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KOBRA - Dokumentenserver der Universität Kassel  → Fachbereiche  → FB 11 / Ökologische Agrarwissenschaften  → Nutztierwissenschaften  → Fachgebiet Biologisch Dynamische Landwirtschaft (aufgelöst)  → Dissertationen 

Please use this identifier to cite or link to this item: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-2011121440032

Title: Ermittlung geeigneter Methoden zur Differenzierung und Qualitätsbeurteilung unterschiedlicher Milchqualitäten aus verschiedenen on-farm-Experimenten
Authors: Wohlers, Jenifer
???metadata.dc.subject.swd???: MilchqualitätFettsäuremusterLebensqualität
???metadata.dc.subject.ddc???: 630 - Landwirtschaft, Veterinärmedizin (Agriculture)
Issue Date: 14-Dec-2011
Abstract: Zusammenfassung: Ziel der Arbeit war ein Methodenvergleich zur Beurteilung der Milchqualität unterschiedlicher Herkünfte. Am Beispiel von Milchproben aus unterschiedlicher Fütterung sowie an Milchproben von enthornten bzw. horntragenden Kühen wurde geprüft, welche der angewendeten Methoden geeignet ist, die Vergleichsproben zu unterscheiden (Differenzierungsfähigkeit der Methoden) und inwieweit eine Qualitätsbeurteilung möglich ist (hinsichtlich Milchleistung, Fett-, Eiweiß-, Lactose- (=F,E,L), Harnstoff-gehalt und Zellzahl (=SCC), Säuerungseigenschaften (=SE), Fettsäuremuster (=FS-Muster), Protein- und Metabolit-Zusammensetzung (=Pr&M), Fluoreszenz-Anregungs-Spektroskopie-Eigenschaften (=FAS) und Steigbild-Merkmalen). Zusätzlich wurde vorab die Steigbildmethode (=SB-M) für das Produkt Rohmilch standardisiert und charakterisiert, um die Reproduzierbarkei der Ergebnisse sicherzustellen. Die Untersuchungen zur SB-M zeigten, dass es Faktoren gibt, die einen deutlichen Einfluß auf die Bildmerkmals-Ausprägung aufweisen. Dazu gehören laborseitig die Klimabedingungen in der Kammer, die Verdünnungsstufe der Probe, die Standzeiten der Vorverdünnung (Reaktionen mit der Luft, Alterung usw.), und tagesspezifisch auftretende Effekte, deren Ursache unbekannt ist. Probenseitig sind sehr starke tierindividuelle Effekte auf die Bildmerkmals-Ausprägung festzustellen, die unabhängig von Fütterung, Alter, Laktationsstadium und Genetik auftreten, aber auch Fütterungsbedingungen der Kühe lassen sich in der Bildmerkmals-Ausprägung wiederfinden. Die Art der Bildauswertung und die dabei berücksichtigten Bildmerkmale ist von großer Bedeutung für das Ergebnis. Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchten 46 Probenpaare (aus den Fütterungsvergleichen (=FV) und zur Thematik der Hörner) konnten in 91% der Fälle korrekt gruppiert werden. Die Unterschiede konnten benannt werden. Drei FV wurden auf drei biologisch-dynamischen Höfen unter Praxis-Bedingungen durchgeführt (on-farm-Experimente). Es wurden jeweils zwei vergleichbare Gruppen à mindestens 11 Kühen gebildet, die im Cross-Over-Design gefüttert wurden, mit Probennahme am 14. und 21. Tag je Periode. Es wurden folgende FV untersucht: A: Wiesenheu vs. Kleegrasheu (=KG-Heu), B: Futterrüben (=FuR) vs. Weizen (Ergänzung zu Luzernegrasheu ad lib.), C: Grassilage vs. Grasheu. Bei Versuch A sind die Futtereffekte am deutlichsten, Gruppeneffekte sind gering. Die Milch der Wiesenheu-Variante hat weniger CLA’s und n3- FS und mehr mittellangkettige FS (MCT-FS), das Pr&M-Muster weist auf „Gewebereifung und Ausdifferenzierung“ vs. bei KG-Heu „Nährstoff-fülle, Wachstum und Substanz-Einlagerung und die SB zeigen fein ausdifferenzierte Bildmerkmale. Bei Versuch B sind die Futtereffekte ähnlich groß wie die Gruppeneffekte. Bei vergleichbarer Milchleistung weist die Milch der FuR-Variante höhere F- und E-Gehalte auf, sie säuert schneller und mehr, das FS-Muster weist auf eine „intensive“ Fütterung mit vermehrt MCT- FS, und die Pr&M-Untersuchungen charakterisieren sie mit „Eisentransport und Fetttröpfchenbildung“ vs. bei Weizen „mehr Abwehr-, Regulations- und Transportfunktion“ /. „mehr Lipidsynthese“. Die SB charakterisieren mit „große, kräftige Formen, verwaschen“ vs. „kleine, ausdifferenzierte Bildmerkmal“ für FuR vs. Weizen. Die FAS charakterisiert sie mit „Saftfutter-typisch“ vs. „Samentypisch“. Versuch C weist die geringsten Futtereffekt auf, und deutliche Gruppen- und Zeiteffekte. Milchleistung und F,E,L-Gehalte zeigen keinen Futtereffekt. Die Milch der Heu-Variante säuert schneller, und sie weist mehr SCT und MCT- FS auf. Pr&M-Untersuchungen wurden nicht durchgeführt. Die SB charakterisieren bei Heumilch mit „fein, zart, durchgestaltet, hell“, bei Silagemilch mit „kräftig, wäßrig-verwaschen, dunkler“. Die FAS kann keine konsistenten Unterschiede ermitteln. Der Horn-Einfluß auf die Milchprobe wurde an 34 Probenpaaren untersucht. Von 11 Höfen wurden je zwei möglichst vergleichbare Gruppen zusammengestellt, die sich nur im Faktor „Horn“ unterscheiden, und im wöchentlichen Abstand drei mal beprobt. F,E,L, SCC und SE der Proben sowie die FAS-Messungen weisen keine konsistenten signifikanten Unterschiede zwischen den Horn-Varianten auf. Pr&M weisen bei den untersuchten Proben (von zwei Höfen) auf Horneffekte hin: bei Eh eine Erhöhung von Immun-Abwehr-Funktionen, sowie einer Abnahme phosphorylierter C3- und C6-Metabolite und Beta-Lactoglobulin. Mit den SB ließen sich für die gewählten Merkmale (S-Größe und g.B.