Dissertation

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

Julia Schöwerling

Erprobung des ‚Targeted Selective Treatment‘ mit Levamisol zur Endoparasitenbekämpfung bei Lämmern

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-109455

title (engl.)

Trial of the ´Targeted Selective Treatment` using a Levamisole compound for the control of endoparasitosis in lambs

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2016

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/schoewerlingj_ws16.pdf

abstract (deutsch)

Aufgrund der fortschreitenden  Entwicklung von Anthelminthikaresistenzen stellen Endoparasitosen bei der Weidehaltung von Lämmern eine Gefahr für die Gesundheit der Tiere und die Wirtschaftlichkeit der Haltung dar. Auch die Haltung im Stall stellt aufgrund steigender Futterkosten immer seltener eine Alternative zur Weidemast dar.

Notwendigerweise müssen Behandlungskonzepte erprobt werden, welche die Resistenzentwicklung verzögern, bei gleichzeitiger Verhinderung klinischer Parasitosen. Beim Targeted Selective Treatment (TST) wird jeweils nur ein Teil der Lämmer anhand bestimmter Kriterien für die anthelminthische Behandlung selektiert. Der andere Teil der Lämmer bleibt unbehandelt und trägt damit zur Erhaltung eines Refugiums der Endoparasiten bei, das keinem Selektionsdruck durch die anthelminthische Behandlung unterliegt. Weitere positive Effekte bei der Anwendung des TST sind die Etablierung der Immunität der Lämmer durch vermehrten Parasitenkontakt und die Möglichkeit der Zuchtselektion auf Parasitenresistenz.

Ziel des durchgeführten Versuchs war die Erprobung der Leistungsfähigkeit des TST zur Endoparasitenbekämpfung bei Lämmern unter Anwendung des Anthelminthikums Levamisol.

Für den Versuch wurden 199 Schwarzköpfige Fleischschaflämmer eines Betriebes ausgewählt. Nach dem Absetzen von den Mutterschafen erfolgte im Frühjahr die Einteilung der weiblichen und männlichen Lämmer in jeweils eine Total- und eine TST-Gruppe mit gleichen Gewichtsverteilungen. Die Behandlungen der Tiere mit Levamisol® (8 mg/kg KGW) erfolgten ab 4 Wochen nach Weideaustrieb in Abständen von 4 Wochen. Dabei wurden in den Total-Gruppen jeweils alle Lämmer behandelt. In den TST-Gruppen wurden jeweils nur 25 % der Lämmer entwurmt. Die Selektion für die Behandlung erfolgte anhand der geringsten durchschnittlichen täglichen Zunahmen innerhalb der letzten 4 Wochen. Zusätzlich zu den Wiegungen der Tiere erfolgten Einzeltierkotprobenentnahmen mit nachfolgender Untersuchung mit der McMaster Flotationsmethode zur Bestimmung der EpG. Des Weiteren wurden der Body Condition Score (BCS), FAMACHA©- und Dag Score bestimmt.

Der Versuch wurde über eine  Weideperiode hinweg durchgeführt. Alle Tiergruppen zeigten bis zu den Schlachtungen kontinuierlich steigende Gewichte. Nur am Ende des Versuchs wies  die männliche TST-Gruppe signifikant niedrigere Gewichte als die Total-Gruppe auf. Größere Unterschiede waren zwischen den Geschlechtern festzustellen, weibliche Tiere zeigten zumeist signifikant geringere Gewichte als die Bocklämmer.

Die höchsten Zunahmen waren in der Mitte der Weideperiode festzustellen. Am Ende des Versuchs wiesen die TST-Gruppen signifikant niedrigere Zunahmen als die Total-Gruppen auf.

Vier Wochen nach Weideaustrieb wurden in allen Gruppen moderate Anstiege der MDS EpG festgestellt. Bei den beiden männlichen Gruppen fiel dieser Anstieg deutlicher aus als bei den weiblichen Lämmern. Ende August kam es zu einem erneuten Anstieg. Hier wies die TST-Gruppe der männlichen Lämmer mit 450 (100-2.150) und schließlich 600 (100-3.500) die höchsten MDS EpG auf.

Bis August waren die Strongyloides EpG kontinuierlich niedrig. Danach erfolgte besonders in beiden TST-Gruppen ein markanter Anstieg der EpG. Die männliche TST-Gruppe zeigte bis 1.800 (50-17.600) EpG. Zu diesem Zeitpunkt wurde auch bei der weiblichen TST-Gruppe mit 550 (0-7.000) EpG die höchste Eiausscheidung erreicht. Die Behandlungsart und das Geschlecht übten signifikant Einfluss auf die Strongyloides EpG aus.

