Wetenschap - 25 april 1996

Student, Maarten

Student, Maarten

Het was zo'n obligate eerste kerstdag bij mijn ouders. Ik zat met mijn vader een reisprogramma te kijken toen hij me vroeg of ik mee wou naar Amerika. Nou, daar had ik wel zin in. Ik ben naar mijn studie-adviseur gestapt. Haar leek het qua studie niet zo'n goed idee. Maar als zij de kans had ging ze ook, dus ga ik. Het is een oude droom van mijn vader. Tot nu toe heb ik alleen de Ardennen en Noord-Frankrijk gezien.

Mijn ouders, m'n broertje en ik gaan met de auto rondrijden. Los Angeles, San Diego, Las Vegas, San Francisco en een flink stuk woestijn gaan we in twee weken bekijken. Ik had graag wat minder in de auto gezeten om bijvoorbeeld een echte indiaan te spreken. Verder wil ik wel eens met eigen ogen zien of in dat land iedereen met een geweer over straat loopt. Want je krijgt toch een vreemd beeld van de VS als je tv kijkt.

Als ik terug ben, kan ik alweer vooruitkijken naar het Dynamo Open Air festival. Dat is een veel groter festival dan Pinkpop; we gaan er met zo'n vijftien Wageningse jongens en meisjes heen. Ik luister veel naar muziek en mijn kamer is helemaal ingericht rond mijn uitgebreide collectie cd's. Dat is echt de parel in mijn kroon.

Ik zit aan de harde kant van het muziekspectrum. Mijn voorkeuren liggen bij grunge, hardcore metal en gothic. Voorbeelden daarvan zijn Life of Agony en Type 0 Negative.

Ik zou het leuk vinden als in de kleine zaal op Unitas eens per maand dat soort muziek wordt gedraaid. Ik hoorde dat op SSR ook zo'n initiatief bestaat. Maar ik heb geen zin om zoiets te trekken. Vorig jaar was ik nog A-lid van Unitas, maar daar deed ik niets mee. Nu ben ik slechts B-lid en dan heb je niet de positie om zoiets door te drukken.

Wat mijn studie betreft hoop ik binnenkort mijn proppen te halen. Ik zit nog tegen wat vakken aan te hikken waar ik het nut niet van zie: Fysiologie van mens en dier en Natuurkunde en energie. En zeg nou zelf, wat moet een student Moleculaire wetenschappen met zijn kennis van de longen?

Ik wil een beetje de biologische kant op. Misschien wel iets doen met DNA en virusjes. Het lijkt me wel wat om later rijk en beroemd te zijn omdat ik bijvoorbeeld het Ebola-virus heb aangepakt. Of dat ik het brein ben achter de ontrafeling van de gekke-koeienziekte.

Promotie-onderzoek naar oorzaken van buikwaterzucht bij mestkuikens

Vleeskuikens worden al tientallen jaren gefokt op het vermogen zo min mogelijk voer om te zetten in zo veel mogelijk kipfilet. En nu zitten kippenboeren met kasplantjes in het kippenhok, stelt Cor Scheele van het ID-DLO. Hij promoveert binnenkort op een onderzoek waarin hij aantoont dat kippen die gefokt zijn op hun groeivermogen ziekelijke afwijkingen vertonen. De hartjes van de vleeskuikens raken defect. In de mestperiode van slechts zes weken sterft daardoor twee tot tien procent van de vleeskuikens.


Groeien moeten ze. Hoe harder hoe beter; minstens een half ons per dag. En omdat de concurrentie in de pluimveehouderij hard is, moeten vleeskuikens groeien tegen zo laag mogelijke kosten. Dus moet de boer op voer besparen, want die factor draagt het meest bij in de kosten.

Pluimveedeskundige Cor Scheele van het Instituut voor dierhouderij en diergezondheid (ID-DLO) in Lelystad heeft goede contacten met Euribrid, een kippenfokkerij die mestkuikens levert aan pluimveehouders. Zij vertellen dat de concurrentie hen onderuit haalt als ze een kippelijn voortbrengen die per mestperiode van ongeveer zes weken een ons minder groeit."

Jarenlang is doorgefokt op een zo gunstig mogelijke voederconversie. Dieren moeten per kilogram voer zo veel mogelijk produceren: vlees, melk, of eieren bijvoorbeeld. Bij mestkuikens gaat het dus om vleesproduktie. Dat eenzijdig fokken op produktie niet ongestraft kan blijven, blijkt uit het onderzoek van Scheele, waarop hij 24 mei hoopt te promoveren bij prof. dr ir M.A.W. Verstegen van de vakgroep Veevoeding en prof. dr D. van der Heide van Fysiologie van mens en dier. De afgelopen jaren zocht hij naar de achterliggende oorzaken van buikwaterzucht bij vleeskuikens.

