Einfluss der Rückenfettdicke vor und nach dem Kalben auf Fruchtbarkeit, Leistung und Tiergesundheit beim Braunvieh

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1 Tierärztliche Hochschule Hannover Einfluss der Rückenfettdicke vor und nach dem Kalben auf Fruchtbarkeit, Leistung und Tiergesundheit beim Braunvieh INAUGURAL DISSERTATION zur Erlangung des Grades eines Doktors der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae - ( Dr. med. vet. ) vorgelegt von Jürgen Blömer Haselünne Hannover 2009

2 Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. Martina Hoedemaker, PhD Tierärztliche Hochschule Hannover Klinik für Rinder 1. Gutachterin: Prof. Dr. Martina Hoedemaker, PhD 2. Gutachter: Prof. Dr. Ottmar Diestl Tag der mündlichen Prüfung: Diese Arbeit wurde gefördert durch die Rinderbesamungsgenossenschaft Memmingen e.g.

3 Teile dieser Arbeit wurden publiziert: BLOEMER, J., M. HOEDEMAKER, W. SCHÜTZ (2008): Einfluss der Körperkondition vor und nach der Kalbung auf Fruchtbarkeit, Leistung und Tiergesundheit. Abrufdatum: Im Rahmen eines Vortrages auf der 8. Weltkonferenz der Braunviehzüchter vom April 2008 in Mayrhofen / Zillertal.

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5 Meinen Eltern Elisabeth Lisa und Klemens Blömer gewidmet

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7 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Literaturübersicht Der Energie- und Fettstoffwechsel der Milchkuh Energiestoffwechsel in der Spätlaktation Energiestoffwechsel in der Trockenstehphase Energiestoffwechsel in der Früh- und Mittellaktation Zusammenhang zwischen Körperkondition und Fruchtbarkeit, Milchleistung und Tiergesundheit Zusammenhang zwischen Körperkondition und Fruchtbarkeit Der Sexualzyklus Einfluss der Energiebilanz und Konditionsveränderung auf die Fruchtbarkeit Einfluss der aktuellen Körperkondition auf die Fruchtbarkeit Zusammenhang zwischen Körperkondition und Milchleistung Zusammenhang zwischen Körperkondition und Tiergesundheit Lipomobilisationssyndrom Ketose Eutergesundheit Andere Erkrankungen Verfahren zur Beurteilung des Energiestoffwechsels Body-Condition-Scoring (BCS) Rückenfettdicke (RFD) Freie Fettsäuren (FFS) ß-Hydroxybuttersäure (HBS) Material und Methoden Versuchsbetriebe und Versuchstiere Versuchsbetriebe Versuchstiere Versuchsanordnung Methodik der Untersuchungen Rückenfettdickemessung... 37

8 Inhaltsverzeichnis 3.4 Gynäkologische Untersuchung Laboranalytischer Teil Blutprobenentnahme Freie Fettsäuren und ß-Hydroxybuttersäure Dokumentation Fruchtbarkeit Daten der Milchleistungsprüfung (MLP) Statistische Auswertung Ergebnisse Beschreibung der Betriebe Durchschnittliche Jahresmilchleistung, Herdengröße, Anzahl der Tiere Mittlere Laktationszahl und 100-Tage-Leistung der Tiere einzelner Betriebe und aller Versuchstiere gesamt Fruchtbarkeitsparameter der Versuchstiere der einzelnen Betriebe und Überblick über die Fruchtbarkeitsparameter aller Versuchstiere gesamt Zeitlicher Verlauf der RFD Verlauf der mittleren RFD pro Betrieb zu den einzelnen Messzeitpunkten im Laktationsverlauf Verlauf der mittleren RFD aller Tiere zu den einzelnen Messzeitpunkten im Laktationsverlauf RFD-Veränderung (in mm) zwischen den Messzeitpunkten Beziehung zwischen Körperkondition und Fruchtbarkeit Rastzeit Güstzeit Trächtigkeitsindex Konzeptionsrate Tage-Nichtträchtigkeitsrate Erstbesamungserfolg Beziehung zwischen Körperkondition und Milchleistung Tage-Milchleistung Beziehung zwischen Körperkondition und Tiergesundheit... 76

9 Inhaltsverzeichnis Übersicht über die Krankheitsinzidenz aller Versuchstiere gesamt Totgeburtenrate Nachgeburtsverhaltung Endometritiden Pathologischer Ausfluss (vom Landwirt beobachtet) Endometritis am Tag p.p Endometritis am Tag p.p Azyklie Azyklien am Tag p.p Azyklien am Tag p.p Ovarialzysten Ovarialzysten am Tag p.p Ovarialzysten am Tag p.p Milchfieber Klinische Mastitis Zellzahl Klauenerkrankungen Klinische Ketose Allgemeine Krankheiten mit Fieber Freie Fettsäuren ß- Hydroxybuttersäure Einfluss des Gehaltes der freien Fettsäuren und ß-Hydroxybuttersäure auf verschiedene Erkrankungen und Fruchtbarkeitsparameter Freie Fettsäuren (FFS) ß Hydroxybuttersäure (HBS) Ante- und postpartaler Verlauf der mittleren RFD-Werte in 4 Quartilen eingeteilt nach der RFD-Veränderung von Tag a.p. bis Tag 0-3 p.p Ante- und postpartaler Verlauf der mittleren RFD-Werte in 4 Quartilen eingeteilt nach der RFD am Tag a.p

10 Inhaltsverzeichnis Ante- und postpartaler Verlauf der mittleren RFD-Werte in 4 Quartilen eingeteilt nach der RFD am Tag 0-3 p.p Diskussion Datenmaterial Vergleich der RFD-Werte Mittlere RFD-Werte zu den einzelnen Untersuchungstagen im Vergleich Verlauf der mittleren RFD aller Tiere an einzelnen Messzeitpunkten im Laktationsverlauf Beziehung zwischen Körperkondition und Fruchtbarkeit Rast- und Güstzeit Trächtigkeitsindex Konzeptionsrate Tage-Nichtträchtigkeitsrate Erstbesamungserfolg Beziehung zwischen Körperkondition und Milchleistung Beziehung zwischen Körperkondition und Tiergesundheit Totgeburten Nachgeburtsverhaltung Ausfluss, Endometritiden Azyklie Ovarialzysten Milchfieber Mastitis und Zellgehalt Klauenerkrankungen Klinische Ketose Freie Fettsäuren ß-Hydroxybuttersäure Einfluss des Gehaltes der freien Fettsäuren und ß-Hydroxybuttersäure auf verschiedene Erkrankungen und Fruchtbarkeitsparameter Freie Fettsäuren

11 Inhaltsverzeichnis ß-Hydroxybuttersäure Ante- und postpartaler Verlauf der mittleren RFD-Werte in 4 Quartilen eingeteilt nach der RFD-Veränderung von Tag a.p. bis Tag 0-3 p.p Ante- und postpartaler Verlauf der mittleren RFD-Werte in 4 Quartilen eingeteilt nach der RFD am Tag a.p Ante- und postpartaler Verlauf der mittleren RFD-Werte in 4 Quartilen eingeteilt nach der RFD am Tag 0-3 p.p Schlussfolgerung Zusammenfassung Summary Literaturverzeichnis Anhang, Tabellen Nachgeburtsverhaltung, Ausfluss, freie Fettsäuren, ß-Hydroxybuttersäure Endometritis, Azyklie und Ovarialzyste am Tag a.p Endometritis am Tag 80, Azyklie am Tag 80 und Ovarialzyste am Tag 80 p.p Milchfieber, Mastitis und Klauenerkrankungen Zellzahl, Stoffwechsel und allgemeine Krankheiten mit Fieber Rastzeit und Güstzeit Trächtigkeitsindex und Konzeptionsrate Tage-Nichtträchtigkeitsrate, Erstbesamungserfolg und Totgeburtenrate Tage-Milchleistung (ML)

12 Abkürzungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis In dieser Arbeit wurden die im Folgenden aufgelisteten allgemein üblichen Abkürzungen sowie weitere spezielle Kurzformen verwendet: Abb. a.p. AUS B BCS BHV bzw. ca. camp d p.p. DVG EBE et al. FCM FFS FSH GnRH GZ HBS HF HSL IGF-1 kg KZR LH Abbildung ante partum Ausfluss Betrieb Body Condition Score Bovines Herpes Virus beziehungsweise circa zyklisches Adenosinmonophosphat Tag post partum Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Erstbesamungserfolg et alii Fett korrigierte Milch Freie Fettsäuren Follikelstimulierendes Hormon Gonadotropin-Releasing-Hormon Güstzeit ß-Hydroxybuttersäure Holstein Friesian Hormon-Sensitive-Lipase insulinartiger Wachstumsfaktor I Kilogramm Konzeptionsrate Luteinisierendes Hormon

13 Abkürzungssverzeichnis LKV MJ ML MLP mm ml n NEB NEL NEFA NG NTI 200-NTR nxp OR p.p. RFD RZ SD Tab. TI TM TMR TU US UV VLDL VPN XP z.b. Landeskuratorium der Erzeugerringe für tierische Veredlung in Bayern e.v. Mega Joule Milchleistung Milchleistungsprüfung Millimeter Milliliter Anzahl Nettoenergiebilanz Netto-Energie-Laktation nicht veresterte Fettsäuren Nachgeburtsverhaltung Nichtträchtigkeitsindex 200-Tage-Nichtträchtigkeitsrate nutzbares Rohprotein am Duodenum Odds Ratio post partum Rückenfettdicke Rastzeit Standardabweichung Tabelle Trächtigkeitsindex Trockenmasse Totale Mischration Trächtigkeitsuntersuchung Untersuchung Ultraviolett Very Low Density Lipoproteins Variationskoeffizient der Präzision in der Serie nutzbares Rohprotein zum Beispiel

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15 Einleitung 1 Einleitung Der in den letzten Jahren immer stärker werdende ökonomische Druck in der Landwirtschaft bewirkte auch in der Milchproduktion eine zunehmend auf Effektivität geprägte Arbeitsweise. Neben dem niedrigen Milchpreis kommen immer höhere Kosten, zum Beispiel (z.b.) für Energie und Kraftfutter hinzu. Sinkenden Einnahmen stehen also erhöhte Ausgaben entgegen. Daher sind die Landwirte gezwungen, immer ökonomischer zu arbeiten. Dies gelingt nur durch Rationalisierung der Arbeitsschritte und Intensivierung der Produktion. Es kommt unausweichlich zu einem Konzentrationsprozess mit einer Verminderung der Anzahl der Betriebe bei gleichzeitiger Erhöhung der Tierzahl pro Betrieb. Ein weiteres Instrument zur Verbesserung der Ökonomie stellt die Erhöhung der Milchmenge mit Hilfe der modernen Rinderzucht dar. Dies führt bei Milchkühen in der Frühlaktation immer häufiger zu ausgeprägten negativen Energiebilanzen, da bei einsetzender Milchproduktion das Futteraufnahmevermögen nicht ausreicht, um den Substratbedarf zu decken (BAIRD 1982). Es ist möglich, dass sich die negative Energiebilanz nachteilig auf die Fruchtbarkeit, Leistung und Tiergesundheit auswirkt. Die Stabilisierung des Energiestoffwechsels über die Fütterung kann daher wesentlich zur Verhinderung von Gesundheitsstörungen beitragen (LÖSCHNER u. STAUFENBIEL 1996). Um die Fütterung dementsprechend zu optimieren, sollte zunächst die energetische Versorgung der Herde ermittelt werden. Das einfachste Mittel stellt die regelmäßige Milchleistungsprüfung (MLP) dar. Zudem kann man über gewisse Blutparameter, z.b. freie Fettsäuren (FFS) und ß-Hydroxybuttersäure (HBS) eine Aussage über die Stoffwechselsituation treffen. Es wird auch zunehmend versucht, die regelmäßige Überwachung der Körperkondition der Kühe heranzuziehen. Hierzu wird bestimmt, wie viel Fett die Kuh in ihren subkutanen Fettdepots eingelagert hat. Dazu stehen im Wesentlichen zwei Verfahren zur Auswahl: Zum einen das subjektive Body-Condition-Scoring (BCS) (EDMONSON et al. 1989) und zum anderen die objektive ultrasonographische Messung der Rückenfettdicke (RFD) (SCHRÖDER u. STAUFENBIEL 2006). Die überwiegende Anzahl der Studien zur Rückenfettdickemessung wurden bisher an Holstein-Friesian-Kühen oder anderen Rassen vorgenommen, selten jedoch beim Braunvieh. Daher galt es in dieser Arbeit unter Feldbedingungen zu erarbeiten, welchen Einfluss die Körperkondition vor und nach der Abkalbung auf die Fruchtbarkeit, die Leistung und die Tiergesundheit beim Braunvieh hat. 1

