‘Biofilmgerelateerde gezondheidsuitdagingen mijden’

Maarten van der Heijden (AHV International) over innoveren in diergezondheid:

Werken aan meer zichtbaarheid was een van de redenen voor AHV International om aanwezig te zijn op Dutch Pork Expo editie 2023. Met innovatieve, op wetenschappelijke leest geschoeide diervoederadditieven, kan het bedrijf de diergezondheid verbeteren. ‘Vorming van biofilms in het varken pakken we aan door de communicatie tussen bacteriën te verstoren.’

Geschreven door: Jos Thelosen | Redacteur en coördinatie Varkens

‘Het afweersysteem van planten en dieren staat continu paraat om de strijd met schadelijke micro-organismen aan te gaan. Een van de beschermingsmechanismen van bacteriën is een goede samenwerking en het vormen van een biofilm op voor die kiemen gunstige plekken in het organisme. In zo’n groeiende ondoordringbare slijmlaag overleven bacteriën en wachten ze geduldig op zwakke momenten van hun gastheer. Bij stressmomenten daalt de weerstand van de gastheer (bijvoorbeeld een varken) en kunnen bacteriën uit de biofilm vrijkomen en het dier ziek maken.’ Zo vat Maarten van der Heijden in een notendop samen hoe een bacteriële infectieroute bij dieren kan verlopen. ‘Door de communicatie tussen bacteriën te verstoren met een specifieke component in onze voertoevoegingen, pakken we de vorming van biofilms aan. We ondersteunen de diergezondheid op een bredere basis’, stelt Van der Heijden.

Hoe moet je jullie aanpak plaatsen ten opzichte van de traditionele diergezondheidsmethoden?

‘Daarin onderscheid ik drie verschillende routes. Vaccinaties wapenen het afweersysteem van dieren extra tegen specifieke kiemen. Ontstekingsremmers onderdrukken koortsverschijnselen na een infectie waardoor een varken beter aan het eten en drinken blijft. Antibiotica pakken bacteriën aan die gevoelig zijn voor de werkzame stof, maar dan ligt altijd resistentievorming op de loer. Wij bewandelen een vierde route: we maken dieren met specifieke voertoevoegingen van binnenuit gezonder.’

Een van jullie ‘geheimen’ is het voorkomen van reservoirs met schadelijke bacteriën?

‘Biofilmgerelateerde gezondheidsuitdagingen kunnen tot terugkerende en chronische uitdagingen lijden. Zo’n 90 procent van de schadelijke bacteriën maakt daar gebruik van. Kiemen zoals streptokokken verschuilen zich in biofilms op specifieke plekken in het varken, zoals de keelamandelen, de hartklep of kapsels van gewrichten. ‘Slijmlaagvorming en samenklontering beschermt de bacteriën tegen het immuunsysteem, antibiotica en veel chemische componenten. Bovendien vergroten ze er hun overlevingsmogelijkheden mee omdat ze in zo’n slijmlaag meer kans krijgen om zich aan te passen aan ongunstige omstandigheden. Ook virussen of andere pathogenen kunnen meeliften met dit beschermingsmechanisme van bacteriën. Resistentievorming ligt daarom van meerdere kanten op de loer. ‘Door het toepassen van Quorum Sensing Biotechnologie is biofilmvorming in het dier te voorkomen en kan al bestaande biofilm worden opengebroken. In eenvoudige bewoordingen komt het erop neer dat de communicatie tussen bacteriën wordt lamgelegd, waardoor ze niet in staat zijn om te gaan samenwerken.’

Speelt biofilmvorming bij alle productiediersoorten?

‘Uiergezondheidsuitdagingen bij melkvee is een voorbeeld van een biofilmgerelateerde uitdaging. Bij varkens is bewezen dat antibioticaresistentie tegen biofilmvormer Streptococcus suis is opgetreden en bij vissen en pluimvee spelen biofilms met salmonella’s. Het laden van slachtrijpe dieren is een stressmoment, waardoor een koppel bij aankomst in de slachterij positief kan testen op bijvoorbeeld salmonella.’

Hoe is de communicatie tussen bacteriën te verstoren?

‘Bacteriën scheiden signaalmoleculen uit waarmee ze elkaars gedrag beïnvloeden. Dreigt er gevaar dan zet ze dat aan tot biofilmvorming. Zijn de omstandigheden gunstig voor de bacterie dan treden ze massaal uit de biofilm met hun schadelijke factoren. Met onze specifieke component die we uit de plantenwereld halen, leggen we de signaalwerking van die moleculen stil.’

Werkt de Quorum Sensing-technologie kiemspecifiek?

