Hallo zusammen. Mein Name ist Lautardo Rostal. Ich bin Dozent an der UW Madison, einer Universität von Wisconsin.
Meine Hauptaufgabe ist die Arbeit im Bereich der Immunologie. Ich forsche viel zur Kälbergesundheit und den Faktoren, die diese beeinflussen, sowie dazu, wie wir aus Managementperspektive einige dieser Herausforderungen bewältigen können. Heute sprechen wir über Vorsichtsmanagement und einige neue Konzepte, die in den letzten Jahren entstanden sind.
Warum ist das so wichtig? Die erfolgreiche Aufzucht von Jungrindern ist ein Schlüsselaspekt für die wirtschaftliche Nachhaltigkeit jedes Milchviehbetriebs, und das gilt meiner Meinung nach heute mehr denn je, insbesondere hier in den Vereinigten Staaten. Zwar sind die Preise für Jungrinder in den letzten zwei bis drei Jahren deutlich gestiegen, doch machen sie nur etwa 20 % der Betriebskosten eines Milchviehbetriebs aus.
Es gibt mehrere Faktoren, die die Entwicklung dieser Tiere beeinflussen. Dabei ist es nicht nur wichtig, die Auswirkungen auf die Zeit vor dem Absetzen, die Sterblichkeit, das Krankheitsvorkommen und die Wachstumsraten zu betrachten, sondern auch auf die gesamte Entwicklung bis hin zur ersten Laktation, die Kühlleistung und die Verweildauer der Tiere in der Herde. Ja, verschiedene Faktoren wie Cholesterinmanagement, Fütterung und Milchaufnahme können die Gesundheit und das Wachstum vor dem Absetzen beeinflussen, aber auch die Milchproduktion während der ersten Laktation, die Verweildauer in der Herde und vieles mehr. Warum also Kälber?
Sie sind in den ersten Lebensmonaten besonders anfällig für Krankheiten. Diese Tiere werden immunologisch naiv geboren, ihr Immunsystem war also vor der Geburt keinerlei Krankheitserregern aus der Umwelt ausgesetzt. Der Aufbau einer effektiven Immunantwort braucht Zeit, und bei diesen Tieren dauert es noch länger.
Daher sind sie ausschließlich auf die passive Immunisierung durch Kolossalamander angewiesen. Im Gegensatz zum Menschen findet bei diesen Tieren während der Schwangerschaft kein Transfer von Immunglobulinen über die Plazenta statt. Sie erhalten all diese Immunfaktoren, die sie in den ersten Lebensmonaten vor Krankheiten schützen, ausschließlich über Kolossalamander. Dies macht Kolossalamander zu einem der wichtigsten Instrumente, die uns zur Verfügung stehen, um dieses Problem anzugehen.
Grob gesagt, variiert dies je nach Standort, aber hier in den Vereinigten Staaten liegt die durchschnittliche Sterblichkeitsrate bei etwa 5 % und die Krankheitsrate in der Aufzuchtphase bei 35 bis 40 %. Wie können wir also unsere Aufzuchtprogramme so gestalten, dass diese Tiere von Geburt an optimal gefördert werden und ihr genetisches Potenzial im Erwachsenenalter voll ausschöpfen können? Welche Komponenten sollte ein effektives Aufzuchtprogramm für Milchkühe in jedem Milchviehbetrieb beinhalten?
Es gibt mehrere Aspekte zu berücksichtigen, aber meiner Meinung nach sind vier Hauptpunkte wichtig, die wir bei der Diskussion über ein angemessenes Kolostrummanagement beachten sollten. Die Geschwindigkeit, mit der wir das Kolostrum nach dem Kalben gewinnen, ist entscheidend. Verzögern wir diesen Prozess, verdünnt sich das Kolostrum, was die IgG-Konzentration beeinflusst. Füttern wir das Kolostrum zu spät an die Kälber, sinkt dessen Absorptionseffizienz. Selbst bei qualitativ hochwertigem Kolostrum ist die IgG-Absorption dann nicht optimal.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Hygiene bei der Kolostrumgewinnung. Daher ist es unerlässlich, dass wir für unsere Melkanlage und die dazugehörigen Schläuche ein Reinigungsprotokoll vor und nach der Kolostrumgewinnung haben. Auch die Qualität des Kolostrums ist wichtig; wir streben einen IgG-Gehalt von über 50 Gramm pro Liter an.
Wenn wir die Menge noch etwas erhöhen können, ist das wahrscheinlich sogar noch besser. Was die Menge angeht, empfehlen wir, anstatt ein bestimmtes Volumen vorzugeben, etwa 10 bis 12 % des Körpergewichts zu verabreichen. Der Grund dafür ist, dass das Geburtsgewicht der Kühe je nach Betrieb und Rasse variiert.
Das ist bei Jersey- und Holstein-Kühen unterschiedlich, aber bei anderen Rassen – ich weiß, in Europa gibt es noch viel mehr Unterschiede, und es hängt manchmal auch von der Region ab. All das beeinflusst das Geburtsgewicht der Tiere. Wir versuchen dann, ein Gewicht von etwa 10 bis 12 % ihres Körpergewichts zu erreichen.