16 Literaturübersicht 2 Literaturübersicht 2.1 Der Energie- und Fettstoffwechsel der Milchkuh Die 3 Merkmale Fruchtbarkeit, Leistung und Tiergesundheit entsprechen dem Anforderungsprofil einer modernen Hochleistungskuh. Zusammen mit dem Wachstum stellen sie die Leistungsanforderungen des Rindes dar. Gemeinsam ist den 4 Merkmalen die Abhängigkeit vom Energiestoffwechsel, der zudem noch von der Futteraufnahme beeinflusst wird (Abb. 1). Dieser weist bei den auf hohe Milchleistung gezüchteten Milchkühen immer häufiger eine negative Energiebilanz auf. Unter der Energiebilanz versteht man die auf der Nettoenergie basierende Aufrechnung der Energieaufnahme gegen den Energiebedarf für Erhaltung und Leistung (STAUFENBIEL et al. 1989, LUCY et al. 1991a). Milchleistung Wachstum Energie- und Fettstoffwechsel Fruchtbarkeit Gesundheit Futteraufnahme Abbildung 1: Zentrale Stellung des Energie- und Fettstoffwechsels als methodisches Konzept zur komplexen Betrachtung der verschiedenen Leistungen des Rindes (STAUFENBIEL et al. 1991) 2

17 Literaturübersicht Für den Energiestoffwechsel der Milchkuh ist im Körper chemisch gebundene Energie von größter Bedeutung (STAUFENBIEL 1992). Fast die komplette Bindungsenergie wird im Körper als Protein oder Fett gespeichert (PIATKOWSKI 1975). Da das Körperfett die dynamische Komponente darstellt, ist es auch der wichtigste Puffer bei Energiemangel und dient als Speicher bei über den Bedarf aufgenommener Futterenergie (STAUFENBIEL 1992). Somit kann über die Untersuchung des Körperfettgewebes der Energiestoffwechsel quantifiziert werden. Verminderte Milchleistung und unbefriedigende Futteraufnahme führen zu Verlusten und sind häufig frühe Symptome postpartaler, metabolischer Stoffwechselerkrankungen wie der Ketose, der Azidose und der Hypokalzämie (SCHRÖDER 2000). Daraus resultieren Sekundärerkrankungen wie Leberverfettung, Nachgeburtsverhaltung, Fruchtbarkeitsstörungen, Festliegen, Labmagenverlagerung und Mastitis (DYK et al. 1995, VANDEHAAR et al. 1999). Im Folgenden wird ein Überblick über den Energie- und Fettstoffwechsel sowie die Körperkondition im jeweiligen Laktationsabschnitt gegeben Energiestoffwechsel in der Spätlaktation In der Spätlaktation korreliert die Konditionsänderung positiv mit dem Energieumsatz (STAUFENBIEL et al. 1993a) und somit ist die Möglichkeit gegeben, über den Energiegehalt der Futterration Einfluss auf den Fettansatz der Tiere zu nehmen. Zudem steigt die Lipidsyntheserate in der Spätlaktation im Gegensatz zu präpartalen Werten (MCNAMARA u. HILLERS 1986) und erhöht so die Effektivität der Lipidsynthese bei Verabreichung von energiereichem Futter. Durch eine regelmäßige Konditionsbeurteilung in der Spätlaktation wird die Diagnose und Kontrolle einer exzessiven Lipogenese ermöglicht und es kann Stoffwechselstörungen im peripartalen Zeitraum vorgebeugt werden (WILDMAN et al. 1982). Die Spätlaktation verläuft für gewöhnlich ohne Probleme, doch sollte man hier die Gelegenheit nicht verpassen, die Tiere in eine optimale Kondition zu bringen. Kühe, die im bisherigen Verlauf der Laktation starke Konditionseinbußen erlitten haben, sollten in der fortgeschrittenen Laktation energiereicher ernährt werden, da es ansonsten aufgrund von unzureichenden Energie- und Proteinreserven zu Einbußen des Milchfettgehaltes (HOLTER et al. 1990) und der Milchleistung in der Folgelaktation (DOMECQ et al. 1997a) kommen kann. Die Fütterung in der Spätlaktation ist nicht leistungsgemäß und sollte überprüft werden, wenn Kühe mit einem BCS Wert von 2,5 trockengestellt werden (FISCHER et al. 2002). 3

18 Literaturübersicht Tiere, die wenig an Körperkondition eingebüßt haben, sollten energierestriktiv gefüttert werden, um eine exzessive Lipogenese post partum (p.p.) zu verhindern. Auf vielen Betrieben wird den Tieren verschiedenster Körperkonditionen während der Spätlaktation leider nur eine Futterration mit konstantem Energiegehalt zum Konditionsausgleich angeboten. Kühe sind aber nicht in der Lage, ihre Energieaufnahme selbständig zu regeln, wenn ihnen eine hochenergetische Ration angeboten wird (BOISCLAIR et al. 1986). Daher kommt es oft zur Überkonditionierung der Tiere aufgrund fehlender Restriktion der Futtermenge bei sinkender Milchleistung. Kühe, die lange Trockenstehzeiten aufgrund geringer Milchleistung und Unfruchtbarkeit aufweisen, sind prädisponiert für eine zu hohe Körperkondition (MORROW 1976). GALLO et al. (1996) beschreiben ein Risiko für Überkonditionierung, da Kühe bei gleicher Milchleistung am Ende der Laktation dazu neigen, einen leicht höheren BCS-Wert zu haben als zu Laktationsbeginn. In der folgenden Trockenstehphase kann dieser Zustand nicht behoben werden. Somit wird die Bestimmung der Körperkondition immer wichtig sein, um dünne von dicken Kühen zu trennen und eine angebrachte Versorgung der Körperfettreserven für die folgende Laktation zu erreichen sowie die Höhe des physiologischen Verlustes von Körperfett in der folgenden Frühlaktation zu begrenzen (SCHRÖDER u. STAUFENBIEL 2006). Die ideale Körperkondition soll mit einer Restriktion oder schrittweisen Zugabe des Leistungsfutters in Höhe von 1,5 Kilogramm (kg) über oder unter dem aktuellen Leistungsbedarf erreicht werden. Im Mittelpunkt sollte die Früherkennung von Fütterungsfehlern stehen, um in der Spätlaktation eine Verfettung oder unzureichende Konditionierung frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden (ROSSOW u. JÄKEL 2004b) Energiestoffwechsel in der Trockenstehphase Die Trockenstehphase sollte insgesamt etwa 8 Wochen betragen (FRIGGENS et al. 2004). ROSSOW und JÄKEL (2004a) nehmen eine Einteilung der Trockenstehzeit in 2 Phasen vor. Der erste Abschnitt der Trockenstehperiode erstreckt sich vom Trockenstellen circa (ca.) 8 Wochen vor errechneter Abkalbung bis zur 3. Woche vor dem Kalben. Der zweite Teil der Trockenstehphase, auch präpartaler Abschnitt der Transitperiode genannt, beginnt ca. 21 Tage vor der Abkalbung. In dieser Zeit sollte der Körper auf eine drohende gesteigerte Fettmobilisation vorbereitet werden. 4

19 Literaturübersicht Ziel ist es, die Fettmobilisation einzuschränken, den Pansen an eine höhere Aufnahme zu gewöhnen und die Grundlage für die Milchproteinproduktion und die Calciummobilisation und -absorption zu legen (FRIGGENS et al. 2004). Während der Trockenstehzeit und kurz vor der Abkalbung herrschen sehr komplexe physiologische Zusammenhänge. Nach HUTH (1995) nimmt die Frucht ohne Plazenta und Uterus etwa 300 bis 700 Gramm (g) Körpermasse pro Tag zu. Laut ROSSOW und JÄKEL (2004c) sollten Gewichtszunahmen vorwiegend durch das Wachstum des Fetus erfolgen, wobei RFD-Zunahmen von bis zu 3 Millimeter (mm) toleriert werden können. Kommt es zu erhöhter Fetteinlagerung während der Trockenstehphase, bedingt dies eine verlängerte negative Energiebilanz mit negativem Einfluss auf die Reproduktion (FISCHER et al. 2002). Die Trockenstehphase bei Kühen ist außerdem gekennzeichnet durch eine geminderte Effektivität des Körpermasseaufbaus im Gegensatz zu laktierenden Tieren (WILDMAN et al. 1982, GEARHART et al. 1990). Dies liegt am geringen energetischen Wirkungsgrad für das Wachstum der Konzeptionsprodukte von nur ca. 25 %, wohingegen der für die Erhaltung bei ca. 75 % und der für nichtreproduktive Körpermassezunahme bei % liegt (MOE u. TYRRELL 1972). Weiterhin kommt es zu einem Anstieg des Energiebedarfs für Erhaltung und Trächtigkeit im letzten Trächtigkeitsmonat um 23 % (MOE u. TYRRELL 1972). Dies liegt daran, dass die Frucht in diesem kurzen Zeitraum noch ca. ein Drittel ihres Endgewichtes zunimmt (RISSE u. GRUNERT 1993). Außerdem benötigt die Kuh vermehrt Energie für die einsetzende Laktound Mammogenese (BELL 1995, GRUMMER et al. 1995). Gleichzeitig kommt es zu einer Reduktion der Trockenmasseaufnahme um % (GRUMMER 1995). Es wird vermutet, dass Östrogene eine depressive Wirkung auf die Trockenmasseaufnahme ausüben (GRUMMER 1993). Mit Annäherung an die Kalbung bleiben die Blutkonzentrationen an Östrogenen hoch oder steigen und die des Progesterons sinken (GRUMMER 1995b). Zudem wird den Metaboliten der Fettmobilisation eine verzehrsdepressive Wirkung zugesprochen (GARNSWORTHY u. TOPPS 1982, BINES u. MORANT 1983, DULPHY u. FAVERDIN 1987). Aufgrund der verminderten Trockenmasseaufnahme kurz vor und direkt nach der Abkalbung, also zur Zeit der negativen Energiebilanz, sind Kühe aus nicht geklärten Gründen immunsuppremiert (GOFF 2006). Der Autor vermutet, dass die metabolischen Aufgaben verbunden mit dem Einsetzen der Laktation als Faktoren für eine Beeinträchtigung des Immunsystems anzusehen sind (Abb. 2). 5

20 Literaturübersicht Sinkende Trockenmasseaufnahme um die Kalbung Unzureichende Vitamine, Spurenelemente oder Antioxidantien Mastitis Negative Energieund Proteinbilanz steigende FFS Immunsuppression Hypokalzämie verlorener Muskeltonus Milchfieber Lahmheit Pansenazidose Ketose, Fettlebersyndrom Nachgeburtsverhaltung und Metritis Unzureichender Rohfasergehalt Labmagenverlagerung FFS = Freie Fettsäuren Abbildung 2: Zusammenhang zwischen der Ernährung und Erkrankungen bei der Milchkuh um die Kalbung. Schlüsselfaktoren der Ernährung sind in kursiver Schrift und Schlüsselfaktoren der metabolischen Funktion sind in fetter Schrift gedruckt, modifiziert nach GOFF (2006) Anzeichen dafür ist eine für mehrere Wochen nach dem Kalben reduzierte Funktion der neutrophilen Granulozyten bei Kühen zum Laktationsbeginn. Es gibt in der Literatur verschiedene Empfehlungen für das Fütterungsmanagement einer Kuh in der Trockenstehzeit. Einige sollen hier erwähnt werden. Zu verhindern ist ein ausgeprägter Konditionsverlust (>1,0 BCS-Punkte) vom Tag des Trockenstellens bis kurz vor die Abkalbung. Gelingt dies nicht, kommt es vermehrt zu Stoffwechsel- und Reproduktionserkrankungen, die ein verspätetes Auftreten des ersten Östrus nach sich ziehen (KIM u. SUH 2003). 6

21 Literaturübersicht Andere Autoren erachten es als sinnvoll, bei unterkonditionierten Hochleistungstieren in der Trockenstehphase für eine Gewichtszunahme zu sorgen, da es ansonsten bei erniedrigtem BCS zum Abkalbungszeitpunkt in der Folgelaktation zu einer Reduktion der Milchleistung kommt (DOMECQ et al. 1997b). Es wird empfohlen, die Körperkondition zur Abkalbung zu optimieren, indem man Trockensteher nach ihrem Energiezustand in verschiedene Gruppen einteilt und entsprechend füttert. CONTRERAS et al. (2004) schlagen vor, dünneren Kühen mit Beginn des Trockenstellens eine nur 21 Tage dauernde restriktive Fütterung zu verabreichen und dickeren eine 60 Tage andauernde. Zu Beginn der Trockenstehperiode werden laut deutschen Richtlinien für Fetus und Reproduktionsorgane Energiebedarfswerte für Erhaltung plus 4 kg Fett korrigierte Milch (FCM) angegeben. STAUFENBIEL (1999) empfiehlt jedoch eine energiereichere Fütterung, die für Erhaltung plus 6 kg FCM ausreicht, um eine leicht positive Energiebilanz zu erhalten. SPIEKERS und POTTHAST (2004) empfehlen bezüglich der Fütterung in der Trockenstehphase: In der 6. bis 4. Woche vor der voraussichtlichen Abkalbung sollte die Kuh den Erhaltungsbedarf plus eine theoretische Leistung von 5 bis 8 kg Milch je Kuh und Tag erhalten. Angenommen wird dabei eine tägliche Trockenmasseaufnahme von 10 kg. Eine Energiekonzentration von 5,4 bis 5,5 Mega Joule (MJ) Netto-Energie-Laktation (NEL) je kg Trockensubstanz deckt bereits diesen Energiebedarf. Laut GRUMMER (1995) korreliert die präpartale Futteraufnahme positiv mit der Futteraufnahme post partum. Es sollte jedoch auch nicht zu viel Energie im Futter enthalten sein, da es ansonsten zu einer verminderten freiwilligen Aufnahme von Trockenmasse (TM) in der Spätträchtigkeit kommen kann (COPPOCK et al. 1974). Eine Niedrigenergiefütterung während der frühen Trockenstehphase verspricht einen Rückgang der Gesundheitsprobleme bei Frischlaktierenden (DRACKLEY u. DANN 2005). Dies kann z.b. über eine Zugabe von Stroh zur normalen Ration erfolgen. Eine zu hohe TM - Aufnahme während der Trockenstehphase kann die Gesamtproduktionskosten negativ beeinflussen, da die Futterkosten wahrend der Trockenstehphase nicht direkt mit einer hohen Milchleistung post partum zusammenhängen (AGENÄS et al. 2003). Aufgrund des Rückgangs der Futteraufnahme in den letzten 10 Tagen vor der Kalbung, der bei überkonditionierten Tieren stärker ausfällt, ist eine Anhebung der NEL und des nutzbaren Rohproteins (XP) im Futter geboten. 7

