Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

Cora Furken

Einfluss von pansengeschütztem Cholin und einer Lipomobilisation in der Transitphase auf den Stoffwechsel sowie die Gesundheit, Milchleistung und Reproduktion von Milchkühen

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-104726

title (engl.)

Influence of rumen-protected choline and of lipomobilisation in the transition period on metabolism, health, milk production and reproduction of dairy cows

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2014

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/furkenc_ss14.pdf

abstract (deutsch)

Ziel der Dissertation war es, die Auswirkungen einer Supplementierung von pansengeschütztem Cholin in der Transitphase auf die Gesundheit, die Milchleistung und das Reproduktionsgeschehen von Milchkühen zu untersuchen. Außerdem wurde, unabhängig der Cholingabe, überprüft, ob das Vorkommen von Erkrankungen, die Milchleistung und die Fruchtbarkeit der Tiere durch die Höhe der NEFA-Konzentrationen in der Transitphase beeinflusst werden. Darüber hinaus erfolgte für beide Fragestellungen zusätzlich die Untersuchung eines möglichen Unterschiedes zwischen Erst- und Mehrkalbinnen.

Für den Fütterungsversuch wurden 330 erst- und mehrkalbige Kühe (Rasse: Deutsch Holstein) einer norddeutschen Milchviehherde randomisiert einer Kontroll- und einer Versuchsgruppe zugeteilt und erhielten ab Woche 3 vor der Kalbung bis Woche 3 post partum (p. p.) entweder 60 g (Versuchsgruppe) oder 0 g (Kontrollgruppe) eines pansengeschützten Cholinproduktes (ReaShure®, Balchem Corp.). Die Beprobung zur Untersuchung von Blutmetaboliten wurden im peripartalen Zeitraum bei allen Tieren (Glukose, BHB) bzw. stichprobenartig (Insulin, IGF-1, NEFA) durchgeführt. Die Körperkondition und der Lahmheitsgrad wurden regelmäßig in der Transitphase beurteilt. Ein Index für Insulinsensitivität (RQUICKI) wurde berechnet und Milchleistungsdaten (Milchkontrollprüfungen, 100-Tage-, 305-Tage-, Milchpeakleistungen, Kolostrumqualität) wurden dokumentiert. Gesundheitsdaten, welche u. a. die Fieberhäufigkeit in den ersten zehn Tagen p. p. und die Erkrankungsraten beinhalteten, und Tierverluste wurden bis Tag 200 p. p. dokumentiert. Zur Beurteilung des Reproduktionsgeschehens wurden die Kalbedaten, die Uterusinvolution an den Tagen 10, 21 und 42 p. p., Gebärmutterabstriche am Tag 42 p. p., die Progesteronkonzentrationen in Woche 3 und 5 p. p. sowie einige Fruchtbarkeitskennzahlen, wie zum Beispiel Rast-, Güst- und Verzögerungszeiten, herangezogen. Insgesamt wurden die Daten von 298 Milchkühen ausgewertet (148 Kontroll- und 150 Versuchstiere). Tiere aus der Versuchsgruppe hatten nicht nur eine niedrigere 305-Tage-Milchleistung (9787  ± 1263 l vs. 10133 ± 1388 l), sondern sie litten auch seltener an einer subklinischen Endometritis (61,9 vs. 78,7%), erkrankten häufiger zwischen Tag 101 und 200 p. p. (9,3 vs. 3,4%), hatten eine niedrigere Totgeburtenrate (2,0 vs. 7,5%) und zeigten mehr Ovaraktivität in Woche 5 p. p. als die Kontrolltiere (49,7 vs. 40,8%; p < 0,05).

Da sich in der Fütterungsstudie kein eindeutiger Effekt durch die Supplementierung von   Cholin feststellen ließ, wurden die Daten stichprobenartig ausgewählter Tiere (insgesamt 83 Tiere) entsprechend ihrer NEFA-Gehalte (≥ oder < vorgegebenen Grenzwerten) in der antepartalen Phase sowie in den Wochen 1 und 3 p. p. neugruppiert. Danach erfolgte, wie in dem Fütterungsversuch zuvor, eine Analyse verschiedener Parameter aus den Bereichen Gesundheit, Milchleistung und Fruchtbarkeit. Es zeigte sich, dass die Tiere, die vor der Kalbung NEFA-Konzentrationen ≥ 0,4 mmol/l hatten, häufiger von einer fehlenden Ovaraktivität in Woche 5 p. p. betroffen waren (77,8 vs. 43,1%) und p. p. öfter an subklinischer Ketose erkrankten als Kühe mit niedrigeren NEFA-Werten (71,4 vs. 34,4%; p < 0,05). Bei NEFA-Konzentrationen ≥ 1,1 mmol/l in Woche 1 p. p. waren vermehrt klinische und subklinische Ketosen (klinische Ketose: 24,1 vs. 5,9%; SCK: 62,1 vs. 34,0%) sowie Tierverluste innerhalb der ersten 200 Tage p. p. zu verzeichnen (34,5 vs. 14,0%; p < 0,05). Kühe mit NEFA-Werten ≥ 0,3 mmol/l drei Wochen p.p. hatten höhere 100- und 305-Tage-Milchleistungen als Tiere mit niedrigeren NEFA-Werten (100-Tage-Milchleistung: 3916,1 vs. 3326,0 l; 305-Tage-Milchleistung: 10297,3 vs. 8846,9 l; p < 0,05).

Sowohl für die Fütterungsstudie als auch für die Analyse anhand unterschiedlicher NEFA-Konzentrationen wurden mögliche Paritätseffekte untersucht. Im Fütterungsversuch gab es 216 Mehr- und 82 Erstkalbinnen, während in der NEFA-Analyse zwischen 21 Erstlaktierenden und 62 ältere Kühen differenziert wurde. Mehr Erstkalbinnen im Gegensatz zu älteren Tieren hatten eine subklinische Ketose a. p. und p. p. (a. p.: 7,3 vs. 1,4%; p. p.: 61,7 vs. 33,3%), lagen seltener über dem Grenzwert von 100000 Zellen/ml im Gesamtgemelk (LA 1: 26,7 vs. 39,9%; LA 2: 30,7 vs. 42,1%; LA 3: 27,0 vs. 48,9%; LA 4: 27,3 vs. 55,3%) und hatten niedrigere 100-, 305-Tage-  und Milchpeakleistungen (100-Tage-Leistung: 2960 ± 421 l vs. 3969 ± 500 l; 305-Tage-Leistung: 8671 ± 996 l vs. 10355 ± 1156 l; Milchpeakleistung: 35,3 ± 4,8 l vs. 47,9 ± 5,9 l). Im Zusammenhang mit dem Gesundheitsstatus der Tiere zeigte sich, dass Erstkalbinnen im Vergleich zu Mehrkalbinnen häufiger Fieber hatten (48,2 vs. 22,4%), vermehrt an Metritiden (31,7 vs. 20,0%) und Lahmheiten (9,8 vs. 2,8%) erkrankten sowie in den ersten 30 Tagen p. p. häufiger eine Krankheit entwickelten (89,0 vs. 64,8%). Primipara hatten mehr Tot- und Schwergeburten (Totgeburten: 12,4 vs. 1,9%; Schwergeburten: 31,7 vs. 6,0%) sowie öfter eine verminderte Uterusinvolution an Tag 10 p. p. (58,0 vs. 42,8%). In Woche 5 p. p. zeigten weniger Primipara eine Ovaraktivität (34,3 vs. 49,3%). Mehr multipare als primipare Kühe hatten eine verlängerte Rastzeit (33,9 vs. 34,2%). Darüber hinaus waren bei den multiparen Kühen mehr Tierverluste zu verzeichnen (6,4 vs. 25,0%; p < 0,05).

Die Ergebnisse der Studien zeigen, dass die hier vorgenommene Supplementierung mit Cholin (15 g Cholinchlorid pro Tier und Tag) den Energiehaushalt und die Milchleistung dieser Milchviehherde überhaupt nicht beeinflusste. Zusätzlich konnten insgesamt nur geringfügige Auswirkungen auf die Tiergesundheit und das Reproduktionsgeschehen festgestellt werden. Die Untersuchungen der möglichen Zusammenhänge zwischen verschiedenen NEFA-Grenzwerten und der Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Reproduktion ergaben signifikante Unterschiede. Somit können NEFA-Konzentrationen als wertvolles Instrument zur Überwachung von Milchkühen im peripartalen Zeitraum gesehen werden. Darüber hinaus konnten signifikante Unterschiede zwischen primi- und multiparen Tieren in Bezug auf den Stoffwechsel, die Gesundheit und die Milchleistung der Tiere festgestellt werden. Dies führt zu dem Schluss, dass in Hinblick auf Fütterung, Haltung und Management zwischen diesen beiden Gruppen in einer Milchviehherde generell differenziert werden sollte.

abstract (englisch)

The purpose of this study was to test whether supplementing rumen-protected choline (RPC) during the transition period could have an effect on health, milk production and reproduction in dairy cows. Furthermore, the effects of non-esterified fatty acids (NEFA) concentrations, independently of a RPC supplementation, in the transition period on health, production and reproduction in dairy cows were to be analysed. Additionally, a possible influence of parity was determined in both study approaches.