In unseren Herden hier in Wisconsin, wo die Kälber bei der Geburt ein Gewicht von etwa 40 bis 45 Kilogramm haben, verabreichen wir ihnen ungefähr 4 Liter Galosum mit mindestens 50 Gramm IgG pro Liter, um sicherzustellen, dass sie bei der ersten Fütterung mindestens 200 Gramm IgG erhalten. Warum ist das wichtig? Eine effektive passive Immunisierung steht in direktem Zusammenhang mit dem Krankheitsvorkommen bei diesen Tieren.
Und diese Studie, die ich hier zeige, stammt aus dem Jahr 2020 und hat unsere Sichtweise auf die effektive passive Immunisierung etwas verändert. Ja, eine gute passive Immunisierung. Früher galt alles über 10 Gramm IgG pro Liter oder alles über 8.1 auf der BRICS-Skala als erfolgreiche passive Immunisierung.
Als diese Studie veröffentlicht wurde, änderte sich die Struktur unserer Einteilung in vier Hauptkategorien: exzellent, gut, durchschnittlich und schlecht. In die Kategorie „exzellent“ fallen Tiere mit mehr als 25 Gramm IgG pro Liter im Alter von 24 Stunden, was 9.4 Ziegelsteinen entspricht. Unser Ziel ist es, mindestens 40 % unserer Kälber in diese Kategorie zu bringen. Als „gut“ gelten Werte zwischen 18 und 25 Gramm IgG pro Liter und als durchschnittlich Werte zwischen 10 und 18 Gramm IgG pro Liter. Die entsprechenden BRICS-Werte finden Sie hier.
Die jüngsten Entwicklungen, ja, wir gehen einfach mal hierhin. Und wenn Sie in Ihrem Betrieb den Gesamtproteingehalt messen, wäre dies die Äquivalenz, die Sie verwenden können, richtig? Wie misst man das also auf dem Bauernhof?
Man kann Brick-Reflektometer verwenden. Davon gibt es viele verschiedene Ausführungen. Dies ist ein optisches Refraktometer, in das man eine Kolossum-Probe einlegt und dann durch die Linse schaut. Das Gerät zeigt dann einen BRICS-Wert an.
Es gibt noch andere digitale Handgeräte, in die man einfach einen Tropfen Colossum gibt, und die einem dann die Ergebnisse entweder als Gesamtprotein oder in BRICS-Werten anzeigen. Beide funktionieren gut. Ich persönlich finde die digitalen Geräte für landwirtschaftliche Zwecke einfacher zu handhaben und etwas zuverlässiger, aber beide funktionieren gut.
Wichtig ist hierbei, dass wir regelmäßig Kontrollen durchführen. Für die passive Immunisierung der Kälber muss dies nicht bei jedem einzelnen Kalb auf unserem Betrieb erfolgen, aber es ist wichtig, dass wir zumindest regelmäßig Kontrollen durchführen, um einen Überblick über den Erfolg der passiven Immunisierung in diesen Kategorien zu erhalten. Ebenso entscheidend ist die Überprüfung der Qualität unseres Kolosumfutters, um sicherzustellen, dass wir nicht nur eine bestimmte Menge verfüttern, sondern dass dieses auch von guter Qualität ist.
Deshalb ist es wichtig, Kolosumfutter einzulagern, um sicherzustellen, dass wir über einen qualitativ hochwertigen Vorrat verfügen, den wir an unsere Kühe verfüttern können. Warum ist das wichtig? Nun, die folgenden Daten stammen von der Michigan State University, die retrospektiv die Häufigkeit von Durchfall und Atemwegserkrankungen bei Kälbern untersucht hat, die am ersten Lebenstag entweder 1 ml oder 2 ml Kolosum erhielten.
Man beobachtet, dass Kälber, die zweimal täglich Kolostrum erhalten, in den ersten 100 Lebenstagen seltener an Durchfall erkranken. Dies ist insbesondere bei Atemwegserkrankungen von Bedeutung. Eine zusätzliche Kolostrumgabe oder eine höhere Kolostrummenge erhöht also den Säuretransfer im Magen und schützt die Tiere dadurch direkt vor diesen Erkrankungen in den ersten Lebenswochen.
Wenn wir nun die Kategorien für eine erfolgreiche passive Immunisierung, die ich Ihnen eben aus der Konsensusstudie genannt habe, anwenden und die Häufigkeit von Atemwegserkrankungen und die Mortalität betrachten – ebenfalls basierend auf Daten derselben Herde der Michigan State University –, sehen wir, dass Kälber mit einer sowohl ausgezeichneten als auch guten passiven Immunisierung ein geringeres Risiko für Atemwegserkrankungen aufweisen als Kälber, bei denen entweder nur 10 Gramm IgG pro Liter gemessen wurden oder die passive Immunisierung nicht erfolgreich waren.
Und was die Sterblichkeit betrifft: Kälber mit einem IgG-Wert über 10 Gramm – also sowohl die durchschnittlichen als auch die sehr guten – haben eine geringere Sterblichkeitswahrscheinlichkeit als Kälber, bei denen der Immuntransfer nicht erfolgreich war.