22 Literaturübersicht Anzustreben ist ein Bereich von 6,5 6,7 MJ NEL/kg TM und ein nutzbarer Rohproteingehalt am Duodenum (nxp) der Ration von mindestens 140 g pro kg Trockenmasse. VANDEHAAR et al. (1999) empfehlen, die Energiedichte schon 25 Tage vor der Geburt auf vergleichbare Werte anzuheben, wobei das Protein-/ Energieverhältnis konstant bleiben sollte. Dann kommt es zu keiner verminderten Futteraufnahme und somit zu einer erhöhten Energieaufnahme. GOFF und HORST (2002) empfehlen zu Beginn der Trockenstehphase bei übergewichtigen Trockenstehern eine Absenkung des Energieangebotes auf 3,8 4,6 MJ NEL/kg Trockensubstanz und ein Proteinangebot von 11 % des Trockensubstanzgehaltes der Ration, die dann 2 bis 3 Wochen vor der Abkalbung auf die Vorbereitungsfütterung umzustellen ist. Zu magere Kühe sollten nach ROBINSON (2000) gesondert versorgt werden, wobei während eines fünfwöchigen Zeitraumes des ersten Teils der Trockenstehphase nur ein plus von etwa 0,2 0,3 BCS Punkten möglich ist. Das weist darauf hin, dass eine optimale oder fast optimale Körperkondition zur Trockenperiode in der Spätlaktation einzustellen ist (WILDMAN et al. 1982, FISCHER et al. 2002). In der Trockenphase sollte die Körperkondition dann annähernd unverändert gelassen werden (WILDMAN et al. 1982, EDMONSON et al. 1989, GEARHART et al. 1990). Die Pansenflora benötigt ungefähr 8 bis 10 Tage, um sich an eine aus Rauhfutter und Konzentrat zusammengesetzte Fütterung zu gewöhnen. Um dies zu gewährleisten, sollte schon am Ende der Trockenperiode das Laktationsfutter angeboten werden. Durch eine gut entwickelte Pansenmukosa zu Beginn der Laktation kann die Energieversorgung verbessert werden. Dies geschieht zum einen durch eine ph-stabilisation des mit energiereichem Futter gefüllten Pansens und zum anderen durch die Bereitstellung einer hohen Absorptionsfähigkeit für freie Fettsäuren (DIRKSEN et al. 1992). Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Trockensubstanzaufnahme. ROSSOW und JÄKEL (2004c) empfehlen vom Beginn der Trockenstehzeit bis 3 Wochen ante partum (a.p.) ein rohfaserreiches, gut strukturiertes Grundfutter in einer Menge von etwa 1,8 % der Körpermasse, das entspricht 12 kg Trockensubstanz bei einer 650 kg schweren Kuh. Während es bei gesund gebliebenen Kühen lediglich zu einem Rückgang der Trockensubstanz von 2,0 % auf 1,4 % der Körpermasse kommt (GRUMMER et al. 2004), haben Tiere, die zum Partus oder danach erkranken, eine Trockensubstanzaufnahme von lediglich 0,9 % der Körpermasse am 3. Tag a.p. und am 1. Tag post partum (GRUMMER 1995). 8

23 Literaturübersicht Das bedeutet, dass sich Erkrankungen im geburtsnahen Zeitraum durch eine verminderte Trockensubstanz-Aufnahme in der präpartalen Transitperiode ankündigen und durch entsprechende Beobachtung und Behandlung von vornherein verhindert werden können. Aufgrund unzureichender Energieaufnahme a.p. kommt es zu einer Mobilisation von Körperfett und einem Anstieg von FFS im Blut, die in schweren Fällen zu einer Leberverfettung führen können (GRUMMER 1993). Weiterhin vermindert sich die glukogene Kapazität der Hepatozyten (CADORNIGA-VALINO et al. 1997) und die Kuh ist prädisponiert für das Auftreten postpartaler metabolischer Krankheiten. Aufgrund eines erhöhten FFS-Spiegels steigt das Risiko des peripartalen Auftretens von Wehenschwäche, Nachgeburtsverhaltung, Ketose, Labmagenverlagerung und Mastitis (DYK et al. 1995) Energiestoffwechsel in der Früh- und Mittellaktation ROSSOW (2004a) teilt die Frühlaktation in 3 Phasen auf. In der Initialphase (Abb. 3-A) findet die Adaption an die negative Energiebilanz statt. Die Geschwindigkeit der Lipolyse ist besonders hoch und sollte eine RFD-Abnahme von 3 mm, als Parameter des Fettabbaus, nicht übersteigen, da sonst die Entwicklung des Fettmobilisationssyndroms droht (ROSSOW 2004a). Es kommt schon einige Tage vor dem Kalben aufgrund sinkender Futteraufnahme zur Ausprägung einer negativen Nettoenergiebilanz (NEB), die durch das rasante Einsetzten der Milchproduktion bei weiterhin unzureichender Trockensubstanzaufnahme und somit unzureichender Energieversorgung noch weiter absinkt (DOMECQ et al. 1997b, BUTLER 2006). Die maximale Milchleistung wird in der Laktationswoche erreicht (STAUFENBIEL et al. 1989, STAPLES et al. 1990). Die Woche p.p. beschreibt ROSSOW (2004a) als Hauptphase der negativen NEB (Abb. 3-B), in der sich die Kuh an die Verarbeitung von FFS adaptiert und den Tiefpunkt der Konditionsabnahme erreicht und überschreitet. Dabei sollte eine RFD von 13 mm nicht unterschritten werden. Die Trockensubstanzaufnahme kann nur langsam gesteigert werden und erreicht ihren Höhepunkt erst 12 bis 15 Wochen p.p. (COPPOCK 1985), also in der Endphase (Abb. 3-C) der negativen NEB (ROSSOW 2004a). Hier strebt die Kuh nach einem Gleichgewicht aus Lipogenese und Lipolyse, also nach einer ausgeglichenen Energiebilanz. Jedoch gelingt dies selten, da mindestens 80 % (VILLA-GODOY et al. 1988) aller Milchkühe postpartal eine negative NEB durchlaufen. Im Durchschnitt dauert die negative NEB ca. 8 Wochen (BOISCLAIR et al. 1986). 9

24 Literaturübersicht Abbildung 3: Nettoenergiebilanz (NEB) einer Hochleistungskuh (schematisch). Etwa in der 12. bis 16. Laktationswoche sollte die negative Energiebilanz ausgeglichen sein. Während dieser Zeit sollte der Konditionsverlust eine BCS-Einheit nach Möglichkeit nicht übersteigen. A=Initialphase, B=adaptierte oder Hauptphase, C=Endphase der negativen Energiebilanz nach ROSSOW (2004a) Die Dauer und der Betrag der negativen NEB variieren individuell (BUTLER et al. 1981), wobei gilt: Je größer die Milchmenge, desto höher der Körperfettgewebsabbau in der Frühlaktation mit einhergehender Verzögerung des Erreichens der positiven Energiebilanz (SCHRÖDER u. STAUFENBIEL 2002). Die Ausprägung der negativen NEB wird vor allem durch eine begrenzte Trockenmasseaufnahme bestimmt. Die Deutsche Landwirtschaftliche Gesellschaft e.v. empfiehlt eine Trockensubstanzaufnahme von 23 kg bei Kühen mit einer Leistung von 38 kg Milch (Tab. 1). Eine so gefütterte Kuh erreicht eine Bedarfsdeckung von 100 % ab der 7. Woche post partum. Aufgrund der ausschließlichen Selektion auf Milchleistung bei nicht zu erwartenden Zuchtfortschritten des Futteraufnahmevermögens (LEUTHOLD et al. 1988) wird es immer schwieriger, die erforderliche Trockenmasse aufzunehmen, und es ist weiterhin mit einem postpartalen Energiedefizit zu rechnen. 10

25 Literaturübersicht Dieses Energiedefizit versucht die Kuh über eine Mobilisation körpereigener Fettreserven auszugleichen (COPPOCK et al. 1974). Die Adaption des Stoffwechsels an den steigenden Bedarf beginnt ca. 30 Tage a.p. und steigert sich drastisch nach der Kalbung (MCNAMARA 1991). Durch eine Steigerung der Lipolyse (MCNAMARA 1991) und eine herabgesetzte Lipidsynthese in den Adipozyten (SHIRLEY et al. 1973) wird vermehrt körpereigenes Fett umgesetzt. Daraus resultiert ein Anstieg der Freisetzung von Fettsäuren und Glycerol (PEDRON et al. 1993). Aufgrund einer gesteigerten Ansprechbarkeit lipolytischer Systeme auf Katecholamine kommt es zu einer Konzentrationserhöhung des zyklischen Adenosinmonophosphates (camp) in der Zelle. Dies führt zu einer vermehrten Aktivität der camp-abhängigen Proteinkinase mit gesteigerter Phosphorylierung der Hormon-Sensitiven- Lipase (HSL), die schlussendlich eine Steigerung der Lipolyserate bewirkt. Tabelle 1: Energieversorgung einer Kuh mit einer Milchleistung von 38 kg Kuh in den ersten Wochen p.p. (Grobfutter 6,3 MJ NEL/kg Trockenmasse (TM), Kraftfutter 6,7 MJ NEL pro Kuh und Tag) nach SPIEKERS und POTTHAST (2004) Grob- TM Kraft- NEL- Bedarfs- Laktations- Energiebedarf futter Aufnahme futter Aufnahme deckung woche MJ NEL kg TM kg TM kg MJ % ,5 8, ,5 9, ,5 10, ,0 11, , ,0 12, ,5 13, ,5 13,

26 Literaturübersicht Die Aktivitätssteigerung der HSL erreicht ca. 60 Tage p.p ihren Höhepunkt und ist häufig noch bis zum 240. Tag p.p. erhöht (SMITH u. MCNAMARA 1990, MCNAMARA 1991). Die maximale Fettabbaurate wurde im Durchschnitt zwischen dem 20. und 40. Laktationstag mit einer RFD-Abnahme von bis zu 0,19 mm pro Tag erreicht (SCHRÖDER u. STAUFENBIEL 2002). Ab dem 60. Tag der Laktation (MCNAMARA u. HILLERS 1986) steigt die Lipogenese wieder an. Die energetische Nullbilanz wird je nach Literaturquelle bis zur 15. Laktationswoche erreicht (COPPOCK 1985). Bis dahin ist die Tagesmilchleistung auf ca. 80 % der Höchstleistung abgesunken (BAUMAN u. CURRIE 1980). Tiere mit einer sehr hohen Milchleistung erlangen teilweise erst nach 130 Tagen p.p. ihre Minimalkondition (SCHRÖDER 2000) und kommen daher erst im 4., anstatt im 3. Monat in eine positive Energiebilanz (GALLO et al. 1996). In der Frühlaktation werden ca. 10 % der Körpermasse abgebaut (STAUFENBIEL et al. 1987). Das entspricht einer Körperfettmenge von 20 bis 60 kg, die zum Ausgleich des postpartalen Energiedefizits benötigt wird (CHILLARD 1987, EMERY 1988, SMITH u. MCNAMARA 1990, STAUFENBIEL 1992). Aus jedem Kilogramm umgesetzten Körperfettes wird genug Energie freigesetzt, um 7 kg Milch zu produzieren, wobei Kühe nicht mehr als 1 kg an Körpergewicht pro Tag einbüßen sollten (WATTIAUX 2000). Pro Millimeter Rückenfettdicke ändert sich der Körperfettgehalt um ca. 5 kg (KLAWUHN u. STAUFENBIEL 1997). Die Depotfettmobilisation wird durch steigende FFS-Plasmakonzentrationen angezeigt und erreicht speziell in der Frühlaktation als Folge der negativen NEB gesteigerte Werte (KUNZ et al. 1985, RONGE et al. 1988, BRUCKMAIER et al. 1998). Die Höhe der Konzentrationen von FFS und Ketonkörpern im Blut ist negativ korreliert mit der Höhe der Futteraufnahme (GRUMMER 1993). Beide Parameter dienen möglicherweise als potentes Signal zur Reduktion der Futteraufnahme (INGVARTSEN u. ANDERSEN 2000) und führen so zu einem Milchleistungsrückgang (GASTEINER 2000). Der Fettstoffwechsel ist sehr stark durch die Energieaufnahme bedingt, während der Energieverlust über die Milch von geringerer Bedeutung ist (MCNAMARA 1991). Ein optimales Fütterungsmanagement und eine gute Futterhygiene führen zu einer maximalen und gleichmäßigen Trockensubstanzaufnahme und bedingen so eine Reduktion des postpartalen Krankheitsrisikos (CAMERON et al. 1998). 12

