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Prof. Dr. Katrin Mahlkow-Nerge, FH Kiel/Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Fachbereich Agrarwirtschaft
Neuere Untersuchungen zeigen, dass Kühe mit hohen Leistungen in der Frühlaktation zahlreichen Stressfaktoren ausgesetzt sind, vor allem Entzündungen, oxidativem Stress, aber auch sozialem Stress. Diese Situationen scheinen neben der negativen Energiebilanz hauptsächlich für die gesundheitlichen Probleme der Kühe in den ersten Wochen nach der Kalbung verantwortlich zu sein. Frau Prof. Dr. Katrin Mahlkow-Nerge berichtet im aktuellen Fachartikel, wie man durch die Haltung, Fütterung und dem Umgang mit den Tieren darauf konzentrieren kann, diesem Stress entgegenzuwirken.
Die in der Frühlaktation zahlreich auftretenden Stressfaktoren wirken besonders auf molekularbiologischer Ebene und beeinträchtigen die Stoffwechselgesundheit der Kuh.
Das Problem ist nicht nur die negative Energiebilanz
Gerade erst sind die LKV-Kreiskontrollversammlungen durchgeführt und viele Betriebsleiter für das, was sie, aber insbesondere ihre Kühe geleistet haben, geehrt worden.
Die im Jahr 2017 erbrachte durchschnittliche Milchleistung unserer in der Milchkontrolle registrierten 233.003 Schwarzbunten (Sbt) beträgt 8.804 kg mit 4,09 % Fett und 3,41 % Eiweiß. Das entspricht einer Fett+Eiweiß-Menge von 660 kg.
28,1 % der Sbt-Kühe wiesen bereits eine Jahresleistung von 10.000 kg und mehr auf (2013: 25,2 %). Jede 7. aller schwarzbunten Kühe in unserem Bundesland erreicht sogar 11.000 kg Milch oder mehr (2013: 12,3 %, 2017: 14,3 %). Das bedeutet in vielen Fällen, dass diese Tiere an jedem Laktationstag mehr als 35 kg Milch geben.
Auch auf Betriebsebene werden beachtliche Leistungen erreicht. So erlangen 12,3 % aller insgesamt 1.670 "Schwarzbunt-Betriebe" in ihren Herden eine durchschnittliche Jahresleistung von ≥ 10.000 kg (2013: 9,4 %).
Milchkühe sind Spitzensportler im Dauereinsatz
Diese aufgezeigten Leistungen stellen eine extrem hohe Syntheseleistung der Milchkühe dar.
Der Erhaltungsbedarf einer 650 kg schweren Kuh beträgt 38 MJ NEL am Tag. Dieser Erhaltungsbedarf ist der Energiebedarf bei einer ausgeglichenen Energiebilanz. Er setzt sich zusammen aus dem:
Grundumsatz (Energiebedarf des völlig in Ruhe verharrenden Organismus; ohne Nahrung, d.h. weitgehende Ausschaltung der Verdauungsarbeit, bei Neutraltemperatur, für die Aufrechterhaltung von Stoffwechselvorgängen),
Energiebedarf für die Futteraufnahme,
Energiebedarf für die Verdauungsarbeit,
Energiebedarf für leichte Muskeltätigkeit (Bewegung) und
Energiebedarf für die Wärmeregulation.
Der Leistungsbedarf einer Milchkuh mit z.B. einer Tagesleistung von 40 kg beträgt hingegen 131 MJ NEL und ist folglich viermal so hoch wie der Erhaltungsbedarf.
Möchte man diese Stoffwechselleistung zumindest teilweise nachvollziehen, wäre vielleicht ein Vergleich mit sportlichen Aktivitäten des Menschen hilfreich.
Wenn z.B. der Erhaltungsbedarf eines ausgewachsenen durchschnittlichen Mannes ungefähr (je nach Körpergröße und -gewicht) ca. 1.700 kcal am Tag beträgt, wären das 4-fache dieser Energiemenge also 6.800 kcal.
Wenn nun z.B. beim Laufen mit einer Geschwindigkeit von 5 min/km ungefähr 1.000 kcal/h verbraucht werden, entsprechen diese 6.800 kcal einer Laufstrecke von fast 82 km
Da zahlreiche Kühe stellenweise mehrere Wochen diese hohe Milchleistung erbringen, müsste der Mensch also ebenfalls wochenlang täglich mehr als 80 km laufen.
