Zusammenfassung Adriana J. Wöckel Feldstudien zur Beurteilung und Optimierung des gewählten Besamungstages bei Kühen unter Zuhilfenahme eines quantitativen Milchprogesteron-Schnelltests Ambulatorische und Geburtshilfliche Tierklinik der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig Eingereicht im April 2017 92 Seiten, 11 Abbildungen, 17 Tabellen, 314 Literaturangaben Schlüsselwörter: Rind, Progesteron, Brunsterkennung, Milchprogesteron-Schnelltest, Praxistauglichkeit Einleitung Zur modernen ökonomischen Milchviehwirtschaft gehören Langlebigkeit, Gesundheit und eine gute reproduktive Leistung der Kühe. Ein effektives Brunstbeobachtungs- und Besamungsmanagement stellt dabei einen essentiellen Bestandteil dar. Aufgrund der intensiven Zucht, welche hauptsächlich auf Hochleistung der Tiere ausgelegt wird, kommt es immer mehr zur Verkürzung der Östrusdauer und Reduktion der Symptomatik, was die Detektion und Nutzung der Brunst deutlich erschwert. Es begründet sich somit die Notwendigkeit, neben der visuellen Brunstbeobachtung weitere Methoden, wie die Progesteronmessung, zu nutzen, um eine möglichst effiziente Überwachung umsetzen zu können. Ziele der Untersuchung In einem Hauptversuch sollte unter Anwendung des Hormonost® Farmertest der Firma Biolab GmbH (München) zur Milchprogesteronmessung der gewählte Besamungstag kontrolliert bzw. moduliert werden. Die erhobenen Fruchtbarkeitskennzahlen nach dem Versuch sollten mit den Ergebnissen bei Kontrolltieren, welche keine begleitende Progesteronmessung erfahren hatten, verglichen werden. Zusätzlich wurde der Einfluss der Parität und der Milchleistung der Tiere überprüft und in einem Teilversuch die Übereinstimmung der Beurteilung „Brunst“ zwischen dem Progesteronwert und den klinisch-gynäkologischen Befunden erfasst. Tiere, Material und Methoden Die Studie umfasste einen Hauptversuch, welcher von April bis Dezember 2014 in einem sächsischen Milchviehbetrieb an 84 Versuchs- und 68 Kontrolltieren der Rasse Holstein Friesian durchgeführt wurde. Dabei wurde an drei vorher festgelegten Zeitpunkten (Tag der Besamung, sechs Tage und 20 Tage später) eine Endgemelksprobe zur Progesteronmessung gewonnen und analysiert. Für den optimalen Tag der Besamung, welcher als Zeitpunkt eins definiert war, wurde der Tag mit der niedrigsten P4-Konzentration gewählt und die weiteren Untersuchungszeitpunkte anhand dessen festgelegt. Es wurden die Fruchtbarkeitskennzahlen des Betriebes vor und nach dem Versuch und tierbezogene Daten, wie Erstkalbealter, aktuelle Laktationsnummer, die Milchmenge im brunstnahen Zeitraum sowie die Wartezeit und gegebenenfalls wie viele Besamungen bereits vor dem Versuch stattfanden, erhoben und dokumentiert. Die Progesteronanalysen wurden mit dem Hormonost® Farmertest unter gleichbleibenden Bedingungen durchgeführt. Es erfolgte eine direkte Mitteilung der Werte an den Stallleiter und gegebenenfalls die Empfehlung einer weiteren künstlichen Besamung am Folgetag sowie die folgenden Probennahmetermine. In einem Teilversuch erfolgte bei 18 Versuchstieren die Progesteronmessung begleitend zur Erhebung klinisch-gynäkologischer Befunde am Tag der Besamung und 21 Tage später, der Umrinderkontrolle. Die Vorauswahl der Kühe und der Milchprobennahme-Plan entsprachen dem Hauptversuch. Ergebnisse Die erhobenen Fruchtbarkeitskennzahlen des Betriebes sowie die der Versuchstiere im Vergleich zu den Kontrolltieren verbesserten sich im Rahmen der Studie. Die Progesteron-kontrollierten Tiere wurden signifikant schneller tragend, wobei an den Messzeitpunkten eins und zwei kein signifikanter Unterschied zwischen später für „tragend“ bzw. „nicht tragend“ befundeten Tieren bestand. Rund zwei Drittel der Versuchstiere wurden aufgrund der P4-Messung ein weiteres Mal besamt. Erst 20 Tage nach der Besamung konnte statistisch ein signifikanter Unterschied zwischen später trächtigen und nicht trächtigen Kühen ermittelt werden. Im Laktationsgruppenvergleich zeichnete sich eine altersabhängige Minimierung der lutalen Leistung anhand niedrigerer P4-Werte ab. Der Milchmengenabfall zur Brunst erwies sich im Hauptversuch als signifikant, allerdings aufgrund der Reduktion von nur einem Liter als nicht praxisrelavant. Im Teilversuch konnte eine gute Übereinstimmung der Brunstbeurteilung zwischen rektaler Untersuchung (87,5-100 %) und vaginaler Untersuchung (93,8-100 %) mit der zugehörigen Milchprogesteronmessung gefunden werden. Schlussfolgerungen Die on-farm Milchprogesteronmessung mit dem Hormonost® Farmertest