Das bedeutet, dass der früher verwendete Schwellenwert von 10 Gramm IgG pro Liter bzw. 8.1 auf der BRIC-Skala ausreichte, um das Überleben unserer Kälber zu sichern – und das sehen wir auch hier –, aber um sie vor Krankheiten zu schützen und ihre Gesundheit zu erhalten, müssen wir die Werte noch weiter erhöhen.
Um sie zu schützen, benötigen wir laut diesen Daten mindestens 18 Gramm IgG pro Liter. Warum ist Colossum also so wichtig? Und bei Colossum geht es nicht nur um IgG oder das im Colossum enthaltene IgG.
Kolosum enthält viele verschiedene wichtige Nährstoffe. Betrachtet man die Mikronährstoffzusammensetzung, so weist es im Vergleich zu reifer Milch einen höheren Proteingehalt auf. Dieser besteht hauptsächlich aus Immunglobulinen, enthält aber auch einige andere wichtige Proteine, die nicht zu den IgG-Proteinen gehören. Der höhere Fettgehalt ist besonders wichtig, da neugeborene Kälber Laktose noch nicht so gut verdauen können.
Die Enzyme, die Laktose abbauen, sind in den ersten zwei bis drei Lebenstagen nicht ausreichend vorhanden oder sehr aktiv. Daher stellt Fett in dieser Zeit eine hochkonzentrierte Energiequelle dar. Der Laktosegehalt ist im Vergleich zu reifer Milch deutlich geringer, was die Osmolarität im Darm senkt, Durchfall vorbeugt und die Nährstoffverdauung verbessert. Zudem enthält Fett wichtige Vitamine und Mineralstoffe.
Im Hinblick auf Immunglobuline ist IgG das vorherrschende Immunglobulin. Eine weitere Betrachtungsweise dieser Daten ist der Vergleich der Serum-IgG-Konzentrationen bei Kälbern mit der Krankheitshäufigkeit. Dabei zeigt sich eine nahezu lineare Korrelation zwischen Erregerübertragung und Krankheitshäufigkeit bei diesen Tieren. Kolostrum besteht jedoch nicht nur aus IgG und Nährstoffen.
Es ist reich an bioaktiven Faktoren, die im Kolossum vorkommen, wie Wachstumshormone, IGF-1 und Insulin, welche die frühe Entwicklung des Darmtrakts fördern und die funktionelle Entwicklung verschiedener physiologischer Achsen bei den Kälbern unterstützen. Es enthält außerdem antimikrobielle Peptide, die wichtig sind, um das Bakterienwachstum im Kolossum zu hemmen und die mikrobielle Besiedlung des Darms der neugeborenen Tiere zu modulieren. Es enthält verschiedene Zytokine, die spezifische Funktionen des Immunsystems dieser Kälber in der frühen Lebensphase zu fördern scheinen.
Und wenn wir frisches Kolossum verfüttern, sind auch Immunzellen der Mutter im Kolossum vorhanden, von denen wir wissen, dass sie den Darm der Kälber passieren können und möglicherweise positive Funktionen haben. Darauf werden wir später noch genauer eingehen. Wir hatten also die Frage: Was passiert, wenn wir Kolossum einfrieren und diese Immunzellen verloren gehen?
Wir untersuchen, ob Kolosum auch andere bioaktive Verbindungen beeinflusst und wie sich das auf die Entwicklung des Immunsystems der Kälber auswirkt. Darüber hinaus möchten wir unbedingt verstehen, wie Kolosum selbst die Entwicklung des Immunsystems von Kälbern im frühen Lebensalter beeinflusst. Deshalb haben wir eine Studie durchgeführt. Ich habe dabei keine Kühe gesehen.
Gegen Salmonellenvergiftung durch eine SRP-Impfung. Zwei Wochen vor und zwei Wochen nach dem Trockenstellen zur Konzentration. Immunglobuline im Koloss gegen einen spezifischen Erreger.
Diese Antikörpertiter liefern ein nachweisbares Signal von der Kuh zu den Kälbern. Diese Kälber erhalten dann entweder ausschließlich frisches Kolossum von ihrer eigenen Mutter oder gefrorenes Kolossum von ihrer eigenen Mutter. Alternativ erhalten sie auch gar kein Kolossum.
Anschließend impften wir die Kälber zu verschiedenen Zeitpunkten erneut mit demselben Impfstoff, um zwei Dinge zu untersuchen: Beeinflusst die Verarbeitung von Colossum die Fähigkeit, ein immunologisches Gedächtnis auszubilden und so frühe Impfreaktionen zu fördern? Und wie beeinflusst Colossum allgemein die frühe Immunentwicklung dieser Tiere? Dies sind einige der Daten, die wir erhoben haben.
Betrachtet man die passive Immunisierung, so ist es wenig überraschend, dass Kälber, die kein Kolostrum erhalten haben, keine passive Immunisierung aufweisen. Das bedeutet, dass bei diesen Kälbern überhaupt kein Immunglobulin im Blutkreislauf zirkuliert. Es gibt keinen Unterschied zwischen Kälbern, die frisches oder gefrorenes Kolostrum erhalten. Wir verwenden daher diese Farben und Abkürzungen für die Behandlung. Dieses Beispiel zeigt Kälber, denen Kolostrum entzogen wurde.