Erschwerend kommt für die Kuh hinzu, dass sich mit der Geburt des Kalbes und dem Beginn der Milchbildung die physiologische Situation in ihrem Körper innerhalb kürzester Zeit dramatisch verändert. Während der Unterschied im Energie- und Nährstoffbedarf zwischen der Zeit ohne Milchbildung und der Frühlaktation natürlicherweise und bei Kühen mit geringen Milchleistungen ca. 50 % beträgt, ist diese Differenz bei vielen Kühen mit einem sehr hohen Leistungsniveau um das 4- bis 6-fache höher.
Die Milchbildung folgt dabei aber nicht der Futteraufnahme, sondern der genetischen Veranlagung. Daraus ergeben sich 2 Problemkreise:
schnell zunehmende Milchbildung → steigende Beanspruchung des Stoffwechsels
mehrere Wochen Versorgungsdefizit → kataboler Zustand: Abbau von Körpersubstanz (Fett aus Fettgewebe, Protein aus Skelettmuskulatur) → erneute Stoffwechselbeanspruchung
Im Mittelpunkt der Präventivmaßnahmen subklinischer Entzündungsgeschehen stehen die Haltung und Fütterung der Trockensteher.
Frühlaktation – Stresssituation
Dieses Versorgungsdefizit, als negative Energiebilanz (NEB) bezeichnet, wird allgemeinhin als DIE zentrale Ursache für gesundheitliche Probleme (z.B. Ketose, Fettmobilisationssyndrom) in den ersten Wochen nach der Kalbung angesehen.
Neuere Untersuchungen aber, wie z.B. von GROSS et al. (2011) und GROSS et al. (2013) zeigen, dass Kühe, die in der Mitte der Laktation (künstlich) in eine NEB "gezwungen" werden, nicht mit entsprechenden Entgleisungen des Stoffwechsels reagieren. So fanden die Wissenschaftler bei Milchkühen, die in der 17. Laktationswoche durch eine Futterrestriktion in eine NEB gebracht wurden, eben keinen Anstieg der nicht veresterten freien Fettsäuren und des Ketonkörpers ß-Hydroxybuttersäure im Blut sowie des Leberfettgehaltes. Daraus schlussfolgerten sie, dass Kühe scheinbar in der Lage sind, eine NEB metabolisch zu kompensieren, aber eben nicht in der Frühlaktation.
Was ist also das Besondere an dieser Frühlaktation?
In der Frühlaktation wirken zahlreiche Stressfaktoren, so dass die Leber nicht in der Lage ist, die anflutenden Fettsäuren aus dem Körperfettabbau aufzunehmen und zu oxidieren (BRADFORD et al., 2015). Gleiches gilt übrigens auch bei laktierenden Sauen (GESSNER et al., 2015).
Für die Entstehung von Stress nach der Kalbung sind v.a. verantwortlich:
hohe Futteraufnahme, hoch verdauliches Futter → hohe Wärmeproduktion, Einfluss auf die Pansenmikroben, Integrität des Darmepithels (Darmgesundheit)
hohe Syntheseleistung→ hohe Wärmeproduktion, Bildung von ROS (reactive oxygen species/reaktive Sauerstoffverbindungen, oxidativer Stress/ Überforderung der normalen Entgiftungsfunktion der Zellen)
Geburt - Einsetzen der Laktation→ Verschiebung des Nährstoffstroms aus den Speichern zur Milchdrüse, Schwächung des Immunsystems/erhöhte Anfälligkeit gegenüber Infektionen, immunologische Reaktionen (Gebärmutterrückbildung)
Das bedeutet, dass sich die Milchkuh in der Frühlaktation besonders mit oxidativem Stress, systemischen, meist subklinischen Entzündungen, zudem auch mit sozialem Stress (Wiedereingliederung in die Herde), auf jeden Fall mit Stress des endoplasmatischen Retikulums (ER Stress) und zumindest in den Sommermonaten auch mit Hitzestress auseinandersetzen muss.
Besonders dieser sogenannte ER-Stress in der Leber scheint nach (RINGSEIS et al., 2016) eine bedeutende Rolle für die Entstehung von Fettleber, Ketose und Insulinresistenz zu spielen.
Problematisch daran ist ferner, dass diese entstehenden subklinischen Entzündungen für uns jedoch nicht messbar sind, z. B. anhand einer erhöhten Leukozytenzahl, da sie auf molekularbiologischer Ebene stattfinden.
Prävention: Bekämpfung stressauslösender Faktoren
Haltungs-, Fütterungs- und Gesundheitsmanagement müssen sich also auf entlastende und unterstützende Maßnahmen für den Stoffwechsel und die Futteraufnahme sowie die Genesung der Kühe vom Kalbestress konzentrieren. Es kristallisiert sich stets dabei heraus, dass die Haltung und Fütterung der Tiere während der Trockenstehzeit eine entscheidende Rolle für das Stoffwechselgeschehen in der Frühlaktation haben. Seitens der Fütterung gilt es besonders, eine zu energiereiche Versorgung der Tiere und eine Überkonditionierung möglichst zu vermeiden. Insbesondere bei überkonditionierten Kühen sind z.B. die pro-inflammatorischen Gene in der Leber hochreguliert, was wiederum den Entzündungsprozess in der Leber stimuliert (KHAN et al., 2015; ZHOU et al., 2015).
Milchkühe stellen heute höhere Ansprüche an die Haltung, die Fütterung und das soziale Umfeld, aber auch an das Verständnis dieser komplexen Zusammenhänge, an ein diszipliniert praktiziertes Tiercontrolling und an eine kluge Anpassung der einzelbetrieblichen Möglichkeiten. Hierzu zählt auch die betriebs-, letztlich aber tierindividuelle Entscheidung, wann das Tier z.B. erneut wieder besamt wird.
Hohe Leistung – zügige Besamung?
Milchkühe mit sehr hohen Milchleistungen weisen nicht nur höhere Einstiegsleistungen auf, sondern, sicherlich immer in Abhängigkeit vom Betriebsmanagement, v.a. auch eine deutlich bessere Persistenz. Beispielgebend hierfür zeigt Übersicht 1 die Laktationsverläufe von 198 Kühen einer Herde mit einer Durchschnittsleistung von fast 12.000 kg je Kuh.
Die Mehrkalbskühe (n=130) in dieser Herde geben im Durchschnitt am 200. Laktationstag noch fast 40 kg Milch und am 300. Laktationstag immer noch mehr als 33 kg Milch/Kuh und Tag. Daher weisen die meisten dieser Kühe auch keine Überkonditionierung auf. Das Gegenteil ist häufiger sogar der Fall.
Damit ist durchaus eine Voraussetzung geschaffen, solche Kühe wesentlich länger innerhalb der Laktation zu melken, z.B. mehr als 400 Tage. Das bedeutet dann also einen deutlich späteren Besamungstermin. Wenn mit diesem normalerweise einhergeht, dass die Kuh zum Zeitpunkt der späteren Besamung bereits mehrere Wochen aus der negativen Energiebilanz heraus ist und folglich die Chance größer ist, sie sogar mit der ersten Besamung tragend zu bekommen, wäre nicht nur der Kuh gesundheitlich geholfen, sondern auch dem Landwirt finanziell.
Zudem bedeuten weniger Kalbungen auch weniger Kälber und damit eine geringere Anzahl an aufzuziehenden Jungrindern. Dieses sollte nicht zuletzt vor dem Hintergrund der hohen Emissionen in der Nutztierhaltung sowie der Gülle- und folglich Flächenprobleme, die sich für zahlreiche Landwirte aus der neuen Düngeverordnung ergeben, bedacht werden.
Fazit
Neuere Untersuchungen zeigen, dass Kühe mit hohen Leistungen in der Frühlaktation zahlreichen Stressfaktoren ausgesetzt sind, vor allem Entzündungen, oxidativem Stress, aber auch sozialem Stress. Diese Situationen scheinen neben der negativen Energiebilanz hauptsächlich für die gesundheitlichen Probleme der Kühe in den ersten Wochen nach der Kalbung verantwortlich zu sein.
Daher sollten sich die Haltung, Fütterung und der Umgang mit den Tieren darauf konzentrieren, diesem Stress entgegenzuwirken. Hierbei liegt ein wesentliches Augenmerk bei der Haltung und Fütterung der Trockensteher
