Nutzung der Haptoglobinkonzentration im Blutserum als Indikator im Tiergesundheitsmonitoring bei Milchkühen

Widmung

Wir widmen diesen Artikel Herrn Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Heuwieser zum 65. Geburtstag.

Zusammenfassung

Ziel Untersuchung von Zusammenhängen zwischen der Haptoglobinkonzentration im Blut und dem Auftreten einer Ketose, ausgewählten klinischen Parametern und Lahmheit bei Milchkühen.

Material und Methoden Die Datenerhebung fand in 39 bayerischen Milchviehbetrieben über 8 Monate statt. Bei den einbezogenen 712 Fleckvieh- und Braunviehkühen, deren Kalbung 10–30 Tage zurücklag, wurde eine klinische Untersuchung durchgeführt sowie eine Milch- und eine Blutprobe entnommen. Im Blut wurden die Konzentrationen von freien Fettsäuren (non-esterified fatty acids, NEFA), β-Hydroxybutyrat (BHB) und Haptoglobin (Hp) bestimmt, in der Milch die Milchinhaltsstoffe (Fett, Eiweiß, Harnstoff, Laktose, Azeton), BHB, NEFA und die somatische Zellzahl (SCC).

Ergebnisse Signifikante Korrelationen ergaben sich zwischen erhöhten Hp-Konzentrationen einerseits und erhöhten NEFA-Konzentrationen in Blut und Milch (p < 0,001), erhöhter SCC (p < 0,001), Lahmheit (p < 0,001), vermindertem Laktosegehalt (p < 0,001) sowie vermindertem Proteingehalt der Milch (p = 0,001) andererseits. In den wärmeren Sommermonaten beprobte Tiere hatten signifikant höhere Hp-Konzentrationen (p < 0,001). Erstkalbinnen wiesen signifikant höhere Hp-Werte auf als multipare Tiere (p < 0,001). Durch die Einteilung der Tiere in 4 Cluster ließ sich ein Hp-Grenzwert bestimmen, der 0,18 mg/ml betrug. Kombiniert mit einem SCC-Grenzwert von 40 500 Zellen/ml Milch konnte der Großteil der subklinisch und klinisch auffälligen Tiere ermittelt werden.

Schlussfolgerung und klinische Relevanz Die Messung der Hp-Konzentration im Blut stellt einen praktikablen Ansatz zur Unterstützung des Tiergesundheitsmonitorings im postpartalen Zeitraum dar. Zusammen mit der Auswertung der Milchmenge und der Milchinhaltsstoffe können Abweichungen von physiologischen Zuständen erkannt und betroffene Tiere zeitnah behandelt werden. Haptoglobin kann für die Bewertung des Gesundheitsstatus des Einzeltieres wie auch als Indikator für die Herdengesundheit genutzt werden.

Abstract

Objective To investigate the association between haptoglobin concentration in the blood and the occurrence of ketosis, selected clinical parameters as well as lameness in dairy cows.

Material and methods The data was collected on 39 dairy farms in Bavaria over a period of 8 months. In 712 Simmental and Brown Swiss cows, clinical examinations as well as milk and blood samplings were performed between 10 and 30 days after calving. In these blood samples, the concentrations of non-esterified fatty acids (NEFA), β-hydroxybutyric acid (BHBA) and haptoglobin (Hp) were determined. Analysis of the milk included milk constituents (fat, protein, urea, lactose and acetone), BHBA, NEFA and the somatic cell count (SCC).

Results Significant correlations were found between increased Hp-concentration on the one hand and increased NEFA levels in blood and milk (p < 0.001), increased somatic cell count (p < 0.001), lameness (p < 0.001), as well as reduced lactose content (p < 0.001) and protein content in the milk (p = 0.001) on the other hand. Animals sampled during the warmer summer months showed significantly higher serum Hp-concentrations (p < 0,001). Heifers exhibited significantly higher Hp-values than multiparous individuals (p < 0.001). By dividing the examined cows into 4 clusters, a Hp-threshold value could be determined at 0.18 mg/ml. Combined with a SCC threshold of 40 500 cells/ml milk, the majority of animals with subclinical and clinical abnormalities could be identified.

Conclusion and clinical relevance Measurement of the Hp-concentration in blood is a pertinent approach in animal health monitoring during the postpartum period. In combination with evaluations of milk amount and contents, deviations from the physiological status may be recognized and affected individuals treated early on. Haptoglobin may be used to assess the health status of the individual animal as well as an indicator of herd health in the context of animal health monitoring.

Schlüsselwörter

Hyperketonämie - NEFA - BHB - Lahmheit - Herdengesundheit

Key words

Hyperketonaemia - NEFA - BHBA - lameness - herd health

Publication History

Received: 27 April 2020

Accepted: 17 June 2020

Article published online:
21 August 2020

• Literatur

• 1 Huzzey JM, Nydam DV, Grant RJ. et al. Associations of prepartum plasma cortisol, haptoglobin, fecal cortisol metabolites, and nonesterified fatty acids with postpartum health status in Holstein dairy cows. J Dairy Sci 2011; 94: 5878-5889
• 2 Baird GD. Primary ketosis in the high-producing dairy cow: Clinical and subclinical disorders, treatment, prevention, and outlook. J Dairy Sci 1982; 65: 1-10
• 3 Katoh N. Relevance of apolipoproteins in the development of fatty liver and fatty liverrelated peripartum diseases in dairy cows. J Vet Med Sci 2002; 64: 293-307
• 4 Hiss S, Weinkauf C, Hachenberg S. et al. Short communication: Relationship between metabolic status and the milk concentrations of haptoglobin and lactoferrin in dairy cows during early lactation. J Dairy Sci 2009; 92: 4439-4443
• 5 Reader JD, Green MJ, Kaler J. et al. Effect of mobility score on milk yield and activity in dairy cattle. J Dairy Sci 2011; 94: 5045-5052
• 6 Horadagoda NU, Knox KMG, Gibbs HA. Acute phase proteins in cattle: Discrimination between acute and chronic inflammation. Vet Rec 1999; 144: 437-441
• 7 Eckersall PD, Conner JG. Bovine and canine acute phase proteins. Vet Res Commun 1988; 12: 169-178
• 8 Young CR, Eckersall PD, Saini PK. et al. Validation of immunoassays for bovine haptoglobin. Vet Immunol Immunopathol 1995; 49: 1-13
• 9 Ceciliani F, Ceron JJ, Eckersall PD. et al. Acute phase proteins in ruminants. J Proteomics 2012; 75: 4207-4231
• 10 Saremi B, Al-Dawood A, Winand S. et al. Bovine haptoglobin as an adipokine: serum concentrations and tissue expression in dairy cows receiving a conjugated linoleic acids supplement throughout lactation. Vet Immunol Immunopathol 2012; 146: 201-211
• 11 Richter H. Haptoglobin bei Haussäugetieren. III. Der Haptoglobingehalt im Blutplasma und-serum von Wiederkäuern und Schweinen unter verschiedenen physiologischen Bedingungen. Arch Exp Veterinarmed 1974; 28: 505-519
• 12 Huzzey JM, Duffield TF, LeBlanc SJ. et al. Short communication: Haptoglobin as an early indicator of metritis. J Dairy Sci 2009; 92: 621-625
• 13 Höhmann A, Frank F. Erkennen von subklinisch und klinisch erkrankten Milchkühen mit Hilfe des Gesundheitsmonitorings aus der Rohmilch. Tagungsband AVA Haupttagung 2017; 17: 76-79
• 14 Hiss S, Mueller U, Neu-Zahren A. et al. Haptoglobin and lactate dehydrogenase measurements in milk for the identification of subclinically diseased udder quarters. Veterinari Medicina 2007; 52: 245-252
• 15 Humblet M-F, Guyot H, Boudry B. et al. Relationship between haptoglobin, serum amyloid A, and clinical status in a survey of dairy herds during a 6-month period. Vet Clin Pathol 2006; 35: 188-193
• 16 Schönfelder A, Schrödl W, Krüger M. et al. Dynamik des Akute-Phase-Proteins Haptoglobin bei Rindern mit Spontangeburten und solchen mit Schnittentbindungen mit oder ohne Torsio uteri intra partum. Berl Munch Tierarztl Wochenschr 2005; 118: 240-246
• 17 Drillich M, Voigt D, Forderung D. et al. Treatment of acute puerperal metritis with flunixin meglumine in addition to antibiotic treatment. J Dairy Sci 2007; 90: 3758-3763
• 18 Baumgartner W. Allgemeiner klinischer Untersuchungsgang. In: Baumgartner W. Hrsg. Klinische Propädeutik der Haus- und Heimtiere. Stuttgart: Parey; 2009: 1-214
• 19 Zaaijer D, Noordhuizen J. A novel scoring system for monitoring the relationship between nutritional efficiency and fertility in dairy cows. Ir Vet J 2003; 56: 145-152
• 20 Dirksen G. Verdauungsapparat. In: Rosenberger G. Hrsg. Die klinische Untersuchung des Rindes. Berlin, Hamburg: Parey; 1990: 288-400
• 21 Klee W, Metzner M. Rinderskript. In. München: Klinik für Wiederkäuer, Ludwig-Maximilians-Universität; 2016
• 22 Staufenbiel R. Energie- und Fettstoffwechsel des Rindes Untersuchungskonzept und Messung der Rückenfettdicke. Monatsh Veterinarmed 1992; 47: 467-474
• 23 Sprecher DJ, Hostetler DE, Kaneene JB. A lameness scoring system that uses posture and gait to predict dairy cattle reproductive performance. Theriogenology 1997; 14: 1179-1187
• 24 Bio-X Diagnostics SA. Protokoll Monoscreen ELISA bovines Haptoglobin/Sandwich. In: S. A. B-XD ed. 38, Rue de la Calestienne (PAE) – 5580 Rochefort – Belgique: Bio-X Diagnostics, S. A.. 2018: 1-5
• 25 Suthar VS, Canelas-Raposo J, Deniz A. et al. Prevalence of subclinical ketosis and relationships with postpartum diseases in European dairy cows. J Dairy Sci 2013; 96: 2925-2938
• 26 Tremblay M, Kammer M, Lange H. et al. Identifying poor metabolic adaptation during early lactation in dairy cows using cluster analysis. J Dairy Sci 2018; 101: 7311-7321
• 27 Wilhelm K, Wilhelm J, Fürll M. Vergleichende Betrachtung ausgewählter Blutparameter von Hochleistungskühen bei unterschiedlichen Entnahmestellen. Tierärztliche Praxis Ausgabe G: Großtiere/Nutztiere 2013; 41: 7-14
• 28 Berge AC, Vertenten G. A field study to determine the prevalence, dairy herd management systems, and fresh cow clinical conditions associated with ketosis in western European dairy herds. J Dairy Sci 2014; 97: 2145-2154
• 29 El-Deeb WM, El-Bahr SM. Biomarkers of ketosis in dairy cows at postparturient period: Acute phase proteins and pro-inflammatory cytokines. Veterinarski arhiv 2017; 87: 431-440
• 30 Abuajamieh M, Kvidera SK, Fernandez MV. et al. Inflammatory biomarkers are associated with ketosis in periparturient Holstein cows. Res Vet Sci 2016; 109: 81-85
• 31 McArt JAA, Nydam DV, Ospina PA. et al. A field trial on the effect of propylene glycol on milk yield and resolution of ketosis in fresh cows diagnosed with subclinical ketosis. J Dairy Sci 2011; 94: 6011-6020
• 32 Bagga A, Randhawa SS, Sharma S. et al. Acute phase response in lame crossbred dairy cattle. Vet World 2016; 9: 1204-1208
• 33 Smith BI, Kauffold J, Sherman L. Serum haptoglobin concentrations in dairy cattle with lameness due to claw disorders. The Veterinary Journal 2010; 186: 162-165
• 34 Whay H. Locomotion scoring and lameness detection in dairy cattle. Farm Anim Pract 2002; 24: 444-449
• 35 Nazifi S, Rezakhani A, Koohimoghadam M. et al. Evaluation of serum haptoglobin in clinically healthy cattle and cattle with inflammatory diseases in Shiraz, a tropical area in southern Iran. Bulgarian Journal of Veterinary Medicine 2008; 11: 95-101
• 36 Hirvonen J, Eklund K, Teppo AM. et al. Acute phase response in dairy cows with experimentally induced Escherichia coli mastitis. Acta Vet Scand 1999; 40: 35-46
• 37 Salonen M, Hirvonen J, Pyörälä S. et al. Quantitative determination of bovine serum haptoglobin in experimentally induced Escherichia coli mastitis. Res Vet Sci 1996; 60: 88-91
• 38 Suojala L, Orro T, Jarvinen H. et al. Acute phase response in two consecutive experimentally induced E. coli intramammary infections in dairy cows. Acta Vet Scand 2008; 50: 18-27
• 39 Åkerstedt M, Waller K, Sternesjö Å. Haptoglobin and serum amyloid A in bulk tank milk in relation to raw milk quality. J Dairy Res 2009; 76: 483-489
• 40 Åkerstedt M, Waller K, Larsen L. et al. Relationship between haptoglobin and serum amyloid A in milk and milk quality. Int Dairy J 2008; 18: 669-674
• 41 Wheelock JB, Rhoads RP, VanBaale MJ. et al. Effects of heat stress on energetic metabolism in lactating Holstein cows. J Dairy Sci 2010; 93: 644-655
• 42 West JW. Effects of heat-stress on production in dairy cattle. J Dairy Sci 2003; 86: 2131-2144
• 43 Smith DL, Smith T, Rude BJ. et al. Short communication: Comparison of the effects of heat stress on milk and component yields and somatic cell score in Holstein and Jersey cows. J Dairy Sci 2013; 96: 3028-3033
• 44 Hammami H, Bormann J, M’hamdi N. et al. Evaluation of heat stress effects on production traits and somatic cell score of Holsteins in a temperate environment. J Dairy Sci 2013; 96: 1844-1855
• 45 Guilbault LA, Roy GL, Beckers JF. et al. Influence of breed of fetus on periparturient endocrine responses and subsequent milk production of Ayrshire Dams. J Dairy Sci 1990; 73: 2766-2773
• 46 Berry CN. Untersuchung von Blutparametern bei Jungrindern der Rassen Deutsche Holsteins und Deutsches Braunvieh. Hannover: 2005