Grundlagen, Ziele und Möglichkeiten intensiver und automatisierter Kälberaufzucht Jürgen Plesse Förster-Technik GmbH 29.10.2014
Warum sprechen wir darüber? Höhere tägliche Zunahmen Verdopplung des Geburtsgewichts in 60 Tagen Weniger Erkrankungen, geringere Kälberverluste Bessere Wiederkäuerentwicklung Verbesserte Reproduktionsleistung von Färsen und Kühen Frühere Erstkalbung, kürzere Zwischenkalbezeiten Steigerung der Milchleistung Längere Nutzungsdauer der Kühe Mehr Flexibilität der technologischen Abläufe Geringerer Arbeitsaufwand Steigerung der Effektivität der Milchproduktion. 2
Inhalt Inhalt Zwei Wachstumsphasen Organbildung, Euteranlage Was ist metabolische Programmierung? Auswirkung verschiedener Fütterungsstrategien 40FIT - Tränkeplan Vorteile von Tränkeautomaten Arbeitswirtschaftliche Effekte Aufbau, Funktionsweise und Erweiterungen von FT-Tränkeautomaten CalfRail Software Kolostrummanagement für den ersten Schritt in s Leben 3
Deutsche Spitzenreiter in der Milchleistung Wie hoch sind die Spitzenleistungen? In welcher Laktation wurden sie erbracht?
(nach Elite Online, 12/2012 Deutsche Spitzenreiter in der Milchleistung Kuh Vater L- Nr. Leisung Luisa Raider 6 21.168 kg Saskia Bugleboy 5 19.517 kg Bettina Gibbon 4 19.441 kg
Durchschnittliche Milchleistung Wie hoch sind die Durchschnittsleistungen in Deutschland? In Baden-Württemberg?
Durchschnittliche Milchleistung Wie der Deutsche Verband für Leistungs- und Qualitätsprüfungen (DLQ) mitteilt, erhöhte sich die durchschnittliche Laktation der Kühe im Rahmen der Deutschen Milchleistungsprüfung im Ende September abgeschlossenen Prüfungsjahr 2010/11 gegenüber dem Vorjahr um 82 kg auf 8 173 kg; (top agrar online 12/2012) Jahr Kühe Milch kg F% E% 2010 374.754 7.219 4,16 3,42 2011 375.394 7.352 4,14 3,41 2012 376.629 7.459 4,15 3,43 (Prüfbericht LKV BW 12/2012)
Durchschnittliche Milchleistung Genetisches Potential >15.000 kg Milch/Kuh/Jahr Realisiert < 9.000 kg Milch/Kuh/Jahr Woher kommt die Differenz?
Grundlagen - Wachstum
Ausgangssituation Vor und bis ca. 40 Tage nach der Geburt basiert das Körperwachstum hauptsächlich auf Zellvermehrung durch Teilung. Hyperplastisches Wachstum In der Folgezeit wachsen Masse und Volumen der Organe hauptsächlich durch Vergrößerung vorhandener Zellen. Zellbildung vollzieht sich in dem Maße, wie Zellen absterben. Hypertrophisches Wachstum Die ersten Lebenstage sind entscheidend für die Gewebsstruktur. Das wirkt sich lebenslang auf die Organfunktionen aus. 10
Grundlagen Wachstumstypen Es werden drei Arten des Gewebewachstums unterschieden, deren Wichtung sich im Laufe des Lebens unterschiedlich schnell verschiebt. Art des Wachstums Charakteristika Hyperplasie Hyperplasie und Hypertrophie Hypertrophie Zunahme des DNA-Gehaltes Konstanz des Protein/DNA-Quotienten Zunahme des DNA-Gehaltes Zunahme des Proteingehaltes Zunahme des Protein/DNA-Quotienten Konstanz des DNA-Gehaltes Zunahme des Proteingehaltes Zunahme des Protein/DNA-Quotienten (nach FIEBIG et al.,1984)
Wachstum des Organismus intensiv restriktiv Zellvermehrung Geburt Zellvermehrung ca. 40. Lebenstag Zellwachstum Höhere Qualität Gleiches Gewicht
Organbildung 100% 80% 60% 40% Wachstumsminderung bei verminderten Zunahmen: Kälber bis 50. Lebenstag intensiv restriktiv 20% 0% Körpermasse Niere Herz Leber Lunge (nach Fiebig et. al 1985)
