Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Überprüfung der Bedeutung von Milchinhaltsstoffen für die Beurteilung der Energie-, Protein- und Strukturversorgung von HF-Kühen

Seggewiß, Sabine

The objective of this study was to investigate the correlations between the energy, protein and structure supply and milk constituents of dairy cows and to examine the usefulness of the milk constituents for the assessment of an appropriate feeding regime.   A Holstein Friesian herd of 50 cows was examined (milk yield of the lactation 2002/03: 8709 + 1472 kg FCM). The roughage was a mixture of maize and alfalfa silage (65:35 w/w; % of dry matter [DM]: crude protein 11.7 %, crude fibre 24.4 %, energy 5.9 MJ NEL/kg DM). The concentrates (crude protein 25 % in DM, energy 8.3 MJ NEL/kg DM) were offered according to milk yield by automatic feeders.  Roughage was offered ad libitum by computerized feeder stations allowing the automatic registration of silage intake.   The daily energy balance [EB] (uptake [MJ NEL/d] – requirement for maintenance [MJ NEL/d = 0,29293*kg KG0,75] and requirement for milk production [MJ NEL/kg = 0,24*protein [%] + 0,39*fat [%] + 0,17*lactose [%] +0,07]), protein balance [PB] (based on nXP) and structure balance [SB] (according to HOFFMANN 1990) of each individual were calculated. Twice per week milk samples were taken for analysis of milk constituents using standard methods. In addition the effects of an energy restriction (withdrawal of 10 kg concentrates for 24 hours) on blood parameters, milk yield and milk constituents were examined.   A positive EB was reached in the 7th week of lactation. Averages of milk constituents corresponded with data described in literature (1st month: 36.1 kg FCM/d, 4.4 % fat, 3.3 % protein; 2nd month: 34.5 / 3.8 / 3.1; 3rd month: 34.9 / 3.9 / 3.2; 4th month: 32.8 / 3.9 / 3.3; 5th month: 30.7 / 4.0 / 3.3; 6th month: 28.6 / 4.1 / 3.3).   A weak correlation between EB and milk yield was found; it was negative at the beginning of lactation (r = -0.15 – -0.30) and positive in the fifth and sixth month of lactation (r = 0.10 – 0.19). The EB was negatively related to milk fat content (r = -0.16 – -0.54), fat-protein-ratio (r = -0.33 – -0.44) and fat-lactose-ratio (r = -0.28 – -0.59). No significant correlations were found between protein balance or ruminal nitrogen balance and milk urea content or protein-energy-ratio, respectively.   After the first month of lactation a correlation between structure balance and milk fat content (r = 0.24 – 0.28) was found, as well as a significant relation between structure balance and fat-protein-ratio (r = 0.17 – 0.20) until the fourth month of lactation. The correlations between energy and structure balances and milk constituents were too weak to evaluate the status of individuals on the basis of milk composition reliably.   For further evaluations, a balanced supply was defined as + 15 MJ NEL/d for energy EB and + 300 g nXP/d for PB (i.e., + 5 kg FCM). In Germany, a table is routineously used by dairy farmers to assess the status based on milk protein [%] (as a tool to evaluate the energy supply) and milk urea [mg/dl] (as a tool to evaluate the protein supply). The appropriateness of this so called “9-field-table” was found to be unsatisfying. The energy balance of the cows could be assessed correctly for 30.8 – 42.7 % of the samples, the protein balance was evaluated correctly for 38.5 – 72.9 %. For 13.8 – 32.2 % of the samples both parameters were categorized correctly. The accuracy of these estimations increased with progression of the lactation.   The restriction of 10 kg concentrates for 24 hours caused significant increases in  concentrations of NEFA and significant decreases in concentration of insulin at the day of restriction, while milk yield and constituents did not show any significant changes. Milk yield, milk protein content and protein-energy-ratio decreased significantly and milk fat content, fat-protein-ratio and fat-lactose-ratio increased significantly at the day after restriction.   The results of this study indicate that milk fat content and fat-protein-ratio may reveal severe energetic and structural deficits on the herd basis even in early lactation. More differentiated tendencies or the status of individuals cannot be assessed reliably.   Milk protein content was found to be an unqualified parameter to evaluate the animals energy balance. Milk urea value may be a valid parameter on the herd level, but should not be used to assess an individual status. Also the protein-energy-ratio does not represent an applicable option to characterize the protein balance.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Zusammenhänge zwischen der Energie-, Protein- und Strukturversorgung von Kühen und ihrer Milchzusammensetzung zu untersuchen und die Validität der Einschätzung des Versorgungsstatus der Kühe mit Hilfe der Milchinhaltsstoffe zu prüfen.   Dazu wurde eine Holstein Friesian Herde von 50 Kühen untersucht (Laktations-leistung 2002/03: 8709 + 1472 kg FCM). Das verfütterte Grundfutter war ein Gemisch aus Mais- und Luzernesilage (65:35 w/w), das im Mittel 11,7 % Rohprotein (XP), 24,4 % Rohfaser (XF) in der Trockensubstanz [TS] und 5,9 MJ NEL/kg TS enthielt. Das Kraftfutter enthielt 25 % XP und 8,3 MJ NEL / kg TS und wurde entsprechend der Milchleistung restriktiv mittels Transpondern zugeteilt. Das Grundfutter wurde in Wägetrögen ad libitum angeboten. Für jedes Tier wurde die tägliche Energiebilanz (Aufnahme MJ NEL/d abzüglich Erhaltungsbedarf [MJ NEL/d] = 0,29293*kg KG0,75 und Bedarf für die Milchbildung [MJ NEL/kg] = 0,24*Eiweiß [%] + 0,39*Fett [%] + 0,17*Lactose [%] +0,07), die tägliche Proteinbilanz (auf der Basis von nutzbarem Rohprotein [nXP]) und die tägliche Strukturbilanz (nach HOFFMANN 1990) berechnet. Zweimal wöchentlich wurden von jedem Tier Milchproben genommen und auf die Milchinhaltsstoffe untersucht (mittels Infrarotabsorption). Zwanzig Kühe wurden zudem Energierestriktionen unterzogen (Entzug von 10 kg Kraftfutter für 24 h), deren Auswirkungen auf Blutparameter, Milchleistung und Milchinhaltsstoffe geprüft wurden.   Im Mittel erreichten die Kühe in der 7. Laktationswoche eine ausgeglichene Energiebilanz. Die mittleren Werte der Milchinhaltsstoffe deckten sich in den ersten sechs Monaten der Laktation mit den aus der Literatur bekannten Werten (1. Monat: 36,1 kg FCM/d, 4,4 % Fett, 3,3 % Eiweiß; 2. Monat: 34,5 / 3,8 / 3,1; 3. Monat: 34,9 / 3,9 / 3,2; 4. Monat: 32,8 / 3,9 / 3,3; 5. Monat: 30,7 / 4,0 / 3,3; 6. Monat: 28,6 / 4,1 / 3,3). Es bestand eine schwache Korrelation zwischen der Energiebilanz der Tiere und ihrer Milchleistung; diese war zu Laktationsbeginn negativ (r = -0,15 – -0,30) und ab dem 5. Laktationsmonat positiv (r = 0,10 – 0,19). Die Energiebilanz der Kühe korrelierte negativ mit dem Milchfettgehalt (r = -0,16 – -0,54), dem Fett-Eiweiß-Quotienten [FEQ] (r = -0,33 – -0,44) und dem Fett-Lactose-Quotienten [FLQ] (r = -0,28 – -0,59). Für die Proteinbilanz und die ruminale Stickstoffbilanz [RNB] waren keine signifikanten Korrelationen zu der Milchharnstoffkonzentration und dem Eiweiß-Energie-Quotienten [EEQ] nachweisbar. Ab dem 2. Laktationsmonat bestand eine Korrelation zwischen der Strukturbilanz und dem Milchfettgehalt (r = 0,24 – 0,28) sowie im 2. – 4. Monat zwischen der Strukturbilanz und dem FEQ (r = 0,17 – 0,20).   Die Beziehungen zwischen den Bilanzen und den Milchinhaltsstoffen waren zu schwach, um auf der Grundlage der Milchzusammensetzung den Versorgungsstatus von Einzeltieren hinreichend sicher beurteilen zu können. Für die Anwendung der 9-Felder-Tafel wurde eine Energiebilanz von + 15 MJ NEL/d sowie eine Proteinbilanz von + 300 g/d als ausgeglichen definiert (entsprechend + 5 kg FCM). Bei der Anwendung der 9-Felder-Tafel jeweils für die Werte eines Laktationsmonats konnte die Energiebilanz in 30,8 – 42,7 % der Fälle richtig eingeschätzt werden, die Proteinbilanz in 38,5 – 72,9 % der Fälle. Beide Bilanzen wurden zu 13,8 – 32,2 % richtig eingeschätzt. Die Genauigkeit der Beurteilung nahm jeweils mit dem Fortschreiten der Laktation zu.   Der Entzug von 10 kg Kraftfutter über 24 h (Restriktionstag, RT) führte am RT zu einem signifikanten Anstieg des NEFA-Spiegels sowie einem signifikanten Abfall des Insulinspiegels im Blut; Milchmenge und -inhaltsstoffe änderten sich im Vergleich zum Basaltag nicht signifikant. Am Tag nach dem RT kam es zu einem signifikanten Abfall der Milchmenge, des Milcheiweißgehalts und EEQs, Milchfettgehalt, FEQ und FLQ stiegen dagegen signifikant an.   Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass der Milchfettgehalt und der FEQ geeignet sind, eine deutliche Fehlversorgung der Tiere bezüglich der Energie und der Struktur auf Herdenbasis auch während der ersten Laktationswochen nachzuweisen. Schwächere Tendenzen im Versorgungsstatus oder die Versorgung eines Einzeltieres können jedoch nicht eingeschätzt werden. Dadurch ist der Nutzen dieser Parameter als Frühwarnsystem in Frage zu stellen.   Der Eiweißgehalt in der Milch ist kein geeigneter Parameter zur Einschätzung der Energiebilanz der Tiere, womit auch die 9-Felder-Tafel als in der Praxis übliche Beurteilungsmethode in Frage zu stellen ist. Mit Hilfe des Milchharnstoffgehalts konnte die Tendenz einer Proteinüberversorgung in der gesamten Herde in der 9-Felder-Tafel erkannt werden; Aussagen über den Status von Einzeltieren waren nicht möglich. Der EEQ stellt keine Alternative als Parameter zur Beurteilung der Proteinbilanz dar.

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Seggewiß, Sabine: Überprüfung der Bedeutung von Milchinhaltsstoffen für die Beurteilung der Energie-, Protein- und Strukturversorgung von HF-Kühen. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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