Ketose bei Rindern

Symptome, Hauptursachen und 3 Präventionsstrategien zur Vorbeugung von Ketose bei Rindern, einer Stoffwechselstörung in der Transitphase

Ketose bei Milchkühen bezieht sich auf die Bildung von Ketonkörpern (Aceton, Acetoacetat und Beta-Hydroxybutyrat, BHB etc.) und ist ein Maß für die Fähigkeit der Leber, zirkulierende nicht veresterte Fettsäuren (NEFA) über Stoffwechselprozesse in Glukose umzuwandeln.

Ketose ist eine Stoffwechselstörung in der Transitzeit, deren Hauptrisiko eine Woche vor dem Abkalben und bis zu 30 Tage nach dem Abkalben liegt. Die Ketose ist durch erhöhte Ketonkörperwerte in Blut oder Milch gekennzeichnet. Dies weißt darauf hin, dass die Stoffwechselprozesse in der Leber überfordert sind, womit es zu Zellstress und Leberschäden kommt und somit die Leberfunktion verringert.

Beta-Hydroxybutyrat ist der vorherrschende Ketonkörper, der von der Leber produziert wird. Die meisten kuhseitigen Überwachungstechniken konzentrieren sich daher auch auf diesen Metaboliten. Klinische Ketose ist definiert als ein BHB-Blutspiegel von ≥3.0 mmol/l (31.2 mg/d) und betrifft im Allgemeinen bis zu 15% der Kühe, während subklinische Ketose bei ≥1.2 mmol/l (12.4 mg/dl) beginnt und eine Prävalenz von über 40% der Kühe in heutigen Milchviehherden zeigt.

Der Gehalt an Ketonkörpern in Blut oder Milch korreliert auch mit einem erhöhten Risiko für eine Reihe von Stoffwechselstörungen, einschließlich Metritis, Mastitis (Euterentzündung), Labmagenverdrehung, die alle zu einer geringeren Milchproduktion und einer schlechten Reproduktionsleistung beitragen.

Darüber hinaus führt die klinische Ketose zum Fettleber-Syndrom, bei dem zirkulierende Lipide, die nicht metabolisiert werden, in der Leber abgelagert werden, was zu einer weiteren Verringerung der Stoffwechselkapazität und einem erhöhten Risiko für nachfolgende Stoffwechselstörungen führt. Eine Reihe von Management- und Fütterungsschritten kann unternommen werden, um das Auftreten und die Auswirkungen von subklinischer und klinischer Ketose bei Rindern zu verringern. Die beste Prävention konzentriert sich auf den Body Condition Score (BCS) vor der Abkalbung und die Verbesserung der Trockenmasseaufnahme in der Trockenstehzeit sowie nach der Abkalbung.

Risikophasen für die Entwicklung von Ketose

Vor dem Kalben

Ketose ist im Wesentlichen das Ergebnis der Unfähigkeit der Leber, mit dem Glukosebedarf während der Frühlaktation Schritt zu halten. Das Risiko, an Ketose zu erkranken, beginnt jedoch bereits in der Trockenstehzeit, in der Regel eine Woche vor dem Kalben. Zu dieser Zeit fällt die Futteraufnahme im Allgemeinen stark ab, wodurch die Nährstoffaufnahme eingeschränkt wird. 

Die eingeschränkte Nährstoffaufnahme fällt mit dem Zeitpunkt zusammen, zu dem die Anforderungen an die Entwicklung des Fötus am höchsten sind, wodurch die verfügbare Glukose mehrfach benötigt wird. Dies führt zu einem als negative Energiebilanz (NEB) bezeichneten Zustand, in dem der Energiebedarf das verfügbare Angebot übersteigt.

Ein NEB-Zustand veranlasst die Kuh, Körperreserven zu mobilisieren, um den Mangel an Nährstoffaufnahme auszugleichen, wodurch die Kuh für einen entzündlichen katabolen Zustand prädisponiert ist. Während der Vorkalbezeit kann der Ketose-Risikograd durch zirkulierende BHB- oder NEFA-Werte im Blut überwacht werden. Vor dem Kalben nimmt auch die Immunantwort ab, wodurch die Kuh anfälliger für Krankheitserreger und andere Stoffwechselstörungen wird.