Organbildung Eutergewebsanlage Die Euterentwicklung wird als Kalb entschieden: Parenchym g/100 kg KM 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Parenchym g/100 kg KM 30 25 20 15 10 5 0,0 1,1% d. KM TS 2,0% d. KM MAT-TS 0 Aufz.futter 400g LTZ limitiert Aufz.futter ad libitum 2.-8. Lebenswoche 9.-14. Lebenswoche (nach Brown,2005)
Organfunktion Gesteigerte Leistung der Leber bei der Glukoneogenese, Ketonkörperbildung und Entgiftung (bes. Ammoniak). Bessere ph-regulationsfunktion (Harnbildung) und verstärkte Glukoneogenese durch die Niere. Bessere Durchblutung in Folge höherer Leistungsfähigkeit des Herzens. (Wirkt positiv auf die Milchbildung.) Höhere Resorptionsleistung des Darmes durch größere Diffusionsfläche in Folge von mehr Zellen. Gesteigerte Milchbildungsfähigkeit durch bis zu 275 % mehr Drüsengewebe bei ca. 75 % größerer Eutermasse. (Brown, 2011) 15
Grundlagen - Organentwicklung Für alle Organe und Gewebe ist festzustellen, dass die intensivste hyperplastische Wachstumsphase bis ca. 50. Lebenstag anhält. Der Übergang von Hyperplasie (Zellteilungswachstum) zur Hypertrophie (Zellmassewachstum) erfolgt für verschiedene Gewebe unterschiedlich schnell. Für die Skelettmuskulatur ist hyperplastisches Wachstum bis ca. 600 Lebenstage möglich. 16 (nach FIEBIG et al.,1984)
Kompensatorisches Wachstum Als kompensatorisches Wachstum bezeichnet man die Fähigkeit von Organismen bei ausreichender Ernährung nach einer Mangelsituation Wachstumsdepressionen durch verstärktes Wachstum auszugleichen. Da die Hyperplasie der Skelettmuskulatur länger anhält und bei den Organen zum 50. Lebenstag de facto abgeschlossen ist, erfolgt die Kompensation bei Jungrindern aber nicht auf der Ebene der Organe.
Zellwachstum Es kommt also nicht nur darauf an, DASS ein Kalb wächst, sondern auch darauf, WANN das passiert.
40FIT Grundlagen - Prägung Erstes Ziel der Regulation eines Organismus ist überleben! Die metabolische Programmierung ist eine Anpassungsreaktion des Tieres auf das Ernährungsniveau Mangel führt zur Veranlagung (Fett-)Reserven anzulegen erfolgt pränatal und bis etwa 40. Lebenstag führt zu epigenetischer Prägung beeinflusst die Organfunktionen und Regulation lebenslang Eine intensive Fütterung in den ersten Lebenstagen wirkt sich lebenslang positiv auf die Stoffwechselleistung aus. 19
Kurz erklärt Epigenetische Prägung Epi kommt aus dem Grichischen nach, hinterher, zusätzlich Epigenetische Prägung erfolgt durch Veränderungen an den Chromosomen beeinflusst nicht die DNA und damit die Vererbung zwischen Generationen wirkt differenziert auf/in Zellen von Geweben oder Organen führt zur Ausprägung von Wirkmechanismen der Gene Einmal geprägt, wird die Wirkungsvorschrift der Gene bei der Zellteilung innerhalb eines Gewebetyps lebenslang übertragen. 20
Was praktisch passiert Herkömmliche Fütterung Tränkeperiode Limitierte Fütterung Kälber prägen Überlebensreflexe Veranlagung zur Bildung von Reserven, wenn Nährstoff- und Energieüberschuss eintreten Ziel: Senkung der Aufzuchtkosten Nach dem Absetzen Ausreichende bis reichliche Versorgung Die Prägung aus der Tränkephase wird aktiv Färsen und Kühe legen verstärkt Fettreserven an. Effekt: Hohe Verluste durch Kalbeprobleme, Verminderte Fruchtbarkeit, geringere Leistung, Stoffwechselerkrankungen 21
Was praktisch passiert Zwei Wege aufzuwachsen Zwei Wege zu leben
Leistungsausprägung Neue Studien zeigen vielfach und eindrucksvoll, dass eine intensive Aufzucht in den ersten Lebenswochen vitalere fruchtbarere leistungsfähigere langlebigere Kühe hervorbringt. Höhere Erträge der Milchproduktion überschreiten die geringen Mehrkosten intensiver Kälberaufzucht um ein Vielfaches.
