Einfluss einer Ovsynch-Behandlung auf die

Züchtungskunde, 86, (2) S. 123–129, 2014, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Original Article
Einfluss einer Ovsynch-Behandlung auf die Progesteronkonzentrationen im Blutserum und Trächtigkeitsraten
bei Kühen nach künstlicher Besamung
D. Vuković1, I. Stančić2, D. Gvozdić3, D. Kučević2, A. Božić2, Jovanović,
Svetlana Milanović3 und B. Stančić2
Zusammenfassung
Es wurde die Fertilitätsrate bei Hochleistungskühen mit verlängertem post partalen
Anöstrus nach der Behandlung gemäß dem Ovsynchprotokoll untersucht. 30 Milchkühe,
die bis 60 Tage post partum kein Brunstverhalten erkennen ließen, jedoch auf dem Ovar
follikuläre Zysten oder nicht ovulierte Follikel (ca. 1,2 cm in Durchmesser) aufwiesen,
wurden anschließend nach dem Ovsynchprotokoll behandelt. Der Termin für die erste
GnRH-Injektion wurde als Tag 0 definiert. Am Tag 6 wurde den Tieren Prostaglandin
F2α (PGF2α) und nach weiteren 48 Stunden (Tag 8) die zweite GnRH-Injektion verabreicht. Am Tag 9, d.h. 12 bis 14 Stunden nach der zweiten GnRH-Injektion, erfolgte terminorientiert die künstliche Besamung (KB). Der Kontrollgruppe wurden 30 Kühe mit
deutlichem Brunstverhalten zugeordnet. Allen Tieren wurden am Tag der Besamung
Blutproben aus der V. jugulares entnommen, um die Progesteronkonzentration im Blutserum mithilfe ELISA zu bestimmen. Die Progesteronkonzentration im Blutserum am
Besamungstag betrug bei den Kühen der Versuchsgruppe nach Ovsynchbehandlung
1, 8 ng/ml. Bei den Tieren der Kontrollkuhgruppe lag dieser Wert bei 1,5 ng/ml. Die
Differenz ist nicht signifikant. Ferner bestand zwischen den Kühen der Versuchsgruppe
(Ovsynch) und der Kontrollgruppe (unbehandelt) nach künstlicher Besamung kein signifikanter Unterschied in der Abkalberate (57%: 60%). Demnach ist bei Hochleistungskühen mit verlängerten post partalem Anöstrus die biotechnische Behandlung nach dem
Ovsynchprotokoll eine erfolgreiche Methode für dessen Kontrolle.
Schlüsselwörter: Anöstrus, Post partum, Ovsynchsprotokoll, Fruchtbarkeit, Milchkühe
Summary
Influence of ovsynch-treatment on concentration of progesterone in blood
serum and pregnancy rates after artificial insemination in cows
Fertiliy rate in high milk-yield dairy cows, with prolonged postpartum anestrus, was
investigated after treatment by Ovsynch protocol. Thirty cows with follicular cysts or
1
PKB Corporation, Belgrad, P.Skela, Industrijsko naselje bb, Serbien
Universität in Novi Sad, Fakultät für Landwirtschaft, FB Tierzucht und Veterinärmedizin,
Trg D.Obradovica 8, 21000 Novi Sad, Serbien, E-Mail: [email protected]
3 Universität in Belgrad, Fakultät für Veterinärmedizin, Bul.Oslobodjenja 18, 11000 Belgrad, Serbien
2
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D. Vukovic u.a.
unovulated follicles (around 1.2 cm in diameter), without detected estrus up to 60 days
post partum, were treated by Ovsynch protocol. The date of the first GnRH injection was
defined as day 0. On day 6. was given prostaglandin F2α (PGF2a) and second GnRH
injection 48 h after PGF2α (day 8). All treated cows were terminally inseminated at day
9 (without estrus detection), i.e. 12–14 h after the last GnRH injection. The blood serum
progesterone concentration was determined by ELISA method, in blood samples taken
from v. jugularis, at the day of AI.The blood serum concentration of progesterone on the
day of AI was low in Ovsynch treated (1.8 ng/mL) and in control cows (1.5 ng/mL).