Nach dem Kalben

In den ersten Wochen nach dem Kalben steigt der Nährstoffbedarf zur Unterstützung der Milchproduktion rapide an, ebenso wie das Risiko, an Ketose zu erkranken. Die Milchproduktion wird durch die Glukoseversorgung gesteuert, die wiederum vom Leberstoffwechsel abhängt. Um die Glukoseeinsparung für die Milchproduktion weiter zu erleichtern, wird die Insulinproduktion in Kombination mit einer erhöhten Insulinresistenz in einigen Geweben verringert (Ospina et al., 2013).

Obwohl Kühe nach dem Kalben mit sehr schmackhaften, nährstoffreichen Rationen gefüttert werden, reicht die Futteraufnahme normalerweise nicht aus, um die Anforderungen an die Milchproduktion zu erfüllen. Darüber hinaus muss sich die Pansenmikroflora an die neue Ration anpassen. Während dieser Zeit wird die Pansenfermentation und die Futterverdauung erschwert.

Dieses Ungleichgewicht in der Pansenfunktion macht die Kühe anfälliger für subakute Pansenazidose (SARA). Der Schweregrad und die Dauer dieser negativen Energiebilanz beeinflussen den Grad der Mobilisierung von Körperreserven und das Ausmaß, in dem die Leber mit NEFA überschwemmt wird. Der katabolische Abbau von Geweben trägt weiter zum entzündungsfördernden Zustand bei, in dem sich die Kuh nach dem Abkalben befindet und damit ihr Immunsystem am anfälligsten ist (Esposito et al., 2014).

Diese Negative Energiebilanz bleibt bestehen, bis der Appetit zurückkehrt, die Futteraufnahme steigt und sich der Glukosespiegel normalisiert. Die Überwachung der NEFA-Spiegel bzw. der BHB-Spiegel im Blut oder in der Milch in der Frischmelkerphase kann eine Beurteilung des Ketoserisikos und des Schweregrads ermöglichen und einen Hinweis auf die Wahrscheinlichkeit anderer sekundärer Stoffwechselstörungen geben. 

Die Überwachung der Ketoseprävalenz ist aufgrund des engen Zusammenhangs mit der Entwicklung anderer Stoffwechselstörungen ein wertvolles Managementinstrument. Die Körperkondiditon (BCS) vor dem Kalben ist nach wie vor das aussagekräftigste Signal für das Risiko, an Ketose zu erkranken. Es gibt jedoch auch andere Überwachungsinstrumente, die auf potenzielle Probleme hinweisen.

Faktoren, die zur Entwicklung der Ketose beitragen

Körperkondition

Die Hauptursache für die Veranlagung zur Ketose-Entwicklung ist eine übermäßige Körperkondition vor dem Kalben. Während der Zeit der negativen Energiebilanz erfolgt die Gewebemobilisierung vorwiegend aus Fettreserven; es wird aber auch Muskelgewebe mobilisiert. Der Anteil des mobilisierten Fett- oder Muskelgewebes hängt vom BCS der Kuh ab, wobei diejenigen mit einem höheren BCS mehr und schneller Körperfett mobilisieren (NRC 2001). Aus diesem Grund besteht bei Kühen, die knapp unter dem idealen BCS liegen, ein geringeres Risiko, eine Ketose zu entwickeln, als bei Kühen mit einem höheren BSC.

Kühe sollten schon am Beginn der Trockenstehzeit nahe dem idealen Abkalbe-BCS liegen, um zu vermeiden, dass die Entwicklung des Kalbes in utero gehemmt wird oder das Risiko einer Dystokie beim Abkalben besteht. Kühe oder Kalbinnen, die in die Trockenstehperiode mit einem BCS von 4 oder mehr eintreten, sind ein Hinweis auf Managementprobleme zu einem früheren Zeitpunkt im Produktionszyklus. Bei Kühen deutet ein hoher BCS-Wert bei der Trockenstehperiode auf Fruchtbarkeits- und Fütterungsprobleme hin.

Wenn sich die Brunst verzögert, bleibt die Kuh tendenziell länger in einer Gruppe, die mit einer energiedichten Ration gefüttert wird, zu einem Zeitpunkt, an dem die Futteraufnahme dann die Milchproduktion übersteigen kann. In ähnlicher Weise muss der BCS von Kalbinnen nach der Brunst genau überwacht werden, um eine adäquate Körperkondition mit überschüssigem Körperfett zu gewährleisten. 