Forschungsergebnisse Auswirkung des Jugendwachstums auf die Reproduktion 24 (Losand 2009, FBN Dummerstorf)
Leistungsausprägung Eine intensive Aufzucht von 2.2lb (998 g) Tageszunahme hat einen positiven Einfluss auf die Milchleistung bis zur 3. Laktation. (Mike van Amburgh, 2011, Cornell University)
Forschungsergebnisse Auswirkung höherer Fütterungsintensität auf die Jungkuhleistung Studie Milchleistung Dänemark (Foldager und Krohn, 1994) + 1.402 kg Dänemark (Foldager et al., 1997) + 519 kg Israel, (Bar-Peled et al., 1998) + 454 kg USA, NY (Ballard et al., 2005) + 700 kg USA, MI (Davis Rincker et al., 2006) + 499 kg USA, IL (Drackley et al., 2007) + 835 kg USA, MN (Chester-Jones et al., 2009) + 998 kg Durchschnitt 26 +772 kg
Zellwachstum Es kommt also nicht nur darauf an, DASS ein Kalb wächst, sondern auch darauf, WANN das passiert.
Ernährung und Gesundheit Gesunde Kälber sind als Kühe wirtschaftlicher. Erkrankungen (dar. 40% Durchfall) in der Tränkeperiode und Abgänge (n=207 ) Tierärztliche Behandlung Nicht erkrankt (27%) 1x erkrankt (20%) 2x erkrankt (21%) 3x erkrankt (32%) Abgänge Aufzuchtperiode % 11,0 14,8 19,6 26,4 Abgänge bis 1. Laktation % 26,0 25,9 37,5 52,9 Besamungsaufwand 1,92 2,07 2,10 2,39 (TRILK, MÜNCH, 2008)
Ernährung und Gesundheit Reproduktion und Nutzungsdauer LMZ Tränkkalb g/d EKA (Monate) Abgänge 1. Lakt. % < 500 26,4 46 500-800 26,0 44 >800 25,5 37 (Steinhöfel, Sachsen 2005) Frühere Erstkalbung und weniger Abgänge. 29
Ernährung und Gesundheit Ernährungsniveau Signifikanz niedrig * hoch ** p Erkrankungen ges. Jahr 32,1 % 12,1 % 0,01 Erkrankungen im Sommer 12,7 % 4,4 % 0,02 Erkrankungen Im Winter 52,4 % 20,4 % 0,01 * MAT 120 g/l Wasser ** pasteurisierte Sperrmilch (GODDEN et al., 2005) Von Frühling bis Herbst herrschen die besten Wachstumsbedingungen für pathogene Keime. Warum werden Kälber dann im Winter häufiger krank? Aus Mangel an Energie.
Ernährung und Gesundheit Immunsystem Das Immunsystem braucht Energie Während einer Erkrankung sollte extra Energie zugeführt werden Diese Energie fehlt für die Leistung Bei Kälbern/Jungrindern - geringeres Wachstum Es ist am besten die Energie vor einer Immunreaktion bereit zu stellen!
Anforderungen der Kälber an die Tränkeaufnahme 32
Anforderungen der Kälber an die Tränke Tränkeverabreichung über Nuckel Kälber trinken langsamer erhöht Speichelbildung unterstützt Schlundrinnenreflex Tränke bildet keine Klumpen bessere Verdauung gute Futterverwertung 33
Anforderungen der Kälber an die Tränke Die Kapazität des Labmagens ist begrenzt Junge Kälber = kleine Portionen Labmagenvolumen eines jungen Kalbes: 1,5 bis 2,0 Liter 34
Grundlagen Kälberernährung Verdauung Nach der Geburt eines Kalbes ist nur der Labmagen voll funktionsfähig. Das Kalb kann nur Milch verdauen Im Labmagen gerinnt die Milch innerhalb weniger Minuten unter Einfluss von Enzymen und Säure. Der Gerinnungsprozess ist die Grundvoraussetzung für die weitere enzymatische Verdauung innerhalb der nächsten 12 18 h. 35
Anforderungen der Kälber an die Tränke Frischmilchtemperatur sehr wichtig: 39 C zu niedrig: verzögerte Gerinnung zu hoch: verletzt die Magenschleimhaut Tränketemperatur Gerinnung nach 39 C 2-3 min 35 C 5 min 30 C 8 min 25 C 12 min 20 C 24 min Unterstützt den Schlundrinnenreflex Nicht geronnene Milch die den Darm erreicht kann zu Durchfall führen 36 Schlundrinne, die die warme Milch am Pansen vorbei, direkt in den Labmagen führt.
Was ist neu? Ziel war: Ein Kalb mit so wenig MAT, als möglich aufzuziehen und den Zuwachs später über das kompensatorische Wachstum mit Kraftfutter zu erreichen Kostensenkung Ziel ist: Durch intensive Aufzucht die Ausprägung der genetisch veranlagten Leistung zu sichern Ergebnissteigerung
Intensive Fütterung - In aller Munde Wachstum und Leistung 38 (2011 LW Dr. Koch)
40FIT Tränkeplan 40FIT Periode Intensive Fütterung Maximalmenge begrenzt Eingestellte Sperrzeit Kontrolliert, je Abruf Abtränkphase Individuell Einstellbar Kontrolliertes Abtränken
Vorteile von Tränkeautomaten Früher: Heute:
Physiologische Vorteile von Tränkeautomaten häufig (>3 mal täglich) kleine, altersgerechte Portionen immer frisch, unterbrechungsfrei exakte Dosierung, richtige Konzentration warm, mit exakter Temperaturführung (39 o C) kontrolliert, je Abruf gesteuert in der Tränkeperiode Füttern nach dem Vorbild der Natur!
