Die trächtige Kuh programmiert das Kälberimmunsystem schon, wenn das Kalb noch im Uterus ist. Das Immunsystem reagiert allerdings sehr empfindlich auf Stress. Ist die Haltung der Kühe suboptimal, ist der Umgang mit ihnen ruppig, haben sie Verletzungen oder gehen sie lahm, verursacht all das Stress bei der Kuh, was wiederum negativ auf das Immunsystem wirkt. Stress schwächt somit das Immunsystem und in der Folge beeinflusst er auch das Kälberimmunsystem, denn Kuhstressoren ändern die Vorprogrammierung des Kälberimmunsystems und damit die Darmentwicklung des Kalbes. Hierzu referierte Prof. Dr. Hans-Joachim-Schuberth von der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover kürzlich bei einer Online-Fortbildung.

Ein Beispiel für die negative Wirkung von Stress auf Kuh und Kalb ist Hitzestress. Die Zellen bilden sogenannte Hitze-Schock-Proteine. Diese verändern die Funktion der Immunzellen, in der Folge führt Hitze durch Veränderungen des Blutflusses zu einem durchlässigen Darm, „leaky gut“ genannt. Durch die Durchlässigkeit gelangen Endotoxine aus dem Darm ins Blut und führen im Körper zu entzündlichen Reaktionen, welche wiederum das Immunsystem dauerhaft belasten. Nicht von ungefähr steigen im Sommer die Mastitisfälle an. Die Folgen von Stress können sich über Monate bis Jahre im Körper halten, selbst das ungeborene Kalb kann schon Folgen vom Stress seiner Mutter erleiden.

Des Weiteren beeinflussen maternale Stressoren die Entstehung des Kolostrums, stören eine adäquate Darmentwicklung und hemmen die Aufnahme von Nährstoffen und bioaktiven Molekülen. Kälber werden mit einem nur teilweise programmierten Immunsystem geboren. Ihr Darmimmunsystem ist kaum ausgebildet, es kann sich erst durch den Schutz der maternalen Antikörper im Kolostrum ausbilden. Wichtig dabei ist, dass der Darm ca. 80 % aller Immunzellen beinhaltet, er ist damit das größte Immunsystem im Körper. Demnach hat auch die Ernährung großen Einfluss auf das Immunsystem. In den letzten Jahren ist das Mikrobiom im Darm, also die Gesamtvielfalt der Darmkeime, verstärkt in den wissenschaftlichen Fokus geraten. Die Darm-Gehirn-Achse wirkt über ungünstige Keime im Darm auf das Gehirn und die Gehirn-Darm-Achse wirkt über Stress auf den Darm. Eine vielfältige Keimzusammensetzung ist gut für das Immunsystem, eine Verschiebung der Keime in eine bestimmte Richtung schwächt das Immunsystem. Die Darm-Gehirn-Achse soll sich rasch entwickeln. Gutes Kolostrum hilft dabei.

Metaboliten des Darmmikrobioms steuern das Immunsystem in der Peripherie und letztlich auch die Impferfolge. Eine Schwächung des Immunsystems könnte ein Grund dafür sein, warum Impfungen manchmal nicht richtig wirken. Nur ein gesundes Immunsystem kann eine Impfantwort produzieren. Hat es bereits mit anderen Infektionen zu tun, kann es auf die Impfung nicht so reagieren wie erwünscht. Impfungen trainieren das angeborene Immunsystem von Neugeborenen. Aber auch die Muttertiervakzination kann zur immunologischen Programmierung der Kälber beitragen.

Quelle: „Expertise 2021 – Konferenz von MSD Tiergesundheit“, Abstract Book

Einerseits verkörpern Kälber das Leistungspotential der Milchkuhherden von morgen, andererseits ist die gesamte Kälber- und Jungrinderaufzucht mit sehr großen Kosten – im Durchschnitt der Betriebe mehr als 2000 €/Tier – verbunden. Diese beiden Aspekte verdeutlichen, dass die Haltung, Fütterung und Pflege der Kälber zum großen Teil darüber entscheidet, ob mit gesunden, leistungsbereiten Tieren zukünftig das Einkommen erzielt werden kann. Die Kälberaufzucht legt einen ganz essentiellen Grundstock hierfür. Hierzu referierte kürzlich auf einer Online-Fortbildung Frau Prof Dr. Katrin Mahlkow-Nerge von der FH Kiel.

Aus der Kinderheil- und Ernährungskunde ist bekannt, dass Erbinformationen durch Umweltbedingungen nachhaltig beeinflusst werden. So können in frühen, sensiblen, prägenden Wachstumsphasen „positive“ Merkmale durch Managementmaßnahmen beeinflusst werden, die sich im Phänotyp (z.B. spätere Milchleistung) manifestieren können. In diesem Zusammenhang kommt der Biestmilchversorgung der Kälber eine nicht hoch genug einzuschätzende Bedeutung zu (Stichwort „metabolische Programmierung“). Erste Hinweise dafür lieferten Untersuchungen von Faber et al. (2005). Diejenigen Kühe, die als neugeborene Kälber mit 4 I Biestmilch versorgt wurden, gaben im Vergleich zu denen, die als Kalb nur 2 I Biestmilch erhielten, aber ansonsten identisch gehalten und gefüttert wurden, im Durchschnitt der ersten 2 Laktationen täglich 0,9 kg mehr Milch.

Eine ausreichende Immunglobulinversorgung neugeborener Kälber mit möglichst viel qualitativ hoch-wertigem Kolostrum, dieses innerhalb der ersten 4 Lebensstunden durch den Menschen verabreicht, ist die beste „Lebensversicherung“ für ein Kalb.

Der weitere Tränkeplan sollte vorsehen, den Kälbern zumindest in den ersten 3 bis 4 Lebenswochen höchstmögliche Milchmengen anzubieten (am besten ad libitum) und darüber hinaus (ggf. bis zu 8 Wochen) dann täglich ebenfalls noch bis zu 10 (12) I/Kalb. Dabei ist nicht primär wichtig, ob die Tränke mit Vollmilch oder Milchaustauscher erfolgt. Bei der Vollmilchtränke sind vor allem die Hygiene und der entsprechende Zusatz sogenannter Vollmilchaufwerter zu beachten. Bei einer Milchaustauschertränke ist neben der Konzentration des Milchaustauschers in der Tränke besonders die Qualität des Milchaustauschers zu berücksichtigen. In den ersten 4 Lebenswochen muss unbedingt ein Milchaustauscher mit höchstmöglichem Magermilchanteil verwendet werden, da kleine Kälber milchfremde Bestandteile noch nicht ausreichend verdauen können.

Auch wenn die notwendige Nährstoff- und Energieversorgung, zumindest der Kälber in den ersten 4 Wochen, nahezu ausnahmslos über die Milch erfolgen kann, ist auch ein uneingeschränkter Zugang der Tiere zum Festfutter [am besten hygienisch einwandfreies Heu und Kraftfutter; nach Fischer et al. (2007) kann ab 6 – 8 Lebenswochen auch TMR hochleistender Milchkühe sehr gut verdaut werden]. Die Kälber sollten am Ende der Tränkephase mindestens 2 kg TM Festfutter/Tier und Tag aufnehmen. Nicht zuletzt sei die große Bedeutung von Wasser erwähnt. Der Flüssigkeitsbedarf der Kälber ist i.d.R. deutlich höher als die aufgenommene Milchmenge. Das gilt umso mehr, je restriktiver Kälber mit Milch versorgt werden. Wasser – in einer Schale oder einem Eimer angeboten, nicht im Nuckeleimer – muss also stets zur Verfügung stehen, ist dieses doch das notwendigste und wichtigste „Futtermittel“.

Quelle: „Expertise 2021 – Konferenz von MSD Tiergesundheit“, Abstract Book

Jeder kennt sie, viele tragen sie am Handgelenk – Fitnesstrackinggeräte. Aber auch im Bereich Nutztierhaltung sind Trackingsysteme längst etabliert. Zunehmend werden Video- oder Indoor-Tracking-Systeme zur Erfassung individueller Parameter, wie unter anderem die Liegedauer der Tiere, eingesetzt. Die Informationen könnten aber auch zur Erforschung des Sozialverhaltens von Nutztieren, wie beispielsweise bei Milchkühen, genutzt werden – dafür kommt es aber auf eine besonders hohe Messgenauigkeit und Zeitauflösung an.

Effizientes und intelligentes Stallmanagement, welches das Wohl der Tiere in den Vordergrund rückt, ist eine hochkomplexe Herausforderung für Landwirtinnen und Landwirte. Mit Hilfe eines Echtzeit-Ortungssystems, auch RTLS genannt, können sie die Aktivitäten ihrer Tiere im Stall nachvollziehen. Dafür werden in den Ställen entsprechende Sensoren installiert, welche mit Tags kommunizieren, die an Halsbändern der Kühe befestigt sind. Diese Tags liefern im Sekundentakt Daten darüber, wo sich das Tier im Stall aufhält und können dazu genutzt werden, herauszufinden, wann und wie lange es an einem Ort verweilt. Diese Ergebnisse liefern Hinweise darauf, wo sich die Tiere bevorzugt aufhalten, wie lange sie mit der Futteraufnahme beschäftigt sind oder wie viele Stunden sie in ihren Liegeboxen verbringen. Aufgrund dieser Beobachtungen können Landwirtinnen und Landwirte Rückschlüsse auf die Gesundheit und das Wohlbefinden ihrer Tiere ziehen und die Haltungsbedingungen anpassen.

Genauere Trackingdaten für verbessertes Tierwohl
Ein wichtiger Aspekt für das Wohl der Nutztiere sind ihre sozialen Beziehungen untereinander. Um auch das Sozialverhalten der Tiere erforschen zu können, muss erfasst werden, wie lange und wie oft sich zwei Tiere beieinander aufhalten. Zur Untersuchung des Sozialverhaltens mittels RTLS ist eine hohe Datenqualität notwendig. Forschende beim FBN konnten zeigen, dass bei einer punktgenauen Ausmessung des Stalls die RTLS-Datenqualität deutlich optimiert wird, was wiederum zu einer verbesserten Zuordnung von Zonen (wie z.B. Liegezone, Futterzone) führte, in denen sich die Tiere aufhielten und bewegten. Die wesentlich höhere Messgenauigkeit bedingt durch exaktere Kalibrierung des RTLS liefert genauere Daten, die weniger Schritte für die Datenaufbereitung erfordern. Zudem konnten die Forschenden zeigen, dass ein Zonenansatz Vorteile gegenüber einem distanzbasierten Ansatz bietet: Er kann unkomplizierter in verschiedenen Stallkonzepten angewandt werden und ist somit viel praxisorientierter.

Folgeprojekt: Können Kühe „Freundschaften“ schließen?
Eine erste Anwendungsmöglichkeit soll in einem Folgeprojekt erprobt werden, in dem herausgefunden werden soll, ob Milchkühe bevorzugte positive Beziehungen untereinander pflegen und wie sich Gruppendynamiken entwickeln. „Am Sozialverhalten der Tiere lassen sich wichtige Informationen ablesen, die zur Verbesserung ihres Wohlbefindens und ihrer Gesundheit genutzt werden können“, erklärte Dr. Jan Langbein vom Institut für Verhaltensphysiologie am FBN. „Wenn wir herausfinden, welche Milchkühe sich bevorzugt beieinander aufhalten, also enge ‘freundschaftliche‘ Beziehungen unterhalten, kann dies in der Zukunft beim Herdenmanagement berücksichtigt werden. In Folge wird das Stresslevel der Tiere gesenkt und ihre Gesundheit gefördert.“

Die Studie zur verbesserten Messgenauigkeit des RTLS wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und unter der Projektleitung von Dr. Nina Melzer vom Institut für Genetik und Biometrie des FBN im August im Fachjournal „Computers and Electronics in Agriculture“* publiziert.

„Wir haben detaillierte Empfehlungen für die Installation und die Validierung eines RTLS erarbeitet und konnten zeigen, dass dies insbesondere für Untersuchungen des Sozialverhaltens von Bedeutung ist“, erläuterte Dr. Nina Melzer, „Dies eröffnet nicht nur neue Forschungsfelder im Bereich Verhaltensforschung, sondern ermöglicht auch Landwirtinnen und Landwirten ein verbessertes Stallmanagement, bei dem das Tierwohl im Vordergrund steht.“

*Originalpublikation: Validation of a real-time location system for zone assignment and neighbor detection in dairy cow groups, Computers and Electronics in Agriculture, Volume 187, August 2021, 106280

Quelle: Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN)