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O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da produção do leite, das exigências líquidas de lactação e do peso de vacas de corte sobre a eficiência energética, econômica e ambiental do sistema de cria. Diversos genótipos utilizados no sistema de cria nacional foram avaliados em três experimentos tendo seus dados analisados por meta-análise. Os genótipos estudados foram Nelore (NL), Angus x Nelore (AN), Canchim x Nelore (CN), Caracu x Nelore (CR) e Simental Nelore (SN). Um experimento inicial definiu a melhor forma de avaliação da produção de leite e da forma da curva de lactação. Foram testadas as metodologias de pesagem do bezerro antes e após a mamada (PMP) e de ordenha mecânica (OM). Os resultados destes estudos permitiram primeiramente defender as seguintes questões: i) a técnica OM é melhor que PMP para predizer diferenças genéticas e ambientais na produção do leite entre vacas de corte e ii) dados obtidos pela OM e analisados pelos modelos não-lineares de efeitos mistos (NLEM) permitem a inclusão dos efeitos que afetam as curvas de lactação e as exigências das vacas. Na análise do modelo de cria, com objetivo de avaliar o efeito dos diferentes parâmetros e características produtivas, alguns métodos estatísticos foram utilizados. Estes incluíram além da modelagem das curvas de lactação por NLEM, o uso da meta-análise, assim como de modelos de equações estruturais para estudo do modelo ambiental e econômico. Nas simulações do ciclo completo de cria foi possível verificar o impacto dos parâmetros avaliados nos experimentos, incluindo o peso adulto e a produção de leite. Em função da inexistência de dados de reprodução, o modelo não assumiu nenhum efeito de genótipo ou exigências sobre as taxas reprodutivas. Os resultados demonstram que o aumento do peso adulto reduz a eficiência do sistema de produção e reduz a lucratividade da produção por unidade de peso de bezerro a desmama (P < 0.05). O aumento da produção de leite aumenta a eficiência e a lucratividade do setor de cria. Vacas Nelore apresentam menor demanda energética que vacas Nelore x Bos taurus (8 a 20% menor, P = 0,036). Vacas com maior potencial de produção de leite, e mais leves são também mais lucrativas e concomitantemente apresentam menores impactos ambientais (menor produção total de gases de efeito estufa). / Our objective was to evaluate the effects of milk production, net energy requirements for lactation and mature live weigh of beef cows on energetic, economic and environmental efficiency of the cow-calf system. Several genotypes were used in a model that simulates the Brazilian cow-calf system in which data from three large experiments were analyzed by metaanalyses. The genotypes were Nellore (NL), Angus x Nellore (AN), Canchim x Nellore (CN), Caracu x Nellore (CR) and Simental Nellore (SN). An initial experiment defined the best approach to measure milk production as well as the parameters of the lactating curve. Two methodologies were tested: weigh-suckle-weigh (WSW) and machine milking (MM). Our results support the following: i) MM methodology is superior than WSW to predict genetic and environmental differences in milk production among beef cows and; ii) MM data analyzed by non-linear mixed (NLMM) models allow the evaluation of how different characteristics (e.g. genotype) affect the shape of the lactation curve and the net energy and protein requirements of the cows. With the data from the experiments, a cow-calf biologic, environmental and economic model was developed. The objective was to evaluate the effect of different parameters and productive characteristics of animals on efficiencies. Several statistical methods were used: lactation curve modeling by non-linear mixed-effects models (NLME), meta-analysis and structural equation modeling to establish the model. The complete cow-calf cycle simulation demonstrated the impact of mature body weight (BW) and milk production . Due to the lack of experimental reproductive data, the model assumed no genotype or requirements effects on the reproductive rates which were maintained constant. Results show that increasing mature BW reduces the system efficiency and reduces profitability by kilogram of weaned calf. The increase in milk production increases the efficiency and profitability of the cow-calf system (P < 0.05). Nellore cows presented lower energetic requirements than Nellore x Bos taurus cows (8 to 20% lower, P = 0.036). Cows having greater milk production potential and lower mature body weight are more profitable and at the same time have lower environmental impacts (less greenhouse gases emission per unit of beef).