lässt sich nach etwas Übung sowohl vom Landwirt als auch vom Tierarzt gut durchführen und kann zu einer Verbesserung der fertilen Leistung, durch die Optimierung des Besamungstages und schnelleres Erkennen von nicht trächtigen Tieren in einem Milchviehbetrieb führen. Die Untersuchungsdauer betrug für bis zu sechs Milchproben rund 20 Minuten nach entsprechender Vorbereitungszeit und kostete ca. 3,73 € pro analysierter Milchprobe zzgl. der Anschaffungskosten für das Testsystem. Jene Tiere, bei denen eine unsichere Brunstdiagnose vorliegt, die eine Stillbrünstigkeit aufweisen oder unter einer lutealen Schwäche leiden, können über den Milchprogesterontest gut identifiziert werden. Die somit gewonnenen Informationen ermöglichen daraufhin, unter Einleitung geeigneter Maßnahmen, eine Verbesserung der Fertilität.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Sexualzyklus beim Rind 3 2.1.1 Östrus 4 2.1.2 Metöstrus 5 2.1.3 Diöstrus 5 2.1.4 Proöstrus 7 2.1.5 Wiedereintritt in den Zyklus nach der Kalbung 8 2.2 Das Gelbkörperhormon Progesteron 9 2.2.1 Progesteron 9 2.2.2 Progesteronverlauf während des Zyklus 10 2.2.3 Einflussfaktoren auf Progesteron, Brunstverhalten und Fruchtbarkeit 13 2.3 Fruchtbarkeitskennzahlen und Brunstbeobachtung 21 2.3.1 Erläuterung der wichtigsten Fruchtbarkeitskennzahlen 21 2.3.2 Bedeutung der Brunstbeobachtung für einen Milchviehbetrieb 23 2.3.3 Auswahl einzelner Methoden zur Brunstbeobachtung 25 2.3.3.1 Visuelle Brunstbeobachtung 25 2.3.3.2 Aktivitätsmessung (Bewegungs- und Wiederkauverhalten) 27 2.3.3.3 Farbmarkierung und Drucksensoren 31 2.3.3.4 Elektrische Leitfähigkeit im Vaginalschleim 32 2.3.3.5 Milchleistung 33 2.3.3.6 Brunstdiagnose durch den Tierarzt 34 2.3.3.7 Progesteronmessung 35 3 Tiere, Material und Methoden 40 3.1 Tiere 40 3.1.1 Versuchsbetrieb 40 3.1.2 Auswahlkriterien für die Versuchs- und Kontrolltiere 41 3.1.3 Versuchs- und Kontrolltiere 42 3.2 Material und Methoden 43 3.2.1 Milchprobengewinnung 43 3.2.2 Testsystem Hormonost® Farmertest 43 3.2.2.1 Allgemeines zum Hormonost® Farmertest 43 3.2.2.2 Testdurchführung und Messprinzip 44 3.2.2.3 Überprüfung der Messgenauigkeit und Durchführungssicherheit unter Anwendung der Kontrolllösungen 46 3.2.3 Betriebsdaten aus dem Herdenmanager 47 3.3 Versuchsaufbau und Ablauf 47 3.3.1 Vorversuch 47 3.3.2 Milchprogesteronmessung in Begleitung zum normalen Betriebsablauf (Versuch 1) 47 3.3.3 Milchprogesteronmessung in Kombination mit der Erhebung klinisch-gynäkologischer Befunde (Versuch 2) 49 3.4 Statistische Methoden 50 3.4.1 Statistische Tests des Vorversuchs 52 3.4.2 Statistische Tests der Milchprogesteronmessung in Begleitung zum normalen Betriebsablauf (Versuch 1) 52 3.4.3 Statistische Tests der Milchprogesteronmessung in Kombination mit der Erhebung klinisch-gynäkologischer Befunde (Versuch 2) 53 3.4.4 Erläuterung zur grafischen Darstellung der Ergebnisse 54 4 Ergebnisse 55 4.1 Ergebnisse des Vorversuchs 55 4.2 Ergebnisse zur Milchprogesteronmessung in Begleitung zum normalen Betriebsablauf (Versuch 1) 55 4.3 Ergebnisse zur Milchprogesteronmessung in Kombination mit der Erhebung klinisch-gynäkologischer Befunde (Versuch 2) 65 5 Diskussion 68 5.1 Ziel der Arbeit 68 5.2 Kritische Betrachtung der Methoden 68 5.2.1 Auswahl des Betriebes und der Tiere 68 5.2.2 Milch als Analysemedium für Progesteron 69 5.2.3 Versuchsplanung 70 5.2.4 Praktikabilität, Zeit- und Kostenaufwand des Hormonost® Farmertests 72 5.3 Diskussion der wichtigsten Versuchsergebnisse 74 5.3.1 Diskussion zur Milchprogesteronmessung in Begleitung zum normalen Betriebsablauf (Versuch 1) 74 5.3.2 Diskussion zur Milchprogesteronmessung in Kombination mit der Erhebung klinisch-gynäkologischer Befunde (Versuch 2) 84 5.4 Schlussfolgerung 87 6 Zusammenfassung 89 7 Summary 91 8 Literaturverzeichnis 93 9 Danksagung 111

Die Broschüre gibt Empfehlungen für den optimalen Wachstumsverlauf von Kälbern und Jungrindern. Im Zeitraum von 2004 bis 2014 wurde die Wirkung unterschiedlich intensiver Aufzuchtverfahren, die Nutzung der Mähstandweide für Jungrinder sowie die Bewegungsaktivität bei Jungrindern im Stall und auf der Weide untersucht. Der Wachstumsverlauf von Aufzuchtrindern beeinflusst maßgeblich die Qualität der zur Reproduktion des Kuhbestandes bereitgestellten Färsen. Deshalb sollten alle Möglichkeiten genutzt werden, um ein intensives Wachstum der Kälber zu realisieren, spätestens ab der Geschlechtsreife die Nährstoffkonzentration zu drosseln und technologisch bedingte Verzögerungen zu vermeiden.

Neben der Aufgabe, die „Hand-Made“ Klonierungstechnik (HMCTM) erfolgreich in unserem Labor einzuarbeiten, wurden Untersuchungen zur Entwicklungskompetenz und Lebensfähigkeit von Embryonen aus HMCTM durchgeführt. Dabei wurden verschiedene somatische Zellen als Kernspender verwendeten und die Verteilungsmuster von Zytoskelettproteinen (a-Tubulin und F-Actin), die Eigenschaften interzellulärer Kontakte sowie das Auftreten des „Gap-Junction-Proteins Connexin 43 zwischen HMCTM-Embryonen als auch mittels IVP und in vivo produzierte Embryonen verglichen. Die durchschnittliche Gesamteffizienz des Verfahrens lag bei 95% rekonstruierter Embryonen mit 65% mittlerer Teilungsrate. Keine signifikanten Unterschiede wurden zwischen den drei Gruppen von somatischen Zellen in bezug auf Embryorekonstruktionseffizienz, Teilungsrate, Anzahl von >8 Zell Embryonen und Blastozystenrate beobachtet. Von den erzeugten Embryonen erreichten nur 2% das Blastozystenstadium. Viele Embryonen verharrten arretiert zwischen dem 8 und 16 Zell Stadium, was dem Zeitpunkt der Umschaltung vom maternalen auf das embryonale Genom entspricht (TELFORD et al. 1990; MEMILI et al. 1998). Wir erzeugten insgesamt 67 übertragbare Blastozysten von denen 36 auf synchrone Rezipienten transferiert wurden. Die erzeugten 6 Trächtigkeiten entsprechen einer Rate von 17%. Funf Trächtigkeiten gingen verloren und eine führte zur Geburt eines Bullenkalbes - des ersten HMCTM Kalbes in Europa. Die Etablierung der HMCTM Technik in unserem Laboratorium kann damit als erfolgreich betrachtet werden. Die höchste Intensität der a-Tubulinfärbung wurde in klonierten und IVP-Embryonen (ohne signifikante Unterschiede) festgestellt. Im Unterschied dazu war sie in in vivo erzeugten Embryonen signifikant geringer, was auf die möglicherweise ungünstigen Einflüsse der In-vitro-Kulturbedingungen hinweist. Für Actin wurde eine höhere Intensität in in vivo- und IVP-Embryonen (ohne signifikante Unterschiede) festgestellt, während sie in klonierten Embryonen signifikant niedriger war. Das weist auf einen negativen Effekt der Zona pellucida freien HMCTM Methode hin, die für den Kerntransfer verwendet wurde. Spekulativ können die Abweichungen, die in der Verteilung der Zytoskelettproteine beobachtet wurden, als ein Anzeichen für den Entwicklungsblock in den betroffenen Rinderembryonen betrachtet werden (MATSUMOTO et al. 2002). Untersuchungen mittels Western-Blot ergaben, dass in IVP-Embryonen vom 4-Zellstadium bis zum Morulastadium sowohl Connexin-43 als auch a-Tubulin ohne quantitative Unterschiede nachweisbar waren. 8-Zellembryonen aus HMCTM, IVP und in vivo Produktion im Vergleich, zeigten ebenfalls keine quantitativen Unterschiede bezüglich Connexin-43 und a-Tubulin. Diese Ergebnisse entsprechen einer früheren Hypothese das Cx43 Transkripte in in vitro produzierten Rinderembryonen maternalen und embryonalen Ursprungs sein können (WRENZYCKI et al. 1996). Die Ultrastrukturanalyse von 8-Zellembryonen zeigte dass die interzellularen Kontakte zwischen den Blastomeren in bezug auf ihre Länge in HMCTM Embryonen die kürzesten Kontaktzonen (CP) und in in vivo produzierten Embryonen die längsten CP aufwiesen. Während der Abwesenheit von Gap-Junctions (GJ) in den früheren Stufen der Embryogenese können diese CPs eine entscheidende Rolle beim Transfer von Metaboliten zwischen den Zellen und bei der interzellulären Kommunikation bis zum späten Morula- oder frühen Blastozystenstadium, wenn die GJ Bildung einsetzt, übernehmen. Die kürzere CP Länge kann deshalb einer der Gründe für die relativ schlechtere Entwicklungsrate der klonierten Embryonen sein. Detailliertere Untersuchungen zur Bedeutung der Länge der CPs'' und ihren funktionellen Aspekten werden zukünftig nötig, um eine genauere Interpretation zu ermöglichen. / Apart from the aim of successfully establishing the Handmade cloning (HMCTM) technique in our laboratory, investigations were conducted to study the developmental competence and viability of the HMCTM -derived embryos while using different somatic cells, and to compare the distribution pattern of cytoskeletal proteins (alpha-tubulin and F-actin) and the nature of cellular contacts, as also the presence of Connexin 43 (gap junction protein) between HMCTM cloned, IVP and in vivo produced embryos. We obtained a 95 % overall average efficiency of formation of the reconstructed embryos with a 65 % average cleavage rate. No significant differences were observed between the three groups of somatic cell donors in terms of embryo reconstruction efficiency, cleavage rate, number of > eight cell stage embryos, and the blastocyst rates. Of the fused couplets, only 2 % reached the blastocyst stage, with many of the embryos arresting between the 8- to 16-cell stage, a stage corresponding to the timing of maternal to embryonic genomic take-over of development in bovine (TELFORD et al. 1990; MEMILI et al. 1998). We also recovered a total of 67 transferable blastocysts, out of which 36 blastocysts were transferred to 36 synchronized recipients resulting in six pregnancies, thereby yielding a 17 % pregnancy rate. Five pregnancies were lost from abortions and one resulted in the birth of a bull calf - the first HMCTM calf born in Europe. The establishment of the HMCTM technique in our lab can thus be regarded as successful. The maximum intensity of tubulin was observed in the cloned and the IVP embryos (with no significant differences) whereas it was significantly lower in the in vivo embryos indicating the adverse effects of in vitro culture conditions. In the case of actin, a higher intensity of staining was observed in the case of in vivo and IVP embryos (with no significant differences) whereas the same was significantly lower in the cloned embryos thereby reflecting the adverse effects of the zona-free technique used in the HMCTM method of SCNT. Speculatively, the deviations/variations observed in the distribution of the cytoskeletal proteins may be an indicator of the developmental arrest in the bovine embryos concerned (MATSUMOTO et al. 2002). Western blot analysis revealed that in the IVP embryos, from 4-cell stage up to the morula stage, both connexin-43 and tubulin were present with no quantitative differences. The 8-cell stage embryos collected from HMCTM cloning, IVP and in vivo production also showed presence of connexin-43 and tubulin, yet again, with no quantitative differences. The results could conform to an earlier hypothesis that Cx43 transcripts in bovine embryos produced in vitro might be of maternal and embryonic origin (WRENZYCKI et al. 1996). Ultrastructural analysis of the 8-cell stage embryos showed that the intercellular contacts between the blastomeres were, in terms of length, of the shortest order in case of the HMCTM cloned embryos whereas these Contact Point (CP) lengths were of the greatest order in vivo produced embryos. In the absence of gap junctions (GJ) in the earlier stages of embryogenesis, these CPs may play a crucial role in the exchange of metabolites and cell-to-cell communication till the late morula or early blastocyst stage when the GJ formation occurs. The shorter CP length may, therefore, be one of the reasons for the relative poor development rate of the cloned embryos. Detailed investigations of the significance of the length of the CPs and their functional aspects would be required in future to facilitate meaningful interpretation.

Seit Anfang der Siebzigerjahre werden weltweit in Rinderbetrieben in vielfältigen Variationen und Anwendungen Stoffwechseluntersuchungen durchgeführt. Das Hauptaugenmerk lag dabei stets auf Seiten der Energie- und Mineralstoffversorgung. Die Superoxid-Dismutase (SOD) fand hier bislang keine Berücksichtigung. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die SOD-Aktivität in Stoffwechsel-untersuchungen bei klinisch gesunden Kühen mit ein zu beziehen sowie den Einfluss von Laktation und Jahreszeit zu prüfen. Versuchsanordnung: Insgesamt wurden bei 125 SB/HF-Kühen (7990 kg fettkorregierte Milch/Jahr) folgende drei Gruppen analysiert: Gruppe 1: Im Verlauf eines Jahres wurden im Abstand von 6 Wochen jeweils 10 gesunde Kühe, die sich alle 1-2 Wochen post partum (pp) befanden, untersucht. Zusätzlich wurden die Stall- und die Außentemperaturen berücksichtigt. Gruppe 2: Zur Kontrolle des Laktationsverlaufes wurden 10 Kühe zum Zeitpunkt 4-5 Wochen ante partum (ap), 1 Woche ap, 1-2 Wochen pp, 4 Wochen pp und 8-12 Wochen pp untersucht. Gruppe 3: Um jahreszeitlich bedingte Schwankungen des Stoffwechsels und der SOD-Aktivität in Gruppe 2 auszuschließen, wurden an einem Entnahmetag jeweils sieben verschiedene Kühe zum Zeitpunkt 4-5 Wochen ap, 1 Woche ap, 1-2 Wochen pp, 4 Wochen pp, und 8-12 Wochen pp geprüft. Die Tiere aller drei Gruppen wurden nach der klinischen Untersuchung hämatologisch sowie klinisch-chemisch (SOD, β-Hydroxybutyrat (BHB), Glucose, Cholesterol, Bilirubin, Glutamat-Dehydrogenase (GLDH), Aspartat-aminotransferase (ASAT), Creatinkinase (CK), Protein, Albumin, Harnstoff, Calcium, anorganisches Phosphat, Magnesium, Natrium, Kalium, Chlorid, Eisen) getestet. Auch die Fütterung fand durch Anfertigung einer Rationsberechnung Berücksichtigung. Ergebnisse: Die Ergebnisse der Stoffwechseluntersuchungen und der SOD-Aktivität im Jahresverlauf (Gruppe 1) deuten auf eine verminderte Futteraufnahme in den Sommermonaten infolge Hitzestresses hin. Vor allem ein Absinken der Harnstoff-, Glucose- (positive Korrelation zur SOD-Aktivität), Phosphat- (positive Korrelation zur SOD-Aktivität) und Cholesterolkonzentrationen bei gleichzeitig ansteigenden BHB- (negative Korrelation zur SOD-Aktivität) und Bilirubinkonzentrationen weisen auf eine negative Energiebilanz in diesen Monaten hin. Die Calcium- und Magnesiumkonzentrationen liegen bei allen Tieren im unteren Referenzbereich. Die SOD-Aktivität klinisch gesunder Kühe im Jahresverlauf beträgt 501 bis 978 U/ml Erythrozytenlysat (Interzentilbereich). In Gruppen 2 und Gruppe 3 sind ebenfalls deutliche Schwankungen der Stoffwechselparameter Protein, Harnstoff, Bilirubin, Glucose, BHB und Cholesterol zu beobachten, wobei die stärksten Schwankungen im Zeitraum 1 Woche ap bis 4 Wochen pp vorhanden sind. Auch dies ist durch die reduzierte Futteraufnahme peripartal sowie steigende Futteraufnahme in der Frühlaktation zu erklären. Die SOD-Aktivität der Kühe aus Gruppe 2 zeigt die entsprechenden Schwankungen mit niedrigen Aktivitäten 4-5 Wochen ap bis 1-2 Wochen pp und einen deutlichen Anstieg bis 4 Wochen pp. Die Calcium- und Magnesiumkonzentrationen befinden sich auch in dieser Gruppe im unteren Referenzbereich. In der Gruppe 3 fällt bei den Kühen 4 Wochen pp eine deutliche Stoffwechselbelastung mit erhöhten Bilirubin- und BHB-Konzentrationen sowie ASAT- und GLDH-Aktivitäten auf. In dieser Gruppe sind die Calcium- und Magnesiumkonzentrationen physiologisch. Die SOD-Aktivitäten differieren nur gering mit einer tendenziell höheren Aktivität 4 Wochen pp. Insgesamt fallen im Vergleich zu Gruppe 1 und 2 deutlich höhere SOD-Aktivitäten zwischen 835 und 1758 U/ml Erythrozytenlysat (Interzentilbereich) auf, welche mit den höheren Calcium- und Magnesiumkonzentrationen in Beziehung stehen können. Schlussfolgerungen: Schwankungen von Stoffwechselparametern im Jahres- und Laktationsverlauf betreffen vor allem fütterungsabhängige Parameter. Die SOD-Aktivität verhält sich entsprechend dieser fütterungsabhängigen Parameter mit niedrigerer Aktivität bei längeren Belastungsphasen sowie im geburtsnahen Zeitraum. Statistisch gesicherte Korrelationen ergaben sich mit folgenden fütterungs-abhängigen Parametern: im Jahresverlauf mit BHB, Glucose und anorganischem Phosphat, im Laktationsverlauf in Gruppe 2 mit BHB, Cholesterol, Protein, Glucose, Magnesium und Milchharnstoff und in Gruppe 3 zu BHB und Magnesium. Die Analyse der SOD-Aktivität bereichert die Informationen bei Stoffwechselkontrollen sinnvoll.

Franca Rödder Vergleichende Untersuchungen zur metaphylaktischen Wirksamkeit von Toltrazuril (5% Sus-pension) und Diclazuril (2,5% Suspension) gegen die natürliche Stallkokzidiose des Kalbes Institut für Parasitologie der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig Eingereicht im August 2017 95 Seiten, 4 Abbildungen, 26 Tabellen, 15 Diagramme, 269 Literaturangaben, 4 Anhänge Schlüsselwörter: Behandlung, Diclazuril, E. bovis, E. zuernii, Kokzidiose, Rind, Toltrazuril, Zeitpunkt Einleitung Die Stallkokzidiose des Rindes, hervorgerufen durch Eimeria bovis und/oder Eimeria zuernii, ist eine global auftretende Jungtiererkrankung,gekennzeichnet durch wässrigen bis blutigen Durchfall.Die Krankheit führt zu hohen Verlusten bzw. kann zu irreversiblen Darmschleim-hautschäden führen, so dass eine metaphylaktische Behandlung empfohlen wird. Bei Kälbern mit Infektionsexposition wird Tag 14 nach Ein- bzw. Umstallung als optimaler Behand-lungszeitpunkt empfohlen. Unter Praxisbedingungen können davon abweichende Behand-lungszeitpunkte sinnvoll sein. Ziel der Untersuchungen Ziel dieser Dissertation ist die Bewertung der Wirksamkeit einer metaphylaktischen Be-handlung mit Toltrazuril zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach dem Umstallen im Vergleich zu einer gleichartigen Behandlung mit Diclazuril und einer scheinbehandelten Kontroll¬gruppe (Plazebo) in randomisierten, multizentrischen Feldstudien unter Beachtung der Good Clinical Practice (GCP). Tiere, Material und Methoden In der vorliegenden Arbeit wurden in zwei Feldstudien insgesamt 342 Kälber in fünf Betrieben in Deutschland auf natürliche Stallkokzidiose untersucht und der Infektionsverlauf über 56 Tage verfolgt. In allen Studienbetrieben war eine bestehende Kokzidioseproblematik bekannt. Die Intensität der Erkrankung und die jeweiligen Hauptpathogene differierten dabei erheblich. In der ersten Studie wurden die Tiere 14 Tage nach dem Einstallen behandelt. In der zweiten Studie fand die Behandlung an ST (Studientag) 1, 7 oder 14 statt. Der Beobachtungszeitraum nach der Behandlung wurde zur Ermittlung der Kontinuität des Behandlungserfolges in zwei gleich lange Zyklen aufgeteilt. Nach Behandlung an ST 14 waren diese Auswertungszyklen 21 Tage lang und entsprachen damit in etwa jeweils einer Präpatenzzeit von E. bovis und E. zuernii. Nach Behandlung an ST 1 bzw. 7 waren die Auswertungszyklen dementsprechend 24 bzw. 28 Tage lang. Dreimal pro Woche wurden den Kälbern rektal Kotproben entnommen und die Oozysten pro Gramm Kot (OpG) von E. bovis und E. zuernii bestimmt. Zusätzlichzur Anzahl der Tage mit Oozystenausscheidung (Extensität) wurden die Intensität der Oozystenausscheidung, die Veränderung der Kotkonsistenz, die Gewichtsentwicklung und andere Krankheitssymptome bewertet. Ergebnisse In allen Betrieben traten Kokzidiosen auf. Schwere und Verlauf der Infektion wie auch die jeweils vorherrschende Eimerienspezies waren betriebsspezifisch. In Betrieben ohne Kälber-zu¬kauf begann die Oozystenausscheidung etwa drei Wochen nach Umstallung, der Infekti-ons¬verlauf war eingipflig. In Mast-Betriebenschieden einigeZukaufkälber bereits bei Einstal-lung Oozysten aus, andere erst nach etwa drei Wochen. Die Infektion verlief also zweigipflig. Die Behandlung mit Toltrazuril oder Diclazuril nach dem Einstallen reduzierte sowohl Dauer als auch Intensität der Oozystenausscheidung, abhängig vom Behandlungstag und vom be-triebsspezifischen Infektionsverlauf. In Studie 1 ließ sich nach der empfohlenen Behandlung an ST 14 für Toltrazuril eine Überlegenheit in Bezug auf Reduzierung der Oozystenaus-scheidung sowohl gegen Plazebo als auch gegen Diclazuril in beiden Auswertungszyklen signifikant nachweisen (P=0,05). In der zweiten Studie war diese Überlegenheit nicht für alle Auswertungshypothesen statistisch nachweisbar, auch nicht für Diclazuril vs. Plazebo. Die Behandlung mit Toltrazuril an ST 1 reduzierte die Ausscheidung von E. bovis- und E. zuernii-Oozysten im Vergleich mit der Plazebo- und Diclazurilbehandlung statistisch nicht beweisbar (0,05<P<0,075), bis auf den Vergleich von Toltrazuril vs. Diclazuril im ersten Auswertungs-zyklus für E.bovis (P<0,05). Bei Behandlung an ST 7 reduzierte Toltrazuril überlegen die Anzahl der Tage mit Oozystenausscheidung im Vergleich zu Plazebo und Diclazuril, bis auf den Vergleich Toltrazuril vs. Plazebo im 2. Zyklus für E. bovis. Diese Überlegenheit war für 11 von 18 Auswertungshypothesen im Mann-Whitney-U-Test signifikant (P<0,05). Bei dem Vergleich Diclazuril vs. Plazebo zeigte