Dissertation

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

 

 Klemens Rochus Kiesner

 

 Konzepte und Entscheidungshilfen zur Verbesserung der Eutergesundheit in der Trockenstehphase von Milchkühen in ökologisch wirtschaftenden Milchviehbetrieben

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-109893

title (eng.)

Concepts and decision making aids for improvement of the udder health status of cows during the dry period on organic farms

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2017

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/kiesnerk_ss17.pdf

abstract (deutsch)

Die Eutergesundheitssituation auf einem Milchviehbetrieb wird durch die Heilungs- und Neuinfektionsrate während der Trockenstehphase maßgeblich beeinflusst. Die Anwendung eines antibiotischen Trockenstellers, um die Heilung bestehender, insbesondere subklinischer Infektionen zu fördern, ist ein wesentlicher Bestandteil des Trockenstellmanagements. Dieser Einsatz muss auf ökologischen Betrieben jedoch selektiv erfolgen. Weiterhin wird auch bei konventionellen Betrieben auf Grund der Resistenzproblematik zunehmend ein verminderter Einsatz von Antibiotika gefordert. Beim selektiven Trockenstellen ist die Identifikation zum Trockenstellen infizierter Tiere zwecks Behandlung entscheidend. Daneben gilt es bei nicht infizierten Tieren eine Neuinfektion während der Trockenstehphase zu verhindern. Dies lässt sich unter anderem mit dem Einsatz eines internen Zitzenversieglers erreichen. Die gängigen Präparate haben das Schwermetallsalz Bismuthsubnitrat als Hauptinhaltsstoff und sind daher speziell auf ökologischen Betrieben nicht vollends unumstritten. Das Ziel dieser Arbeit war die Verbesserung der Eutergesundheit auf ökologischen Betrieben während der Trockenstehphase durch die Entwicklung einer evidenzbasierten Entscheidungshilfe für den Einsatz antibiotischer Trockensteller und die Erprobung eines Bismuthsubnitrat-freien internen Zitzenversiegler Prototypen. Dafür wurden zwei Feldstudien auf ökologischen Betrieben durchgeführt.

In der ersten Studie wurden von 250 trockenzustellenden Kühen auf fünf Betrieben Daten unter anderem zu der angewandten Trockenstelltherapie, dem Alter, den Zellzahlen in den Milchleistungsprüfungen und den Fällen klinischer Mastitiden während der Laktation, sowie der Milchmenge zum Trockenstellen erfasst. Weiterhin wurde ein Schalmtest bei jedem Tier zum Trockenstellen durchgeführt und anhand von Viertelanfangsgemelksproben der Infektionsstatus vor und nach der Trockenstehphase ermittelt. Die Auswertung ergab, dass eine Identifikation infizierter Tiere mit Hilfe des geometrischen Mittels der Zellzahlen der letzten drei Monate vor dem Trockenstellen möglich ist. Der optimale Grenzwert lag bei 100,000 somatischen Zellen/ml. Die Sensitivität dieser Selektionsmethode lag bei 70,5 % und die Spezifität bei 80,5 % bei einer Prävalenz von 85,6 % zum Trockenstellen. Sollten nur Infektionen, die nicht durch Minor Pathogens verursacht wurden, identifiziert werden, waren alle MLP Berichte der vorangegangenen Laktation der optimale Betrachtungszeitraum. Die zusätzliche Nutzung von Informationen über Fälle klinischer Mastitis, dem Alter des Tieres oder Schalmtestergebnissen führte zu einem geringen Anstieg der Sensitivität. Im Vergleich zu der unabhängig durchgeführten Selektion durch die Betriebsleiter zeigte die ermittelte Selektionsmethode eine höhere Sensitivität. Die Heilungswahrscheinlichkeit war assoziiert mit der Anwendung eines antibiotischen Trockenstellers, eines internen Zitzenversieglers sowie der Länge der Trockenstehphase. Die Heilungsrate lag bei 86,6 % mit und bei 59,2 % ohne antibiotischen Trockensteller. Die Neuinfektionsrate war assoziiert mit der Anwendung eines internen Zitzenversieglers und einer bestehenden Infektion mit Minor Pathogens zum Trockenstellen. Im Vergleich zur alleinigen antibiotischen Therapie war die Neuinfektionsrate bei ausschließlicher Anwendung eines Versieglers niedriger (61,5 % gegenüber 40,0 %). Kühe, die mit Minor Pathogens zum Trockenstellen infiziert waren, hatten ein geringeres Risiko einer Neuinfektion.