27 Literaturübersicht Die Untersuchung von AGENÄS et al. (2003) unterstützen die von DEWHURST et al. (2000) aufgestellte These, dass Kühe in der frühen Laktation das Potential haben, eine niedrige Energieaufnahme während der Trockenstehphase in der frühen Laktation auszugleichen, wenn sie in der frühen Laktation ein energiereiches Futter mit hoher Schmackhaftigkeit erhalten. Es ist somit sinnvoll, die Tiere in der Phase der Frühlaktation mit einem Hochqualitätsfutter zu versorgen. BUSATO et al. (2002) empfehlen einen BCS-Verlust von weniger als 0,75 Punkten in den ersten 2 Laktationsmonaten. Dabei sollte der BCS-Wert eine Woche a.p. nicht über 3,25 liegen, um einer subklinischen Ketose mit folgenden Stoffwechselproblemen infolge des gesteigerten Fettabbaus zu entgehen. Es ergibt sich ein von Laktation zu Laktation wiederholender Wechsel von Mobilisation und Deposition, auch Lebendmasse-Energiezyklus genannt (STAUFENBIEL 1997). Bezüglich der Ausprägung der negativen NEB gibt es eine breite Variation abhängig vom BCS zur Kalbung (GARNSWORTHY 1988), von der Ausprägung der verminderten Trockensubstanzaufnahme (BERTICS et al. 1992), von der Futterqualität und von der Saison (BLOCK u. SANCHEZ 2000). Die optimale Körperkondition ist jene, die zu jedem Zeitpunkt der Laktation die maximale Milchleistung, minimale Gesundheits- und Reproduktionsstörungen sowie eine maximale Ökonomie ermöglicht (GEARHART et al. 1990). 2.2 Zusammenhang zwischen Körperkondition und Fruchtbarkeit, Milchleistung und Tiergesundheit In mehreren Untersuchungen werden die negativen Auswirkungen einer unausgeglichenen Energiebilanz und des Lipomobilisationssyndroms auf die Fruchtbarkeit, die Milchleistung und die Tiergesundheit beschrieben (CORREA et al. 1990, HARRISON et al. 1990, MIETTINEN u. SETALA 1993) Zusammenhang zwischen Körperkondition und Fruchtbarkeit Der Sexualzyklus Die Dauer eines Sexualzyklus beim Rind beträgt durchschnittlich 21 ± 3 Tage, wobei die Zeit der Kopulationsbereitschaft 18 Stunden andauert (GRUNERT u. BERCHTOLD 1999). Nach Beendigung der aktiven Brunst folgt die Ovulation. Der Sexualzyklus des Rindes wird durch wechselnde Konzentrationen verschiedener Hormone im Blut reguliert. 13

28 Literaturübersicht Eingeleitet wird das Zyklusgeschehen durch das aus den Neuronen des Hypothalamus freigesetzte Gonadotropin-Releasing-Hormon. Dieses bewirkt im Hypophysenvorderlappen die Freisetzung von Follikelstimulierendem Hormon (FSH) und Luteinisierendem Hormon (LH). Zwischen dem 3. und 7. Tag p. p. beginnt eine gesteigerte Sekretion von FSH. Diese induziert die Entwicklung der ersten Follikelwelle nach dem Kalben (auch Rekrutierung genannt), die durch einige kleine Follikel charakterisiert ist. GOODMAN und HODGEN (1983) benutzen die Begriffe Rekrutierung, Selektion und Dominanz für die Beschreibung der verschiedenen Follikelabläufe in der Follikulogenese. Aus der Ausgangsgruppe findet einige Tage nach der Rekrutierung die Selektion von einem reifen Follikel mit einem Durchmesser von 12 bis 16 mm statt. Dieser wächst durch den Einfluss von FSH und LH und hemmt das Wachstum der übrigen Follikel. Den Vorgang nennt man Follikeldominanz. Im dominanten Follikel werden Östrogene und Inhibin produziert, welche durch ein negatives Feedback die Freisetzung von FSH im Hypophysenvorderlappen hemmen. Während des Progesteroneinflusses im Interöstrus kann der dominante Follikel aufgrund niedriger LH- Freisetzung nicht ovulieren. Er atresiert und verliert seine blockierende Wirkung auf die Hypophyse. Es kommt zur erneuten Rekrutierung von Follikeln in einer weiteren Follikelwelle. Erst der dominante Follikel einer 2. oder 3. Follikelwelle des Zyklus kommt nach erfolgter Luteolyse zur Ovulation. Die Ovulation wird durch eine ausreichende LH Pulsfrequenz am Ovar ausgelöst (LAMMING et al. 1982). STEVENSON und BRITT (1979) ermittelten ein durchschnittliches Intervall von 17,6 ± 1 Tagen bis zur ersten Ovulation post partum Einfluss der Energiebilanz und Konditionsveränderung auf die Fruchtbarkeit Der eben geschilderte optimale Verlauf der ersten Ovulation ist sowohl von der Höhe als auch der Dauer der negativen Energiebilanz p.p. abhängig (LUCY et al. 1991a). Eine stark negative Energibilanz dämpft Betrag und Frequenz der pulsatilen LH-Sekretion (IMAKAWA et al. 1987, LUCY et al. 1991b). Daher kommt es zu einem verzögerten Wiedereinsetzen der zyklischen Ovaraktivität (BUTLER et al. 1981, VILLA-GODOY et al. 1988, STAPLES et al. 1990, LUCY et al. 1991a, MARKUSFELD et al. 1997, DOMECQ et al. 1997a) und die Wahrscheinlichkeit für eine erneute Trächtigkeit sinkt (LOEFFLER et al. 1999). Die Ovulation verzögert sich solange, bis das Maximum der negativen Energiebilanz überschritten ist (CANFIELD et al. 1990). 14

29 Literaturübersicht ZUREK et al. (1995) bezeichnen die Dynamik der Energiebilanz p.p. als den dominierenden Faktor für die Inhibition der Ovartätigkeit. Nachdem der Brunstzyklus gestartet ist, hat die Energiebilanz keinen Einfluss mehr darauf (LUCY 2001). Die Energiebilanz beeinflusst und modifiziert in den ersten 25 Tagen p.p. die durchschnittliche Anzahl der Follikel bei Kühen (LUCY et al. 1991a). Sobald die Energiebilanz wieder zunimmt, sinkt die durchschnittliche Anzahl von kleinen Follikeln (Klasse 1: 3-5 mm und Klasse 2: 6-9 mm), während die Menge an großen Follikeln (Klasse 3: mm) zunimmt. Dabei gilt: Je größer der Abstand zur Abkalbung wird, je geringer wird der Einfluß der energetischen Situation des Tieres auf die Follikelentwicklung. Weiterhin ist die regulative Funktion des Gelbkörpers und dessen Progesteron-Sekretion zu erwähnen, die mit 3 fruchtbarkeitsbeeinflussenden Ereignissen verknüpft ist: Ausprägung der Brunst, Trächtigkeit und embryonale Überlebensrate (VILLA- GODOY et al. 1988). Die Autoren beobachteten bei Kühen mit erheblicher negativer Energiebilanz p.p. (>-13 MJ) zwar eine normale Lebensdauer, jedoch eine reduzierte Funktion des 2. und 3. postpartalen Corpus luteum. Die energetische Situation der Frühlaktation zeigt demnach einen nachhaltigen Einfluss auf spätere Brunsten (STAPLES et al. 1990). Als Reaktion der energetischen Unterversorgung werden Nachgeburtsverhaltung, eitrige Genitalkatarrhe, Brunstlosigkeit oder Stillbrünstigkeit, verzögerte Ovulationen und Ovarialzysten beschrieben (SCHILLING 1976, IMAKAWA et al. 1987, BUTLER u. SMITH 1989, SCHILLO 1992, MARKUSFELD et al. 1997, KIM u. SUH 2003). Laut verschiedener Autoren führen sowohl eine energetische Unter- als auch eine Überversorgung während der Laktation beziehungsweise (bzw.) Trockenperiode zu erhöhten Stoffwechselbelastungen und zu einer Verringerung der Konzeptionsrate bei Milchkühen (KLUG et al. 1989, KIM u. SUH 2003). Diverse Autoren gehen davon aus, dass die Konzeptionsrate laktierender Kühe von der Anzahl der vor der Insemination abgelaufenen ovulatorischen Zyklen abhängig ist (BUTLER u. SMITH 1989, SENATORE et al. 1996). Sie beschreiben eine positive Korrelation des Erstbesamungserfolges mit der Anzahl der Ovulationen (Zyklen) vor der Besamung, mit dem Ausgleich der negativen Energibilanz während des 1. Laktationsmonats, mit einer geringeren Anzahl von Tagen bis zur 1. Ovulation und schließlich mit einem höheren Körpergewicht bei der Abkalbung. Weiterhin haben sie festgestellt, dass das Intervall von der Abkalbung bis zur 1. Ovulation durch eine höhere negative Energiebilanz verlängert wurde. 15

30 Literaturübersicht Auch DE VRIES und VEERKAMP (2000) machen einen tiefen Nadir der Energiebilanz in der frühen Laktation für eine verspätet beginnende Lutealaktivität verantwortlich. Als Ausdruck der negativen Energiebilanz wird der BCS-Verlauf angesehen. BEAM und BUTLER (1999) und JORRITSMA et al. (2003) berichten über einen verlängerten Zeitraum zwischen Abkalbung und 1. Ovulation bei Kühen mit großem Abfall des BCS. Von DOMECQ et al. (1997a) wurde anhand der BCS-Bestimmung die Beziehung zwischen den Körperkonditionsschwankungen von der Trockenperiode bis 30 Tage p.p. und dem Konzeptionserfolg bei der 1. Besamung untersucht. Je höher die Körpergewichtsverluste im 1. Laktationsmonat waren, desto schlechter wurde die Konzeptionsrate für die Erstinsemination. Kühe, die 0,80 BCS-Punkte innerhalb des 1. Laktationsmonats verloren, wurden 1,36 mal weniger erfolgreich bei der 1. Besamung tragend als Kühe, die keinen BCS- Verlust aufwiesen. KIM und SUH (2003) untersuchten an 67 Holstein-Friesian-Kühen den Effekt der Höhe des BCS-Verlustes von der Trockenstehphase bis zur Abkalbung auf den folgenden BCS-Verlauf, auf postpartale Erkrankungen, auf metabolische Parameter und auf die Reproduktionsleistung. Die Gruppe mit einem BCS-Verlust von über 0,75 Punkten bis zur Abkalbung verlor im 1. Monat p.p. mehr an Körperkondition und benötigte länger, um den BCS-Ausgangswert zu erreichen. Es kam zudem zu einem vermehrten Auftreten von Metritis und metabolischen Erkrankungen wie Milchfieber und Ketose sowie zu einem verspäteten Einsetzen der Brunst. Es liegen weitere Untersuchungen vor, die ihren Fokus auf Metaboliten der Lipolyse als Zeichen negativer Energiebilanz gelegt haben. So kam es bei Kühen, die mit den höchsten Konditionsnoten kalbten und die größte Menge subkutanen Fettgewebes abbauten, zu den höchsten FFS-Konzentrationen und den niedrigsten Insulinwerten (PEDRON et al. 1993). Es wird ein direkter Einfluß von FFS auf das Fruchtbarkeitsgeschehen diskutiert (RUKKWAMSUK et al. 2000). LJOKJEL et al. (1995) benennen eine erhöhte Konzentration von FFS und Azetazetat als Ursache für eine verlängerte anovulatorische Periode und eine erniedrigte Progesteron-Sekretion während der 1. Lutealphase. REIST et al. (2000) konnten hohe Korrelationen zwischen maximalen Ketonkörperkonzentrationen und dem Zyklusbeginn nachweisen, weniger starke Korrelationen bis keine Korrelation ergaben sich für Mittel- und Minimumwert. 16

