Abstract
The transition period, 3 weeks before and 3 weeks after calving, is inevitably
accompanied by a negative energy balance, which sometimes causes metabolic
disturbances, such as ketosis. Subclinical ketosis (SCK) is defined as an
increase in the β-hydroxybutyrate (BHB) concentration to ≥ 1.2 mmol/l in the
blood. According to a recent study, a value of ≥ 0.7 mmol/l of non-esterified
fatty acids (NEFA) in the blood indicates the potential development of the poor
metabolic adaption syndrome (PMAS). With a herd prevalence of 21 %, and an
incidence of approximately 40 % within the first 2 weeks after calving, SCK is a
relevant herd health problem. The milk yield decreases in the first 2 weeks
postpartum by 3–5.3 kg/d for each ketotic cow, and the total milk reduction
through the whole lactation period of 305 days averages 112 kg (SD 89 kg).
Although the cow does not display any clinical signs of ketosis at this stage,
the risk of developing associated production diseases like retained placenta,
metritis, displaced abomasum, lameness and clinical ketosis increases and the
expected performance in terms of milk production will decrease. The herd health
status deteriorates and the risk for early culling increases. Another impact
factor is the financial aspect, which includes costs for early death, reduced
milk production, reproduction losses, and associated production diseases. In the
literature, the calculated costs per SCK case vary between $ 78 and $ 289. The
gold standard diagnostic test for SCK is the photometric measurement of BHB in
blood. This method is accurate, but results are delayed due to the required
laboratory analysis. There are also some rapid cow-side tests, i. e. urine or
milk strip tests available to identify ketotic cows. The common disadvantage of
these methods is that they are not suitable for herd health monitoring because
of the need to collect samples from each cow manually and the high rates of
false negative results. However, Fourier transform infrared spectroscopy is
suitable for herd health monitoring. It is already being used for the analysis
of milk composition. This inexpensive, rapid and simple technique has a
specificity of 83.8 % and a sensitivity of 82.4 %. Therefore, FTIR is an early
and easy method for detecting ketotic cows, that could help reduce financial and
performance losses associated with ketosis.
Zusammenfassung
Die Transitperiode, 3 Wochen vor bis 3 Wochen nach der Kalbung, ist unvermeidbar
mit einer Phase negativer Energiebilanz verbunden, die Stoffwechselstörungen wie
beispielsweise Ketose verursachen kann. Die subklinische Ketose (SCK) wird
definiert als Erhöhung der Konzentration an β-Hydroxybutyrat (BHB) im Blut auf
mehr als 1,2 mmol/l. Der Grenzwert für die Konzentration nicht veresterter
freier Fettsäuren (NEFA) im Blut liegt bei 0,7 mmol/l. Ab diesem Wert ist, laut
einer aktuellen Studie, die Entwicklung einer Adaptationsstörung des
Stoffwechsels (Poor Metabolic Adaptation Syndrome, PMAS) wahrscheinlich. Mit
einer Herdenprävalenz von 21 % und einer Inzidenz von annähernd 40 % in den
ersten beiden Laktationswochen stellt die SCK ein bedeutendes Problem der
Herdengesundheit dar. Die Milchleistung sinkt bei jeder ketotischen Kuh in den
ersten beiden Wochen nach der Kalbung um 3–5,3 kg pro Tag, über die gesamte
Laktationsperiode von 305 Tagen durchschnittlich um 112 kg (SD 89 kg). Obwohl
die Kuh in diesem Stadium keine klinischen Anzeichen einer Ketose zeigt, besteht
ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung weiterer Produktionskrankheiten (z. B.
Nachgeburtsverhaltung, Metritis, Labmagenverlagerung, Lahmheiten und klinische
Ketose) und in der Folge ist mit einer verminderten Milchleistung zu rechnen.
Die Herdengesundheit verschlechtert sich und das Risiko für vorzeitige Abgänge
nimmt zu. Der finanzielle Aspekt ist für die Betriebe ebenso relevant. Dieser
setzt sich aus den Kosten für vorzeitige Abgänge, reduzierte Milchleistung,
Reproduktionsstörungen und assoziierte Produktionskrankheiten zusammen. Die
Kosten pro SCK-Fall werden in der Literatur unterschiedlich kalkuliert und
liegen zwischen 78 $ und 289 $. Der Goldstandard zur Diagnose der SCK ist die
fotometrische Messung von BHB im Blut. Diese Methode ist zwar exakt, aber durch
die Analyse im Labor verzögert sich das Ergebnis. Es gibt einige direkte
Schnelltestverfahren, wie Harn- oder Milchteststreifen, mit denen sich eine
erhöhte Ketonkörperkonzentration schnell feststellen lässt. Aufgrund des hohen
Anteils falsch negativer Ergebnisse und des erforderlichen erheblichen
Arbeitsaufwands bei der Probengewinnung eignen sich diese Tests nicht für ein
Herdenmonitoring. Für ein Gesundheitsmonitoring des Bestands kommt die
Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR-Spektroskopie) in Betracht, die in
der Milchleistungsprüfung zur Bestimmung der Milchinhaltsstoffe eingesetzt wird.
Sie ermöglicht eine kostengünstige und rasche Bestimmung der BHB- und
NEFA-Konzentration in der Milch mit einer Spezifität von 83,8 % und einer
Sensitivität von 82,4 %. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass sich mit einer
rechtzeitigen und einfachen Identifizierung von Kühen mit subklinischen
Stoffwechselstörungen finanzielle Einbußen und Verluste in der Milchleistung
reduzieren lassen.
Key words
Ketosis - production diseases - metabolism - diagnosis - Fourier transform infrared spectroscopy - herd health
Schlüsselwörter
Ketose - Produktionskrankheiten - Stoffwechsel - Diagnostik - Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie - Herdengesundheit