Physiologische Vorteile von Tränkeautomaten Futteraufnahme - Vormagenentwicklung Milchverzehr Kraftfutterverzehr l/tag kg/tag restriktiv ad libitum Alter in Wochen Alter in Wochen (HAMMON, SCHIESSLER,NUSSBAUM, BLUMEN et al., 2002)
Physiologische Vorteile von Tränkeautomaten Futteraufnahme und Wachstum TM-Aufnahme (Milch+KF) Zunahmen kg/tag g/tag Alter in Wochen Alter in Wochen restriktiv ad libitum (HAMMON, SCHIESSLER,NUSSBAUM, BLUMEN et al., 2002)
Physiologische Vorteile von Tränkeautomaten Futtereffektivität restriktiv ad libitum Kg KM / kg TM In Folge der besseren Organstruktur bleibt der Vorteil der höheren Futtereffektivität über das gesamte Leben erhalten. Alter in Wochen (HAMMON, SCHIESSLER,NUSSBAUM, BLUMEN et al., 2002)
Physiologische Vorteile von Tränkeautomaten Tränkeverfahren im Vergleich 25 Kälber/Gruppe 2x2 l/d warm ad lib. kalt ad lib. warm ständig verfügbar (TA) LMZ Tränkeperiode (g/d) 530 780 1040 LMZ 7.-12. Woche (g/d) 800 820 820 LM vor Kalbung (kg) 634 652 659 MM 1. Lakt. (305d) 26,6 27,6 28,6 ZKZ 1. 2. Lakt. (d) 405 394 376 (AIKMAN et al.,2011)
Arbeitswirtschaftliche Vorteile von Tränkeautomaten kontinuierlicher, selbstständiger Prozessablauf flexibel ausführbare Betreuungsarbeiten konstante Prozesssteuerung umfangreiche, kontinuierliche Tierbeobachtung frühzeitige, objektive Warnung bei Anomalieen bessere Hygiene geringes Transportvolumen erhebliche Senkung des Arbeitsaufwandes
Arbeitswirtschaftliche Vorteile von Tränkeautomaten Arbeitskraftstunden 600 500 400 300 200 485 Bei 100 aufgezogenen Kälbern >400 Stunden sparen 100 0 38 Tränkeautomat Eimertränke
Arbeitswirtschaftliche Vorteile von Tränkeautomaten Eimerfütterung Tränkeautomat Es müssen nur ca. 13% des Gewichtes im Vergleich zur Eimerfütterung transportiert werden! 60.900 kg Milch 61 t Milch 8120 kg MAT 8 t MAT 70 Tränketage bei 100 aufgezogenen Kälbern p.a.
Welcher Automat ist der richtige? < 100 Kälber pro Jahr >100 Kälber pro Jahr
Welcher Automat ist der richtige? Compact+ 2,5 kw Heizleistung 2 Saugstellen möglich 25 Kälber /Saugstelle 50 Kälber pro TA Max. 100 Kälber p.a. 1,5 l/min Vario+ 5 kw Heizleistung 4 Saugstellen möglich 30 Kälber / Saugstelle 120 Kälber pro TA >100 Kälber p.a. 2,5 l/min
Aufbau und Wirkungsweise HandTerminal Aufbau Reinigung Kalibrierung
Aufbau und Wirkungsweise Pulver-Wasserautomat Kombi- oder Frischmilchautomaten Milchpulvertrichter Fütterung Mixer Antränkpumpe Wasseranschluss
Aufbau und Wirkungsweise Füllstandsunabhängige, optimale Ausdosierung durch Rührflügel und Dosierstern Einfache und schnelle Füllstandskontrolle Dampfsperre verhindert verkleben des Milchpulvers
Aufbau und Wirkungsweise Verrechnung 0 Liter 0,25 Liter 0,5 Liter Stabelektrode bedeckt bedeckt frei Punktelektrode bedeckt frei frei
Aufbau und Wirkungsweise Mixersensor Tränketemperatur regelt Heizungstemperatur Stets exakte Anmischtemperatur Erste Portion je nach Außentemperatur mit höherer Wassertemperatur zubereitet Boilersensor Automatisch höhere Wassertemperatur bei Reinigung möglich
