Beziehungen zwischen dem Einstreumaterial und der mikrobiellen Besiedlung der Zitzenhaut und des

(Anhang, Publikation 7)

Verschiedene Mikroorganismen sind in der Lage, den Zitzenkanal des Rindes zu besiedeln.

Wenngleich diese Kolonisation als Vorstufe der Mastitisentstehung betrachtet wird, sind die Kenntnisse über die im Zitzenkanal vorherrschende Mikroorganismenflora und die Möglichkeiten ihrer Beeinflussung gering. Das Ziel der Untersuchung bestand darin, den Einfluss eines Einstreumittels aus Holzspänen, welches mit Hilfe eines Löschkalk basierten kommerziellen Zusatzes stark alkalisiert war, auf die Art und Dichte der Mikroorganismen auf der Zitzenhaut und im Zitzenkanal zu untersuchen. In der Untersuchung wurde ein Überkreuz Design benutzt. Zehn laktierende Kühe der Rasse Deutsch Holstein ohne Infektionen der Milchdrüsen dienten als Probanden.

Die Tiere wurden entweder in einem Laufstall mit Tiefboxen gehalten, in dem die Tiefboxen mit Sägespänen beschickt wurden, oder in einem baugleichen Laufstall mit Boxen, die eine Füllung aus Sägespänen und einem kommerziellen Einstreuzusatz auf der Basis von Löschkalk enthielten. Einmal am Tag wurde frisches Einstreumaterial ergänzt. Nach drei Wochen wurde das Einstreumaterial aus den Boxen entfernt und frisches Einstreumaterial in die Boxen gefüllt. Dann wechselten die Tiere, die zuvor im Stall mit Einstreuzusatz gehalten wurden in den Stall ohne Zusatz und umgekehrt.

Mit Hilfe der Nass-Trockentupfertechnik wurden Zitzenhaut und Zitzenkanäle nach den Versuchswochen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 beprobt. In den Proben wurde die Anzahl von S. aureus, Sc.

uberis, E. coli und anderen coliformen Mikroorganismen bestimmt. Die alkalisierte Einstreu beeinflusste den Erregergehalt von Sc. uberis, E. coli und anderen coliformen Mikroorganismen auf der Zitzenhaut.

Weiterhin wurde eine Assoziation zwischen dem Einstreumaterial und der Besiedlung der Zitzenkanäle mit coliformen Mikroorganismen gefunden. Die Anzahl von S. aureus war nicht mit dem verwendeten Einstreumaterial assoziiert. Insgesamt zeigte die Arbeit, dass durch eine alkalisierte Einstreu auf der Basis von Sägespänen die Anzahl von Umwelterregern auf der Zitzenhaut und im Zitzenkanal signifikant reduziert werden kann.