For the feeding trial, a total of 330 primi- and multiparous cows (breed: German Holstein) from a dairy farm in Northern Germany, randomly assigned to control or treatment groups, received either 60 g (treatment group) or 0 g (control group) of a RPC product (Reashure®, Balchem Corp.) from week 3 before expected calving to week 3 post-partum as top dressing. Sampling for testing blood metabolites of all cows (glucose, β-hydroxybutyric acid) or a random selection, respectively, (insulin, insulin-like-growth-factor 1, NEFA) was carried out in the periparturient period. Body condition and locomotion were scored on a regular basis during the transition period. An index for insulin sensitivity (RQUICKI) was calculated and milk production data (dairy herd improvement tests, 100 days-, 305 days-, peak milk yield, colostrum quality) were analysed. Health and culling data were collected up to 200 days in milk (DIM), including the incidence of fever within the first ten DIM and the incidence of diseases as well as data on culling. Data on reproduction were evaluated by calving data, involution of the uterus on days 10, 21 and 42 post-partum, uterine cytology at day 42 post partum, progesterone concentrations in week 3 and 5 post-partum as well as certain fertility measures, for example the intervals calving to first service, calving to conception and first service to conception. In total, the data of 298 dairy cows (148 animals of the control group, 150 animals of the treatment group) were evaluated. Cows of the supplemented group compared with the control group had a lower 305-day-milk yield (9787 ± 1263 l vs. 10133 ± 1388 l), less cases of subclinical endometritis (61.9 vs. 78.7%), higher frequencies of diseases after day 100 post partum (9.3 vs. 3.4%), less numbers of stillbirths (2.0 vs. 7.5%) and higher hormone level in week 5 post-partum (49.7 vs. 40.8%; P<0.05).

Since there were no uniform fixed effects of RPC, the data of a randomly selected group of animals (total of 83 animals from both groups) were divided in relation to their plasma NEFA concentrations (≥ or < given thresholds) in the pre-partum period as well as in weeks 1 and 3 post partum. A statistical analysis, similar to the one of the feeding trial, on various parameters of health, milk production and reproduction followed. Animals with NEFA concentrations ≥ 0.4 mmol/l pre-partum were at a higher risk to lack ovarian activity in week 5 post-partum (77.8 vs. 43.1%) and to develop subclinical ketosis post-partum than cows with lower NEFA concentrations (71.4 vs. 34.4%; P<0.05). More cows with NEFA concentrations ≥ 1.1 mmol/l in week 1 post partum had a clinical ketosis (24.1 vs. 5.9%), developed a subclinical ketosis (SCK: 62.1 vs. 34.0%) and were culled within the first 200 DIM (34.5 vs. 14.0%; P<0.05). Cows with NEFA concentrations ≥ 0.3 mmol/l at week 3 post-partum had higher 100- and 305-day milk yields than cows with lower NEFA concentrations (100-day milk yield: 3916.1 vs. 3326.0 l; 305-day milk yield: 10297.3 vs. 8846.9 l; P<0.05).

For both studies the feeding study as well as the NEFA-trial, the effects of parity were to be determined. In the feed trial, there were 216 elder cows and 82 heifers, whereas in the NEFA-trial, there were 21 primipara and 62 multipara. More primipara than multipara experienced a case of subclinical ketosis pre-partum (7.3 vs. 1.4%) and post-partum (61.7 vs. 33.3%), less of them were above the threshold for somatic cell counts (100,000 cells/ml) (test date 1: 26.7 vs. 39.9%; test date 2: 30.7 vs. 42.1%; test date 3: 27.0 vs. 48.9%; test date 4: 27.3 vs. 55.3%) and their milk yields were lower (100-day milk yield: 2960 ± 421 l vs. 3969 ± 500 l; 305-day milk yield: 8671 ± 996 l vs. 10355 ± 1156 l; milk peak yield: 35.3 ± 4.8 l vs. 47.9 ± 5.9 l). With regards to the health status of animals, primipara compared to multipara were more likely to develop fever (48.2 vs. 22.4%), metritis (31.7 vs. 20.0%), lameness (9.8 vs. 2.8%) as well as to develop a disease within the first 30 DIM (89.0 vs. 64.8%). Primipara showed more cases of stillbirths (12.4 vs. 1.9%) and dystocia (31.7 vs. 6.0%) and more heifers had an impaired involution of the uterus on Day 10 post-partum (58.0 vs. 42.8%). More primipara lacked ovarian activity at week 5 post-partum (34.3 vs. 49.3%). More multipara than primipara had a prolonged calving to first service interval (33.9 vs. 34.2%) and more animals were culled (6.4 vs. 25.0%; P<0.05).

The results of the studies demonstrate that supplementing RPC (15 g choline chloride/cow/day) to transition dairy cows did not affect the energy metabolism or the milk production in this herd at all. In addition, it only had minor effects on health status and on reproduction. The analytical approach used to examine the association between various NEFA thresholds during the transition period and health, production and reproduction of dairy cows resulted in significant differences. NEFA concentrations could therefore be considered as a valuable tool for monitoring dairy cows in the transition period. Furthermore, significant differences were seen between primiparous and multiparous cows with regards to metabolism, health status and milk production. Thus, differentiating between primipara and multipara in dairy herds with respect to feeding, housing and management is suggested.

keywords

Cholin, Transitphase, Lipomobilisation, choline, transition period, lipomobilisation

kb

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