Kombi- oder Frischmilchautomat Hochleistungswärmetauscher Sichere Erwärmung auch bei gekühlter Milch Separater Weg für Milch und Wasser Wasseranschluss Milchanschluss
HandTerminal Kontrolle Tiere Sterntaste Tiersuche Handfunktion Antränkpumpe Wahltaste Hauptmenü Löschen Tierliste
Temperaturgeregelte Fütterung Erkennung mit integriertem Temperatursensor misst Temperatur im Kälberbereich Anpassung der Tränkemenge oder Konzentration
Erweiterungen SynchroFeed Automatische Kalibrierung PcProgramme CalfRail NetTerminal Plus/ SmartPhone App Erweiterungen CalfProtect Kraftfutterautomat Vorderfußwaage
SynchroFeed
Kalibrierung Die Kalibrierung sichert die exakte MAT-Konzentration unabhängig von: Temperatur Luftfeuchte Pulverdichte Füllstand des Vorratsbehälters Die Kalibrierung mindestens 1 mal monatlich und bei Wechsel der Pulvercharge
Automatische Kalibrierung Kontinuierliche Überprüfung der Tränkezusammensetzung Automatisierung über Wiegeeinheit am Mixerbügel Bis zu 4 Mal am Tag Wiegung der Komponenten Automatische Nachjustierung der Dosierzeit Bei zu großen Abweichungen Meldung im Display
Vorderfußwaage Automatische Erfassung des Tiergewicht Mit Tränkeplan kombinierbar (Abtränkphase) Gewichtsentwicklung als Indikator für Tiergesundheit Managementhilfe zur Tierbeurteilung
Kraftfutterautomat Tierindividuelle Kraftfutterzuteilung Arbeitseinsparung Gleichmäßige Portionen Futterplanbegrenzung Rationierte Kraftfutterfütterung Kraftfutter [g/d] 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Endwert Startwert 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 Kraftfutterabhängiges Abtränken möglich Tränke [l/d] 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 Tränketage [d]
Ausgleich tierindividueller Unterschiede Tränkeabruf und KF-Aufnahme schnell langsam
Kraftfutterabhäniges Abtränken Die individuelle KF-Aufnahme steuert Beginn und Dauer der Abtränkephase. Der Vorgang beginnt i.d.r. früher und benötigt weniger Zeit. Die Steuerung ist ein Regulationsmechanismus zwischen KF-Aufnahme und Tränkemenge. Wachstumsdepressionen, wie beim abrupten altersabhängigen Absetzen, werden vermieden.
Kraftfutterabhäniges Abtränken Depression Hinweis! Bei höheren Tränkemengen ist eine noch größere Depression zu erwarten. (ART-Bericht 742,2011)
CalfRail Automatisch Intensiv Kontrolliert ab dem zweiten Lebenstag! Praktikabel Wirtschaftlich Sicher für alle Herdenstrukturen!
CalfRail Automatisierung in der Einzelhaltung
Aufbau CalfRail Funktionsprinzip
CalfRail Funktionsprinzip Einfache Kombination von automatisierter Einzel- und Gruppenhaltung
CalfRail Technische Daten Steuerung und Versorgung von CalfRail und Gruppe über einen Tränkeautomat aktiver Tränketransport durch integrierte Schlauchpumpe Ein Tränkeautomat kann bis zu 4 CalfRails mit bis zu 32 Kälber also zu 128 Kälber füttern.
