WGM e.V.

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Morphologie der Zitze und melktechnische Parameter
Prof. Dr. S. Geidel & K. Graff, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH)
Zusammenfassung
Die züchterischen und melktechnischen Parameter im Hinblick auf die Zitzenmorphologie müssen
zukünftig in stärkerem Zusammenhang gesehen werden. Eine Verkürzung der Zitzen unter 5 cm
sowie eine Verringerung des Durchmessers ist nicht anzustreben, da diese Veränderungen
technisch nicht abfassbar sind. Kürzere Zitzen (mit einem ebenfalls kürzeren Strichkanal) weisen
einen höheren Saugphasenanteil mit einem höheren Milchfluss aus. Die ausgewiesene bessere
Melkbarkeit wird oftmals allein durch eine verkürzte Entlastungszeit erreicht. Aus diesem Grund
können in der Beratung die Auswertung von Milchflusskurven im Zusammenhang mit einer
Bonitierung der Zitzen sinnvoll sein. Aufgrund der starken Differenzierungen bei Zitzenlänge und
Zitzendurchmesser innerhalb einer Herde sind Beratungen zum richtigen Zitzengummieinsatz
weiterhin von Bedeutung.
1. Morphologische Merkmale der Zitze
Die Bedeutung der Zitzenmorphologie für den Prozess des maschinellen Milchentzuges ergibt sich
durch die möglichen Probleme bei abweichenden Strichmaßen. So führt es bei kurzen und dünnen
Strichen vermehrt zu Lufteinbrüchen und Rückspray mit einer Erhöhung des Infektionsrisikos.
Lange Striche besitzen nachweislich eine schlechtere Eutergesundheit. Die Problematik der Lufteinbrüche
tritt ebenfalls bei weit stehenden Zitzen (überwiegend der Vorderstriche) und bei sehr
eng stehenden Strichen (Hinterstriche) auf. Bei den engstehenden und stark abgewinkelten
Strichen kommt es außerdem zu Ansetzproblemen beim Robotermelken. Weitere Bedeutungen
der Zitzenmorphologie liegen in ihren Beziehungen zur Eutergesundheit (u.a. Strichkanal und Zellzahl
(Naumann 2001)) und Melkbarkeit (u.a. Strichkanal und höchster Milchfluss (Naumann 2001))
sowie in den Beziehungen der morphologischen Merkmale untereinander (Korrelationen zwischen
Strichmaßen und Strichkanallänge). Als die wichtigsten morphologischen Merkmale der Zitze
werden die Zitzenlänge, der Zitzendurchmesser, die Wandstärke, die Zitzenform und Kuppenformausbildung
sowie die Ausprägung des Strichkanals in seiner Länge, Breite und Form angesehen.
Auf einen Großteil dieser Merkmale wird im Kommenden eingegangen. Natürlich besitzen viele
weitere Merkmale der Eutergestaltung einen Einfluss auf melktechnische Parameter; diese werden
jedoch in dieser Abhandlung nicht genauer berücksichtigt. Als optimale Zitzenmaße werden
folgenden Kennzahlen in Tabelle 1 angegeben. Der Bodenabstand der Zitzen sollte nach Wendt
(2000) nicht weniger als 40 cm betragen und der Euterbodenabstand sollte größer als 49 cm sein

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(Rudovsky et al. 1984). Wendt (2000) gibt als weiteres negatives Kriterium eine Zitzenwinkelung
von über 10° vor.
Tabelle 1: optimale Zitzenmaße
Wendt 2000 Rudovsky et al. 1984 Zitzendurchmesser
Zitzendurchmesser 25 – 35 mm > 23 mm
Zitzenlänge 5 –7 cm > 6 cm
Abstand vorn 10 – 20 cm
Abstand hinten 3 – 15 cm
In ersten eigenen Untersuchungen in einer Herde (Schwarzbunt und Fleckvieh) ergaben sich
folgende Maße (Tabelle 2). Aus diesen ersten Ergebnissen ergibt sich bereits die Tendenz, dass
der Zitzendurchmesser bei den schwarzbunten Tieren bereits an der unteren Grenze der
Empfehlung liegt und bei allen Tieren die Zitzenlänge um den empfohlenen Minimalwert schwankt.
Es ergibt sich ebenfalls, dass die hinteren Zitzen im Durchschnitt 1 cm kürzer sind als die Vorderzitzen
und somit bereits unterhalb des Minimalwertes von Wendt (2000) liegen. Für das Merkmal
Zitzenabstand ergibt sich allein bei den Tieren der Rasse Fleckvieh eine Überschreitung des
maximal empfohlenen Abstandes der Vorderstriche, welches u.a. zu Ansetzproblemen und Lufteinbrüchen
führen kann.
Tabelle 2: Ergebnisse der ersten eigenen Untersuchungen (n=101)
SB vorn SB hinten FV vorn FV hinten
Zitzendurchmesser 24,4 mm 23,7 mm 26,8 mm 26,6 mm
Zitzenlänge 5,5 cm 4,3 cm 5,7 cm 4,6 cm
Zitzenabstand 17,8 cm 9,5 cm 21,2 cm 12,0 cm
Naumann (2001) führte u.a. Untersuchungen der Wandstärke an der Füstenberg´schen Rosette
und 10 mm oberhalb dieser sowie der Strichkanallänge per Ultraschall (n = 60) durch. Dabei ergaben
sich geringere Wandstärken der Hinterzitzen gegenüber den Vorderzitzen, eine Verringerung
der Wandstärken von der Fürstenberg´schen Rosette in Richtung Zitzenbasis sowie eine
Verdickung der Wandstärken durch den Melkprozess, wobei sich die Hinterzitzen stärker als die
Vorderzitzen verdicken. Die ermittelten Längen des Strichkanals sind in Tabelle 3 aufgezeigt.

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Tabelle 3: Strichkanallängen vor und nach dem Melken (in mm)
Mittelwert Minimum Maximum Streuung
vorn vor dem Melken 11,56 7,88 15,23 1,88
nach dem Melken 13,53 9,49 16,89 2,03
hinten vor dem Melken 10,87 6,58 14,76 2,31
nach dem Melken 13,57 8,78 18,26 2,19
Auch bei der Strichkanallänge verdeutlicht sich der Zusammenhang zwischen den Vorderzitzen
und den Hinterzitzen – die Strichkanallängen verhalten sich vergleichbar zu den Strichlängen.
Dieser Zusammenhang wird durch eine mittlere Korrelation beider Merkmale bestätigt. Aus den
Differenzen vor und nach dem Melken ergibt sich eine stärkere Verlängerung der Strichkanäle an
den Hinterstrichen (2,2 – 3,5 mm) gegenüber den Vorderstrichen (1,6 – 1,9 mm).
2. Züchterische Bedeutung der Zitzenmorphologie
Neben melktechnischen Forderungen ergibt sich die Bedeutung der morphologischen Zitzenmerkmale
für die Zucht aus den bestehenden Korrelationen zu anderen Zitzenmerkmalen, welche
die Eutergesundheit und Melkbarkeit beeinflussen. Bei der Betrachtung der derzeitigen Wichtung
der morphologischen Merkmale im Euterindex fällt auf, dass von den wichtigen morphologischen
Zitzenmerkmalen nur die Strichlänge und die Strichplatzierung mit geringen Prozentanteilen in die
züchterische Bewertung einfließt. Bei einer Auswertung der aktuellen Zuchtwerte anhand einer
Stichprobe von 23 Bullen (SRV, September 2001) ergibt sich ein sehr differenziertes Bild in der
Schwankungsbreite der betrachteten Merkmale. Dies wird als negativ gewertet, da durch die hohe
Differenzierung der Merkmale eine Anpassung der Technologie nicht möglich ist. Die
Schwankungen sind derzeit bei der Strichlänge an deutlichsten ausgeprägt (Streuung des Zuchtwertes
Strichlänge von 69 bis 125), wobei sich der Mittelwert mit 100,08 gut an dem Zuchtziel
(Zuchtwert 100 bis 110) orientiert. Die folgenden Korrelationen (mit p < 0,01) zwischen unterschiedlichen
Zitzenmerkmalen wurden anhand von Erkenntnissen von Hebel (1978) in Tabelle 4
zusammengestellt. Aus den ermittelten Korrelationen ergibt sich eine Verlängerung des Strichkanals
bei einer Verlängerung der Zitze bzw. bei einer Erhöhung des Zitzendurchmessers. Dieser
Zusammenhang wird unterstützt durch die positive Korrelation zwischen Länge und Durchmesser
der Zitze. Die Strichkanallänge besitzt eine geringe positive Korrelation zu Wandstärke und zum
Strichkanaldurchmesser.

