Geen onderdeel van een categorie, Kwaliteit, Melk
Laat een reactie achter

Koe, hoorn en stofwisseling

In de biologisch-dynamische landbouw hebben de koeien hoorns. Wanneer je de achtergrond van de BD-landbouw bestudeert, dan stoot je voortdurend op het belang van de hoorns. Hoorns worden onder meer gebruikt om verschillende preparaten te maken, preparaten die de gewasontwikkeling reguleren (Lammerts van Bueren). In 2005 was er korte tijd een advertentie van de Duitse Demetervereniging, dat melk van koeien met hoorns niet tot allergie bij kinderen zou leiden. Daarvoor was er ook al de mededeling door de Demetervereniging, dat het homogeniseringsproces van de melk aanleiding zou geven tot de huidige allergie-epidemie. Derhalve is Demetermelk in het schap alleen gepasteuriseerd, niet gehomogeniseerd.

Inmiddels zijn we meer dan een decennium en verschillende onderzoeken verder. In een onderzoek naar de verschillen in melksamenstelling van gehoornde en onthoornde koeien, die samen in één stal gehouden werden (Baars et al, 2019), zijn melkmonsters genomen van zorgvuldige gepaarde koeien. Koeparen waren van hetzelfde koeras, dezelfde leeftijd, gaven dezelfde hoeveelheid melk en hadden dezelfde celgetallen. Op dit BD-bedrijf waren de onthoornde koeien op jonge leeftijd aangekocht, de gehoornde koeien waren op het bedrijf geboren. De dieren werden ad lib gevoerd, met name hooi. In het laboratorium werd gebruik gemaakt van het zg. Omics-onderzoek, dat wil zeggen in elke meting werden vele inhoudsstoffen in 1x gemeten: eiwitten, vetzuren en stofwisselingsmetabolieten. De gepaarde koeien werden 3x gemonsterd, alle keren in de winter. Het meten van de samenstelling in de winter bleek achteraf cruciaal voor het interpreteren van de uitkomsten. Het was namelijk koud en de temperaturen waren aan de ondergrens van datgene, wat koeien ‘prettig’ vinden.

Er zijn verschillen in het vetzuurprofiel en de metabolomische melksamenstelling gevonden, niet in de eiwitsamenstelling. Op basis van de kennis hoe de melk-metabolieten en de melk-vetzuren ‘verstofwisseld’ zijn, ontstaat een beeld, dat koeien met hoorns bij lage omgevingstemperaturen harder bezig zijn om hun warmteorganisatie op peil te houden. Anders gezegd: aan de samenstelling van de melk zie je, dat de gehoornde koeien op een ‘hoger stofwisselingsniveau’ liggen dan de onthoornde. Hoe is dit nu te begrijpen?

In Duitsland wordt duidelijk gemaakt, dat hoorns op koeien belangrijk zijn in de communicatie tussen dier en mens en de koeien onderling

Hoorns op een koe zijn geen dode botfragmenten in tegenstelling tot een gewei van het hert. Hoewel hert en koe beide tot de groep dieren behoren met uitgroeiingen van botweefsel aan de bovenzijde van hun schedel, heeft de hoorn of het gewei een andere betekenis voor het dier zelf. De aanleg van een gewei vindt bij het edelhert in een jaarlijks, ritmisch proces plaats, waarbij jaar na jaar het gewei groter en imposanter wordt. Voor het dier is de vorming van een gewei een jaarlijkse fysiologische krachtsinspanning, aangezien er in korte tijd een enorme hoeveelheid botweefsel (dat vooral uit kalk bestaat) gevormd moet worden. Alsof er een plantje uit de aarde omhoog groeit, vormen volwassen herten geweien die uiteindelijk 1-5 kg kunnen wegen, elke dag groeit er 2,5 cm gewei bij. Wanneer het gewei gevormd is, wordt de bloedtoevoer van de omliggende huid afgesloten en begint het dier de inmiddels afgestorven huid van het bot = gewei af te vegen. Er rest een stralend wit gewei boven op zijn kop. Dit gewei is dan niet meer levend. Het is weliswaar vast verbonden met de schedel, maar we kijken naar een bot. Na 1 jaar gooit het dier het gewei er af, doordat de verbinding tussen schedel en gewei oplost en korte tijd loopt het imposante hert zonder zijn tooi rond. Enkele maanden later begint de krachtsinspanning opnieuw, maar nu wordt het gewei weer net iets groter. Jaar in, jaar uit.

