GenoCell ist ein neuartiges genomisches Analyseverfahren, das die Bestimmung der individuellen Zellzahl der Einzelkühe aus einer Tankmilchprobe ermöglicht. Erstmals wird die DNA-Analyse zur Bestimmung der Zellzahlen verwendet. Im Hinblick auf eine gute Eutergesundheit der Herde ist die engmaschige Überwachung der Zellzahl ein wichtiges Instrument. Dies kann in Ergänzung zur Milchkontrolle durch das GenoCell-Verfahren mit äußerst geringem Aufwand ermöglicht werden.
Nach wie vor gilt Mastitis als größtes Gesundheitsproblem in der Milchviehhaltung. Zum einen wirken sich entzündliche Eutererkrankungen negativ auf das Tierwohl aus, zum anderen verursachen sie erhebliche wirtschaftliche Verluste auf den Betrieben. Diese Einbußen entstehen hauptsächlich durch eine verringerte Milchleistung betroffener Kühe, aber auch durch Tierarztkosten, erhöhte Remontierungskosten sowie ein gesteigerter Arbeitsaufwand für das Melken erkrankter Tiere tragen hierzu bei.
Vor dem Hintergrund zunehmender Resistenzen gilt es zudem, Antibiotika zur Behandlung von Mastitiden so selten wie möglich einzusetzen. Das Euter ihrer Kühe gesund zu erhalten und die Zellzahl als wichtigsten Indikator immer im Blick zu behalten, ist damit entscheidend im Management erfolgreicher Milchviehbetriebe.
Subklinische Verläufe erkennen
Generell wird zwischen einer klinischen und einer subklinischen Mastitis unterschieden. Eine Mastitis wird als klinisch bezeichnet, wenn sie zu Milch- oder Euteranomalien führt, die für den Tierhalter und Tierarzt sichtbar sind. Zusätzlich kann das Allgemeinbefinden der Kuh gestört sein. Bei einer subklinischen Mastitis hingegen zeigen betroffene Kühe keine äußerlich erkennbaren Symptome. Lediglich der Zellgehalt in der Milch ist erhöht (> 100.000 Zellen/ml Milch).
Subklinische Mastitiden bleiben daher zunächst oft unentdeckt, stellen aber häufig ein mögliches Ansteckungsrisiko für den Rest der Herde dar. Zudem geben auch Kühe mit einer subklinischen Mastitis ohne augenscheinliche Krankheitsanzeichen weniger Milch. Eine Zellgehaltserhöhung von 100.000 auf 300.000 führt nach wissenschaftlichen Studien zu Milchverlusten zwischen 4 und 8 %.
Während klinische Mastitiden immer umgehend einer tierärztlichen Behandlung bedürfen, ist die Behandlung einer subklinischen Mastitis abhängig vom Mastitiserreger, dem allgemeinen Infektionsgeschehen in der Herde sowie dem Zeitpunkt der Infektion im Laktationsverlauf. Um hier rechtzeitig die richtige Entscheidung treffen zu können, ist es wichtig, die Entwicklung der Zellzahl betroffener Tiere genau zu beobachten.
Die Zellzahl im Blick behalten
Im Rahmen der Milchleistungsprüfung (MLP) werden elf Mal pro Jahr die Einzelgemelke aller Kühe von Mitgliedsbetrieben des Landeskontrollverbands (LKV) auf Inhaltsstoffe (Fett, Eiweiß und Harnstoff) und auf den somatischen Zellgehalt untersucht. Die auf diese Weise ermittelten Zellzahlen bieten den Herdenmanagern so die Möglichkeit, Veränderungen in der Eutergesundheit zu erkennen und erkrankte Tiere aufzuspüren. Doch insbesondere für Betriebe, die eine Herdensanierung durchführen oder die die Eutergesundheit ihrer Herde verbessern und damit den durchschnittlichen Zellgehalt senken wollen, kann es vorteilhaft sein, die Zellzahl der Einzeltiere häufiger zu erhalten.
Dazu kann nun ein ganz neues Verfahren – GenoCell – genutzt werden. GenoCell ermöglicht es, die Zellzahl der einzelnen Kuh direkt aus einer Tankmilchprobe zu bestimmen und mit geringem Aufwand häufigere Informationen über die Zellzahl der einzelnen Kühe zu bekommen.