Die violette Probe zeigt frische Koloss-Kälber, die rosa Probe gefrorene Koloss-Kälber. Betrachtet man nun die Antikörpertiter gegen Dublin, so zeigt sich bei geimpften Kühen – vor und nach der zweiten Dosis – ein deutlicher Anstieg der Antikörpertiter.
Die Impfung gegen Salmonella Dublin war also erfolgreich. Colossum enthält tatsächlich Antikörper gegen Salmonella Dublin. Bei der Verfütterung an unsere Gruppen zeigte sich, dass sowohl frisch als auch gefroren gefütterte Kälber nahezu identische Antikörpertiter gegen Salmonella Dublin aufwiesen. Es gab also keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen, während die Kontrollgruppe überhaupt keine Antikörpertiter aufwies.
Wir haben die Kälber im Alter von 7 und 28 Tagen geimpft. Dabei zeigte sich, dass bei den mit Colossum gefütterten Kälbern, sowohl bei den frisch als auch gefroren gefütterten, der Antikörperspiegel auf natürliche Weise abnahm. Die von Colossum aufgenommenen Antikörper hingegen zeigten trotz Impfung im Alter von 7 und 20 Tagen keinerlei Antikörper.
Wir sehen also, dass Kälber, die kein Colossum erhalten haben, schneller auf die Impfung reagieren. Das ist hier im Alter von 42 Tagen zu beobachten. Der Grund dafür sind die Colossum-Antikörper. Diese regulieren die B-Zell-Aktivierung bei Kälbern, die mit Colossum gefüttert wurden. Der biologische Grund dafür ist, dass unnötige Immunreaktionen des Kalbs verhindert werden, da es durch die Antikörper von Colossum geschützt ist. Man geht davon aus, dass dies in der frühen Entwicklungsphase vor unnötigen Entzündungsreaktionen auf kommensale Mikroben schützt.
Währenddessen reagieren die Kälber der Kontrollgruppe schneller, da ihnen die durch mütterliche Antikörper vermittelte Hemmung fehlt. Wir haben diese Kälber also am 70. Tag nachgeimpft, und nun reagieren alle Gruppen nach der dritten Dosis auf die Impfung, außer den stark unterernährten Kälbern.
Diese Innovation fehlte ihnen. Ihre Reaktion verstärkt sich sogar noch bei der dritten Impfung. Dazu also ein paar Anmerkungen.
Wir sagen natürlich nicht, dass Sie Ihren Kühen kein Kolosum füttern sollten, damit die Kälber schneller auf Impfungen ansprechen. Wir nutzen diese Daten vielmehr, um zu zeigen, wie sich das in der frühen Lebensphase auswirkt.
Auch ohne Antikörpervermittelte Reduktion der B-Zell-Aktivierung benötigen Immunantworten gegen spezifische Krankheitserreger Zeit, um sich zu entwickeln.
Was Sie hier bei den unterernährten Kälbern sehen, ist Folgendes: Es dauerte fast anderthalb Monate, bis sich ein – wie wir meinen – schützender Antikörperspiegel gegen die Verdopplung der Salmonellenzahl gebildet hatte.
Wenn man also seine Tiere in den ersten Lebenswochen vor einer bestimmten Krankheit schützen will, muss man die Mutterkuh impfen. So kann sie die entsprechenden Antikörper an die Kälber weitergeben, die diese dann passiv aufnehmen und hoffentlich vor der Krankheit geschützt sind. Langsam entwickeln die Tiere dann ihre eigene Immunantwort, aber das braucht Zeit. Das ist es, was wir damit sagen wollen.
Was geschieht also mit dem restlichen Immunsystem, wie beeinflusst Colossum dessen Entwicklung und was können wir aus dieser Studie lernen? Wir hatten ja bereits erwähnt, dass die Kälber entweder mit frischem oder gefrorenem Colossum gefüttert wurden oder gar kein Colossum erhielten. Und etwas, das ich übersehen habe…
Erwähnenswert ist, dass wir diese Kälber in einer Biosicherheitsanlage hielten, um die Belastung durch Krankheitserreger zu minimieren und ihre Gesundheit zu gewährleisten. Würden wir unterernährte Kälber auf unserem Universitätsbetrieb halten, würden die meisten von ihnen höchstwahrscheinlich in den ersten Tagen sterben. Daher waren alle diese Kälber gesund, wurden in einer Anlage untergebracht, und wir waren lediglich daran interessiert, die Wirkung von Colossum auf die Programmierung früher Immunreaktionen zu untersuchen.
Wir haben also einige interessante Dinge gesehen. Die meisten von Ihnen, die dieses Webinar ansehen, sind wahrscheinlich nicht mit den verschiedenen T-Zellpopulationen bei Kälbern und deren Funktion und Bedeutung vertraut. Aber eines sollten Sie wissen: Die Gamma-Delta-T-Zellen sind die wichtigste Lymphozyten-Subpopulation im Blutkreislauf von Kälbern in den ersten Lebenswochen.
Sie spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Abwehr von Krankheitserregern aus der Umwelt. Sie werden extrem schnell aktiviert und können viel schneller reagieren als andere T-Zell-Subtypen.
