Untersuchungen zum Einfluss von Grassilagen mit auffälligen Reineiweißgehalten auf die Zahl der Bakterien und der Protozoen im Pansensaft (in vitro)

Gast, Anne

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Untersuchungen zum Einfluss von Grassilagen mit auffälligen Reineiweißgehalten auf die Zahl der Bakterien und der Protozoen im Pansensaft (in vitro)

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Seit einigen Jahren werden in Norddeutschland gehäuft Grassilagen des ersten Schnitts mit vermindertem Reineiweißgehalt (RE <50 % vom Rohprotein) verfüttert. Die Aufnahme dieser Grassilagen führte bei hochleistenden Milchkühen der Rasse Holstein Friesian, insbesondere bei Färsen im letzten Drittel der Trockenstehzeit und während der Frühlaktation teilweise zu starkem Gewichtsverlust, Festliegen und plötzlichen Todesfällen bzw. zu erhöhten Milchzellzahlen. Infektionserreger als Ursache für die Erkrankungen konnten ausgeschlossen werden.Daher wurden 10 Grassilagen mit auffälligen Reineiweißgehalten, deren Verfütterung zu den beschriebenen klinischen Symptomen geführt hatte (Schadsilagen) sowie insgesamt 7 Kontrollsilagen (RE >50 %; ohne Krankheitsfolgen) mit Hilfe des Langzeitinkubationssystems RUSITEC (RUmen SImulation TECnique) getestet. In 17 Versuchsläufen à 28 Tagen wurden ihre Auswirkungen auf die Pansenfermentation untersucht. In der Einlauf- (5 Tage), Kontroll- (3 Tage) und Auslaufphase (10 Tage; vor und nach Silagezulage) wurde Heu inkubiert. Nukleobasen und Allantoin wurden mittels HPLC analysiert. Die Nukleobasenkonzentration sollte als indirekter Parameter für die Bestimmung der Bakterienzahl im Pansen getestet werden. Allantoin wurde nach vorliegendem Kenntnisstand zum ersten Mal im RUSITEC ohne vorherige gezielte Zugabe gemessen. Zur quantitativen Bestimmung der Protozoen im Pansensaft wurde ein Verfahren zur automatisierten Protozoenzählung mit fixierten Pansensaftproben entwickelt. Die Nukleobasen- und Allantoinkonzentration im Pansensaft nahm infolge des Silageeinsatzes zu; bei den Schadsilagen i. d. R. stärker als bei der Kontrolle. Die Protozoenzahlen nahmen ebenfalls beim Einsatz von Silagen zu, jedoch wurden in der Kontrolle höhere Konzentrationen gemessen als bei den Schadsilagen. Die Nukleobasen aus der Fermenterflüssigkeit erwiesen sich als geeigneter indirekter Parameter für die Bakterienzahl im Pansensaft. Die Herkunft des gemessenen Allantoins im Pansensaft konnte nicht eindeutig bestimmt werden. Zwischen der Höhe des prozentualen Reineiweißgehalts der Silagen und den gemessenen Parametern im Pansensaft war kein Zusammenhang herzustellen. Die Ursache dafür könnte in der Heterogenität des Ausgangsmaterials liegen. Der Reineiweißgehalt der Silagen bot in den vorliegenden Untersuchungen keine hinreichende Erklärung für Veränderungen der Bakterien- und Protozoenzahlen im Pansensaft. Da insbesondere die Protozoenzahlen bei Schadsilagezulage nicht die gleiche Höhe erreichten wie bei der Kontrolle, gilt es in zukünftigen Untersuchungen die für diese Differenz ursächlichen Einflussfaktoren zu identifizieren.

For a few years true protein (TP) content of first-cut grass silages in Northern Germany have been found to be frequently below 50 %. Feeding these silages to German Holstein Friesian dairy cows led to a rising milk cell count, excessive weight loss, downer cow syndrome and sudden death in the last third of the dry period and in the early lactation period, especially in heifers. As no pathogens of infection diseases could be detected, grass silages with TP <50 % are considered to cause these diseases in German Holstein Friesians. The objective of the present study was to perform studies about the cause of the above mentioned symptoms. In the present study ten grass silages with conspicuous TP contents that had caused clinical symptoms in dairy herds were tested during a period of 28 days using RUSITEC (Rumen SImulation TEChnique). Seven grass silages with TP ≥50 % that caused no disease were used as a control. In each trial hay was incubated before (8 days) and after the test period (10 days) with grass silages. During the study period samples were taken once daily. Nucleobases (NB) of bacteria and allantoin were analysed by HPLC and pH values by a pH meter. PH values were used as a marker for the acid-base balance in the rumen and the RUSITEC fermenters. Concentration of nucleobases was to be tested as an indirect parameter for bacterial numbers in the rumen. Allantoin has been measured at the present state of knowledge for the first time in rumen fluid without prior addition. For the quantitative analysis of protozoa a process for automated counting with fixed rumen fluid samples has been developed. The feeding of grass silages with TP <50 % did not affect pH values (pH between 6,5 and 6,9), but concentrations of nucleobases and allantoin increased in most silages much more than in the control. Protozoal counts rose during the period of silage incubation as well, but in this case numbers were higher in the control than in the tested silages. Nucleobases have proven to be useful as an indirect marker for numbers of bacteria in rumen fluid. The origin of the allantoin found in the rumen fluid could not be definitely identified. Silage fermentation induced higher concentrations of nucleobases and allantoin as well as numbers of protozoa but there was no interrelation between true protein levels of silages and the parameters measured in the rumen fluid. Heterogeneous original material could be the cause. The true protein content in the present study is not a sufficient explanation for changes in numbers of bacteria and protozoa in ruminal fluid. Since protozoal counts were not at the same level as reached in the control while the incubation of the tested silages, it is important in future studies to identify causal factors for this difference.