CalfRail Funktionen Einfache Tierkontrolle am Tränkeautomaten z.b. Tränkeaufnahme Sauggeschwindigkeit, Alarmlisten Animation zur Tränkeaufnahme durch Fütterungssignal Optisch durch Lichtband Akustisch durch Tonsignal Unterstützung des natürlichen Verhaltens Euterstoßen
CalfRail Physiologische Vorteile Automatisierte Fütterung für Kälber in Einzelhaltung: bis zu 8 mal am Tag in altersgerechten Portionen tierindividuelle Menge immer frisch mit optimaler Tränketemperatur kontrolliert Füttern nach dem Vorbild der Natur! 74
CalfRail Nutzen Arbeitserleichterung Wegfall unbeliebter Routinearbeiten (Eimerreinigung) Arbeitszeitersparnis Tränke anrühren, Transport und Tränken werden vom Tränkeautomat übernommen, schnelleres Anlernen, gegenseitiges Lernen Bessere Kälber infolge kontrollierter, tierindividueller Tränke, natürliches Trinkverhalten (Euterstoßen)
CalfRail Arbeitswirtschaftliche Vorteile Arbeitskraftstunden pro Jahr 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1666 1350 1034 718 763 628 492 356 118 118 118 118 2 3 4 5 Fütterungen pro Tag Eimer MilchMobil CalfRail 76 laut Beyersdorfer, 2004 bei einem Betrieb mit ca. 500 Milchkühen, 20 Tiere in Einzelhaltung
CalfRail Nutzen Für jede Betriebsgröße ein anderes Design Großbetriebe, mit hoher Kälberanzahl Kleinbetriebe, Kombination mit der Gruppe
CalfRail Beispiele 1 Tränkeautomat mit 2 CalfRail 78
CalfRail Beispiel 1 Tränkeautomat mit 1 Gruppe und 1 CalfRail 79
CalfRail Beispiel 1 Tränkeautomat mit 2 Gruppen und 1 CalfRail 80
Windows PC-Programm NetTerminal Darstellung der Display-Anzeige auf dem PC Bildschirm Alle Funktionen stehen wie am Tränkeautomaten Fernbedienung der TA Tierkontrolle Anpassung Tränkeparameter und Tierdaten Kontrolle des Automaten
NetTerminalPlus - Nutzen Bequeme Kontrolle von Tränkeautomat und Kälbern vom PC aus Mehrere Automaten über ein NetTerminal kontrollieren Kann auch für Software-Updates und Fernwartung genutzt werden. Auch als App für Android Smartphone oder Tablet PC erhältlich
KalbManagerWIN
KalbManagerWIN - Tabellenblatt Tränkeautomat Status Sortieren / Filtern Tabelle / Grafik Historie eines Tieres
KalbManagerWIN - Grafikansicht Tierdaten Tränkeplan Aktueller Tränketag
Jürgen Plesse Förster-Technik GmbH 29.10.2014
Ausgangslage Das Kalb kommt Schutzlos auf die Welt Anders als bei anderen Säugern können Makromoleküle (IGG, IGM) nicht durch die Plazenta von der Mutter auf das Kalb übergehen (Bostedt 2009, u.a.) Kalb wird bereits während der Geburt mit Keimen kontaminiert Das Kalb braucht umgehend Abwehrstoffe (Antikörper), sonst haben die sich schnell vermehrenden Keime einen Wettbewerbsvorteil. Die schnelle und ausreichende Versorgung mit Antikörpern ist für Kälber überlebenswichtig Kälber bekommen erste wirksame Antikörper ausschließlich über das Kolostrum
Bedeutung der Kolostrumversorgung Je nach Quelle wird die Kälbersterblichkeit bis 3. Monat mit 12-24% angegeben. Damit sind Kälberverluste einer der häufigsten direkten Totalverluste in der Rinderproduktion. Die Verluste entsprechen 480.000-960.000 Kälbern oder 240.000-480.000 weiblichen Aufzuchtkälbern in Deutschland. Eine der Häufigsten Ursachen für Kälberverluste ist nach wie vor eine ungenügende passive Immunisierung nach der Geburt. (Ebert, 2006 u.a.)
Was ist Kolostrum? Kolostrum = Vor- oder Biestmilch Die Milch der ersten 5 Tage nach dem Kalben wird i.d.r. als Kolostrum bezeichnet Immunglobuline K. ist der einzige Lieferant von Abwehrstoffen (IgG, IgM, IgA) für das neugeborene Kalb Inhaltsstoffe Höherer Trockenmassegehalt Sehr energie-, nährstoff- und proteinreich Bioaktive Substanzen mit positivem Einfluss auf die Darmentwicklung und Zellteilung und -wachstum Vitamine Kolostrale Wachstumsfaktoren