Insgesamt wurden im Versuch nur vergleichsweise geringe Nematodirus EpG nachgewiesen. Die größten Ausscheidungen wurden 4 Wochen nach Weideaustrieb beobachtet. Dabei erreichten die männlichen Lämmer mit bis 300 (0-1.050) EpG signifikant höhere Werte als die weiblichen Lämmer mit 100 (0-300) EpG.

Nach dem Weideaustrieb stiegen die Ausscheidungen der Kokzidien OpG stark an und befanden sich, trotz sinkender Tendenz, bis August auf hohem Niveau. Die Behandlung mit Toltrazuril (20 mg/kg KGW) im Juni hatte eine mäßige Reduktion der OpG zur Folge.

Bei den durchgeführten Eizahlreduktionstests für Levamisol® ergaben sich Reduktionen der MDS EpG um 100 %. Die Reduktion der Strongyloides EpG lag mit 81 % und 85 % niedriger.

Ein Teil der Versuchslämmer wurde fortlaufend ab Ende Juli 2013 geschlachtet. Anschließend durchgeführte parasitologische Sektionen der Gastrointestinaltrakte von 61 Lämmern ermöglichten die Differenzierung und semiquantitative Bestimmung der gewonnenen Nematoden und Larvenstadien. Die meisten Würmer wurden aus Labmagen und Dünndarm selektiert. Weniger als 10 % der Nemaoden wurden im Dickdarm gefunden. Es bestand eine mittlere Belastung mit 8.460 (340-21.760) Nematoden pro Lamm. Zwischen den Tiergruppen bestanden keine signifikanten Unterschiede der Gesamtbelastung mit Nematoden im Magen-Darm-Trakt. Die häufigste Gattung stellte Teladorsagia (40,4 %) dar, es folgten Trichostrongylus (21,6 %) und Nematodirus (20 %). Einen geringeren Anteil hatte Strongyloides papillosus (11,8 %). Zusätzlich konnten wenige Exemplare von Trichuris (3,1 %), Oesophagostomum (1,9 %), Haemonchus contortus (1 %) und Chabertia (0,2 %) differenziert werden. 

Zur Überprüfung, welche klinischen Parameter außer den täglichen Zunahmen für die Behandlungsselektion geeignet wären, wurden die Korrelationen zwischen den erhobenen Parametern überprüft.

Die täglichen Zunahmen korrelierten in mehreren Gruppen signifikant negativ mit den MDS- und Strongyloides EpG. Zwischen dem BCS und den MDS EpG bestanden keine signifikanten Zusammenhänge. Bei dem Vergleich von BCS und den Strongyloides EpG konnten negative und positive Beziehungen ermittelt werden. Auch der FAMACHA© Score erwies sich zur Erkennung der MDS EpG als ungeeignet, was sich aus der geringen Prävalenz von Haemonchus contortus ergibt. Hingegen konnten zwischen dem FAMACHA© Score und den Strongyloides EpG teils signifikant positive Korrelationen ermittelt werden. Der Dag Score korrelierte ebenfalls zu einzelnen Untersuchungszeitpunkten signifikant positiv mit den MDS EpG. Bei den Strongyloides EpG und dem Dag Score ergaben sich sowohl positive als auch negative Korrelationen.

Die klinischen Parameter BCS, FAMACHA© und Dag Score erwiesen sich im vorliegenden Versuch für die frühzeitige und zuverlässige Erkennung einer hohen Parasitenbelastung als wenig geeignet. Als Selektionskriterium für die Behandlung waren die täglichen Zunahmen besser geeignet.

Innerhalb der männlichen TST-Gruppe wurde überprüft, ob es signifikante Unterschiede der erhobenen Parameter zwischen nie und einmalig sowie mehrmalig entwurmten Lämmern gab. Hierbei zeigten sich keine Unterschiede, außer dass häufiger behandelte Tiere ein geringeres Gewicht aufwiesen.

