Long-term elevation of β-hydroxybutyrate in dairy cows through infusion: effects on feed intake, milk production, and metabolism.

Elevation of ketone bodies in dairy cows frequently occurs in early lactation, usually concomitantly with a lack of energy and glucose. The objective of this study was to induce an elevated plasma β-hydroxybutyrate (BHBA) concentration over 48 h in mid-lactating dairy cows (i.e., during a period of positive energy balance and normal glucose plasma concentrations). Effects of BHBA infusion on feed intake, metabolism, and performance were investigated. Thirteen cows were randomly assigned to 1 of 2 infusion groups, including an intravenous infusion with Na-dl-β-OH-butyrate (1.7 mol/L) to achieve a plasma concentration of 1.5 to 2.0 mmol/L of BHBA (HyperB; n=5), or an infusion of 0.9% saline solution (control; n=8). Blood was sampled before and hourly during the 48 h of infusion. In the liver, mRNA transcripts related to gluconeogenesis (pyruvate carboxylase, glucose 6-phosphatase, mitochondrial phosphoenolpyruvate carboxykinase), phosphofructokinase, pyruvate dehydrogenase complex, and fatty acid synthesis (acetyl-coenzyme A carboxylase, fatty acid synthase) were measured by real-time PCR. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and ubiquitin were used as housekeeping genes. Changes (difference between before and after 48-h infusion) during the infusion period were evaluated by ANOVA with treatment as fixed effect, and area under the curve of variables was calculated on the second day of experiment. The plasma BHBA concentration in HyperB cows was 1.74 ± 0.02 mmol/L (mean ± SE) compared with 0.59 ± 0.02 mmol/L for control cows. The change in feed intake, milk yield, and energy corrected milk did not differ between the 2 experimental groups. Infusion of BHBA reduced the plasma glucose concentration (3.47 ± 0.11 mmol/L) in HyperB compared with control cows (4.11 ± 0.08 mmol/L). Plasma glucagon concentration in HyperB was lower than the control group. All other variables measured in plasma were not affected by treatment. In the liver, changes in mRNA abundance for the selected genes were similar between 2 groups. Results demonstrate that intravenous infusion of BHBA decreased plasma glucose concentration in dairy cows, but this decrease could not be explained by alterations in insulin concentrations or key enzymes related to gluconeogenesis. Declined glucose concentration is likely functionally related to decreased plasma glucagon concentration.

A comparison of individual cow versus group concentrate allocation strategies on dry matter intake, milk production, tissue changes, and fertility of Holstein-Friesian cows offered a grass silage diet

A diverse range of concentrate allocation strategies are adopted on dairy farms. The objectives of this study were to examine the effects on cow performance [dry matter (DM) intake (DMI), milk yield and composition, body tissue changes, and fertility] of adopting 2 contrasting concentrate allocation strategies over the first 140 d of lactation. Seventy-seven Holstein-Friesian dairy cows were allocated to 1 of 2 concentrate allocation strategies at calving, namely group or individual cow. Cows on the group strategy were offered a mixed ration comprising grass silage and concentrates in a 50:50 ratio on a DM basis. Cows on the individual cow strategy were offered a basal mixed ration comprising grass silage and concentrates (the latter included in the mix to achieve a mean intake of 6 kg/cow per day), which was formulated to meet the cow’s energy requirements for maintenance plus 24 kg of milk/cow per day. Additional concentrates were offered via an out-of-parlor feeding system, with the amount offered adjusted weekly based on each individual cow’s milk yield during the previous week. In addition, all cows received a small quantity of straw in the mixed ration part of the diet (approximately 0.3 kg/cow per day), plus 0.5 kg of concentrate twice daily in the milking parlor. Mean concentrate intakes over the study period were similar with each of the 2 allocation strategies (11.5 and 11.7 kg of DM/cow per day for group and individual cow, respectively), although the pattern of intake with each treatment differed over time. Concentrate allocation strategy had no effect on either milk yield (39.3 and 38.0 kg/d for group and individual cow, respectively), milk composition, or milk constituent yield. The milk yield response curves with each treatment were largely aligned with the concentrate DMI curves. Cows on the individual cow treatment had a greater range of concentrate DMI and milk yields than those on the group treatment. With the exception of a tendency for cows on the individual cow treatment to lose more body weight to nadir than cows on the group treatment, concentrate allocation strategy had little effect on either body weight or body condition score over the experimental period. Cows on the individual cow treatment had a higher pregnancy rate to first and second service and tended to have a higher 100-d in calf rate than cows on the group treatment. This study demonstrates that concentrate allocation strategy had little effect on overall production performance.

