Entwicklung der Klauenmerkmale mit dem Alter

In der vorliegenden Arbeit wurden Regressionskurven auf das Alter analysiert, um auch mögliche körpergewichtsbedingte Unterschiede bei gleichem Alter zwischen den Rassen darstellen zu können. HUBER (1983) dagegen stellte die Entwicklung der Klauenmerkmale von Jungbullen in Abhängigkeit vom Körpergewicht der Tiere dar. Da die Gewichts-entwicklung der Tiere in der vorliegenden Untersuchung annähernd linear verlief, waren die erhaltenen Regressionskurven dennoch mit den Ergebnissen von HUBER (1983) vergleichbar.

Die Beobachtung, dass die Entwicklung der Dorsal- und Seitenwandlänge und Diagonalen annähernd parallel verlief, zeigt die engen Beziehungen in der Regulation des Wachstums der vorderen Abschnitte der Klaue. Die ausgeprägte Ähnlichkeit der Regressionskurven von Dorsal- und Seitenwandlänge bei den wachsenden Rindern dieser Arbeit dokumentierte auch FESSL (1980) an weiblichen Tieren verschiedener Altersstufen. In den ersten 250-300 Lebenstagen konnte ein deutlich größeres Wachstum aller Kompartimente der Klaue beobachtet werden. Insbesondere die Trachtenhöhe und Trachtenlänge zeigten ein sehr ausgeprägtes Wachstum. Jedoch wurde dieses neugebildete Klauenhorn insbesondere an den Klauen der Hintergliedmaße verstärkt abgenutzt, so dass die Differenz zwischen Zuwachs und Abrieb sowohl an der Dorsal- wie auch an der Seitenwand im Alter von etwa 300 Tagen einen annähernden Gleichgewichtszustand, d. h. eine Differenz bei Null für die Dorsalwandlänge und ~1 cm für die Seitenwandlänge, erreichte. Ursache dafür war nicht ein Klauenhorn von geringerer Härte, da diese in diesem Altersabschnitt ebenfalls leicht zunahm. Gründe dafür könnten eine zunehmende Bewegungsaktivität der Tiere und eine Zunahme des Körpergewichtes sein. Dadurch musste das Klauenhorn wesentlich mehr Abriebskräften standhalten. Zusätzlich war auffällig, dass die Jungrinder auf dem LuFG ein überschiessendes

Klauenhornwachstum aufwiesen und gleichzeitig sehr hohe Abriebswerte. Diese Beobachtung war sicherlich als eine Anpassungsreaktion der Tiere auf verstärkte Abriebskräfte durch die Bodenverhältnisse zu interpretieren. Dieser Anpassungsmechanismus gewährleistete den Tieren eine Aufrechterhaltung der physiologischen Klauenform. Weiterhin fiel auf, dass die Anpassung des Zuwachses im Wachstumsverlauf rassespezifisch ablief und der Abrieb deutliche Unterschiede in Abhängigkeit von Rasse und Standort aufwies.

Der Dorsalwandwinkel zeigte sowohl einen deutlichen Einfluss der Rasse als auch des Standortes. Es wurde erwartet, dass bei zunehmender Dorsalwandlänge die Dorsal-wandwinkel abnehmen würden. Mit Einschränkungen traf dies auf das vorliegende Material zu. Der Anstieg der Dorsalwandwinkel bei den Jungrindern am LuFG fiel annähernd mit der Zeitspanne zusammen, in der die Tiere auf Spaltenboden gehalten wurden. Diese Zeitperiode begann etwa bei einem Alter von einem halben Jahr und endete bei einem Alter von 500 Tagen mit dem Beginn des Weideaufenthaltes.

Die Darstellung der Dorsalwandwinkel begann in der vorliegenden Untersuchung in einem Alter von 50 Tagen, so dass die Beobachtung von FESSL (1980), dass zwischen wenigen Tagen alten Kälbern und Kälbern im Alter von 5-7 Wochen eine Zunahme des Dorsalwandwinkels festzustellen war, nicht diskutiert werden konnte. Im Vergleich zu den nachfolgenden Tiergruppen mit 15-18 Monaten und 19-21 Monaten nahm der Dorsalwandwinkel bei FESSL (1980) jedoch deutlich bis unter den Ausgangswert ab. Diese Abnahme konnte bei der Mehrzahl der Gruppen in der vorliegenden Arbeit ebenfalls beobachtet werden. Die Dorsalwandwinkel waren bei FESSL (1980), HUBER (1983) und SCHMID (1990) an den Klauen der Vordergliedmaßen stets größer als an den Hintergliedmaßen. Diese Aussage konnte in der vorliegenden Arbeit nicht bestätigt werden.