IV Diskussion

Ziel der eigenen Untersuchungen war es, die Bedeutung des Zitzenkanals und seiner mikrobiellen Besiedlung im Rahmen der Ätiologie der Mastitis des Rindes besser einschätzen und aufgrund dieser Einschätzung Präventionsmaßnahmen bewerten zu können. Wenngleich die Bedeutung des Zitzenkanals in der Mastitisätiologie grundsätzlich bekannt ist, fehlen verschiedene Details zur Bewertung der Bedeutung und zu Einflussmöglichkeiten. Für die wissenschaftliche Einschätzung ist weiterhin die Quantifizierung der mikrobiologischen Besiedlung boviner Zitzenkanäle erforderlich. Hierzu sollte eine praxisfähige Methode entwickelt und etabliert werden, da die vorliegenden Methoden lediglich die qualitative oder semiquantitative Untersuchung der Besiedlung boviner Zitzenkanäle erlaubten. Nach Darstellung des wissenschaftlichen Kenntnisstandes und Entwicklung einer entsprechenden Methode stellen verschiedene Feldstudien die Basis der Untersuchung dar. Die Studien sind entsprechend ihrer jeweiligen Fragestellungen als Querschnittsstudien (Deutschlandweite Prävalenzstudie zur mikrobiellen Besiedlung der Zitzenhaut und des Zitzenkanals [Studie 2], Auktionsuntersuchung von erstlaktierenden Tieren [Studie 5]), Longitudinalstudien (Untersuchung zur Öffnung des Zitzenkanals bei Färsen [Studie 3]) oder als randomisierte und kontrollierte Fall-/Kontrollstudien (Teat sealer-Studie [Studie 4], Hyperkeratose und mikrobielle Besiedlung [Studie 6], Alkalisierung der Einstreu und mikrobielle Besiedlung [Studie 7]) durchgeführt worden. Es wurden verschiedene methodische Maßnahmen getroffen, um eine Beeinflussung der Daten durch Bias gering zu halten. Hierzu gehörte die Sicherstellung entsprechender Stichprobengrößen mit randomisierter Auswahl genauso wie das Training der Untersucher und Probenehmer und die Beschränkung dieser auf kleine Personengruppen. Im Falle der Untersuchung erstlaktierender Tiere zum Auktionstermin weist die Studie einen bewusst gewählten „Selection Bias“ auf. So wurde eine überdurchschnittlich leistungsstarke und gesunde Subkohorte gewählt, da diese der gewünschten Zielpopulation am meisten entspricht. Die durchgeführten Beobachtungsstudien erlauben ihrem Wesen nach nur die Ermittlung von Assoziationen zwischen vermuteten Ursachen und Wirkungen, wenngleich stets versucht wurde, die entsprechenden

substanzwissenschaftlichen Kriterien zur Abgrenzung einer Kausalbeziehung von einer indirekten Beziehung zu berücksichtigen.

Besiedlung von Zitzenhaut und Zitzenkanal laktierender Milchrinder durch euterpathogene Mikroorganismen

Bislang lagen nur qualitative bis semiquantitative Untersuchungsergebnisse zur Zitzenkanalbesiedlung vor (MYLLYS et al. 1994, SCHÖTT 1993). Dabei kann die mikrobielle Besiedlung des Zitzenkanals, so schlussfolgern einige Autoren aus ihren Untersuchungen, die Entstehung von Mastitiden begünstigen (DU PREEZ 1985, ZECCONI et al. 1992). Zwischen den Erregerdichten in der Einstreu und auf der Zitzenspitze können positive Korrelationen bestehen (HOGAN et al. 1999, ZDANOWICZ et al. 2004). Somit war das Ziel der 2. Arbeit die Entwicklung einer entsprechenden quantitativen Technik und die quantitative Beschreibung der pathogenen Zitzenkanalflora.

Mit der Nass-Trockentupfer-Technik nach DIN 10113–1: 1997–07 ließen sich im Rahmen dieser Arbeit die euterpathogenen Mikroorganismen S. aureus, Sc. uberis, Enterokokken und coliforme Keime sowohl auf der bovinen Zitzenhaut als auch im Zitzenkanal ohne Beschädigungen nachweisen. Als nichtdestruktives Verfahren weist diese Methode Wiederfindungsraten von unter 100% auf (DORSA et al. 1996). Bei einer standardisierten Durchführung ermöglicht die Methode jedoch eine definierte Probeentnahme von Oberflächen (PFANNENSCHMIDT 2003). Die Beprobung der Zitzenkanäle nach dem maschinellen Milchentzug erleichtert das Einführen der Tupfer und reduziert so das Risiko, das Zitzenkanalepithel zu verletzen und damit zu einer Erhöhung des Mastitisrisikos beizutragen. Nach DU PREEZ (1986) erleichtern Milchreste im Zitzenkanal die Probenahme mit Tupfern. Der Probenahmezeitpunkt (vor/nach dem Milchentzug) hat keinen Effekt auf den qualitativen Mikroorganismengehalt der Zitzenkanaltupfer (SCHÖTT 1993). Dies deckt sich jedoch nicht mit der Einschätzung von WATTS et al. (1991), dass Milch aus der Zitzenzisterne zu einer möglichen Kontamination des Zitzenkanalepithels führen kann.

Die hohe Variationsbreite der Daten innerhalb der untersuchten Tiergruppe weist darauf hin, dass

durch entsprechende Managementmaßnahmen eine Beeinflussung der Erregerpopulationen erzielt werden kann. Als Risikofaktoren für die mikrobielle Besiedlung boviner Zitzenkanäle wurden bislang durch den Milchentzug induzierte Veränderungen der Zitzendicke, chronische Zitzenkonditionsstörungen, die mikrobiologische Einstreuqualität sowie die Melkhygiene identifiziert (KRÖMKER et al. 2009, NEWBOULD et al. 1970, PADUCH et al. 2009, SPOHR 2007, WATTS et al. 1991, ZECCONI et al. 1992), sodass vor allem Maßnahmen zur Erhaltung und zur Erzielung einer guten Zitzenkondition sowie zur Optimierung der Melk- und Haltungshygiene in Milchviehbetrieben Umsetzung finden müssen. Weiterhin kann aus den quantitativen Daten zur Zitzenkanalbesiedlung erstmalig abgeleitet werden, dass S. aureus und Sc. uberis zur autochthonen Zitzenkanalflora gezählt werden müssen – im Mittel sind die Zitzenkanäle mit 1,66 log KbE besiedelt, wohingegen Enterokokken, E. coli und coliforme Keime als kontaminierende Flora (im Mittel nicht vorhanden) bewertet werden müssen. Dies steht im Gegensatz zu den Ergebnissen von PRYOR (2008), die aufgrund ihrer Versuchsmethodik den Nachweis von Sc. uberis im Zitzenkanal nicht sicher einordnen konnte.

Die in dieser Studie erhobenen Daten zeigen, dass bei klinisch eutergesunden Tieren zwischen den Mikroorganismendichten auf der Zitzenhaut und im Zitzenkanal sowohl innerhalb der Erregerguppen als auch zwischen den umweltassoziierten Erregern (Sc. uberis, coliforme Keime) Korrelationen bestehen. Bisher liegen in der Literatur jedoch nur unzureichende Daten zu den Wechselwirkungen zwischen Zitzenhaut- und Zitzenkanalfloren sowie der Dynamik der Mikroorganismenpopulationen auf den Zitzenepithelien vor. So konnten CULLEN und HEBERT (1967) zwar leichte Anstiege der Zitzenhautbesiedlung durch Koagulase-negative Staphylokokken in den Sommermonaten, aber keinen jahreszeitlichen Effekt auf die Zitzenkanalkolonisation beobachten.

Öffnung des Zitzenkanals bei Färsen und Assoziationen zum Auftreten von Mastitiden

Die Rolle des Zitzenkanals in der Entstehung von Mastitiden lässt sich bei Färsen am besten prüfen, da erst durch die erstmalige Öffnung des Zitzenkanals vor und zu Beginn der ersten Laktation ein unmittelbarer Zugang von der Außenwelt des Tieres zum laktierenden Epithel

entsteht. Zum ersten Mal konnte gezeigt werden, dass geöffnete Zitzenkanäle, die nicht durch einen Keratinpropf geschützt werden, bereits 10 Wochen vor der Abkalbung auftreten. Diese Befunde unterscheiden sich von den Ergebnissen von WILLIAMSON (2002), der geöffnete Viertel nicht früher als vier Wochen vor der Geburt identifizierte. Möglicherweise unterliegen diese Unterschiede genetischen Effekten, da die angewandten Methoden gut reproduzierbar sind.

In Übereinstimmung mit der Arbeit von Williamson wurden bakterielle Besiedlungen in 66% der offenen Zitzen bereits vor der Geburt identifiziert. Insofern stützt diese Arbeit die These und beweist auf Ebene der Bakterienspezies, dass viele Mastitisfälle der Frühlaktation Folgen von Infektionen der Milchdrüse aus der vorlaktierenden Phase sind. Somit werden die Ergebnisse der Arbeit von DINGWELL et al. (2004) bestätigt, die zeigen konnten, dass die frühzeitige Bildung des Keratinpfropfens das Mastitisrisiko in der Folgelaktation senken kann. Die nachgewiesenen Mastitiserreger - Koagulase-negative Staphylokokken, S. aureus und Umwelterreger in absteigender Bedeutungsreihenfolge in den drei Beprobungsperioden (vor der Kalbung, Kolostralphase, Frühlaktation) - entsprechen den Verteilungen anderer Studien (OLIVER und MITCHELL 1983, TRINIDAD et al. 1990, PANKEY et al. 1991, ROBERSON et al. 1994, FOX et al. 1995, MYLLYS 1995, AARESTRUP und JENSEN 1997).

