Ein Gespenst geht um in den Kuhställen: Die negative Energiebilanz. Doch was ist Spuk und was ist Tatsache?

Kurz vor der Geburt und in den ersten Wochen der Laktation nehmen Milchkühe in der Regel weniger Energie auf, als sie benötigen. Man spricht von der „negativen Energiebilanz“. Sie ist von Tier zu Tier individuell ausgeprägt. Die Lücke zwischen Energieaufnahme aus dem Futter und dem Verbrauch durch Erhaltung, Milch und eigenes Wachstum schließen die Tiere, indem sie eigene Körperreserven mobilisieren. Dafür nutzen sie die in der Leber gespeicherten Fettsäuren und die Umsetzungsprodukte des Körperfett- und auch des Proteinabbaus. Eine gesunde und stabile Kuh ist in der Lage 20 bis 25 Prozent ihrer Milchleistung in den ersten 100 Laktationstagen aus den Körperreserven zu bilden. Sehr leistungsfähige Kühe schaffen es bis zu zwei kg Körperfett am Tag zu Energie zu verarbeiten. Auf das erste Laktationsdrittel gerechnet sind das insgesamt rund 150 kg Gesamtfett. Entscheidend ist dabei nicht die absolute Menge allein, sondern der Zeitraum, in dem der Abbau vonstattengeht.

Eine Hochleistungskuh mobilisiert die beträchtlichen Körperfettreserven über einen langen Zeitraum von 6 – 8 Wochen, ab der 8. Laktationswoche sollte die Energiebilanz wieder positiv sein. Der Körpermasseverlust in diesem Zeitraum sollte nicht höher sein als eine Einheit des Body Condition Score (BCS von 3,5 auf ca. 2,5). In Körperfettdicke ausgedrückt sind das maximal 10 mm (sonographische Messung zwischen Hüfthöcker und Sitzbeinhöcker) von 25 mm auf 15 mm.

Körperfettabbau ist natürlich

Die negative Energiebilanz ist bei Säugetieren von der Natur vorgesehen und physiologisch zweckmäßig. Manche Säugetierarten nehmen während der Tränkezeit ihrer Nachkommen überhaupt kein Futter auf. (siehe Abb.1.) Sie bilden die Milch vollständig aus ihren Körperfett- und Proteinreserven.

Darstellungen der negativen Energiebilanz als „chronisch unterernährte“ Tiere (Hellwig, 2022) oder als wesentliche Ursache der Diskrepanz zwischen Milchleistung und Nutzungsdauer (Martens in „Das Dilemma der Milchkuh“ AVA 2022) birgt die Gefahr, dass Maßnahmen in völlig falscher Richtung, bis zur Senkung der Milchleistung, getroffen werden.

Die Tierernährung verfügt heute über ausreichend Kenntnisse und Erfahrungen, auch diese sehr sensible Periode im Reproduktionsprozess, wie den ganzen geburtsnahen Zeitraum, so zu gestalten, dass mit gesunden Kühen optimale Milchmengen produziert werden können. Es ist selbstverständlich, dass dafür die Kenntnis des Futterwertes der eingesetzten Futtermittel, eine exakte Rationsberechnung auf der Grundlage leistungsabhängiger Bedarfsnormen und eine exakte Futterdarbietung erste Voraussetzung und unverzichtbar sind.

Zur Realisierung stehen moderne Methoden der Digitalisierung zur Verfügung. Eine Vielzahl von Betrieben mit modernem Management mit unterschiedlichen Bestandsgrößen beweist, dass es keinen Widerspruch zwischen angemessen hohen Milchleistungen und dem Gesundheitsstatus geben muss (siehe auch Auswertung der Prüfung auf Gesundheit und Robustheit – GERO im Jahresbericht des Sächsischen Landeskontrollverbandes e.V. 2021, bzw. siehe Anhang).

