Hypocalcämie ist eine häufig auftretende Stoffwechselstörung der Milchkuh im Zeitraum bis 48 Stunden nach der Abkalbung. Die subklinische Hypocalcämie wird in diesem Zusammenhang häufig als „gateway disease“ bezeichnet, da sie zu zahlreichen Folgeerkrankungen prädisponiert und so zu erheblichen wirtschaftlichen Einbußen und einer Beeinträchtigung der Tiergesundheit führt. Seit den 1970er-Jahren wird bei mehrkalbigen Milchkühen ca. fünf bis sieben Tage vor der erwarteten Kalbung Cholecalciferol gespritzt. Ziel ist es, die Mechanismen der Calciumhomöostase bereits vor der Kalbung zu aktivieren und die Tiere so besser auf das bei Einsetzen der Milchproduktion entstehende Calciumdefizit vorzubereiten (Gürtler et al. 1977). In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss einer Cholecalciferol-Injektion a.p. auf die Serumdynamik von Calcium, Phosphor und Magnesium nach der Kalbung sowie auf die Milchleistung und verschiedene Reproduktionsparameter in der Folgelaktation untersucht. Dazu wurden 446 pluripare Milchkühe, die in der Trockenstehphase eine Ration mit positiver DCAB erhielten, von 11 Betrieben in Nordwest-Deutschland sieben Tage vor dem Kalbedatum mit einer intramuskulären Injektion von 10 Mio. I.E. Cholecalciferol oder einem Placebo behandelt. Alle Tiere wurden fünf bis zehn Tage nach der Kalbung auf Anzeichen einer Metritis untersucht und der Kalbeverlauf sowie das Auftreten von Zwillingen, Totgeburten, klinischer Hypocalcämie und Retentio secundinarum dokumentiert. Bei einer Teilstrichprobe von 95 Tieren wurden an Tag 1, 2 und 3 p.p. jeweils eine Blutprobe entnommen und auf die Konzentration von Calcium, Phosphor und Magnesium untersucht. Des Weiteren wurde bei 38 Tieren zusätzlich zwei Tage nach der Injektion eine weitere Blutprobe entnommen und der Gehalt an Progesteron und Östradiol bestimmt. Die Blutprobensätze von 30 Tieren, bei denen zu allen vier Zeitpunkten Blut gewonnen wurde, wurden zudem auf die Konzentrationen von Cholecalciferol, 25-Hydroxycholecalciferol (25OHD3), 1,25-Dihydroxycholecalciferol (1,25(OH)2D3) und 24,25-Dihydroxycholecalciferol (24,25(OH)2D3) untersucht, um die Metabolisierung des Cholecalciferols im Organismus nachvollziehen zu können. Nach Ende des Beobachtungszeitraums (Mai 2022 bis September 2023) wurden die gesammelten Milchleistungsdaten und Reproduktionsparameter ausgewertet. Die Injektion von 10 Mio. I.E. Cholecalciferol sieben Tage vor der Kalbung hatte keinen Einfluss auf die Milchleistung in der Folgelaktation (P = 0,67). Die Tiere der Behandlungsgruppe hatten tendenziell höhere Serum-Ca-Werte in den ersten drei Tagen p.p (P = 0,08). Es konnten außer einer erhöhten Inzidenz von Retentio secundinarum in der Behandlungsgruppe (Kontrolle: 7,9%, Behandlung: 14,8%, P = 0,02) keine Auswirkungen der Cholecalciferol-Injektion auf die Inzidenzen von Totgeburten, klinischer Hypocalcämie und Metritis sowie die Milchleistungsdaten und Reproduktionsparameter beobachtet werden. Die Analyse der Konzentrationen von Progesteron und Östradiol vor der Kalbung ergab keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen (P = 0,81). Die Hypothese aus einer ähnlich aufgebauten Studie von Venjakob et al. (2022) mit Fütterung einer negativen DCAB in der Vorbereiterration, dass die Cholecalciferol-Injektion den Steroidhormonmetabolismus dahingehend beeinflusst hätte, dass es zu einem frühzeitigen Abbau von Progesteron zu Östradiol und damit zu einer vorzeitigen Initiierung der Abkalbung gekommen sein könnte, konnte anhand dieser Ergebnisse nicht bestätigt werden. Die Untersuchung der Blutproben auf den Gehalt von Cholecalciferol, 25OHD3, 1,25(OH)2D3 und 24,25(OH)2D3 ergab einen etwa 100-fachen Anstieg der Cholecalciferol-Konzentration auf 464,0 ng/ml zwei Tage nach der Injektion und einen vierfachen Anstieg der 25OHD3-Konzentration auf bis zu 205,5 ng/ml in den ersten drei Tagen p.p. in der Behandlungsgruppe. Die 1,25(OH)2D3-Konzentration im Serum der mit Cholecalciferol behandelten Tiere erreichte fünf Tage vor der Kalbung deutlich höhere Werte (89,2 pg/ml) als bei den mit einem Placebo behandelten Tieren (34,9 pg/ml). Nach der Kalbung zeigte jedoch die 1,25(OH)2D3-Konzentration in der Kontrollgruppe einen stärkeren Anstieg (Behandlung: 122,9 pg/ml; Kontrolle: 166,0 pg/mL an Tag zwei p.p.), sodass der 1,25(OH)2D3-Wert an Tag drei p.p. in der Kontrollgruppe signifikant höher lag (Behandlung: 101,6 pg/ml; Kontrolle: 155,6 pg/ml; P < 0,05). Diese Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung der Cholecalciferol-Injektion auf den Serum-Ca-Spiegel p.p. in der vorliegenden Untersuchung vermutlich durch 25OHD3 vermittelt wurde. Insgesamt zeigen die Resultate dieser Untersuchung, dass die Kombination einer Injektion von 10 Mio. I.E. Cholecalciferol ca. sieben Tage vor der erwarteten Kalbung und der Fütterung einer kationenreichen Ration in der Trockenstehphase zu deutlich geringeren Auswirkungen auf die Serumdynamik von Ca und Pi als die Kombination mit einer Vorbereiterration mit negativer DCAB führte. Es konnten abgesehen von einer höheren Inzidenz von Retentio secundinarum in der Behandlungsgruppe dennoch keine negativen Effekte auf die Inzidenz von Metritis sowie die Milchleistung und Güstzeit in der Folgelaktation nachgewiesen werden.
Hypocalcemia is a common metabolic disorder in dairy cows up to 48 hours after calving. In particular, subclinical hypocalcemia often described as a gateway disease predisposes the cow to numerous subsequent diseases and thus leads to major economic losses. Injectable cholecalciferol is used for prevention of hypocalcemia in pluriparous dairy cows since the 1970s (Gürtler et al. 1977). The injection was recommended to be performed approximately five to seven days before the expected parturition, in order to activate calcium metabolism already before calving as the calcium demand increases dramatically at the onset of lactation. In the present study we investigated the effect of a treatment with an intramuscular injection of 10 x 106 IU of cholecalciferol on serum dynamics of calcium, phosphorus and magnesium after calving as well as on milk production and reproductive parameters in subsequent lactation. For this purpose, 446 pluriparous dairy cows of 11 farms in northwest Germany received a diet with positive DCAD during the dry period and were treated with an intramuscular injection of 10 x 106 IU of cholecalciferol or a placebo (10 ml of NaCl 0,9%) seven days before calving. After parturition, calving related data were recorded (i.e. calving ease, stillbirth, twins) and cows were monitored for retained placenta and clinical signs of hypocalcemia. In a subsample of 95 animals, blood samples were drawn on 1st, 2nd, and 3rd DIM and analyzed for serum calcium, phosphorus and magnesium concentration. All animals were examined once between 5 to 10 DIM for signs of metritis. In 38 animals, an additional blood sample was drawn 2 days after the injection for determination of the progesterone and estrogen concentration. Blood samples of 30 animals drawn 2 days after injection and on 1st, 2nd, and 3rd DIM were also analyzed for cholecalciferol, 25-hydroxycholecalciferol (25OHD3), 1,25-dihydroxycholecalciferol (1,25(OH)2D3) and 24,25-dihydroxycholecalciferol (24,25(OH)2D3) concentrations to evaluate cholecalciferol metabolism. At the end of the observation period (May 2022 to September 2023), the effect of cholecalciferol treatment on milk production and reproduction parameters in subsequent lactation were analyzed. The injection of 10 x 106 IU cholecalciferol had no effect on milk production in subsequent lactation (P = 0.67). Animals in the treatment group tended to have higher serum Ca levels during the first three days after calving (P = 0.08). Beside a higher incidence of retained placenta in the treatment group (control: 7.9%, treatment: 14,8%, P = 0.02), no effects of the treatment with cholecalciferol on the incidence of stillbirths, clinical hypocalcaemia, metritis, days to pregnancy and culling risk were observed. Analyses of progesterone and oestrogen concentrations before calving revealed no differences between the two groups (P = 0,81). The hypothesis from a similar investigation that cholecalciferol treatment may result in an early degradation of progesterone to estrogen and therefore shortened gestation length (Venjakob et al., 2022) could not be confirmed. In this study, however, close-up cows were fed with a negative DCAD diet. Analysis of blood samples for serum cholecalciferol, 25OHD3, 1,25(OH)2D3 and 24,25(OH)2D3 revealed an approximately 100-fold increase in serum cholecalciferol concentrations of treated animals to 464.0 ng/ml two days after injection and a 4-fold increase in serum 25OHD3-concentration up to 205.5 ng/ml at the first three DIM in the treatment group. The serum 1,25(OH)2D3 concentration in the treatment group (89.2 pg/ml) was five days before calving significantly higher than in the control group (34.9 pg/ml). After calving the serum 1,25(OH)2D3 concentration in the control group showed a greater increase (treatment: 122.9 pg/ml; control: 166.0 pg/ml on day two p.p.). On 3rd DIM the 1,25(OH)2D3 concentration was significantly higher in the control group (treatment: 101.6 pg/ml; control: 155.6 pg/ml; P < 0.05). These results indicate that the effect of cholecalciferol treatment on serum Ca levels p.p. in the present study was probably mediated by 25OHD3. Overall, the results of this study show, that the combination of an antepartum injection of 10 x 106 IU of cholecalciferol approximately seven days before the expected calving and a positive DCAD during the dry period led to much smaller effects on the serum dynamics of calcium and phosphorus than the combination with an negative DCAD diet. Apart from a higher incidence of retained placenta in the treatment group, there were no negative effects on the incidence of metritis, milk production and time to pregnancy in subsequent lactation.
