27.10.2021 - Vet's Corner 10/2021

Penati M, G Sala, F Biscarini, A Boccardo, V Bronzo, B Castiglioni, P Cremonesi, P Moroni, D Pravettoni, and M F Addis

Feeding pre-weaned calves with waste milk containing antibiotic residues is related to a higher incidence of diarrhea and alterations in the fecal microbiota

Frontiers in Veterinary Science 2021; 8: 650150.

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Milch von antibiotisch behandelten Kühen (sog. Sperrmilch) ist nicht verkehrstauglich und wird oft an Kälber vertränkt. Die aktuelle italienische Studie untersuchte in einem achtwöchigen Versuch den Einfluss von nicht-pasteurisierter Sperrmilch (mit Cefalexin-Rückständen) auf die Inzidenz von Kälberdurchfall und die Zusammensetzung des fäkalen Mikrobioms bei Kälbern.

Dazu erhielten 12 Kälber zunächst drei Tage Kolostrum. Danach wurden jeweils sechs Kälber über zwei Wochen entweder mit Tankmilch (TM) oder mit Sperrmilch (SM) getränkt. In den folgenden sechs Wochen erhielten alle Kälber einheitlich Milchaustauscher und Starterfutter. Die Kälber wurden in den ersten beiden Lebenswochen wöchentlich und anschliessend alle zwei Wochen klinisch untersucht; zudem wurden Tupfer aus dem Rektum entnommen, um das fäkale Mikrobiom näher zu analysieren. Fünf der sechs SM-Kälber zeigten Durchfall in den ersten zwei Wochen der Studie, wohingegen nur ein Kalb aus der TM-Gruppe an Durchfall erkrankte. Die Kälber der SM-Gruppe hatten zudem signifikant geringere Tageszunahmen im Vergleich zu den Tieren der TM-Gruppe.

Basierend auf 16S rRNA Gen-Analysen der Bakterien im Kot war die Diversität des Mikrobioms bei den Kälbern der SM-Gruppe noch zwei Wochen nach Ende der SM-Vertränkung deutlich geringer als bei den Kontrolltieren, die Tankmilch erhalten hatten. Zudem wurden zahlreihe signifikante Unterschiede nachgewiesen hinsichtlich der operativen taxonomischen Einheiten (OTU) von Mikroorganismen (betroffen waren fünf Stämme, sieben Klassen, acht Ordnungen, 19 Familien und 47 Genera). Bei Versuchsende enthielten die Mikrobiota der SM-Kälber geringere Mengen an Bacteroidetes, Firmicutes und Saccharibacteria sowie erhöhte Mengen an (potentiell pathogenen) Chlamydophila spp., Campylobacter und Pseudomonas.

Die Autoren folgern, dass das Vertränken von unpasteurisierter, antibiotikahaltiger Sperrmilch an Kälber die Wahrscheinlichkeit für Durchfallerkrankungen erhöht und zu massgeblichen Veränderungen im fäkalen Mikrobiom führt. Die Nachteile des Vertränkens überwiegen entsprechend gegenüber den scheinbaren, kurzfristigen ökonomischen Vorteilen im Hinblick auf die Entsorgung der Sperrmilch.

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Rosa F, T C Michelotti, B St-Pierre, E Trevisi, and J S Osorio

Early life fecal microbiota transplantation in neonatal dairy calves promotes growth performance and alleviates inflammation and oxidative stress during weaning

Animals 2021; 11: 2704.

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Die Autoren dieser Studie untersuchen den Einfluss einer fäkalen Mikrobiom-Transplantation (FMT) aus einem vorgängig selektionierten Spendertier auf das Wachstum und die Auswirkungen des Absetzens bei neugeborenen Milchviehkälbern.

Das Spendertier wurde anhand von Gesundheitsdaten (anamnestisch keine Vorerkrankungen wie Mastitis oder Retentio sec.) und Leistungsdaten (hohe Milchleistung, mehr als drei Laktationen) ausgewählt. Der Kot wurde negativ auf infektiöse Pathogene getestet (Ausschluss von Endoparasiten, M. paratuberculosis, Salmonellen und Cryptosporidien).

Sechzehn neugeborene Holstein-Kälber wurden zufällig entweder der Kontrollgruppe oder der FMT-Gruppe zugeteilt. Die acht Tiere der FMT-Gruppe erhielten vom 8. bis 12. Lebenstag jeweils einmal täglich 25 g FMT-Material mit dem Milchaustauscher verabreicht. Das FMT-Material bestand aus Kot des Spendertiers, welcher vorgängig mit steriler Kochsalzlösung gemischt, homogenisiert, filtriert und anschliessend eingefroren wurde. Bei den Kälbern wurden wöchentlich Blut- und Kotproben entnommen und die Tiere wurden im Alter von sieben Wochen abgesetzt.

Die fäkalen Mikrobiota der FMT-Kälber zeigten eine signifikant erhöhte Diversität im Alter von fünf Wochen. Zusätzlich schien die FMT-Behandlung (gemessen an diversen immunometabolischen Biomarkern) die negativen Stressreaktionen beim Absetzen reduzieren und die Immunantwort sowie die Reifung des Gastrointestinaltraktes beeinflussen zu können.

Die Autoren folgern, dass der frühe Einsatz von FMT die Reifung des Kälbermikrobioms massgeblich beeinflussen kann. Sie merken jedoch an, dass weitere Versuche mit mehr Tieren sowie eine Optimierung des Selektionsprotokolls für Spendertiere nötig sind, um aussagekräftigere Resultate zu erlangen.

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