Abbildung 1

Es muss allerdings auch bemerkt werden, dass Milchviehhalter für keine Periode des Kuhlebens mehr Geld für Futterzusatzstoffe ausgeben, wie in dieser und an keinem Abschnitt wird durch den Verkauf von Zusatzstoffen, prophylaktischen Präparaten, Medikamenten und Kontrollpräparaten mehr Geld verdient, wie im Zeitraum rund um die Geburt. Woran liegt das?

Ketose ist das Schreckgespenst

Bei falscher Energie- und Nährstoffversorgung kann es zu ausgeprägten Energiemangel im geburtsnahen Zeitraum, vorrangig nach der Geburt, kommen. Die Tiere mobilisieren in kurzer Zeit übermäßig erhebliche Mengen Körperreserven. Wenn die geringen Glykogenreserven verbraucht sind, geht es an die Fett- und Proteinlager im Körper. Deren Abbauprodukte werden mit der Glukose zur Energiegewinnung in den Zitronensäurezyklus gebracht. Ist dieser Abbauprozess gestört, zum Beispiel durch Mangel an Glukose, falsche Rationsgestaltung, bewegungsarme Haltung oder oxidativen bzw. nitrosativen Stress, kommt es zur Ketose (Azetonämie).

Kennzeichen sind:

• Ein Anhäufen von Ketonkörpern (ß-Hydroxy-Buttersäure, Azeton u. a.) und Ausscheiden über Harn, Milch und Atemluft (so kann man Azeton in der Stallluft wahrnehmen),
• Anstieg freier Fettsäuren im Blut um das drei- bis fünffache,
• Veränderung des Glukosegehaltes,
• Stark erhöhter Fettgehalt in der Leber und Leberschäden.

Haben Tiere eine stark verfettete Leber und kommen dann weitere Stressfaktoren oder Belastungen dazu, die dazu führen, dass verstärkt Adrenalin und Cortisol ausgeschüttet werden, kann dies zum Fettleber-Syndrom (Lipomobilisations-Syndrom) führen.

Die Ketose bewirkt eine ganze Reihe weiterer Störungen. Dazu gehören:

• sinkende Futteraufnahme,
• erhöhter Fettgehalt in der Milch,
• erhöhter Milchzellgehalt und höhere Mastitisrate,
• gehäufte Labmagenverlagerungen,
• zunehmende Lahmheiten,
• gestörte Nachgeburtsphase und Fruchtbarkeitsstörungen.

Hieraus wird abgeleitet, dass rund 80 Prozent aller später auftretenden Probleme ihre Ursache in den Störungen im geburtsnahen Zeitraum haben. Um Ketose zu diagnostizieren werden mittlerweile verschiedene Teststreifen (Ketosetest) angeboten. Auch in Milch und Blutserum lassen sich verschiedene Kennzahlen bestimmen (siehe Abbildung 2).

Abb. 2: Milch und Blut als Indikator für Ketose

Risikofaktoren

Entscheidend ist, dass man nicht die einzelnen Störungen behebt, sondern den gesamten Komplex angehen muss. Dazu ist auch notwendig, den gesamten Zeitraum des Trockenstehens und die 6-8 Wochen post partum als eine geschlossene Periode zu betrachten. Die Überbetonung z. B. der sogenannten „Vorbereiterfütterung“ ab 3. Woche vor dem Kalben bei Vernachlässigung der ersten Phase des Trockenstehens sind Ursache für erhebliche gesundheitliche Schäden.  Wissenschaftliche Untersuchungen und praktische Erfahrungen zeigen, dass das besondere Risiko für Stoffwechselstörungen in diesem Abschnitt durch die großen Unterschiede in der Anpassungsfähigkeit der Einzeltiere erhöht wird. Das heißt, es sind Maßnahmen zu ergreifen, die die Herdengesundheit vorbeugend stabilisieren. Hier spielt die Fütterung eine wichtige Rolle. Gegen welche Risiken gilt es vorzugehen?

• niedrige Futteraufnahme:
  • Die Futteraufnahme liegt im Mittel der Trockenstehzeit zwischen 1,5 bis 1,8 kg Trockensubstanz (TS) je 100 kg Körpermasse. In den ersten 60 Tagen nach dem Kalben sollte sie zwischen 2,5 und 2,8 kg liegen, um dann je nach Tagesmilchleistung auf bis zu 4,5 kg TS anzusteigen. Engelhard (2012) zeigte in Versuchen, dass große Unterschiede zwischen den Einzeltieren auftreten können.
  • Da die Futteraufnahme mit im Mittel ± 0,12 eine niedrige Heritabilität hat, sind die vielfältigen Möglichkeiten in der Haltung und Rationszusammensetzung die wesentlichsten Faktoren, um das Futteraufnahmevermögen auszuschöpfen.
• überhöhter Körperfettabbau:
  • Zu Laktationsbeginn sollte der Fettgehalt einer Milchkuh bei etwa 25 Prozent liegen. Das entspricht bei einer 650-kg-Kuh etwa 160 kg Fett und einer Konditionsnote (BCS) von 3,5 beziehungsweise einer Rückenfettdicke von 25 mm (Staufenbiel, 1993). Hat ein Tier mehr oder weniger Fett, wirkt sich das nachteilig auf Gesundheit und Fruchtbarkeit aus. Innerhalb von sechs Laktationswochen werden bis zu 80 kg Körpermasse mobilisiert. Das sind zwei kg Fett am Tag und sie entsprechen 1680 MJ NEL oder 13,5 kg Milch am Tag (Block, 1999). Bauen die Tiere mehr Fett ab, ist mit einer Ketose zu rechnen. Ein BCS unter 2,5 beziehungsweise eine Rückenfettdicke, die weniger als 15 mm aufweist, haben nachweislich negative Folgen für die Fruchtbarkeit.
• genügende Glukosebildung:
  • Die Glukose spielt eine zentrale Rolle beim Bewältigen der negativen Energiebilanz. Es müssen für die Laktose-, Fett- und Eiweißsynthese, sowie für Gravidität und Organversorgung ca. 4,0 – 4,5 kg Glukose je Tier und Tag bereitstehen. Betrachtet man die verschiedenen Quellen der Glukoseversorgung wird deutlich, dass durch die Durchflussstärke (Stärke die den Pansen unabgebaut passiert) zwischen 15 und 30 % des Bedarfes gedeckt werden und das über 2/3 durch die Gluconeogenese bereitgestellt werden müssen. Hier spielt die neugebildete Glukose aus Propionsäure die größte Rolle. Diese Propionsäure wird im Pansen aus leicht verfügbaren Kohlenhydraten gebildet. Es kann davon ausgegangen werden, dass aus 1000 g Stärke, z.B. aus Getreide, 150 Propionsäure gebildet werden, die im Intermediärstoffwechsel zu etwa 400 g Glukose umgesetzt werden. Es ist zu beachten, dass auch aus dem bereitgestellten Rohprotein ein erheblicher Anteil an Aminosäuren für die Neubildung von Glucose aufgebracht werden kann.
  • Glukoplastische Verbindungen wie zum Beispiel Propylenglykol, Glycerin oder Propionat können nur ein geringes Defizit zwischen 5 – 10 % ausfüllen. Wenn die Ration jedoch an den Bedürfnissen der Kühe orientiert ist, haben sie   keinen Bedarf an diesen Substanzen. Sie sind nur sinnvoll, wenn unmittelbare Ketosegefahr besteht bzw. die Ration Defizite zu den Bedarfsnormen aufweist. Während Propylenglykol futtermittelrechtlich nur bis 250 g / Tier und Tag eingesetzt werden darf und die Futteraufnahme negativ beeinflusst, wird Glycerin im Allgemeinen mit 0,5 – 1 kg (möglich sind bis 4 kg) je Tag eingesetzt und beeinflusst die Futteraufnahme positiv.
• Insulinresistenz:
  • Der Insulinstoffwechsel im geburtsnahen Zeitraum ist kompliziert und einige Prozesse sind nicht durch die Fütterung beeinflussbar. Für die praktische Fütterung wichtig in diesem Zusammenhang ist aber eine beschränkte Fütterung von Fett im geburtsnahen Zeitraum. Der Rohfettgehalt der Ration sollte sowohl in der Periode des Trockenstehens als auch für die laktierenden Kühe 4 % in der Trockensubstanz bzw.125 g Rohfett / 100 kg Körpermasse nicht übersteigen. Ein zusätzlicher Einsatz von pansengeschütztem Fett (Ca-verseift bzw. fraktioniert) wird für trockenstehende Kühe nicht empfohlen. Für die ersten 4-6 Wochen nach dem Abkalben sollten max. 200 g je Tier und Tag verabreicht werden, während danach je nach Rationszusammensetzung bis 1 kg möglich ist (insges. natives Rohfett + zusätzlich pansengeschütztes Fett bis 225 g/100 kg Körpermasse.
• oxidativer und nitrosativer Stress:
  • Je stabiler eine Herde ist, desto besser wird sie mit Haltungs- und Fütterungsfehlern fertig. Diese Fehler führen dazu, dass sich Oxigene und freie Radikale bilden, die die Immunität schwächen und Entzündungen Vorschub leisten  (siehe  „Oxidativer und nitrosativer Stress“   im BLOG des LKV-Fütterungsberater vom 12.04.2021).
• Körperkondition und Energieaufnahme:
  • Regelmäßige Kontrolle der Körperkondition sind wichtiger Bestandteil eines modernen Managements.  Wer den BCS oder die Rückenfettdicke regelmäßig kontrolliert und die Ration entsprechend anpasst, hat beste Chancen, dass die negative Energiebilanz nicht zur Gesundheitsgefahr wird. Die Anforderungen an die Körperkondition zeigt die Tabelle 1.
    • Mit steigender Leistung ist es nötig, die Trockensteher nach Leistungsniveau zu füttern. Es hat sich bewährt, die Betriebe nach Futteraufnahme und Leistungsniveau zu differenzieren und zu füttern.
    • Als praktische Faustregel ist eine Energieaufnahme von 75 – 80 MJ je Tier und Tag zu realisieren. Das ist das Kernstück der Trockensteherfütterung. Es gilt für die einphasige und für die zweiphasige Fütterung (siehe Tabelle 2).
    • Bei Jungkühen in der ersten Laktation sind 20 Prozent, bei den Kühen ab der zweiten Laktation 10 Prozent ihres Erhaltungsbedarfs als zusätzliche Energiegabe für ihr eigenes Wachstum zu berücksichtigen.