Der ideale BCS für eine Holstein-Kuh beim Kalben wurde nach unten korrigiert, wobei 3,5 nun als Ziel-BCS betrachtet werden kann. Um das Risiko einer Ketose oder anderer Stoffwechselstörungen zu verringern, sollten die Betriebe in den ersten 60 bis 80 Tagen nach dem Abkalben daran arbeiten, den BCS-Verlust auf nicht mehr als 0,5 bis 0,75 Einheiten zu begrenzen. Dies konzentriert sich hauptsächlich auf die Förderung einer hohen Trockensubstanzaufnahme vor und nach dem Kalben.

Geringe Futteraufnahme

In der Woche vor dem Kalben kommt es im Allgemeinen zu einem starken Rückgang der Trockenmasseaufnahme, der die Fettmobilisierung und einen entsprechenden Anstieg der zirkulierenden NEFA auslöst, um den Energiebedarf des ungeborenen Kalbes zu decken. Die Gewebemobilisierung ist ein anaboler Vorgang, was bedeutet, dass die Entzündungsreaktion zu einem Zeitpunkt verstärkt wird, zu dem die Immunantwort der Kuh bereits unterdrückt ist (Ortega und Fernández-Real, 2013). Die Vermeidung einer niedrigen Futteraufnahme durch ein ausgeklügeltes Fütterungsmanagement ist der Schlüssel zur Vorbeugung von subklinischer Ketose und der anschließenden Prävention von Stoffwechselkrankheiten.

Nach der Abkalbung haben Kühe, die deutlich weniger Trockensubstanz aufgenommen haben, ein viel höheres Risiko, eine Ketose zu entwickeln, als Kühe, die aggressivere Fresser sind. Eine niedrigere Futteraufnahme verstärkt die Wirkung der negativen Energiebilanz in der Frühlaktation noch weiter und erhöht die Belastung der Körperreserven. Darüber hinaus neigen Kühe mit niedriger Futteraufnahme dazu, selektiver zu fressen, was das Risiko einer subklinischen Pansenazidose erhöht. Es können verschiedene Managementschritte unternommen werden, um eine höhere Trockenmasseaufnahme in der Frühlaktation zu fördern, um die metabolische Belastung der Leber zu verringern und das Risiko einer subklinischen oder klinischen Ketose zu reduzieren.

Stoffwechselerkrankungen im Zusammenhang mit Ketose

Labmagenverlagerung

Das Wachstum des Fötus in der letzten Phase der Trächtigkeit begrenzt tendenziell das Pansenvolumen, was ebenfalls zu einer abnehmenden Trocken­sub­stanz­auf­nahme bis zum Kalben beitragen kann. Nach dem Kalben kann der Pansen wieder sein normales Volumen annehmen, jedoch ist die Kuh während dieser Zeit anfällig für einen Zustand, der als linksgedrehter Labmagen bezeichnet wird. In diesem Fall kann sich der Labmagen in der Körperhöhle buchstäblich verdrehen, wodurch der Fluss der Nährstoffe blockiert wird. 

Die Aufnahme eines hohen Anteils an kleiner Faser nach dem Kalben trägt nicht ausreichend zur Pansenfüllung und Faserschichtung bei und erhöht somit das Risiko eines linksgedrehten Labmagens. Kühe im subklinischen Ketose-Risikobereich (BHB-Spiegel 1,2 mmol bis 3 mmol) haben ein achtmal höheres Risiko, einen linksgedrehten Labmagen zu bekommen, als Kühe unterhalb des Schwellenwertes (Suthar et al., 2013). Die Förderung einer höheren Futteraufnahme nach der Abkalbung reduziert das Risiko eines linksgedrehten Labmagens erheblich.

Geringe Milchleistung

Die Milchleistung wird durch die Laktose­produktion bestimmt, die direkt mit der Leber­funktion und dem Glukose­spiegel zusammenhängt. Eine eingeschränkte Glukose­produktion in der Frühlaktation behindert die Reifung der Milch­sekretions­zellen. Selbst unterhalb der Grenzwerte für die subklinische Ketose (BHB> 1,2 mmol) ist das Milch­produktions­potenzial beeinträchtigt.