Für den Vergleich der Rentabilität unterschiedlicher Haltungs- und Entwurmungsstrategien erfolgte ein Vergleich von verschiedenen Produktionsjahren des Betriebes als Aufwands- und Ertragsanalyse. Bei den männlichen Lämmern konnte mit einer verlängerten Weidemast unter Anwendung eines wirksamen Anthelminthikums bei allen Lämmern in regelmäßigen Abständen das beste Ergebnis erzielt werden. Bei den weiblichen Lämmern war ebenfalls die verlängerte Weidemast am wirtschaftlichsten, die Art der Behandlung spielte hier nur eine vernachlässigbare Rolle. Die Anwendung des TST war demnach in der Lage, klinische Endoparasitosen und damit verbundene Leistungsdepressionen weitgehend zu verhindern.

Aus den klinischen, parasitologischen und betriebswirtschaflichen Untersuchungen kann abgeleitet werden, dass bei der Weidemast von Lämmern unter Anwendung eines wirksamen Anthelminthikums mit TST gute Leistungen erzielt werden können. Zur Selektion der Lämmer für die Behandlung erscheint die Verwendung der täglichen Zunahmen geeignet. Da sich jedoch auch zeigte, dass bei männlichen Lämmern die Gefährdung für klinische Parasitosen höher ist als bei weiblichen Tieren, sollte bei einer gemeinsamen Mast der Anteil behandelter männlicher Tiere höher als 25 % gewählt werden, beziehungsweise gegen Ende der Weideperiode ansteigen. Bei den weiblichen Lämmern sollte dagegen ein möglichst großer Anteil unbehandelt bleiben um ein ausreichend großes Refugium von Parasiten auf der Weide zu gewährleisten, die keinem anthelminthischem Selektionsdruck unterliegen.

abstract (englisch)

Endoparasitosis in pastured lambs is one of the major issues concerning animal health and economic efficiency in lamb production due to continuous development of anthelmintic resistances of internal parasites. Fattening lambs intensively indoors is no real alternative to fattening lambs on pasture as feed costs are increasing.

Hence, treatment plans should be generated which delay the development of anthelmintic resistances while preventing clinical endoparasitosis. Targeted Selective Treatment (TST) means that only part of the lambs of a flock is selected for anthelmintic treatment based on certain criteria. The rest of the lambs remains untreated and therewith contributes to the conservation of a refugia of endoparasites. This refugia is not subject to selection pressure by anthelmintic treatmeatment. Moreover, TST gives the possibility to establish immunity against internal parasites in lambs as lambs have increased contact to these parasites. Based on these data a breeding selection for endoparasite resistance can be performed.

The aim of this study was to test the effectiveness of TST for anthelmintic treatment of lambs by using the anthelmintic compouns Levamisole.

Onehundred-ninety-nine lambs of the breed Blackheaded Mutton were selected for the study. After weaning in spring 2013 these lambs were divided into 4 groups: one female and one male total treatment group and one female and one male TST group. Anthelmintic treatments using Levamisol® (Levamisole, dose: 8 mg/kg body weight, CP Pharma, Burgdorf) were first performed four weeks after sending the lambs out on pasture and then repeated in a 4-week interval. In the total treatment group all lambs were treated on every treatment day. In the TST group only 25 % of the lambs were treated due to certain selection criteria. Selection of animals in the TST group was performed taking the lowest average daily weight gains during the last 4 weeks into account. In addition to weighing the animals, individual fecal samples of all animals were collected and investigated for the fecal egg count (FEC) by McMaster flotation method. Furthermore, body condition score (BCS), FAMACHA© Score and Dag Score were determined.

The trail was performed for the duration of one grazing period. All four groups showed continuously increasing body weights until slaughter.  The male TST group showed significantly lower body weights compared to the male total treatment group towards the end of the trial. Greater differences in body weights could be observed between male and female treatment groups as the female animals showed significantly lower average body weights compared to ram lambs throughout the entire trial. Highest weight gains could be observed during the middle of the grazing period. At the end of the trial both TST groups showed significantly lower daily weight gains than the total treatment groups.

A moderate increase of gastrointestinal nematodes FEC was found 4 weeks after moving the lambs from barn to pasture. This increase was more considerable in both male treatment groups compared to the female treatment groups. By the end of August 2013 there was a new increase in FEC. During that time the male TST group showed the highest FEC numbers for gastrointestinal nematodes with 400 eggs per gram feaces (EpG) (min to max: 150-2150) and finally 600 (min to max: 100-3500) EpG.

Until August 2013 the FEC for Strongyloides spp. was constantly low. After that a marked increase of the FEC was noticed in both TST groups. The male TST group showed 1800 EpG on average (min to max: 50 – 17,600). At this point the highest excretion of Strongyloides spp. eggs could also be observed for the female TST group (average 550, min to max: 0-7000 EpG). Treatment strategy and gender had a significant effect on the Strongyloides spp. FEC.