Ziel der Arbeit war es, die Eignung des Coulter Counters für das Eutergesundheitsmonitoring zu untersuchen. Hierfür wurde, als Voraussetzung für den Einsatz des Coulter Counters in der prozessnahen Milchuntersuchung, eine Probenaufbereitungsmethode entwickelt. Diese ermöglicht es durch Überkopfzentrifugation mit hoher Geschwindigkeit (1600 × g; 4 °C; 15 Minuten) die Proben binnen weniger Minuten so aufzubereiten, dass sie im Coulter Counter gemessen werden können. Die Überkopfzentrifugation garantiert dabei die Messbarkeit der Zellen sowohl des Zellpellets auch des Überstands ohne Fettrückstände in der Probe. Es wurde festgestellt, dass sich die Partikelgrößenverteilung im Falle einer Mastitis deutlich verändert. Basierend auf den Partikelgrößenverteilungsdaten konnten mittels eines Trainingsdatensatzes Algorithmen zur Differenzierung des Gesundheitsstatus entwickelt werden. Die Zuordnung des Gesundheitsstatus konnte im Testdatensatz mit einer Spezifität von 100 % für den Status „gesund“, 96,9 % für den Status „subklinisch erkrankt“ und 91,2 % für den Status „erkrankt“ nachgewiesen werden. / The aim of this study was, to examine the suitability of the Coulter Counter for udder health monitoring. Therefore a sample preparation method was developed as precondition for using the Coulter Counter for online Monitoring. The preparation method allows to prepare the samples within a few minutes to make them measurable in the Coulter Counter. For this a high speed centrifugation in overhead position is used (1600 × g; 4 °C; 15 min). This guarantees to measure the cells of the cell pellet as well as of the supernatant, without any fat particles in the sample. It could be shown that the particle size distribution changes during a mastitis. Based on the data of the particle size distribution algorithms to differentiate the udder health status could be developed. The classification of the udder health status could be done with a specifity of 100 % for the status healthy, 96.6 % for the status subclinical infected and 91.2 % for the status clinical infected.

Alle laktierenden Ziegen aus 12 hessischen Milchziegen-Betriebe wurden über einen Zeitraum von 2 Jahren beprobt. 83,6 % der 2038 Hälftegemelksproben waren kulturell negativ. 10,7 % der bakteriologisch positiven Proben waren Koagulase-negative Staphylokokken. Zur KNS-Differenzierung wurden Kulturmorphologie, ID32 Staph-Test, in-vitro-Sensitivität gegenüber Antibiotika und die t-DNA-PCR angewandt. Keines dieser Verfahren konnte alleinig zur Identifizierung der KNS-Isolate erfolgreich angewandt werden, nur die Kombination der Verfahren war zielführend. Nachgewiesen wurden die Spezies S. caprae, S. epidermidis, S. simulans, S. hyicus, S. saprophyticus, S. chromogenes, S. lentus, S. xylosus und S. hominis. Weiterhin wurde nach Methoden gesucht, um die subklinische Mastitis der Ziege diagnostizieren zu können. Hier erscheint der Vergleich der Zellzahl beider Euterhälften einer Ziege geeignet, um eine subklinische Mastitis abgrenzen zu können. Aufgrund der erhöhten Zellzahl, der Erregernachweis in Reinkultur sowie des Vergleichs mit der kultur-bakteriologisch negativen Euterhälfte erscheint die ätiologische Bedeutung der nachgewiesenen KNS-Isolate als Mastitiserreger der Ziege wahrscheinlich. / All lactating goats out of 12 hessian Dairy-goat-farms were being tested over a period of 2 years. 83,6 % of 2038 half-milk-samples were bacteriological negative. 10,7 % of the bacteriological positive samples were Coagulase-negative staphylococci. For KNS-differentiation morphology of culture, ID 32 Staph Test, in-vitro-sensitivity against antibiotics and t-DNA-PCR were evaluated. None of these methods could be used alone to identify the CNS isolates, the combination of the methods led to results. The species S. caprae, S. epidermidis, S. simulans, S. hyicus, S. saprophyticus, S. chromogenes, S. lentus, S. xylosus and S. hominis were found. Further it was searched for methods to diagnose subclinical mastitis of goats. The comparison of cell amount of both udder halfs of a goat seems to be adequate to diagnose subclinical mastitis. Because of increased cell amount, proof of agent in pure culture and comparison with the bacteriological negative udder half the etiological impact of the detected CNS-Isolates as causative agents of goat-mastitis is likely.

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.

<p>Staphylococcus aureus је често присутан у вимену крава где може да узрокује појаву субклиничких и клиничких маститиса. Због способности синтезе термостабилних стафилококних ентеротоксина представља чест узрок тровања храном код људи. Многи аутори бавили су се испитивањем патогености сојева Staphylococcus aureus са аспекта здравља вимена, као и испитивањем патогености сојева пореклом из стадних узорака млека или из производа од млека, али постоји мало података о патогености сојева Staphylococcus aureus изолованих из узорака млека узетих из појединих четврти вимена крава, као и о њиховој филогенетској сродности са изолатима пореклом од људи. Због тога, циљ истраживања у оквиру ове докторске дисертације, био је да се испита патогеност изолата Staphylococcus aureus пореклом из појединачних узорака млека и секрета вимена крава и изолата пореклом из брисева гуше људи, као и да се испита филогенетска сродност ових изолата.<br />На 46 газдинстава у централној Србији, Калифорнија маститис тестом идентификоване су краве са поремећеном секрецијом. Са две велике фарме у Војводини узети су узорци секрета из четврти вимена крава са клиничким маститисом. На Институту за јавно здравље Војводине у Новом Саду, узети су и брисеви гуше људи. Из наведених узорака коришћењем стандардних микробиолошких метода за изолацију и идентификацију, као и API Staph теста и доказивањем присуства nuc гена методом ланчане реакције полимеразе (PCR) 86 изолата потврђено је као Staphylococcus aureus. Из четврти вимена крава са субклиничким маститисом изоловано је 62 изолата, из четврти вимена крава са клиничким маститисом изоловано је 13 изолата, а из брисева гуше људи 11 изолата Staphylococcus aureus. За одређивање способности синтезе стафилококних ентеротоксина (SE) коришћен је VIDAS&reg; SET2 тест на принципу ELFA методе. Присуство гена за синтезу појединих SE, присуство гена за синтезу Пантон Валентин леукоцидина (PVL) и гена за резистенцију на метицилин доказано је PCR методом. Диск дифузионом методом по Кирби-Бауеру одређена је осетљивост изолата на антимикробне лекове и то на амоксицилин, амоксицилин/клавуланску киселину, ампицилин, бацитрацин, неомицин, новобиоцин, пеницилин, тетрациклин, триметоприм и триметоприм/сулфаметоксазол. Анализом нуклеотидних секвенци гена за синтезу стафилококног протеина А утврђена је филогенетска сродност изолата Staphylococcus aureus пореклом из млека крава оболелих од субклиничког и клиничког маститиса, као и изолата пореклом из брисева гуше људи.<br />Из 111 узорака млека узетих из четврти са позитивним CMT тестом Staphylococcus aureus изолован је из 62 узорка млека, што износи 55,86%. Од укупно 62 изолата Staphylococcus aureus пореклом из четврти вимена крава са поремећеном секрецијом, 5 (8,06%) синтетише стафилококне ентеротоксине и то само SECs, док 6 (54,54%) од 11 изолата Staphylococcus aureus пореклом од људи, синтетише стафилококне ентеротоксине и то и SECs и SEB. Присуство гена за синтезу Пантон-Валентин леукоцидина утврђено је код 5 (8,06%) од 62 изолата Staphylococcus aureus пореклом из четврти вимена крава са поремећеном секрецијом, као и код 7 (63,64%) од 11 изолата Staphylococcus aureus пореклом од људи. Изолати Staphylococcus aureus пореклом из вимена крава резистентни су на мањи број антимикробних лекова од изолата Staphylococcus aureus пореклом од људи на основу испитивања осетљивости на 10 антимикробних лекова. Свих 86 изолата Staphylococcus aureus су сензитивни на новобиоцин и триметоприм-сулфаметоксазол, док је 77 изолата (89,54%) резистентно<br />на бацитрацин, 24 (27,91%) на пеницилин, а 14 (16,28%) на ампицилин. Присуство гена за метицилинску резистенцију утврђено је код 2 (18,18%) од 11 изолата Staphylococcus aureus пореклом од људи и код 1 (1,33%) од 75 изолата Staphylococcus aureus пореклом из вимена крава. На основу испитивања филогенетске сродности нуклеотидних секвенци гена за синтезу стафилококног протеина А код 75 изолата пореклом из вимена крава и 11 изолата пореклом од људи, 2 изолата Staphylococcus aureus пореклом од људи могу се сматрати прецима свих осталих изолата. Подаци о нуклеотидним секвенцама изолата Staphylococcus aureus пореклом од крава депоновани су у GenBank и додељени су им приступни бројеви од KJ023978 до KJ024046.<br />Резултати истраживања указују на различита патогена својства изолата Staphylococcus aureus пореклом од крава са поремећеном секрецијом, због чега би њихово што раније откривање могло да има значајну улогу у очувању здравља вимена и у добијању квалитетног и здравствено безбедног млека.<br />Неопходна су даља истраживања како би се у потпуности разјаснио утицај изолата Staphylococcus aureus из вимена крава на безбедност млека и производа од млека, као и на здравље људи.</p> / <p>Staphylococcus aureus je često prisutan u vimenu krava gde može da uzrokuje pojavu subkliničkih i kliničkih mastitisa. Zbog sposobnosti sinteze termostabilnih stafilokoknih enterotoksina predstavlja čest uzrok trovanja hranom kod ljudi. Mnogi autori bavili su se ispitivanjem patogenosti sojeva Staphylococcus aureus sa aspekta zdravlja vimena, kao i ispitivanjem patogenosti sojeva poreklom iz stadnih uzoraka mleka ili iz proizvoda od mleka, ali postoji malo podataka o patogenosti sojeva Staphylococcus aureus izolovanih iz uzoraka mleka uzetih iz pojedinih četvrti vimena krava, kao i o njihovoj filogenetskoj srodnosti sa izolatima poreklom od ljudi. Zbog toga, cilj istraživanja u okviru ove doktorske disertacije, bio je da se ispita patogenost izolata Staphylococcus aureus poreklom iz pojedinačnih uzoraka mleka i sekreta vimena krava i izolata poreklom iz briseva guše ljudi, kao i da se ispita filogenetska srodnost ovih izolata.<br />Na 46 gazdinstava u centralnoj Srbiji, Kalifornija mastitis testom identifikovane su krave sa poremećenom sekrecijom. Sa dve velike farme u Vojvodini uzeti su uzorci sekreta iz četvrti vimena krava sa kliničkim mastitisom. Na Institutu za javno zdravlje Vojvodine u Novom Sadu, uzeti su i brisevi guše ljudi. Iz navedenih uzoraka korišćenjem standardnih mikrobioloških metoda za izolaciju i identifikaciju, kao i API Staph testa i dokazivanjem prisustva nuc gena metodom lančane reakcije polimeraze (PCR) 86 izolata potvrđeno je kao Staphylococcus aureus. Iz četvrti vimena krava sa subkliničkim mastitisom izolovano je 62 izolata, iz četvrti vimena krava sa kliničkim mastitisom izolovano je 13 izolata, a iz briseva guše ljudi 11 izolata Staphylococcus aureus. Za određivanje sposobnosti sinteze stafilokoknih enterotoksina (SE) korišćen je VIDAS&reg; SET2 test na principu ELFA metode. Prisustvo gena za sintezu pojedinih SE, prisustvo gena za sintezu Panton Valentin leukocidina (PVL) i gena za rezistenciju na meticilin dokazano je PCR metodom. Disk difuzionom metodom po Kirbi-Baueru određena je osetljivost izolata na antimikrobne lekove i to na amoksicilin, amoksicilin/klavulansku kiselinu, ampicilin, bacitracin, neomicin, novobiocin, penicilin, tetraciklin, trimetoprim i trimetoprim/sulfametoksazol. Analizom nukleotidnih sekvenci gena za sintezu stafilokoknog proteina A utvrđena je filogenetska srodnost izolata Staphylococcus aureus poreklom iz mleka krava obolelih od subkliničkog i kliničkog mastitisa, kao i izolata poreklom iz briseva guše ljudi.<br />Iz 111 uzoraka mleka uzetih iz četvrti sa pozitivnim CMT testom Staphylococcus aureus izolovan je iz 62 uzorka mleka, što iznosi 55,86%. Od ukupno 62 izolata Staphylococcus aureus poreklom iz četvrti vimena krava sa poremećenom sekrecijom, 5 (8,06%) sintetiše stafilokokne enterotoksine i to samo SECs, dok 6 (54,54%) od 11 izolata Staphylococcus aureus poreklom od ljudi, sintetiše stafilokokne enterotoksine i to i SECs i SEB. Prisustvo gena za sintezu Panton-Valentin leukocidina utvrđeno je kod 5 (8,06%) od 62 izolata Staphylococcus aureus poreklom iz četvrti vimena krava sa poremećenom sekrecijom, kao i kod 7 (63,64%) od 11 izolata Staphylococcus aureus poreklom od ljudi. Izolati Staphylococcus aureus poreklom iz vimena krava rezistentni su na manji broj antimikrobnih lekova od izolata Staphylococcus aureus poreklom od ljudi na osnovu ispitivanja osetljivosti na 10 antimikrobnih lekova. Svih 86 izolata Staphylococcus aureus su senzitivni na novobiocin i trimetoprim-sulfametoksazol, dok je 77 izolata (89,54%) rezistentno<br />na bacitracin, 24 (27,91%) na penicilin, a 14 (16,28%) na ampicilin. Prisustvo gena za meticilinsku rezistenciju utvrđeno je kod 2 (18,18%) od 11 izolata Staphylococcus aureus poreklom od ljudi i kod 1 (1,33%) od 75 izolata Staphylococcus aureus poreklom iz vimena krava. Na osnovu ispitivanja filogenetske srodnosti nukleotidnih sekvenci gena za sintezu stafilokoknog proteina A kod 75 izolata poreklom iz vimena krava i 11 izolata poreklom od ljudi, 2 izolata Staphylococcus aureus poreklom od ljudi mogu se smatrati precima svih ostalih izolata. Podaci o nukleotidnim sekvencama izolata Staphylococcus aureus poreklom od krava deponovani su u GenBank i dodeljeni su im pristupni brojevi od KJ023978 do KJ024046.<br />Rezultati istraživanja ukazuju na različita patogena svojstva izolata Staphylococcus aureus poreklom od krava sa poremećenom sekrecijom, zbog čega bi njihovo što ranije otkrivanje moglo da ima značajnu ulogu u očuvanju zdravlja vimena i u dobijanju kvalitetnog i zdravstveno bezbednog mleka.<br />Neophodna su dalja istraživanja kako bi se u potpunosti razjasnio uticaj izolata Staphylococcus aureus iz vimena krava na bezbednost mleka i proizvoda od mleka, kao i na zdravlje ljudi.</p> / <p>Staphylococcus aureus is often present in cow&#39;s udder and may cause the occurrence of subclinical and clinical mastitis. Due to the ability to synthesize thermostable staphylococcal enterotoxins, it is a common cause of food poisoning in humans. Many authors have dealt with the examination of the pathogenicity of strains of Staphylococcus aureus in terms of udder health, as well as examining the pathogenicity of strains originating from bulk tank milk samples or dairy products, but there is a scarce amount of data on the pathogenicity of strains of Staphylococcus aureus originating from individual samples from udder quarters, as well as on their phylogenetic relatedness with isolates from humans. Therefore, the goal of the research within this dissertation was to investigate the pathogenicity of Staphylococcus aureus originating from individual samples of milk and udder secretions, as well as isolates from throat swabs of people and to examine the phylogenetic relatedness of these isolates.<br />On 46 dairy farms in central Serbia, cows with abnormal secretion were identified using California mastitis test. From two large dairy farms in Vojvodina samples were taken from udder quarters with clinical mastitis. Human throat swabs were collected at the Institute of Public Health of Vojvodina in Novi Sad. From these samples a total of 86 strains of Staphylococcus aureus were isolated and confirmed by standard microbiological methods for isolation and identification, as well as API Staph test and by detection of nuc gene using the Polymerase Chain Reaction (PCR). 62 isolates of Staphylococcus aureus were isolated from udder quarters suffering subclinical mastitis, 13 isolates were isolated from udder quarters suffering clinical mastitis, and 11 isolates of Staphylococcus aureus were isolated from human throat swabs. VIDAS &reg; SET2 was used for determining the ability of the synthesis of staphylococcal enterotoxins (SE) by the ELFA method and PCR method for the presence of respective SE genes. PCR method was used for determining the presence of gene for the synthesis of the Panton Valentine leukocidin (PVL), and the gene responsible for methicillin resistance in strains of Staphylococcus aureus. Susceptibility to antimicrobial drugs was determined by disk diffusion method by Kirby - Bauer to amoxicillin, amoxicillin/ clavulanic acid, ampicillin, bacitracin, neomycin, novobiocin, penicillin, tetracycline, trimethoprim and trimethoprim/sulfamethoxazole. Phylogenetic relatedness was determined by analyzing the nucleotide sequences of the genes for the synthesis of staphylococcal protein A between isolates of Staphylococcus aureus originating from cow&#39;s udder quarters suffering subclinical and clinical mastitis, as well as isolates of Staphylococcus aureus originating from human throat swabs.