Ausgabe 37 • Wiederkäuer
Mykotoxine, Mastitis und Milch Betriebserweiterung Versteckte Gefahren für die Gesundheit
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A magazine of
Was stimmt nicht mit meiner Herde? Teil 2: Endotoxine
Editorial Höhere Temperaturen und immer größere Betriebe Der Sommer ist vorbei und die in vielen Regionen der Welt aufgezeichneten Temperaturen, einschließlich USA, Naher Osten und Südeuropa, lagen wie vorhergesagt, weit über dem Durchschnitt. Allein in den USA belaufen sich die durch Hitzestress bei Kühen verursachten Kosten für die Milchindustrie auf etwa 1 Milliarde Dollar pro Jahr. Milchkühe sind aufgrund der, durch die Milchproduktion und den Fermentierungsvorgang im Pansen, entstehenden Körperwärme besonders sensibel gegenüber Hitzestress. Mehr Hitze und höhere Luftfeuchtigkeit bedeuten auch, dass das Futter und die Silage größere Mengen an schädlichen Mykotoxinen enthalten können. In dieser Ausgabe von Science & Solutions befassen wir uns mit der Frage, wie Mykotoxine eine Mastitis verschlimmern können. Futter mit einem reduzierten Gehalt an Neutralen-DetergentienFasern (NDF) kann die Wärmeentstehung durch die Fermentierung im Pansen begrenzen, obwohl der daraus resultierende Abfall des pH-Wertes im Pansen- die Kühe wiederum empfänglicher für Endotoxine macht. Detaillierte Tipps gegen Endotoxine finden Sie auf Seite 9. Mykotoxine und Endotoxine sind aber nur zwei der Probleme, denen sich die Betriebe bei einer Erweiterung ihrer Bestände gegenüber sehen. Der globale Trend zu immer mehr Kühen pro Herde geht mit versteckten Gefahren für die Gesundheit der Tiere einher, was letztendlich den wirtschaftlichen Erfolg gefährdet. Auf Seite 6 besprechen wir die häufigsten Schwierigkeiten in diesem Zusammenhang und geben Tipps zur Minimierung der Probleme bei der Expansion. Wir hoffen, dass Ihnen diese Informationen helfen, auch in Zukunft gesunde und profitable Hochleistungsherden zu besitzen. Viel Spaß beim Lesen!
Zanetta CHODOROWSKA Technische Leiterin Wiederkäuer
Science & Solutions • Ausgabe 37
Inhalt
Mykotoxine, Mastitis und Milch
2
Der Zusammenhang zwischen Mykotoxinen und Mastitis und die daraus resultierenden Folgen für die Milchqualität und -produktion. Von Dr. Paige Gott
Betriebserweiterung Versteckte Gefahren für die Gesundheit
6
Besseres Management und verstärkte präventive Maßnahmen sind erforderlich, um eine höhere Effizienz zu erzielen. Von Zanetta Chodorowska, Technische Leiterin Wiederkäuer
Cut & Keep
Checklist
Was stimmt nicht mit meiner Herde?
Teil 2: Endotoxine
9
Eine nützliche diagnostische Checkliste mit Symptomen, Ursachen und Therapien.
Science & Solutions ist eine monatlich herausgegebene Veröffentlichung der BIOMIN Holding GmbH, die kostenlos an unsere Kunden und Partner verteilt wird. Jede Ausgabe von Science & Solutions präsentiert Themen zu den aktuellsten wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Tierernährung und Gesundheit und konzentriert sich jedes Vierteljahr auf eine Tierart (Geflügel, Schwein oder Wiederkäuer). ISSN:2309-5954 Eine digitale Kopie und weitere Informationen finden Sie unter: http://magazine.biomin.net Wenn Sie an Nachdrucken von Artikeln interessiert sind oder Science & Solutions abonnieren möchten, wenden Sie sich bitte an magazine@biomin.net Herausgeber: Beiträge von: Marketing: Grafik: Recherche: Verlag:
Ryan Hines Wael Abdelrahman, Andrew Robertson Herbert Kneissl, Karin Nährer Reinhold Gallbrunner, Michaela Hössinger Franz Waxenecker, Ursula Hofstetter BIOMIN Holding GmbH Erber Campus, 3131 Getzersdorf, Austria Tel: +43 2782 8030, www.biomin.net
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Ein Magazin von BIOMIN
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Mykotoxine, Mastitis und Milch Von Paige
Gott, Technische Leiterin Wiederkäuer
Foto: Jevtic
Mastitis beeinträchtigt nicht nur die Kühe, sondern ist auch ein grosser Kostenfaktor für Milchviehbetriebe. Wir befassen uns hier mit dem Zusammenhang zwischen Mykotoxinen und Mastitis und den daraus resultierenden Folgen für die Milchqualität und -produktion.
