Hitzestress – was hat das mit dem Darm zu tun?

Jun 1, 2019 | Zusätze

In einem interessanten Beitrag wies kürzlich das Innovationsteam Milch Hessen darauf hin, dass trotz erhöhter Aufmerksamkeit Hitzestress für Kühe immer noch unterschätzt wird. Insbesondere sollte dem Phänomen des „leaky gut“, des „durchlässigen Darms“ mehr Beachtung geschenkt werden.

Je nach Luftfeuchtigkeit kann schon bei moderaten Temperaturen Hitzestress entstehen. © Herz/mpr

Dr. Peter Zieger schreibt dazu: Ende Juli registrierten wir hier in Hessen den 70. Tag im Jahr 2018 mit Temperaturen von mehr als 25 Grad, während in den vergangenen Jahren im Mittel nur etwa 60 warme und heiße Tage auf das ganze Jahr gezählt wurden. Es bleibt zu befürchten, dass wir höchstwahrscheinlich 2018 die 100-Tage-Marke erreichen werden.

Selten litten unsere Kühe derart an Hitzestress und deren Folgen wie in diesem Jahr.

Bei einer Betriebsklimaerhebung über die letzte Juli-Hälfte in einem Betrieb im Münsterland befanden sich die Kühe in 87,5 % der gesamten Zeit im Hitzestressbereich oberhalb von 68 THI. THI ist die Abkürzung für den Temperature-Humdity-Index [1], einem Index aus Temperatur und relativer Luftfeuchte, der es ermöglicht die Belastung und somit das Gefährdungspotenzial für die Tiere objektiv einzuschätzen.

Insbesondere bei hoher Luftfeuchte fällt es Kühen zunehmend schwer Wärme abzugeben. Damit kann bereits ab 18 Grad Hitzestress auftreten, wenn die Luftfeuchte 80 % und mehr beträgt. Ab THI 68 vermindern sich die Milchleistung und die Trächtigkeitsrate mit steigendem THI nahezu linear. Während die Milchmenge meist schnell und erkennbar abfällt, zeigt sich die reduzierte Fruchtbarkeit oft erst später, wenn die Kühe vermehrt und wiederholt “leer” bleiben.

Warum fällt die Milch ab?

Natürlich fressen hitzegestresste Kühe deutlich weniger und insofern muss es schon deshalb zum Milchrückgang kommen. Dieser fällt aber noch höher aus, als allein aus der verminderten Futteraufnahme zu erklären ist. Der Grund: Das Immunsystem läuft auf Hochtouren, um gegen ein Phänomen anzukämpfen, das man erstmals in der Humanmedizin als den “durchlässigen Darm” (engl. „leaky gut“) beschrieben hat. Dieses Krankheitsbild wird aber auch bei unseren Nutztieren besonders unter Hitzestressbedingungen beobachtet.

Der Darm besteht aus einer einlagigen Wand, die ihrerseits aus Einzelzellen besteht; innen liegt eine Schleimschicht auf. Bei Hitzestress wird vermehrt Blut zur Abkühlung an die Körperoberfläche gepumpt. Dadurch entsteht an der Zellwand im Darm ein relativer Sauerstoffmangel, der dazu führt, dass sich der Zellverbund der Zellwand auflockert. Insbesondere an den Zellzwischenwänden, den sogenannten “tight junctions” (also den “festen Verbindungen” zwischen den Zellen) entstehen echte Lücken und „Löcher“, durch die Giftstoffe aus dem Darm nun in Richtung Körperinneres und auf die Blutseite gelangen und massive Entzündungserscheinungen hervorrufen können. Dabei spielen sogenannte “Lipopolysaccharide (LPS) die wichtigste Rolle. LPS befinden sich z.B. in großer Menge in der Zellwand von E. coli-Bakterien. Gehen diese Keime zugrunde, werden LPS freigesetzt.

Die durch die „Löcher“ in der Darmwand einströmenden LPS müssen nun sehr energie- und zeitaufwändig vom Immunsystem vor Ort “neutralisiert” werden, um im Körper keine Vergiftung entstehen zu lassen. Nicht umsonst sind 70 % der Immunzellen unseres Körpers am Darm und damit bei den potentiellen Eintrittspforten für die Erreger und Giftstoffe angesiedelt. Die Aktivierung des Immunsystems kann in einer Kuh bis zu einem Kilogramm Glukose verbrauchen, weswegen diese „Energie“ dann für die Bildung des Milchzuckers Laktose fehlt und dadurch die Milchmenge absinkt. Ohne Laktose keine Milch!

Generell gilt: Immer dann, wenn das Immunsystem intensiv arbeiten muss, fehlt die dadurch verbrauchte Energie für die Milchbildung! Das ist nicht nur bei Hitzestress so.

Was kann man tun?

Solange Kuhställe nicht vollklimatisiert werden, wird sich Hitzestress für die Tiere nicht vermeiden lassen. Was man tun kann um ein optimales Stallklima zu schaffen, das klärt und erklärt unter anderem die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft in einem Forschungs- und Innovationsprojekt [2]. Im eingangs erwähnten Betrieb wurde der Weg über Futterzusatzstoffe beschritten um das Darmmilieu zu stabilisieren. So konnte die Milchleistung auf dem konstanten Niveau von 32,5 kg pro Tag gehalten werden; die Milchinhaltsstoffe waren allerdings bereits seit dem ebenfalls ungewöhnlich warmen April um 0,3 % abgefallen, stabilisierten sich aber auf diesem Niveau.

Der Betrieb setzte Ende Juli seit 8 Wochen Hefekulturen (15 g/Kuh/Tag) und seit gut 4 Wochen Aktivkohle (40g/Kuh/Tag) ein. Diese Kombination ist anscheinend in der Lage erst gar keine großen Konzentrationen an LPS im Darm entstehen zu lassen und in der Folge dann eine mögliche Anflutung von LPS aus dem Darm ins Blut nachhaltig in Schach zu halten. Die Aktivkohle ist offenbar dazu in der Lage LPS zu binden und damit zu neutralisieren, noch bevor das Immunsystem überhaupt eingreifen muss. Das ist nicht nur ‚gesund‘, sondern spart auch deutlich Energie ein, so dass diese Glukose weiterhin im Stoffwechsel für die Laktosebildung und damit für die Milchbildung zur Verfügung steht.

Dass Hefe-Kulturen als Futterzusatzstoffe besonders in Hitzestressphasen die Futteraufnahme hochhalten und damit auch die Futtereffizienz verbessern, ist aus vielen internationalen Studien bekannt. Dass sie aber auch helfen die LPS-Entzündungskaskade einzudämmen und so das Immunsystem der Kuh zu entlasten, scheint zunehmend in den Vordergrund zu rücken. In erster Linie scheinen hohe LPS-Gehalte im Blut dafür verantwortlich zu sein, dass die Milchfettgehalte einbrechen. Je weniger LPS im Blut ankommt, desto stabiler halten sich die Inhaltsstoffe.

Der Zusammenhang von Hitzestress mit dem ‚leaky gut‘-Syndrom, also dem vermehrt durchlässigen Darm und der damit massenhaften Invasion von LPS in den Blutkreislauf bzw. den Stoffwechsel, ist mittlerweile wissenschaftlich gut belegt. Zum Einsatz von Aktivkohle im Zusammenhang mit LPS und Hitzestress gibt es bislang noch keine fundierten wissenschaftlichen Erkenntnisse. Erfahrungen aus der Praxis lassen aber durchaus ein gutes Anwendungspotenzial erkennen. (PZ/CB)

 

[1]  THI = (0,8 x Lufttemperatur) + [(rel. Luftfeuchtigkeit / 100) x (Lufttemperatur—14,4)] + 46,4
Quelle https://www.lfl.bayern.de/ilt/tierhaltung/rinder/106802/index.php

[2]  https://www.lfl.bayern.de/ilt/bauwesen/064753/index.php

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