Hier waren die Winkel der Klauen an den Hintergliedmaßen stets ein wenig größer als an den Klauen der Vordergliedmaßen. Diese Verhältnisse fanden auch POUGIN und SCHLICHTING

(1983) sowohl bei Kälbern im Alter von zwei als auch von zehn Wochen.

In teilweiser Übereinstimmung mit den Untersuchungen von VERMUNT und GREENOUGH

(1996) wurde vom 12. zum 24. Lebensmonat der Dorsalwandwinkel an der Vordergliedmaße

stumpfer und an der Hintergliedmaße spitzer. Diese Beobachtung traf auf die beiden Tiergruppen am ITZ und die DH am LuFG an der Hintergliedmaße ebenfalls zu. Die Entwicklung der Dorsalwandwinkel zeigte bei HUBER (1983) eine Plateauphase zwischen einem Gewicht von 300 und 500 kg bei 55-57°. Die Werte der Dorsalwandwinkel in der vorliegenden Arbeit lagen deutlich unter denen bei HUBER (1983). Die Tiergruppen besaßen in einem Alter von etwa 350 Tagen, was dem Gewicht der Jungbullen von 300 kg etwa entsprach, einen Dorsalwandwinkel der an der Vordergliedmaße deutlich unter und an der Hintergliedmaße gerade über 50° lag. Diese Größenordnung der Dorsalwandwinkel fand sich auch bei SCHMID (1990), wo die Winkel im Gesamtmaterial im Mittel zwischen ~46° und

~51° lagen. Für die Färsen der Rasse DH fand er einen Durchschnittswert von 50° und für die DFV Färsen von 53,5°. Auch WEBSTER (2001) fand bei HF Färsen in verschiedenen Haltungssystemen keine signifikanten Abweichungen zwischen den Gruppen und einen durchschnittlichen Dorsalwandwinkel von 45,4°.

In der vorliegenden Arbeit nahmen bei allen Tieren die Fußungsflächen der Klauen beider Gliedmaßen während der ersten 300 Lebenstage entweder zu oder blieben konstant, bevor sie bei den Tieren am ITZ etwa ab diesem Tag bzw. bei den Tieren am LuFG nach dem ersten Lebensjahr abnahmen. Entgegen der Untersuchung vonSCHMID (1990), der beobachtete, dass die Fußungsflächen nach der Klauenpflege vorübergehend zunahmen, war in der vorliegenden Untersuchung nach der Klauenpflege kein Anstieg der Fußungsfläche zu erkennen. Die Abnahme der Fußungsflächen in der vorliegenden Arbeit stand ebenfalls im Gegensatz zu den von FESSL (1980) gemessenen Fußungsflächen, welche mit dem Alter der Tiere deutlich zunahmen. Die Größenordnung der Fußungsflächen in der Arbeit von FESSL (1980) und die der vorliegenden Arbeit waren nicht vergleichbar, da es sich bei FESSL (1980) um eine geschätzte Fußungsfläche aufgrund des äußeren Umrisses handelte und in der vorliegenden Arbeit um einen planimetrierten 1:1 Farbabdruck der Fußungsfläche. Zwischen dem ersten und zweiten Lebensjahr der Tiere wurde die Anfertigungstechnik des Farbabdrucks der Fußungsflächen geändert. Im ersten Jahr wurde die belastete Fußungsfläche abgebildet während das Tier die Gliedmaße voll belastete und im zweiten Lebensjahr wurde durch manuelles Aufdrücken eines Papierbogens auf die Fußungsfläche der aufgehobenen Gliedmaße ein Farbabdruck angefertigt. Dadurch war es möglich, dass im zweiten Lebensjahr

nicht die volle Auftrittsfläche erfasst wurde. Die Auswertung der punktuellen Druckverteilung unter den Klauen wird darüber genauere Informationen liefern.