Obtainedcalving rate was not significant different between treated and control cows
(57:60%, respectively, p > 0.05). Our results show that Ovsynch protocol treatment can
be a successful method for control of prolonged postpartum anestrus in high milk-yield
cows.
Keywords: Anestrus, post partum, Ovsynchprotocol, fertility, dairy cows
1 Einleitung
In den letzten Jahrzehnten ist weltweit ein anhaltender Rückgang der Fruchtbarkeit bei
Hochleistungskühen zu beobachten (Lucy, 2001; Bousquet et al., 2004; Dobson et al.,
2007; SavoviĆ, 2010; StanČiĆ et al., 2011; GvozdiĆ et al., 2011). Es wird vermutet, dass
bei Hochleistungskühen der Anteil an Tieren mit verlängertem post partum Anöstrus
stark zunimmt (Thacher et al., 2006) und dies als wesentlichster Faktor zu Fortpflanzungsstörungen führt. Das zieht zweifellos wirtschaftliche Konsequenzen in den Hochleistungsherden nach sich (Peter et al., 2009). Ein verlängerter post partum Anöstrus
tritt hauptsächlich aufgrund der verzögerten Wiederaufnahme der Ovarienaktivität post
partum auf (Thacher et al., 2006; SavoviĆ, 2010; Gautam et al., 2010; GvozdiĆ et al.,
2011). Die Wiederaufnahme der zyklischen Ovarienaktivität in Form von Follikelreifung
und Ovulation erfolgt in der Regel innerhalb der ersten 2 bis 4 Wochen nach der letzten
Geburt (Webb et al., 2004). Allgemein setzen sich bei mehr als 80% der Kühe innerhalb
der ersten 35 Tage nach der Kalbung die zyklischen Ovarienaktivitäten fort (Reist et al.,
2000). Dennoch weisen einige Studien darauf hin, dass zwischen 20 und 48% der Milchkühe einen verlängerten post partum Anöstrus zeigen (Rhodes et al., 2003). Die verlängerte postpartale Anöstrie bei Kühen wird mit der anhaltend hohen Progesteronkonzentration in Blutplasma oder Milch innerhalb der ersten 50 Tage p. p. in Verbindung
gebracht (Gautam et al., 2010). Einige Studien zeigen ferner, dass eine zeitliche Verzögerung der Wiederaufnahme der ovariellen Funktionen bei ca. 75% der Hochleistungskühen auftritt, da eine verlängerte Lutealphase bei ihnen zu beobachten ist und die
erste Ovulation nach der Kalbung somit sehr verzögert erfolgt (Shrestha et al., 2004).
2 Material und Methoden
Die Untersuchung wurde in einer Herde mit ca. 1000 Holstein-Friesian Milchkühen im
Betrieb „PadinskaSkela“ PKB Corporation, Belgrad (Serbien) durchgeführt.
2.1 Versuchstiere
Die Kühe wurden nach Alter, Körperkondition und Milchleistung aus den vorhergehenden Laktationen gleichmäßig in die Versuchs- bzw. in die Kontrollgruppe eingeteilt. Die
durchschnittliche Milchleistung der Kühe nach 305 Tagen betrug etwa 8000 kg. Die
Wirkung einer Ovsynch-Behandlung bei Kühen
125
Kühe der Behandlungs- und Kontrollgruppe hatten beim vorherigen Kalbeverlauf sowie
in dem Zeitraum danach keine Störungen gezeigt. Tiere mit normalem Brunstverhalten
p.p. wurden der Kontrollgruppe und Tiere ohne Brunstanzeichen bis 60 Tage p.p wurden
der Versuchsgruppe zugeordnet. Letztere wurden einer biotechnischen Behandlung nach
dem Ovsynchprotokoll unterzogen. Um die rektalen Diagnoseergebnisse zu bestätigen,
dass sich die Tiere in der Follikelphase befinden und ovarielle Funktionskörper entwickelt haben, wurde unmittelbar vor der biotechnischen Behandlung bei den betreffenden Versuchskühen mithilfe transrektaler ultrasonografischer Untersuchung follikuläre
Zysten oder Antralfollikel mit einem Durchmesser von ca. 1,2 cm diagnostiziert. Die
Kühe in der Kontrollgruppe wurden ca. 60 Tage p.p. nach der spontan erkannten Brunst
besamt. Allen Kühen aus der Versuchs- und der Kontrollgruppe wurde am Tag der
Besamung eine Blutprobe aus der V. jugularis entnommen, um die Progesteronkonzentration mithilfe ELISA im Blutserum zu bestimmen.
2.2 Hormonelle Behandlung
Die hormonelle Behandlung der Versuchstiere wurde gemäß dem Ovsynchprotokoll
durchgeführt. Dieses beinhaltet die kombinierte Behandlung mit GnRH (Receptal, Intervet International GmbH; 0,04 mg Buserelin/1 ml) und Prostaglandin F2α (Dinolytic,
Pfizer Animal Health; 5 mg Dinoprost/1 ml). Die Injektionen erfolgten i. m., wobei 2 ml
Receptal (GnRH) am 0. Tag und 5 ml Dynolitic am 6. Tag des Behandlungsprotokolls
zum Einsatz kamen. Die zweite GnRH-Injektion erfolgte 48 Stunden nach der Prostaglandinbehandlung, d.h. am 8. Tag des Behandlungsprotokolls (Abb. 1).
Die künstliche Besamung (KB) wurde bei den Versuchstieren gemäß dem Ovsynchprotokoll terminorientiert 12 bis 14 Stunden nach der zweiten Injektion von GnRH, am
9. Tag des Behandlungsprotokolls, durchgeführt. In der Kontrollgruppe erfolgte die
Brunstdiagnose etwa 12 Stunden vor dem Eisprung (Ovulation). Am Ende des Östrus
wurde die Insemination durchgeführt.
Der Bullensamen wurde unmittelbar vor der Insemination aufgetaut. Ab dem 35. Tag
p.i. wurden die Tiere jeden Tag zweimal, morgens und abends, hinsichtlich eventueller
Brunstanzeichen diagnostiziert. Außerdem erfolgten rektale Trächtigkeitsuntersuchungen. Die Daten wurden mit dem Statistica Programm (Stat. Soft. Inc. 2011) und mithilfe
des Statistikprogramms ANOVA ausgewertet. Die Mittelwerte wurden mit dem Student
„t“-Test verglichen und die Differenzen auf Signifikanz geprüft (p ≥ 0,05).
GnRH
KB 12 bis
14 St. nach
GnRH
GnRH
PGF2α
48 St.
0.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Behandlungstage
Abb. 1. Protokoll für die Hormonbehandlung von Kühen gemäß dem Ovsynch-Programm und
terminorientierter Besamung
Hormonal treatment of cows for Ovsynch and timed artificial insemination
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D. Vukovic u.a.
3 Ergebnisse
Die Progesteronkonzentration im Blutserum der Kühe am Tag der KB sowie die Fruchtbarkeitsparameter der Tiere in der Versuchs- bzw. in der Kontrollgruppe werden in
Tabelle 1 zusammengefasst.
Bei den Kühen nach Ovsynch-Behandlung wurden am Besamungstag im Serum geringfügig höhere Progesteronkonzentrationen (1,8 ng/ml) festgestellt als bei den Tieren der
Kontrollgruppe (1,5 ng/ml). Die Differenz erwies sich jedoch als nicht signifikant. Auch
die Konzeptionsraten am 24. Tag p.i. waren unterschiedlich. Während diese bei den
Tieren der Versuchsgruppe 93,3% betrug, wurde bei den Tieren der Kontrollgruppe ein
Wert von 83,3% ermittelt. Auch diese Differenz erwies sich als nicht signifikant. Am
35. Tag p.i. betrug bei den Tieren nach Ovsynch-Behandlung der Anteil mit positiver
Tab. 1. Progesteronkonzentrationen im Blutserum und Fertilitätsraten nach künstlicher Besamung
von spontan brünstigen Kühen und von Kühen nach Ovsynch-Behandlung
Concentration of progesterone in serum and fertility rates after AI in cows without and with
ovsynch-treatment
Kuhgruppen
Versuchsgruppe Ovsynch*
Kontrollgruppe**
Anzahl besamter Kühe
je Gruppe (St.)
n = 30
n = 30
1,8 ± 1,12a
1,5 ± 0,33a
Konzeptionsrate (%)
24 St. nach KB1
n = 282
93,3a %
n = 252
83,3a %
Tragende Tiere (St.)
Trächtigkeitsrate (%)
35. Tage nach KB3
n = 16
n = 15
57,1a % (16/28)
60,0a % (15/25)
Abkalbungen (St.)
Abkalberate (%)
n = 16
57,1a % (16/28)
n = 15
60,0a % (15/25)
Progesteronkonzentration
(ng/ml Blutserum)
am Tag der KB ( x ± SD)
* Terminorientierte Besamung, 12–14 St. nach der zweiten GnRH Injektion.
** mit Brunstdiagnose.
1 Nicht erkannte Brunstanzeichen.
2 2 Tieren von 30 und 5 Tieren von 30 sind wegen Krankheit aus dem Versuch ausgeschlossen.
3 Trächtigkeitsdiagnose mithilfe Rektaluntersuchung.
a, b Werte mit unterschiedlichen Überschrift, innerhalb der gleichen Reihen, sind statistisch
signifikant (p < 0,05).
* Terminal insemination, 12–14 h after second GnRh injection.
** Estrus manifestation detection.
1 Not detected estrus manifestation.
2 Because of illness 2 of 30 and 5 of 30 animals are excluded from the experiment.
3 Diagnosis of Pregnancy by rectal examination.
a, b Values with different superscript, within the same rows, are statistically significant (p < 0.05).
Wirkung einer Ovsynch-Behandlung bei Kühen
127
Trächtigkeitsdiagnose 57,1% und in Kontrollgruppe 60%. Die Abkalberaten betrugen
letztendlich in der Versuchsgruppe 57,1% und in der Kontrollgruppe 60,0%. Wiederum
konnte für die Differenz keine statistische Sicherheit ermittelt werden.
4 Diskussion
Bei Milchkühen ist die erfolgreiche Konzeption innerhalb der ersten 90 Tage nach der
Geburt eine wichtige Voraussetzung sowohl für die optimale Dauer der Zwischenkalbezeit von 12 Monaten als auch für eine hohe Laktationsleistung (Bousquet et al., 2004;
Crowe, 2008). Liegt jedoch eine verlängerte post partale Anöstrie bei den Kühen vor, gilt
dies als Hauptursache für die Verlängerung der Güstzeit und damit der Zwischenkalbezeit (Thacher et al., 2006; SavoviĆ, 2010; Gautam et al., 2010; GvozdiĆ et al., 2011).
Verschiedene Ursachen können dazu führen. Eine ist, wenn die erste Ovulation p.p.
innerhalb der ersten 35 Tage nach der Geburt nicht erfolgt und wenn der erste Östrus
innerhalb der ersten 50 Tage post partum nicht auftritt (Walker, 1997). Eine andere
Ursache ist, wenn trotz einer Ovulation innerhalb der ersten 35 Tage nach der Geburt
keine luteale Aktivität, gemessen an der Erhöhung der Progesteronkonzentration im
Zeitraum ab 14. Zyklustag, auftritt und das als verlängerter post partaler Anöstrus betrachtet wird. Der verlängerte post partale Anöstrus wird allgemein durch den fehlenden
Anstieg der Progesteronkonzentrationen im Blutplasma oder in der Milch charakterisiert. Somit ist generell die Abwesenheit des Gelbkörperhormons innerhalb der ersten
50 Tage dafür als verantwortlich zu nennen (Gautam et al., 2010).
Verschiedene Studien belegen eine zunehmende Häufigkeit des Auftretens des verlängerten post partalen Anöstrus bei Milchkühen von 20% bis 48% (Rhodes et al., 2003).
Der Anöstrus ist von der unzureichenden Fähigkeit von GnRH, eine ovarielle FollikelWelle zu beenden und/oder eine neue Welle zu initiieren, gekennzeichnet (Macmillan,
2010).
Unter diesen Umständen kann die biotechnische Behandlung von Kühen mit verlängertem post partalem Anöstrus gemäß dem Ovsynch-Protokoll die Auslösung einer normalen zyklischen Ovaraktivität bewirken. Das Protokoll dieser hormonellen Behandlung
beinhaltet eine GnRH-Injektion, um die Ovulation zu induzieren, eine Prostaglandin
F2α-Injektion (PGF 2 α) für die Luteolyse und nachfolgend eine zweite GnRH-Injektion für
die Induktion einer erneuten Ovulation, die zur Befruchtung mithilfe der künstlichen Besamung (KB) genutzt werden kann (Thatcher et al., 2004; Peters und Pursley, 2004;
Grafenau et al., 2008; Wiltbank et al., 2010). Die Ergebnisse in der Untersuchung
zeigten, dass die Progesteronkonzentration im Blutserum der Kühe am Tag der KB nach
Ovsynch-Behandlung mit 1,8 ng/ml sehr niedrig war und damit etwa dem Niveau der
unbehandelten Tiere in der Kontrollgruppe entsprach. Hier lag der Wert bei 1,5 ng/ml.
Dies zeigt, dass sich die Kühe in der Versuchsgruppe nach der Ovsynch-Behandlung in
der Follikelphase befanden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei Tage vor und bis
drei Tage nach der Brunst die Progesteronkonzentration im Blutserum einen niedrigen
Wert erreicht, d.h. maximal 2,0 ng/ml (Dalton, 2012) beträgt.
Nach der KB, die bei den Versuchstieren 12 bis 14 Stunden nach der zweiten GnRH
Injektion und bei den Kontrolltieren nach Brunstdiagnose 12 Stunden vor dem Eisprung
durchgeführt worden war, ergaben sich bei der Abkalberate nur geringfügige, nicht signifikante (p ≥ 0,05) Unterschiede zwischen den Tieren der Versuchsgruppe (57%) und
denen der Kontrollgruppe (60%). Ähnliche Ergebnisse bei der Abkalberate bei Kühen
nach Ovsynch-Behandlung wurden auch von anderen Autoren (Burke et al., 1996;
Pursley et al., 1997a; Peters und Pursley, 2004; Grafenau et al., 2008) erreicht. Die
Ergebnisse in diesem Versuch zeigen, dass die biotechnische Behandlung gemäß dem
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Protokoll für Ovsynch bei Kühen ein geeignetes biotechnisches Verfahren zur Steuerung
der Brunst und Ovulation bei Hochleistungskühen mit verlängertem postpartalem
Anöstrus ist.
5 Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse nach Anwendung des biotechnischen Verfahrens bei Hochleistungskühen
mit verlängertem postpartalem Anöstrus lassen folgende Schlussfolgerungen zu:
• Mit der Behandlung gemäß dem Ovsynchprotokoll ist die Induktion einer synchronisierten Ovulation bei Hochleistungskühen möglich.
• Mit der terminorientierten, künstlichen Besamung 12 bis 14 Stunden nach der zweiten
Injektion von GnRH kann ein hohes Befruchtungsergebnis, d.h. eine Abkalberate von
mehr als 55% erreicht werden.
• Das biotechnische Verfahren zur Ovulationssynchronistion bei Hochleistungskühen
(Ovsynch) ist geeignet, um erfolgreich die Dauer des post partalen Anöstrus bei Hochleistungskühen zu steuern.
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