<br />Out of 111 milk samples from CMT positive udder quarters, Staphylococcus aureus was isolated from 62 samples, which amounts to 55.86%. Out of 62 isolates of Staphylococcus aureus originating from udder quarters with abnormal secretion, 5 (8.06%) synthesized by staphylococcal enterotoxin and only it was SECs, while 6 (54.54%) out of 11 isolates of Staphylococcus aureus originating from humans, synthesize staphylococcal enterotoxin and they were SECs and SEB. The presence of a gene for the synthesis of the Panton - Valentine leukocidin was determined in 5 (8.06%) out of 62 Staphylococcus aureus strains originating from the udder quarters with abnormal secretion, and in 7 (63.64%) out of 11 strains of Staphylococcus aureus origin of humans. Isolates of Staphylococcus aureus originating from cow&#39;s udder were<br />resistant to fewer antimicrobials than isolates of Staphylococcus aureus originating from humans on the basis of susceptibility to 10 antimicrobials. All 86 strains of Staphylococcus aureus were sensitive to novobiocin and trimethoprim/ sulfamethoxazole, 77 strains (89.54%) were resistant to bacitracin, 24 (27.91%) to penicillin, and 14 (16.28%) to ampicillin. The presence of the gene for methicillin resistance was found in 2 (18.18%) out of 11 isolates of Staphylococcus aureus originating from humans and in 1 (1.33%) out of 75 isolates of Staphylococcus aureus originating from the cow&rsquo;s udder. Analyzing the phylogenetic relatedness based on nucleotide sequences of the genes for the synthesis of staphylococcal protein A from 75 isolates from cow&#39;s udder, and 11 isolates from humans, 2 isolates of Staphylococcus aureus originating from humans can be considered to be the ancestors of all the other isolates in terms of gene mutation ratio give at respective period. Data on the nucleotide sequences of isolates of Staphylococcus aureus originating from cows were deposited in GenBank and assigned the accession numbers of KJ023978 to KJ024046.<br />Results of study on diverse pathogenic properties of Staphylococcus aureus originating from cows with abnormal secretion, indicate the importance of their early detection that could have a significant role in maintaining the cow&rsquo;s udder health and in obtaining quality and safe milk.<br />Further research is necessary in order to fully clarify the impact of Staphylococcus aureus from the cow&#39;s udder to the safety of milk and dairy products, as well as human health.</p>

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

Alle laktierenden Ziegen aus 12 hessischen Milchziegen-Betriebe wurden über einen Zeitraum von 2 Jahren beprobt. 83,6 % der 2038 Hälftegemelksproben waren kulturell negativ. 10,7 % der bakteriologisch positiven Proben waren Koagulase-negative Staphylokokken. Zur KNS-Differenzierung wurden Kulturmorphologie, ID32 Staph-Test, in-vitro-Sensitivität gegenüber Antibiotika und die t-DNA-PCR angewandt. Keines dieser Verfahren konnte alleinig zur Identifizierung der KNS-Isolate erfolgreich angewandt werden, nur die Kombination der Verfahren war zielführend. Nachgewiesen wurden die Spezies S. caprae, S. epidermidis, S. simulans, S. hyicus, S. saprophyticus, S. chromogenes, S. lentus, S. xylosus und S. hominis. Weiterhin wurde nach Methoden gesucht, um die subklinische Mastitis der Ziege diagnostizieren zu können. Hier erscheint der Vergleich der Zellzahl beider Euterhälften einer Ziege geeignet, um eine subklinische Mastitis abgrenzen zu können. Aufgrund der erhöhten Zellzahl, der Erregernachweis in Reinkultur sowie des Vergleichs mit der kultur-bakteriologisch negativen Euterhälfte erscheint die ätiologische Bedeutung der nachgewiesenen KNS-Isolate als Mastitiserreger der Ziege wahrscheinlich. / All lactating goats out of 12 hessian Dairy-goat-farms were being tested over a period of 2 years. 83,6 % of 2038 half-milk-samples were bacteriological negative. 10,7 % of the bacteriological positive samples were Coagulase-negative staphylococci. For KNS-differentiation morphology of culture, ID 32 Staph Test, in-vitro-sensitivity against antibiotics and t-DNA-PCR were evaluated. None of these methods could be used alone to identify the CNS isolates, the combination of the methods led to results. The species S. caprae, S. epidermidis, S. simulans, S. hyicus, S. saprophyticus, S. chromogenes, S. lentus, S. xylosus and S. hominis were found. Further it was searched for methods to diagnose subclinical mastitis of goats. The comparison of cell amount of both udder halfs of a goat seems to be adequate to diagnose subclinical mastitis. Because of increased cell amount, proof of agent in pure culture and comparison with the bacteriological negative udder half the etiological impact of the detected CNS-Isolates as causative agents of goat-mastitis is likely.