Sie können Immunreaktionen koordinieren und scheinen zudem eine Toleranz gegenüber kommensalen oder Umweltmikroben zu vermitteln, die den Tieren nicht schaden. Es handelt sich also um sehr wichtige Immunzellen, und wir waren besonders daran interessiert, da wir in einer anderen Studie erste Ergebnisse gesehen hatten. Diese deuteten darauf hin, dass Kolostrum die Vermehrung dieser Gamma-Delta-T-Zellen fördert, also deren Proliferation und Aktivierung steigert. Daher wollten wir dies genauer untersuchen.
Wir beobachten, dass alle Kälber, selbst die besten, 48 Stunden nach der Geburt einen Anstieg der Gamma-Delta-T-Zellen aufweisen. Kälber, die Kolostrum – ob frisch oder gefroren – erhalten, können diesen Spiegel an Gamma-Delta-T-Zellen jedoch aufrechterhalten.
Im Vergleich zur Kontrollgruppe dauert die Vermehrung der Gamma-Delta-T-Zellen bei den Kühen, die Colossum erhalten, deutlich länger an. Bei den Kühen, die Colossum erhalten, scheint die Exposition gegenüber Umweltmikroben zwar die Vermehrung dieser Zellen im Blutkreislauf zu fördern, doch nehmen sie allmählich wieder ab. Bei den Kühen, die Colossum erhalten, bleibt die Anzahl der Zellen hingegen deutlich länger stabil. Und was wir dann beobachten, ist Folgendes: Kälber, denen Colossum fehlt, ...
Sie beginnen, den Rückgang der Gamma-Delta-T-Zellen durch andere T-Zell-Subtypen auszugleichen, indem sie die Anzahl der T-Helferzellen und zytotoxischen Zellen erhöhen. Dies ist wahrscheinlich nicht die optimale Reaktion für diese Tiere, und weitere Daten deuten darauf hin, dass diese direkten Reaktionen auf offensichtliche Entzündungsreaktionen letztendlich nicht ideal für sie sind. Daher restrukturiert Colossum in der frühen Lebensphase das Immunsystem hin zu einer Funktion, die das Tier sowohl vor spezifischen Krankheiten schützt als auch die Toleranz gegenüber Umweltmikroben fördert, um unnötige Entzündungen zu verhindern.
Das ist vermutlich der Vorgang, der hier stattfindet. Wenn wir andere Untergruppen des Immunsystems betrachten, hier die Makrophagen, und hier eine spezielle Untergruppe von Makrophagen, die stark entzündungsfördernd ist, sehen wir, dass Kälber, die kein Colossum erhalten, eine erhöhte Makrophagenpopulation aufweisen und diese Makrophagen dann deutlich stärker entzündungsfördernd wirken.
Okay. Wenn wir uns dann die Funktion der Neutrophilen bei diesen Tieren ansehen – das sind Immunzellen, die wir aus dem Blut isolieren –, nehmen wir den Kälbern zu verschiedenen Zeitpunkten Blutproben und sehen dann …
Neutrophile neigen dazu, vermehrt reaktive Sauerstoffspezies zu produzieren. Dies ist einer der Mechanismen, die Neutrophile nutzen können, führt aber zu starken Entzündungsreaktionen. Zudem weisen unterversorgte Zellen vermehrt aktivierte Neutrophile auf.
Wir beobachten also zwei Dinge. Colosum hemmt die Aktivierung von Neutrophilen, vermutlich um übermäßige Entzündungsreaktionen zu reduzieren. Da diese Kappen durch Colosum geschützt werden, ist diese übermäßige Aktivierung nicht mehr nötig, und gleichzeitig versucht das Immunsystem, die Situation zu bewältigen.
Worauf es reagieren muss, und was ein normales Mitglied dieser Darmflora ist, während die unterversorgte Gruppe hochreaktiv ist. Insgesamt sehen wir also, dass Colossum nicht nur eine Quelle von Immunglobulinen ist, die einen anfänglichen passiven Schutz bieten, sondern auch andere bioaktive Faktoren enthält, die die Funktionsweise dieses Immunsystems feinabstimmen.
Eine weitere Frage, die sich uns nun stellt, ist: Wenn all diese bioaktiven Faktoren, die im Koloss vorkommen, für die ordnungsgemäße Funktion des Immunsystems im frühen Lebensalter so wichtig sind, wie kann dann die Verarbeitung des Kolosses dessen Funktionsfähigkeit beeinflussen?
Unsere Studie zeigte, dass das Einfrieren von Kolossum die Qualität scheinbar nicht wesentlich beeinträchtigt. Zumindest in den von uns untersuchten Variablen scheinen die mütterlichen Immunzellen keine sehr spezifische Funktion zu erfüllen, soweit wir das beurteilen können. Dies deckt sich mit früheren Studien, die frisches mit gefrorenem Kolossum verglichen haben.
Auch hinsichtlich der Krankheitshäufigkeit dieser Tiere gibt es keinen eindeutigen Vorteil. Daher liegen uns derzeit keine klaren Beweise dafür vor, dass wir frisches Kolosum verfüttern sollten. Wie ich bereits eingangs erwähnte, ist es wichtig, dass wir auf unserem Hof über Kolosum-Protokolle verfügen, die es uns ermöglichen, qualitativ hochwertiges Kolosum einzulagern. So können wir im Falle von Engpässen oder fehlender Qualität darauf zurückgreifen, um unsere Kälber zu füttern.
