Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Inter- und intraindividuelle Varianz von Futteraufnahme, Energiebilanz sowie metabolisch-endokrinologischen Leitparametern im Blut von hochleistenden Kühen in der Frühlaktation

Horstmann, Karen

It was the objective of this study to characterize the inter- and intraindividual variation of feed intake and energy balance as well as the metabolic and endocrinologic indicator parameters of 20 high-yielding dairy cows during the “transition period”. Investigations were carried out with 20 clinically healthy pluriparous cows (body weight [BW] 607 ± 44 kg; milk yield 2001/2002: 9338 ± 1089 kg FCM). The forage was fed ad libitum as a mixture of corn silage and alfalfa silage (65:35 w/w; 6.5 and 5.0 MJ NEL/kg DM) and concentrates (8.3 MJ NEL/kg DM) were offered according to milk yield. Crude protein content averaged 18 % on a DM basis. From week 2 ante partum (a. p.) to week 12 post partum (p. p.), in each cow milk yield, intake of silage and concentrates and BW were assessed daily. The body condition score and blood samples were taken weekly; liver biopsies were obtained two weeks prior to calving and on day 1, 15, 29 and 43 p. p.. To study metabolic and endocrinologic changes during a period of energy restriction, the concentrates were reduced for 24 hours on day 15, 29, 43 and 78 p. p. by 10 kg per day while silage was still available. Before, during and after these periods of energy restriction, blood samples were taken. The daily energy balance (Uptake (MJ NEL/d) - requirement for maintenance (MJ NEL/d = 0,29293 x KG0,75) - requirement for milk production (MJ NEL/kg = 0,24 x protein [%] + 0,39 x fat [%] + 0,17 x lactose [%] + 0,07)) of each individual was calculated. Mean energy intake and milk yield reached maximal values in wk 5 p. p. (160 MJ NEL/d; 40.5 kg FCM/d). The changes of blood parameter and liver triglyceride content revealed only a moderate mobilisation of fat during the first weeks of lactation. The distinctive negative energy balance in wk 2 p. p. (-40 MJ NEL/d) reached a balanced level in wk 7 p. p.. The interindividual coefficient of variation [CV] for energy intake calculated on a weekly basis was not influenced by the week of lactation and averaged out at 18 %. The interindividual variation of mean weekly dry matter intake peaked in wk 7 p. p. (with individual values ranging between 13,5 and 33,0 kg DM/d). The variation of silage intake was found to be larger in wk 1 p. p. (CV = 40 %) than in the following weeks (CV = 27 %). The interindividual CV of concentrate intake was markedly lower and averaged out at 20 %. A high correlation was found between energy- and dry matter intake in week 1 to 4 p. p. and energy- and dry matter intake in week 5 to 8 and 9 to 12 p. p. (p < 0,001) respectively. Cows achieving a high energy intake during the first month of lactation consumed superproportional amounts of feed intake the following months as well. This result emphasizes the importance of a high DM intake in the first weeks of lactation for reaching a balanced energy level at an early stage. No correlations were found between concentrate- and silage intake; this result indicates different triggers for the regulation of concentrate- and silage intake. No relations were found between blood concentrations of nonesterfied fatty acids [NEFA], insulin and ß-hydroxybutyrat [BHB] on the one hand and the extent of energy intake or –balance on the other. During the periods of energy restriction the capacity of the cows to compensate the concentrate withdrawal by a higher intake of silage differed markedly. Those cows which consumed prior to the energy restriction most DM, exhibited the most pronounced increase of DM intake at the day of the restriction. It is concluded that the high interindividual variation of DM intake in early lactation represents an opportunity to select cows with a high DM intake and, consequently, the ability to reach a balanced energy level at an early stage of lactation. In respect to herd health, it can be expected that the incidence of production diseases will be reduced in cows with a high dry matter intake after parturition.

Ziel der vorliegenden Studie war die Charakterisierung der inter- und intraindividuellen Varianz der Futteraufnahme sowie metabolischer und endokrinologischer Leitparameter klinisch gesunder Kühe in der „Transition Period“ unter besonderer Berücksichtigung der Energiebilanz. Die Untersuchungen wurden an 20 klinisch gesunden, multiparen Kühen (607 ± 44 kg KG; Laktationsleistung 2001/2002: 9338 ± 1089 kg FCM) durchgeführt. Die Fütterung basierte auf Mais- und Luzernesilage (65:35 w/w; 6,5 und 5,0 MJ NEL/kg TS) ad libitum und Kraftfutter (8,3 MJ NEL/kg TS) restriktiv zugeteilt entsprechend der Milchleistung. Die Ration enthielt im Mittel 18 % Rohprotein. Ab der 2. Woche ante partum (a. p.) (N = 12) bzw. ab dem 1. Tag post partum (p. p.) (N = 8) wurden bis zur 12. Woche p. p. täglich Grund- und Kraftfutteraufnahme, Milchleistung und Körpergewicht erfasst; in wöchentlichen Abständen wurde die Körperkondition beurteilt und Blutproben entnommen. Leberbioptate wurden 2 Wochen a. p. und am 1., 15., 29. und 43. Tag p. p. entnommen. Um die metabolischen und endokrinologischen Reaktionsmuster in einer Energiemangelsituation näher zu charakterisieren, wurde am 15., 29., 43. und 78. Tag p. p. die Kraftfutterzuteilung um 10 kg für 24 Stunden reduziert; Grundfutter stand weiterhin zur Verfügung. Vor, während und nach diesen Energierestriktionsperioden wurden Blutproben entnommen. Die Energiebilanz jedes Tieres wurde aus der täglichen Energieaufnahme (anteilige Trockensubstanzaufnahmen der Rationskomponenten x MJ NEL/kg TS) abzüglich des Grundumsatzes und der für die Milchproduktion benötigten Energie für jeden Tag berechnet. Die mittlere maximale Energieaufnahme (160 MJ NEL/d) wurde in der 5. Woche p. p. zeitgleich mit der maximalen Milchleistung (40,5 kg FCM/d) erreicht. Die Veränderungen der Blut- und Leberparameter ließen auf eine nur moderate Lipomobilisation während der ersten Laktationswochen schließen. Die in den ersten zwei Laktationswochen ausgeprägte negative Energiebilanz (im Mittel -40 MJ NEL/d) war ab der 7. Laktationswoche ausgeglichen. Der für jede Woche berechnete Variationskoeffizient (VK) der Energieaufnahme lag in den ersten 12 Wochen der Laktation mehr oder weniger konstant bei etwa 18 %. Die interindividuelle Varianz der Trockensubstanzaufnahme war in der 7. Woche p. p. am größten (Minimal- bzw. Maximalwerte: 13,5 bzw. 33,0 kg TS/d). Die Variabilität der Grundfutteraufnahme war in der ersten Woche p. p. größer (VK = 40 %) als in den folgenden Wochen (VK = 27 %) und damit insgesamt größer als die der Kraftfutteraufnahme (VK im Mittel 20 %). Die Energie- und Trockensubstanzaufnahme in den ersten 4 Wochen p. p. war eng korreliert mit den entsprechenden Werten der folgenden zwei Monate (p < 0,001); Kühe, die in den ersten 4 Wochen p. p. eine hohe Energieaufnahme hatten, frassen auch im weiteren Verlauf der Frühlaktation überproportional gut. Dieses Ergebnis unterstreicht die Bedeutung einer hohen Trockensubstanzaufnahme in den ersten Laktationswochen für das frühzeitige Erreichen einer ausgeglichenen Energiebilanz. Die Höhe der Kraft- und Grundfutteraufnahme waren in den ersten drei Laktationsmonaten nicht korreliert; dies lässt auf unterschiedliche Regulationsmechanismen der Kraft- und Grundfutteraufnahme schließen. Die Konzentrationen der NEFA-, Insulin- und BHB-Werte im Serum standen in den ersten vier Wochen p. p. in keinem Zusammenhang mit der Höhe der Energieaufnahme bzw. der Energiebilanz. Die Höhe der interindividuellen Varianz der Energieaufnahme, Grund- und Kraftfutteraufnahme korrelierten in den ersten drei Laktationsmonaten nicht mit den erfassten Produktions- und Blutparametern. In den Energierestriktionsperioden unterschied sich die Fähigkeit der Kühe, kompensatorisch vermehrt Grundfutter aufzunehmen, erheblich. Besonders effektiv kompensierten die Kühe den Kraftfutterentzug, die an den Tagen vor der Energierestriktion viel Trockensubstanz aufgenommen hatten. Es lässt sich schlussfolgern, dass die hohe interindividuelle Varianz der Trockensubstanzaufnahme in der Frühlaktation eine effektive Selektion von Tieren zulässt, deren Trockensubstanzaufnahme grundsätzlich hoch ist und die demzufolge frühzeitig eine ausgeglichene Energiebianz erreichen. Im Hinblick auf die Herdengesundheit ist bei Tieren mit peripartal hoher Trockensubstanzaufnahme eine verminderte Inzidenz peripartaler Erkrankungen zu erwarten.

Quote

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Horstmann, Karen: Inter- und intraindividuelle Varianz von Futteraufnahme, Energiebilanz sowie metabolisch-endokrinologischen Leitparametern im Blut von hochleistenden Kühen in der Frühlaktation. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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