2
Science & Solutions • Ausgabe 37
M
astitis ist weltweit eine der kostspieligsten Krankheiten bei Milchkühen. Die Schätzungen der jährlichen Kosten allein für die US- Milchindustrie betragen 2 Milliarden Dollar. Da Ursachen und Management der Mastitis recht komplex sind, sollten Mykotoxine mit berücksichtigt werden, da diese das Mastitisrisiko erhöhen und sich negativ auf Milchproduktion und Milchqualität auswirken können. Mastitistypen Mastitis ist eine Entzündung der Milchdrüse, die in der Regel mit einer intramammären Infektion durch Mikroorganismen einhergeht. Am häufigsten sind Bakterien beteiligt, aber auch andere Mikroorganismen wie Pilze (Hefen oder Schimmelpilze), bestimmte mikroskopisch kleine Algen sowie Viren. Gelegentlich können auch physische Traumata oder chemische Irritationen eine Mastitis hervorrufen. Es gibt zahlreiche Formen der Klassifikation von Mastitis. Die erste grobe Einteilung bezieht sich auf die Herkunft des Erregers: ansteckend oder umweltbedingt (Tabelle 1). Zu den ansteckenden Pathogenen zählen Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae und Mycoplasma spp. Üblicherweise aus der Umwelt stammende Erreger sind unter anderem Escherichia coli, Klebsiella spp. und Streptokokken wie S. uberis und S. dysgalactiae. Bei Mastitis wurden noch zahlreiche andere Mikroorganismen isoliert. Koagulase-negative Staphylokokken (CNS) gehören bei Kühen zur normalen Hautbiota. Sie können als opportunistische Pathogene agieren, wenn sie in die Milchdrüse gelangen. Ein Brennpunkt der Mastitisforschung ist die Differenzierung der CNS, um die Unterschiede bei deren Auswirkungen auf Milchqualität und Milchleistung besser zu verstehen. Die Unterscheidung der Mastitis nach akut oder chronisch basiert auf dem zeitlichen Ablauf und der Dauer der Erkrankung (Tabelle 2). Je nach Manifestation der Krankheit unterscheidet man zwischen klinischer und subklinischer Mastitis. Klinische Fälle sind aufgrund der sichtbaren Veränderung der Milch und möglicherweise auch der Milchdrüse leicht zu identifizieren. Subklinische Fälle bleiben hingegen oft unbemerkt, wenn die Zahl der somatischen Zellen (SCC) nicht regelmäßig kontrolliert oder keine Bakterienkultur der Milch angesetzt wird. Diese unterschiedlichen Klassifizierungen der Mastitis schließen sich jedoch gegenseitig nicht aus. So kann eine Kuh z. B. an einer umweltbedingten akuten klinischen Mastitis leiden.