Correlação entre o California Mastitis Test (CMT) e a Contagem de Células Somáticas (CCS) do leite de búfalas Murrah

O objetivo neste trabalho foi estimar as correlações entre o California Mastitis Test (CMT), a contagem células somáticas (CCS) e a produção de leite. Foram colhidas 544 amostras de leite de 38 búfalas em lactação nos anos de 2002 e 2003. O manejo de ordenha consistiu em uma ordenha diária, em que os tetos das búfalas eram desinfectados com solução de iodo, secos individualmente com papel toalha e submetidas à ordenha mecânica. O CMT foi realizado imediatamente após higienização dos tetos e as amostras de leite foram enviadas ao laboratório do DHVSP da Unesp/Botucatu, para realização da Contagem de Células Somáticas, em aparelho eletrônico Somacount 300. Foram efetuadas correlações entre Contagem de Células Somáticas, CMT, produção de leite, proteína, gordura e sólidos totais, que foram analisadas pelo SAEG (1997). A média de células somáticas foi de 63.380 células/mL, a produção diária de leite, de 4,07 ± 1,3 kg e a produção ajustada para os 270 dias, de 1214,25 ± 293,54 kg. Não foram encontradas correlações entre produção de leite, contagem de células somáticas e CMT. Para CCS e CMT, a correlação foi positiva e significativa (r = 0,53).

Determination of subclinical metabolic disorders in transition dairy cows

Das Gesundheitsmanagement von Milchkühen hat in den vergangenen Jahren auf den landwirtschaftlichen Betrieben an Bedeutung gewonnen. Neben Präventionsmaßnahmen zur Gesunderhaltung der Tiere ist die frühzeitige und systematische Erkennung von Erkrankungen hierbei der Hauptbestandteil. Es zeigt sich vermehrt, dass vor allem Transitkühe verstärkt an Stoffwechselerkrankungen in sowohl klinischer als auch subklinischer Form erkranken. Letztere stellen ein hohes Risiko dar, zum einen weil subklinische Erkrankungen oftmals nur schwer oder gar nicht erkannt werden und zum anderen, weil sie in vielen Fällen die Grundlage für meist schwerwiegendere Folgeerkrankungen sind. In der vorliegenden Studie wird das Thema der Früherkennung von subklinischen Ketosen und der subakuten Pansenazidose behandelt. Verschiedene Methoden wurden unter praktischen Versuchsbedingungen auf ihre Tauglichkeit zur Krankheitserkennung hin geprüft. In einer ersten Studie wurde auf einem konventionellen Milchviehbetrieb ein Ketose-Monitoring bei frischlaktierenden Kühen ab Tag 3 postpartum durchgeführt. Insgesamt 15 Tiere waren an einer subklinischen Ketose erkrankt, was eine Aufkommensrate von 26% in den untersuchten Tieren bedeutete. Die Blutproben von insgesamt 24 Tieren wurden auf ihren IL-6-Gehalt untersucht. Von den untersuchten Tieren waren 14 Tiere erkrankt, 10 Tiere bildeten die gesunde Kontrollgruppe. Interleukin-6 wurde bestimmt, da dem Zytokin IL-6 in anderen Studien in Bezug auf Ketosen eine Rolle zugesprochen wurde. Die erwartete Erhöhung von IL-6 bei erkrankten Tieren konnte nicht festgestellt werden; die erkrankten Kühe zeigten vielmehr die niedrigsten IL-6 Werte der Studiengruppe. Insgesamt waren die IL-6 Konzentrationen auf einem niedrigen Niveau mit 27.2 pg/m l± 10.2. Es zeigte sich, dass die IL-6 Bestimmung im Blut hinsichtlich der Erkennung von subklinischen Ketosen nur eingeschränkt nutzbar ist. Es konnte ausschließlich eine schwache negative Korrelation zwischen Beta- Hydroxybutyrat (BHBA, Goldstandard für den Nachweis einer Ketose) und IL-6 detektiert werden. Zusätzlich zu den Blutanalysen wurde ebenfalls die tägliche Wiederkauaktivität mit dem „DairyCheck“ System bestimmt, welches kontinuierlich die charakteristischen Kaumuskelkontraktionen aufzeichnet und somit die Dauer des Wiederkäuens bestimmt werden kann. Es wurde geprüft, ob sich ketotische Tiere von nicht ketotischen Tieren hinsichtlich der täglichen Wiederkäuzeit unterscheiden. Milchkühe mit einer Ketose kauten im Schnitt 475 min/d ± 56 wieder, nach Genesung 497 min/d ± 48. Sie befanden sich somit im Durchschnitt immer unterhalb der gesunden Kontrollgruppe, welche 521 min/d ± 76 wiederkaute. Eine Korrelation zwischen der Wiederkauzeit und dem BHBA- Gehalt im Blut war nur sehr schwach ausgeprägt, nicht zuletzt da die Tiere generell eine hohe Variabilität in der Wiederkauaktivität zeigten. Bei einer weiteren Studie, ebenfalls auf einem Praxisbetrieb durchgeführt, wurde auf die Erkennung der subakuten Pansensazidose (SARA) fokussiert. Hierbei kam ein drahtloses, kommerziell verfügbares Bolussystem zum Einsatz, welches den pH Wert kontinuierlich im Retikulorumen misst. Es macht die Erkennung einer SARA auch unter Praxisbedingungen ohne invasive Methoden wie der Punktion möglich. Das Bolussystem wurde 24 Milchkühen kurz vor der Abkalbung oral eingegeben, um den pH-Wert während der gesamten Transitphase messen und überwachen zu können. Während in der Trockenstehphase nur vereinzelte SARA Fälle auftraten, erlitt ein Großteil der untersuchten Tiere in der Frühlaktation eine SARA. Auf Grundlage von pH-Werten von laktierenden Milchkühen, wurde zusätzlich eine Sensitivitätsanalyse von verschieden, bereits eingesetzten Nachweismethoden durchgeführt, um die Tauglichkeit für die SARA-Diagnostik zu untersuchen. Es handelte sich hierbei zum einen um einen SARA-Nachweis unter Heranziehung von Einzelwerten, Fress- und Wiederkäuzeiten, sowie ausgewählten Milchinhaltsstoffen und der Milchmenge. Die Analyse ergab, dass nahezu alle Nachweismethoden im Vergleich zur Langzeitmessung nur eingeschränkt zur SARA-Diagnostik nutzbar sind. In einem weiteren Teil der Studie wurde eine Kotfraktionierung bei den gleichen Tieren durchgeführt, um damit SARA-Tiere auch mittels der Kotanalyse erkennen kann. Es konnte gezeigt werden, dass zum einen die Ration einen Einfluss auf die Kotzusammensetzung hat (Trockensteherration versus Ration für Laktierende) zum anderen aber auch, dass eine SARA die Zusammensetzung des Kotes verändert. Hierfür wurden Kotproben ausschließlich von laktierenden Kühen untersucht, sodass der Einfluss der Ration ausgeschlossen werden konnte. Erhöhte Faseranteile im Kot von SARA - Kühen gaben Hinweis auf eine verminderte Verdaulichkeit. Dabei erwies sich vor allem die Hemizellulose als guter Parameter, um auf eine SARA schließen zu können. Die Versuchsbedingungen ließen es ebenfalls zu, die pH-Verläufe der Tiere in der Frühlaktation zu untersuchen. Eine Clusteranalyse von pH-Werten der ersten 12 Tage postpartum zeigte, dass die untersuchten Tiere trotz gleicher Haltungs- und Fütterungsbedingungen unterschiedliche pH-Wert Verläufe entwickelten. So gab es eine Gruppe von Milchkühen, die den pH-Wert stabil halten konnte, während die restlichen pH-Abfälle in verschiedenen Verläufen und Intensitäten aufzeigten. Es konnte ebenfalls aufgezeigt werden, dass Tiere innerhalb der Testherde unterschiedliche Schweregrade der SARA entwickelten. Auch in dieser Studie wurde deutlich, dass Tiere scheinbar unterschiedliche Möglichkeiten haben, auf ihre Umwelt zu reagieren, bzw. suboptimalen Bedingungen entgegenwirken zu können. Zusammengefasst wurden verschiedene Methoden zur Ketose- und SARA- Erkennung geprüft, von denen nur einzelne für die Praxis zu empfehlen sind. Die Variabilität der Tiere, sowohl bei der Ausprägung der Erkrankungen als auch bei den gemessenen Parametern verdeutlicht die Notwendigkeit, diese im Herden- und Gesundheitsmanagement in Zukunft stärker zu berücksichtigen.