Was sind IG? Immunglobuline (IG) Sind Eiweiße, die Krankheitserreger (Antigene) im Körper bekämpfen - Antikörper IG werden nach ihrer Struktur in Klassen unterteilt IgA, IgE, IgD, IgG und IgM - Größten Anteil mit etwa 90% haben die IgG Antikörper wirken nie unspezifisch Die Ausprägung der Wirkung (Immunantwort) von Antikörpern erfolgt immer gegen bestimmte (spezifische) Erreger(Antigene), nach deren Erkennung durch das unspezifische Immunsystem über Abwehrzellen (Phagozyten, Makrophagen) aktive Immunisierung Kälber sollten daher grundsätzlich Milch ihrer Mutter oder von Kühen aus dem eigenen Bestand erhalten, da somit auch die passive Immunisierung gegen die tatsächlich vorkommenden Antigene erfolgt. Bei Zukauf von Kühen kurz vor dem Kalben sollten deren Kälber Ersatzkolostrum von Kühen aus dem eigenen Bestand erhalten 90
Was sind IG? Typ Anteil in Kol. % g/l Anteil in Milch g/l IgG 90 10-160 34-80 Absorption fast vollständig Wirkung (Kalb 1. LT) Transport im Blut Direkte Immunantwort auf Antigene IgM 7 0,7-7,5 0,1-0,2 keine sekretorisch Erste gebildete Antikörper Auslöser der Immunantwort IgA 3 0,3-5 0,1-0,5 keine sekretorisch Immunologische Abwehr im Darm 91 Lipp (München, 2005; Tizard, 2000)
Wettlauf mit der Zeit - Kalb Keimbelastung Bereits während der Geburt wird das Kalb mit für ihn fremden Organismen Keimen kontaminiert. Die Keime vermehren sich ohne Gegenpol (Antikörper) sehr schnell Immunisierung Die Fähigkeit Antikörper zu bilden (aktive Immunisierung) wächst erst allmählich (ca. 8 Wochen) Im Speichel und Labmagen sind noch keine Enzyme vorhanden, die makromolekulare Eiweiße (Antikörper) verdauen würden Die Darmwand und Vermittler ermöglichen den Transport der Antikörper in s Blut Aber (!) Die Darmwand schließt sich innerhalb von 24h Der Aufschluss der IG als Quelle der Aminosäurebereitstellung steigt schnell an 92
Wettlauf mit der Zeit - Kuh IG-Konzentration ändert sich schnell Der IG-Gehalt des Kolostrums schwankt individuell sehr stark von ca. 10 200 mg/ml (nach Bender, Bostedt 2009, Herr 2009, u.a.) Die IG-Konzentration sinkt in den ersten 24h schnell auf etwa 25% des Ausgangsniveaus Nährstoffgehalt Nur das erste Gemelk hat die höchsten Gehalte an Energie, Nährstoffen und bioaktiven Substanzen Die Konzentration der Inhaltsstoffe sinkt rapide in ersten 72h (Milchreifung) Die Trockenmasse geht von ca. 24 auf unter 15% zurück Auch die zweite Kolostrumgabe sollte auch aus dem ersten Gemelk stammen (Abfüllen in ColostroBAG, Pasteurisieren, kühl lagern, 4-10h nach erster Gabe verabreichen)
Mehr als nur Immunglobuline Kumulation in der Milchdrüse Eine Vielzahl bioaktiver Substanzen Wachstumsfaktoren (IGF), Hormone und vorstufen (Insulin), VitamineI(A,D,E,B), EGF und andere sammeln sich während der Trockenstehzeit in der Milchdrüse Sie beeinflussen die Darmfunktion (Schluss der Darmschranke) Zellteilung und das Wachstum 94
Kolostrum - Warum? Das Kalb kommt schutzlos auf die Welt Erst nach einer gewissen Zeit, werden langsam eigene Antikörper produziert 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 Alter in Tagen
Wettlauf mit der Zeit % 100 75 Antikörper-Konzentration im Kolostrum sinkt schnell 50 25 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Zeit nach dem Kalben in Stunden Die Fähigkeit Antiköper über den Darm aufzunehmen geht schnell verloren 96 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Zeit nach dem Kalben in Stunden
Auswirkungen von Kolostrum Gewicht in kg pro Tier 500 400 300 200 100 0 Ø Tiergewicht 2 Liter 4 Liter 3 15 Monate 2 Liter 4 Liter Kälberzahl 37 31 Tierarztkosten $ 24,5 14,77 Zunahmen / Tag Gramm 800 1030 Erstbesamungsalter Monate 13,97 13,54 Leistung Laktation kg 16010 17040 Abgangsrate 24,3% 12,9% Größere Menge zahlt sich aus! 97 (nach Faber et al. 2005)
Warum nicht von der Mutter? Ein Drittel oder mehr Kühe haben ungenügende Antikörperkonzentration Jungkühe neigen teilweise zu niedrigen Antikörperkonzentrationen Bei Bestandssanierungen z.b. Para-TB kann das Kolostrum von MAP-Trägerinnen nicht verwendet werden Milchfluss hat schon mehr als 24h vor dem Kalben eingesetzt Teilweise ist Kolostrum durch Blut- und Eitereinträgen unbrauchbar Manche Kühe geben zur ersten Melkung kein oder nicht genug Kolostrum Vorbeugend sollte ein ausreichend großer Bestand an pasteurisiertem, qualitätsgeprüftem Kolostrum vorgelagert werden. 98