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Tabelle 1. Infektiöse und umweltbedingte Mastitis. Infektiöse Mastitis
Umweltbedingte Mastitis
Reservoir
Infizierte Milchdrüsen
Milieu der Kuh, einschließlich: • Einstreu/Stall/Boden • Gülle • Wasser
Exposition
Übertragung von Kuh zu Kuh, unter anderem über: • Melkausrüstung • Hände des Melkers oder Euterlappen • Fliegen und andere Vektoren
Konstante Exposition wird durch Hitze und hohe Luftfeuchtigkeit verschlimmert
Quelle: BIOMIN
Tabelle 2. Symptome von akuter und chronischer Mastitis. Akute Mastitis
Chronische Mastitis
Plötzlicher Beginn, doch oft schnell gelöst
Über längere Zeit andauernde Erkrankung
Rötung, Schwellung, Verhärtungen
Oft subklinisch
Schmerzen
Potenziell schmerzhaft
Erkennbar abnorme Milch
Wiederholtes Aufflammen der Entzündung oder periodisch akutes Auftreten
Merkbarer Rückgang der Milchleistung
Weniger deutlicher Rückgang der Milchleistung
Quelle: BIOMIN
Kosten der Mastitis Wirtschaftlichen Verluste entstehen durch die reduzierte Milchmenge und die schlechtere Milchqualität. Die Milch von Kühen mit klinischer Mastitis und Kühen unter Antibiotikatherapie muss verworfen werden (je nach angegebener Wartezeit, in der der Organismus den Wirkstoff abgebaut und ausgeschieden hat). Mastitis verändert auch die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Milch, so dass auch die Käseausbeute vermindert ist sowie die Haltbarkeitsdauer von Milchprodukten reduziert sein kann. Behandlungsund Tierarztkosten sowie auch Arbeitskosten steigen, der Durchsatz des Melkstandes verringert sich, weil vermehrt Zeit auf die Mastitiskühe verwendet wird. Neben den wirtschaftlichen Einbußen ist Mastitis auch ein Tierschutzthema. Studien haben gezeigt, dass Mastitis schmerzhaft sein kann und das Wohlbefinden der Kühe beeinträchtigt. Kühe, bei denen klinische Mastitis diagnostiziert wurde, sowie jene mit persistierender subklinischer Mastitis haben eine erhöhte Merzungswahrscheinlichkeit. Tatsächlich werden Euterprobleme häufig als eine der drei führenden Ursachen für die Merzung von
3
Mykotoxine, Mastitis und Milch
Mykotoxine erhöhen das Mastitisrisiko und können sich negativ auf Milchproduktion und Milchqualität auswirken.
Milchkühen genannt. Ein weiterer Hauptgrund für die Merzung von Milchkühen ist die, möglicherweise aufgrund der Mastitis, verringerte Milchproduktion. Toxische Mastitis, eine akute Form der Krankheit, bewirkt eine schwere Infektion und Septikämie und kann sogar zum Tod führen. Prädisponierende Faktoren In Tabelle 3 sind prädisponierende Faktoren für eine Mastitis zusammengefasst. Richtiges Melkstandmanagement und Melkroutine sind von zentraler Bedeutung, um das Mastitisrisiko in einem Bestand so gering wie möglich zu halten. Die Melkausrüstung muss gut gewartet werden, um sicherzustellen, dass bei der Milchgewinnung nur gut gewartete und saubere Ausrüstung zur Anwendung kommt. Der Druck im Melksystem und die Dauer des Melkvorgangs müssen optimal eingestellt sein, da ein übermäßiges Melken die Zitzenenden schädigen kann, was das Mastitisrisiko erhöht. Auch zu geringes Ausmelken kann für eine Mastitis anfällig machen und reduziert die Milchproduktion insgesamt. Alle Böden und Laufgänge zum Melkstand sowie der Boden des Melkstands selbst müssen rutschfest sein und einen reibungslosen Durchsatz ermöglichen (eine Kombination aus gutem Design des Melkstandes und stressfreiem Anlegen des Melkzeuges). Auch dies verringert das Risiko für Zitzenverletzungen. Wird den Kühen während des Aufenthalts im Melkstand frisches Futter vorgelegt, werden die Tiere nach ihrer Rückkehr zum Fressen angeregt und bleiben entspannt stehen. Dadurch haben die Zitzenenden bzw. die Strichkanäle auch Zeit, sich zu schließen, was das Eindringen von Erregern weitgehend verhindert. Selbstverständlich ist auch eine gute Stallhygiene essenziell für die Reduzierung des Mastitisrisikos. Saubere Liegeboxen mit Sand eingestreut gelten als Goldstandard, da anorganisches Material das Wachstum von Erregern nicht fördert. Je höher der Gehalt an organischen Stoffen im Sand ist, desto schwächer ist der Schutz. Auch die Ernährung kann beim Mastitisrisiko eine Rolle
4