Die Ergebnisse einer Feldstudie zur Wirksamkeit eines internen Zitzenversieglers auf Basis von Wismuthsubnitrat in Paraffin (OrbeSeal^®) in 28 norddeutschen Milcherzeugerbetrieben bestätigen die vorgenannten Ergebnisse zur Bedeutung des Zitzenkanals in der Mastitisätiologie (KRÖMKER et al. 2010). Hinzu kommt, dass keine der bislang publizierten Studien zudem den Einfluss der Anwendung eines internen „Teat sealer“ bei nach den geltenden Definitionen vollständig eutergesunden Tieren untersuchte, so dass eine massive Reduktion von Confoundern angenommen werden kann. Unter Bedingungen niedriger Neuinfektionsraten wurden in zwei randomisierten und kontrollierten Experimenten signifikante Neuinfektionsratenunterschiede zwischen mit OrbeSeal^® behandelten Vierteln und Tieren und ihren unbehandelten Kontrollgruppen von 5-7 % ermittelt. Hieraus kann abgeleitet werden, dass der künstliche Verschluss des Zitzenkanals durch einen internen „Teat sealer“ effektiv auf die Entstehung von Mastitiden Einfluss nehmen kann.

Neben dem experimentellen Nachweis erfolgte ein klinisch epidemiologischer Nachweis durch eine Querschnittsstudie, in der mögliche Risikofaktoren für das Vorliegen von intramammären Infektionen und subklinischen Mastitiden auf Viertelebene an einer Kohorte hochleistender erstlaktierender Milchkühe überprüft wurden (KRÖMKER et al. 2012, Publikation 5). Die Identifikation von relevanten Risikofaktoren, deren Risikomechanismus immer die Öffnung des Zitzenkanals begünstigt, unterstützt die Ergebnisse von KRÖMKER und FRIEDRICH (2009, Publikation 3) und weist auf die Bedeutung der Haltungshygiene und organischer Einstreumaterialien in der Mastitisätiologie hin (ZADOKS et al. 2001, MAGNUSSON et al.

2008).

Hyperkeratosen und Einstreu als Einflussfaktoren der Zitzenkanalbesiedlung

Neben der physikalischen Bedeutung des Zitzenkanals in der Mastitisätiologie ist die Kolonisation des Zitzenkanals mit pathogenen Mikroorganismen als mögliche Stufe des Infektionsprozesses wichtig. Verschiedene Risikofaktoren der bovinen Mastitis konnten bislang im Rahmen klinisch epidemiologischer Studien als bedeutsam identifiziert werden, über die Assoziation hinausgehende Erkenntnisse, die eine kausale Beziehung nachweisen, stehen jedoch noch aus.

Dies gilt beispielhaft für die Bedeutung von Hyperkeratosen als Mastitisrisikofaktor und für die Bedeutung von das Mikroorganismenwachstum beschränkenden Zusätzen zu organischen Einstreumaterialien (NEIJENHUIS et al. 2001, HOGAN und SMITH 1997). Theoretisch lässt sich ableiten, dass die Kolonisation des Zitzenkanals durch Mikroorganismen und ihre Wachstumsraten bestimmt sowie durch die Keratinauskleidung, abschwemmung und -regeneration beeinflusst wird (WILLIAMS und MEIN 1985, CAPUCO et al. 1994). All diese Variablen werden durch den maschinellen Milchentzug beeinflusst (MEIN et al. 1986, ZECCONI et al. 1992, TIMMS et al. 1998).

In einer eigenen Studie (PADUCH et al. 2012, Publikation 6) wurde erstmalig der Effekt von Hyperkeratosen auf die Besiedlung des Zitzenkanals mit pathogenen Mikroorganismen im Rahmen eines „Split-udder-Designs“ untersucht. Dabei konnte eine signifikant höhere

Besiedlungsdichte des Zitzenkanals in Vierteln mit ausgeprägter Hyperkeratose ermittelt werden.

Im Vergleich zu den tierindividuellen Kontrollvierteln wiesen die hyperkeratotischen Viertel signifikant höhere Besiedlungen der Zitzenkanäle mit Sc. uberis und E. coli auf. Die Ergebnisse zeigen, dass für die Besiedlung der Zitzenkanäle mit kontagiösen und umweltassoziierten Mikroorganismen unterschiedliche Risikofaktoren existieren. NEIJENHUIS et al. (2001) stellten die Hypothese auf, dass starke Hyperkeratosen die Verankerung von Bakterien im Zitzenkanalkeratin begünstigen, die Desinfektionswirkung von Zitzendesinfektionsmitteln verringern und den Schluss des Zitzenkanals behindern. Eine weitere Arbeit (PADUCH et al.

2013, Publikation 7) untersuchte erstmals experimentell den Effekt einer alkalisierten Einstreu auf die mikrobielle Besiedlung des Zitzenkanals und fand einen Einfluss des Einstreumaterials auf die Anzahl coliformer Mikroorganismen im Zitzenkanal. Die auch untersuchte Erregerdichte von Sc. uberis, E. coli und anderen coliformen Keimen auf der Zitzenhaut wurde signifikant durch den Einstreuzusatz verringert. Möglicherweise wäre für die Beeinflussung anderer Erregergruppen im Zitzenkanal eine längere Studiendauer erforderlich gewesen. Somit zeigen die Daten, dass Hyperkeratosen und mikrobielle Belastungen der Einstreu Einfluss auf die mikrobielle Besiedlung des Zitzenkanals nehmen.

Schlussfolgerung

Der Zitzenkanal und seine mikrobielle Besiedlung sind von besonderer Bedeutung in der Mastitisätiologie. Die Kenntnis wichtiger Kausalzusammenhänge erlaubt die Einschätzung von Eutergesundheitsrisiken und die Entwicklung von Prophylaxe- und Therapiekonzepten. Die eigenen Untersuchungen, die im Rahmen größerer Feldstudien unter der Prämisse hoher interner und externer Validität angefertigt wurden, zeigen, dass die mikrobielle Besiedlung der Zitzenkanäle messbar ist (Publikation 2) und dass Risikofaktoren für die mikrobielle Besiedlung aber auch für Neuinfektionen der Milchdrüsen identifiziert werden können. So konnten erhebliche Fortschritte in der Einschätzung des Verlusts des in nichtlaktierenden Phasen schützenden Keratinpfropfs des Zitzenkanals gemacht werden (Publikation 3); Risikofaktoren, die den Verlust des Pfropfs begünstigen, konnten beschrieben (Publikation 4) sowie Effekte des

therapeutischen Ersatzpfropfs (interner Teat sealer) ermittelt werden (Publikation 5). Dabei zeigte sich, dass der Verlust des Keratinpfropfs für die Entstehung von Infektionen der Milchdrüse und Mastitiden von großer Bedeutung ist. Kurze und dünne Zitzen, sowie solche mit ausgeprägten Zitzenödemen begünstigen den Verlust des Pfropfs und damit die Entstehung von Infektionen.

Hyperkeratosen und hohe Erregerdichten im Haltungsumfeld gehen mit einer vermehrten Besiedlung des Zitzenkanals insbesondere mit umweltassoziierten Mikroorganismen einher (Publikation 6 und 7), sind aber erkennbar und können somit minimiert oder verhindert werden.

Weitere Forschungsaktivitäten zur Einordnung des Zitzenkanals in der Mastitisentstehung werden sich mit Fragen der Adaptation von Mikroorganismen im Zitzenkanal, der Interaktion und Ökologie verschiedener Bakteriengattungen und -arten und den Einflussfaktoren für den Übergang von der Besiedlung des Zitzenkanals und des Milchdrüsenepithels bis hin zur Entzündungsantwort des Drüsengewebes beschäftigen.

V Zusammenfassung

In der vorliegenden Habilitationsschrift werden verschiedene Untersuchungen zur Bedeutung des Zitzenkanals in der Mastitisätiologie und der Mastitisprophylaxe vorgelegt. In einem einleitenden Review wurde die Bedeutung des Zitzenkanals der Milchdrüse des Rindes als wesentliche Infektionspforte für Mastitiden dargestellt. Zu den verschiedenen Aspekten der Rolle des Zitzenkanals in der Mastitisätiologie und –prophylaxe wurden verschiedene ätiologische, diagnostische, prophylaktische und therapeutische Untersuchungen durchgeführt und in weiteren sechs Publikationen dargestellt. Nach Entwicklung einer Methode zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der bakteriellen Zitzenkanalflora wurde im Rahmen einer bundesweiten Prävalenzstudie die Besiedlungsdichte von 1358 Zitzenkanälen klinisch eutergesunder Milchdrüsenviertel mit pathogenen Mikroorganismen (S. aureus, Sc. uberis, Enterokokken und coliforme Mikroorganismen) bestimmt. Die Daten zeigen, dass eine Kolonisation des Zitzenkanals in 84,5 % aller Fälle vorkommt, Besiedlungsdichten des Zitzenkanals von mehr als 6 x 10⁶KbE erreicht werden und dass die Besiedlungsdichten des Zitzenkanals mit denen der Zitzenhaut korrelieren. Die erheblichen Unterschiede in den Besiedlungsdichten weisen auf Möglichkeiten der Beeinflussung im Rahmen des Managements hin. Weiterhin zeigen sich insbesondere zwischen den Häufigkeiten verschiedener umweltassoziierter Mikroorganismen im Zitzenkanal Korrelationen, woraus abgeleitet werden kann, dass die Mechanismen, die zur Kolonisation des Zitzenkanals führen, für unterschiedliche umweltassoziierte Mikroorganismenarten ähnlich sind.

In Studie 3 wurde die Bedeutung des Zitzenkanalverschlusses durch einen Keratinpfropf vor der ersten Abkalbung für die Eutergesundheitsentwicklung von Färsen im Rahmen einer Longitudinalstudie untersucht. Es konnte erstmals gezeigt werden, dass bereits Wochen vor der Abkalbung offene Zitzenkanäle auftreten und dies einen wesentlichen Risikofaktor für die Entstehung von Mastitiden darstellt.

Die Bedeutung des physikalischen Verschlusses des Zitzenkanals für die Entstehung von Neuinfektionen bei Kühen in der Trockenperiode wurde in Studie 4 in zwei Feldversuchen zum Einsatz des internen Zitzenversieglers OrbeSeal^® (Pfizer Tiergesundheit) untersucht. Dabei

wurde der Effekt des Teat sealers auch im Split-udder-Design an vollständig eutergesunden Tieren ermittelt. Es wurde eine um 2/3 verringerte Neuinfektionsrate in der Trockenperiode der mit OrbeSeal^® geschützten Viertel im Vergleich zu den unbehandelten Nachbarvierteln festgestellt. Somit konnte gezeigt werden, dass die Applikation von OrbeSeal^® zum Trockenstellen die Neuinfektionsrate von Milchdrüsenvierteln in der Trockenperiode signifikant senken kann, ohne eine vollständige Verhinderung von Neuinfektionen zu erreichen.

In einer weiteren Querschnittsstudie (5) wurde der Frage nachgegangen, welche tier- und insbesondere viertelindividuellen morphologischen Merkmale und Haltungsbedingungen indirekt auf den Zitzenkanal und damit auf die Mastitisprävalenz am Auktionstag erstlaktierender Milchkühe Einfluss nehmen. So konnte ermittelt werden, dass juveniles Besaugen, Zitzen mit einer Länge unter 35 mm und Zitzen mit einem Durchmesser < 18 mm sowie Euterödeme am Tag der Auktion mit intramammären Infektionen assoziiert waren. All diese Variablen stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit der Öffnung des Zitzenkanals, da juveniles Besaugen den Keratinpropf entfernt, kurze Zitzen kurze Zitzenkanäle mit kurzen Infektionswegen aufweisen und Euterödeme zur Aufdehnung des Zitzenkanals führen können.

In Studie 6 wurde der Einfluss von Hyperkeratosen der Zitzenspitzen auf die mikrobielle Besiedlung des Zitzenkanals untersucht. Mithilfe des Split-udder-Designs konnte festgestellt werden, dass im Gegensatz zu den bisherigen Annahmen umweltassoziierte Mikroorganismen im Zitzenkanal mit dem Hyperkeratosegrad assoziiert sind. Somit ist ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Mikroorganismendichte insbesondere von Mastitiserregern im Zitzenkanal beschrieben.

Die letzte Studie im Cross-over Design (7) diente zur Untersuchung des Einflusses einer alkalisierenden Einstreu auf die Besiedlung der Zitzenhaut und der Zitzenkanäle mit Staphylokokken, Sc. uberis, E. coli und anderen coliformen Mikroorganismen.

Dabei wurde eine Assoziation zwischen dem Einstreumaterial und der Besiedlung der Zitzenkanäle mit coliformen Mikroorganismen gefunden. Die Anzahl von S. aureus war nicht mit dem verwendeten Einstreumaterial assoziiert. Insgesamt zeigte die Arbeit, dass durch eine alkalisierte Einstreu auf der Basis von Sägespänen die Anzahl von Umwelterregern auf der Zitzenhaut und im Zitzenkanal signifikant reduziert werden kann.

VI Summary

The present professorial dissertation contains various surveys regarding the significance of the teat canal for the mastitis aetiology and mastitis prevention. An introductory review (study no. 1) stresses the importance of the teat canal of the bovine udder as main gate of entrance for mastitis pathogens. In order to add to the knowledge of the relevance of the teat canal, several aetiological, diagnostic, prophylactic and therapeutic trials were conducted and published in another six papers. After developing a method to assess the bacterial flora of the teat canal in quality and quantity, the density of colonization by pathogenic micro organisms (i.e. S. aureus, Sc. uberis, enterococci, coliforms) in n = 1,358 quarters (clinically free of mastitis) was determined in a nation-wide prevalence study (study no. 2). The results showed that teat canals become colonized in 84.5 % of cases, that densities of more than 6 x 10⁶ cfu may occur and that colonization densities of the teat canal correlate with those of the teat skin. Marked differences between densities suggest the possibility to take influence via management practices. Besides, colonization densities inside the teat canal correlate more frequently among environmental micro organisms. Thus it is hypothesized that the mechanisms that lead to a colonization of the teat canal are similar for environmental pathogens, even though these me be different. Designed as a longitudinal study, contribution no. 3 studied the significance of the teat sealing with a keratin-based plug before 1st calving with regard to the development of the udder health of primiparous cows. This is the first report on the fact that teat canals open weeks before calving; this is considered a major risk for the development of mastitis. Study no. 4 contains two file trials that focus on the physical closure of the teat canal and the new infection rate by evaluating the application of an internal teat sealant OrbeSeal^® (Pfizer). This included a split-udder design with completely udder-healthy animals. New infection rate during dry period in quarters treated with the teat sealant was reduced to one third of that of untreated (neighbouring) quarters. Therefore it could be demonstrated that applying OrbeSeal^® may lead to a significant reduction of the new infection rate during dry period, although mastitis could not be avoided completely. Another

cross-sectional study (no. 5) attended the question which animal-related and, especially, quarter-related morphological characteristics and housing conditions could influence the teat canal indirectly, and, with that, the prevalence of mastitis in primiparous dairy cows on the day auf auction. Results demonstrated that juvenile inter-sucking, teats shorter than 35 mm and thinner

Im Dokument Zur Bedeutung des Zitzenkanals in der Ätiologie und Prophylaxe der Mastitis beim Rind Relevance of the teat canal regarding aetiology and prophylaxis of bovine mastitis (Seite 31-66)