Embryo transfer as a tool to disseminate k-casein BB genotype and improve milk clotting properties

Dairy industries are asked to be increasingly competitive and efficient. Despite the increasing trend in milk yield and protein content during the last decade genetic selection, milk coagulation ability has diminished and even if the absolute amount of cheese produced has increased, the relative cheese yield from a set amount of milk, has decreased. As casein content and variants, along with milk clotting properties (MCP) are determined to a large extent at DNA level, genetic selection and embryo transfer can provide efficacious tools to reverse this trend and achieve improvements. The aim of the proposed research was to determine how rapidly and to what extent milk coagulation properties could be improved by using embryo transfer (ET) as a tool to increase the frequency of k-casein BB genotype cattle and reducing A and E variants in an Italian Holstein herd with a low prevalence of the favourable genotype. In the effort to optimize superovulation protocols and results, synchronization of wave emergence was performed through manual transrectal ablation of the largest (dominant) ovarian follicle on days 7 or 8 of the cycle (estrus = day 0); different drugs and dosage for the superstimulation protocol were experimented trying to overcome the negative effects of stress and the perturbance of LH secretion in superovulated highly producing lactating cows and the use of SexedULTRA™ sex-sorted semen, for artificial insemination of superovulated cows was reported for the first time. The selection program carried out in this research, gave evidence and gathered empirical data of feasible genetic improvements in cheesemaking ability of milk by means of k-casein BB selection. In conclusion, in this project, selection of k-casein BB genotype markedly enhanced cheese-making properties of milk, providing an impetus to include milk coagulation traits in genetic selection and breeding programs for dairy cattle.

Influência do transporte e mudança de local de manejo nas variáveis fisiológicas e produtivas de cabras Alpinas

Estudaram-se o efeito do transporte e a mudança de local de manejo sobre a produção e a composição do leite e sobre as variáveis fisiológicas, utilizando-se 12 cabras da raça Alpina em final de lactação. Semanalmente, foram mensuradas a produção e composição do leite e a contagem de células somáticas, além do volume do leite residual após administração de ocitocina. Foram colhidas amostras de sangue para dosagem hormonal (cortisol) e enzimática (glicose) no plasma no dia do transporte: antes (7h10min) e após (8h20min, 8h30min e 10h30min) o transporte. Nas três semanas subsequentes ao transporte, também foram colhidas amostras de sangue às 8h20min. Obtiveram-se teores mais elevados (P<0,05) de cortisol e glicose após o transporte e a mudança de local de manejo, e menor produção de leite (P<0,05) um dia após o evento. Porcentagem de gordura (P<0,05) e contagem de células somáticas apresentaram diferenças significativas (P<0,05) após o transporte. Os resultados permitem concluir que o transporte é um agente estressor que pode, momentaneamente, influenciar a produção animal.

Efeitos da administração de monensina por meio de cápsulas de liberação controlada no desempenho de vacas Holandesas no início da lactação