Individuelle Zahlen aus der Tankmilchprobe
Das Verfahren beruht auf der Tatsache, dass in der Milch einer jeden Kuh somatische Zellen und damit auch die DNA, also die genetische Information, vorhanden ist. Wenn diese nun durch Genotypisierung bekannt ist, kann mittels eines genomischen Analyseverfahrens die Zellzahl einer jeden Kuh in der Tankmilch bestimmt werden. Vereinfacht gilt dabei: Je mehr DNA einer Kuh in der Tankmilch vorhanden ist, desto höher ist ihr Zellgehalt. Ist zudem die Information über die Milchmenge einer jeden Kuh im beprobten Tank beispielsweise durch eine elektronische Milchmengenmessung vorhanden, kann die Zellzahl der Kühe sehr exakt bestimmt werden. Vergleichsuntersuchungen zeigen, dass die durch GenoCell ermittelten Zellzahlwerte sehr gut mit den in der MLP mittels Durchflusszytometrie gemessenen Zellzahlen der Einzelgemelksproben übereinstimmen (Abbildung 1).
Aber auch ohne Milchmengenmessung kann die Tankmilchprobe Rückschluss auf Einzelkühe mit sehr hohen Zellgehalten geben. In diesem Fall ermittelt GenoCell, welche DNA am häufigsten identifiziert wurde, und rangiert die Kühe absteigend nach ihren Zellgehalten in der Tankmilch. Auf diese Weise liegen zwar keine exakten Zellzahlen zu den einzelnen Kühen vor, aber für den Landwirt wird auf den ersten Blick ersichtlich, welche Tiere hohe Zellzahlen aufweisen und einer gründlichen Untersuchung bedürfen.
LKV ermöglichen Teilnahme an GenoCell
Die Methode hinter dem Verfahren GenoCell wurde von belgischen Wissenschaftlern der Universität in Liège entwickelt und bereits 2014 patentiert. In Deutschland wird das Verfahren von der GenoCell GmbH angeboten, die sich aus drei Gesellschaftern (Milchprüfring sowie LKV Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen) zusammensetzt. Als Bündler haben die weiteren in Deutschland ansässigen LKV die Möglichkeit, auch ihren Mitgliedern die Bestimmung der Einzelzellzahlen aus Tankmilchproben als Ergänzung zur Milchkontrolle anzubieten. Diese Chance hat auch der LKV Schleswig-Holstein genutzt und bietet interessierten Mitgliedern seit April 2023 sowohl eine umfassende Beratung als auch die administrative Organisation zur Teilnahme am GenoCell-Verfahren an.
Genotypisierung und Eutergesundheit
Anstatt, wie in der Milchkontrolle üblich, eine Probe jeder einzelnen Kuh zu ziehen, ist bei GenoCell lediglich eine Probenahme aus dem gut gerührten Milchtank nötig. Alle Kühe, deren Milch sich im Tank befindet, müssen genotypisiert sein, wie es auch für die Schätzung genomischer Zuchtwerte erforderlich ist. Die genetischen Daten werden von den Zuchtverbänden zur Verfügung gestellt. Diese bieten die Herdentypisierung im Rahmen ihrer Zuchtprogramme an, zum Beispiel bei der RSH eG über das Projekt GenomScan. Sollten einzelne Kühe nicht genotypisiert sein, kann dies unkompliziert per Gewebe- oder Blutuntersuchung nachgeholt werden. Die Untersuchung der Tankmilchprobe wird im Labor des Milchprüfrings Baden-Württemberg durchgeführt (Abbildung 2).
Zusätzlich zur Bestimmung der Zellzahlen kann ein Tankmilchmonitoring auf wichtige Mastitiserreger durchgeführt werden. Somit erhalten die Betriebe Hinweise, welcher Erreger ursächlich für die hohen Zellzahlen sein können. Aktuell findet dieses Monitoring noch mit einem PCR-Test statt. Zukünftig sollen die Identifikation der Mastitiserreger und auch ein Screening auf mögliche Antibiotikaresistenzen dieser Erreger mit Hilfe der gleichen Chip-Technologie möglich sein, die auch zur Ermittlung der Zellzahlen verwendet wird.
Fazit
Zusätzlich zu den Ergebnissen der Milchleistungsprüfung haben LKV-Mitgliedsbetriebe mit dem neuen Verfahren GenoCell die Möglichkeit, Einzeltierzellzahlen aus einer Tankmilchprobe zu erhalten. Erstmalig wird dabei die DNA-Analyse zur Bestimmung der Zellzahl genutzt. Einzige Voraussetzung ist die Genotypisierung der Kühe. Gleichzeitig können aus der Probe auch Mastitiserreger identifiziert werden. Mit GenoCell steht damit ein neues und innovatives Instrument im Eutergesundheitsmanagement zur Verfügung.