spielen. Kühe in negativer Energiebilanz, insbesondere Transitkühe, sind empfänglicher für Infektionen. Für eine ordnungsgemäße Immunfunktion muß das Futter auch den Vitamin- und Mineralstoffbedarf der Tiere decken. Die Umwelt spielt eine wichtige Rolle für die Eutergesundheit. Hohe Stalltemperaturen und erhöhte Luftfeuchtigkeit fördern sowohl das Keimwachstum im Umfeld der Kühe als auch den Stress der Tiere, was ihre Widerstandskraft gegenüber Infektionen herabsetzt. Mykotoxine Mykotoxine können das Immunsystem der Tiere unterdrücken. Kühe stehen in der Zeit um das Abkalben aufgrund der vielen physiologischen Veränderungen, die sich bei der Geburt und zu Beginn der Laktation ergeben, unter großem Stress. Mykotoxine können diesen Stress noch verschlimmern, da das Immunsystem unterdrückt und die Futteraufnahme verringert ist. Dies verstärkt die negative Energiebilanz und erhöht das Risiko für Stoffwechselstörungen und Infektionskrankheiten. Deoxynivalenol (DON) und andere Trichothecene können die Proteinsynthese stören, was zu einer Reduzierung der Leukozytenpopulation und einer Verschlechterung ihres Zustands führen kann und die Produktion von wichtigen Entzündungsmediatoren einschränkt. Zusätzlich können manche der Mutterkornalkaloide und Trichothecene Hautläsionen und gangräne Nekrosen verursachen, so dass die Unversehrtheit von Zitzenhaut und Zitze verloren geht. Dies trägt zu erhöhtem Mastitisrisiko bei. Tabelle 4 listet einige der wichtigsten Folgen von Mykotoxinen für Eutergesundheit und Milchproduktion bei Kühen auf. Der Abfall der Milchproduktion ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen, eingeschlossen reduzierte Futteraufnahme oder Futterverweigerung, wovon im Zusammenhang mit bestimmten Mykotoxinen wie DON häufig berichtet wird. Mykotoxine können die Pansenfunktion beeinträchtigen, indem sie die Mikrobenpopulationen verändern oder den Abbau von Nährstoffen stören. Dadurch reduziert sich die Resorption der Nährstoffe und es kommt zu
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Paige Gott Technische Leiterin Wiederkäuer
Tabelle 3. Prädisponierende Faktoren für Mastitis.
Abbildung 5. Mycofix Plus und Mastitisinzidenz.
Melkausrüstung
60
Schädigung der Zitzenenden Übermäßiges Ausmelken
Management • Melkroutine einschließlich Zitzendippen vor und nach dem Melken • Hygiene - Melkstall und Melkstand • Einstreu • Ernährung • Impfprogramm • Trockenstelltherapie und Management der Transitkühe • Färsenmanagement Umwelt
50 Anzahl der Vorfälle
Genetik • Resistenz • Euterstruktur • Alter
40 30
53.43
20
37.25
10 0
Vor der Zugabe von Mycofix® Plus
Während der Zugabe von Mycofix® Plus
Quelle: BIOMIN Studie Slowakei, 2011
Immunsuppression • Transitkühe • Mykotoxine Quelle: BIOMIN
Tabelle 4. Potenzielle negative euterbezogene Auswirkungen von Mykotoxinen bei Milchkühen. 1.
Verminderte Milchproduktion
2.
Toxische Schadstoffe in der Milch, insbesondere Aflatoxin M1
3.
Erhöhtes Mastitisrisiko
4.
Veränderte Milchzusammensetzung
Quelle: BIOMIN
Stoffwechselstörungen, die letztendlich eine geringere Verfügbarkeit der für die Milchsynthese erforderlichen Vorstufen bewirken. Die geringere Milchqualität ist vorwiegend auf eine erhöhte Zahl somatischer Zellen zurückzuführen. Somatische Zellen, insbesondere Neutrophile, sind bei Mastitis erhöht, da sie die eindringenden Erreger bekämpfen. Mykotoxine können die Funktion der Neutrophilen herabsetzen, so dass die Immunantwort der Kühe weniger effektiv ist, was in der Folge den Schweregrad und die Dauer der Infektion erhöht. Zusätzlich verursacht eine Mastitis Veränderungen in der Konzentration der Milchinhaltsstoffe wie Fett, Protein, Laktose und Mineralstoffen. Im Vergleich zur Milch gesunder Kühe schließen diese Veränderungen im Mineralstoffgehalt eine erhöhte Natrium- und eine verringerte Kaliumkonzentratione ein. Diese Veränderungen wirken sich negativ auf die Verarbeitungsqualität von Milch aus. Die milchverarbeitenden Betriebe möchten Milch bester Qualität erhalten, um einen möglichst hohen