sich Diclazuril sowohl bei Behandlung an ST 1 als auch ST 7 im ersten Auswertungszyklus überlegen, nicht jedoch im zweiten Zy¬klus. Demzufolge war die Behandlung mit Toltrazuril effektiver und dauerhafter als die Behandlung mit Diclazuril. Es zeigten sich insbesondere im zweiten Auswertungszyklus entsprechende Un-terschiede, vor allem bei Behandlung an ST 1 bzw. ST 7. Bezüglich des Durchfallgeschehens konnten zwischen behandelten und scheinbehandelten Gruppen Unterschiede festgestellt werden. Die Behandlung mit Toltrazuril reduzierte zwar die Anzahl der Durchfalltage, meist jedoch nicht signifikant (0,05<P<0,075). Eine Korrelation von Oozystenausscheidung und Durchfall war nicht immer gegeben. Auf die Gewichtsentwicklung der Kälber hatte die Behandlung in diesen Untersuchungen keinen nachweisbaren Einfluss. Schlußfolgerungen In Kälberaufzucht- wie auch Mast-Betrieben ist die durch E.bovis und E.zuernii hervorgeru-fene Stallkokzidiose weit verbreitet, mit betriebsspezifischen Unterschieden hinsichtlich Schwere und zeitlichem Verlauf. Dies spielt eine wichtige Rolle für die Behandlung. Sowohl Toltrazuril als auch Diclazuril sind effektive Wirkstoffe gegen die Kälberkokzidiose. Die Be-handlung mit Toltrazuril zeigt jedoch einen Langzeiteffekt, den Diclazuril nicht aufweist. Tolt-razuril ist zurzeit nur für die Behandlung von Milchvieh-Aufzuchtkälbern bis 80 kg Körperge-wicht zugelassen, Diclazuril ist ohne Einschränkung für alle Kälber zugelassen. Da insbe-sondere in Mastbetrieben oft zweigipflige Infek¬tionsverläufe auftreten, sollte das Behand-lungs-Management den Betriebsbedingungen angepasst werden, was eine ausführliche Anamnese und mehrfache Kotuntersuchungen erfordert und gegebenenfalls eine zweimalige Behandlung verlangt.:INHALTSVERZEICHNIS: 1. Einleitung 1 2. Literaturübersicht 3 2.1. Taxonomie 3 2.2. Arten, Verbreitung und Bedeutung 3 2.2.1. Arten 3 2.2.2. Verbreitung 4 2.2.3. Bedeutung 5 2.3. Entwicklungszyklus 5 2.3.1. Exzystierung 6 2.3.2. Merogonie 7 2.3.3. Gamogonie 7 2.3.4. Sporogonie 7 2.4. Morphologie der Oozysten 8 2.5. Epidemiologie 9 2.6. Pathogenese und Pathologie 10 2.7. Klinik 12 2.7.1. Formen der Stallkokzidiose 14 2.7.2. Immunität 14 2.8. Diagnostik 16 2.8.1. Kokzidiennachweis im Kot 16 2.8.2. Postmortaler Nachweis 18 2.9. Bekämpfung 18 2.9.1. Medikamente 19 2.9.2. Wirkstoffe und Wirkstoffgruppen 19 2.9.2.1. Antidiarrhoika 20 2.9.2.1.1. Sulfonamide 20 2.9.2.1.2. Ionophore 20 2.9.2.1.3. Nitrofurane 21 2.9.2.1.4. Chinolone 21 2.9.2.1.5. Chinazolinonderivate 21 2.9.2.1.6. Pyrimidin- und Pyridinderivate 21 2.9.2.1.7. Triaiazinderivate 22 2.9.2.1.7.1. Toltrazuril 23 2.9.2.1.7.2. Diclazuril 24 2.9.3. Vakzinierung 25 2.9.4. Hygiene und Desinfektion 25 3. Tiere, Material und Methoden 27 3.1. Studiendesign 27 3.2. Versuchstiere, Haltung und Fütterung 30 3.2.1. Versuchstiere 30 3.2.2. Tiermanagement und -haltung 31 3.2.2.1. Betriebe 31 3.2.2.2. Einstallung 31 3.2.2.3. Haltung 31 3.2.2.4. Fütterung 32 3.3. Behandlung 33 3.3.1. Prüfpräparat (Investigational Veterinary Product (IVP)) 33 3.3.2. Kontrollpräparat (Control Product (CP)) 33 3.3.3. Scheinbehandlung (sham dosing) 33 3.3.4. Begleitmedikation 34 3.3.5. Randomisierung 34 3.3.6. Behandlung 34 3.4. Untersuchungen 35 3.4.1. Kotuntersuchungen 35 3.4.1.1. Probennahme 35 3.4.1.2. Bestimmung der Oozystenanzahl (OpG) 35 3.4.1.3. Kotkonsistenz (faecal score) 36 3.4.2. Lebendmassekontrolle 36 3.4.3. Klinische Untersuchungen 36 3.4.3.1. Ausführliche klinische Untersuchung 36 3.4.3.2. Kurze klinische Untersuchung 36 3.4.3.3. Allgemeine Gesundheitsüberwachung 37 3.5. Versuchsanzeige 37 3.6. Verbleib der Versuchstiere 37 3.7. Statistik / Auswertung der Wirksamkeit 37 3.7.1. Konfirmative Auswertung 37 3.7.2. Explorative Auswertung 40 3.7.2.1. Auswertung der Wirksamkeit 40 3.7.2.2. Auswertung der Verträglichkeit 40 3.7.3. Qualitätssicherung 40 4. Ergebnisse 41 4.1. Oozystenausscheidung 41 4.1.1. Studie 1, Behandlung an ST 14 41 4.1.1.1. Anzahl Tage mit Oozystenausscheidung 41 4.1.1.2. Intensität der Oozystenausscheidung 43 4.1.1.2.1. E. bovis 43 4.1.1.2.2. E. zuernii 44 4.1.1.2.3. E. bovis + E. zuernii 45 4.1.2. Studie 2, Behandlung an ST 1, 7 oder 14 46 4.1.2.1. Anzahl der Tage mit Oozystenausscheidung 46 4.1.2.1.1. Behandlung an ST 1 46 4.1.2.1.2. Behandlung an ST 7 47 4.1.2.1.3. Behandlung an ST 14 48 4.1.2.1.4. Maximale Anzahl an Tagen mit Oozystenausscheidung 49 4.1.2.2. Intensität der Oozystenausscheidung 50 4.1.3. Ergebnisse beider Studien 56 4.2. Bewertung der Kotkonsistenz 56 4.2.1. Studie 1 57 4.2.1.1. Anzahl der Tage mit Durchfall (faecal score >1) 57 4.2.2. Studie 2 59 4.2.2.1. Anzahl der Durchfalltage (faecal score > 1) 62 4.3. Bewertung des Körpergewichts 66 4.3.1. Studie 1 66 4.4. Körpertemperatur 69 4.5. Allgemeinverhalten 70 4.6. Hautturgor 70 4.7. Allgemeiner Gesundheitsstatus 71 4.8. Sonstige behandlungswürdige Erkrankungen und Symptome 71 4.9. Krankheitsbedingte Ausschlüsse aus der Studie und Todesfälle während des Studienverlaufs 72 5. Diskussion 73 6. Zusammenfassung 92 7. Summary 94 8. Literaturverzeichnis 96 9. Anhang 115

Zur Verbesserung der Fleischqualität wurde die japanische Fleischrinderrasse Wagyu (wa = Japan, gyu = Rind) in die in Sachsen etablierten Rassen eingekreuzt. Aus den Kreuzungen mit Fleisch-Fleckvieh, Angus und Hybridtieren entstanden 90 Kälber mit unterschiedlich hohem Wagyugenanteil. Über sechs Jahre wurden in drei Betrieben das Wachstum, die Mast- und Schlachtleistung und die Fleischqualität der Aufzucht untersucht. Der für Wagyu typisch hohe Gehalt an Rohfett führt bei Einkreuzungen zu einer Verbesserung der Fleischqualität. Insbesondere bei Färsen ist das Fleisch zarter und von besserem Aroma.

Bei 50 Milchkühen des Lehr- und Versuchsgutes in Köllitsch/Sachsen wurden der Brunstzyklus, insbesondere die Ovaraktivität und der Progesterongehalt in der Milch untersucht. Zur Bestimmung des Progesterongehaltes wurde ein neuer Analyseautomat für den Betrieb unter Stallbedingungen eingesetzt. Getestet wurden die Analysegenauigkeit des Progesteron-Schnelltests im Vergleich zu den Brunstmerkmalen und Ovarbefunden sowie zu den im Referenzlabor untersuchten Milchproben, das Handling und die Funktionssicherheit. In verschiedenen Auswertungsmodellen konnte die Sensitivität bzw. Spezifität für die Brunsterkennung auf 85,4 % bzw. 100 % gesteigert werden. Mit dem Progesteron-Schnelltest wurden insgesamt 100 % der tragenden und 95 % der nicht tragenden Tiere frühzeitig erkannt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von on-farm-Analysegeräten zur Bestimmung des Progesterongehaltes in der Milch ein nützliches Hilfsmittel für das Fruchtbarkeitsmanagement in Problemherden oder in größeren Beständen sein kann. Ab einer Verkürzung der Zwischentragezeit um fünf Tage hat sich die Investition amortisiert.

Mit Hilfe der Pansen-Beutel-Methode wurde an drei trockenstehenden Kühen der intraruminale Rohproteinabbau von Futtermitteln ermittelt. Daraus wurden folgende UDP-Gehalte (k = 5 %/h) abgeleitet: Sojaextraktionsschrot: 30 %, Rapsextraktionsschrot: 33 %, Rapskuchen: 15 %, Roggenpressschlempe: 43 %, Weizen/Gerste-Trockenschlempe: 25 %, Ackerbohnen: 22-26 %, Körnerfuttererbsen: 20-24 %, Blaue Lupinen: 27-35 %, Leguminosen-Gras-Gemenge: 18-35 %. Bei Körnermaisschrot (trocken bzw. feucht konserviert) wurde der intraruminale Stärkeabbau bestimmt: trocken 42 % Abbau, feucht 18 % Abbau. Außerdem wurde an vier hochleistenden Kühen die Wirkung von Einzelfuttermitteln im Rahmen von Mischrationen auf die Pansenfermentation untersucht (pH-Wert, NH 3 -Gehalt, Gehalt an FFS im Pansensaft). Trotz des höheren intraruminalen Stärkeabbaus führte Feuchtkornmais zu keinem erhöhten Acidoserisiko (etwa gleicher Pansen-pH-Wert-Verlauf wie bei Trockenmais). Anhand der NH 3 -Gehalte im Pansensaft wurde ein verringerter Rohproteinabbau bei Einsatz des pansengeschützten Sojaextraxtionsschrots Soypass 50 nachgewiesen. Durch mikronisierte Rapssaat in der TMR konnte der Rohfettgehalt in der Rationstrockenmasse auf > 6 % erhöht werden, ohne dass die Pansenfermentation nachteilig beeinflusst wurde. Die Broschüre fasst alle Untersuchungsergebnisse zusammen.

Bei den Fleischrinderrassen Angus, Fleckvieh und Limousin wurde untersucht, inwieweit Rasseunterschiede und biotechnische Verfahren den Erfolg der Künstlichen Besamung (KB) beeinflussen. Im Ergebnis sollen optimale Zeitspannen für die KB nach verschiedenen Hormonapplikationen abgeleitet werden. Bei 40 von insgesamt 88 besamten Tieren konnten mittels Ultraschalluntersuchung 34 Tage nach der KB Trächtigkeiten nachgewiesen werden. Der Besamungserfolg war bei Kühen etwas größer als bei Färsen, bei Fleckvieh etwas geringer als bei den anderen Rassen. Bei Tieren, deren Gelbkörper zum Zeitpunkt der PGF2α-Gabe einen Hohlraum aufweist, sollte die anschließende KB nur bei guter Brunstsymptomatik stattfinden. Hinsichtlich des KB-Termins erscheint eine Besamung bei gleichzeitiger GnRH-Gabe 68 bis 70 Stunden nach PGF2α-Injektion am sinnvollsten. Die Zeitspanne zwischen PGF2α-Injektion und Ovulation lag im Mittel bei 85 Stunden.

Die Dislocatio abomasi ist bei Hochleistungsmilchrindern eine häufig auftretende Erkrankung, die erhebliche wirtschaftliche Verluste verursacht. Die Störung der abomasalen Motilität und Entleerung wird in der Literatur als grundsätzliche Voraussetzung für die Entstehung dieser Erkrankung beschrieben. Eine wenig aufwändige und klinisch einsetzbare Methode zur Messung von Motorik und Entleerung des Labmagens ist aufgrund der verdauungsphysiologischen Besonderheiten des Rindes und seines rechtlichen Status als lebensmittellieferndes Tier nur sehr schwierig zu finden. Es wurde die Frage bearbeitet, ob der Xyloseresorptionstest beim Rind eine geeignete Methode zur Untersuchung der Labmagenentleerung darstellt. Der Test wurde an 24 klinisch gesunden Kühen (Gruppe I-III) und 7 Kühen mit einer Dislocatio abomasi sinistra (Gruppe IV) der Rasse Holstein Friesian, mit unterschiedlichem Anteil an Schwarzbuntem Milchrind durchgeführt. Bei den gesunden Kühen erfolgte eine Gruppeneinteilung entsprechend des Laktationsstadiums: Gruppe I bestand aus 8 Kühen, die innerhalb der letzten 6 Tage vor Versuchsdurchführung ein lebendes Kalb geboren hatten, Gruppe II setzte sich aus 8 tragenden Kühen im mittleren Laktationsstadium (155±65 Tage), mit mittlerer bis hoher Tagesmilchleistung (38,0±10,2 l/d) zusammen, Gruppe III zählte 8 nicht tragende Kühe mit unterschiedlichen Tagesmilchleistungen (20,5±11,4 l Milch), deren Abkalbung mindestens 9 Monate (305±77 Tage) zurück lag. Die abomasale Applikation von Xylose mittels Abomasozentese unter Ultraschallkontrolle ließ sich schnell und ohne großen Aufwand durchführen. Die Dosis von 0,5 g Xylose/kg Körpergewicht ist für den Test beim adulten Rind geeignet. Aus den Serumxylosekonzentrationen wurde eine Resorptionskurve ermittelt und verschiedene Kurvenparameter [Zeit bis zum Erreichen der maximalen Serumxylosekonzentration (Tmax), maximale Serumxylosekonzentration (Cmax), Serumhalbwertszeit (t1/2) sowie Fläche unter der Konzentrations-Zeit-Kurve (AUC)] berechnet. Tmax wird als entscheidender Parameter zur Beurteilung der abomasalen Entleerung betrachtet. Weiterhin wurden Proben von Milch und Harn auf ihre Xylosekonzentration untersucht. Die maximale Serumxylosekonzentration wurde bei Kühen unmittelbar post partum (Gruppe I) im Mittel nach 107,1±28 min, bei Kühen im mittleren Laktationsstadium (Gruppe II) nach 90,0±22,7 min und bei nicht tragenden Kühen im letzten Laktationsdrittel (Gruppe III) nach 102,9±14,9 min gemessen. Es existieren zwischen den Gruppen keine statistisch signifikanten Unterschiede. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass Störungen der Motilität des Labmagens, die als Ursache einer Labmagenverlagerung angesehen werden, nicht in Beziehung zum Laktationsstadium stehen. Bei gesunden Kühen unmittelbar post partum (<6 Tage p.p.) konnte keine im Xyloseresorptionstest feststellbare veränderte Labmagenentleerung und –motilität nachgewiesen werden. Vielmehr scheinen Stoffwechselstörungen und Organkrankheiten, die häufig im unmittelbar postpartalen Zeitraum auftreten, im Zusammenspiel für Störungen der Labmagenmotilität und -entleerung verantwortlich zu sein. Die Altersabhängigkeit der Xyloseresorption konnte bestätigt werden. Bei den adulten, gesunden Kühen (Gruppe I-III) der vorliegenden Untersuchung stellte sich das Xylosemaximum im Serum wesentlich früher ein als bei maximal 6 Wochen alten Kälbern. Im Vergleich mit anderen Tierarten konnte festgestellt werden, dass laut Literatur Menschen und Hunde ähn-lich hohe Serumxylosekonzentrationen erreichen, während Rinder, Schafe und Pferde niedrigere Serummaxima aufweisen. Bei allen Kühen folgte die Entleerung von D-Xylose aus dem Labmagen einem exponentiellen Muster. Es wurde eine abomasale Entleerungshalbwertszeit von D-Xylose von im Mittel 26,9±8,5 min ermittelt. Im Harn konnten im Vergleich zum Serum hohe Xylosekonzentrationen gemessen werden (3,3±2,1 mmol/l). In der Milch dagegen ließ sich Xylose in niedrigen Konzentrationen nachweisen (1,1±0,2 mmol/l). Bei Einsatz des Xyloseresorptionstestes an Kühen, die an einer Dislocatio abomasi sinistra (Gruppe IV) litten, konnte ein statistisch gesicherter Unterschied bei Tmax festgestellt werden. Im Vergleich zu gesunden Tieren wurde eine später eintretende maximale Serumxylosekonzentration (190,0±106,3 min) ermittelt. Dies weist auf eine verzögerte Magenentleerung hin. Im Weiteren erzielten Kühe, die an einer Dislocatio abomasi sinistra litten (Gruppe IV), weder höhere Maximalkonzentrationen im Serum (1,08±0,57 mmol/l), noch eine größere Fläche unter der Kurve (360,9±244,4 mmol*min/l) als die gesunden Kühe der Gruppe I bis III. Bei diesen Kühen wurden daher keine Hinweise auf eine effektivere Xyloseresorption gefunden. Kühe, bei denen ein nach links verlagerter Labmagen chirurgisch reponiert wurde, erreichten laut Literatur postoperativ wesentlich später die maximale Serumxylosekonzentration, als Kühe die zum Zeitpunkt des Versuchs an einer bestehenden Dislocatio abomasi sinistra litten (Gruppe IV).