WGM e.V.

„Analyse der Eutergesundheit auf einem Großbetrieb auf der Basis einer betriebsei-genen Erfassung des somatischen Zellgehaltes in der Milch“

C. Brückner

Inhaltsverzeichnis
Verwendete Abkürzungen 6
1. Einleitung 7
2. Literaturübersicht 9
2.1 Gesetzliche Regelungen zur Milchhygiene 9
2.1.1 Milchverordnung 9
2.1.2 Milchgüteverordnung 10
2.2 Physiologie der Milchzellen 12
2.2.1 Polymorphkernige Leukozyten 12
2.2.2 Lymphozyten 13
2.2.3 Makrophagen 13
2.2.4 Nicht differenzierbare Zellen und Zellteile 14
2.2.5 Spezielle Zellen 14
2.3 Verfahren der Zellzahlerfassung 14
2.3.1 Sedimentbeurteilung 14
2.3.2 Indirekte Methoden 15
2.3.3 Indirekte Methoden über Hilfsmerkmale 16
2.3.4 Direkte Methoden 17
2.4 Kategorien der Eutergesundheit 18
2.4.1 Grenzwerte für Zellzahlen 18
2.4.2 Definitionen von Grundbegriffen zur Eutergesundheit 19
2.5 Einflussfaktoren auf den somatischen Zellgehalt 21
2.5.1 Mastitisauslösende Faktoren 21
2.5.1.1 Infektionserreger 22
2.5.1.2 Toxine und Traumata 24
2.5.2 Andere Faktoren 25
2.6 Ökonomische Aspekte 32
2.7 Genetik und Zucht 34
3. Material und Methoden 37
3.1 Der Versuchsbetrieb 37
3.1.1 Haltungsbedingungen 37
3.1.2 Abkalbungen 39
3.1.3 Leistungsniveaus und Zellgehalte bei
Milchleistungsprüfungen 39
3.1.4 Ergebnisse einer bakteriologischen Untersuchung 39
3.2 Datenerfassung 40
5
3.3 Datenaufbereitung 43
4. Ergebnisse 45
4.1 Methodenvergleich 45
4.2 Zellgehalt 46
4.2.1 Euterviertel 47
4.2.2 Alter 49
4.2.2.1 Altersstruktur der Versuchstiere 50
4.2.2.2 Zellzahlen getrennt nach Eutervierteln
und Laktationen 51
4.2.3 Saisoneffekt 56
4.2.4 Leistungen der vorangegangen Laktation 56
4.2.5 Leistungen der aktuellen Laktation 57
4.2.6 Genetik 60
4.3 Statistische Modelle 65
4.3.1 Modell 65
4.3.2 Weitere Modelle 68
4.3.2.1 Modell für den maximalen Somatic Cell Score 69
4.3.2.2 Modell für die erste Laktation 72
5. Diskussion und Schlussfolgerungen 76
5.1 Einordnung des Betriebes aufgrund der Daten aus
Milchleistungsprüfungen 76
5.1.1 Einsatzleistung 76
5.1.2 Gehalt an somatischen Zellen innerhalb der Einsatzleistung 78
5.2 Versuchsdaten und Ergebnisse 80
5.2.1 Methodenvergleich 80
5.3 Einflussfaktoren 81
5.4 Statistische Modelle 84
5.4.1 Modell 84
5.4.2 Weitere Modelle 86
6. Zusammenfassung 89
7. Literaturverzeichnis 91
8. Tabellenverzeichnis 97
9. Abbildungsverzeichnis 100
6
Verwendete Abkürzungen
Abb. Abbildung
AID Auswertungs- und Informationsdienst für Ernährung, Landwirt-schaft und Forsten e. V.
cm Zentimeter
DNA Desoxyribonukleinsäure
DVG Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft e. V.
e. V. eingetragener Verein
HL hinten links
HR hinten rechts
kg Kilogramm
KNS Koagulase-negative Staphylokokken
Max Maximum
Max_SCS Maximaler Somatic Cell Score
Mio. Millionen
Min Minimum
ml Milliliter
MLP Milchleistungsprüfung
r Korrelationskoeffizient
RZM Relativzuchtwert im Merkmal Milchleistung
RZS Relativzuchtwert im Merkmal Somatischer Zellgehalt der Milch
SCS Somatic Cell Score (= Logarithmierter Zellgehalt)
VIT Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung
VL vorn links
VR vorn rechts
ZZ Zellzahl

1
Einleitung
Die Milch ist eines der wenigen landwirtschaftlichen Erzeugnisse aus der tierischen Produktion, welches im Grunde von Natur aus ohne weitere Be- und Verarbeitung als Lebensmittel zum direkten menschlichen Verzehr geeignet ist.
Etwa ein Fünftel der in Deutschland erzeugten Milch wird als Trinkmilch verbraucht. Der Großteil wird jedoch zu den verschiedensten Milchprodukten (wie zum Beispiel Butter, Käse und Joghurt) weiter verarbeitet. Der Verbraucher stellt hohe Ansprüche an die Milch und deren Erzeugnisse. Sie sollen frisch, natürlich und schmackhaft sein, hy-gienisch einwandfrei und haltbar.
Aufgrund ihrer biochemischen Zusammensetzung zählen jedoch gerade Milch und Milchprodukte zu den besonders leicht verderblichen Lebensmitteln .Dies verlangt zwangsläufig besonders hohe Anforderungen an die Sicherung der Hygiene und Quali-tät bei der Gewinnung, der Behandlung, der Be- und Verarbeitung sowie im Lebensmit-telhandel bis hin zum Verbraucher.
Ein bedeutender Qualitätsparameter ist der Gehalt an somatischen Zellen in der Milch. Unter somatisch versteht man in diesem Zusammenhang, dass es sich um körpereigene Zellen aus dem Eutergewebe und aus dem Blut handelt. Der Zellgehalt in der Milch lässt somit als Bestandteil des unspezifischen Abwehrsystems im tierischen Organismus Aussagen über die Eutergesundheit zu. Nur gesunde Kühe mit gesunden Eutern können den Leistungs- und Qualitätsanforderungen gerecht werden.
Der Gehalt an somatischen Zellen in der Milch ist als Gütemerkmal in der Verordnung über die Güteprüfung und Bezahlung der Anlieferungsmilch (Milchgüteverordnung vom 9. Juli 1980, in der Fassung der 6. Änderungsverordnung vom 30.10.2003) defi-niert. Der Grenzwert, bei dem der Landwirt den vollen Grundpreis für seine abgelieferte Milch erzielt, liegt derzeit bei 400.000 Zellen/ml Herdensammelmilch. Die Milch ist verkehrsfähig, wenn die Zellzahl unter diesem Grenzwert liegt. Eine Vorraussetzung für die hygienische Unbedenklichkeit und die Qualität der aus der Rohmilch erzeugten Pro-dukte wird somit erfüllt. In Thüringen zum Beispiel lag der durchschnittliche Zellgehalt 2003 und 2004 bei etwa 228.000 Zellen/ml Milch (TVL, 2004).
Ein wichtiger Aspekt aus tierschutzrechtlicher Sicht ist die Tiergesundheit. Aus diesem Grund werden niedrige somatische Zellgehalte als Kennzeichen eines gesunden Euters angestrebt.
Von den Eutergesundheitsstörungen zählen Entzündungen der Milchdrüse (Mastitiden) zu den am häufigsten auftretenden Erkrankungen bei Hochleistungskühen. Mastitiden
8
sind in der Regel mit hohen Behandlungskosten verbunden. Einnahmeverluste entstehen durch den Milchleistungsabfall und die Wartezeiten aufgrund von Ablieferungssperren für Milch von Tieren, die mit Medikamenten (vor allem Antibiotika) behandelt wurden. Aus diesem Grund haben die Milchproduzenten großes Interesse an einer frühzeitigen Erkennung von erhöhten Zellgehalten in der Milch.
Die Firma DeLaval hat ein tragbares Zellzahlmessgerät entwickelt, mit dessen Hilfe es für den Milcherzeuger möglich ist, den Zellgehalt der Herdensammelmilch, des Ge-samtgemelks eines Einzeltieres oder des Viertelgemelks selbst zu erfassen. Der Herstel-ler empfiehlt dieses Messgerät vor allem zum Auffinden subklinischer Mastitiden. Bei dieser Mastitisform sind noch keine Symptome in Form von Flocken, Rötung, Schmerzempfindlichkeit, Wärme oder Schwellung der Milchdrüse sichtbar und eine Infektion ist nur über einen erhöhten Gehalt an somatischen Zellen in der Milch nach-weisbar. Der so genannte „DeLaval Cell Counter DCC“ zeichnet sich durch eine einfa-che und schnelle Handhabung aus.
In einem Thüringer Milchviehbetrieb wurde das Messgerät fast ein Jahr lang im prakti-schen Einsatz getestet. Es diente der betriebseigenen Erfassung somatischer Zellgehalte in Viertelgemelksproben von Frischabkalbern. Die Tiere wurden in der Regel am dritten Laktationstag beprobt. Anhand der gemessenen Zellzahlen konnten auffällige Tiere, das heißt solche mit erhöhten Zellgehalten, erkannt und gleich behandelt werden.
Gegenstand dieses Projektes war die Auswertung der vom Versuchsbetrieb erfassten Daten. Die Besonderheit liegt hierbei in der sehr genauen, viertelspezifischen und früh-zeitigen Erfassung des somatischen Zellgehaltes. Bevor dieses Gerät im Versuchsbe-trieb eingesetzt wurde erfolgte die erste Zellzahlbestimmung in der Frühlaktation bei der ersten Milchleistungsprüfung. Jedoch nicht viertelspezifisch, sondern nur für das Gesamtgemelk eines jeden Tieres.
Ziel des Projektes war es zu untersuchen, inwiefern sich der „DeLaval Cell Counter DCC“ zur Zellzahlbestimmung in einem Milchviehbetrieb eignet. Außerdem wurde analysiert welche Tiere im Hinblick auf die Eutergesundheit Probleme bereiten und von welchen Faktoren der Gehalt an somatischen Zellen wenige Tage nach der Abkalbung signifikant beeinflusst wird. Der Versuchsbetrieb stellte aktuelle Daten seines Manage-mentprogramms (zum Beispiel Ergebnisse von Milchleistungsprüfungen) zur Verfü-gung. Außerdem waren für den Großteil der beprobten Tiere die Relativzuchtwerte ihrer Väter vom VIT erhältlich. Dadurch war es möglich genetische Einflüsse auf den soma-tischen Zellgehalt der Frischabkalber zu untersuchen.

Untersuchungen zur elektrischen
Leitfähigkeit von Schafmilch und ihrer
Nutzung zur Eutergesundheitskontrolle bei
Milchschafen

Elke Burow

Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG................................................................................................................1
2 LITERATURÜBERSICHT ............................................................................................2
2.1 DAS SCHAFEUTER......................................................................................................2
2.1.1 Anatomie und Melkbarkeit .................................................................................2
2.1.2 Physiologie – Milchbildung,- speicherung, -abgabe ..........................................3
2.1.3 Blut- Milch/ Milch- Blut- Schranke (BMS)...........................................................4
2.2 SCHAFMILCH ..............................................................................................................5
2.2.1 Milchinhaltsstoffe ...............................................................................................5
2.2.1.1 Mengenanteile............................................................................................5
2.2.2 Milchzellen.........................................................................................................8
2.2.2.1 Somatischer Zellgehalt ...............................................................................8
2.2.3 Milchleistung......................................................................................................9
2.3 MASTITIS....................................................................................................................9
2.3.1 Euterpathogene ...............................................................................................10
2.3.1.1 Staphylokokken ........................................................................................10
2.3.1.2 Streptokokken...........................................................................................11
2.3.1.3 Pasteurellen..............................................................................................11
2.3.2 Abwehrreaktionen............................................................................................12
2.3.3 Mastitisbedingte Änderung der Milchzusammensetzung ................................12
2.3.4 Definition des Gesundheitsstatus ....................................................................13
2.3.5 Mastitisformen .................................................................................................13
2.3.6 Prävalenz.........................................................................................................14
2.4 DIAGNOSTIK.............................................................................................................14
2.4.1 Bakteriologische Untersuchung (BU)...............................................................15
2.4.2 Zellgehalt .........................................................................................................15
2.4.2.1 Zytologische Untersuchung - Zellzählung ................................................15
2.4.2.2 Zytologische Orientierungsuntersuchung - Zellschätzung........................18
2.4.3 Elektrische Leitfähigkeit (LF) ...........................................................................20
2.4.3.1 Allgemein..................................................................................................20
2.4.3.2 Methode und Geräte.................................................................................22
2.4.3.3 Auswertungsmethoden.............................................................................22
2.4.3.4 Messbeeinflussende Faktoren..................................................................23
2.4.3.5 Vergleich mit anderen Diagnostikparametern ..........................................25
2.4.3.6 Grenzwerte/ Aussagekraft ........................................................................27
2.4.4 Eiweiß – Akutes Phase Protein .......................................................................27
2.4.5 Klinische Untersuchung...................................................................................28
2.4.6 Gesamtdiagnostik............................................................................................28
3 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DER LITERATUR................................................29
4 EIGENE UNTERSUCHUNGEN .................................................................................31
4.1 MATERIAL UND METHODEN UNTERSUCHUNGSÜBERGREIFEND ...................................31
4.1.1 Allgemein.........................................................................................................31
4.1.2 Messtechnische Ausstattung...........................................................................31
4.2 HÄLFTENANFANGSGEMELKSUNTERSUCHUNGEN (HAUPTUNTERSUCHUNG).................32
4.2.1 Material und Methoden....................................................................................32
4.2.1.1 Allgemein..................................................................................................32
4.2.1.2 Probennahme...........................................................................................33
4.2.1.3 Laboruntersuchung...................................................................................33
4.2.1.4 Auswertung...............................................................................................34
4.2.1.5 Definitionen...............................................................................................35
4.2.2 Ergebnisse.......................................................................................................35
4.2.2.1 Angaben zu den Betrieben.......................................................................35
4.2.2.2 Gültige Probenzahlen...............................................................................38
4.2.2.3 Bakteriologische Untersuchung................................................................39
4.2.2.4 Somatischer Zellgehalt .............................................................................40
4.2.2.5 Schalm- Mastitis- Test ..............................................................................42
4.2.2.6 Elektrische Leitfähigkeit............................................................................45
4.2.2.7 Milchinhaltsstoffe......................................................................................48
4.2.2.8 Korrelationen ............................................................................................49
4.2.2.9 Multivariates Verfahren.............................................................................51
4.2.3 Diskussion .......................................................................................................53
4.2.3.1 Ergebnisdiskussion der einzelnen Parameter ..........................................53
4.2.3.2 Gegenüberstellungen der Ergebnisse der Parameter BU, ZZ und der
Milchinhaltsstoffe mit der LF ...................................................................................58
4.2.3.3 Kritik..........................................................................................................60
4.3 LEITFÄHIGKEITEN ÜBER GEMELKSFRAKTIONEN (NEBENUNTERSUCHUNG I) ................62
4.3.1 Material und Methoden....................................................................................62
4.3.1.1 Allgemein..................................................................................................62
4.3.1.2 Probennahme...........................................................................................62
4.3.1.3 Laboruntersuchung...................................................................................62
4.3.1.4 Auswertung...............................................................................................62
4.3.1.5 Definitionen...............................................................................................62
4.3.2 Ergebnisse.......................................................................................................62
4.3.3 Diskussion .......................................................................................................65
4.4 HÄLFTENANFANGSGEMELKE ZUR LEITFÄHIGKEITSUNTERSUCHUNG IN ABHÄNGIGKEIT
DER TEMPERATUR (NEBENUNTERSUCHUNG II) .................................................................67
4.4.1 Material und Methoden....................................................................................67
4.4.1.1 Allgemein..................................................................................................67
4.4.1.2 Probennahme...........................................................................................67
4.4.1.3 Laboruntersuchung...................................................................................67
4.4.1.4 Auswertung...............................................................................................68
4.4.1.5 Definitionen...............................................................................................68
4.4.2 Ergebnisse.......................................................................................................68
4.4.3 Diskussion .......................................................................................................69
4.5 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DEN EIGENEN UNTERSUCHUNGEN UND AUSBLICK........71
5 ZUSAMMENFASSUNG.............................................................................................73
6 LITERATURVERZEICHNIS.......................................................................................75
7 ANHANG....................................................................................................................82
7.1 ANLAGE 1: FRAGEBOGEN MILCHSCHAFHALTUNG.........................................................I
7.2 ANLAGE 2: GESAMTDIAGNOSTIK............................................................................... VI
7.3 DANKSAGUNG......................................................................................................... VII
7.4 EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG .............................................................................. VIII

1 Einleitung
In dem Zeitraum von 1992 bis 2002 ist in Deutschland der Bestand an Milchschafen laut
Herdburchzucht um 57 % gestiegen (VRIES 2003). Es existieren jedoch keine genauen
Angaben zur produzierten Menge von Schafmilch, da diese i. d. R. auf den
schafhaltenden Betrieben direkt verarbeitet wird und keine zentralen Milcherfassungen
bzw. herdendeckenden Milchleistungsprüfungen (MLP) durchgeführt werden. Im
Zusammenhang mit einer Intensivierung der Milchschafhaltung kommt es nach WINTER
(2003) zu einer Zunahme von Milchzellzahl- und Mastitisproblemen in den Herden.
Klinische Mastitisfälle nehmen zwar einen drastischeren und meist folgenschwereren
Verlauf, die subklinischen Mastitiden drohen aber aufgrund ihrer Unscheinbarkeit
unerkannt zu bleiben und machen den größeren Anteil aus. Nach DEUTZ und
OBRITZHAUSER (2003) ist jedes fünfte Schaf chronisch oder subklinisch euterkrank. In
Untersuchungen von HONEGGER (1994) wiesen sogar 60 %, in Untersuchungen von
GONZALO ET AL. (2002) immerhin 25 %, der untersuchten Euterhälften subklinische
Mastitiden auf. Die mit der subklinischen Mastitis einhergehende
Milchleistungsdepression beläuft sich nach BEHRENS ET AL. (2001) auf 30 bis 40 % pro
Euterhälfte.
Neben der Milchmengeneinbuße und dem erhöhten Arbeitsbedarf bei mastitiserkrankten
Schafen stellen veränderte Verarbeitungseigenschaften und ein Qualitätsverlust der Milch
jener Tiere (JAEGGI ET AL. 2003; BIANCHI ET AL. 2004) einen, für deren hochpreisige
Produkte, gravierenden Schadensfaktor dar. So wird die Mastitisbekämpfung generell
sogar als Teil der Lebensmittelhygiene (HAMANN und KNAPPSTEIN 2003) gesehen.
Da regelmäßige MLP bei Milchschafherden kein Standard sind, Tankmilchkontrollen
keinen Einzeltierbefund liefern und Mastitiden zudem für einen größtmöglichen
Behandlungserfolg ein frühstmögliches Erkennen zu unmittelbar einsetzender
Maßnahmen erfordern, besteht die Notwendigkeit einer zuverlässigen, vom Landwirt
selbst durchführbaren, Diagnostikmethode. Diese sollte vor dem Hintergrund der
hierzulande i.d.R. geringen Betriebsgröße verhältnismäßig kostengünstig, einfach zu
bedienen, zuverlässig in der Aussage, eindeutig und schnell durchführbar sein. Neben
dem Schalm- Mastitis- Test, der zur Eutergesundheitskontrolle im Milchviehbereich weite
Verbreitung gefunden hat, ist aus dem Rinderbereich die Leitfähigkeitsmessung zur
Mastitisdiagnostik bekannt und vielfach bewährt und eingesetzt, im Schafbereich jedoch
noch wenig erforscht und genutzt.
Ziel dieser Arbeit ist, das Verhalten der Leitfähigkeit von Schafmilch und ihre Nutzbarkeit
zur Eutergesundheitskontrolle bei Milchschafen festzustellen. Hierzu sollen nach einem
Literaturüberblick mit daraus entwickelter Literaturschlussfolgerung in eigenen
Untersuchungen an 150 Milchschafen deren Eutergesundheit mittels bakteriologischer
und Zellgehalts- Untersuchungen bestimmt und dem ebenfalls erhobenen Parameter
Leitfähigkeit gegenübergestellt werden. Der zusätzlich ermittelte Gehalt an
Milchinhaltsstoffen, sowie Tierdaten u. a. zum Laktationstag und zur Laktationsnummer
sollen neben weiteren Versuchen zur Leitfähigkeit Aufschluss über Zusammenhänge mit
möglichen Einflussfaktoren geben.

Untersuchungen zu
Milchejektionsstörungen bei
erstlaktierenden Kühen

Untersuchungen von Zusammenhängen zwischen
morphologischen Merkmalen des Euters, der Eutergesundheit und
melktechnischen Parametern bei Tieren der Rasse Deutsches Holstein

Katja Graff

1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 6
2 LITERATUR 9
2.1 MORPHOLOGISCHE MERKMALE DES EUTERS UND DER ZITZEN 9
2.2 MORPHOLOGIE UND EUTERGESUNDHEIT 19
2.3 MORPHOLOGIE UND MILCHABGABE 24
2.4 MILCHABGABE UND EUTERGESUNDHEIT 29
2.5 MELKTECHNIK 31
3 MATERIAL UND METHODIK 38
3.1 MATERIAL 38
3.2 DATENERFASSUNG 41
3.2.1 TIERSPEZIFISCHE DATEN 42
3.2.2 MORPHOLOGISCHE MERKMALE 42
3.2.3 EUTERGESUNDHEIT 46
3.2.4 MILCHFLUSSPARAMETER 47
3.2.5 MELKTECHNIK 50
3.3 DATENAUSWERTUNG 52
4 ERGEBNISSE 57
4.1 DARSTELLUNG DER ERGEBNISSE ANHAND STATISTISCHER KENNZAHLEN 57
4.1.1 MORPHOLOGIE 57
4.1.2 EUTERGESUNDHEIT 59
4.1.3 MILCHFLUSSPARAMETER 60
4.2 VARIANZ DER MERKMALE 61
4.2.1 MORPHOLOGIE 62
4.2.2 EUTERGESUNDHEIT 63
4.2.3 MILCHFLUSS 64
Inhaltsverzeichnis
3
4.3 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEN MERKMALEN 64
4.3.1 MORPHOLOGIE 65
4.3.2 MILCHFLUSSPARAMETER 67
4.3.3 KORRELATIONEN ZWISCHEN DEN MERKMALSKOMPLEXEN 68
4.4 EFFEKTSCHÄTZUNG 73
4.4.1 KALBEALTER • LAKTATION 73
4.4.2 LAKTATIONSTAG 75
4.4.3 BODENABSTAND 78
4.5 MELKTECHNIK 79
4.5.1 PULSVERHÄLTNISSE UND PHASENLÄNGEN 79
4.5.2 VAKUUMVERHÄLTNISSE WÄHREND DES MELKVORGANGES 80
4.5.3 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN MILCHFLUSS, MORPHOLOGIE UND DRUCKEINWIRKUNG 81
5 DISKUSSION UND SCHLUSSFOLGERUNGEN 86
5.1 MORPHOLOGIE 86
5.2 MORPHOLOGIE UND EUTERGESUNDHEIT 93
5.3 MORPHOLOGIE UND MILCHABGABE 97
5.4 MILCHABGABE UND EUTERGESUNDHEIT 101
5.5 MELKTECHNIK 102
6 ZUSAMMENFASSUNG 104
7 SUMMARY 106
8 LITERATURVERZEICHNIS 108
9 TABELLENVERZEICHNIS 106
10 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 118
11 ANHANG 119

Einleitung und Aufgabenstellung
Die Wirtschaftlichkeit der Milcherzeugung wird aktuell u. a. durch hohe Bestandesergänzungen
von durchschnittlich 40,9 % (Mittel der Jahre 1999 – 2003 in Sachsen)
gemindert. Die Selektion aufgrund von Eutergesundheit und Melkbarkeit lag in den Jahren
von 2000 bis 2003 bei durchschnittlich 24 % (23,5 % - 24,8 %) und nimmt damit die größte
Selektionsposition ein (LKV Sachsen 2003). Diese Problematik wird durch VIT Verden
bestätigt, wonach im Jahr 2003 in Abhängigkeit von der Milchleistung zwischen 18 % und
21 % der Tiere aufgrund von Euter- und Melkbarkeitsproblemen selektiert wurden.
Bei der Betrachtung der Eutergesundheit über das Hilfsmerkmal „Gehalt an somatischen
Zellen je ml Milch“ ergibt sich nach Auskunft des Landeskontrollverbandes Schleswig-
Holstein eine stetige Verschlechterung innerhalb der Anlieferungsmilch (1999:
198.000 somatische Zellen je ml Milch – 2003: 220.000 somatische Zellen je ml Milch)
(zit. n. MAHLKOW-NERGE 2004). Ein vergleichbarer Trend wurde vom Sächsischen
Landeskontrollverband (2003) festgestellt. Der LKV Sachsen differenzierte nach Milchmenge
je Tag (in kg) und nach Anzahl der Laktationen und erhielt in jeder Aufstellung eine
Steigerung der Zellzahlmittelwerte im Vergleich der letzten drei Jahre. In 2003 lag die
durchschnittliche somatische Zellzahl aller Proben bei 234.000 somatische Zellen je ml Milch
(LKV Sachsen 2003).
Für die Aufrechterhaltung und Verbesserung der Eutergesundheit und die Ermöglichung
einer zügigen, gewebeschonenden Milchabgabe ist eine optimale Ausgestaltung der
melktechnischen Ausrüstung unerlässlich. Dieser Aspekt tritt besonders bei hohen bis sehr
hohen Milchleistungen und bei der Erhöhung der Melkhäufigkeit in den Vordergrund. Durch
die ständige Weiterentwicklung der Melktechnik in Bezug auf die Forderungen des
Tierschutzes zur Euterschonung und der Erhaltung der Wirtschaftlichkeit der
Milchgewinnung (Melkdurchsatz) werden immer öfter die technischen Grenzen der
Umsetzbarkeit erreicht (RUDOVSKY ET AL. 1984).
Als problematisch stellt sich seit Beginn des Maschinenmelkens u. a. die Haftung der
Melkzeuge bei Tieren mit sehr kurzen Zitzen (< 4 cm) sowie die Positionierung des
Melkzeuges bei sehr geringen (< 6 cm) und sehr großen (> 25 cm) Abständen der Zitzen
untereinander heraus (WILKE 1960, KOHLSCHMIDT ET AL. 1979, RUDOVSKY ET AL. 1984,
WENDT ET AL. 1994). Weiterhin tritt bei extrem ausgeprägten Maßen hinsichtlich des
Zitzendurchmessers und der Zitzenlänge eine suboptimale Positionierung der Zitze im
Zitzengummi auf, wodurch ein idealer Milchentzug nicht mehr gewährleistet werden kann
(HAMANN ET AL. 1994b). Die nichtoptimale Zitzenpositionierung im Zitzengummi führt zu einer
ungenügenden Massage des Zitzengewebes.
Einleitung und Aufgabenstellung
7
Neben der Position der Zitze im Zitzengummi spielt der Milchfluss eine bedeutende Rolle für
die Beanspruchung des Zitzengewebes während des Milchentzuges. Negative
Auswirkungen auf die Eutergesundheit werden dem Blindmelken und der uneingeschränkten
Vakuumeinwirkung auf das Zitzengewebe zugeschrieben (IDF 1994b).
Aussagen über die Auswirkungen von extremen morphologischen Ausprägungen hinsichtlich
der Zitzenlänge, des Zitzendurchmessers, der Zitzenabstände und Bodenabstände sowie
der Formmerkmale der Zitze und Kuppe auf die Eutergesundheit und Melkbarkeit können
derzeit in Qualität und Quantität nicht mit ausreichender Sicherheit getroffen werden, da
keine aktuellen Untersuchungen vorliegen.
Erst mit der Kenntnis über die in der Praxis vorzufindenden Euter- und Zitzenmorphologie in
Form absoluter Messwerte und deren Häufigkeitsverteilung sowie der bestehenden
Zusammenhänge zu den Merkmalen der Eutergesundheit und der Melkbarkeit kann die
technische Gestaltung von Zitzengummis und Melkmaschine weiter an die tierischen
Bedürfnisse angepasst werden.
Bei der aktuellen Zuchtbewertung des Sächsischen Rinderzuchtverbandes (SRV), in dessen
Zuchtgebiet die nachfolgenden Untersuchungen durchgeführt wurden, erfolgt die
Einflechtung von Zitzenlänge, Eutertiefe und Strichplatzierung durch die subjektive
Beurteilung in den Zuchtwert „Exterieur“. Da sich die Bewertung an der aktuellen
Merkmalsausprägung innerhalb der zugrundeliegenden Population orientiert und keine
metrische Bewertung der Merkmale erfolgt, sind Aussagen über Veränderungen hinsichtlich
der Mittelwerte der Merkmale nicht möglich.
Aus diesem Grund wird es als notwendig erachtet, die aktuell vorhandenen Ausprägungen
von Zitzen- und Eutermerkmalen an einer ausgewählten Teilpopulation zu erheben und auszuwerten.
Dabei sind die Verteilungshäufigkeiten, Mittelwerte und Extremwerte von großem
Interesse. Durch Wiederholungsmessungen und die Abstammungsdaten der Tiere innerhalb
der Teilpopulation lassen sich die grundlegenden Einflüsse auf die phänotypische Varianz
der untersuchten Merkmale ermitteln. Anhand der bestehenden Varianzen der Einzelmerkmalen
und Kovarianzen zwischen den Merkmalen lassen sich komplexe Beziehungen
in Art und Größe ermitteln.
Von Interesse sind weiterhin der Einfluss von fixen und variablen Effekten auf die Merkmalsausprägungen
von Morphologie, Eutergesundheit und Melkbarkeit.
Einleitung und Aufgabenstellung
8
Im aktuellen Zuchtgeschehen einer Vielzahl von Praxisbetrieben liegt die Priorität in der
Steigerung der Milchleistung. Einige, häufig eingesetzte Bullen mit hohen positiven
Zuchtwerten im Merkmalskomplex Milchleistung weisen negative Teilzuchtwerte im
Euterexterieur (z. B. Zitzenlänge) auf. Diesen wird aufgrund der geringen prozentualen
Bewertung innerhalb des Exterieurzuchtwertes nur eine geringe Beachtung zugeschrieben.
Die Auswirkungen der auftretenden Veränderungen der Zitzen- und Eutermorphologie auf
die Eutergesundheit und Melkbarkeit sind weitgehend unbekannt und werden aktuell nicht
untersucht, bedürfen jedoch wegen der wirtschaftlichen Bedeutung einer gesteigerten
Beachtung.

Untersuchung mechanischer Belastungen am Euter
bei verschiedenen Melksystemen

S.Rose

Inhaltsverzeichnis
Seite
Abkürzungs- und Formelverzeichnis IV
Tabellenverzeichnis V
Abbildungsverzeichnis X
1 Einleitung 1
2 Stand des Wissens 3
2.1 Melkanlage - Aufbau und Funktion 3
2.1.2 Pulsation und Vakuum 5
2.2 Melksysteme 9
2.2.1 Konventionelle Melksysteme 9
2.2.2 Automatische Melksysteme 16
2.3 Melktechnik und Eutergesundheit 20
2.3.1 Vakuumschwankungen 22
2.3.2 Melkzeugpositionierung 26
2.4 Messsysteme zur Überprüfung von Melkanlagen 29
3 Ziele und Aufgaben 34
4 Material und Methode 35
4.1 Kraftmessungen 35
4.1.1 Prüfstand zur Messung von Kräften am Euter 35
4.1.2 Untersuchte Merkmale und Bedingungen 37
4.1.3 Versuchsdurchführung 40
4.2 Vakuummessungen 43
4.2.1 Aufbau Versuchsmelkstand 43
4.2.2 Eingesetzte Messtechnik 44
4.2.3 Versuchsdurchführung 46
4.3 Ergebnisauswahl und -darstellung 48
5 Ergebnisse 50
5.1 Kraftmessungen in konventionellen Melksystemen 50
5.1.1 Vertikalkraft 50
5.1.1.1 Vergleich von Side-by-Side-Melkständen und FGM 33°/50°
bei verschiedenen Euterformen 50
5.1.1.2 Unterschiede zwischen den Melkstandseiten in einem FGM 33° 52
5.1.1.3 Analyse von Schlauchführungshilfen bei
verschiedenen Euterformen 53
5.1.1.4 Unterschiede zwischen den Melkplätzen bei verschiedenen
Melkstandformen und normaler Euterform 58
5.1.1.5 Einfluss des Melkers in zwei Fischgrätenmelkständen 33°
bei normaler und stufiger Euterform 61
5.1.1.6 Multifaktorielle Darstellung 63
Inhaltsverzeichnis
II
Seite
5.1.2 Drehkraft 63
5.1.2.1 Vergleich von Side-by-Side-Melkständen und FGM 33°/50°
bei verschiedenen Euterformen 63
5.1.2.2 Unterschiede zwischen den Melkstandseiten in einem FGM 33° 66
5.1.2.3 Analyse von Schlauchführungshilfen bei
verschiedenen Euterformen 67
5.1.2.4 Unterschiede zwischen den Melkplätzen bei verschiedenen
Melkstandformen und normaler Euterform 70
5.1.2.5 Einfluss des Melkers in zwei Fischgrätenmelkständen 33°
bei normaler und stufiger Euterform 73
5.1.2.6 Multifaktorielle Darstellung 75
5.1.3 Horizontalkräfte 75
5.1.3.1 Vergleich von Side-by-Side-Melkständen und FGM 33°/50°
bei verschiedenen Euterformen 75
5.1.3.2 Unterschiede zwischen den Melkstandseiten in einem FGM 33° 79
5.1.3.3 Analyse von Schlauchführungshilfen bei
verschiedenen Euterformen 80
5.1.3.4 Unterschiede zwischen den Melkplätzen bei verschiedenen
Melkstandformen und normaler Euterform 83
5.1.3.5 Einfluss des Melkers in zwei Fischgrätenmelkständen 33°
bei normaler und stufiger Euterform 89
5.1.3.6 Multifaktorielle Darstellung 92
5.2 Kraftmessungen in automatischen Melksystemen 93
5.2.1 Vertikalkraft 93
5.2.1.1 Unterschiede zwischen Melkmodulen und viertelindividueller
Schlauchführung bei verschiedenen Euterformen 93
5.2.1.2 Vergleich der Boxen innerhalb eines Fabrikates
bei normaler Euterform 95
5.2.2 Drehkräfte 96
5.2.2.1 Unterschiede zwischen Melkmodulen und viertelindividueller
Schlauchführung bei verschiedenen Euterformen 96
5.2.2.2 Vergleich der Boxen innerhalb eines Fabrikates
bei normaler Euterform 98
5.2.3 Horizontalkräfte 99
5.2.3.1 Unterschiede zwischen resultierenden Horizontalkräften
bei verschiedenen automatischen Melksystemen 99
5.2.3.2 Vergleich der Boxen innerhalb eines Fabrikats
bei normaler Euterform 101
5.3 Vergleich von konventionellen und automatischen Melksystemen102
5.3.1 Vertikalkraft 102
5.3.2 Drehkraft 104
5.3.3 Horizontale Längs- und Querkräfte 106
5.4 Zyklische Vakuumschwankungen bei konventionellen und
zentralenlosen Melkzeugen 109
5.4.1 Vergleich des zitzenendigen Vakuums bei
zunehmendem Milchfluss 109
5.4.2 Vakuumschwankungen an verschiedenen Punkten am Melkzeug 111
Inhaltsverzeichnis
III
Seite
6 Diskussion 116
6.1 Kräfte am Euter bei verschiedenen Melksystemen 116
6.1.1 Vertikalkräfte 116
6.1.2 Drehkräfte 121
6.1.3 Horizontalkräfte 123
6.2 Vergleich zyklischer Vakuumschwankungen bei
konventionellen und zentralenlosen Melksystemen 127
7 Schlussfolgerungen 129
8 Zusammenfassung (Abstrakt) 131
9 Literaturverzeichnis 132
10 Anhang 141

Einleitung
Über Jahrtausende hinweg haben die Menschen die Kühe von Hand gemolken. Im
18. Jahrhundert sind erste Versuche des mechanischen Milchentzugs zu datieren.
Für das Jahr 1851 sind Versuche belegt, das Säugen des Kalbes mechanisch nachzuempfinden
(HERRMANN, 1996). Damit versuchte man den Melkprozess zu mechanisieren
und so naturnah wie möglich durchzuführen. Bei allen Versuchen
blieb zunächst das Problem des konstanten Vakuums an den Zitzenspitzen ungelöst.
Ein großer Entwicklungsschritt wurde von Dr. Alexander Shields 1885 mit
der Erfindung einer Maschine mit integriertem Pulsator erzielt. Der zweite entscheidende
Schritt gelang 1903 Alexander Gillies mit der Konstruktion des Zweiraumbechers.
Damit war in Verbindung mit dem Pulsatoreinsatz der Durchbruch
zu einer funktionsfähigen Melktechnik erreicht, nach deren Grundprinzip bis heute
alle Melkmaschinen arbeiten. 1927 wurde unter der Markenbezeichnung "Westfalia"
auf der Dortmunder DLG-Ausstellung eine Eimermelkmaschine mit patentiertem
Kolbenpulsator und Zweiraum-Melkbechern präsentiert (TRÖGER, 2003).
Für die Entwicklung funktionierender Rohrmelkanlagen erwies sich die von Alfa
Laval 1925 konstruierte Milchschleuse als bedeutend. Der erste Melkstand (Releaser)
wurde 1939 in Weihenstephan in Betrieb genommen. Mit dieser Entwicklung
erfolgte eine räumliche Trennung des Melkens vom Haltungsbereich der
Kühe.
Mit Beginn der 50er Jahre konzentrierten sich technische Neuerungen auf die
Weiterentwicklung der Melkstände. Der Vorteil von Gruppenmelkständen (Fischgrätenmelkstand,
Side-by-Side-Melkstand) gegenüber Eimer- und Rohrmelkanlagen
wurde erkannt. In Gruppenmelkständen werden die Tiere gleichzeitig gemolken
und verlassen gemeinsam den Melkstand. Mitte der 80er Jahre begann die
weitere Automatisierung der Melktechnik. Dies fand zusammen mit der Entwicklung
von Mikroelektronik und Sensorik in den 90er Jahren mit den ersten Prototypen
der automatischen Melksysteme eine konsequente Fortsetzung.
Mit der Einführung des maschinellen Melkens kam es unabhängig von den technischen
Verbesserungen und Weiterentwicklungen zum verstärkten Auftreten von
Euterentzündungen. Dies führte in den 30er Jahren wiederholt zur Stagnation im
Absatz der Melkmaschinen (HERRMANN, 1996).
Ursachen für das noch heute bestehende Problem der schlechten Eutergesundheit
sind vielschichtig, jedoch auch in der Melktechnik zu suchen. In diesem Zusam-
1 Einleitung
2
menhang spielen die Anpassungsfähigkeit der Melkzeuge an verschiedene Euterformen,
die Zitzengummis und das Vakuumverhalten in Melkanlagen eine entscheidende
Rolle. Die stetige Steigerung der Milchleistung der Kühe stellt zusätzliche
Anforderungen an die Melktechnik.
Es bedarf somit weiterer Entwicklungsschritte, um zu einem euterschonenderen
Melken zu gelangen.

1 Einleitung 1
2 Literatur 2
2.1 Ursachen und Auswirkungen von Stress während des Melkens 2
2.1.1 Stressdefinition 2
2.1.2 mögliche Stressoren und betrachtete Stressreaktion 2
2.1.3 Bedeutung der Stressreaktion für die Milchabgabe 4
2.2 ausgewählte Parameter zur Stressermittlung 6
2.2.1 Überblick 6
2.2.2 Herzfrequenz 7
2.2.3 Blutdruck 8
2.2.4 Cortisolkonzentration in Körperflüssigkeiten, speziell im Speichel 10
3 Material und Methoden 14
3.1 Versuchsbetrieb 14
3.2 Tiere 15
3.3 Meßverfahren 16
3.3.1 Herzfrequenz 16
3.3.2 Blutdruck 17
3.3.3 Speichelcortisol 18
3.4 zeitlicher Ablauf der Versuche 19
3.5 statistische Methoden 22
4 Ergebnisse 23
4.1 Einflußfaktoren auf die Herzfrequenz 23
4.1.1 Melkvakuum 23
4.1.2 Strichverletzung 27
4.2 Betrachtung der indirekten Blutdruckmessung und Vergleich des
Blutdruckes mit der Herzfrequenz 29
4.2.1 spezielle Eigenschaften der indirekten Blutdruckmessung
nach dem oszillometrischen Prinzip 29
4.2.2 ungewohnte Situation 32
4.2.3 Melken 32
4.3 Darstellung des Verlaufs der Cortisolkonzentration im Speichel 35
4.3.1 Tagesrhythmik einer trockenstehenden Kuh 35
4.3.2 Routinemelken (44 kPa) 37
4.3.3 Melken mit erhöhtem Vakuum und Melken einer Kuh mit
Strichverletzung 38
5 Diskussion 39
6 Zusammenfassung 51
7 Literaturverzeichnis 53