mits goed gevoerd, redelijk functioneel. De darmontwikkeling vergt meer tijd.

Opbouw microbioom

Naast de anatomische veranderingen, verandert ook de functie van het maag-darmstelsel. Een lam is in de eerste levensfase volledig afhankelijk van de maternale afweer uit de biest. Deze grote moleculen moeten opgenomen worden, en hiervoor staat de darm in de eerste uren als het ware open. Het sluiten begint na enkele uren, maar de totale sluiting van de darm duurt een maand. Dit neemt niet weg dat de opname van immunoglubuline na vier uur snel afneemt en na ongeveer 24 uur stopt.

Ook andere functies zijn bij een jong dier nog in ontwikkeling. Zo is de pH in de lebmaag van een nuchter lam ongeveer 5,8 en daarmee niet laag genoeg om kwalijke bacteriën af te doden. De secretie van enzymen, zuur, bicarbonaat en slijm moet allemaal nog op gang komen. In de natuur is de voeding – biest – op al deze kwetsbaarheden aangepast. Zo bevat biest antibacteriële middelen, speciale componenten om de goede bacteriën te steunen, noodzakelijke bacteriën en groeifactoren. Met het eenmalig verstrekken van biest kan maternale immuniteit redelijk overgebracht worden, maar voor de optimale ontwikkeling van het maag-darmstelsel en de bescherming van het lam is het nodig om biest of biestcomponenten minimaal enkele dagen te verstrekken.

Ook het microbioom in het maag-darmstelsel moet zich ontwikkelen. De opbouw ervan begint al met flora uit het vruchtwater en door contact tijdens het geboorteproces. Onder natuurlijke omstandigheden wordt er ook microbioom overgedragen via de uierhuid, biest, melk en het speeksel van het moederdier. Bij een gescheiden opfok is deze overdracht beperkt en bevat het het maag-darmstelsel van een lam meer kiemen uit de omgeving.

De aanwezigheid van zuurstof in het maag-darmstelsel kort na de geboorte, kan de ontwikkeling van het microbioom bemoeilijken. De flora waar een herkauwer mee samenwerkt functioneert het beste onder omstandigheden zonder zuurstof, terwijl ziekmakende bacteriën zoals coli’s en salmonella wel tegen zuurstof kunnen. Het risico op overgroei van deze bacteriën is dus groter. Protozoa, een belangrijke component in het microbioom, kunnen absoluut niet tegen zuurstof en worden in de natuur dan ook pas na twee rot drie weken succesvol overgedragen. Overdracht hiervan zal bij een gescheiden opfok dan ook minder en later plaatsvinden, wat vooral de vertering van vezels nadelig beïnvloedt.

Omschakelen naar plantaardige vertering

Het stabiliseren van het microbioom begint grofweg drie tot vier weken na het overgaan op vast voer. Pas na een maand of twee is het microbioom stabiel genoeg om zelfstandig te functioneren. Een lam kan na deze periode eveneens voldoende speeksel maken om te bufferen en de enzymproductie en spierfunctie zijn dan toereikend voor de omschakeling naar de moeilijkere plantaardige vertering.

Pas twee maanden na het aanbieden van vast voer is spenen verantwoord, zij het dat dit in de natuur een langdurig proces is. De melkvoeding die de meeste lammeren krijgen is rijk, net als het vaste voer. Dit moet wel op elkaar afgestemd blijven om darmproblemen in de laatste fase voor het spenen te voorkomen. Zelfs als de timing van het spenen goed is, is de verandering zo groot dat een periode van schommelingen in vertering en daarmee de zuurgraad van de pens en de darm onver­mijdelijk is. Deze schommelingen veroorzaken al dan niet beperkte ontstekingsreacties, met name in de darmen. Dit geeft een enorme terugslag op het immuunsysteem.

Kortom, de ontwikkeling kost tijd, minimaal twee maanden. Goede biestgift (het liefst vaker dan één maal), van jongs af aan vast voer aanbieden en geleidelijk spenen, komen de ontwikkeling van het maag-darmstelsel en het microbioom ten goede. Aandacht hiervoor bevordert de ontwikkeling van de gehele geit en haar levensverwachting en productie.