31 Literaturübersicht Ein übermäßiger Fettansatz um die Abkalbung hat durch eine verstärkt einsetzende Lipolyserate p.p. und eine damit einhergehende erhöhte Stoffwechselbelastung eine negative Auswirkung auf die Fruchtbarkeit (FRONK et al. 1980, ROSSOW et al. 1989, GEARHART et al. 1990, RUEGG 1991, HEUER et al. 1999). Nicht alle Autoren trennen deutlich zwischen einem bestimmten Fettansatz an einem festgelegten Tag und dem Fettabbau zwischen zwei Untersuchungstagen. In entprechenden Veröffentlichungen gehen die Autoren bei Tieren mit übermäßigem Fettansatz um die Abkalbung von einer verstärkt einsetzenden Lipolyserate p.p. aus. In der vorliegenden Arbeit wurden diese 2 Merkmale getrennt betrachtet. Zum einen wurde der Einfluss der Körperkondition an einem festgelegten Tag auf die Fruchtbarkeit ausgewertet und zum anderen der Einfluss der Konditionsveränderung zwischen zwei Untersuchungstagen auf die Fruchtbarkeit bestimmt. MÖSENFECHTEL et al. (2001) kamen in ihren Untersuchungen zu dem Schluss, dass der momentan vorhandene Körperfettanteil der entscheidende Parameter zur Prognose der Fruchtbarkeitsparameter ist Einfluss der aktuellen Körperkondition auf die Fruchtbarkeit MÖSENFECHTEL et al. (2001) gehen davon aus, dass die Kuh einen minimalen Fettanteil braucht und sehen weniger in der postpartalen Fettmobilisation als im momentan vorhandenen Körperfettanteil die Grundlage zum Erreichen guter Fruchtbarkeitsparameter. Für ihre Studie bestimmten sie bei 94 Kühen der Rasse Brown Swiss die RFD und entwickelten Richtwerte für optimal, unter- und überkonditionierte Tiere (Tab. 2). Tabelle 2: RFD-Werte peripartal und postpartal unter-, optimal und überkonditionierter Braunviehkühe nach MÖSENFECHTEL (2001) Peripartale Kondition Tag 2-3 p.p. RFD in mm Postpartale Kondition Tag p.p. RFD in mm Unterkonditioniert <28 Optimal konditioniert Überkonditioniert >38 >34 17

32 Literaturübersicht Peripartal und postpuerperal überkonditionierte Kühe wiesen häufiger Ovarialzysten und sterilitätsbedingte Abgänge auf, wobei eine RFD-Abnahme zwischen diesen beiden Zeitpunkten keinen Einfluss auf die genannten Merkmale nahm. SCHRÖDER (2000) rät, eine durchschnittliche Kondition von 13,6 ± 5,4 mm nicht zu unterschreiten, um eine Zwischentragzeit unter 85 Tagen und damit ein Abkalbeintervall von 365 Tagen zu erreichen. Er fand heraus, dass die Kondition in der frühen Trockenstehphase keinen Einfluss auf die Fruchtbarkeit hat. Zur Abkalbung ist laut RICHARDS et al. (1986) die Kondition der wichtigste Faktor, der einen Einfluss auf die frühe Rückkehr zur Ovartätigkeit nimmt. Andere Autoren beschreiben keine negativen Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit bei moderater Überkonditionierung zum Kalbezeitpunkt (BUTLER u. SMITH 1989) Zusammenhang zwischen Körperkondition und Milchleistung Die normale Laktation dauert im Durchschnitt 305 Tage. Die durchschnittliche Laktationsleistung (305-Tage-Leistung) beim Braunvieh in Bayern lag laut Milchleistungsprüfung des Landeskuratoriums der Erzeugerringe für tierische Veredlung in Bayern e.v. (LKV) im Jahr 2006 bei 6792 kg, die durchschnittliche 100-Tage-Leistung bei 2345 kg. HUTH (1995) teilt die Laktationskurve in 5 Abschnitte ein (Tab. 3), wobei der Verlauf des 2. Abschnittes maßgeblich über die Gesamtlaktationsleistung entscheidet (Abb. 4). Aus Sicht des Energiestoffwechsels ist ein flacher Laktationskurvenverlauf wünschenswert, da er die postpartale negative Energiebilanz entschärft (ROSSOW 2004b). 18

33 Literaturübersicht Tabelle 3: Einteilung der Laktationskurve nach HUTH (1995) Laktationswoche Laktationsverlauf 1. bis 2. Steiler Leistungsanstieg 3. bis 11. Oberer Leistungsbogen 12. bis 20. Linearer Leistungsabfall 21. bis 33. Verlangsamter Leistungsabfall 34. bis 44. Verstärkter Leistungsabfall Um den Zusammenhang zwischen Körperkondition und Milchleistung zu ermitteln, bestimmten DOMECQ et al. (1997a) den BCS bei 779 Tieren einer Herde vom Zeitpunkt des Trockenstellens bis 120 Tage post partum. Dabei ist der Milchertrag enger mit dem Gewichtsverlauf während der Trockenperiode, dem mittleren BCS während dieser Zeit, der Länge der Trockenperiode und den Konditionsschwankungen der Kühe im ersten Laktationsmonat verknüpft als mit Gesundheitsproblemen (DOMECQ et al. 1997a). 5 Phasen der Laktationskurve Abbildung 4: Die 5 Phasen der Laktationskurve nach HUTH (1995) 19

34 Literaturübersicht Weiterhin empfehlen sie eine Trockenperiode von 58 Tagen, um eine maximale Milchleistung zu erhalten. Nahmen Kühe in der Trockenstehperiode eine BCS-Einheit zu, wiesen sie in den ersten 120 Tagen eine um 545 kg höhere Milchleistung auf als Tiere mit einer geringeren Zunahme. Jeder zusätzliche Punkt der Körperkondition zum Trockenstellen war mit einer um 300 kg reduzierten Milchleistung bis 120 Tage p.p. verbunden. Waren die Tiere bereits zu Beginn der Trockenstehzeit überkonditioniert (BCS >4), bewirkte ein Anstieg des BCS in dieser Zeit eine Abnahme der Milchleistung im Vergleich zu den normal konditionierten Kühen. Eine Untersuchung von WALTNER et al. (1993) ergab bei moderaten Konditionsverlusten von 0,5 bis 1,5 Einheiten in der Frühlaktation eine erhöhte Milchleistung, während höhere BCS-Verluste zu Leistungseinbußen führten. Da Kühe mit einem niedrigeren BCS zur Abkalbung die benötigten Nährstoffe direkt aus dem Futter beziehen, erlangen sie früher eine ausgeglichene Energiebilanz und geben mehr Milch (GARNSWORTHY u. TOPPS 1982). Auch GRAINGER et al. (1982) beschreiben einen Rückgang in der Milchleistung bei einem BCS zur Kalbung von über 3,25. NEILSON et al. (1983) ermittelten, dass eine erhöhte Fettauflagerung bei hochleistenden Tieren mit einer erhöhten Milchleistung verbunden ist und bei niedrigleistenden Kühen mit einer erniedrigten Milchleistung. Andere Untersucher fanden bei angemessener postpartaler Fütterung keine Zusammenhänge zwischen präpartaler Energieversorgung und der nachfolgenden Milchleistung oder Milchkurve (BOISCLAIR et al. 1986). Diverse Autoren beschäftigten sich mit dem Einfluss der Laktationsleistung auf die Körperkondition. So wurde ermittelt, dass Tiere mit einer hohen Laktationsleistung einen höheren Verlust an Körperkondition hatten als Tiere mit einer geringen Laktationsleistung. Ihr Konditionsverlust war bis zu zweimal größer als bei Kühen mit einer geringeren Milchleistung und sie erreichten die minimale Körperkondition erst später, um den 4. Monat p.p. (GALLO et al. 1996). Kühe mit geringer Milchleistung wiesen einen stärkeren Konditionsaufbau auf. Zudem waren sie nicht in der Lage, ihre Energieaufnahme bei der Fütterung einer hochenergetischen Totalen-Misch-Ration (TMR) zu regulieren (BOISCLAIR et al. 1986). So kommt es unweigerlich zur Verfettung in der Spätlaktation und in der Trockenstehphase. Dagegen waren Hochleistungskühe, die ihre Fettreserven vollständig aufgebraucht haben, nicht in der Lage, zum Laktationsende und während der Trockenstehperiode ausreichende Fettreserven anzulegen (ROSSOW 2002). 20

35 Literaturübersicht Zusammenhang zwischen Körperkondition und Tiergesundheit Lipomobilisationssyndrom Aufgrund einer energetischen Überversorgung in der Spätlaktation und Trockenstehphase mit einhergehender Verfettung der Kühe im peripartalen Zeitraum kommt es zur Ausprägung eines als fat cow syndrome oder Lipomobilisationssyndrom bekannten Krankheitsbildes (MORROW 1976). Dabei folgt einer fettigen Degeneration der Leber eine erhöhte Anfälligkeit für Erkrankungen wie der hypokalzämischen Gebärparese, der Ketose, der Labmagenverlagerung und der Mastitis (MORROW 1976). Auslöser für das Auftreten dieses Krankheitskomplexes ist die peripartal negative Energiebilanz mit daraus resultierender Körperfetteinschmelzung und folgender Konzentrationserhöhung freier Fettsäuren im Serum. Die Mobilisation von Fettgewebe aufgrund der negativen Energibilanz wird durch Hormone reguliert. Durch niedrige Blutglukosekonzentrationen und daher niedrigen Insulin- und hohen Glukagonkonzentrationen im Blut kommt es zu einer erhöhten Konzentration der FFS im Blut. Die Plasmakonzentration der freien Fettsäuren ist positiv korreliert mit der Aufnahme von Fettsäuren in der Leber (GRUMMER et al. 1994). Ein begrenzter hepatischer Einbau von Fettsäuren in Lipoproteine und ein limitierter Abtransport dieser als very low density lipoproteins" (VLDL) in das Blut zu peripheren Geweben sind bei Wiederkäuern aus ungeklärten Gründen zu beobachten (PULLEN et al. 1990). Das von der Leber sezernierte VLDL wird größtenteils zum Euter transportiert (RUKKWAMSUK et al. 1999a). Überwiegt die Triglyzeridsyntheserate die Rate aus der Summe der Triglyzeridhydrolyse und dem Triglyzeridexport als VLDL, entsteht eine Fettleber (GRUMMER 1993). Ist die Leber verfettet, können weniger resynthetisierte Triglyzeride ausgeschleust werden (FRONK et al. 1980). Die Triglyzeridsynthese und Speicherung in der Leber wird mit ansteigendem Östrogenspiegel (plazentar) und sinkendem Progesteronspiegel angeregt (GRUMMER 1993). Die Leberverfettung setzt sich fort, solange eine anhaltende unzureichende Glukoneogenese mit folgender Lipomobilisation vorherrscht (HERDT 1988). So kommt es bei zur Abkalbung überkonditionierten Tieren in der 1. Woche p.p. zu zwei- bis dreifach erhöhten Leberfettgehalten aufgrund der erhöhten Lipolyse und dadurch bedingter Erhöhung der FFS- Konzentration im Blut (FRONK et al. 1980, GRUMMER 1993). 21

36 Literaturübersicht In der Regel gleicht die Kuh durch gesteigerte Glukoneogenese und Mobilisation von Fettreserven die Umstellung von der anabolen Stoffwechselsituation während des Trockenstehens zur katabolen Stoffwechselsituation kurz vor der Kalbung aus. Die Leber verfettet dabei lediglich bis zu 20 % ihres Volumens und es kommt nicht zu klinischen Krankheitssymptomen (STÖBER u. DIRKSEN 1981). Eine solche Leberverfettung ist als nicht pathologisch zu beurteilen, solange keine Schädigung der Leberzellen vorliegt, die durch einen Anstieg der Glutamatdehydrogenase im Blut nachweisbar wäre (LANGHANS 1992). Mit zunehmendem Grad der Leberverfettung häufen sich passagere oder terminale Leberinsuffizienzen (REHAGE 1996). Als wichtigste Folge der Leberverfettung für den Gesundheitszustand der Kuh sind neben einer reduzierten Glukoneogeneserate (CADORNIGA-VALINO et al. 1997) die verringerten Abbauraten von Endotoxinen und Hormonen anzusehen (RUKKWAMSUK et al. 1999). Diese Situation ist Grundlage für die eingangs beschriebene Anfälligkeit für Folgeerkrankungen Ketose Der Ketose, die auch als Azetonämie bekannt ist, liegt eine Störung im Intermediärstoffwechsel zugrunde. Zum Zeitpunkt der höchsten Belastung des Energiestoffwechsels, besonders in der Frühlaktation, wird dem Intermediärstoffwechsel vermehrt Glukose für die Laktosynthese entzogen. Die enstehende Hypoglykämie versucht der Körper durch eine gesteigerte Glukoneogenese auszugleichen. Dabei wird dem Citratzyklus vermehrt Oxalazetat entzogen, welches bei unzureichender Nachlieferung in die Mitochondrien der Leberzellen als Reaktionspartner der aus dem Fettstoffwechsel anfallenden C2 Bruchstücke fehlt. Die biologisch aktivierten C2 Bruchstücke Azetyl Coenzym A werden schnell zu Ketonkörpern umgesetzt. In Folge der Hypoglykämie bildet sich ein niedriger Plasmainsulinspiegel, der wiederum eine fortschreitende Lipolyse begünstigt (BAIRD 1982). So kommt es zu einem Anstieg der Ketonkörper Azetazetat, ß- Hydroxybutyrat und Azeton bei erniedrigtem Blutzuckerspiegel und Leberglykogengehalt (BAIRD 1982). Die Ketoseempfänglichkeit ist bei überkonditionierten Tieren zum Zeitpunkt starker Milchsekretion mit niedrigen Blutglukose- und Insulinspiegeln am größten (RUKKWAMSUK et al. 1999). Ihre wirtschaftliche Bedeutung erhält die Ketose durch die sinkende Milchleistung und verminderte Fruchtbarkeit (KING 1979). 22