Com o objetivo de estudar o efeito da monensina sobre a produção e composição de leite, a contagem de células somáticas, a condição corporal e os parâmetros sangüíneos e reprodutivos de vacas da raça Holandesa de alta produção no início de lactação, foram utilizadas 44 vacas com produção diária de 33,44 ± 4,93 litros de leite, em delineamento inteiramente casualizado, com dois tratamentos: um controle (C) e outro com cápsulas de liberação controlada de monensina com eficácia de 100 dias (300 mg/vaca/dia). A administração individual de monensina foi realizada 30 dias antes da data provável do parto. A monensina não alterou a produção, a composição do leite e a contagem de células somáticas do leite nem a condição corporal e a concentração de glicose e BHBA (beta-hidroxibutirato) no soro das vacas, no entanto, diminuiu a concentração de AGNE (ácidos graxos não-esterificados) no soro das vacas com 60 dias de lactação. O período de serviço e o número de serviços por concepção não diferiram entre os tratamentos, porém, a administração de monensina diminuiu o número de animais que apresentaram retenção de placenta e laminite. A administração de monensina para vacas Holandesas de alta produção no início de lactação não modifica a produção e a composição do leite, contudo, diminui a concentração de AGNE 60 dias após o parto e a incidência de laminite e retenção de placenta nas vacas no pós-parto.

Productive performance and milk protein fraction composition of dairy cows supplemented with sodium monensin

The objective of this work was to evaluate the levels of sodium monensin on lactating cows and their effects on productive performance and milk protein fraction composition. It was used 12 Holstein cows, distributed in four balanced 3 × 3 Latin squares, and fed three diets: one control without monensin, and two diets with monensin at the levels of 24 or 48 mg/kg DM added to the concentrate. Milk production was daily measured throughout the entire experimental period. The samples used for analysis of milk composition were collected on two alternated days from the two daily milking. Non-protein nitrogen, total nitrogen and non-casein nitrogen contents were directly evaluated in the milk, and casein, whey protein and true protein contents were indirectly determined. The use of monensin in the rations reduced dry matter and nutrient intake, especially when diet with 48 mg/kg of dry matter was given. The ration with 24 mg/kg of DM increased milk production, with or without correction, and also fat and lactose yield, and it improved productive efficiency. The levels of monensin in the ratios did not influence contents of milk crude protein, non-protein nitrogen, non-casein nitrogen, true protein, casein, casein/true protein ratio, whey protein, and of all those fractions expressed as percentage of crude protein. The utilization of monensin in the ratio at the dose of 24 mg/kg of DM influences positively the productive performance of lactating cows, and it does not influence the composition of milk protein fractions.

Effect of beta-lactoglobulin polymorphism and seasonality on bovine milk composition

The objective was to evaluate the effect of beta-lactoglobulin (beta-lg) polymorphism and seasonality on milk composition (fat, lactose, total solids, milk urea nitrogen, total protein, true protein, casein and somatic cell counts) of Holstein and Girolando cows. Milk and blood samples from 278 Holsteins cows and 156 Girolando cows were taken during two dry seasons and two rainy seasons, for milk composition analysis and to determine beta-lg genotypes, respectively. BB genotype was the most frequent for both breeds, followed by AA genotype for Holstein (BB>AA>AB) and by AB for Girolando cows (BB>AB>AA). No differences were found in milk compositional characteristics among genetic variants of beta-lg (AA, AB and BB) either between Holstein or Girolando cows. No association between milk composition and beta-lg genetic polymorphism was observed. During the dry season, independently of the breed considered, higher contents of lactose, true protein, casein and casein :true protein ratio were found.

Economic viability of the third milking in systems of production using closed-circuit mechanical milking

This study aimed to analyze the economic viability of the third milking in production systems using mechanical milking in a closed circuit, aiming to provide technicians and farmers with information to assist them in decision-making. Specifically, it intended: (a) to estimate the cost of one milking; (b) to estimate the cost of the third milking; (c) to develop a mathematical equation to estimate the minimum amount of milk produced with two milkings, from which it would be economically feasible to do the third milking. Data were collected from three dairy farms, from November 2010 to March 2011, keeping a twice-a-day milking frequency, with three data collections in each farm, totalizing nine collections. Considering the average data, it would be feasible to do the third milking if the average milk yield per day of lactating cows in a twice-a-day milking frequency was greater than or equal to 24.43 kg of milk.

Milk flow, teat morphology and subclinical mastitis prevalence in Gir cows

The aim of this work was to evaluate the association between milk flow, teat morphological measurements and subclinical mastitis prevalence in Gir cows. Eighty cows in the 2nd and 3rd lactations, with 90 to 200 days of lactation, were divided according to milk flow during milking into fast or slow groups. Teat morphometry was assessed by ultrasound scanning of the right anterior teat and external measurements. Milk samples were collected for somatic cells count (SCC) and microbiological culture. The effect of milk flow during milking was evaluated by analysis of variance of milk yield, SCC, morphometry and external measurements. The association of morphometry and external measurements of the teats with the SCC and microorganisms found in milk were analysed. Milk flow was significantly correlated to milk production. Gir cows with slower milk flow had longer teat canal and greater milk yield, in comparison to cows with fast milk flow. Teat-end to floor distance influenced SCC of Gir cows. Prevalence of subclinical mastitis and the type of mastitis-causing pathogens were not affected by milk flow during milking

Benefits of automated acclimatization during the pre-milking phase of lactating girolando cows

The aim of this paper was to evaluate the automated acclimatization effects during pre-milking of cows on thermal conditioning, physiology, milk production and cost-benefit of the automated adiabatic evaporative cooling system (AECS). The treatments 20; 30; 40 min and control consisted of exposure time of pre-milking cows to the automated AECS. Sixteen cows were used with an average daily milk yield of 19 kg, distributed in a 4 x 4 Latin square design. The Tukey's test (P<0.05) was used to compare the means. The environmental variables, dry bulb temperature (DBT, ºC) and relative humidity (RH, %), were recorded every minute, which allowed the determination of the system efficiency through the Temperature and Humidity Index (THI). The respiratory rate (RR), rectal temperature (RT) and temperature of the coat (TC) were measured before and after the acclimatization. The 40 min treatment kept the environmental variables and the comfort indexes within recommended limits. The physiological variables (RR, RT and TC) were lower in the 40 min treatment and reflected positively on milk production, which increased 3.66% compared to the control treatment. The system was profitable, having a 43 days return on investment and a monthly revenue increase of R$ 1,992.67.

Metabolic evaluation of dairy cows submitted to three different strategies to decrease the effects of negative energy balance in early postpartum

In early lactation dairy cattle suffer metabolic alterations caused by negative energy balance, which predisposes to fatty liver and ketosis. The aim of this study was to evaluate the metabolic condition of high yielding dairy cows subjected to three treatments for preventing severe lipomobilization and ketosis in early lactation. Fifty four multiparous Holstein cows yielding >30 L/day were divided into four groups: control (CN= no treatment), glucose precursor (PG= propylene-glycol), hepatic protector (Mp= Mercepton®), and energy supplement with salts of linolenic and linoleic faty acids (Mg-E= Megalac-E®). Treatments were administrated randomly at moment of calving until 8 weeks postpartum. Blood samples were collected on days 1, 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 postpartum. Body condition score (BCS) was evaluated at the same periods and milk yield was recorded at 2nd, 4th, 5th, 6th, 7th, and 8th weeks of lactation. Concentrations of non-esterified fatty acids (NEFA), albumin, AST, ß-hydroxybutyrate (BHBA), cholesterol, glucose, total protein, urea and triglycerides were analyzed in blood samples. Cut-off points for subclinical ketosis were defined when BHBA >1.4 mmol/L and NEFA >0.7 mmol/L. General occurrence of subclinical ketosis was 24% during the period. An ascendant curve of cholesterol and glucose was observed from the 1st to the 8th week of lactation, while any tendency was observed with BHBA and NEFA, although differences among treatments were detected (p<0.05). BCS decreased from a mean of 3.85 at 1st week to 2.53 at 8th week of lactation (p=0.001). Milk yield was higher in the Mg-E group compared with the other treatment groups (p<0.05) Compared with the CN group, the treatments with Mp and PG did not show significant differences in blood biochemistry and milk yield. Cows receiving PG and Mg-E showed higher values of BHBA and NEFA (P<0.05), indicating accentuated lipomobilization. Supplementation with Mg-E also resulted in significant higher concentrations of cholesterol, BHBA, urea, AST and lower values of glycemia. This performance may be explained by the highest milk yield observed with this treatment. Treatments with PG and Mp did not improve milk yield, compared with control cows, but did not show metabolic evidence of ketosis, fat mobilization or fatty liver. These results suggest that treatment with Mg-E improves milk production but induces a higher negative energy balance leading to moderated lipomobilization and ketone bodies production, increasing the risk of fatty liver.

Expression of CD14 and toll-like receptors 2 and 4 by milk neutrophils in bovine mammary glands infected with Corynebacterium bovis

This study evaluated the expression of CD14, toll-like receptor (TLR) 2 and TLR4 on the surface of milk neutrophils in bovine mammary glands infected with Corynebacterium bovis. Here, we used 23 culture-negative control quarters with no abnormal secretion on the strip cup test and milk somatic cell count lower than 1x105 cells/mL, and 14 C. bovis infected quarters. The identification of neutrophils, as well as, the percentage of neutrophils that expressed CD14, TLR2 and TLR4 were analyzed by flow cytometry using monoclonal antibodies. The present study encountered no significant difference in the percentages of milk neutrophils that expressed TLR2 and TLR4 or in the expression of TLR4 by milk neutrophils. Conversely, a lower median fluorescence intensity of TLR2 in milk neutrophils was observed in C. bovis-infected quarters. The percentage of neutrophils that expressed CD14 and the median fluorescence intensity of CD14 in milk neutrophils was also lower in C. bovis-infected quarters.

Ermittlung geeigneter Methoden zur Differenzierung und Qualitätsbeurteilung unterschiedlicher Milchqualitäten aus verschiedenen on-farm-Experimenten

Zusammenfassung: Ziel der Arbeit war ein Methodenvergleich zur Beurteilung der Milchqualität unterschiedlicher Herkünfte. Am Beispiel von Milchproben aus unterschiedlicher Fütterung sowie an Milchproben von enthornten bzw. horntragenden Kühen wurde geprüft, welche der angewendeten Methoden geeignet ist, die Vergleichsproben zu unterscheiden (Differenzierungsfähigkeit der Methoden) und inwieweit eine Qualitätsbeurteilung möglich ist (hinsichtlich Milchleistung, Fett-, Eiweiß-, Lactose- (=F,E,L), Harnstoff-gehalt und Zellzahl (=SCC), Säuerungseigenschaften (=SE), Fettsäuremuster (=FS-Muster), Protein- und Metabolit-Zusammensetzung (=Pr&M), Fluoreszenz-Anregungs-Spektroskopie-Eigenschaften (=FAS) und Steigbild-Merkmalen). Zusätzlich wurde vorab die Steigbildmethode (=SB-M) für das Produkt Rohmilch standardisiert und charakterisiert, um die Reproduzierbarkei der Ergebnisse sicherzustellen. Die Untersuchungen zur SB-M zeigten, dass es Faktoren gibt, die einen deutlichen Einfluß auf die Bildmerkmals-Ausprägung aufweisen. Dazu gehören laborseitig die Klimabedingungen in der Kammer, die Verdünnungsstufe der Probe, die Standzeiten der Vorverdünnung (Reaktionen mit der Luft, Alterung usw.), und tagesspezifisch auftretende Effekte, deren Ursache unbekannt ist. Probenseitig sind sehr starke tierindividuelle Effekte auf die Bildmerkmals-Ausprägung festzustellen, die unabhängig von Fütterung, Alter, Laktationsstadium und Genetik auftreten, aber auch Fütterungsbedingungen der Kühe lassen sich in der Bildmerkmals-Ausprägung wiederfinden. Die Art der Bildauswertung und die dabei berücksichtigten Bildmerkmale ist von großer Bedeutung für das Ergebnis. Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchten 46 Probenpaare (aus den Fütterungsvergleichen (=FV) und zur Thematik der Hörner) konnten in 91% der Fälle korrekt gruppiert werden. Die Unterschiede konnten benannt werden. Drei FV wurden auf drei biologisch-dynamischen Höfen unter Praxis-Bedingungen durchgeführt (on-farm-Experimente). Es wurden jeweils zwei vergleichbare Gruppen à mindestens 11 Kühen gebildet, die im Cross-Over-Design gefüttert wurden, mit Probennahme am 14. und 21. Tag je Periode. Es wurden folgende FV untersucht: A: Wiesenheu