Einsatz der Harnuntersuchung zur Beurteilung des Säure-Base- und Mineralstoffhaushaltes im Rahmen der prophylaktischen Bestandsbetreuung von Milchviehherden

Abstract

Hohe Milchleistungen und gute Fruchtbarkeit bestimmen im wesentlichen die Wirtschaftlichkeit eines Milchviehbetriebes. Mit steigenden Leistungen steigt jedoch auch die Anfälligkeit gegenüber Stoffwechselstörungen. Besonders betroffen sind hierbei der Säure-Basen-Haushalt und die Mengenelementversorgung. Da mit den herkömmlichen Untersuchungsmethoden bisweilen nur unzureichende Informationen erzielt werden, sind weitere Diagnosemöglichkeiten bzw. Untersuchungsmedien notwendig.

Während des Zeitraumes von November 1999 bis April 2001 wurden im Rahmen der prophylaktischen Bestandsbetreuung in zehn Betrieben in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt bei Kühen der überwiegenden Rasse ýDeutsche Schwarzbunteý Untersuchungen von Harnproben vorgenommen. Aus fünf unterschiedlichen Laktationsstadien (> 3 Wochen a.p., 3-0 Wochen a.p., 0-1 Woche p.p., 3-5 Wochen p.p., 15-18 Wochen p.p.) wurden jeweils zehn visuell gesund erscheinende Kühe ab der zweiten Trächtigkeit bzw. Laktation zufällig ausgewählt. Für jeden Betrieb wurden die Futterrationen kontrolliert und je nach Verabreichung von sauren Salzen oder Natriumbikarbonat eine weitere Unterteilung der fünf Gruppe vorgenommen. Für jede Gruppe wurde aus den entsprechenden Einzelproben aus gleichen Anteilen eine Mischprobe (Poolprobe) hergestellt, die dann zur Untersuchung kam. Aus diesen Proben wurden zur Beurteilung des Säure-Basen-Haushaltes der pH-Wert und die fraktionierte NSBA (Netto-Säure-Basen-Ausscheidung) bestimmt. Zur Beurteilung der Mengenelementversorgung wurden Magnesium, Natrium, Kalium, Chlorid, Calcium und Phosphor bestimmt. Zusätzlich wurde die Kreatininkonzentration gemessen. Um mögliche Einflüsse auf die Bestimmung der Netto-Säure-Basen-Ausscheidung zu überprüfen, wurden einige methodische Untersuchungen durchgeführt.

Einfache und fraktionierte NSBA liefern gleiche Ergebnisse für die Netto- Säure-Basen-Ausscheidung. Um sichere Ergebnisse zu liefern, sollten Harnproben möglichst innerhalb von drei Tagen nach Entnahme analysiert werden, da sich bei längerer Lagerung durch bakterielle Zersetzung drastische Veränderungen in der NH4+-Konzentration zeigen. Weiterhin sollte nach dem Tieffrieren eine gründliche Durchmischung der Proben erfolgen, da sich signifikant unterschiedliche Ergebnisse bei der Bestimmung mit bzw. ohne Sediment zeigen. Um mögliche Einflüsse der Luft auf die Harnproben auszuschließen, sollte die verwendeten Probengefäße möglichst vollständig befüllt werden.

Die Harnparameter zeigen eine deutliche Jahreszeiten- und Laktationsdynamik. Auch eine Reaktion auf die Verabreichung von Futterzusatzstoffen wie saure Salze oder Natriumbikarbonat kann beobachtet werden. Während der Harn-pH nur sehr träge reagiert, sinken die NSBA und die Basenzahl unter azidotischen Belastungen durch die sauren Salze ab und steigen unter alkalischem Einfluss durch Natriumbikarbonat an. Unter den Mengenelementen reagieren Calcium und Magnesium mit einem Anstieg auf die sauren Salze. Nach Verabreichung von Natriumbikarbonat steigt die Natriumkonzentration im Harn an, während die Chloridkonzentration drastisch absinkt, mitunter auch unter den Referenzbereich. Harnproben können dazu herangezogen werden, um das Säure-Basen-Gleichgewicht bei Kühen zu beurteilen. Futterzusätze beeinflussen die Harnzusammensetzung durch Änderungen in den Konzentrationen von Säuren, Basen und Mengenelementen. NSBA und Calciumausscheidung können hilfreich sein, um den prophylaktischen Einsatz von sauren Salzen in der Gebärpareseprophylaxe zu beurteilen.

Im Hinblick auf die erzielten Werte für die Harnparameter muss in Betracht gezogen werden, dass die derzeit gültigen Referenzbereiche neu überdacht und gegebenenfalls geändert werden sollten.

The use of urine samples to estimate acid-base status and major element supply situation as part of a prophylactic herd health programme in dairy farms

High milk yield and fertility fundamentally determine the economic efficiency of dairy farms. Improved performance increases susceptibility to metabolic disorders. Most of all acid-base equilibrium and major element supply are affected. Conventional examination methods occasionally provide only inadequate information. Therefore further diagnostic methods are necessary.

From November 1999 to April 2001 urine samples were taken predominantly from German blackpied cows as a part of a prophylactic herd health programme in ten dairy farms in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern and Sachsen-Anhalt. Ten apparently healthy cows in second or greater lactation were selected randomly during each of five different stages of lactation (>3 weeks a.p., 3-0 weeks a.p., 0-1 week p.p., 3-5 weeks p.p., 15-18 weeks p.p.). In each farm the feed rations were controlled. The five groups were subdivided according to the presence feed additives such as acidogenic salts and sodium bicarbonate in the ration. For examination, the urine samples were pooled from each group. In these pooled samples the acid-base parameters pH and NABE (net-acid-base- excretion) were measured. For the investigation of major element supply, samples were analysed for magnesium, sodium, potassium, chloride, calcium and phosphorus. In addition creatinine was determined. In order to analyse influences on the determination of NABE some methodological examination were implemented.

Simple and fractionated NABE provided equivalent results for net-acid-base- excretion. In order to achieve reproducable results, urine samples should be analysed within three days after collection because ammonium concentration changes substantially after bacterial decomposition. Furthermore urine samples should be mixed thoroughly after deep-freezing because determination with or without sediment produces significantly different results. To prevent influences of the air on urine samples, sample containers should be filled up completely. Urine parameters showed significant differences according to season and stage of lactation. Reaction to administration of feed additives such as acidogenic salts and sodium bicarbonate could also be observed. Whereas pH didnýt change significantly between the groups NABE and bases decreased when acidogenic salts were added and increased under the alkaline load of sodium bicarbonate. Calcium and magnesium increased when acidogenic salts were added to the feed. After addition of sodium bicarbonate sodium concentration in urine samples increased whereas chloride excretion decreased occasionally below reference values.

Urine samples can be used to estimate acid-base equilibrium in cows. Additives to feed rations have an influence on the composition of urine causing changes in acids, bases and major elements. NABE and calcium excretion may be useful to assess the application of acidogenic salts in order to prevent parturient paresis.

Data from this study indicate that reference values presently in use should be re-evaluated and adapted to the situation in high yielding dairy cows.