In total, the FEC for Nematodirus spp. was low throughout the entire trial. The highest excretion of Nematodirus spp. eggs was found 4 weeks after moving the lambs from barn to pasture. Ram lambs achieved significantly higher EpGs (300 on average, min to max: 0-1050) compared to female lambs (100 on average, min to max: 0-300).

After moving the lambs from barn to pasture the excretion of Coccidia spp. Oocycst per gram feaces (OpG) increased markedly and stayed, despite decreasing tendency, on a high level until August 2013. Treatment of all lambs with Baycox ovis® (Toltrazuril, 20 mg/kg body weight, Bayer, Leverkusen) in June 2013 resulted only in a moderate reduction of Coccidia OpG.

A performed Fecal Egg Count Reduction Test for Levamisol® (Levamisole) revealed a reduction in EpG of gastrointestinal nematodes of 100 %. Reduction of the Strongyloides EpG was lower with only 81 and 85 %, respectively.

Parts of the lambs were slaughtered from end of July 2013 onwards. Parasitological necropsies of the gastrointestinal tract of 61 lambs were performed. These necropsies allowed the differentiation and semi-quantitative determination of the obtained nematodes and larval stages. Most worms were found in abomasum and small intestine. Less than 10 % of the worms were found in the large intestine. Average endoparasitic burden was 8460 (min to max: 340-21,760) nematodes per lamb. No significant difference could be found between the different treatment groups and genders concerning the total burden for nematodes in the gastrointestinal tract of the investigated lambs. The different species were found in the following descending frequency: Teladorsagia spp. (40.4 %), Trichostrongylus spp. (21.6 %), Nematodirus spp. (20 %), Strongyloides papillosus (11.8 %), Trichuris spp. (3.1 %), Oesophagostomum ssp. (1.9 %), Haemonchus contortus (1 %) and Chabertia spp. (0.2 %).

In order to assess which clinical parameters might be useful tools for the selection of animals for TST besides the daily weight gain, correlations between the collected parameters were calculated.

Daily weight gains correlated significantly negative with the FEC for gastrointestinal nematodes and Strongyloides spp. in several treatment groups. No correlation could be found between BCS and FEC for gastrointestinal nematodes. A comparison between Strongyloides FECs and BCS revealed significantly negative as well as positive correlations. Just as the BCS the FAMACHA© Score was not useful to detect the FEC for gastrointestinal nematodes which can be explained by the low incidence of Haemonchus contortus. However, positive correlations could be found between FAMACHA© Score and Strongyloides FEC. The Dag Score was also partly positively correlated with the FEC for gastrointestinal nematodes. A comparison between Strongyloides FECs and Dag Score revealed significantly negative as well as positive correlations.

The clinical parameters including BCS, FAMACHA© Score and Dag Score were not suitable for the reliable detection of high endoparasitic burdens in lambs in the conducted trial. Daily weight gains were much more reliable as selection criteria for the performed TST in grazing fattening lambs.

Lambs of the male TST group were investigated for differences concerning the levied parameters between lambs which were treated with an anthelmintic compound once and lambs which were treated several times. No differences regarding this issue could be revealed despite lower body weights in those lambs that were treated several times.

In order to check the profitability of different rearing and deworming strategies a comparison of several years of production of the sheep farm was performed as account of receipts and expenditures. Ram lambs achieved the best results being reared in an extended extensive fattening system on pasture if treated with an effective anthelmintic compound on a regular basis. The extended extensive fattening system on pasture was also most profitable in female lambs whereas the way of anthelmintic treatment played only a negligible role. Hence, using TST was able to prevent clinical endoparasitosis and associated performance deficits in extensively fattened lambs.

Based on the clinical, parasitological and economic investigations performed for this sheep flock, it can be deducted that high performances can be achieved using an extensive management system of fattening lambs on pasture if an effective anthelmintic compound for TST is applied. The most useful criteria to select lambs which would benefit from an anthelmintic treatment were the daily weight gains. As this trial showed that ram lambs are more likely to suffer from clinical endoparasitosis than female lambs, a higher proportion of ram lambs could be chosen for treatment in mixed fattening flocks. However, a preferably high proportion of the female lambs should remain untreated in order to ensure an adequate refugia of parasites on the pastures which do not underlie any selection pressure.

keywords

Endoparasiten, Lämmer,Teilherdenbehandlung; endoparasitosis, lambs, Targeted Selective Treatment

kb

1.867