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Ertrag von Milchprodukten wie Käse, bei guter Haltbarkeit, zu erzielen. Potenziell toxische Rückstände in der Milch sind weiteres Problem. Das in diesem Zusammenhang bedeutendste Mykotoxin ist Aflatoxin B1, was zwischen 1,8 und 6,2 % aus dem Futter als Aflatoxin M1 in die Milch übertragen werden kann. Aflatoxine sind karzinogen, weshalb in den meisten Ländern dafür strikte Obergrenzen in der Milch gelten. Lösung Das Futter sollte regelmäßig auf Mykotoxine untersucht und mit einem wirksamen Zusatz gegen Mykotoxine supplementiert werden. Mycofix® enthält einen in der EU zugelassenen Aflatoxinbinder. Es ist dies der einzige, im Rahmen des EU-Zulassungsverfahrens erfolgreich für die Deaktivierung von Aflatoxin, evaluierte Futterzusatz. Für weniger adsorbierbare Mykotoxine wie DON, das ein erhöhtes Risiko für Mastitis und andere Gesundheitsstörungen darstellt, ist die Biotransformation geeigneter als Bindung. Mycofix® bewirkt nachgewiesenermaßen die Biotransformation von DON und anderen Trichothecenen, von Zearalenon (ZEN), Ochratoxin A und Fumonisinen. Zusätzlich unterstützen die Mycofix®-Bioprotektionskomponenten die Leber und das Immunsystem. Abbildung 5 zeigt die reduzierte Inzidenz von Mastitis bei Milchkühen, die durch ein mit DON und ZEN kontaminiertes Futter belastet waren, aber Mycofix® Plus erhielten. Zahlreiche Daten belegen, dass Mycofix® die Milchproduktion verbessern, die Zahl somatischer Zellen und die Konzentrationen toxischer Kontaminanten in der Milch reduzieren kann. So kann die Milchzusammensetzung auch bei bestehender Mykotoxinbelastung aufrechterhalten oder sogar verbessert werden.
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Betriebserweiterung Versteckte Gefahren für die Gesundheit Von Zanetta
Chodorowska, Technische Leiterin Wiederkäuer
Der heutige globale Trend zu immer größeren Nutztierherden geht mit unerwarteten Risiken für die Gesundheit der Tiere einher, die ein verbessertes Management und Präventivmaßnahmen erfordern, damit der Nutzen aus der größeren Effizienz gezogen werden kann.
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irtschaftlicher Druck, steig ende Ansprüche der Verbraucher und das Ende der europäischen Milchquotenregelung haben den modernen Milchviehbetrieben ein neues Gesicht aufgezwungen. Der Milchsektor befindet sich in einem kontinuierlichen Konzentrationsprozess: Dieselbe Anzahl Tiere in einer Region wird in immer größeren Betrieben gehalten (Abbildung 1). Die bessere Verwertung von Kapital und Arbeitskraft können die gesamte Milchproduktion ankurbeln und so einen stabileren Cashflow ermöglichen. Allerdings erfordert das Management größerer Herden auch mehr technische Kompetenz und die richtigen Maßnahmen, um eine hohe Milchleistung je Kuh, Reproduktionsleistung und Gesundheit aufrecht zu erhalten.
6
Je größer, desto schwächer? Mehrere wissenschaftliche Veröffentlichungen zeigten kürzlich, dass aufgestockte und große Betriebe ein höheres Maß an Gesundheitsrisiken haben (Tabelle 1). Eine Hauptursache ist die gestiegene Belastung für das Immunsystem. Verschiedene Stressoren wirken auf es ein: neu zugekaufte Tiere, unterschiedliche Strukturen, verändertes Management und oft auch neue Arbeitskräfte. Das Zusammenführen von Kühen unterschiedlicher Herkünfte bedeutet auch ein Vermischen von Krankheitserregern. Die Verbreitung von Infektionskrankheiten ist ein Hauptgrund für Behandlungen und Merzung von Kühen bei der Betriebserweiterung. Dies kann sogar dann passieren, wenn sowohl die neuen Tiere als auch die des Zielbestandes gegen die gleichen Krankheiten geimpft sind.
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Durchschnittliche Anzahl von Kühen pro Herde
Foto: RiniSlok
Abbildung 1. Durchschnittliche Größe der Milchviehherden in ausgewählten Ländern. 450 400 350 Neuseeland
300
Australien
250
USA
200
Dänemark
150
Vereinigtes Königreich Niederlande
100
Kanada
50
Deutschland Norwegen
0 1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Jahr Quelle: Barkema et al. 2015
Mykotoxine Zudem kann Untätigkeit bezüglich der Schlüsselparameter für Gesundheit und Fruchtbarkeit die Gesamtrentabilität des Betriebs gefährden. Ein gutes Beispiel sind Mykotoxine, da sie sich auf das Immunsystem, Lahmheiten und Entzündungen auswirken können. Größere Betriebe
verwenden eher acidogene Futtermittel die die Passagerate erhöhen und dadurch die natürliche Entgiftung von Mykotoxinen im Pansen reduzieren, was zu einer Gefährdung der Kühe führt. Zudem kann eine stärkereiche Ration die Kühe für eine subakute Pansenazidose (SARA) anfällig machen.