37 Literaturübersicht STÖBER (1978) beschreibt 2 Formen der Ketose: Zum einen gibt es die primäre oder idiopathische Form, resultierend aus fütterungsbedingten Unzulänglichkeiten, in der Regel aus einer ungenügenden Energieversorgung während der Hochlaktation oder aus einer erblichen Veranlagung mit geminderter Anpassungsfähigkeit des neuroendokrinen Adaptionsvermögen bei Belastung des Kohlenhydrathaushaltes. Sie tritt zwischen der 2. und 7. Woche auf (BAIRD 1982). Zum anderen gibt es die sekundäre bzw. symptomatische Form der Ketose, die eine Folge anderer organischer Krankheiten wie puerperaler Gebärmutterentzündungen, Leberschäden, Euterentzündungen und Labmagenverlagerungen ist. Eine klare Trennung zwischen beiden Formen ist oft nicht möglich, da sich viele Erkrankungen im postpartalen Zeitraum mit der negativen Energiebilanz überlagern. Zudem wird zwischen einer klinischen und einer subklinischen Ketose differenziert. Zwar ist die Ketonkörperkonzentration im Blut, im Harn und in der Milch bei der subklinischen Ketose stark erhöht, es kommt aber nicht zum Auftreten von klinischen Symptomen (ANDERSSON 1988). Interessant sind die subklinischen Ketosen, da sie häufig unentdeckt bleiben, aber die Produktivität ebenso negativ beeinflussen wie die klinischen Ketosen (BAIRD 1982). Die klinische Erkrankung ist durch ausgeprägte Indigestion, herabgesetzte Futteraufnahme, reduzierte Vormagentätigkeit und Verstopfung oder Durchfall gekennzeichnet. Letztendlich kann es zu Teilnahmslosigkeit, aber auch zu Bewegungsstörungen und Erregungszuständen kommen (STÖBER u. DIRKSEN 1981) Eutergesundheit Die Entzündung der Milchdrüse in der Gesamtheit ihrer milchbildenden, speichernden und ableitenden Abschnitte wird als Mastitis bezeichnet. Es wird unterschieden zwischen akuter und chronischer Mastitis sowie klinischer und subklinischer Mastitis. Die klinische Mastitis ist durch eine Sinnesprüfung feststellbar, während man zur Diagnosestellung der subklinischen Mastitis eine labordiagnostische Untersuchung der Milch benötigt (SCHULZ 1994). Eine weitere Einteilung kann anhand ihrer Ätiologie und klinischer Symptomatik erfolgen. Es handelt sich bei einer Mastitis um eine infektiöse Faktorenkrankheit (SEFFNER u. BERGMANN 1994). Die Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft (DVG 1994) hat 4 Kategorien der Eutergesundheit definiert, wobei für die Beurteilung zytologischmikrobiologische Befunde von Viertelanfangsgemelkproben herangezogen wurden (Tab. 4). 23

38 Literaturübersicht Tabelle 4: Beurteilung zytologisch-mikrobiologischer Befunde von Viertelanfangsgemelken im Rahmen der Mastitis-Kategorisierung (DVG 1994) Zellgehalt pro ml Milch Euterpathogene Mikroorganismen Nicht nachgewiesen Nachgewiesen < Normale Sekretion Latente Infektion > Unspezifische Mastitis Mastitis Während die DVG den Zellgehalt von Zellen pro ml Milch aus Viertelgemelksproben als Grenzwert für das Vorhandensein einer Mastitis nimmt, beschreiben DOHOO und LESLIE (1991) einen Grenzwert von Zellen pro ml Milch des Gesamtgemelks als optimal, um Mastitisneuinfektionen zu prognostizieren. Die Definition des somatischen Zellgehalts der Milch ist die Anzahl der Zellen pro Volumeneinheit. Sie gilt als anerkannter Parameter für die Beurteilung des Funktions- und Gesundheitszustandes des Euters. PAAPE et al. (1981) beschreiben die Leukozytenzusammensetzung von Milch mit physiologischen Zellgehaltsbefunden folgendermaßen: 60 % Makrophagen, 25 % Lymphozyten und 12 % polymorphkernige neutrophile Granulozyten. Ergänzend fügt HAMANN (1992) noch Epithelzellen mit 2 % und eosinophile Granulozyten, Monozyten und Plasmazellen mit zahlenmäßig geringem Anteil hinzu. Wie aus dem Diagramm (Abb. 2) von GOFF (2006) hervorgeht, hat eine hohe negative NEB mit einem hohen Gehalt an FFS um die Abkalbung einen negativen Einfluss auf das Immunsystem und führt zu einem erhöhten Mastitisrisiko. Grund hierfür ist laut MORROW et al. (1979) die negative Beeinflussung der Proteinproduktion durch das Auftreten des Lipomobilisationssyndroms, das aufgrund einer verminderten Anzahl von zirkulierenden neutrophilen Granulozyten eine Immunsuppression bewirkt. Bezüglich hoher Konzentrationen der FFS vermuten RUKKWAMSUK et al. (1999) eine Verminderung der Synthesefunktionen und der chemotaktischen Fähigkeiten der Leukozyten. Es kommt zu einer höheren Immunsuppression bei stärker ausgeprägter negativer NEB (GOFF u. HORST 1997, HEUER et al. 1999). 24

39 Literaturübersicht SURIYASATHAPORN et al. (2000) diskutieren verschiedene Möglichkeiten für die verminderte unspezifische Immunantwort des Euters bei Kühen während einer negativen Energiebilanz. Die 1. Hypothese ist eine verminderte Phagozytoseaktivität von polymorphkernigen Leukozyten und Makrophagen, die 2. eine verminderte Produktion von Zytokinen (Interferon, Interleukine, Tumor-Nekrose-Faktor) durch Lymphozyten und eine herabgesetzte Chemotaxis der Leukozyten. Letztendlich ergibt sich eine verminderte Kapazität der Blutleukozyten zum Einwandern in das Euter. KLOCKE et al. (2007) ermittelten bei Kühen in der 1. Laktation signifikante Zusammenhänge zwischen einem peripartalem BCS-Wert und der Konditionsabnahme von peripartal bis zu einer Messung in der Hochlaktation. Tiere, die über Zellen/ml aufwiesen, verloren zwischen beiden Messpunkten 0,52 BCS-Punkte, während bezüglich der Zellzahl unauffällige Tiere nur 0,23 Punkte einbüßten. Bei älteren Kühen konnte dieser Zusammenhang so nicht bestätigt werden. Jedoch ergab sich bei Betrachtung der Tiere unabhängig von der Laktationszahl ein signifikanter Zusammenhang des postpartalen BCS-Wertes mit der Eutergesundheit. Gesunde Kühe wiesen einen BCS zur Hochlaktation von durchschnittlich 2,71 auf, während Tiere mit erhöhter Zellzahl einen geringeren Wert von 2,66 aufwiesen. Zudem kommen KLOCKE et al. (2007) zu der Schlussfolgerung, dass der BCS-Vergleich von der Trockenstehzeit zur Hochlaktation eine höhere Aussagekraft bezüglich des Risikos für Eutergesundheitsstörungen hat als die der monatlich erhobenen Milchinhaltsstoffe. DYK et al. (1995) und VANDEHAAR et al. (1999) beschreiben ein auf die NEB folgendes Auftreten von Sekundärerkrankungen wie der Mastitis. IVEMEYER (2002) erwähnt einen Zusammenhang von Körperkondition und dem Zellzahlgehalt der Milch. Tiere mit geringerer Körperkondition in der untersuchten Herde erkrankten vermehrt an klinischer Mastitis. Ob dieser Zusammenhang allgemeingültig oder herdenspezifisch ist, wurde jedoch als ungeklärt beschrieben. FÜRLL und KRÜGER (1998) sehen in der Überkonditionierung während der Trockenstehzeit und dem überdurchschnittlichen Fettabbau in der Frühlaktation prädisponierende Faktoren für das Auftreten von Mastitiden Andere Erkrankungen Im Folgenden sollen weitere Erkrankungen beschrieben werden, die mit einer negativen Energibilanz zusammenhängen. Dabei ist es oft nicht möglich, einzelne Erkrankungen isoliert zu betrachten. 25

40 Literaturübersicht Das Energiedefizit in der Startphase bedingt eine erhöhte Anfälligkeit für Mastitiden, Klauenentzündungen, Endometritiden, Fettlebersyndrom, Nachgeburtsverhaltung, Gebärmutterentzündung und Fruchtbarkeitsstörungen (KLUG et al. 1989, HOFFMANN 1992). Der in der Frühlaktation auftretende Anstieg von Ketonkörpern im Blut führt zu einer Senkung des Muskeltonus und fördert damit insbesondere eine Uterusatonie mit den damit verbundenen Involutionsstörungen sowie das Auftreten von Krankheiten, z.b. der Retentio secundinarum (STAUFENBIEL et al. 1987). Hinzu kommt eine durch Leberschädigungen bedingte Beeinträchtigung der immunologischen Abwehrmechanismen (Abb. 2) (GERLOFF et al. 1986) und damit eine verzögerte Regeneration des Endometriums mit dem Auftreten von Endometritiden und eitrigen Genitalkatarrhen (SCHILLING 1976, MARKUSFELD 1985, BUTLER u. SMITH 1989). Weitere Gründe für eine erhöhte Inzidenz sowohl von Nachgeburtsverhaltungen als auch von Endometritiden sind Unterkonditionierung zum Trockenstellen, Konditionsverluste in der Trockenperiode und Unterkonditionierung zum Kalbezeitpunkt (MARKUSFELD et al. 1997). Sowohl zum Zeitpunkt des Trockenstellens überkonditionierte (GEARHART et al. 1990) als auch unterkonditionierte Kühe zeigen ein gehäuftes Auftreten von Klauenerkrankungen. Stark ausgeprägte negative Energiebilanzen gehen auch laut HEUER et al. (1999) mit einem erhöhten Lahmheitsrisiko einher. Bei zum Kalbezeitpunkt überkonditionierten Milchkühen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit an Hypokalzämie oder Milchfieber zu erkranken (MORROW 1976, FRONK et al. 1980). Sind die Regelkapazitäten eines Tieres erschöpft, können verschiedene Krankheiten gemeinsam oder zeitversetzt auftreten. COLLARD et al. (2000) ermitteln eine erhöhte Inzidenz von Lahmheiten und Erkrankungen des Verdauungsapparates bei langen und erhöhten negativen Energiebilanzen in der frühen Laktation. 2.3 Verfahren zur Beurteilung des Energiestoffwechsels Im Rahmen der heutigen Integrierten Tierärztlichen Bestandsbetreuung ist die Bestimmung der Körperkondition für die Ermittlung der Energiebilanz ein wichtiger Bestandteil geworden. Dazu stehen einige Methoden zur Verfügung, zum einen das BCS und zum anderen die Ermittlung der RFD. Zudem können Blutparameter wie die FFS und HBS Erkenntnisse über den Energiestoffwechsel geben. 26

41 Literaturübersicht Body-Condition-Scoring (BCS) Die Entwicklung des BCS-Systems geht auf die extensive Schaf- und Rinderhaltung zurück. Die Herden können aufgrund der Haltungsbedingungen nur auf diese Weise kontinuierlich überwacht werden (EDMONSON et al. 1989). Diverse Autoren beschreiben im Laufe der Zeit eine regionale Entwicklung vieler verschiedener Methoden und Techniken. Die Benotung bietet je nach System zwischen 0 und 12 Einheiten, wobei niedrige Werte jedoch stets magere Tiere und hohe Werte verfettete Tiere beschreiben. Durchgesetzt hat sich ein BCS-System mit einer Skala von 1 bis 5, wobei die Note 1 eine lebensbedrohliche Unterernährung und die Note 5 eine hochgradige Verfettung beschreibt (HEUWIESER 1991). Ein von WILDMAN et al. (1982) veröffentlichtes Schema wurde von EDMONSON et al. (1989) so modifiziert, dass in 0,25-Notenschritten unterteilt wird. FERGUSON et al. (1994) unterteilen den aus mehreren Körperstellen bestimmten BCS innerhalb des Bereiches der Noten 2,5 bis 4,0 in 0,25-Notenschritten, außerhalb dieses Bereiches wird nur in 0,5-Schritten unterschieden. EDMONSON et al. (1989) bestimmen lediglich adspektorisch 8 verschiedene Körperregionen, die getrennt voneinander bewertet werden. Die markanten Körperstellen sind die Spinal- und Transversalfortsätze der Lenden- und Schwanzwirbel, die Hüfthöcker, die Sitzbeinhöcker und die Fossa ischiorectalis. Es wird immer der Grad der Abdeckung der Knochenvorsprünge mit Fett- und Muskelgewebe bestimmt, um Aussagen über den Füllungszustand des subkutanen Fettdepots (WRIGHT u. RUSSEL 1984) und die Bemuskelung machen zu können (EDMONSON et al. 1989, HEUWIESER 1991). Obwohl der Anteil des subkutanen Fettes am Gesamtkörperfett nur gering ist, eignet es sich gut für die Schätzung von Körperreserven (WRIGHT u. RUSSEL 1984, HEUWIESER 1991, HEUWIESER u. MANSFELD 1992, FISCHER u. ENGELHARD 1996) und Gesamtkörperfett (WRIGHT u. RUSSEL 1984). In Energiemangelsituationen wird auf die Fettreserven zurückgegriffen und der BCS-Wert sinkt. So ergibt sich ein direkter Hinweis auf eine unausgeglichene Energiebilanz (BOISCLAIR et al. 1986, JONES u. GARNSWORTHY 1989, HOLTER et al. 1990). Während FERGUSON et al. (1994) die verschiedenen Konditionen lediglich mit Worten beschreiben, geben EDMONSON et al. (1989) auch schematische Zeichnungen zur Hilfe und WILDMAN et al. (1982) und HEUWIESER (1991) erstellten Fotos der einzelnen Konditionszustände. 27

42 Literaturübersicht Speziell für das Braunvieh veröffentlichte das Allgäuer Bauernblatt eine Körperkonditionskarte mit Fotos und schematischen Zeichnungen (ENDREß 2000). Hier wird neben der Adspektion auch die Palpation zum Einschätzen der Kondition benutzt. Die Beurteilung sollte zu bestimmten Zeitpunkten der Laktation wiederholt werden. Hierzu bieten sich Tage an, an denen ohnehin routinemäßige Maßnahmen am Einzeltier vorgenommen werden. Sinngemäß bieten sich im Laufe der Laktation die Kalbung, Puerperalkontrollen, Besamungen, Trächtigkeitsuntersuchungen oder das Trockenstellen an (NORDHUIZEN et al. 1985, SALTMAN 1990, HEUWIESER u. MANSFELD 1992, HEUWIESER u. BERGMANN 1996). RUEGG et al. (1992) schlagen vor, postpartal im Abstand von 2 oder 4 Wochen regelmäßige Kontrollen durchzuführen, um so einen konsequenten Zeitplan einzuhalten. Das BCS gilt als wertvolle, praxisnahe, schnell erlernbare und kostengünstige Methode, die für das Management von Milchviehherden genutzt werden kann (RUEGG 1991, HEUWIESER u. MANSFELD 1992, METZNER et al. 1993, HADY et al. 1994) und die ihren vollen Wert bei regelmäßiger Anwendung im Rahmen einer integrierten Bestandsbetreuung erlangt (METZNER et al. 1993). Der Einfluss des Untersuchers auf die Konditionsbeurteilung wird kontrovers diskutiert. Während STAUFENBIEL et al. (1991) dem BCS-System eine starke subjektive Beeinflussbarkeit unterstellen, beschreiben EDMONSON et al. (1989) eine geringe Variabilität zwischen den Beurteilern, auch unabhängig von deren Erfahrung. FERGUSON et al. (1994) ermitteln Korrelationen der von verschiedenen Untersuchern angegebenen BCS-Werte zwischen 0,76 und 0,86, wobei sich eine Abhängigkeit der Schätzgenauigkeit vom Trainingszustand herausstellte. Verschiedene Untersucher kamen zu 56 % bis 67 % zu demselben BCS-Wert, weitere 21 % bis 34 % der Beurteilungsergebnisse unterschieden sich nur in 0,25-Punkten. GEARHART et al. (1990) kamen sogar zu Übereinstimmungen von 97 % unter den verschiedenen Untersuchern und zu einer Übereinstimmung von 94 % innerhalb der einzelnen Untersucher, wobei eine Abweichung von einer Dritteleinheit nach oben oder unten noch als Übereinstimmung galt. KLEIBÖHMER et al. (1998) kommen aufgrund der Anwendung des BCS-Systems von EDMONSON et al. (1989) zu der Erkenntnis, dass das schnell erlernbare BCS unter verschiedenen Untersuchern gut reproduzierbar ist. Sie weisen jedoch auf einen regelmäßigen Einsatz und regelmäßige Justierrunden mit anderen Beurteilern hin. 28

43 Literaturübersicht Auf der einen Seite kann anhand der Änderungen des BCS-Wertes eine individuelle Beurteilung unausgeglichener Energiebilanzen von Einzeltieren vorgenommen werden (CROXTON u. STOLLARD 1976, JONES u. GARNSWORTHY 1989, HOLTER et al. 1990, HEUWIESER u. BERGMANN 1996) und somit deren Gesundheit dienen (SALTMAN 1990). Andererseits kann die Konditionsbeurteilung auch zur Beurteilung von Fütterung (SALTMAN 1990, METZNER et al. 1993, FISCHER u. ENGELHARD 1996, HEUWIESER u. BERGMANN 1996) und Management (SALTMAN 1990) benutzt werden. Laut HEUWIESER (1991) ist dies in kleinen und großen Betrieben tierzahlunabhängig möglich. Nach FISCHER und ENGELHARD (1996) sollten bei der Beurteilung der Fütterung die Milchleistung und Milchinhaltsstoffe mitberücksichtigt werden und für ROSSOW et al. (1989) ist das BCS zu kombinieren mit anderen Werten, z.b. mit der Ketonkörperbestimmung im Blut. TRUCKENBRODT (1997) beschreibt eine signifikante genetisch-additive Komponente für die Körperkondition sowie die Unterschiede in dem Auf- und Abbau von Körperreserven. Er sieht die Möglichkeit, dass das BCS bei weiter steigendem Zuchtfortschritt in der Milchleistung genutzt werden kann, um zwischen Nachkommengruppen mit mehr ausgeglichener und weniger ausgeglichener Mobilisierung von Körperreserven bei gleichzeitig höchster Milchleistung zu differenzieren. Über die Selektion der Vatertiere sollen Niveau und Verlauf der Körperkondition beeinflusst und so die Möglichkeit der Leistungsverbesserung bei stabiler Stoffwechsellage ermöglicht werden. In einer neuen Studie wird ein auf digitalen Fotos basierendes automatisches BCS Erfassungssystem als praktikabel bewertet (BEWLEY et al. 2008) Rückenfettdicke (RFD) Unter der Rückenfettdicke versteht man die Stärke der subkutanen Fettauflage, die von der Haut und der direkt dem Musculus glutaeus medius bzw. Musculus longissimus dorsi aufliegenden Fascia trunci profunda begrenzt wird (STAUFENBIEL 1997). Die Methodik wird im Kapitel Material und Methoden beschrieben. Der Messpunkt repräsentiert die höchste Fettdicke im Rückenbereich und es besteht eine hochsignifikante Korrelation zum relativen Körperfettgehalt von 0,80 0,87 (WIEDEMANN 1989, KLAWUHN 1992). Dabei entspricht eine Veränderung der RFD um einen Millimeter bei einer Kuh ab der 4. Laktation einem Körperfettgehalt von 0,75 % oder 4,8 kg Körperfett (WAPPLER 1997). 29

44 Literaturübersicht Im Gegensatz zum BCS bietet die RFD den Vorteil von objektiven Messwerten bei einfacher Handhabbarkeit der Methode (KLAWUHN u. STAUFENBIEL 1997). Früher bestimmte man die RFD mit der invasiven Nadelsondenmethode (STAUFENBIEL et al. 1990), heute benutzt man die nicht invasive Messung per Ultraschall. STAUFENBIEL (1997) stellt die verschiedenen Methoden der Körperkonditionsbeurteilung in einer Tabelle dar (Tab. 5). Tabelle 5: Beurteilung der Körperkondition verbal, mittels Body-Condition-Score (BCS) und Rückenfettdicke (RFD) nach STAUFENBIEL (1997) Verbal BCS-Werte RFD in mm extrem schlecht 1,0 < 5 sehr schlecht 1,5 5 schlecht 2,0 10 mäßig 2,5 15 gut 3,0 20 sehr gut 3,5 25 fett 4,0 30 verfettet 4,5 35 extrem verfettet 5,0 >35 1 BCS-System nach EDMONSON et al. (1989) Es werden je nach Autor verschiedene ideale Körperkonditionen für entsprechende Laktationsstadien empfohlen (HOLTER et al. 1990, HEUWIESER u. BERGMANN 1996, STAUFENBIEL 1997). Exemplarisch ist hier die Empfehlung von ROSSOW und JÄKEL (2004b) angegeben (Tab. 6). 30

45 Literaturübersicht Tabelle 6: Körperkonditionsnoten (BCS) bzw. Rückenfettdicken (RFD) bei Milchkühen in Abhängigkeit vom Laktationsstadium (ROSSOW u. JÄKEL 2004b) Normwerte RFD-Normbereich RFD-Idealwert BCS-Werte Trockensteher bis 3 Wochen a.p. 19,0 26,0 23,0 3,5 Trockensteher kurz vor dem Kalben 19,5 27,0 23,5 3,5 0 bis 30 Tage p.p. 16,0 23,0 19,5 3,0 31 bis 60 Tage p.p. 11,5 18,3 15,0 2,5 61 bis 90 Tage p.p. 10,0 16,7 13,3 2,25 91 bis 120 Tage p.p. 10,0 16,7 13,3 2, bis 150 Tage p.p. 11,0 17,5 14,0 2, bis 180 Tage p.p. 12,3 19,0 15,5 2, bis 210 Tage p.p. 13,8 20,3 17,0 2, bis 240 Tage p.p. 15,0 21,5 18,5 2, bis 270 Tage p.p. 16,0 22,8 19,5 3,0 Laktierende Kühe >271 Tage p.p. 17,0 23,5 20,5 3,0 3,5 1 BCS-System nach EDMONSON et al. (1989) MÖSENFECHTEL et al. (2001) beschreiben speziell für das Braunvieh die für die Fruchtbarkeit ermittelte optimale RFD sowie die RFD über- und unterkonditionierter Tiere (Tab. 2). Aufgrund wiederholter Messungen kann durch die Änderung der RFD eine Beurteilung der mittleren Lipogenese- bzw. Lipolyserate vorgenommen werden (STAUFENBIEL 1993). Bei ausreichender Erfahrung des Untersuchers mit der RFD- Messung kann laut KLAWUHN und STAUFENBIEL (1997) die Fettauflage am Messort auch sehr sicher visuell geschätzt werden. LÖSCHNER und STAUFENBIEL (1996) beschreiben eine Korrelation zwischen visuell und palpatorisch geschätzter RFD und gemessener RFD von bis zu r=0,85. Als Einflussfaktoren nennen sie die Laktationsnummer, das Laktationsstadium, die Kondition der Tiere und den Beurteiler selbst. 31

46 Literaturübersicht Sowohl DOMECQ et al. (1995) als auch FIETZE (2004) ermitteln zwischen dem BCS und der Rückenfettdickemessung eine hohe Korrelation (r=0,36-0,65 bzw. 0,68 0,74). Sie beschreiben beide Verfahren als gute Beurteilungsmethoden für die Einschätzung der Körperkondition. LÖSCHNER und STAUFENBIEL (1996) sprechen von einer Verbesserung der Objektivität des BCS durch die RFD-Schätzung. ZULU et al. (2001) sehen in der RFD- Messung allein oder in der Kombination mit dem BCS eine Möglichkeit für die Beurteilung der Fütterung und Energiebilanz von Kühen. So ist es möglich, mit Hilfe der RFD einen Bereich des optimalen Fettansatzes zu ermitteln, denn sowohl zu geringe als auch übermäßige Fettdepots zum Kalbezeitpunkt haben einen negativen Einfluss auf die Milchleistung, die Fruchtbarkeit und die Gesundheit der Milchkuh (STAUFENBIEL et al. 1993b, KLAWUHN u. STAUFENBIEL 1997) Freie Fettsäuren (FFS) Die freien oder nicht veresterten Fettsäuren sind Metaboliten der Lipolyse und werden zur Milchfettbildung im Euter benötigt. Während der Phase der NEB oder bei unzureichender Zufuhr von Kohlenhydraten und Fetten über die Nahrung kommt es bei Kühen zu einem Mangel des Energieträgers Glukose. Durch lipolytisch wirkende Hormone wie Katecholamine, Glukagon und Wachstumshormonen wird das Fettdepot als Energiereserve mobilisiert. Mit der Lipolyse steigt auch der FFS-Spiegel im Blutplasma an (SALLMANN u. FUHRMANN 2000). Der Großteil der Fettsäuren beim Rind wird im Fettgewebe und nicht wie bei Menschen und Hunden in der Leber synthetisiert (BELL 1979). Daher sind Wiederkäuer auch nur in geringem Maße fähig, in der Leber synthetisierte Triglyzeride über VLDL ins Blut auszuschleusen (PULLEN et al. 1990). Die Mobilisierung der freien Fettsäuren aus dem Körperfett gilt als erster Schritt zur Entstehung einer Ketose und wird durch vermehrte Anforderung des Stoffwechsels nach Nahrung eingeleitet (BERGMAN 1971). Eine schlechtere Futteraufnahme in den Wochen vor der Abkalbung kann die Ursache für einen Anstieg der FFS-Konzentrationen sein (GRUMMER 1993). Bei überkonditionierten Kühen kommt es zur Ausprägung einer höheren Lipolyserate und diese Tiere zeigen während der Phase der negativen NEB einen stärkeren Anstieg der FFS im Blut (RUKKWAMSUK et al. 2000). Die FFS werden ins Blut abgegeben, wo sie an Serumalbumin gebunden und zur Leber transportiert werden (BELL 1979). 32

47 Literaturübersicht Die Aufnahme von FFS durch die Leber ist von der Konzentration im Blut abhängig und wird nicht reguliert (EMERY et al. 1992, ROSSOW 2003a). Die FFS werden entweder in der Leber zu Triglyzeriden verestert oder in den Mitochondrien und Peroxysomen oxidiert. Übersteigt die Synthese von Triglyzeriden infolge gesteigerter Anflutung von FFS die Kapazität des Abtransportes, kommt es zu einer Akkumulation im Gewebe und somit zur Ausbildung einer Leberverfettung. Eine positive Korrelation zwischen FFS-Konzentration im Plasma und der Leberlipidkonzentration wird von mehreren Autoren beschrieben (BERTICS et al. 1992, OHTSUKA et al. 2001). Hohe FFS-Spiegel beeinträchtigen das Immunsystem (RUKKWAMSUK et al. 1999) und können so das Risiko von Nachgeburtsverhaltung, Metritis und Mastitis (DUFFIELD 2004) erhöhen. Zudem sind hohe FFS-Werte verantwortlich für die Entwicklung des Lipomobilisationssyndroms und der klinischen Ketose. FÜRLL (2004) gibt einen Referenzbereich der FFS von 10 bis 620 µmol/l an. Bei einer FFS-Konzentration von über 700 µmol/l eine Woche vor der Abkalbung besteht ein fünffach höheres Risiko p. p. an subklinischer Ketose zu erkranken (DUFFIELD 2004). Somit können die FFS zur Früherkennung der subklinischen Ketose eingesetzt werden. Zudem dient der Gehalt an FFS als Gradmesser für die Höhe der negativen Energiebilanz (ROSSOW 2003b) ß-Hydroxybuttersäure (HBS) ß-Hydroxybutyrat gehört wie Azetoazetat und Azeton zu den Ketonkörpern. Hauptort der Ketogenese ist die Leber. Außerdem können Wiederkäuer auch in der Pansenwand aus Butyrat HBS synthetisieren. Während der negativen Energiebilanz im peripartalen Zeitraum werden die verstärkt auftretenden FFS vermehrt in den Hepatozytenmitochondrien zu Azetyl- Coenzym A verstoffwechselt. Dieses kann nur unzureichend in den Zitratzyklus eingeschleust werden. Daher wird es in Ketonkörper umgewandelt, eine wasserlösliche, leicht transportierbare und oxidierbare Form, die in verschiedenen Organen als minderwertiger Energieträger verwertet werden kann (RUKKWAMSUK et al. 1998, SALLMANN u. FUHRMANN 2000). In dieser Situation kommt es zu einem signifikanten Anstieg von Ketonkörpern, vor allem von HBS im Blut. FILAR (1979) beschreibt HBS als Indikator für die Gesamtketonkörper im Blut und sie hat mit ca. 81 % den größten Anteil an den Gesamtketonkörpern im Blut gesunder Kühe. Zusammen mit Glukose übt HBS einen regulatorischen Effekt auf die Lipolyse im Fettgewebe aus. 33

48 Literaturübersicht Je höher die Konzentration an HBS ist, desto niedriger ist die Lipolyserate (RUKKWAMSUK et al. 1998). FILAR (1979) spricht bei HBS-Konzentrationen von über 1000 µmol/l im Blut und dem Fehlen klinischer Symptome von einer subklinischen Ketose. Eine erhöhte Ketonkörperkonzentration supprimiert das Immunsystem, so dass eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionskrankheiten mit hohen HBS-Spiegeln vergesellschaftet ist. Insbesondere die Funktion der Leukozyten, die bei der körpereigenen Abwehr mitwirken, ist beeinträchtigt (KLUCINSKI et al. 1988, KREMER et al. 1993, HOEBEN et al. 1997, LESLIE et al. 2000, SURIYASATHAPORN et al. 2000, JANOSI et al. 2003). Der Bestimmung von Azetoazetatund ß-Hydroxybuttersäuregehalten im Blut sowie ihrem Verhalten zueinander wird eine gute Aussagekräftigkeit über den Energiestatus und die Herkunft der Ketonkörper zugesprochen (FILAR 1982, DARGEL 1987). Die Kenntnis der Konzentration der beiden die Ketogenese bestimmenden Verbindungen ermöglicht dabei nicht nur eine klare Einschätzung der ketotischen Stoffwechsellage (klinische oder subklinische Ketose) sondern auch weitgehend Rückschlüsse auf die Herkunft der Ketonkörper (alimentär oder hepatisch). Verschiedene Autoren bringen eine Hyperketonämie mit Leistungs- und Milchrückgang, Gesundheitsstörungen und Reproduktionsstörungen in Verbindung (DOHOO u. MARTIN 1984, MARKUSFELD 1985, CORREA et al. 1990, OPSOMER et al. 2000, COOK et al. 2001). 34

49 Material und Methoden 3 Material und Methoden 3.1 Versuchsbetriebe und Versuchstiere Versuchsbetriebe Die Untersuchung wurde von September 2005 bis Februar 2007 in 35 landwirtschaftlichen Betrieben im Besamungsgebiet der Rinderbesamungsgenossenschaft Memmingen durchgeführt. Bei allen 35 Betrieben stand die Milchviehhaltung im Vordergrund. Die Nachzucht wurde aus der eigenen Nachzucht remontiert und nur in Einzelfällen wurden Tiere zugekauft. Die Herdengröße der Betriebe variierte von 17 bis 104 laktierenden Kühen bei einer durchschnittlichen Herdengröße von 47,4 ± 20,1 Tieren. Die durchschnittliche Jahresleistung des Jahres 2006 variierte von 6754 bis kg bei einer Durchschnittsleistung von 8269,3 ± 1289,3 kg. Die Kühe von 30 Betrieben wurden in Boxenlaufställen mit Spaltenboden gehalten. Die restlichen 5 Betriebe hielten ihre Kühe in Anbindehaltung. 19 Betriebe gewährten den Tieren im Sommer Weideauslauf, darunter waren alle Betriebe, die ihre Tiere in Anbindehaltung hielten. Die restlichen 16 Betriebe ließen ihre Tiere ganzjährig im Stall. Das Futter setzte sich in 17 Betrieben aus Grassilage als Grundfutter und Kraftfutter entsprechend der Milchleistung zusammen. 16 Betriebe fütterten eine aufgewertete Mischration und Kraftfutter und ein Betrieb eine Totale-Misch-Ration (TMR). In einem Betrieb wurden ausschließlich Heu und Kraftfutter gefüttert, da die Milch an eine Sennerei geliefert wurde, die Emmentaler Käse produziert. Unter den 35 Betrieben befanden sich 2, die den Status eines stabilen Bovinen Herpesvirus I (BHV-I) -Impfbetriebes hatten, die übrigen hatten den Status BHV-I frei. Lediglich 2 Betriebsleiter nahmen die Besamung der Kühe mit Tiefgefriersperma selbst vor und verzichteten somit auf die Dienste eines Besamungstechnikers Versuchstiere Es wurden 462 Kühe der Rasse Deutsches Braunvieh untersucht. 69 Kühe erreichten nicht das Ende der Versuchsdauer und konnten somit nur teilweise ausgewertet werden. Die Abgangsursachen der 69 Kühe sind in Tabelle 7 aufgeführt. Von vornherein ausgeschlossen wurden alle Tiere, die nicht innerhalb von 2 Wochen vor bis 2 Wochen nach dem errechneten Geburtstermin abgekalbt hatten bzw. die Abkalbung überhaupt nicht erreichten. 35

50 Material und Methoden Tabelle 7: Abgangsursachen, Anzahl der durch die jeweilige Ursache im Versuchszeitraum ausgeschiedenen Tiere und prozentualer Anteil der Abgangsursache der Ausgangstierzahl Abgangsursache Anzahl (n) von Prozentualer Anteil (%) gesamt 462 Tieren Lahmheiten ,5 Klinische Ketose 11 2,4 Klinische Mastitis 9 2,0 Alter 5 1,1 Verkauf zur Zucht 5 1,1 Zitzenverletzung 5 1,1 Unfälle/ andere Erkrankungen 5 1,1 Endometritis 4 0,9 Sterilität 3 0,7 Schwermelkbarkeit 3 0,7 Gesamt erkrankt 67 14,5 1 Klauenerkrankungen, Gelenksentzündungen 3.2 Versuchsanordnung Am 84. bis 82., am 42. bis 40. und am 21. bis 19. Tag a.p. fand die 1., 2. bzw. 3. Messung der RFD statt (Abb. 5). Daraufhin folgte am Tag 7 bis 4 vor der errechneten Abkalbung eine Blutprobenentnahme. Die Probe wurde auf die Konzentration von FFS im Serum untersucht. Am Tag 0 bis 3 p.p. wurde erneut eine Blutprobe entnommen, um den Serumgehalt an HBS zu ermitteln. Zudem wurde an diesem Tag die 4. Messung der RFD vorgenommen und eine Dokumentation der Abkalbung angefertigt. Am Tag p.p. wurde die 5. RFD- Bestimmung durchgeführt. Zudem wurde eine gynäkologische Untersuchung vorgenommen. Die Tiere wurden nach einer vom Landwirt bestimmten freiwilligen Wartezeit besamt. Die Besamung mit Tiefgefriersperma führte ein Besamungstechniker durch bzw. in 2 Betrieben der Landwirt selbst. Die 6. Messung der RFD fand am Tag p.p. statt. An diesem Tag wurde bei nicht besamten Tieren eine erneute gynäkologische Untersuchung vorgenommen. Der Landwirt meldete bei jedem Besuch Tiere, die vor ca. 42 Tagen besamt worden waren. 36

51 Material und Methoden Diese wurden rektal mit Hilfe des Ultraschallgerätes auf Trächtigkeit untersucht. Im Folgenden wurde am Tag , und jeweils eine Bestimmung der RFD vorgenommen. Weiterhin wurden alle Erkrankungen, die im Verlauf der ca. 284 Versuchstage auftraten dokumentiert, die Besamungsdaten erfasst und aufgrund der LKV-Ergebnisse die Leistungsdaten berechnet. T a g R F D T a g R F D T a g R F D A b k a lb u n g T a g 0 T a g R F D G yn -U S T a g R F D U S N ic h t- b e s a m te r T a g R F D T a g R F D T a g R F D B e s am u n g sp e rio d e T a g -4 b is -7 F F S B lu tp ro b e T a g 1-3 D o k u m e n ta tio n H B S -B lu tp ro b e 4. R F D T U 4 2 T ag e p.i. RFD=Rückenfettdicke, Gyn=gynäkologische, US=Untersuchung, FFS=Freie Fettsäuren, HBS=ß-Hydroxybuttersäure, TU=Trächtigkeitsuntersuchung Abbildung 5: Versuchsanordnung im Zeitstrahl 3.3 Methodik der Untersuchungen Rückenfettdickemessung Bei den am Versuch teilnehmenden Tieren wurde die RFD mit Hilfe der ultrasonographischen Darstellung ermittelt. Hierzu wurde ein transportables, batteriebetriebenes Ultraschallgerät der Firma Sonovet (SonoAce, Osteosys Co., Ltd., , Dongnam Bldg., Daechi-dong, Kangnam-ku, Seoul Korea) mit einem 5,0 MHz-Linearscanner im B-Mode verwendet. Dies geschah mit der Methode nach STAUFENBIEL (1992). Um den Messpunkt aufzufinden, nutzte man eine gedachte Verbindungsstrecke zwischen dem Dorsalrand des Tuber ischiadicum und dem deutlich sichtbaren oberen Bereich des Tuber coxae (Abb. 6). Der exakte Messpunkt befand sich auf dem Schnittpunkt dieser gedachten Linie und der senkrechten Linie von der Schwanzwurzel nach unten (SCHRÖDER u. STAUFENBIEL 2006). Die so ermittelte Stelle wurde mit Brennspiritus als Kopplungsmittel eingefeuchtet. 37

52 Material und Methoden Um die Sonde vor dem Brennspiritus zu schützen, wurde sie stets in einen Untersuchungshandschuh mit Ultraschallgel eingepackt. Der Schallkopf wurde senkrecht zur Verbindungslinie gehalten, entsprechend der Methode nach CIMBAL (1990). Auf diese Weise wurde ein Bild erhalten, auf dem eindeutig die Haut, das Fettgewebe und die tiefe Hautfaszie zu erkennen waren (Abb. 7 und 8). Abbildung 6: Topographie des sacralen Messpunktes der Rückenfettdicke modifiziert nach SCHRÖDER und STAUFENBIEL (2006) am Becken des Rindes 1. senkrechte Linie von der Schwanzwurzel nach unten 2. gedachte Verbindungslinie zwischen Tuber coxae und Tuber ischiadicum 3. Messpunkt mit Darstellung der bevorzugten Haltung des Schallkopfes nach CIMBAL (1990) 38

53 Material und Methoden Folglich wurde das Fettgewebe und die Hautdicke gemessen. Die Bilder wurden gespeichert und später ausgewertet. Die erhaltenen Messwerte der Rückenfettdicke wurden dokumentiert. Haut feste subkutane Fettschicht lockere subkutane Fettschicht RFD Fascia trunci superficialis interfasziale Fettschicht Fascia trunci profunda Muskulatur Abbildung 7: Stratigraphie am Rückenfettdickemesspunkt modifiziert nach ( STAUFENBIEL 1992b) Haut Fascia trunci superficialis Fettgewebe Fascia trunci profunda Rückenfettdicke Muskelgewebe Abbildung 8: Sonographische Aufnahme eines Tieres mit mittlerer Rückenfettdicke 39