Berichte

Elektrolytenbalance bei Trockenstehern

im Hinblick auf die Vorbeuge gegen Milchfieber

 
 
Autor: Dr. Thu-Danh Tran (+2008), Neuenkirchen Vörden

Neben der Ketose ist Milchfieber (Gebärparese) die bekannteste Stoffwechselerkrankung bei hochleistenden Milchkühen. In manchen Betrieben erkranken bis zu 70 % der abkalbenden Kühe (zt. Malz/Meyer, 1993). Zur Vorbeuge gegen diese Erkrankung ist eine Reihe von Maßnahmen bekannt, die mit der Fütterung der trockenstehenden Kühe im Zusammenhang steht. Hiervon erweist sich in den letzten Jahren die Zufütterung von anionischen Salzen an trockenstehende Kühe als eine wirkungsvolle Vorbeugemaßnahme gegen Milchfieber, die im folgenden beschrieben wird.
 
Milchfieber
Das Milchfieber, welches durch Mattigkeit/ Teilnahmslosigkeit, Bewegungsstörungen mit schaukelndem, schwankendem Gang und im weiteren Verlauf durch Festliegen bzw. Bewusstseinstrübung gekennzeichnet ist, kommt oft vor allem bei Hochleistungsrindern mit zunehmender Anzahl an Abkalbungen vor. Milchfieber wird ausgelöst durch Störungen des Calcium-, Phosphor- sowie Vitamin D- und Skelettstoffwechsels. Hierbei ist die Mobilisierbarkeit der an sich reichlichen Knochenreserven an Ca (und P) ungenügend, was dann bei hohen Anforderungen/ Milchleistungen zum lebensbedrohlichen Abfall des Blutcalciumspiegels führt.
 
Klassische Vorbeugemaßnahmen
Das klassische Ziel zur Vorbeuge gegen Milchfieber ist darauf ausgerichtet, die mit ihrem Parathormon für den Ca-Stoffwechsel verantwortliche Nebenschilddrüse während der Trockenzeit richtig zu trainieren und somit das Ca aus den Knochen beim Einsetzen der Milchsekretion nach der Geburt zügig zu mobilisieren. Hierzu kann u.a. die knappe Versorgung mit Ca in der Trockenstehzeit (erstrebenswert max. 25g/Tier/Tag; in der Praxisempfehlung bis max. 40g/Tier/Tag) und die Einhaltung eines Ca:P-Verhältnisses von ca. 0,6:1 (frühere Angabe von 1:3 bis 1:10) empfohlen werden.
 