Tabelle 1. Zusammenhang zwischen Herdengröße und Erkrankungen. Korrelation mit der Herdengröße
Gesundheitsproblem
Land
Literatur
+++
Q-Fieber
Portugal
Anastacio et al. 2014
++
Bovine Tuberkulose
Nordirland
Doyle et al. 2014
+++
Paratuberkulose
USA
Wolf et al. 2014
+++
Coxiella brunetii
Dänemark
Agger et al. 2013
++
Diarrhö
Österreich
Klein Jobstl et al. 2015
++
Paratuberkulose
Irland
Kennedy et al.. 2014
++
Salmonellose
USA
Fossler et al. 2005
+++
Besnoitia besnoiti
Jordanien
Talafha et al. 2015
+++
BVD; IBR; PDD (Mortellaro´sche Krankheit); Salmonellose; Clostridiose
USA
Faust et al. 2001
++
Laminitis
Vereinigtes Königreich
Whitaker et al. 2000
Quelle: BIOMIN
Ein Magazin von BIOMIN
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Hidden Health Threats of Upsizing
Tabelle 2. Gute Managementpraktiken minimieren Krankheitsausbrüche während der Expansionsphase. Biosicherheit • Tiere vor dem Ankauf auf Krankheiten screenen, um das Risiko der Einschleppung von Krankheiten wie BVD, IBR, Paratuberkulose etc. in den Bestand zu minimieren. • Mit der Milch von neuen Kühen Kulturen anlegen, um Überträger von ansteckenden Mastitiden zu erkennen. • Neu zugekaufte Tiere drei Wochen lang isoliert halten, bevor sie in den Bestand eingegliedert werden. Dadurch werden violente Krankheitsausbrüche weitgehend vermieden. • Ein Impfprogramm erstellen. Neue Tiere noch vor ihrer Ankunft im Betrieb impfen und sicherstellen, dass die eigenen Tiere über ein ausreichend hohes Niveau von Impfantikörpern verfügen. Ernährung • Über ein geeignetes Mykotoxin-Risikomanagementprogramm verfügen, da Mykotoxine das Immunsystem auf direktem Weg schwächen können und die Tiere so empfänglicher für Krankheiten machen. • Für eine gute Mikronährstoff- und Vitaminergänzung sorgen, um die Aktivität der Immunzellen zu stärken. • Fütterung ausgewogener Rationen, um jedes Risiko einer subakuten Pansenazidose (SARA) zu vermeiden. Management • Neu zugekaufte Kühe sollten als letzte gemolken werden, um die Gefahr der Einschleppung neuer Keime in den alten Tierbestand zu reduzieren. • Ursachen für Stress vermeiden, wie z. B. zu hohe Besatzdichte, unnötiges Mischen von Gruppen bzw. Umgruppierungen. • Schulung des neuen Personals hinsichtlich eines freundlichen Umgangs mit Tieren. Quelle: BIOMIN
Größere Betriebe sind die Zukunft der modernen Milchproduktion, doch Effizienz und Tiergesundheit passen nur dann zusammen, wenn die Produzenten die Details in den Griff bekommen. 8
Endotoxine Endotoxine sind Fragmente der äußeren Zellwand von gramnegativen Bakterien, die beim mikrobiellen Wachstum, der Vervielfachung oder dem Tod entstehen. SARA ist eine der Situationen, die eine Anflutung von Endotoxinen im Pansen der Kuh hervorrufen kann, da es zu umfangreichem Absterben von Bakterien kommt. Wie auch immer, Probleme durch Endotoxine können sich aus den verschiedensten Situationen ergeben, wie sie häufig bei der Vergrößerung von Tierbeständen vorkommen, eingeschlossen Antibiotikabehandlungen, Metritis und Mastitis. Ein Anstieg von Endotoxinen kann zu Lebertoxizität, Fieber und Entzündungen führen. Die Beeinträchtigung der Lebergesundheit begünstigt die Entwicklung von Ketose, die ihrerseits das Tier für eine Schwächung der angeborenen Immunität anfällig machen kann. Reisinger et al. (2015) haben anhand von Kulturen von Hufexplantaten gezeigt, dass Endotoxine auch mit Laminitis in Zusammenhang stehen, da erhöhte Endotoxinkonzentrationen die Integrität des Lamellengewebes beeinträchtigten.