Analog zu der vorliegenden Arbeit waren auch bei FESSL (1968), BRENTANO (1979), FESSL (1980) und SCHMID (1990) die Fußungsflächen an den Klauen der Vordergliedmaßen stets größer als an den Klauen der Hintergliedmaßen.

In der vorliegenden Arbeit wurden z. T. deutliche Abweichungen zwischen den beiden Standorten gefunden. Eine deutlich größere Fußungsfläche wurde bei den Tieren am LuFG gefunden. Diese Tiere wurden dort mit etwa sechs Monaten auf Spaltenboden umgestallt, wohingegen die Tiere am ITZ einen Stall mit Stroheinstreu und einem gepflasterten Auslauf hatten und auch den Sommer des ersten Lebensjahres auf der Weide verbrachten.

Einhergehend mit den größeren Fußungsflächen zeigten die Tiere am LuFG an den Klauen der Vordergliedmaßen ebenfalls größere Dorsal- und Seitenwandlängen sowie an beiden untersuchten Gliedmaßen größere Diagonalen, Trachtenhöhen und –längen. Auch BRENTANO

(1979) konnte haltungsbedingte Unterschiede an den Fußungsflächen von Mastkälbern feststellen, da die Klauen bei der Haltung auf Stroh im Gegensatz zu auf Spaltenboden gehaltenen Kälbern kleiner waren. Ebenso fanden POUGIN et al. (1983) deutlich größere Fußungsflächen bei auf Spaltenboden gehaltenen Jungrindern als bei einer Haltung auf Stroh.

Eine weitere mögliche Erklärung für kleinere Fußungsflächen der Jungrinder am ITZ könnte der geringere Energiegehalt im Futter und die geringere Futtermenge am ITZ sein. So konnte OFFER (2000a) signifikant kleinere Fußungsflächen bei auf Strohbasis im Vergleich zu Silage gefütterten Tieren nachweisen.

Das Klauenhorn erwies sich bei allen Tiergruppen an der Vordergliedmaße an beiden Messpunkten durchschnittlich um gut fünf Härteeinheiten nach Shore D härter als an der Hintergliedmaße. Im Material von HUBER (1983) war die an der Dorsalwand gemessene Klauenhornhärte an der Vordergliedmaße kleiner als an der Hintergliedmaße. Das DBV wies in dieser Arbeit im Gegensatz zu den DH weicheres Klauenhorn auf. Diese Beobachtung stand den Annahmen von DIETZ und PRIETZ (1981) entgegen, dass dunkel pigmentiertes Klauenhorn härter sei als helles. Die Standort bedingten Unterschiede unterstrichen eher die Aussage von PFLUG et al. (1979), dass der Feuchtigkeitsgehalt des Klauenhornes einen viel

größeren Einfluss auf die Klauenhornhärte besitzt.

Die Trachtenhöhe war bei beiden Rassen an der Vordergliedmaße ungefähr einen halben Zentimeter und die Trachtenlänge etwa einen Zentimeter größer als an der Hintergliedmaße.

Deutliche Unterschiede zwischen Vorder- und Hintergliedmaßen fand auch HUBER (1983) für die Entwicklung der Trachtenwandlänge. Diese war über den gesamten untersuchten Zeitraum für die Vordergliedmaße deutlich größer als für die Hintergliedmaße. Dies bestätigten auch Untersuchungen von VERMUNT und GREENOUGH (1996) an Holstein Friesian Jungrindern.

Bei HUBER (1983) wiesen die DFV Jungbullen insgesamt deutlich kürzere Trachtenlängen von bis zu 50 mm auf als die in dieser Arbeit in einem entsprechenden Alter ermittelten Trachtenlängen. Auch bezüglich der Trachtenhöhe wiesen die Tiere der vorliegenden Untersuchung gegenüber den Ergebnissen von VERMUNT und GREENOUGH (1996) deutlich größere Werte auf. Bei VERMUNT und GREENOUGH (1996) blieb die Trachtenhöhe der Jungrinder zwischen den Messungen im 12. zu denen im 24. Lebensmonat beinahe unverändert, was mit den hier vorliegenden Ergebnissen übereinstimmt.

Aufgrund der vielfältigen Einflüsse auf den Klauenhornzuwachs und den –abrieb (GRUNER

1971; PRENTICE 1973; SCHMIDT 1974; PRIETZ 1985; SÜSS 1987) kann es zu einer großen Schwankungsbreite der Werte kommen. An den Hintergliedmaßen fanden sich in der vorliegenden Arbeit ein höherer Zuwachs und Abrieb und erwartungsgemäß eine geringere Klauenhornhärte als an der Vordergliedmaße. OFFER (2000a) fand die größten Werte für Zuwachs und Abrieb im Alter von 12-15 Monaten an der lateralen Klaue der rechten Hintergliedmaße (~8 mm/Monat). Er brachte dies mit dem Aufstallen nach der Sommerweide in Verbindung. Die Tiere der Rasse DH schienen an beiden Standorten ein stärkeres Wachstum an der Seitenwand im Vergleich zur Dorsalwand zu besitzen. Dies wurde an der Hintergliedmaße besonders deutlich. An der Vordergliedmaße war dies nur am Standort LuFG zu erkennen. SCHMID (1990) beobachtete die tierindividuelle Wiederherstellung der Klauenform nach der Klauenpflege innerhalb von 15 Wochen. Bis dahin nahmen die Längenmaße zu, bis sich ein Gleichgewicht zwischen Wachstum und Abrieb einstellte. Im vorliegenden Material konnte dazu keine einheitliche Aussage gemacht werden, da sich die Gruppen unterschiedlich verhielten. Bis auf das DBV am ITZ nahm in allen Tiergruppen

sowohl der Zuwachs als auch der Abrieb nach der Klauenpflege ab. Etwa 100 Tage nach der Klauenpflege stiegen die Regressionskurven des Abriebs wieder deutlich an.

5.3 Residualkorrelationen

Die von HUBER (1983), SMIT (1986), REURINK und VAN ARENDONK (1987) sowie BAUMGARTNER et al. (1990) und SCHMID (1990) gefundenen phänotypischen bzw.

Residualkorrelationen befanden sich in etwa der gleichen Größenordnung und zeigten ähnliche Zusammenhänge auf. Lediglich für die Ergebnisse der Trachtenwandlänge und -höhe fand SCHMID (1990) auffällig kleinere Werte als die übrigen Autoren.

Eine Unterteilung des Gesamtmaterials in drei Altersklassen und die Berechnung der Residualkorrelationen innerhalb dieser Klassen in der vorliegenden Arbeit ergab keine Zunahme der Residualkorrelationen im Vergleich zum Gesamtmaterial. Die höchsten Residualkorrelationen befanden sich überwiegend in der 2. Altersklasse. Die kleinsten Werte waren in der 3. Altersklasse zu finden, diese lagen z. T. noch unter den Werten des Gesamtmaterials.

Bei sämtlichen Untersuchungen zeigten sich die gleichen Beziehungen der Klauenmerkmale zueinander. Diese von DISTL (1996) für genetische Korrelationen beschriebenen Cluster fanden sich hier wieder. Die Klauenmerkmale Dorsal- und Seitenwandlänge, Diagonale und Dorsalwandwinkel beschrieben gemeinsam den vorderen Bereich des Hornschuhs. Dorsal-und Seitenwandlänge Dorsal-und Diagonale waren positiv miteinander korreliert Dorsal-und zum Dorsalwandwinkel ergaben sich negative Korrelationen. Die Merkmale Trachtenhöhe und -länge waren positiv korreliert und bildeten eine den Bereich der Tracht beschreibende Gruppierung. Weder Fußungsfläche noch Klauenhornhärte noch Zuwachs und Abrieb standen mit anderen Merkmalen in enger Beziehung.

5.4 Adspektorische Beurteilung von Klauenform und Gliedmaßenstellung

Zu beobachten war ein Einfluss des Alters auf die Beurteilungsergebnisse, indem mit zunehmendem Alter der Tiere eine größere Variationsbreite der vergebenen Skalenwerte auftrat. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen von DFV Jungbullen bei HUBER (1983) und Jungkühen bei BAUMGARTNER (1988) zeigte sich, dass die Klauenform und Gliedmaßenstellung bei jüngeren Tieren überwiegend in der als erstrebenswert erachteten Form bzw. Stellung angetroffen wurden. Einflüsse der Gliedmaßenstellung auf die Klauenform sind deshalb in Übereinstimmung mit HUBER (1983) weitgehend auszuschließen.