Verzuringsproblematiek

De meest voorkomende maag-darmproblematiek bij herkauwers is verzuring. Bij opname van te veel snelle koolhydraten produceert het miocrobioom meer vluchtige vetzuren dan kan worden opgenomen. Hierdoor wordt propionzuur omgezet naar melkzuur en daalt de pH. Als die onder de 5,5 komt sterven de protozoa en bacteriën die betrokken zijn bij het eerste deel van de vertering. De gifstoffen die hierbij vrijkomen en de lage pH beïnvloeden ook de bloed-pH, waardoor signaalstoffen worden afgegeven die de pensactiviteit beperken. De negatieve spiraal wordt hierdoor versterkt en er ontstaat schade aan de penswand, waardoor nog meer gifstoffen naar de bloedsomloop lekken.

Helaas blijven de problemen niet beperkt tot de pens, ook de darm wordt minder actief waardoor ook hier de pH daalt. Als die onder de 6,9 komt, functioneren de enzymen suboptimaal waardoor de vertering van vooral koolhydraten verslechtert en de voedselsamenstelling in de darm verandert. Hierdoor wordt onder andere een beroep gedaan op de naverteringsmogelijkheid in de blinde darm, waardoor eveneens de pH daalt. Waar de pens kort bestand is tegen een pH van 5,5, ontstaat er al schade aan de blinde darm bij een pH onder de 6,5 en kan lekkage naar de buikholte ontstaan.

Een bijkomend probleem van het veranderde voedselaanbod op darm­niveau – net als bij te veel pensbestendige voeding – is dat clostridium enorm kan vermeerderen en gifstoffen gaat produceren. Deze gifstoffen stimuleren de doorbloeding van de darm, verstoren de darmbewegingen, veroorzaken lekkage en zenuwschade – een dodelijke combinatie die we bij geiten zo goed kennen. Vaccinatie biedt wel enige bescherming tegen de problemen van een clostridium-overgroei, maar deze is beperkt en er kan in acht minuten al een verdubbeling van het aantal clostridia plaatsvinden. Vroege signalering van verzuringsproblematiek is dus belangrijk.

Geiten met een suboptimaal werkend maag-darmstelsel zijn vaak slomer en dof in de vacht. Ze staan vaak meer, soms ook met een bolle rug en de herkauwactiviteit wordt onregelmatig, vaak met meer slagen per herkauwbrok. Ook verandert het vreetgedrag en neemt de behoefte aan structuur en zout toe. De signalen zijn vaak subtiel, maar een geit ‘vertelt’ wel degelijk hoe haar maag-darmgezondheid ervoor staat. Tijdig signaleren en ingrijpen is belangrijk omdat schade nooit helemaal herstelt. Ondersteuning in risicoperiodes door een goede clostridiumvaccinatiegraad en het aanbieden van los ruwvoer als compensatie, zijn voor de geit belangrijk.

Samen verdiepingsslag maken

Het maag-darmstelsel is een complex orgaansysteem met een bredere functie dan alleen vertering en opname. Door de verbinding met andere orgaansystemen en de enorme hoeveelheid afweercellen die hier gehuisvest zijn, is een goed functioneren van levensbelang voor geiten. Een goede ontwikkeling en de juiste voeding zijn onontbeerlijk.

Samenwerking met specialisten in het veld is nodig om het optimale uit het koppel te halen. Het mooiste zou zijn als de signalen van beginnende problemen bij het levende dier opgepikt worden. Helaas zijn er nog geen eenvoudige parameters die iets over de staat van het maag-darmstelsel vertellen. Tot die tijd kan sectie door een ervaren dierenarts veel inzicht geven, waarop de voerspecialisten kunnen bijsturen. Samenwerking tussen deze gespecialiseerde erfbetreders kan echt een verdiepingsslag geven die gezondheid, productie en levensverwachting van de geit ten goede komt.

Tekst en Foto: Shaula Bouwman