Mastitis und Eutergesundheit bei Kühen
Symptome, Ursachen, Behandlung und Vorbeuge
Mastitis ist weltweit eine der häufigsten und kostspieligsten Erkrankungen der Milchkühe. Die geschätzten jährlichen Kosten allein für die US-Milchindustrie belaufen sich auf 2 Milliarden US-Dollar. Die Ursachen und die Behandlung von Mastitis sind komplex. Es können aber verschiedene Maßnahmen getroffen werden, um die Eutergesundheit und Produktivität der Milchviehherden zu optimieren.
Definition und Ursachen
Mastitis ist eine Entzündung der Euterdrüse, die im Allgemeinen mit einer intramammären Infektion (IMI) verbunden ist. Bakterien sind das häufigste ätiologische Mittel, aber andere Mikroben wie Pilzarten (Hefen oder Schimmelpilze), bestimmte mikroskopisch kleine Algen ( Prototheca spp.) und Viren können IMI verursachen. Körperliche Traumata oder chemische Reizungen sind weniger häufige Ursachen für Mastitis.
Kosten für Milcherzeuger
Wirtschaftliche Verluste resultieren aus einer verringerten Milchproduktion und einer verringerten Milchqualität. Landwirte müssen Milch von Kühen mit klinischer Mastitis und Milch von Kühen, die antibiotisch behandelt wurden, gemäß den Wartezeiten verwerfen. Diese Milch ist somit nicht liefer- und verkaufsfähig.
Mastitis verändert auch die Zusammensetzung und Eigenschaften von Milch, was beispielsweise zu verringerten Käseerträgen und einer verringerten Haltbarkeit der hergestellten Milchprodukte führt. Die Behandlungs- und Veterinärkosten steigen ebenso wie die Arbeitskosten, und die Effizienz des Melkstandes kann aufgrund des längeren Zeitaufwands für die Behandlung von Euterentzündungen sinken.
Neben wirtschaftlichen Verlusten ist auch das Wohlergehen der Tiere beeinträchtigt. Studien haben gezeigt, dass Mastitis schmerzhaft sein kann und den Kühen Unbehagen bereitet. Daher besteht bei Kühen, bei denen eine klinische Mastitis diagnostiziert wurde, oder bei Kühen mit anhaltender subklinischer Mastitis ein höheres Risiko dass sie frühzeitig die Herde verlassen.
In der Tat werden Eutergesundheitsprobleme häufig als einer der drei Hauptgründe für die Keulung von Milchkühen angeführt. Eine niedrige Milchproduktion, die möglicherweise mit Mastitis verbunden ist, ist eine weitere Hauptursache für das Ausselektieren in Milchviehherden. Toxische Mastitis, eine akute Form der Krankheit, die zu schweren Entzündungen und Septikämie führt, kann sogar zum Tod der Kuh führen.
Mastitis-Arten
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Fälle von Mastitis zu klassifizieren.
Die erste wichtige Klassifikation hat mit der Herkunft des Erregers zu tun: infektiös vs. umweltbedingt (Tabelle 1). Ein breites Spektrum von Bakterien wurde aus infizierten Euterdrüsensekreten isoliert, aber eine relativ kleine Anzahl von Spezies wird häufig und regelmässig nachgewiesen.
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Infektiöse Krankheitserreger werden typischerweise während des Melkens von Kuh zu Kuh übertragen, da infizierte Euterdrüsen als primäres Reservoir für solche Erreger dienen. Ansteckende Pathogene umfassen Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae und Mycoplasma spp.
Umweltpathogene sind diejenigen, die sich hauptsächlich im normalen Lebensraum der Kuh befinden. Kühe sind diesen Erregern in erster Linie zwischen dem Melken ausgesetzt, wenn die Zitzen mit kontaminierter Einstreu, Mist, kontaminiertem Wasser oder Boden in Kontakt kommen. Zu den häufigsten Umweltpathogenen gehören Escherichia coli, Klebsiella spp. und Umweltstreptokokken wie S. uberis und S. dysgalactiae. Es gibt viele andere Erreger, die bei Mastitis isoliert wurden und mit der Umwelt der Kuh in Verbindung stehen.
Koagulase-negative Staphylokokken (KNS) sind eine normale Flora der Haut. Diese Organismen können aber als Krankheitserreger wirken, wenn sie in die Euterdrüse gelangen. Ein weltweites Hauptthema der Mastitisforschung ist die Differenzierung der KNS, um die Unterschiede in ihren Auswirkungen auf Milchqualität und Milchleistung besser zu verstehen.
Tabelle 1. Infektiöse und umweltbedingte Mastitis | Quelle: BIOMIN
| Infektiöse Mastitis | Umweltbedingte Mastitis | |
|---|---|---|
| Reservoir | Infizierte Euterdrüsen | Die Umgebung der Kuh, einschließlich:
|
| Milieu | Verbreitung von Kuh zu Kuh, auch über:
| Ständige Ansteckungsgefahr verstärkt durch Hitze und Feuchtigkeit |
Die Unterscheidung zwischen akuter und chronischer Mastitis hängt mit dem Zeitpunkt und der Dauer der Erkrankung zusammen (Tabelle 2).
Tabelle 2. Anzeichen einer akuten und chronischen Mastitis | Quelle: BIOMIN
| Akute Mastitis | Chronische Mastitis |
|---|---|
| Plötzlicher Beginn, aber oft schnell zu Ende | Dauert über einen langen Zeitraum an |
| Rötung, Schwellung, Härte | Oft subklinisch |
| Schmerzen | Möglicherweise schmerzhaft |
| Grob abnormale Milch | "Aufflammen" oder periodisch akutes Auftreten |
| Deutliche Abnahme der Milchleistung | Weniger offensichtliche Abnahme der Milchleistung |
Die Unterscheidung zwischen klinischer und subklinischer Mastitis wird durch den Krankheitsverlauf bestimmt. Klinische Fälle sind aufgrund visueller Veränderungen oder Anomalien der Milch und /oder des Euters relativ leicht zu identifizieren.
Der Schweregrad klinischer Mastitisfälle kann von leicht bis schwer reichen. Die klinische Bewertung hängt von der Art und der Schwere der beobachteten Symptome ab.
Im Gegensatz dazu werden Fälle von subklinischer Mastitis häufig nicht erkannt, da Milch und Euter normal erscheinen. Obwohl eine subklinische Mastitis schwieriger zu identifizieren ist, kann die Überwachung der somatischen Zellzahl (SCC) oder die bakteriologische Untersuchung von Milch das Vorhandensein einer Entzündung oder einer Infektion nachweisen.
Die verschiedenen Mastitis-Klassifikationen schließen sich nicht gegenseitig aus. Zum Beispiel könnte eine Kuh einen akuten klinischen Fall von Umweltmastitis haben.
Prädisponierende Faktoren
Als multifaktorielle Erkrankung hat Mastitis viele Ursachen und prädisponierende Faktoren, die in Tabelle 3 aufgeführt sind.
Fütterungsmanagement
Wird frisch gefüttert während sich die Kühe im Melkstand befinden, dann ist der Anreiz zum Fressen direkt nach dem Melken groß und die Tiere kehren nicht sofort zum Liegebereich zurück. Dies gibt den Zitzen Zeit zum Schließen und reduziert das Infektionsrisiko mit Krankheitserregern nach dem Melken.
Melkstand-Management
Das Management des Melkstandes einschließlich bewährter Melkroutinen ist wichtig, um das Mastitis-Risiko in einer Herde zu begrenzen. Das Melksystem muss gut gewartet werden, um eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten. Für die Milchgewinnung werden saubere Geräte verwendet. Relativ wenige intramammäre Infektionen werden auf korrekt funktionierende Melkmaschinen zurückgeführt.
Ein nicht ordnungsgemäß funktionierendes Melkzeug kann jedoch zu einer hohen Rate neuer intramammärer Infektionen führen. Das richtige Milchleitungsvakuum und die Dauer des Melkens müssen optimiert werden, da Blindmelken zu Zitzenschäden führt und die Wahrscheinlichkeit einer Mastitis erhöhen kann. Ein unzureichendes Ausmelken kann die Mastitisgefahr erhöhen und die Gesamtmilchproduktion verringern.
Abwehrmechanismus
Es gibt anatomische, zelluläre und lösliche Abwehrmechanismen, die das Euter vor Infektionen schützen. Krankheitserreger müssen über den Zitzenkanal in die Euterdrüse gelangen, um Infektionen zu verursachen. Die erste Verteidigung gegen Infektionen ist das angeborene Immunsystem. Anatomische Merkmale der Zitze dienen als physische Barrieren, die dazu beitragen Infektionen zu verhindern.
Die Zitzenschließmuskeln halten die Zitzenöffnung zwischen den Melkungen geschlossen. Nach dem Melken können die Zitzenschließmuskel bis zu 2 Stunden brauchen, um die Zitzenöffnung zu schließen. Daher ist dieser Zeitraum für die Eutergesundheit von entscheidender Bedeutung. Zusätzlich ist der Zitzenkanal mit einer wachsartigen Substanz namens Keratin ausgekleidet, welches antimikrobielle Eigenschaften aufweist, um die Infiltration von Krankheitserregern in das Euter zu verhindern.
Hygiene
Da die Umwelt eine große Rolle für die Gesundheit des Euters spielt, ist eine gute Hygiene sowohl im Melkstand als auch im Stall unerlässlich, um das Mastitisrisiko zu verringern. Saubere Sandeinstreu gilt als Goldstandard, da anorganisches Material das Wachstum von Krankheitserregern nicht unterstützt. Je höher der organische Gehalt des Einstreumaterials ist, desto höher ist das Infektionsrisiko mit Mastitiserregern.
Fütterung
Die Fütterung kann auch eine Rolle beim Mastitisrisiko spielen. Kühe mit negativer Energiebilanz, insbesondere Transitkühe, sind anfälliger für Infektionen. Milchkuhrationen müssen daher auch den Vitamin- und Mineralstoffbedarf für eine ordnungsgemäße Immunfunktion erfüllen. Besonders Vitamin E und das Spurenelement Selen spielen eine wichtie Rolle für ein gesundes Euter.
Bodenbelag und Laufwege
Bodenbeschaffenheit und Laufwege, die in den Melkstand, zu den Liegebuchten und zum Fressgang führen, müssen festen Halt bieten. Der Bewegungsfluss sollte reibungslos möglich sein (eine Kombination aus gutem Design und stressfreier Handhabung), wodurch das Risiko von physischen Zitzenverletzungen verringert wird. Eine Beschädigung des Zitzengewebes erleichtert das Eindringen von Bakterien in die Milchdrüsen.
Tabelle 3. Prädisponierende Faktoren für Mastitis | Quelle: BIOMIN
Melken
|
| Stallumgebung |
Management
|
Immunsuppression
|
Mykotoxine
Mykotoxine können das Immunsystem von Tieren beeinflussen. Kühe sind aufgrund der vielen physiologischen Veränderungen, die beim Abkalben und dem Einsetzen der Laktation auftreten, einer starken Belastung im Zusammenhang mit der Geburt ausgesetzt. Mykotoxine im Futter können diesen Stress durch Immunsuppression und verminderte Futteraufnahme verschlimmern, die negative Energiebilanz verstärken und das Risiko von Stoffwechselstörungen und Infektionskrankheiten erhöhen.
Deoxynivalenol (DON) und andere Trichothecene können die Proteinsynthese stören, wodurch die Population und die Aktivität der weißen Blutkörperchen verringert und die Produktion wichtiger Entzündungsmediatoren begrenzt werden. Darüber hinaus können einige der Ergots und Trichothecene Hautläsionen und gangränöse Nekrosen verursachen, die die Integrität der Zitze und der Zitzenhaut stören und zu einem erhöhten Risiko für Mastitis beitragen.
Tabelle 4 zeigt einige der Hauptfolgen von Mykotoxinen bei Milchkühen in Bezug auf die Eutergesundheit und die Milchproduktion. Eine verringerte Milchproduktion resultiert aus mehreren Faktoren, einschließlich einer Verringerung der Futteraufnahme oder sogar Futterverweigerung, die üblicherweise bei bestimmten Mykotoxinen wie DON beobachtet wird. Mykotoxine können die Pansenfunktion verändern, indem sie die mikrobielle Population oder den Abbau von Nährstoffen verändern, wodurch die Nährstoffaufnahme verringert und der Stoffwechsel beeinträchtigt wird. Dies führt letztendlich zu einer verringerten Verfügbarkeit der für die Milchsynthese benötigten Nährstoffe.
Tabelle 4. Mögliche, euterbedingt negative Auswirkungen von Mykotoxinen bei Milchkühen | Quelle: BIOMIN
| 1. Reduzierte Milchproduktion |
| 2. Kontamination der Milch, insbesondere mit Aflatoxin M1 |
| 3. Erhöhtes Risiko für Mastitis |
| 4. Veränderte Milchzusammensetzung |
Reduzierte Milchqualität
Eine verminderte Milchqualität ist hauptsächlich auf eine erhöhte Zellzahl zurückzuführen. Somatische Zellen, insbesondere Neutrophile, nehmen während der Mastitis an Zahl in der Euterdrüse zu, um eindringende Krankheitserreger zu bekämpfen. Mykotoxine können die Neutrophilenfunktion verringern und die Immunantwort der Kuh weniger wirksam machen, was wiederum die Schwere und Dauer der Infektion erhöht.
Zusätzlich verursacht Mastitis Veränderungen in der Konzentration der Milchbestandteile, einschließlich Veränderungen des Fett-, Protein-, Laktose- und Mineralstoffgehalts. Im Vergleich zu Milch von gesunden Kühen kann die Milch von betroffenen Kühen einen veränderten Mineralstoffgehalt aufweisen, z.B. einen erhöhten Natrium- und einen verringerten Kaliumgehalt.
Diese Unterschiede und Schwankungen wirken sich negativ auf die Verarbeitungsqualität von Milch aus. Milchverarbeiter möchten Milch von höchster Qualität erhalten, um die Ausbeute und Haltbarkeit der hergestellten Produkten wie Käse zu verbessern.
5 Strategien zur Vorbeugung von Mastitis bei Milchkühen
1. Hygiene
Da Melkzeug als Fomite (lebloses Objekt, das Infektionen übertragen kann) dienen kann, ist eine angemessene Hygiene unerlässlich.
2. Desinfektion und Behandlung der Trockensteher
Der Einsatz von desinfizierendem Zitzendip nach dem Melken und antibiotischer Therapie der Trockensteher hat dazu beigetragen, die Prävalenz der ansteckenden Mastitis zu verringern. Es ist weniger wahrscheinlich, dass Umweltkeime während des Melkens verbreitet werden. Die Verwendung von keimtötendem Zitzendip vor dem Melken kann dieses Risiko weiter verringern.
Die Trockenstehzeit ist entscheidend für eine gute Eutergesundheit und eine optimale Produktivität in der folgenden Laktation. Die Verwendung der antimikrobiellen Behandlung von Trockenstehern bietet die Möglichkeit, bestehende intramammäre Infektionen zu eliminieren. Weiters bietet sie Schutz gegen neue Infektionen während der frühen Trockenstehperiode. Diese Zeit der Nichtlaktation gibt den Milchviehhaltern die Möglichkeit, bestehende Infektionen ohne Verluste zu behandeln, die ansonsten mit nicht lieferfähiger Milch bei einer antimikrobiellen Behandlung verbunden sind. Die Zeiträume unmittelbar nach dem Trockenstellen und vor dem Abkalben sind jedoch mit einer erhöhten Anfälligkeit für neue Infektionen verbunden.
3. Management
Verschiedene Managementpraktiken tragen zur Vorbeugung von Mastitis bei Kühen bei, die ansonsten durch ansteckende Krankheitserreger verursacht wird. Es wurde jedoch noch nicht nachgewiesen, dass sie Umweltinfektionen einschränken. In gut geführte Herden werden ansteckende Infektionen erfolgreich begrenzt. Umweltmastitis ist jedoch weiterhin eine Herausforderung, da selbst die saubersten Liegeboxen und Stallbereiche Mikroorganismen beherbergen können. Die Kontrolle ansteckender Infektionen ist bei der Implementierung dieser Praktiken in allen Herden möglich und durchführbar. Der "Kampf" gegen Mastitis konzentriert sich eher wieder darauf, die Prävalenz von Umwelt-bedingten Infektionen zu reduzieren.
4. Impfstoffe
Impfstoffe wurden zur Bekämpfung von Mastitis entwickelt, aber viele bieten nur begrenzten Schutz gegen coliforme Infektionen. Studien haben gezeigt, dass der J5-Kernantigen-Impfstoff die Inzidenz von durch E. coli verursachter klinischer Mastitis, insbesondere während der frühen Laktation, wirksam verringert, die Infektionsprävalenz jedoch nicht verringert. Impfstoffe können bei der Verringerung der Dauer und des Schweregrads von intramammären Infektionen hilfreich sein. Die Vorteile der Verwendung des J5-Impfstoffs haben sich seit Mitte der neunziger Jahre bewährt.
5. Mykotoxin-Risiko-Management
Die Futterration sollte auf das Vorhandensein von Mykotoxinen überwacht werden, und ein wirksames, Mykotoxinen entgegenwirkendes Produkt oder Toxinbindemittel sollte in das Futter eingemischt werden. Mycofix® enthält ein EU-zugelassenes Aflatoxin-Bindemittel, das einzige Produkt, das im Rahmen des EU-Registrierungsverfahrens für die Deaktivierung von Aflatoxin erfolgreich bewertet wurde.
Für die weniger adsorbierbaren Mykotoxine wie DON, die ein erhöhtes Risiko für Mastitis und andere Herausforderungen darstellen, ist die Biotransformation anstelle der Bindung der wirksame Ansatz. Mycofix® hat eine Biotransformationsaktivität gegenüber DON und anderen Trichothecenen, Zealarenon (ZEN), Ochratoxin A und Fumonisinen nachgewiesen. Darüber hinaus unterstützen Mycofix®-Bioprotektionskomponenten die Leber und das Immunsystem. Die obige Abbildung zeigt, wie Milchkühe (die über das Futter DON und ZEN ausgesetzt waren) mit der Aufnahme von Mycofix® Plus weniger Mastitis hatten. Viele Versuchsdaten zeigen, dass Mycofix® die Milchproduktion steigert, die Anzahl der somatischen Zellen in der Milch verringert, toxische Kontaminanten in der Milch reduziert und dazu beitragen kann, den Gehalt an Milchkomponenten auch bei einer Mykotoxin-Kontamination des Futters aufrechtzuerhalten oder zu verbessern.
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