In der vorliegenden Untersuchung zeigten sich rassespezifische Unterschiede. Die Klauen des DBV hatten tendenziell einen geschlosseneren Interdigitalspalt, waren weniger gekrümmt und neigten an der Hintergliedmaße eher zur Bildung von Zwangklauen. Die Gliedmaßenstellung betreffend stand das DBV mehr zehenweit, x-beiniger und sowohl im Sprunggelenk als auch in der Fessel eher steiler als die Tiere der Rasse DH.

6 ZUSAMMENFASSUNG

Das Ziel dieser Arbeit war es, die Entwicklung der Klauenform und ihrer funktionellen Eigenschaften bei wachsenden Rindern der Rassen Deutsche Holsteins (DH) und Deutsches Braunvieh (DBV) in Zusammenhang mit der Körpergewichts-, Skelett- und Gliedmaßen-entwicklung zu untersuchen. Im Rahmen dieser Untersuchung wurden an zwei unterschiedlichen Standorten bei insgesamt 32 weiblichen Rindern der Rassen DH und DBV über einen Zeitraum vom 2. bis zum 24. Lebensmonat in vier- bis sechswöchigen Abständen die Körpergewichtsentwicklung, Körpermaße zur Beurteilung der Skelettentwicklung, Klauenmerkmale für die Darstellung der Entwicklung der Klauenform (Dorsal- und Seitenwandlänge, Diagonale, Trachtenlänge, -höhe und Dorsalwandwinkel) und Klauen-horneigenschaften (Klauenhornhärte, -zuwachs und -abrieb) sowie die Druckverteilung unter den Innen- und Außenklauen der rechten Vorder- und der linken Hintergliedmaße erfasst. In der vorliegenden Arbeit wurden die Ergebnisse für die Entwicklung der Klauenform und der Klauenhorneigenschaften dargestellt. Eine Auswertung der weiteren Merkmale erfolgt in einer gesonderten Arbeit.

Für die Analyse der systematischen Effekte auf die Klauenmerkmale wurden lineare Modelle mit nichtlinearen Regressionstermen für das Alter und die Trächtigkeitsdauer verwendet. Ein Effekt der Trächtigkeit war jedoch nur für den Abrieb an der Dorsal- und Seitenwand und die Fußungsflächen festzustellen. Nur für diese Merkmale wurde die Trächtigkeitsdauer im Analysemodell verwendet. Ein Einfluss der Rasse wurde, mit Ausnahme des Dorsalwand-winkels, für alle Klauenformmerkmale festgestellt. Unter den Klauenhorneigenschaften waren nur die Klauenhornhärte an den oberen Messpunkten und der Abrieb an der Dorsal- und Seitenwand signifikant durch die Rasse beeinflusst. Der Einfluss des Standortes und die Interaktion von Rasse und Standort zeigten nur auf den Abrieb einen deutlichen Einfluss. Das Tier innerhalb Rasse und Standort besaß einen Einfluss für alle Merkmale der Klauenform und die Klauenhornhärte. Die mit einem durchschnittlichen Alter von 500 Tagen durchgeführte Klauenpflege zeigte sich signifikant für die Länge der Dorsal- und Seitenwand, Diagonale, Trachtenhöhe und –länge und die Härte an den mittig gelegenen Messpunkten der

Vordergliedmaße. Die linearen Regressionskoeffizienten des Alters waren für alle Merkmale der Klauenform und die Klauenhornhärte an den oberen Messpunkten signifikant.

Die Größe des Dorsalwandwinkels fiel innerhalb der ersten 250 Lebenstage sowohl an der Vorder- als auch an der Hintergliedmaße rapide um 5° (DBV) bzw. 10° (DH) ab. Die übrigen Merkmale der Klauenform, die Dorsal- und Seitenwandlänge, Diagonale, Trachtenhöhe und – länge, zeigten in den ersten 200 bis 250 Lebenstagen ein deutlich verstärktes Wachstum. Die DH hatten größere Dorsal- und Seitenwandlängen, Diagonalen und Fußungsflächen. Das DBV besaß hingegen größere Dorsalwandwinkel, Trachtenhöhen, -längen sowie einen höheren Zuwachs und Abrieb an der Dorsal- und Seitenwand. Häufig waren diese Unterschiede an der Hintergliedmaße deutlicher ausgeprägt als an der Vordergliedmaße. Die Klauenhornhärte an den oberen Messpunkten war in den ersten 350 Tagen bei den DH größer, danach verliefen alle Kurven sehr einheitlich. Das DBV am LuFG wies durchgehend die niedrigste Klauenhornhärte auf. Bei den Fußungsflächen waren die Klauen der Vorder-gliedmaße deutlich größer als die der HinterVorder-gliedmaße. Die Tiere am LuFG besaßen deutlich größere Fußungsflächen als die Tiere am ITZ und die Fußungsflächen der DH waren größer als die des DBV.

Die Dorsalwandlänge und die Diagonale wiesen die höchsten positiven Residualkorrelationen auf. Der Dorsalwandwinkel war negativ mit der Dorsal- und Seitenwandlänge und der Diagonalen korreliert. Trachtenlänge und –höhe zeigten ebenfalls hohe Korrelationen. Die Trachtenhöhe war mit dem Dorsalwandwinkel positiv korreliert. Die Klauenhornhärte stellte ebenso wie die Fußungsflächen ein von den anderen Klauenmaßen weitgehend unabhängiges Merkmal dar. Die Merkmale Zuwachs und Abrieb an der Dorsal- und Seitenwand waren mit der Dorsal- und Seitenwandlänge deutlich und zu anderen Merkmalen lediglich in Einzelfällen korreliert.

Die adspektorische Beurteilung der Klauenform und Gliedmaßenstellung zeigte, dass bei keinem der Merkmale die Skala von 1 bis 9 voll ausgenutzt wurde. Jedoch wurde im zweiten Lebensjahr die Variationsbreite der Beurteilungen größer. Das DBV zeigte besonders an der Hintergliedmaße steilere Klauen mit der Tendenz zur Zwangklauenbildung und besonders an der Hintergliedmaße eine geringere Krümmung der Dorsalwand.

SUMMARY

Astrid Klaudia Russke

Development of claw shape and claw horn properties of heifers in the breeds German Holsteins and German Brown

The objective of this study was to analyse the development of the claw shape and its functional characteristics together with the development of the body weight, the skeleton and the limbs in 32 heifers of the breeds German Holsteins (DH) and German Brown (DBV). The animals were kept at two different farms, namely the stables of the Institute of Animal Breeding & Genetics (ITZ) and the Teaching & Experimental Farm Ruthe (LuFG). The examinations took place every four to six weeks, during the animals’ 2^nd to 24^th month of life.

Besides the development of the body weight and the skeleton, claw measures for the description of the claw shape (length and angle of the dorsal border, length of the lateral border, diagonal length, heel length and heel height) and claw horn properties (hardness, growth rate and wear rate) as well as the punctual pressure distribution under the claws of the front right and rear left limbs. In this investigation, the results of the development of the claw shape and the claw horn properties are presented.

For the analysis of the systematic effects on the claw traits, linear models were used with non-linear regression terms for the age and the pregnancy duration. A significant effect of the pregnancy was, however, only found for the wear of the dorsal and lateral wall and the area of ground surface. Only for these claw traits the pregnancy duration was used in the analysis model. A significant influence of the breed was obvious for all claw measures with exception of the dorsal angle. Regarding the claw horn properties, only the claw horn hardness at the upper measuring point and the wear at the dorsal and lateral border showed a significant influence of the breed. The influence of the location and the interaction of breed by location showed a significant influence only for the wear rate. The animal within breed and location had a significant influence on all claw measures and the claw horn hardness. The claw trimming performed at an average age of 500 days was significant for the dorsal, lateral and

diagonal length, heel height and heel length as well as the hardness at the medial measuring

diagonal length, heel height and heel length as well as the hardness at the medial measuring