Neue Erkenntnisse
  • Der Effekt einer Ca-armen Diät auf das Auftreten von Milchfiebererkrankungen  war  zwar erwiesen, beschränkte sich jedoch auf einen geringen Ca-Zufuhrbereich von nur 15 bis 25g/Tier/Tag (Jönsson, 1979). Derart niedrige Ca-Gehalte im Futter sind unter den landwirtschaftlichen Bedingungen in europäischen Ländern einschliesslich Deutschland schwer zu erreichen (nach Berechnungen von Futterrationen für Trockensteher beträgt die Ca-Aufnahme durchschnittlich 48,39 ± 4,20 g/Tier/Tag). Ferner muss das Risiko von Skelettveränderungen bei Fütterung einer extrem Ca-armen Diät in Betracht gezogen werden.
  • Die Ca-Aufnahme von 35 bis 40g Ca je Tier/Tag reduzierte das Auftreten von Milchfieber (59%) nicht mehr als die Aufnahme von 75 g Ca je Tier/Tag (50,7% ± 17,8). Bei der Gruppe mit hoher Ca-Zufuhr von 150 g Ca je Tier/Tag traten sogar in einem Durchgang weniger Krankheitsfälle (35%) auf, dieser Anteil erhöhte sich aller-dings beim 2. Durchgang (74%). Insgesamt gesehen erkrankten somit in allen Gruppen nahezu gleich viele Tiere an Milchfieber. Das Verhältnis der Ca-Aufnahme zur Milchfieberproblemematik ist somit wenig deutlich. Die Aufstellung einer Beziehung zwischen dem Parathormonspiegel und dem Ca-Gehalt im Serum zeigte auch, dass eine tägliche Ca-Zufuhr von 37 bis 150 g keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die Nebenschilddrüsentätigkeit hatte (Jönsson, 1979).
  • Futter mit hoher Alkalität (Rüben) stellte einen prädisponierenden Faktor für die Entstehung des Milchfiebers dar, während "saures" Futter oder besser Futter mit geringer Alkalität (mit HCl/H2SO4 konservierte Grassilage) eine vorbeugende Wirkung hatte (Enders u.a., 1970; zt. Jönsson,1979).
  • Die Alkalität der Ration oder besser die Elektrolytenbalance in der Ration, ausgedrückt in Milliäquivalent (meq) als "Kation-Anion-Differenz im Futter" (Dietary Cation-Anion Difference = DCAD), berechnet aus [(Na+K) - (Cl+S)], zeigte mit r=0,330 eine enge Korrelation zur Häufigkeit des Milchfieberauftretens (gegenüber der Korrelation zwischen Ca und Milchfieber mit r=0,233; Auswertung aus 75 Versuchen mit insg. 1165 Kühen; Oetzel, 1991). Von Interesse ist, dass unter den genannten Elektrolyten Schwefel (ein sehr starkes Anion) - und nicht Ca- die mit Milchfieber am höchsten korrelierte Variable war (r= -0,425). Die Erhöhung des S-Gehaltes von 0,1 auf 0,25% i.d.TS führte zu einer linearen Reduzierung der Milchfieberhäufigkeit und von 0,25 auf 0,35% i.d.TS zu einer kurvenlinearen Reduzierung. Auch im Gegensatz zur althergebrachten Meinung bestand zwischen dem P sowie Ca/P-Verhältnis und dem Auftreten des Milchfiebers keine Beziehung (Oetzel, 1991/1993).
 
Elektrolytenbalance (DCAD)
Aus mehreren Untersuchungen ergibt sich, dass die Anzahl der Fälle von Milchfieber durch die Senkung der DCAD in der Trockensteherration (Zufügung von Cl und/oder S) gesenkt werden kann (Tabelle 1): 
 
Tabelle 1 Wirkung von DCAD auf das Auftreten von Milchfieber
DCAD (meq/100gTS) Kriterien Referenz
-25 vs +5 bei
Ca von 0,92 bis
1,81% i.TS
Reduzierung des klinischen Milchfiebers um die Hälfte, besonders in der 3. und höheren Laktationen; Verminderung der Hypocalcämiehäufigkeit und Verbesserung der Milchleistung Beede, 1992/1994
-12,05 vs
+33,02
Reduzierung der Milchfieberhäufigkeit von 47% auf 0%. Block, 1984
-11,9 bzw.-2,2 vs
+34,6 bei hoher
Ca-Aufnahme
Vorbeuge gegen Milchfieber in 92% der Fälle Dishington
zt.Block, 1991
-7,5 vs +18,9 Minderung der Milchfieberhäufigkeit von 17 auf 4% Oetzel u.a., 1991
-10,3 vs 25,8 Reduzierung des Auftretens des Milchfiebers von 4/9 auf 1/9 Oetzel u.a., 1991
-10 bis -15 optimaler Bereich in der Gesamtration für die Milchfiebersenkung Byers zt.West, 1993
 
Die Wirkungsweise der negativen DCAD auf die Reduzierung der Milchfieberfälle ist noch nicht restlos geklärt. Als mögliche Erklärungen hierfür sind angegeben:
  • Die Verabreichung von negativ geladenen Ionen (Cl-, S04--) bewirkt sytematisch  die Bildung von positiv geladenen Ionen (H+, Ca2+) zur Aufrecherhaltung der elektrischen Neutralität im Organismus.
  • Die Erhöhung der H+-Ionen infolge der negativen DCAD führt zu einer milden metabolischen Acidosie (Absenkung des Blut-pH-Wertes), die die Bildung von Parathormon und 1,25 Dihydroxy Vi-tamin D3 sowie die Ansprechbarkeit des Knochens zur Ca-Freisetzung fördert (Gaynor et al., 1989; Block, 1991; Beede, 1992)
  • Zur Gegensteuerung der metabolischen Acidose bzw. zur Wiederherstellung des physiologisch normalen Blut-pH-Wertes wird Carbonat (CO3--/HCO3-) benötigt, das u.a. zusammen mit Ca (und P) bei der Knochenmobilisierung freigesetzt wird. Folge ist eine Erhöhung der Ca-Konzentration im Plasma (Block, 1991; Tucker et al., 1991; Beede, 1992).
  • Im Darmtrakt stimuliert die Fütterung anionreicher Rationen die Ca-Absorption bei Milchkühen in Verbindung mit einer erhöhten Ca-Ausscheidung über den Harn (Lomba et al., 1978; Tucker et al., 1991; Schonewille et al., 1994).
 
All diese Vorgänge geschehen ununterbrochen und wiederkehrend, solange dem Tier Rationen mit negativer DCAD verabreicht werden. Positive Folgen im Hinblick auf Milchfieber sind die Aufrechterhaltung einer ausreichenden Ca-Konzentration im Blut und die Bereitstellung der physiologischen Körpersituation zur Ca-Mobilisierung aus dem Skelett sowie zur Ca-Resorption aus dem Darm. Darüber hinaus sind positive Wirkungen einer negativen DCAD auf die nachfolgende Milchleistung, Reproduktionsleistung (Trächtigkeitsrate, Rastzeit (= Zeitraum zwischen Kalbung und "Erstbesamung")), Nachgeburtverhaltung sowie Euterödem beschrieben worden (Block, 1991; Beede, 1992/1994; West, 1993).
 
Rationberechnung und Anionenausgleich
Für eine vollständige Elektrolytenbalance sind mehrere Elemente - Kationen (wie Na, K, Ca, Mg) und Anionen (wie Cl, S/SO4, P/PO4) sowie Protein/Aminosäuren -, die alle Einfluss auf das Säure-Base-Gleichgewicht haben, zu berücksichtigen. Infolge der Unzulänglichkeiten hinsichtlich der Verwertbarkeit dieser Elemente, aber auch aufgrund der statistischen Regressionseignungsprüfungen (Oetzel, 1991) werden für die Berechnung der DCAD bei den Trockenstehkühen hauptsächlich nur die Kationen Na+K und die Anionen Cl+S nach fol-gender Gleichung herangezogen:

DCAD (meq/100g) = (43,5*%Na + 25,6*%K) - (28,2*%Cl + 62,3*%S)

Die Berechnung der Trockenstehrationen aus Grassilage, Maissilage, Heu/Gerstenstroh mit dieser Gleichung ergibt einen DCAD-Durchschnittswert von +13,3 ± 2,5 meq/100gTS (n=12). Um eine optimale negative DCAD von -10 bis -15 meq/100gTS zu erreichen, können verschiedene acidogene Substanzen einzeln bzw. in Kombination eingesetzt werden, z. B.:
 
  • Magnesiumsulfat (MgSO4·7H2O)
  • Calciumchlorid (CaCl2·H2O)
  • Calciumsulfat (CaSO4·2H2O)
  • Ammoniumchlorid (NH4Cl)
  • Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4)
  • Magnesiumchlorid (MgCl2·6H2O)
  • Aluminiumsulfat (Al2(SO4)3)

Für eine erfolgreiche Anwendung des DCAD-Konzeptes ist zu beachten:
  • Fütterungsdauer für acidogene Rationen (mit neg. DCAD) ist mind. 10 Tage. Für die Praxisfütterung wird oft eine Dauer von 3-4 Wochen empfohlen.
  • Ein Übermass an Cl und S kann zur Übersäuerung des Blutes führen. Der maximal tolerierbare Grenzwert für S in der Gesamtration beträgt 0,4%.
  • Probleme der Futteraufnahme bei Rationen mit niedrigem DCAD, da acidogene Salze geringe Akzeptanz haben und von Kühen ungern aufgenommen werden. Die Höchstgrenze für zugesetzte Anionen soll im Bereich von 3000 meq/Tier/Tag (~30 meq von Cl+S/100 g Rations-TS) liegen. Diesbezüglich ist Magnesiumsulfatzusatz zum Kraftfutter geschmacklich besser als Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid oder Calciumchlorid (Oetzel/Barmore, 1991). Eine langsame Gewöhnung der Tiere an die Anionenmischung ist erforderlich.
  • Im Gegensatz zur herkömmlichen Empfehlung (wenig Ca in der Trockenzeit) zeigt sich, dass bei Rationen mit negativem DCAD die Ca-Gabe von 180-210 g/Tier/Tag (und P= 40-50 g/Tier/Tag) wäh-rend der Trockenperiode keine negativen Auswirkungen hervorruft. Beim Einsatz von negativer DCAD ist sogar eine hohe Ca-Aufnahme von 150-180 g/Tier/Tag (~ 1,5-1,8% Ca in der TS; Beede, 1992; Oetzel, 1993) empfehlenswert. Diesbezüglich gibt es in der Literatur gegensätzliche Meinungen. Nach Schonewille et al.(1994) soll weiterhin ein möglichst niedriger Ca-Gehalt zwecks Verbesserung der Ca-Absorption eingehalten werden (diese Schlussfolgerung kommt jedoch aus Versuchen mit nichtträchtigen Tieren).
  • Ausreichende Mg-Versorgung (bis zu max. 0,4%) muss bereitgestellt werden, da eine suboptimale Mg-Konzentration im Blut nega-tiv auf die Ca-Mobilisierung aus dem Knochen wirkt (zt. Beede, 1992).
  • Beim Einsatz von Ammoniumverbindungen soll das Problem des NPN (Nicht-Protein-Stickstoff) beachtet werden und der Anteil des abbaubaren / nichtabbaubaren Futterproteins muss evtl. bedarfsgerecht korrigiert werden (das N-Äquivalent des gesamten NPN in der Ration-TS <0,50% bzw. der abbaubare Futterproteinanteil < 70% des gesamten Proteins).
  • Die DCAD in der Laktation spielt eine weniger wichtige Rolle und muss viel höher sein als im Trockenstand (Tucker et al., 1991), vor allem zu Beginn der Laktation. Eine Umstellung der Ration auf eine positive DCAD hin ist gleich nach dem Abkalben erforderlich.
 
 
Praktische Anwendung:
  • Je nach Zusammensetzung der Ration und deren Mineralstoffgehalten kann DCAD nach der oben dargestellten Gleichung berechnet werden. Die Differenz zwischen diesem berechneten Wert und dem Sollwert (-10 bis -15 meq/100gTS) wird durch den Einsatz von o.g. acidogenen Salze ausgeglichen.
  • Eine Gewöhnung der Tiere an die acidogenen Salze ist erforderlich (Anfütterung am 1. Tag nur mit 1/4 der erforderlichen Menge, am 2.Tag mit 2/4, am 3. Tag mit 3/4 und erst danach mit voller Menge). Die Zufütterungsdauer erfolgt ca. 3-4 Wochen vor dem Abkalben. Für eine erfolgreiche Anwendung des DCAD-Konzeptes sollten weiterhin bei der Rationsgestaltung die Anforderungen hinsichtlich der Gehalte an Ca, Mg, S sowie NPN (wie oben dargestellt) beachtet werden.
 
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