‘Nee, onze innovatieve component voorkomt biofilmvorming, ongeacht of het om grampositieve strepto- en staphylokokken gaat of gramnegatieve bacteriën zoals E. coli of klebsiella. Een generieke aanpak dus. Ook is het in staat de biofilms binnen te dringen en helpt het van binnenuit om de beschermende laag open te breken, waardoor deze kiemen bloot komen te liggen. Dat geeft het immuunsysteem de kans om ze onschadelijk te maken en op te ruimen.’

Wat is het grootste voordeel van deze innovatie?

‘Resistentievorming treedt niet op. Dat hebben wij in samenwerking met het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) bewezen. En wat voor veehouders, verwerkende industrie en consumenten ook belangrijk is, is de voedselveiligheid. Er blijven geen residuen achter in vlees, melk en eieren en is er geen wachttermijn.’

Om een voeradditief body te geven zijn toch meer toevoegingen nodig?

‘Afhankelijk van de diercategorie worden producten in tablet-, poeder-, pasta- of vloeibare vorm ontwikkeld. Extra ingrediënten zijn onder meer gericht op het geven van een energieboost, het ondersteunen van het immuunsysteem en de stofwisseling, het verlagen van stress en het aanwakkeren van de eet- en drinklust. Niet fitte dieren moeten zichzelf zo snel mogelijk gezond en productief gaan eten en drinken. Het vervangen van diergeneesmiddelen is niet ons doel, maar door de dieren gezond te houden kunnen we de inzet ervan wel verlagen.’

Op welke manier bouwen jullie expertise op?

‘Wij hebben een eigen laboratorium waar we onder meer biofilms van schadelijke bacteriën opkweken. Ook kunnen we de communicatieverstorende werking en het effect op de opbouw en afbraak van biofilms volgen van verschillende concentraties van onze specifieke plantenextracten. Daarnaast werken we intensief samen met onder meer universiteiten in Aarhus, Gent en Belfast en het LUMC. Ook de humane gezondheidszorg is geïnteresseerd in de toepassing van de Quorum Sensing Biotechnologie die we al in de melkveehouderij, varkenshouderij en tuinbouw toepassen.’

In de varkenshouderij zijn jullie pas gestart, kun je daar wat inzicht in geven?

‘Hygiëne in het kraamhok is heel belangrijk, speciaal hiervoor hebben we een innovatieve reiniger voor zowel op en rondom de zeug. Door de zeugen vijf dagen voor tot twee dagen na het werpen een specifieke topdressing te geven biggen ze vlot af, produceren ze voldoende biest en komt de melkgift goed op gang. Een niet fitte zeug is op te peppen met een oraal toe te dienen pasta. Het werken met een applicator zal even nieuw zijn voor zeugenhouders, maar dan hoeven ze het dier niet meer meerdere dagen op een rij iets in de nek toe te dienen.’

‘Direct na de geboorte krijgen biggen een toevoeging om het metabolisme en de darmontwikkeling te boosten. Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden zijn zuigende biggen met een product te behandelen tegen diarree’. ‘Voor de fase na spenen is een drinkwatertoevoeging die vier weken aanhoudt en daarna wordt afgebouwd in mijn ogen de beste optie. Voor toepassing bij brijvoer of als topdressing is er een poedervormige toevoeging. Alles is gericht op het gezond houden van biggen. Deze zijn robuuster, zullen harder groeien en een lagere voerconversie hebben. Dat zal de vleesvarkenshouder waarderen.’

Mooie vergelijking van biofilms

Biofilms met schadelijke bacteriën in het dier laten zich tot op zekere hoogte vergelijken met het biofilms in drinkwaterleidingen in stallen. Loskomende deeltjes van zo’n slijmlaag kunnen dieren her-besmetten waardoor gezondheidsuitdagingen chronisch worden. De reactie op de aanpak van biofilms komt ook overeen. Als een leiding goed wordt schoongemaakt, komt eerst een hoop smerigheid met het water mee. Via de voertoevoeging met Quorum Sensing Biotechnologie gebeurt zo’n grote schoonmaak in het dier.

Maarten van der Heijden

Hoofd onderzoek en productontwikkeling bij AHV International. Dat werd hij na ruim 27 jaar in diverse functie te hebben gewerkt binnen Nutreco. Hij startte als bedrijfsadviseur bij Hendrix UTD en werd bij de diervoederproducent ketenmanager ‘Voer tot voedsel’.  Na ruim 16 jaar als wereldwijd manager diervoederadditieven bij Selko te hebben gewerkt stapte hij over naar zijn huidige werkgever. Hij studeerde veterinaire microbiologie en immunologie bij Larenstein Laboratorium technieken en behaalde zijn masters celbiologie en immunologie bij Wageningen Universiteit.