In der zweiten Studie wurden bei 50 Küche von zwei Betrieben jeweils zwei Viertel mit dem Prototyp des Bismuthsubnitrat-freien internen Zitzenversieglers zum Trockenstellen behandelt, Viertelanfangsgemelksproben zu Beginn der Trockenstehphase und nach der Abkalbung entnommen und die Neuinfektionsrate mit den jeweils unbehandelten Vierteln verglichen. Die Studientiere hatten keinen Fall einer klinischen Mastitis in der vorangegangenen Laktation, sowie unter 200,000 somatische Zellen/ml in den letzten drei Monaten vor dem Trockenstellen. Die Neuinfektionsrate war bei behandelten und unbehandelten Vierteln gleich (12,6 %). Die meisten Neuinfektionen wurden durch Minor Pathogens verursacht. Viertel, die mit Minor Pathogens zum Trockenstellen infiziert waren, hatten ein 5,1-fach höheres Risiko für eine Neuinfektion. Die Feldstudie konnte keinen protektiven Effekt des Bismuthsubnitrat-freien internen Zitzenversieglers gegenüber Neuinfektionen zeigen.

Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern nützliche Information zur Trockenstelltherapie. Sie können als Grundlage für den effektiven Einsatz bestehender antibiotischer Trockenstellpräparate auf ökologischen Betrieben und die Entwicklung neuer Präparate im Bereich der internen Zitzenversiegler dienen. Die gewonnenen Erkenntnisse können auch auf konventionellen Betrieben für die Einführung eines selektiven Trockenstellverfahrens zwecks Minimierung des Antibiotikaeinsatzes genutzt werden.

abstract (englisch)

Cure and new infection rate during the dry period influence the udder health status on dairy farms. A key component of any dry cow management is the use of antibiotic dry cow therapy (DCT) to cure existing intramammary infections (IMI). The use of DCT is restricted on organic farms. However, there are also concerns about the use of antibiotics on conventional farms due to the development of microbial resistance. In selective DCT, criteria to identify infected cows at dry-off in order to treat them are needed. Furthermore, it is important to avoid new infections in uninfected cows. The application of an internal teat sealant (ITS) for instance provides effective protection against new infections. The common ITS products contain the heavy metal salt bismuth subnitrate. Therefore, the application especially on organic farms is not without controversy. The aim of this scientific work was the improvement of the udder health status on organic farms during the dry period by means of developing a decision scheme for selective DCT and evaluating a novel bismuth subnitrate-free ITS prototype. Two field studies were conducted on organic farms. In the first study data from 250 cows from five farms were collected including somatic cell counts (SCC) from Dairy Herd Improvement (DHI) records, California mastitis test (CMT) results at dry-off, clinical mastitis (CM) history, parity, milk yield and treatment at dry-off. Infection status at dry-off and after calving was determined based on milk samples. IMI at dry-off were most efficiently identified using a geometric mean SCC of 100,000 cells/ml as threshold and the last three DHI records prior to dry-off or all records if infections by minor pathogens were not considered. The sensitivity was 70.5 %, the specificity 80.5 % and the prevalence 85.6 %. Compared to the selection process performed by the farmers during the study period identification of IMI based on a selection criterion with defined threshold had a higher sensitivity. Using a combination of SCC with either, CM history, CMT or parity slightly increased the sensitivity. The probability of cure was associated with antibiotic DCT, application of ITS and dry period length. The cure rate was 86.6 % with and 59.2 % without antibiotic DCT. Risk of NI was associated with ITS and infections with minor pathogens at dry-off. Cows solely receiving ITS had significantly less NI compared to those only treated with antibiotic DCT (61.5 % vs. 40.0 %). Risk of NI was lower in cows infected with Minor Pathogens at dry-off. In the second study 50 cows from two farms were treated with the bismuth subnitrate-free ITS. Quarter milk samples were collected at the begin of the dry period and after calving and the NI rate between treated and untreated quarters were compared. Cows included in the trial were free of clinical mastitis in the previous lactation, had a somatic cell count < 200,000 cells/mL in the last three dairy herd improvement tests. The NIR did not differ between treated and untreated quarters (12.6 %). The predominant NI causing agents were Minor Pathogens. Quarters infected with Minor Pathogens at dry-off had a 5.1-times higher risk of NI. The present study could not determine a protective effect of the bismuth subnitrate-free ITS against NI.

 

This scientific work provides useful information about DCT. They can serve as a basis for the efficient usage of current antibiotic DCT products on organic farms and for the development of new ITS products. They can also be used to implement selective DCT on conventional farms in order to reduce drug usage.

keywords

Trockenstehphase, Eutergesundheit, ökologische Landwirtschaft, dry period, udder health, organic farming

kb

1.058