Het ritme van de koehoorn is veel meer verborgen. Hoorns komen zowel bij mannelijke als vrouwelijke dieren voor en zijn opgebouwd uit drie lagen. De binnenste laag kun je vergelijken met het gewei: de botlaag of hoornpit. De buitenste laag bestaat net als de hoeven van de koe en onze nagels uit keratine. Hieraan kun je knippen en vijlen zonder dat er wonden ontstaan. Koeien kunnen deze buitenste laag relatief gemakkelijk afstoten in een gevecht. Je hebt dan een keratine hulsel in onze handen en 1x verloren kan dit niet meer hersteld worden. De tussenlaag is een dunne laag van bloedvaten en slijmhuid. Dergelijke lagen staan bekend om hun uitwisseling van stoffen. De hoornpit van de koehoorn is heel anders dan het massieve gewei. De hoornpit bestaat uit luchtig, bros botweefsel vol met kamers (sinuses) en gek genoeg lopen deze kamers door tot in het slijmweefsel van de neusholte. Er wordt bovenop het schedeldak, dat de hersenen omsluit een 2e laag luchtig botweefsel gevormd, dat de hersenen als geheel omsluit en afsluit met een harde botlaag omkleed met de huid. Door al die neusholtes beginnend in de hoorns wordt ook wel gezegd, dat de koe kan ‘ruiken tot in de kern van haar hoorns’. Wanneer je een volwassen koe onthoornd, dan kijk je in deze gekamerde botstructuur. Het afzagen van een hoorn bij een volwassen koe geeft een enorm bloedbad, aangezien er nogal wat bloed tussen bot en keratineschede doorstroomt.

Doorsnede van een koeienschedel. De centrale, grote holte is de hersenholte. Bovenop de hersenen ligt een 2e laag bestaande uit luchtig, gekamerd botweefsel, dat vanuit de kern van de hoorns doorloopt tot in de neusholte (rechts). Deze holtes zijn met slijmvlies bekleed. Naast de schedel liggen 2 ‘hoorntjes’ bestaande uit een keratinelaag. Deze laag omsloot de hoornpit, die aan de schedel vast zit en op de tafel ligt.

Waarom stroomt er zoveel bloed door een hoorn?

Hoorndragende dieren gebruiken hun hoorns om te bufferen. Zij bufferen hun lichaamswarmte. In het dierenrijk zijn er meerdere, vaak hoornachtige organen, die door het dier gebruikt worden om hun lichaamswarmte te reguleren. Paarden (en koeien) doen dit via hun hoeven, bepaalde vogels via hoornplaten op hun snavels. Een fijn netwerk van bloedvaatjes zorgt ervoor, dat de bloeddoorstroming van de hoorn (en de hoeven) gereguleerd wordt. Als deze worden open gezet, kan de hoorn veel warmte uitstralen. Het is een convectieproces, waarbij wel warmte wordt afgegeven, maar geen water en lichaamsvocht verloren gaat. Dat is met name van belang voor de tropische hoorndragende dieren, antilopen, maar ook de gedomesticeerde Afrikaanse koeien. Koeien met de grootste hoorns in relatie tot hun lichaamsbouw zijn de Watussi-Ankole koeien. Zij hebben enorme, dunwandige, opstaande hoorns, waar de wind vrij spel heeft rondom de hoorns. Het warme lichaamsbloed stroomt omhoog en door de dunne wand van de hoorns koelen de koeien af onder de Tropenzon. Uitstraling zonder vochtverlies.

Hoe zit het dan in de koude omgeving in het noorden van Europa, Azië en Amerika? Vergelijkend onderzoek binnen een diersoort laat zien, dat naarmate je noordelijker komt de hoorns kleiner worden en meer gekruld aan de kop komen te staan, de hoornpit kleiner en de keratine wand dikker wordt. Alles duidt erop, dat de dieren zich evolutionair aanpassen aan de eerder koude omgevingstemperaturen. Zij trachten te voorkomen, dat zij in de koude omgeving te veel warmte verliezen en alleen bezig zijn zichzelf warm te houden. Onderzoekers verklaren de kleiner wordende hoorns in de koude omgeving door de rivaliteit tussen mannetjes: een grotere hoorn is in het voordeel als het om het imponeren van de vrouwtjes gaat, een kleinere hoorn is in het voordeel, dat je beter met de kou kunt omgaan. De kou wint, want de noordelijke mannetjes krijgen steeds kleiner wordende hoorns. Opmerkelijk bij hert-achtigen is, dat deze dieren helemaal geen last hebben van het warmteverlies door hun gewei. Het grootste gewei vinden we bij Elanden, die zich ophouden in de polaire gebieden. Groot of klein, door een gewei vindt geen warmte-uitstraling plaats.