Um darauf zurückzukommen: Eine wirklich interessante Studie wurde von Sabine Manns Gruppe an der Cornell University durchgeführt. Sie sammelten Kolossum unter sterilen Bedingungen von einer Kuh und verarbeiteten es anschließend auf verschiedene Weise. Entweder ließen sie es roh, also weniger als 20 Stunden bei 4 °C lagern, froren es ein und tauten es dann wieder auf, oder sie pasteurisierten es eine Stunde lang bei 60 Grad.
Sie beimpfen das Kolossum auf einer Petrischale und beobachten dann, wie ein bestimmter Stamm von Escherichia coli in diesen Umgebungen wächst. Sie überwachen also das Wachstum von Escherichia coli entweder in rohem, gefrorenem oder pasteurisiertem Kolossum. Und was sie dabei beobachten, ist wirklich sehr interessant.
Im wärmebehandelten Koloss. Das ist der rote. E.
E. coli vermehrte sich deutlich stärker als in rohem oder gefrorenem Kolostrium. Das bedeutet, dass Kolostrium bei dieser Temperatur für eine Stunde möglicherweise einige dieser Bakterien abtötet.
Die antimikrobiellen Peptide, die ich vorhin erwähnt habe, dienen dazu, übermäßiges Bakterienwachstum im Kolossum zu verhindern, okay? Die wichtigste Erkenntnis daraus ist also, dass beim Pasteurisieren von Kolossum…
Das ist ein wichtiges Hilfsmittel, auf das viele Farmen setzen, um die Krankheitserregerbelastung in Ihren Kolossum-Grills zu reduzieren. Sie sollten den Kolossum-Grill sofort kühlen, um mikrobielles Wachstum in dieser Umgebung zu verhindern, da er anscheinend anfälliger dafür ist. Wahrscheinlich, weil einige dieser antimikrobiellen Peptide beeinträchtigt werden.
Kommen wir also zum nächsten Punkt. Eine der weiteren Säulen, die ich Ihnen im Zusammenhang mit der Kolossaltierhaltung genannt habe, ist die schnelle Verfütterung des Kolossaltiers an das Kalb. Wir haben gesagt, dass dies innerhalb von 2 bis 6 Stunden erfolgen sollte. Das ist auch unsere Empfehlung.
In dieser Studie erhielten alle Kühe die gleiche Kolosum-Quelle. Das Kolosum, das alle Kälber bekamen, war ein Kolosum-Ersatzfutter. Die Kälber wurden entweder direkt nach der Geburt (innerhalb der ersten Stunde), sechs oder zwölf Stunden nach der Geburt gefüttert. Anschließend wurden die Immunglobulinkonzentrationen im Blut der Kälber zu verschiedenen Zeitpunkten bis zum Alter von 48 Stunden überwacht.
Man sieht also, dass Kälber, die Kolostrum viel früher erhalten, Immunglobuline deutlich effizienter aufnehmen können als Kälber, die es erst nach 6 oder 12 Stunden bekommen. Das ist wirklich wichtig, denn selbst mit einem hochwertigen Kolostrum kann das Kalb die Immunglobuline nicht mehr so effektiv aufnehmen, wenn die Fütterung zu lange dauert. Wenn wir uns also die zuvor gezeigten Konsensempfehlungen ansehen, wird deutlich: Füttern wir das Kolostrum erst nach 6 Stunden, kann sich die passive Immunisierung – selbst bei gutem Kolostrum – von exzellent zu gut verschlechtern.
Wenn wir das in die lineare Regression einbeziehen, die ich Ihnen zuvor gezeigt habe, zwischen dem Gesamtserumprotein bzw. dem Serum-IgG und der Krankheitsinzidenz, entspräche dies einem Anstieg der Mortalität um 1.5 % und der Morbidität bzw. der Krankheitsinzidenz um 5 %. Es ist also von Bedeutung.
Ich weiß, dass die Gegebenheiten auf jedem Bauernhof anders sind, aber wir versuchen zumindest, unseren Kühen so früh wie möglich Kälberfutter zu geben. Denn dadurch nehmen die Kälber die Immunglobuline viel effektiver auf und profitieren von einer verstärkten passiven Immunisierung. Das schützt unsere Kälber deutlich besser, als wenn wir die Fütterung verzögern. Wir bekommen viele Fragen von Landwirten, wie wir unsere Kälber am besten füttern.
Wir sollten sie entweder mit der Flasche oder per Sonde füttern. Es gibt da eine ältere, aber wirklich interessante Studie: Kälber wurden mit Kolostrum gefüttert, entweder mit der Flasche (sie tranken 2.5 Liter Kolostrum) oder per Sonde. Anschließend wurden die Tiere geröntgt, um zu sehen, wohin das Kolostrum wandert.
Bei Kälbern, die mit der Flasche gefüttert wurden, wurde die Speiseröhrenrinne aktiviert, sodass der Kolossumbrei den Pansen umging und in den Bauchraum gelangte, wo er sich zu einem Gallert verfestigte. Bei Kühen, die per Sonde gefüttert wurden, scheint sich der Kolossumbrei hingegen im Pansen zu verteilen. Ist das von Bedeutung?
Nun, es scheint keine Rolle zu spielen. In einer weiteren Studie wurde Kolosum entweder mit der Flasche oder direkt an Kälber verfüttert. Alle Kühe erhielten die gleiche Menge Kolosum in gleicher Qualität, und die passive Immunisierung war identisch. Zusätzlich wurde ein Marker namens Paracetamol hinzugefügt, um die Passagerate des Kolosums vom Magen in den Darm zur Resorption zu untersuchen. Auch diese Passagerate war identisch.
Unsere wichtigste Empfehlung an die Landwirte lautet daher: Konzentrieren Sie sich darauf, dem Kalb so schnell wie möglich Kolostrum zu verabreichen. Viele Kälber trinken diese 10 % ihres Körpergewichts nicht, insbesondere größere Kälber mit einem Geburtsgewicht von 40 bis 45 Kilogramm. Das beobachten wir häufig auf unserem Universitätsbauernhof.
Wir empfehlen daher, diese Vorsichtsmaßnahme bei der ersten Fütterung anzuwenden, um sicherzustellen, dass die Tiere die benötigte Menge an IgGs für eine erfolgreiche passive Immunisierung erhalten und so in den ersten Lebenswochen, in denen sie besonders anfällig sind, vor Krankheiten geschützt werden. Wir erhalten außerdem viele Fragen von Landwirten, wie man die Kolumbusproduktion bei Kühen steigern kann. Das ist tatsächlich ziemlich schwierig.
Es gibt viele Informationen aus ernährungswissenschaftlicher Sicht. Darauf gibt es jedoch keine eindeutige Antwort. Ein wichtiger Aspekt ist die Energiekonzentration im Futter von frischmelkenden Kühen, die zwar einen geringen Einfluss auf die Milchleistung zu haben scheint, aber wahrscheinlich nicht vorteilhaft zu verfüttern ist.
Wir füttern unsere Kühe vor der Kalbung ohnehin mit energiereichen Futterrationen. Interessant war jedoch eine Studie der Arbeitsgruppe um Sabine Mann, in der Oxytocin – entweder 40 oder 20 Internationale Einheiten (IE) – bei der Geburt verabreicht wurde. Dabei zeigte sich, dass die Gabe von 40 IE bei erstkalbenden Kühen einen Einfluss auf die Milchleistung hatte, nicht aber bei mehrkalbenden Kühen. Die IgG-Konzentration und der Gesamt-IgG-Spiegel blieben unbeeinflusst.
Und auch die Parität hatte darauf keinen Einfluss. Offenbar haben hohe Oxytocin-Dosen hier die beeinträchtigte Milcheinschussrate, die bei Färsen beim ersten Milchgeben manchmal auftritt, kompensiert, anstatt die Zusammensetzung des Kolostrums oder den IgG-Transfer zu verändern. Es könnte jedoch hilfreich sein, wenn Sie auf Ihrem Betrieb Schwierigkeiten mit dem Kolostrumeinschuss feststellen.
Um diese Praxis auf Ihrem Betrieb umzusetzen, sollten Sie Ihre Jungrinder füttern. Eine weitere vielversprechende Methode ist die Cholin-Supplementierung bei Kühen vor der Kalbung. In den USA ist es üblich, Kühen vor der Kalbung, also 21 Tage vor bis 21 Tage nach der Kalbung, Cholin zu verabreichen, was sich positiv auf die Cholinproduktion auszuwirken scheint.
Ohne die Immunglobuline zu beeinflussen. Eine weitere Studie zeigt, dass Arginin, insbesondere geschütztes Arginin, einen Einfluss auf die Kolossum-Milchproduktion haben könnte. Dies ist jedoch nur eine von vielen Studien, die dies unter sehr spezifischen Bedingungen untersucht haben. Eine weitere interessante Studie, die dieses Jahr im Journal of Dairy Science veröffentlicht wurde, stammt von einer Forschergruppe aus Uruguay. Diese Forscher kategorisierten Kühe beim Trockenstellen anhand der Gesamtzellzahl in Kühe mit niedriger und hoher somatischer Zellzahl. Die Ergebnisse waren sehr aufschlussreich.
Kühe mit hohen somatischen Zellzahlen wiesen zum Zeitpunkt des Trockenstellens niedrigere IgG-Werte auf, also eine geringere IgG-Konzentration im Vergleich zu Kühen mit niedrigen somatischen Zellzahlen. Dies deutet darauf hin, dass bei Kühen mit hohen somatischen Zellzahlen Veränderungen in der Struktur des Euters stattfinden, die die Klaustrogenese beeinflussen. Das ist ziemlich interessant.
Noch interessanter ist jedoch, dass Kälber von Kühen mit hohen somatischen Zellzahlen unabhängig vom Futter eine geringere passive Immunisierung aufwiesen. Sie erhielten also Futter von Kühen mit hohen oder niedrigen somatischen Zellzahlen, und die passive Immunisierung war bei ihnen im Vergleich zu den Kühen selbst geringer. Daher sollten wir in unseren Betrieben verstärkt auf die Trockenstelltherapie achten und darauf, wie wir Kühe trockenstellen, um zu vermeiden, dass Kühe mit hohen somatischen Zellzahlen trockengestellt werden. Diese könnten nämlich unbeabsichtigt die Qualität des Futters und möglicherweise auch die passive Immunisierung unserer Kälber beeinträchtigen.
Schließlich scheint auch Hitzestress einen Einfluss auf die Qualität von Kolossummilch zu haben. Das bestätigt auch meine Kollegin Dr. Jimilla Laporta von EW Madison. Sie hat beobachtet, dass Kühe während der Trockenperiode Hitzestress ausgesetzt sind.
Wenn Kälber im Mutterleib Hitzestress ausgesetzt sind, also die Kühe selbst, und die Kälber im Mutterleib dieser Kühe Hitzestress erleiden, scheinen diese Kälber eine geringere Effizienz bei der Aufnahme von Immunglobulinen zu haben als Kälber, die während der Trockenperiode gekühlt werden.
In diesem Fall wurden Ventilatoren und Sprinkler eingesetzt, um die Kühe mit einem dünnen Wasserfilm zu befeuchten. In der Grafik sehen wir die Serum-IgG-Konzentration. In diesen Gruppen erhielten alle Kälber die gleiche Art von Kolostrum. Kälber, die im Mutterleib kühl gehalten wurden, weisen eine höhere passive Immunisierung auf.
Wenn Sie also in einer Region mit Hitzestress in den Sommermonaten leben, insbesondere bei hohem THI-Wert, und Ihre Kühe in der Trockenperiode unter Hitzestress leiden, sollten Sie dies berücksichtigen und versuchen, die Belastung zu reduzieren. Was passiert aber, wenn Sie nicht genügend oder qualitativ hochwertiges Kolostrum auf Ihrem Betrieb haben? Die Anreicherung von Kolostrum mit Kolostrumersatzprodukten kann ein gutes Mittel sein, um zumindest die Gesamtmenge an IgG im Futter Ihrer Tiere zu erhöhen.
Ich zeige Ihnen hier eine Studie, die in Kanada von Mike Steeles Gruppe in Zusammenarbeit mit Guelph durchgeführt wurde. Dabei wurde Kolossum-Blut gesammelt, das entweder von sehr geringer Qualität, aus Stauseen oder von guter Qualität (60 Gramm IgG pro Liter) stammte. Wir hatten ja bereits erwähnt, dass wir alles über 50 Gramm IgG pro Liter als gut einstufen. Besonders hochwertig waren Proben mit 90 Gramm IgG pro Liter.
Es handelt sich also ausschließlich um mütterliches Kolostrum von niedriger, guter oder hoher Qualität. Dies wurde mit einem BRICS-Refraktometer überprüft. Anschließend wurde beschlossen, dieses Kolostrum an Kälber zu verfüttern, wodurch diese passiv Immunität erhielten. Die Kälber bekamen etwa 10 % ihres Körpergewichts, also ungefähr 3 bis 4 Liter Kolostrum.
Die niedrige Qualität lag kaum über der Schwelle dessen, was wir als akzeptable passive Immunisierung betrachten. Die gute Qualität und die hohe Qualität wiesen eine ausgezeichnete passive Immunisierung auf. Nun also, wenn wir anreichern.
Vorsicht bei dieser geringen Qualität. Mütterliches Kolostrum in guter Qualität mit einem Kolostrumersatzmittel. Sie können die gesamte passive Übertragung erhöhen.
Die passive Immunität der Kälber wurde deutlich verbessert. Dazu wurde das Kolosum mit 60 Gramm IgG pro Liter angereichert, um den Gehalt an mütterlichem Kolosum (ebenfalls 60 Gramm IgG) anzugleichen. Man sieht jedoch, dass die passive Immunisierung trotz der Anreicherung mit Kolosumpulver auf 60 Gramm IgG nicht identisch ist. Immerhin reicht es aus, um die positive Immunisierung auf den gewünschten Wert zu steigern.
Wenn wir nun hochwertiges Kolostrum haben – gutes mütterliches Kalzium, in diesem Fall 60 Gramm IgG pro Liter – und versuchen, es auf 90 Gramm IgG pro Liter anzureichern, bringt das keinen zusätzlichen Nutzen. Die passive Immunisierung wird nur geringfügig verbessert, daher raten wir davon ab.
Aber wenn Sie nur minderwertiges Kolostrumfutter haben und keins auf Lager ist, können Sie es mit einem Kollagenersatz anreichern und verfüttern. Die Kälber reagieren darauf mit einer verbesserten passiven Immunisierung. Ich hoffe, Sie können daraus einige nützliche Ideen für Ihren Betrieb oder Ihre Kunden mitnehmen und diese ausprobieren.
Denken Sie also daran, dass Colossum nicht nur IGG enthält. Es ist eines der wirksamsten Mittel, die uns in der Landwirtschaft zur Verfügung stehen, um Tiere in der Zeit vor dem Absetzen vor Krankheiten zu schützen. Darüber hinaus scheint es auch die Entwicklung des Immunsystems in der frühen Lebensphase zu beeinflussen und die Tiere möglicherweise während ihres gesamten produktiven Lebens besser vor Krankheiten zu schützen. Vielen Dank.
