Lebendhefe verbessert die Integrität der Pansenwand und begrenzt Pansenepithel-Entzündungen in der Transitphase

Die Transitphase rund um die Abkalbung ist eine kritische Zeit für die Milchkuh mit wesentlichen metabolischen und physiologischen Veränderungen und Anpassungen in der Fütterung.
Insbesondere der Wechsel von einer faserreichen zu einer faserarmen Ration mit einem hohen Anteil an leicht verfügbaren Kohlenhydraten stellt eine große Herausforderung für die Pansengesundheit dar, meist mit negativen Auswirkungen auf den Entzündungsstatus.  Unter Verwendung von Endoskopie und quantitativem RTPCR (Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion) als einem innovativen Ansatz für die Pansengesundheit führte das Team von Alex Bach und Lallemand Animal Nutrition eine signifikante Studie an der Forschungsstation BLANCA über die Effekte der Lebendhefe Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 (LEVUCELL SC) auf das Genexpressionsniveau durch¹. Dies sind einige der Highlights und wichtigsten Ergebnisse.

Innovative Studie in der Transitphase von Milchkühen

Die Studie wurde an 21 Holstein-Milchkühen von 21 Tagen vor dem Kalben bis 21 Tage nach dem Kalben durchgeführt. Die Ration wurde umgestellt von 28 % Kraftfutter vor der Kalbung (51,2 % NDF, 13,2 % Rohprotein) auf 64 % Kraftfutter nach der Kalbung (34,8 % NDF, 15,2 % CP).

Ziel dieser Studie war die Untersuchung des Effektes der Lebendhefe Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 (LEVUCELL SC) während der Veränderungen in der Transitphase auf die Pansenwandintegrität und den Entzündungsstatus. Dabei wurden mit einem medizinischen Endoskop Biopsien durchgeführt, um Pansen und Kolonepithel zu betrachten und histologische und immunbedingte Genexpressionsveränderungen während der Futterumstellung zu untersuchen.

Wichtigste Ergebnisse

• Die Studie bestätigte zunächst einmal, dass die Transitphase eine Herausforderung für die Pansenwandintegrität darstellt, was mit einer erhöhten Epitheldurchlässigkeit in Verbindung gebracht wird (schwache tight junctions). Die Pansenwand reagiert auf Entzündungsgeschehen mit einem veränderten Genexpressionsniveau. Beispielsweise verdoppelt sich nach der Kalbung die anti-inflammatorische Cytokin IL-10 Expression im Pansenepithel.
• Der Pansenmodifikator S. cerevisiae CNCM I-1077 (Lebendhefe), der vor der Kalbung zugegeben wurde, hilft, die Pansenwand besser auf die Belastung durch den Stress rund um die Kalbung vorzubereiten:
  • Die Integrität der Pansenwandbarriere ist besser darauf vorbereitet, die Herausforderung der Futterumstellung zu meistern. Vor der Kalbung steigert die Lebendhefe die Synthese des Occludin, eines Proteins, das eine wichtige Rolle für die Stabilität der Tight Junctions und der Barrierefunktion des Pansenepithels spielt (Abb. 1). Durch die Stärkung der Tight Junctions könnte S. cerevisiae CNCM I-1077 die Pansenwandintegrität der behandelten Kühe verbessern.
  • Die Pansenwand ist resistenter gegen LPS und entzündliche Probleme im Zusammenhang mit Rationsveränderungen. Der Entzündungsstatus der Pansenwand war rund um das Abkalben in der Lebendhefegruppe geringer als bei den Kontrolltieren (reduzierte Il10-Expression nach dem Kalben, Anstieg vor dem Kalben)

Diese positiven Auswirkungen auf die Pansengesundheit konnten dank Endoskopie und Genexpressionsanalyse erkannt und verstanden werden. Die Vorteile waren allerdings auch auf Landwirtsebene direkt sichtbar: Milchleistung und Futteraufnahme wurden ebenfalls deutlich verbessert.

¹Bach A, Guasch I, Elcoso G, Chaucheyras-Durand F, Castex M, Fàbregas F, Garcia-Fruitos E, Aris A. Changes in gene expression in the rumen and colon epithelia during the dry period through lactation of dairy cows and effects of live yeast supplementation. J Dairy Sci. 2018 Mar;101(3):2631-2640