Schedel van eland. De enorme oppervlakte van het gewei leidt niet tot warmteverlies aangezien er geen levend weefsel aanwezig is, slechts ‘dood’ bot

Metingen aan gehoornde Canadese schapen laat zien, dat de dieren een groot deel van hun geproduceerde warmte op koude dagen kwijt zijn door de extra warmteverlies via de hoorn. Als het koud wordt, kan het dier via het afknijpen van de bloedvaten (vasoconstrictie) de toevoer van warm bloed naar de hoorns beperken. Minder bloeddoorstroming betekent minder warmteverlies. Hier zit een beperking, die te vergelijken is met het voorkomen van het bevriezen van de CV in ons huis. Hoe koud het ook in huis wordt, er moet altijd een minimale hoeveelheid warm water door de radiatoren stromen, anders vriest de verwarming kapot. Hetzelfde geldt voor het levende hoornweefsel. Wanneer een dier dit niet goed reguleert, dan krijgt het bevriezingsverschijnselen en weefsel dat afsterft.

Het verschil in melksamenstelling van hoorndragende en onthoornde koeien die bij circa 0-5oC buitentemperatuur staan, duidt erop, dat het dier een fysiologische concurrentie heeft tussen melkproductie en zich warm houden. Zichtbaar werd dit in de concurrentie van zg. C3-metabolieten, de vetzuren en ook de verschuiving in aminozuurpatroon. C3-metabolieten horen in de suikerstofwisseling en het dier kan dit gebruiken voor de opbouw van lactose en melk of voor de opbouw van glucose en extra verbranding (lees: zich warm houden). Qua vetzuren zie je dat het gehoornde dier meer aanspraak maakt op haar lichaamsvet en zie je een geringe toename van bepaalde meervoudig onverzadigde vetzuren en oneven kortketenige vetzuren, wat geïnterpreteerd kan worden als een reactie om het vet vloeibaarder te houden bij lagere temperaturen. In de aminozuurpool zie je een verschuiving richting meer glycogene aminozuren die eerder geschikt zijn om als brandstof dienst te doen dan als opbouw voor eiwitten. Kortom, de gehoornde koe past bij lage omgevingstemperaturen haar stofwisseling zo aan, dat er extra warmte kan worden vrijgemaakt. Alle verschuivingen zijn logisch navolgbaar in concentratieverschillen van bepaalde stoffen die zij in haar melk uitscheidt.

Hebben gehoornde koeien iets met het voorkomen van astma en allergieën te maken?

Waarschijnlijk niet en hiervoor zijn verschillende redenen aan te voeren. In 2005 maakte men een denkfout door de correlatie, dat mensen die Demetermelk namen geen allergieën zouden krijgen. Mensen die omschakelden naar Demetermelk, schakelden waarschijnlijk ook om naar rauwe Demetermelk, die zij op een boerderij ophaalden. Verder blijkt, dat bij navraag hoeveel van de boerderijen, waar het onderzoek heeft plaatsgevonden naar het risico van astma en allergieën onder boerderijkinderen, dat vrijwel al deze bedrijven gangbare bedrijven waren. Ook hier ging het om het verschil van rauwe en verhitte boerderijmelk (Loss et al, 2011) en niet om Demetermelk. Een en ander kon bevestigd worden in astma-onderzoek bij muizen (Abbring et al., 2017).

Moeten we dan afscheid nemen van gehoornde koeien, aangezien ze niet meer passen in de moderne landbouw?

Hoorns helpen het dier in zijn zelfregulatie. Zelfregulatie is tegenwoordig een kenmerk, dat steeds meer van belang is voor een robuuste landbouw en een robuuste koe. We willen een landbouw zonder correcties achteraf, zonder kunstmatigheid en wellicht spelen hoorns hierin een rol. Fysiologisch en qua warmteregulatie zijn hoorns van betekenis en speelt het dier via de bloedvoorziening van haar hoorns met de mogelijkheid haar warmte-organisatie te reguleren. Hoorns bieden in de hitte van de zomer vooral het voordeel om extra warmte kwijt te raken. Het extra verlies in de winter moet het dier en de veehouder waarschijnlijk op de koop toe nemen. Derhalve passen gehoornde koeien goed in een landbouw waar resilience en zelfregulatie voorop staat. Hoorns als reguleringsantennes van de koe.

Informatie is afkomstig uit: T. Baars, G. Jahreis, S. Lorkowski, C. Rohrer, J. Vervoort, K. Hettinga (2019). Short communication: Changes under low ambient temperatures in the milk lipodome and metabolome of mid-lactation cows after dehorning as a calf. Published online: January 25, 2019.

Foto: Nieuwzeelandse koe. Op volwassen leeftijd zijn zowel de staart als de hoorns verwijderd. Zichtbaar is het luchtige botweefsel, waaruit de hoornpit bestaat en die de sinusholtes vormen van hoornpit t/m neusholte

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.