Lysine

Dat Scheele na een studie aan de HTS in de landbouw terechtkwam, is te danken aan zijn komaf. Nog voordat ik mijn studie chemische techniek had afgerond, begon ik al te twijfelen of ik in die richting m'n brood wilde verdienen. Ik ben een boerenzoon en besloot om de hogere landbouwschool erachteraan te doen. In eerste instantie kwam ik toch in de chemische industrie terecht. Bij DSM werkte ik aan de produktie van het synthetische lysine, een aminozuur dat zijn weg vond in de diervoeding. Al snel bleek de produktiewijze van DSM te duur, de Japanners konden het goedkoper. Vervolgens ben ik bij het Spelderholt-proefstation voor de pluimveehouderij terecht gekomen, een onderdeel van ID-DLO. Zo ben ik altijd in het voedingsonderzoek en de energiewaardering van pluimveevoeders gebleven."

De promovendus beschouwt zijn HTS-opleiding en zijn werkervaring bij DSM niet als verloren tijd. Op de HTS heb ik geleerd te werken met natuurkundige en chemische wetten die altijd hun geldigheid behouden. Bij DSM leerde ik wetenschappelijke interpretaties zoveel mogelijk te baseren op deze basisprincipes. Ook het maken van een vereenvoudigd model van een complex probleem is mij daar bijgebracht. De overgang naar het Spelderholt bracht mij in contact met de produktiegerichte Wageningse aanpak. Ik was direct onder de indruk van wat het instituut Wageningen bereikt had op het gebied van produktie en efficiency in de landbouwsector. Pas later begon ik in te zien dat deze sterk produktiegerichte aanpak ook zijn keerzijde had."

Zuurstofnood

Het onderzoeksthema buikwaterzucht bij kippen diende zich min of meer toevallig bij Scheele aan. In 1985 kwam hij een oud-DSM-collega tegen die in Jemen werkte aan een project met mestkuikens. De dieren, die op grote hoogte werden gemest, bleken veel last te hebben van zuurstofnood en oedeemvorming. De verschijnselen kwamen tot uiting in de ziekte ascitis, ook wel buikwaterzucht genoemd.

Ook Euribrid had met ascitis te kampen. Het bedrijf exporteerde mestkuikens naar hoger gelegen gebieden, onder andere Mexico. Pluimveehouders hadden daar te kampen met een uitvalspercentage van dertig procent. En ook in Nederland begonnen steeds meer mestkuikens ascitis-verschijnselen te vertonen.

Toevallig kom je steeds meer mensen tegen die met het probleem bezig zijn. Uiteindelijk kwam Euribrid naar ons toe met de vraag of ik daar onderzoek naar wilde doen, in samenwerking met prof. Frankenhuis, destijds hoogleraar pluimveevoeding en gezondheid in Utrecht en tegenwoordige directeur van Artis."

Frankenhuis had in een publikatie al eens zijn bezorgdheid geuit over effecten van domesticatie op pathologische veranderingen in dieren. De hypotheses van Scheele sloten daarop aan. Bij het zoeken naar de oorzaken van buikwaterzucht gingen zijn gedachten meteen naar de energiehuishouding van de dieren. En de zuurstofbalans die daarmee samenhangt. Dieren op grote hoogte vertoonden immers veel sterkere ascitis-verschijnselen dan dieren in Nederland, waar het uitvalspercentage tussen de twee en tien procent ligt.

De fokkerij heeft er altijd naar gestreefd om voer zo snel mogelijk om te zetten in vlees. Ik dacht: stel dat de behoefte aan zuurstof door die snelle omzetting zo sterk is gegroeid dat er een onbalans is ontstaan tussen zuurstofaanvoer en zuurstofbehoefte. Die hypothese probeerde ik aan te tonen door dieren bij een lage temperatuur te houden. Onder die omstandigheden moet de kip extra voer verbranden om in de warmtebehoefte te voorzien. Ascitis-gevoelige kippen bleken echter niet in staat om die extra verbranding op gang te brengen. Die kippelijnen vertoonden een lager zuurstofverbruik, ze kregen ascitis-effecten en rolden eruit."

Duursport

Bij kippen met een lage voederconversie die gevoelig zijn voor buikwaterzucht blijkt het zuurstofgehalte in het bloed te laag en de behoefte, door de snelle groei, te hoog. Als gevolg daarvan gaan de longen zich vreemd gedragen, aldus Scheele. Hij vergelijkt de kippen met sporters. Bij duursport trekken de bloedvaten in de longen samen, waardoor het bloed alle compartimenten van de longen gaat opzoeken, om een betere zuurstofuitwisseling tussen lucht en bloed mogelijk te maken. Dat kun je een paar uur doen, maar het samentrekken van de bloedvaten zorgt voor een gigantische weerstandsverhoging van de bloedstroom. Het gevolg is dat de rechterhartkamer, die normaal gesproken niet gebouwd is als perspomp, te zwaar wordt belast. Bij kippen gaat die samentrekking van de bloedvaten continu door, waardoor het hart het begeeft. Op den duur gaan de kleppen van de rechthartkamer kapot, waardoor het bloed uit de buikholte niet langer goed wordt aangezogen. De bloeddruk in de buikholte raa
kt verstoord, waarna oedeemvorming optreedt."

Mede dankzij mijn technische opleiding dacht ik vanuit natuurwetten. Met de wet van behoud van energie in mijn hand was het voor mij duidelijk dat het een keer mis moest lopen. Het fokken op een lage voederconversie en streven naar steeds meer groei met minder voer moet een keer fout lopen. Energie wordt gebruikt voor groei en onderhoud. De fokkerij wil in de eerste plaats groei en beschouwt onderhoudsenergie eigenlijk als een verliespost. Sommige onderzoekers dachten dat minder onderhoudsenergie alleen de activiteit zou verminderen. Dat werd niet als bezwaarlijk gezien. Als het dier maar minder bewoog kon onderhoud wel zonder gevaar omlaag worden geschroefd."

Scheele dacht daar bij de aanvang van zijn onderzoek meteen al anders over. In zijn ogen is onderhoudsenergie voor veel meer dan alleen activiteit belangrijk. Bijvoorbeeld voor het vermogen te reageren op veranderende omstandigheden, zoals temperatuur- of hoogteverschil.

Schildklierhormoon

Alle warmbloedige dieren zetten voerenergie met behulp van zuurstof om in arbeidsenergie. Een schildklierhormoon start dat proces in de cel. Mijn hypothese was dat fokkers, door de kuikens in arbeidsenergie te beperken, onbedoeld dieren geselecteerd hadden met een lagere produktie van dat schildklierhormoon. Het gevolg is dat de dieren zich moeilijk aanpassen aan veranderende omstandigheden, zoals een bijvoorbeeld een lage temperatuur of een hoog energieniveau in het rantsoen."

Uit Scheeles onderzoek blijkt dat de kippen inderdaad hypotheroid zijn: hun vermogen om het schildklierhormoon te produceren is beperkt. Scheele legt uit: Normaal produceert de schildklier in overmate het inactieve T4-hormoon, dat wordt omgezet in het actieve T3. T3 is nodig om arbeidsenergie of energie voor onderhoudsprocessen te produceren."

Onverzadigde vetzuren remmen die omzetting van T4 in T3. Dus ging ik mijn kippelijnen voer verstrekken met een hoog percentage onverzadigde vetzuren. De kippelijnen die niet gevoelig waren voor ascitis gingen meer T4 produceren en hielden zo de T3 in stand. De ascitis-gevoelige dieren vertoonden echter een verlaagde T3-produktie. Zij bleken aan de limiet van hun T4-produktie te zitten."

Die bijeffecten van het fokken op produktie zorgen ervoor dat de dieren een veel lager adaptatievermogen hebben. Vleeskuikens zijn volgens Scheele verworden tot kasplantjes die zich niet kunnen aanpassen aan wisselende omgevingsfactoren.

Illusie

Onder het juk van de economie zijn fokkers te ver doorgegaan met het verlagen van de voederconversie. De fysiologie van het dier zit mooi maar complex in elkaar. Daarom kun je niet ongestraft eenzijdig op bepaalde kenmerken fokken. Alles hangt met alles samen. Het idee dat je de fokwaarde kunt verbeteren zonder repercussies voor andere factoren is een illusie. Op de lange termijn loopt dat mis."

Van een bedrijf als Euribrid kan ik begrijpen dat het streeft naar een lage voederconversie. Anders is het moeilijk concurreren. Maar de wetenschap is daar jarenlang te gemakkelijk achteraan blijven lopen. Wetenschappers zijn niet verplicht om het economisch gewin prioriteit te geven."

Misschien ben ik wel te somber. In 1995 hebben de Produktschappen voor vee, vlees en eieren (PVVE) drie miljoen gulden ter beschikking gesteld voor meer onderzoek naar achterliggende oorzaken van ascitis bij kippen." Ook Scheele krijgt een deel van dat onderzoeksgeld.

Op meerdere plaatsen in de wereld wordt echter ook onderzoek gedaan om een genetische merker te vinden die het ascitis-probleem moet verminderen. Ik kan me voorstellen dat dit resulteert in een merker die uiteindelijk zorgt voor een sterkere rechterhartkamer. Als dat lukt, en dat is niet ondenkbaar, kan het verder verlagen van de voederconversie weer een tijd vooruit. Maar het zal opnieuw mislopen. Het principe is namelijk fout. De wet van behoud van energie blijft altijd gelden. Je kan onmogelijk meer energie uit een dier halen dan je erin stopt."

Re:ageer