Kolostrumqualität - Einflußfaktoren Rasse Fleischbetonte Rassen haben höhere IG-Gehalte (bis Faktor 5) Alter IG-Konzentration im Erstgemelk steigt i.d.r. bis zur 4. Laktation an Aber auch etwa 1/3 der Jungkühe weisen IG-Gehalte von deutlich über 50 g/l auf Trockenstehzeit Die Kumulation erfolgt ab 5 Wochen a.p., daher nicht verkürzt Trockenstellen Ernährung in der Trockenstehzeit Bedarfsgerecht nach Energie, Eiweiß und Rohfaser sichert höchste Antikörperbildung 99
Kolostrumqualität - Einflußfaktoren Erstgemelksmenge Bei mehr als 8,5l sinkt die IG-Konzentration unter die Grenze von 10 g/l Verfrühter Milchfluss vor der Kalbung führt zu vorzeitiger Milchreifung und deutlich verringertem IG-Gehalt nach der Kalbung. Stress Besonders Hitze, Schwergeburt, Medikamente (Dexamethason - Geburtseinleitung) 100
Maßnahmen zur Verbesserung der IG-Versorgung Die mit Abstand wichtigste Maßnahme ist die rechtzeitige Gabe von ausreichend Kolostrum in hoher Qualität. Abmelken der Kuh in der ersten Stunde nach dem Kalben Qualitätsprüfung mit Dichtemessung (Spindel, 22 o C) oder besser mit Refraktometer (Ziel: >50g/l) Erstversorgung so schnell wie möglich, spätestens jedoch nach 4h. 2-4 l Kolostrum, dass in der ersten Stunde gemolken wurde Wenn möglich Kolostrum für zweite Gabe aus erster Melkung einlagern
Maßnahmen zur Verbesserung der IG-Versorgung Trockenstehermanagement Kühe rechtzeitig (6 Wochen vor der Kalbung) trockenstellen und bedarfsgerecht füttern Erstgemelk In der ersten Stunde nach dem Kalben abmelken, möglichst 8l für erste und zweite Kolostrumgabe Bei zu geringer Menge Kolostrum von Stallgefährtinnen aus Kolostrumdepot nutzen Schwergeburten Kälber mit Kolostrum von Stallgefährtinnen aus einer Kolostrumbank versorgen Kolostrumqualität Bei geringer Qualität (Spindel- /Refraktometerprüfung) das Neugeborene mit hochwertigem Kolostrum aus einer Kolostrumbank versorgen Kolostrum Pasteurisieren 102
Kolostrum Pasteurisieren Serumprotein als Indikator der IG-Versorgung (24h nach erster Kolostrumgabe) Pasteurisiert Roh 18,1 22,3 Pasteurisieren 60 o C / 60 Min. mindert den Keimgehalt erheblich schont die IG (Verluste < 10%) verbessert die Transferrate um mehr als 15% führt insgesamt zu einer besseren IG-Versorgung um 5-15 % 0 5 10 15 20 25 mg IG/ml Serum (nach Johnson et al.,2007) (Johnson, Heinrichs, Godden u.a.)
Kolostrumbank - Kurzzeitlagerung Kurzzeitlagerung ist sinnvoll, wenn zu zwei Mahlzeiten muttergebundenes Kolostrum aus der ersten Melkung vertränkt werden soll. Saubere Kolostrumgewinnung (8l) 1. Portion (4l) direkt vertränken 2. Portion (4l) in ColostroBAG abfüllen im ColostroMAT pasteurisieren und abkühlen kühl lagern (10-12 h) im ColostroMAT erwärmen (39 o C) kontaminierungsfrei vertränken 104
Kolostrumbank - Kurzzeitlagerung Kurzzeitlagerung ist sinnvoll, wenn die Kolostrumversorgung generell nicht muttergebunden erfolgt und der Kälberanfall groß genug (ab ca. > 3 Kälber/Woche) ist. saubere Kolostrumgewinnung (bis 8l) in ColostroBAG abfüllen im ColostroMAT pasteurisieren und abkühlen kühl lagern (bis ca. 14 Tage) in ColostroMAT erwärmen (39 o C kontaminierungsfrei vertränken 105
Kolostrumbank - Langzeitlagerung Langzeitlagerung nach Pasteurisierung dient der Vorratshaltung für den Fall, dass kein Kolostrum der Mutter verfügbar ist generell nicht muttergebunden getränkt werden soll Vorteile : bessere IG-Versorgung durch höhere Transferrate Flexibilisierung der Arbeit Standardisierung der Abläufe Zeiteinsparung Qualitätssicherung 106
Kolostrummanagement mit ColostroFIT Vorteile : nach dem Abfüllen des möglichst sauber gewonnenen Kolostrums gibt es keinen Kontakt der Milch mit der Umwelt mehr es kommt nur qualitativ hochwertiges Kolostrum zum Einsatz Pasteurisieren unterbricht Erregerketten Pasteurisieren verbessert die Transferrate von Immunglobulinen für jedes Kalb steht unmittelbar nach der Geburt ausreichend Kolostrum zur Verfügung mit dem standardisierten Ablauf erhöht sich die Produktionssicherheit 107
Füttern nach dem Vorbild der Natur! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit