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Einleitung: Euterinfektionen sowohl mit kuh-, vor allem mit umweltassoziierten Streptokokken nehmen bei Milchkuhherden eine dominierende Rolle ein. Ziel der Untersuchungen: Die Beziehungen zwischen der Innerherdenprävalenz (IHP) von subklinischen Mastitiden mit Streptokokken zur Haltungshygiene und zur Melkhygiene wurden erfasst. Dabei standen laktierende Kühe mit Nachweis von äskulinpositiven Streptokokken und Streptococcus agalactiae in Viertelanfangs-gemelksproben im Mittelpunkt. Tiere, Material und Methoden: Von September 2009 bis Dezember 2010 fanden in 34 Thüringer Milchviehherden zweimalig im Abstand von etwa 100 Tagen bakteriologische Untersuchungen der Viertelanfangsgemelke von allen zu diesem Zeitpunkt laktierenden und klinisch eutergesund erscheinenden Kühen statt. Der Medianwert der Herdengröße der laktierenden Kühe betrug 246. Die bakteriologischen Untersuchungen von 81.567 Viertelanfangsgemelken erfolgten entsprechend den Leitlinien der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft durch das Labor des Tiergesundheitsdienstes der Thüringer Tierseuchenkasse. Während des ersten Bestandsbesuchs wurden die Haltungsbedingungen sowie die Melktechnik und die Melkhygiene im Betrieb mittels eines dreiteiligen, strukturierten Fragebogens erfasst. Die Bewertung der Merkmale erfolgte durch die Einteilung in zwei oder drei vorgegebene Kategorien. Mittels multivariabler Varianzanalyse wurde anschließend geprüft, ob eine Beziehung zwischen der IHP intramammärer Infektionen mit Streptococcus agalactiae bzw. äskulinpositiven Streptokokken und dem jeweiligen Risikofaktor besteht. Ergebnisse: Infektionen mit äskulinpositiven Streptokokken traten in allen Herden auf, während Galtstreptokokken in nur sieben der 34 Herden nachgewiesen werden konnten. Der Median der IHP der Infektionen mit äskulinpositiven Streptokokken lag zur Untersuchung 1 bei 8,5 %, zur Untersuchung 2 bei 4,6 %, für Infektionen mit Streptococcus agalactiae bei 4,9 % bzw. 3,1 %. Signifikante Beziehungen zur IHP von subklinischen Mastitiden mit äskulinpositiven Streptokokken oder Streptococcus agalactiae finden sich für die Sauberkeit der Liegeflächen im Bereich der Trockensteher und der kalbenden Kühe, für die Art der Laufflächen im Bereich der Trockensteher und der milchliefernden Kühe und für die regelmäßige Nutzung der Handwaschgelegenheiten durch das Melkpersonal. Für Galt-Nachweise zeigten sich signifikante Beziehungen und niedrige IHP im Zusammenhang mit der Verwendung einer Rohrmelkanlage für die Frischmelker, guter Sauberkeit der Euter der zum Melken kommenden Kühe und der Verwendung einer Tauchdesinfektion als Melkzeugzwischendesinfektion. Für subklinische Mastitiden mit äskulinpositiven Streptokokken gilt dies für Herden, in denen die Kühe der Leistungsherde mit kaum verschmutzten Eutern zum Melken kommen und stark verschmutzte Euter in der Leistungsherde vor dem Melken intensiv gereinigt werden. Schlussfolgerungen: Die Häufigkeit der Infektionen mit äskulinpositiven Streptokokken steht mit der Sauberkeit der Euter in Beziehung. Das Bereitstellen von sauberen und trockenen Liegeflächen und Laufgängen für alle Kühe in der Herde, auch für die trockenstehenden Tiere, trägt zu einer Senkung der IHP intramammärer Infektionen mit umweltassoziierten Streptokokken bei. Dabei geht es um die Vermeidung von Verschmutzungen der Euter. Weiterhin stellen das Melken der frischmelkenden Kühe in einem separaten Melkstand und die Melkzeugzwischendesinfektion durch Tauchen geeignete Maßnahmen zur Unterbindung der Erregerverbreitung von Euterinfektionen mit Streptococcus agalactiae dar.

La litière de fumier recyclé (LFR) est utilisée dans les fermes canadiennes comme alternative à la litière conventionnelle de paille. Elle est obtenue par l’extraction de la fraction solide du fumier des vaches, parfois suivie par une maturation. Toutefois, les caractéristiques microbiologiques de cette litière sont peu documentées. Ainsi, cette étude a permis la description du microbiote et des caractéristiques microbiologiques de la LFR comparativement à la paille, avant et après leur utilisation, et d’évaluer l’impact de différentes méthodes de production de la LFR sur ces écosystèmes. Les résultats des analyses du microbiote ont démontré que la richesse et la diversité du microbiote de la LFR avant utilisation étaient différentes de celles de la paille. Les litières de fumier recyclé avant et après utilisation possédaient une diversité microbienne moindre comparativement à celles mesurées pour la paille avant et après utilisation. Aussi, les différentes méthodes de production de la LFR n’influençaient pas la richesse du microbiote, mais influencent sa composition. La méthode de production utilisant la séparation suivie d’une maturation en amas possédait une charge bactérienne moindre que celle utilisant la séparation suivit d’une maturation en boîte. Finalement, la LFR contenait plus de Listeria monocytogenes et de Salmonella spp que la litière de paille. Cela permet de conclure que la LFR, actuellement produite dans les fermes de l'Est du Canada, constitue un risque microbiologique plus élevé que la litière de paille. / Recycled manure solid bedding (RMS) is used on Canadian farms as an alternative to conventional straw bedding. RMS is obtained by extracting the solid fraction of dairy cow manure, sometimes followed by maturation. However, the microbiological characteristics of this bedding are poorly documented. This study allowed the description of the microbiota and microbiological characteristics of RMS compared to straw and assessed the impact of the RMS production methods on its microbiota. The results of the microbiota analyses demonstrated that the richness and diversity of the microbiota in unused RMS were different from unused straw. Unused RMS and used RMS possessed more similar microbial diversity compared to the microbial diversity between unused and used straw. Moreover, the different RMS production methods did not influence the richness of the microbiota but influence its composition. The RMS production method using separation followed by heap maturation had a lower bacterial load than production method using separation followed by box maturation. Finally, RMS contained more Listeria monocytogenes and Salmonella spp than straw bedding. This leads to the conclusion that RMS bedding currently produced on farms in Eastern Canada, clearly constitute a greater microbiological risk as compared to straw bedding.

Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, das Auftreten von Milchejektionsstörungen in Produktionsherden zu erfassen und deren Ursachen zu finden. Die Fragestellung wurde in fünf methodisch sehr unterschiedlichen Untersuchungsblöcken bearbeitet, die tierindividuelle Aufzeichnungen zu Kalbung und Verlauf des Einmelkens, Verhaltensbeobachtungen im Vorabkalbezeitraum und Messungen psychophysiologischer Parameter (Herzfrequenz, Elektromyogramm, Hautpotential und Hautwiderstand) während eines Tests auf Stressstabilität sowie während des Einmelkens beinhalteten. Es nahmen 9 sächsische Betriebe an der Untersuchung teil. Die Datenerfassung erfolgte über einen Zeitraum von 20 Monaten in den Jahren 2004 / 2005. Es konnten die Daten von 1767 Färsen erfasst werden. Es wurden eindeutige Zusammenhänge zwischen dem durch suboptimale Haltungsbedingungen verursachten Wirken sozialer Stressoren in der Tiergruppe und dem Auftreten von MES gefunden. Demnach trat MES verstärkt in Betrieben auf, in denen bereits im Vorfeld der Kalbung eine chronische Stresssituation für die Tiere bestand. Hierbei konnten bei gemischten Färsen – Kuh- Gruppen die Anwesenheit der Altkühe und bei reinen Färsengruppen das zu geringe Platzangebot im Laufbereich als Hauptursache gefunden werden. Die Umstände von Abkalbung und Einmelken sind in den untersuchten Betrieben nicht primäre Ursache von MES, können aber verstärkend oder mildernd wirken. So bewirken Umstallungen kurz vor dem Abkalbetermin, eine langer Verbleib des Kalbes an der Kuh, zu kurze Pausen zwischen der Kalbung und der ersten Melkung sowie gesundheitliche Beschwerden im peripartalen Zeitraum ein Ansteigen des MES-Risikos. Betroffen sind hierbei vor allem stresslabile und rangniedrige Tiere sowie Tiere, die unter Testbedingungen bevorzugt introvertierte Verhaltensweisen (ängstlich, demütig) zeigten. Es bestand kein Unterschied hinsichtlich der Stressstabilität der Herden zwischen den Betrieben. Während des Einmelkens unterschieden sich Tiere mit und ohne MES in ihrem Verhalten und den gemessenen Parametern kaum von einander. Tiere mit MES zeigen lediglich eine verstärkte Neigung zu Überreaktionen und eingeschränkter Reaktionsfähigkeit bei den elektrodermalen Parametern, wobei die Differenzen häufig nicht statistisch zu sichern waren. Es konnte keine genetische Veranlagung zur Ausbildung einer MES nachgewiesen werden. Die errechnete Heritabilität lag bei h² = 0,009. MES ist somit als ein betriebsspezifisches Problem zu bezeichnen, das in den hier untersuchten Betrieben vor allem haltungsbedingte Ursachen hat. / The present study was designed to describe the occurrence and determine the causes of disturbed milk ejection (= MES = Milchejektionsstörung) in production herds. The question was treated in an examination with five parts with difficult methods: record individually courses of calving and the first milkings, observe the behaviour in the last weeks before the calving, measure psychophysiological parameters (heartrate, elektromyogram, skin conduction and electrical skin resistance) during a test of stress sensitivity and during the first milkings and an genetic analysis. Nine saxonian herds were involved. The data record was for 20 months in the years 2004 / 2005 and cover 1767 heifers. We found clear connections between social strains, they work in the groups of animals and was caused through suboptimal environment, and the occurrence of MES. We found more MES in herds, where animals had a chronical stress situation in the last weeks bevor the calving. The most important stressors are the presence of multiparous cows in mixed groups with cows and heifers and the lack of room for motion in the box when heifers are alone. The circumstances of calving and the first milkings are not the primary causes of MES in this study, but they can influence this problem. So we found an increase of risk for MES, when 1. the time between the transport of animals in the calving box and the calving was too short, 2. the calf stayed with the cow, 3. the time between the calving and the first milking was too short 4. the animal has health problems in the time around the calving. The animals with the highest risk for MES have low stress resistance are unstable for stress, have a low range in the herd and showed an introverted behaviour (timid, humble) in the test. There was no difference in the stress sensitivity between the herds. During the first milkings we found just little differents at behaviour and at measured parameters between animals with and without MES. Animals with MES showed a small disposition to overreactions or to restrict the ability of reaction in elektrodermal parameters, but the differences are often not significant. We couldn´t found genetic causes of MES. The heritability was h² = 0,009. In conclusion, MES is an herd specific problem. In the herds that were examine, the important causes of MES are suboptimale environment and management of the groups of animals.

In einer sächsischen Milchviehanlage mit etwa 1800 Milchkühen, deren Tankmilchzellzahl, infolge vermehrten Auftretens von Euterinfektionen mit S. aureus als Leitkeim längerfristig über 300.000 Zellen/ml aufwies, wurden zwei Vakzinen eingesetzt. Die Erwartungshaltung lautete, dass mit den Impfungen die Inzidenz- und Prävalenzraten von S. aureus- und KNS-bedingten Mastitiden bei Färsen und bei Kühen bis zur Geburt und auch danach sinken. Es wurde vor allem erwartet, dass bei den geimpften Tieren die Zellzahlen langfristig erniedrigt bleiben und sich folglich die Eutergesundheit durch die Vakzinationen verbessert. Anhand der Gesamtgemelkszellzahlen (GZZ) der letzten drei Milchleistungsprüfungen (MLP) a. p. und der zytobakteriologischen Befunde einer Beprobung auf Viertelebene wurden die Kühe (n=416) in Statusgruppen eingeteilt. In Statusgruppe 2 befanden sich eutergesunde Kühe (n=112). Tiere (n=146) mit moderat erhöhten Viertel- (VZZ) und GZZ, die auf mindestens einem Viertel bakteriologisch positiv waren, wurden in Statusgruppe 3 zusammengefasst. Die Statusgruppe 4 bildeten Kühe (n=158), die durch stark erhöhte GZZ und VZZ charakterisiert waren und ggf. bakteriologisch positiv waren. Färsen (n=181) wurden in Statusgruppe 1 zusammengefasst. Alle Tiere mussten klinisch gesund sein, Färsen sollten eutergesund erscheinen. Als Impfstoffe wurden Startvac® (HIPRA Deutschland GmbH, Düsseldorf), eine kommerzielle Vakzine gegen S. aureus, KNS, Escherichia coli und coliforme Keime, sowie eine bestandsspezifische Vakzine (Bestvac Rind Mastitis®, IDT Biologika GmbH, Dessau-Rosslau) basierend auf S. aureus-Isolaten aus Mastitismilchen des Bestandes eingesetzt. Nach dem Zufallsprinzip wurden die Tiere innerhalb der Statusgruppen den Impfgruppen oder der Kontrollgruppe zugeteilt. Die erste Vakzination wurde einen Tag nach dem Trockenstellen vorgenommen (bei Färsen an vergleichbaren Trächtigkeitstagen), die zweite Vakzination erfolgte ca. 31 Tage vor dem errechneten Kalbedatum. Um den 53. Tag p. p. fand die dritte Impfung statt. Zytobakteriologische Beprobungen aller Tiere auf Viertelebene wurden am Tag 5 sowie am Tag 52 p. p. vorgenommen. Außerdem wurden während der Laktation die monatlichen MLP-Daten sowie jene zu tierärztlichen Behandlungen der in der Studie befindlichen Kühe sowie Abgänge und Abgangsursachen erfasst. Innerhalb der Statusgruppen gab es zwischen den Vakzinationsgruppen und den Kontrolltieren bezogen auf die VZZ zu den Beprobungszeitpunkten 5 und 52 sowie auf die GZZ aus den MLPs der gesamten Laktation keine nennenswerten Unterschiede. Die Erregerprävalenzen zu den genannten Zeitpunkten nebst deren Verlauf und jene der zytobakteriologischen Diagnosen, erbrachten nur punktuell signifikante Unterschiede, die in der Summe aber keine anhaltende Tendenz erkennen ließen, die auf das bessere Abschneiden einer Vakzinationsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe hindeuten würde. Zum gleichen Ergebnis gelangen die Auswertungen der Inzidenzraten, klinische Mastitisdaten und jene der Abgangsursachen im Anschluss an die Vakzinationen. Zusammenfassend hatte der Einsatz der bestandsspezifischen Vakzine Bestvac Rind Mastitis® sowie des Impfstoffes Startvac® mit EU-Zulassung bezogen auf die Zellzahlenentwicklung, die Inzidenz- und Prävalenzraten von S. aureus und KNS, die Behandlungsdauer und den Schweregrad von Mastitiden sowie die Heilungsraten im Vergleich zur Placebo-Gruppe in keiner der Statusgruppen erkennbare positive Effekte auf die Eutergesundheit.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 2 2.1 Die Milchdrüse des Rindes 2 2.1.1 Anatomie und Physiologie 2 2.1.2 Immunologie des Euters 3 2.1.2.1 Mechanische Barrieren 3 2.1.2.2 Zelluläre Abwehr 5 2.1.2.3 Humorale Abwehrfaktoren 5 2.2 Die Mastitis des Rindes 8 2.2.1 Ökonomische Bedeutung 8 2.2.2 Begriffsbestimmung und Mastitisformen 9 2.2.3 Pathogenese 10 2.2.4 Mastitiserreger 11 2.2.4.1 Staphylokokken 13 2.2.4.1.1 Staphylococcus (S.) aureus 14 2.2.4.1.2 Koagulase-negative Staphylokokken (KNS) 16 2.2.4.2 Streptokokken 17 2.2.4.2.1 Streptococcus (Sc.) uberis 18 2.2.4.2.2 Streptococcus (Sc.) agalactiae 19 2.2.4.2.3 Streptococcus (Sc.) dysgalactiae 20 2.2.4.3 Escherichia (E.) coli 21 2.2.4.4 Andere Mastitiskeime 23 2.2.5 Mastitisdiagnostik 23 2.2.5.1 Milchprobennahme 23 2.2.5.2 Somatische Zellen und Zellzahl 23 2.2.5.2.1 Einflussfaktoren auf die Zellzahl 24 2.2.5.2.2 Messmethoden 24 2.2.5.3 Erregernachweis 25 2.2.5.3.1 Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) 25 2.3 S. aureus-Mastitis als Bestandsproblem 27 2.3.1 Mastitisbekämpfung 27 2.3.1.1 Mastitistherapie 27 2.3.1.2 Managementmaßnahmen 29 2.4 Vakzination gegen Mastitis 31 2.4.1 S. aureus-Vakzinen 32 2.4.1.1 Inaktivierte Bakterien, Toxine und Toxoide 33 2.4.1.1.1 Startvac® 34 2.4.1.1.2 Stallspezifische Vakzinen mit inaktivierten Bakterien 36 2.4.1.2 Lebende Bakterien 37 2.4.1.3 Weitere Antigene 38 2.4.2 E. coli-Vakzinen 38 2.4.3 Applikationsarten 39 3 Tiere, Material und Methoden 40 3.1 Auswahl des Projektbetriebs 40 3.2 Betriebsbeschreibung 40 3.2.1 Bauliche Strukturen 40 3.2.2 Fütterungstechnik, Futterrationen und Tränken 40 3.2.3 Melkvorgang und Mastitismanagement 41 3.2.4 Trockenstellen unter antibiotischem Schutz 42 3.3 Auswahl der Versuchstiere 42 3.3.1 Vorauswahl potentiell teilnehmender Tiere 42 3.3.2 Einschlusskriterien 42 3.3.3 Ausschlusskriterien 43 3.4 Versuchsaufbau 43 3.4.1 Vakzinationsgruppen 44 3.4.2 Vakzine 44 3.4.3 Vakzination 45 3.4.4 Impfregime 45 3.4.5 Viertelgemelksprobennahme 45 3.4.6 Zeitpunkte der Viertelgemelksprobennahme 46 3.4.7 Asservierung und Versand von S. aureus-Isolaten 46 3.4.8 DNS-Extraktion 46 3.5 Analytische Methoden 47 3.5.1 Zytologische Untersuchungen 47 3.5.2 Bakteriologische Untersuchungen 47 3.5.3 Resistogramme 47 3.5.4 Genotypisierung 48 3.6 Dokumentation 50 3.6.1 Dokumentation auf dem Betrieb 50 3.6.2 Dokumentation der bakteriologischen Befunde 50 3.6.3 Dokumentation der zytobakteriologischen Diagnosen (zbD) 50 3.7 Milchleistungsprüfung (MLP) 51 3.8 Versuchszeitraum 51 3.9 Statistische Auswertung 51 4 Ergebnisse 52 4.1 Versuchsablauf 52 4.2 Klinische Untersuchung 52 4.3 Impfzeitpunkte und Abstände 52 4.4 Untersuchungsergebnisse der Milchproben (MP) 0, 5 und 52 52 4.4.1 Somatische Zellzahlen 52 4.4.2 Bakteriologische Befunde und Erregerprävalenzraten 55 4.4.2.1 Verlauf der bakteriologischen Prävalenzraten auf Viertelebene 56 4.4.2.1.1 Statusgruppe 1 56 4.4.2.1.2 Statusgruppe 2 57 4.4.2.1.3 Statusgruppe 3 58 4.4.2.1.4 Statusgruppe 4 59 4.4.3 Zytobakteriologische Diagnosen (zbD) der MP0, 5 und 52 auf Viertelebene 60 4.4.3.1 Zytobakteriologische Diagnosen auf Viertelebene 61 4.4.3.1.1 Statusgruppe 1 61 4.4.3.1.2 Statusgruppe 2 62 4.4.3.1.3 Statusgruppe 3 63 4.4.3.1.4 Statusgruppe 4 65 4.4.3.1.5 Entwicklung der bakteriologischen Befunde 67 4.5 MLP-Daten 70 4.5.1 Laktationstage 70 4.5.2 Tierzahlen der MLPs 70 4.5.3 Milchleistung 70 4.5.4 Gesamtgemelkszellzahl 71 4.5.4.1 Arithmetisches Mittel 71 4.5.4.2 Normalverteilung der Gesamtgemelkszellzahlen 73 4.6 Mastitisdaten 73 4.6.1 Klinischen Mastitiden und Mastitiserreger 73 4.6.2 Mastitisbehandlungen 74 4.6.3 Erregernachweise 14 Tage nach Therapieende 75 4.6.4 Zytobakteriologische Diagnosen von MPX und MPX+14 76 4.6.4.1 Statusgruppe 1 76 4.6.4.2 Statusgruppe 2 76 4.6.4.3 Statusgruppe 3 77 4.6.4.4 Statusgruppe 4 78 4.6.5 Kreuztabellen der zytobakteriologischen Diagnosen zum bakteriologischen Befund „S. aureus“ von MPX und MPX+14 78 4.6.5.1 Statusgruppe 1 78 4.6.5.2 Statusgruppe 2 79 4.6.5.3 Statusgruppe 3 79 4.6.5.4 Statusgruppe 4 80 4.7 Resistogramme 80 4.8 AFLP 81 4.8.1 AFLP-1 81 4.8.1 AFLP-2 81 5 Diskussion 84 5.1 Ziel der Untersuchungen 84 5.2 Kritische Betrachtung der Methoden 84 5.2.1 Hygiene- und Managementmaßnahmen 84 5.2.2 Auswahl der Vakzine 84 5.2.3 Impfregime 85 5.2.4 Antikörpertiter 87 5.2.5 Milchprobennahme und deren Zeitpunkte 87 5.2.6 Untersuchungsmaterial und Untersuchungsmethoden 88 5.2.7 Gruppenbildung bei den Versuchstieren 88 5.2.8 Betriebliche Dokumentation 89 5.2.9 Versuchszeitraum 90 5.2.10 Auswertung der Ergebnisse 90 5.3 Diskussion der Versuchsergebnisse 90 5.3.1 Verträglichkeit der Vakzine 90 5.3.2 Einfluss der Vakzine auf den Eutergesundheitsstatus 91 5.4 Schlussbetrachtung 97 6 Zusammenfassung 100 7 Summary 102 8 Literaturverzeichnis 104 9 Anhang 131 10 Danksagung 154