Der Einfluss der Ketose auf die Milchproduktion hängt vom Schweregrad ab. Konservative Schätzungen aus der Forschung legen nahe, dass die Verluste zwischen 1 und 3 kg liegen können, was einen Produktionsverlust von 350 kg während der Laktation übersteigen kann (Ospina et al., 2010).

Schlechte Fruchtbarkeit

Eine freiwillige Wartezeit von 60 Tagen vor der ersten Besamung ist im Allgemeinen ausreichend. Wenn Kühe jedoch an einer subklinischen oder klinischen Ketose leiden, verzögert die damit verbundene Zeit die negativen Energiebilanz, den Eisprung und/oder führt zu einem schlechten Besamungserfolg.

Die Bestimmung der genauen Auswirkungen einer subklinischen oder klinischen Ketose auf die Fruchtbarkeit ist aufgrund der Prävalenz und der verstärkenden Wirkung anderer Stoffwechselkrankheiten schwierig. Im Falle der subklinischen Ketose kann sich der Besamungsindex um 0,8 erhöhen (Rutherford et al., 2016), mit einem Durchschnitt von 103 Tagen in Milch für eine erfolgreiche Besamung (McArt et al., 2012).

Ketose diagnostizieren

Symptome vor der Kalbung

Stoff­wechsel­unter­such­ungen weisen darauf hin, dass zirkulierende NEFA-Spiegel über 0,30 mEq/L oder BHB-Spiegel von 0,6 bis 0,8 mmol/L (≥ 6,25mg/dL) vor der Abkalbung die Kühe einem signifikant höheren Risiko ausgesetzt sind neben der Entwicklung einer klinischen Ketose auch Metritis, Nach­geburts­verhalten und verlagerten Labmagen zu entwickeln (Ospina et al., 2013). Auf Herdenebene weisen 2 von 12 Kühen oder >15% der Kühe, die vor dem Kalben auf NEFA oder BHB getestet wurden, auf ein signifikant höheres Risiko der Entwicklung einer Stoffwechselkrankheit nach der Geburt hin.

Symptome nach dem Abkalben

Wie vor der Kalbung können auch hier die zirkulierenden NEFA- oder BHB-Werte verwendet werden, um das relative Risiko für die Entwicklung einer Reihe von Stoffwechselkrankheiten, einschließlich der klinischen Ketose, abzuschätzen. Obwohl sie korreliert, ist die zirkulierende NEFA ein besserer Indikator für das Risiko von Stoffwechselstörungen als BHB im Blut oder in der Milch. 

Die Grenzwerte für das NEFA-Risiko von Proben, die innerhalb der ersten 14 Tage entnommen werden, liegen bei 0,6 bis 0,7 mEq/L. Derzeit gibt es keine kuhseitigen NEFA-Analysemethoden. Laboranalysen dauern in der Regel ein paar Tage. Aus diesen Gründen kann eine routinemäßige Überwachung der NEFA auf Herdenebene für die meisten Landwirte praktischer sein. 

Kuhseitige Tests auf BHB-Spiegel, entweder aus dem Blut oder aus Milch, sind verfügbar und eignen sich besser für die sofortige Stichprobenkontrolle von Risikokühen in der frühen Laktation. Empirische Cut-off-Werte für BHB sind ≥1.2 mmol/l (12.4 mg/dl) für subklinische Ketose und ≥3.0 mmol/l (31.2 mg/d) für klinische Ketose. Es ist wichtig zu beachten, dass die individuellen Ergebnisse vom jeweiligen Tier abhängen und Leberschäden unterhalb dieser Schwellenwerte auftreten können. 

Um die Risikofaktoren bei Einzeltieren richtig einzuschätzen, sollten Ketose-Tests mindestens zweimal zwischen 3 und 14 Tagen in Milch durchgeführt werden (Ospina et al., 2013). Alternativ dazu ist eine Überwachung auf Herdenebene, wobei 1 von 12 Kühen in Frühlaktationstests oberhalb des Grenzwertes von 1,2 mmol/L darauf hinweist, dass Ketose in der Herde vorherrscht (Oetzel, 2004).

Visuelle Signale

Während Routinetests auf Herdenebene oder die systematische Messung einzelner Kühe die genauesten Methoden zur Beurteilung der Ketose-Prävalenz sind, gibt es eine Reihe von visuellen Hinweisen, die auf eine Ketose-Erkrankung hinweisen. 

Der rasche Verlust von Körperkondition (BCS) nach dem Kalben ist im Allgemeinen ein starker Hinweis auf Ketose. Im Idealfall verliert eine Kuh nur 0,5 bis 0,75 BCS, was etwa 40-65 kg Körpergewicht entspricht. Zur Überwachung des BCS stehen neue Technologien mit 3D-Kameras zur Verfügung, die meisten Landwirte müssen sich aber auf die eigene visuelle Beurteilung der Frischmelker verlassen. Eine niedrige Trockenmasseaufnahme stützt sich auf die visuelle Kontrolle der Pansenfüllung.

Eine Kuh, die einen anständigen Appetit hat, hat auf der linken Seite eine leichte Pansenwölbung. Eine Kuh, die mehr als einen Tag lang unzureichend gefressen hat, wird eine relativ gerade Bauchlinie haben und eine starke Hungergrube zeigen. Kühe mit schlechter Futteraufnahme kommen langsam zum Fressen oder müssen zur Melkzeit hochgetrieben werden.

Wie man Ketose bei Rindern verhindert

Die Betriebe können verschiedene Maßnahmen ergreifen, um eine Ketose bei Rindern zu verhindern:

• Fördern Sie die Trockenmasseaufnahme
• Prophylaktische Behandlung anwenden
• Verwenden Sie Futterzusätze in der Fütterung

Förderung der Trockenmasseaufnahme

Die Förderung einer höheren Trockenmasseaufnahme ist die wirksamste Vorbeugung gegen Ketose. Eine höhere Futteraufnahme ermöglicht eine ähnliche Energieaufnahme bei einer gleichzeitig niedrigeren Energiedichte, wodurch die erforderlichen effektiven Faserwerte zur Aufrechterhaltung der Pansenfunktion und der Stoffwechselprozesse ermöglicht werden. Im Vergleich dazu geht eine Erhöhung der Energiedichte normalerweise zu Lasten einer wirksamen Faser im Austausch gegen einen höheren Gehalt an löslichen Kohlenhydraten oder Fetten. Dies sorgt für ein höheres Risiko von Pansenstörungen und SARA-Bedingungen, was im Allgemeinen zu einer weiteren Verringerung der Trockensubstanzaufnahme führt. Die Bedeutung der Trockenmasseaufnahme für eine reibungslosere Transitphase beginnt nicht erst beim Abkalben, sondern hat bereits in der Vorbereitungsfütterung höchste Priorität.

Prophylaktische Behandlung

Kontinuierliche Überwachung und frühzeitige Reaktion auf subklinische Ketose machen die prophylaktische Behandlung mit Propylenglykol zu einer erfolgreichen Strategie, um die Fälle von klinischer Ketose zu reduzieren. Das Konzept besteht darin, eine „Schock“-Menge an leicht metabolisierbarer Energie bereitzustellen, das den zirkulierenden Insulinspiegel ausreichend erhöht, um die Mobilisierung von Körperfett zu reduzieren und den metabolischen Druck auf die Leber zu verringern. 

Die Behandlungen werden täglich fortgesetzt, bis die subklinische Ketose behoben ist. Aufgrund der relativ großen Risikozone für die Entwicklung einer subklinischen Ketose sind solche Praktiken der wiederholten Behandlung jedoch sehr arbeitsintensiv. Alternativ wird bei den ersten Anzeichen einer klinischen Ketose häufig eine Propylenglykolbehandlung durchgeführt. In diesem Stadium ist die Leber bereits geschädigt und das Risiko, sekundäre Stoffwechselstörungen zu entwickeln, deutlich erhöht. 

Kommt es doch zu einer klinischen Ketose, können Glukose oder Glukose-Derivate intravenös verabreicht werden. Die meisten Kühe sprechen auf eine intravenöse Behandlung an, es ist jedoch wahrscheinlich, dass die Leber bereits geschädigt ist und die Laktationsleistung beeinträchtigt ist. 

Futtermittelzusatzstoffe

Futtermittelzusätze, die eine höhere Futteraufnahme fördern tragen dazu bei, die Fälle von subklinischer Ketose zu reduzieren. Hefezusätze werden üblicherweise in Milchviehrationen verfüttert, da sie allgemein die Pufferkapazität des Pansens erhöhen und die Verdaulichkeit von Futtermitteln verbessern. Diese Wirkung stabilisiert den Pansen-pH-Wert und die Mikrobiota, was wiederum eine größere Mobilität der Kuh und mehr Zeit am Futtertisch fördert.

Eine bessere Verdauung des Futters erhöht den Fluss flüchtiger Fettsäuren, die für die Glukoseproduktion verfügbar sind. Eine Erhöhung der Energiedichte durch die Verwendung von Futterfett sollte je nach Rationsgestaltung als Option betrachtet werden.

Um überschüssige Fettablagerungen in der Leber zu mildern, können Cholin und Methionin verfüttert werden, um das angesammelte Fett aus der Leber zu mobilisieren, wo es dann über die Milch ausgeschieden werden kann. Die Verwendung von phytogenen Futtermittelzusätzen wie Digestarom^® Dairy ist eine natürlichere Methode, um eine höhere Futteraufnahme zu fördern, indem das Wiederkäuen generell und die Wiederkauzeit stimuliert werden, beides erhöht die Aufnahme flüchtiger Fettsäuren im Pansen puffert gegen subklinische Pansenazidose.

Sozialer Stress

Die negativen Auswirkungen bei Überbelegung der Futter- und Liegeplätze können nicht genug betont werden. In den Wochen nach dem Abkalben leiden die Kühe in der Regel unter einem gewissen Grad an Entzündungen, die ihre Fresslust dämpfen. Diese Kühe sind anfälliger dafür als letzte an den Futtertisch zu kommen und leichter von den fitteren, dominanteren Kühen verdrängt zu werden. Infolgedessen wird ihr Fressverhalten unregelmäßig und kann zu „Lochfraß“ führen, was das Risiko von subklinischer Pansenazidose (SARA) und subklinischer Ketose erhöht. 

Wenn möglich trennen viele Landwirte die frisch abgekalbten Kühe in den ersten 21 bis 30 Tagen von der laktierenden Herde. Dies ermöglicht zusätzliche Aufmerksamkeit um das Risiko von Stoffwechselstörungen zu minimieren. Die Trennung der nachfolgenden Laktationsgruppen auf der Basis von Erstlaktierenden und Mehrkalbskühen trägt dazu bei, den Nährstoffbedarf der Kühe effizienter gerecht zu werden.

Lahmheit

Lahmheit während der Trockenperiode kann sich nachhaltig auf die Laktation auswirken, da Lahmheit den Kuhkomfort beeinträchtigt. Selbst leichte Lahmheit kann die Liegezeit verlängern und das Fressverhalten stören. Dies wirkt sich direkt auf die tägliche Futteraufnahme und den Energieverbrauch aus und erhöht den Druck auf die Körperfettreserven in der Frühlaktation, was zu einer subklinischen oder klinischen Ketose führt.

Lahmheit in der Frühlaktation kann sich länger auf die negative Energiebilanz (NEB) und Körperkondition (BCS) der Kuh auswirken. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Klauen geschnitten und überprüft werden, um das Risiko einer schlechten Mobilität während der Transitphase zu minimieren.

Hypokalzämie

Im Allgemeinen tritt eine Hypokalzämie oder Milchfieber direkt nach dem Abkalben auf, wobei 25% der erstlaktierenden und bis zu 50% der Mehrkalbskühe unter subklinischen Bedingungen leiden (Reinhardt et al., 2011). Niedrigere zirkulierende Kalziumspiegel können die Muskelkontraktion beeinflussen, einschließlich der Pansenmobilität.

Wenn die Pansenmobilität beeinträchtigt ist, wird die Absorption flüchtiger Fettsäuren aus der Fermentation von Futtermitteln verringert, wodurch das Potenzial für die Glukosebildung begrenzt wird. Niedrig zirkulierende Glukose beeinflusst den Insulinspiegel, was zu einer erhöhten Fettmobilisierung und einem erhöhten Risiko für die Entwicklung einer Ketose oder eines Fettleber-Syndroms führt.

Quellen
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