vs. Kleegrasheu (=KG-Heu), B: Futterrüben (=FuR) vs. Weizen (Ergänzung zu Luzernegrasheu ad lib.), C: Grassilage vs. Grasheu. Bei Versuch A sind die Futtereffekte am deutlichsten, Gruppeneffekte sind gering. Die Milch der Wiesenheu-Variante hat weniger CLA’s und n3- FS und mehr mittellangkettige FS (MCT-FS), das Pr&M-Muster weist auf „Gewebereifung und Ausdifferenzierung“ vs. bei KG-Heu „Nährstoff-fülle, Wachstum und Substanz-Einlagerung und die SB zeigen fein ausdifferenzierte Bildmerkmale. Bei Versuch B sind die Futtereffekte ähnlich groß wie die Gruppeneffekte. Bei vergleichbarer Milchleistung weist die Milch der FuR-Variante höhere F- und E-Gehalte auf, sie säuert schneller und mehr, das FS-Muster weist auf eine „intensive“ Fütterung mit vermehrt MCT- FS, und die Pr&M-Untersuchungen charakterisieren sie mit „Eisentransport und Fetttröpfchenbildung“ vs. bei Weizen „mehr Abwehr-, Regulations- und Transportfunktion“ /. „mehr Lipidsynthese“. Die SB charakterisieren mit „große, kräftige Formen, verwaschen“ vs. „kleine, ausdifferenzierte Bildmerkmal“ für FuR vs. Weizen. Die FAS charakterisiert sie mit „Saftfutter-typisch“ vs. „Samentypisch“. Versuch C weist die geringsten Futtereffekt auf, und deutliche Gruppen- und Zeiteffekte. Milchleistung und F,E,L-Gehalte zeigen keinen Futtereffekt. Die Milch der Heu-Variante säuert schneller, und sie weist mehr SCT und MCT- FS auf. Pr&M-Untersuchungen wurden nicht durchgeführt. Die SB charakterisieren bei Heumilch mit „fein, zart, durchgestaltet, hell“, bei Silagemilch mit „kräftig, wäßrig-verwaschen, dunkler“. Die FAS kann keine konsistenten Unterschiede ermitteln. Der Horn-Einfluß auf die Milchprobe wurde an 34 Probenpaaren untersucht. Von 11 Höfen wurden je zwei möglichst vergleichbare Gruppen zusammengestellt, die sich nur im Faktor „Horn“ unterscheiden, und im wöchentlichen Abstand drei mal beprobt. F,E,L, SCC und SE der Proben sowie die FAS-Messungen weisen keine konsistenten signifikanten Unterschiede zwischen den Horn-Varianten auf. Pr&M weisen bei den untersuchten Proben (von zwei Höfen) auf Horneffekte hin: bei Eh eine Erhöhung von Immun-Abwehr-Funktionen, sowie einer Abnahme phosphorylierter C3- und C6-Metabolite und Beta-Lactoglobulin. Mit den SB ließen sich für die gewählten Merkmale (S-Größe und g.B.-Intensität) keine Horneffekte feststellen. FS, Pr&M-Muster sowie Harnstoffgehalt und SB (und z.T. Milchleistung) zeigten je FV ähnliche Effekt-Intensitäten für Futter-, Gruppen- und Zeiteffekte, und konnten die Cross-Over-Effekte gut wiedergeben. F- und E-Gehalte konnten neben tierindividuellen Effekten nur in FV B auch Futtereffekte aufzeigen. In FV C zeigten die SE der Proben den deutlichsten Futtereffekt, die anderen Methoden zeigten hier vorrangig Gruppen-Effekte, gefolgt von Futter- und Zeiteffekten. Die FAS zeigte den SB vergleichbare Ergebnisse, jedoch weniger sensibel reagierend. Die Interpretation von Qualitätsaspekten war bei konsistent differenzierbaren Proben (FV A, B, C) am fundiertesten mit Hilfe der FS möglich, da über die Synthese von FS und beeinflussende Faktoren schon vielfältige Erkenntnisse vorliegen. Das Pr&M-Muster war nach einer weiteren Methodenentwicklung bei der Deutung von Stoffwechselprozessen sehr hilfreich. Die FAS konnte z.T. eine zu der Fütterungsvariante passende Charakterisierung liefern. Für die SB-M fehlt es noch an Referenzmaterial, um Angaben zu Qualitätsaspekten zu machen, wenngleich Probenunterschiede aufgezeigt und Proben-Eigenschaften charakterisiert werden konnten.