Tab. 1: Erforderliche Körperkondition bei Milchkühen (Staufenbiel et al., 1984, 1993, 1997, 2001, 2005, 2008)

BCS = Body condition score, RFD = sonographische Rückenfettdicke (zwischen Sitz- u. Hüftbeinhöcker)

Bei einem Unterschreiten der Energiebedarfsnorm, d.h., der je Tag gefütterten Energiemenge (siehe Tabelle 2) um ca. 15 % ist mit einer ketotischen Belastung zu rechnen. Zur Einschätzung des Energieversorgungsstatus dient der Energiegehalt in der Mischration (regelmäßige Kontrolle durch Laboruntersuchung) und Parameter in Milch und Blut und Milch (Abb. 2).

Weitere wichtige Maßnahmen sind:

• Eine hohe Futteraufnahme, d.h. volle Ausschöpfung des Futteraufnahmevermögens durch optimale Gestaltung der Haltungs- und Fütterungsfaktoren, die die Futteraufnahme beeinflussen.
• Eine ausreichende Strukturwirksamkeit und geringer Futterkomponentenwechsel führt zu optimaler Pansenfermentation.
• Rationen exakt rechnen und kontrollieren: Das gilt nicht nur für die Energie, sondern auch für Rohprotein, UDP und für Mengen- und Spurenelemente sowie Vitamine. Den ganzen Datensatz der Richtwerte für die Rationsberechnung siehe „Fütterung und Tierwohl, Teil I und II“ im BLOG des LKV-Fütterungsberater vom 26.10. und 02.11. 2020).
• Keine Futtermittel mit insulinhemmender Wirkung (wie z.B. Futterfette) oder hohem Kaliumgehalt einsetzen. Auch möglichst keine Pansenpuffer in die Ration.
• Die qualitativ besten Silagen gehören in die Zeit der Trockenstehperiode und in das erste Laktationsdrittel. Qualitativ gut bedeutet frei von Buttersäure und Clostridien, weniger als acht Prozent Ammoniak-Stickstoff am Gesamtstickstoff, weniger als drei Gramm biogene Amine je kg TS und keine Schimmelpilze.
• Antioxidative Substanzen zufüttern: 1000 mg Vitamin E je Tier und Tag, für Selen und ß-Carotin den Versorgungsstatus über Blutserum bestimmen lassen.
• Die Versorgung mit den drei genannten Antioxidantien ist auch für den gesamten Abschnitt des Trockenstehens zu realisieren.
• Eine Stimulationstränke im Abkalbe Vorgang verabreichen (auch als „Energietränke“ bezeichnet). Wird mit ca. 20 l Wasser + Präparat vorgesetzt, wenn das Kalb gerade raus ist. Wird in Sachsen in 90 % der Betriebe angewandt.
• Wenn nötig, ein Präparat zur Ketosevorbeuge einsetzen, um unter anderem die Leber zu schützen und Pansen und Stoffwechsel zu stabilisieren.
• Bei Bedarf Maßnahmen zur Gebärpareseprophylaxe (an die DCAB angepasste Ca-Versorgung).

Die genannten Maßnahmen können nur dann nützen, wenn bei den trockenstehenden und frisch abgekalbten Kühen Haltungskomfort, äußerste Sauberkeit und Hygiene gewährleistet sind.

Bedeutungsvoll und für das Management bestimmend sind die Kontrollmaßnahmen in der ersten Woche nach der Abkalbung. In dieser, auch als „Repro“ bezeichneten Gruppe, erhalten die Tiere die Mischration, die an die Kühe in den ersten 6-8 Wochen gefüttert wird. Die tägliche Feststellung des Gesundheitszustandes jedes einzelnen Tieres steht hier im Vordergrund. Das Ergebnis kann die Umsetzung in die Produkionsgruppe sein oder bestimmt den weiteren Aufenthalt in dieser Gruppe, evtl. mit Behandlung durch den Tierarzt. In der Tabelle 3 sind Kriterien zusammengefasst, die Gegenstand des „Controlling“ sein können und wie sie sich praktisch bewährt haben.

Fazit

• Der Körperfettabbau nach dem Kalben (negative Energiebilanz) ist ein von der Natur vorgesehener Prozess.
• Der geburtsnahe Zeitraum, d.h., die gesamte Zeit des Trockenstellens und die ersten 6-8 Wochen nach dem Abkalben sind als eine einheitliche geschlossene Periode im Reproduktionsprozess der Milchkühe zu behandeln.
• Bei ausgeprägtem Energiemangel durch falsche Fütterung über einen längeren Zeitraum und bei gestörten Abbauprozessen kann es zur Ketose kommen. Hierfür gibt es mehrere Risikofaktoren, die man kennen und beseitigen muss.
• Große Bedeutung hat die Ausschöpfung des Futteraufnahmevermögens durch optimierung der Haltungs- und Fütterungsbedingungen.
• Eine der wichtigsten Maßnahmen besteht darin, die Körperkondition entsprechend den Anforderungen durch bedarfsgerechte Energie- und Nährstoffzufuhr zu steuern.

Tab. 2: Empfehlungen zur Energieversorgung der trockenstehenden Kühe

* 650 kg Körpermasse, Trockenstehpriode ca. 60 Tage, Empfehlung der DLG (2012): 12 kg TS/Tag, bis. 3. Woche a. p. 5,4 - 5,8 MJ NEL/kg TS; ab 3. Woche a. p. 6,5 - 6,8 MJ NEL/kg TS       

Tab. 3: Controlling post partum (Repro, FM), Schwerpunkt: Einzeltier, Entscheidung Behandlung durch Tierarzt oder in Produktionsgruppe

* stellt besondere Anforderungen an die Realisierung

Stand: Juni 2022

Anhang

GERO-Ranking des sächsischen Landeskontrollverbandes e. V. für das Prüfjahr 2020/2021

Betriebs- oder personenbezogene und sensitive Daten werden aus datenschutzrechtlichen Gründen sowie aus Gründen der Sicherheit nur nach vorliegender Einwilligung veröffentlicht. Diese liegt bei den entsprechenden Betrieben vor!

Um die Bedeutung jeglicher Instrumente zur Verbesserung des Betriebsmanagements in ökonomischer und ökologischer Hinsicht, sowie in den Bereichen Tiergesundheit, Tierwohl und der Umweltrelevanz der Milchviehhaltung zu veranschaulichen, wurde vom LKV Sachsen e.V. ein Ranking der Betriebe auf der Basis aussagefähiger Parameter entwickelt und im aktuellen Jahresabschluss überarbeitet. Ausrichtung und Schwerpunktsetzung der Datenanalyse wurden wie folgt geändert: Parameter, welche zur Managementstrategie gehören und kein Indikator für Gesundheit und Robustheit (z.B. Zwischenkalbezeit) oder redundant mit weiteren Parametern sind, wurden entfernt. Anstatt die reine Milchleistung separat zu betrachten, wurde die Wichtung für FEK erhöht. Der Betrachtungszeitraum wurde auf die Lebensdauer der Kuh ausgedehnt; die Lebensleistung und die Nutzungsdauer als wichtige Kenngröße etabliert, die Eutergesundheit und Tierschutzaspekte (Anteil Tiere mit ZZ<100 Tsd., Anteil Jungkühe an Merzungen) stärker gewichtet. Zudem wurde der Harnstoff als Maßstab für den N-Überschuss und damit als Marker für Nachhaltigkeit und Umweltschutz aufgenommen und für das Erstkalbealter weg vom reinen Ranking ein Toleranzbereich geschaffen. Folgende Indikatoren bilden nun die Grundlage des GERO-Rankings:

• Jahresleistung Fett-Eiweiß-kg

• Gesamtleistung Merzungen

• Erstkalbealter

• Nutzungsdauer Merzungen

• Merzungsrate

• Anteil Erstkalbinnen an Merzungen

• Zellzahl

• Anteil Tiere mit Zellzahl < 100 Tsd.

• Harnstoff

Betriebe, die während des Prüfjahres mit der GERO aufgehört, einen ungültigen Jahresabschluss haben oder zu denen in mindestens einer der Kriterien keine Zahlen vorliegen, sind nicht in der Bewertung enthalten.

Für jedes Kriterium wurden entsprechend nach einem für jedes Merkmal definierten Rankingsystem Punkte vergeben, wobei Betriebe mit gleichen Werten die gleiche Punktzahl erhielten. Zum Schluss wurde über die Summe aller Kriterien zu jedem Betrieb die Gesamtpunktzahl ermittelt und so die Rangfolge festgelegt. Betriebe mit gleicher Gesamtpunktzahl erhielten den gleichen Rang. Ein Betrieb ist sowohl in einem Merkmal als auch in der Gesamtrangierung umso besser, je weniger Punkte er hat.

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