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Tabelle 4: Korrelationen zwischen Zitzenmerkmalen
Zitzenlänge : Strichkanallänge r = 0,494
Zitzendurchmesser : Strichkanallänge r = 0,451
Wanddicke : Strichkanallänge r = 0,270
Zitzenlänge : Zitzendurchmesser r = 0,571
Strichkanallänge : Strichkanaldurchmesser r = 0,285
Durch die bekannten Korrelationen und die aktuelle Streuung innerhalb der Zuchtwerte für Zitzenlänge
ergibt sich gleichsam ein sehr differenziertes Bild bei dem Zitzendurchmesser, (welcher entscheidend
für die Wahl des Zitzengummis ist) und bei der Ausprägung des Strichkanals (entscheidend
für die Eutergesundheit und Melkbarkeit).
3. Zitzenmorphologie und Melkbarkeit
Eine der ersten umfangreichen Untersuchungen zu den Zusammenhängen zwischen der Melkbarkeit
(Leicht- und Schwermelker) und den Zitzenmerkmale führte Luppnow (1959) durch. Die Zusammenhänge
wurden in Tabelle 5 dargestellt. Die Melkbarkeit definierte er anhand des höchsten
Minutengemelks (HMG) in Abhängigkeit von der Gesamtmilchmenge des Viertels (GMV). Bei 2 l
GMV wird ein HMG von < 0,4 kg / min als schwermelkend und > 0,8 kg / min als leichtmelkend
eingestuft. Bei4 l gilt ein HGM von < 0,6 kg / min als schwermelkend und > 1,2 kg / min als leichtmelkend.
Tabelle 5: Morphologie und Melkbarkeit
Schwermelker Leichtmelker
Durchmesser Zitzenzisterne geringer größer
Wandstärke größer geringer
Strichkanallänge länger kürzer
Zitzenkuppenform rund, Teller spitz, Trichter
Zisternenkuppenform Trichter abgerundet
Strichkanal umgebendes Gewebe größer geringer

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Bei der Untersuchung der Zusammenhänge zwischen der Wandstärke und der Milchflussparamerter
durch Naumann (2001) ergaben sich nachfolgenden Beziehungen, durch die die
bereits erwähnten Beziehungen zwischen der Morphologie und der Melkbarkeit verdeutlicht
werden.

Wandstärke an der Fürstenberg´schen Rosette (vor Melken):
o negative Beziehung zum höchsten Milchfluss (r = - 0,48)
o negative Beziehung zum durchschnittliches Minutengemelk (r = - 0,48)

Wandstärke 10 mm über Fürstenberg´schen Rosette (vor Melken)
o negative Beziehung zur Plateaudauer(r = - 0,55)
o positive Beziehung zur Abstiegsdauer (r =0,60)

Wandstärke an der Fürstenberg´schen Rosette (nach Melken)
o negative Beziehung zur Plateaudauer (r = - 0,48)
o positive Beziehung zur Abstiegsdauer (r =0,43)
4. Zitzenmorphologie und Melktechnik
Bei den Zusammenhängen zwischen der Morphologie und der Melktechnik ergeben sich drei
Komplexe, auf die näher eingegangen werden soll.

Haftung der Melkzeuge

Auswirkungen des Vakuums

Auswirkungen der Pulsierung
Zu dem Haftungsverhalten der Melkzeuge (Anzahl der Lufteinbrüche) sind nur wenige Auswertungen
vorhanden. Nach Rudovsky, Färber, Billhardt & Schulze (1984) ist die Haftfähigkeit der
Melkzeuge einerseits von technischen Parametern wie Zitzengummischaftweite (Zusammenhang
zu Eindringtiefe), Form und Abmessungen des Zitzengummikopfes, das Vakuum unter der Zitze
sowie das Gewicht des Melkzeuges und andererseits von den Eutermerkmalen Zitzenlänge,
Zitzendurchmesser, Zitzenform, Zitzenabstand, Zitzenstellung, Milchfluss (beeinflusst die Vakuumverhältnisse
unter der Zitze und damit das Falten des Zitzengummis) und Euterbodenneigung abhängig.
Genauere Untersuchungen zur Wirkung der Zitzenform auf die Haftfähigkeit wurden von
Rudovsky, Färber, Billhardt & Schulze (1984) durchgeführt. Bei der Verwendung von leichten
Melkzeugen ergaben sich durchschnittliche Abfallraten von 1,1 – 2,1 %; bei schwereren Melkzeugen
stiegen die Abfallraten auf 3,2 – 5,8 %. Die Verteilung der Zitzenformen sowie die relative
Häufigkeit der Abfälle je Zitzenform wird im folgenden Diagramm veranschaulicht.

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Die Zitzen wurden dabei nach Schaft- und Basisform in 4 Kategorien eingeordnet:

zw = zylindrischer Schaft mit winkliger Basis

zt = zylindrischer Schaft mit trichterförmiger Basis

kw = konischer Schaft mit winkliger Basis

kt = konischer Schaft mit trichterförmiger Basis
Die Auswirkungen des Vakuums an der Zitze werden durch Dimensionsänderungen und Gewebeveränderungen
sichtbar. Innerhalb der ersten 30 Sekunden nach dem Ansetzen des Melkzeuges
erfährt die Zitze eine Streckung. Zu dieser Thematik führte Mellinger (1988) grundlegende Untersuchungen
mit verschiedenen Vakuumniveaus durch. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengestellt.
Tabelle 6: Auswirkungen von Vakuumunterschieden auf die Zitzenlänge
43 kPa 53 kPa
gesamte Länge 40 % 50 %
distales Ende 50 % 70 %
Differenz vor – nach Melken:
gesamte Länge distaltes Ende
+ 1 - +5 %
+ 6 - + 10 %
+8 %
+ 23 %
Gleichzeitig zu der Verlängerung der Zitze erfolgt eine radiäre Ausdehnung um 15 – 35 Prozent.
Die Volumenzunahme des Zitzegewebes wird durch Flüssigkeitsansammlungen (Lymphe, Blut)
hervorgerufen. Die Ansammlungen der Flüssigkeiten wird üblicherweise durch Kontraktionen des
Zitzengewebes abgebaut, diese Kontraktionen treten bei Vakuumapplikationen von 16 – 22 kPa
(bei maschinellem Milchentzug) nicht mehr auf. Neben der Veränderung der Zitzenlänge und des

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Durchmessers ist auch der Strichkanal mit seinen Dimensionen von der Vakuumeinwirkung betroffen
– die Länge des Strichkanals nimmt zu; die Breite nimmt mit der Volumenzunahme der
Zitzenspitze ab. Mellinger (1988) ermittelte bei einem vergleichbarem Volumen der Zitzenspitze
eine größere Öffnung des Strichkanals bei 53 kPa gegenüber 43 kPa. Weiterhin ist bei gleichem
Melkvakuum (43 kPa) die Einengung des Strichkanals durch die Volumenzunahme der Zitzenspitze
bei einer Überdruckapplikation (20 kPa) in der Entlastungsphase geringer als ohne Überdruckapplikation.
Der Pulsator ist u.a. verantwortlich für die Steuerung des Vakuums und somit die
Schaffung der Pulsphasen. Die Länge der einzelnen Phasen hat Auswirkung auf die Melkbarkeit
(Saugphase) und die Eutergesundheit (Entlastungsphase). Mit einer Verlängerung der Entlastungsphase
ergibt sich eine signifikante Verringerung der Zitzenläsionen sowie der Zellzahl
(Hamann, Osteras, Mayntz & Woyke 1994) – damit besitzt die Länge der Druckphase eine
statistisch negativen Einfluss auf die Eutergesundheit. Somit resultiert aus einer längeren Druckphase
eine bessere Eutergesundheit (geringere Zellzahl und Zitzenläsionen). Gleichfalls verringert
sich die Rate der Neuinfektionen, was den positiven Einfluss der Druckphase auf die Eutergesundheit
bestätigt (Reitsma et al. 1981). Mit sinkender Pulszahl je Zeiteinheit bei einer
konstanten Vakuumapplikation ergibt sich eine signifikante Steigerung der somatischen Zellzahl
(geometrisches Mittel eines Jahres) – die Eutergesundheit verschlechtert sich (Hamann, Osteras,
Mayntz & Woyke 1994). Dies resultiert aus der längeren Anliegzeit des Vakuums an der Zitze. Die
Wirkung des Pulsators und des Zitzengummis ist u.a. abhängig von der Zitzenlänge. Die optimale
Zitzenlänge (Grafik) umfasst den Bereich, in dem der Zitzengummi seine effektive Kollabierung
erfährt. Die untersten 25 mm werden benötigt, um die vollständige Schließung des Zitzengummis
zu erreichen. Befindet sich die Zitzenkuppe in diesem optimalen Bereich, so ist die eingestellte
Pulsierung in vollem Umfang wirksam und es bestehen optimale Entlastungs- und Massagemöglichkeiten
für die Zitze. Ist die Zitze jedoch zu kurz und dringt somit nicht in den Bereich der
effektiven Kollabierung des Zitzengummis ein, besteht keine bzw. nur eine ungenügende Berührungsfläche
zwischen Zitze und Zitzengummi, so dass der Rücktransport von Gewebeflüssigkeit
und Blut eingeschränkt ist. Weiterhin kommt es zu einer Verschiebung des Pulsverhältnisses
in Richtung 100 : 0, welches zu einer erhöhten Gewebebelastung führt. Dieser Sachverhalt tritt
ebenfalls bei einer zu langen Zitze auf. Die Zitzenkuppe ist dem ständigen Vakuum unterworfen
und so einer erhöhten Belastung ausgesetzt.

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5. Zusammenfassung und Schlussfolgerung für die Forschung
Anhand der Literaturstudien zu dieser Thematik ergibt sich, dass bestehende unterschiedlichste
Untersuchungsergebnisse zur Verfügung stehen, diese jedoch durch die Technikentwicklung und
Zuchtarbeit der letzten Jahrzehnte überwiegend ihre Gültigkeit verloren haben und auf aktuelle
Sachverhalte nur sehr begrenzt übertragbar sind. In der aktuelleren Literatur wird sich überwiegend
mit der inneren Morphologie der Zitzen beschäftigt, deren Ergebnisse jedoch nur eingeschränkt
auf die Population zu übertragen sind. Die äußere Morphologie der Zitzen wird nur mit
wenigen Merkmalen innerhalb der Zuchtarbeit erfasst. Diese Merkmale werden linear beschieben,
so dass die Beziehung zu den absoluten Maßen fehlt. Die absoluten Zitzenmaße (überwiegend
Länge und Durchmesser der Zitzen) sind jedoch von großer Bedeutung für die Melktechnik
(Dimensionen der Zitzengummis) und Eutergesundheit. Aufgrund der fehlenden Kenntnisse über
Zitzenmaße ist es derzeit nicht möglich, die Tiere und die Melktechnik aneinander anzupassen. In
geplanten Untersuchungen im Zeitraum 2001 – 2002 werden an ca. 2000 Tieren der Rasse
Deutsches Holstein aktuelle Zitzenmaße mit Hilfe von Bonitierungen aufgenommen. Zu den ausgewählten
Parametern zählen neben der Zitzenlänge und dem Durchmesser auch die Form der
Zitze und der Zitzenkuppe, der Bodenabstand der Zitze und der Abstand der Zitzen untereinander.
Weiterhin erfolgt die Bonitierung auf Gewebereaktionen in Form von Hyperkeratosen. Durch die
statistische Aufarbeitung der Morphologiedaten mit der Eutergesundheit (bakteriologische Untersuchung
und somatische Zellzahlen) sowie der Melkbarkeit (Milchflusskurven) sollen die Auswirkungen
unterschiedlichster morphologischer Eigenschaften ermittelt werden. Die Erkenntnisse
über die Zusammenhänge zwischen der Morphologie, der Eutergesundheit und der Melkbarkeit
sollen innerhalb der Züchtung, Managemententscheidungen und Beratungsarbeit Einsatz finden.
Das Quellenverzeichnis liegt den Autoren vor.