Große, gesunde Herden Größere Betriebe sind die Zukunft der modernen Milchproduktion, doch Effizienz und Tiergesundheit passen nur dann zusammen, wenn die Produzenten die Details in den Griff bekommen. Jedes zusätzliche Problem, das die Immunfunktion beeinträchtigt, kann echte Rückschläge für die Produktivität bedeuten. Um erfolgreich zu sein, müssen Produzenten ihr Hauptaugenmerk auf diese vier Bereiche richten: • Biosicherheit • Schulung der Mitarbeiter • Tierdurchsatz • Überprüfung auf versteckte Risiken Gute Biosicherheitsprotokolle sind unverzichtbar, um mit Infektionskrankheiten, Wurmbefall, Mastitis und Lahmheiten fertig zu werden und deren Auswirkungen auf die Gesundheit der Kühe so gering wie möglich zu halten. Trotz allem steht das Immunsystem der Tiere selbst bei guten Managementpraktiken unter Druck (Tabelle 2).
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Cut & Keep
Was stimmt nicht mit meiner Herde? Teil 2: Endotoxine
E
ndotoxine oder Lipopolysaccharide (LPS) bestehen aus einer Fettkomponente (Lipid) und aus einem oder mehreren Mehrfachzuckern (Polysaccharide). Sie sind strukturelle Bestandteile der Zellwand von gramnegativen Bakterien, wie E. coli und Salmonella. Endotoxine werden beim Absterben oder bei schnellem Wachstum von Bakterien freigesetzt. Ihre Konzentration steigt immer dann an, wenn bestimmte Bedingungen zu vermehrtem Zelltod der Bakterien führen. Häufige Ursachen dafür sind Stresssituationen, wie zum Beispiel die Gabe von antibiotischen Zusätzen (bestimmte Antibiotika führen zu einem vermehrten Bakterientod) und die subakute Pansenazidose (SARA). Endotoxine können starke Entzündungsreaktionen auslösen und auf Grund dieser Reaktionskette können sie zu Fieber führen. Lipopolysaccharide binden an Schlüsselrezeptoren vieler Zelltypen, insbesondere aber an Monozyten, dendritische Zellen, Makrophagen und B-Zellen und regen die Sekretion proinflammatorischer Zytokine, sowie Stickoxid und Eicosanoiden an. Interessanterweise reagieren Rinder bei einer Endotoxinverabreichung nicht immer mit Fieber. Das ausbleibende Fieber bedeutet aber nicht, dass keine Endotoxine ausgeschüttet werden und dass diese keine negativen Auswirkungen hätten.
Schaden für das Vieh
Die Wirkung von Endotoxinen bei Rindern steht in engem Zusammenhang mit Pansenazidose und subakuter Pansenazidose (SARA). SARA ist eine häufige Erkrankung von Mastrindern und laktierendem Milchvieh, die einen hohen Anteil von energiereichem Körnerfutter in der Ration erhalten. Die Vorgänge bei SARA führen im Organismus nicht nur zum Absterben gramnegativer Bakterien, sondern können auch die Durchgängigkeit der Pansenwand herabsetzen. Diese Kombination kann dazu führen, dass Bakterien wie Fusobacterium necrophorum, das mit Leberabszessen in Verbindung gebracht wird, die Pansenwand passieren und vermehrt Endotoxine resorbiert werden.
Attacke auf die Leber
Der wahrscheinlich stärkste Effekt der Endotoxine besteht in den Auswirkungen auf die Leber. Die Leber ist jenes Organ, das primär für die Neutralisierung von Toxinen verschiedensten Ursprungs (Pflanzengifte, Mykotoxine, Endotoxine) zuständig ist. Die Kupffer-Zellen des Lebergewebes sind spezialisierte Makrophagen, die für die Elimination von Endotoxinen verantwortlich sind. Sie sind auch maßgeblich an der Entstehung der Entzündungsrekation beteiligt. Die Leber ist ein extrem aktives Organ mit zahlreichen Funktionen. Neben der Entgiftung und den Aufgaben der Immunabwehr ist die Leber auch wichtig für die Produktion bzw. Umwandlung und erneute Bereitstellung von Nährstoffen wie Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten. Eine gestörte Leberfunktion führt zu reduzierter Verfügbarkeit der Nährstoffe und verringerter Produktion.
Peripartaler Zeitraum
Die Kühe befinden sich in einer negativen Energiebilanz mit einem beträchtlichen Bedarf an Glukose, die größtenteils in der Leber produziert wird, sowie Fetten, die über das von der Leber sezernierte very low-density lipoprotein (VLDL) zur Verteilung an die Körpergewebe bereitgestellt werden. Kurz vor dem Abkalben ist häufig eine erhöhte Fettakkumu-
Checklist
Tabelle 1. Negative Auswirkungen von Endotoxinen auf Kühe. Verringerte Pansenmotilität im Zusammenhang mit: • Verminderter Faserverdauung • Niedrigerem pH-Wert im Pansen • Erhöhtem Risiko für Labmagenverlagerung Vermehrtes Auftreten von Mastitis, Metritis Allgemeine Immunsuppression Leberfunktionsstörungen im Zusammenhang mit: • Reduzierter Nährstoffverfügbarkeit • Verringerter Milchproduktion Erhöhte Atemfrequenz Quelle: BIOMIN
Tabelle 2. Tipps zur Bekämpfung von Endotoxinen. Verhindern des Absinkens des pH-Wertes im Pansen durch: • Sorgfältige Auswahl der Futterinhaltsstoffe und Rationsgestaltung • Potenzieller Einsatz von Puffersubstanzen Abrupte Umstellung von faserstoffhaltigem Futter auf Körnerfutter vermeiden Verwendung von Futterzusätzen zur Bindung von Endotoxinen und zur Unterstützung der Leberfunktion und des Immunsystems Quelle: BIOMIN
lation in der Leber der Kühe zu beobachten. Dieser Zustand kann sich zuspitzen und zum Fettleber-Syndrom führen, das mit Leberfunktionsstörungen einschließlich verringerter Glukoseproduktion und nachfolgender Ketose einher geht. Man hat auch festgestellt, dass Lebern mit erhöhtem Fettgehalt die Endotoxine weniger effizient aus dem Blut entgiften, sodass es zu höheren Endotoxinkonzentrationen in anderen Körpergeweben kommt.
Prävention und mildernde Maßnahmen
Produzenten können die Risiken einer Endotoxikose durch entsprechende Managementmaßnahmen und geeignete Futterzusätze reduzieren. Die Endotoxinkonzentration steigt mit gesenktem pH-Wert im Pansen. Durch Aufrechterhaltung eines stabilen pH-Wertes im Pansen mithilfe von Futterzusätzen und dem potenziellen Einsatz von Puffersubstanzen sollte sich dieser Risikofaktor entschärfen lassen. Zusätzlich hat sich gezeigt, dass das Problem mit Lipopolysacchariden besonders massiv auftritt, wenn eine abrupte Umstellung des Futters von faserstoffreichen Rationen auf Körnerfutter erfolgt. Außerdem können bestimmte Produkte, die für die Adsorption von Aflatoxinen und Mutterkornalkaloiden entwickelt wurden, auch Endotoxine binden. Allerdings besitzen nicht alle Produkte eine Affinität für Lipopolysaccharide, sodass man darauf achten sollte, nur jene Produkte zu wählen, die diesbezüglich getestet wurden und nachweislich Endotoxine adsorbieren. Bei gutem Management und einer adäquaten Zusammensetzung der Ration können Ihre Kühe auch kritische Phasen bei guter Gesundheit überstehen.
Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die Webseite www.mycotoxins.info HAFTUNGSAUSSCHLUSS: Diese Tabelle enthält allgemeine Empfehlungen zu häufigen Krankheiten von Wiederkäuern, die unter Umständen mit einer Mykotoxinkontamination des Futters in Zusammenhang stehen. Erkrankungen und Probleme von Wiederkäuern umfassen die in der Tabelle angegebenen Krankheiten, sind aber nicht auf diese beschränkt. BIOMIN übernimmt keinerlei Verantwortung oder Haftung für Umstände, die sich aus der Verwendung dieser Tabelle ergeben oder mit der Verwendung der Tabelle oder ihres Inhalts in Verbindung stehen. Vor der Umsetzung einer der in dieser Tabelle angegebenen Empfehlungen ist tierärztlicher Rat einzuholen.
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