-Intensität) keine Horneffekte feststellen. FS, Pr&M-Muster sowie Harnstoffgehalt und SB (und z.T. Milchleistung) zeigten je FV ähnliche Effekt-Intensitäten für Futter-, Gruppen- und Zeiteffekte, und konnten die Cross-Over-Effekte gut wiedergeben. F- und E-Gehalte konnten neben tierindividuellen Effekten nur in FV B auch Futtereffekte aufzeigen. In FV C zeigten die SE der Proben den deutlichsten Futtereffekt, die anderen Methoden zeigten hier vorrangig Gruppen-Effekte, gefolgt von Futter- und Zeiteffekten. Die FAS zeigte den SB vergleichbare Ergebnisse, jedoch weniger sensibel reagierend. Die Interpretation von Qualitätsaspekten war bei konsistent differenzierbaren Proben (FV A, B, C) am fundiertesten mit Hilfe der FS möglich, da über die Synthese von FS und beeinflussende Faktoren schon vielfältige Erkenntnisse vorliegen. Das Pr&M-Muster war nach einer weiteren Methodenentwicklung bei der Deutung von Stoffwechselprozessen sehr hilfreich. Die FAS konnte z.T. eine zu der Fütterungsvariante passende Charakterisierung liefern. Für die SB-M fehlt es noch an Referenzmaterial, um Angaben zu Qualitätsaspekten zu machen, wenngleich Probenunterschiede aufgezeigt und Proben-Eigenschaften charakterisiert werden konnten.Summary: Milksamples from three different feeding regimes and from dehorned vs. horn-bearing cows were analyzed to evaluate whether the used laboratory methods are able to differentiate among pairs of samples, and if the quality of the samples could be characterized. The following quality parameters were examined: milk-yield, lipid-, protein-, lactose-, and urea-content, somatic cell count, spontaneous acidification, fatty acid composition, protein- and metabolite-pattern, delayed luminescence (=FAS) and chromatography (Steigbild-) characteristics. To ensure reproducible results, the Steigbild-method was first of all standardized and characterized. Investigations in the Steigbild-method show that there are many factors influencing the picture-characteristic shape. Influences by laboratory factors such as climatic situation in the chamber, time of reaction of the sample with the air (aging effects) and day-specific effects with unknown reasons were obvious. The strongest sample-induced differences were caused by cow-individual effects without obvious reason (independent from feeding, age, lactation status and genetic background). However, the age of the sample and feeding-situation of the cows are also visible in the picture-characteristic shape. It is of great importance for the results to identify, which picture-characteristics are examined and in which way the analysis is done. 91% of the 46 pairs of samples in this thesis (from the feeding-comparisons (=FC) and the horn-context) could be grouped correctly and the differences could be named. Three FCs were arranged on three bio-dynamic farms under praxis-circumstances (on-farm-experiments). Two comparable groups were established per farm, with at least 11 cows per group, and fed in a cross-over design. Sampling took place the 14th and 21st day per period. The feeding comparisons were: A: field dried pasture-hay vs. inside dried clover-grass-hay, B: fodder beet vs. wheat (added to lucerne-grass-hay), C: grass-silage vs. grass-hay. In FC A, feeding-effects are strongest, group-effects little. The milk of the pasture-hay-feeding has less CLA’s and n3-fatty acids (more MC-fatty acids), the protein- and metabolite-pattern characterizes the samples with “maturation of tissue and differentiation” (vs. “plenty of nutrients, growth, and storage of substances”), and the Steigbild shows fine and precisely differentiated characteristics. In FC B, feeding-effects are nearly as strong as group-effects. Milk-yield is not affected by feeding, but lipid- and protein-content are higher in fodder beet, natural acidification is greater and faster, and a higher yield of MC-fatty acids was found. Protein- and metabolite-pattern characterizes the milk from the fodder beet feeding with “iron transport and fat drop building” while for the wheat-feeding group, there is “more defense, regulation and transport-functions”. The Steigbilder can be characterized with “big, strong forms, but washed-out” vs. “little, well differentiated forms” for the beet group vs. the wheat group. The FAS characterizes the samples with “typical for juicy samples” vs. “typical for seeds”. In FC C, only minor feeding-effects can be found, but group- and time-effects are obvious. There are no effects on milk-yield or fat, protein or lactose content. Natural acidification occurs more quickly in the hay-milk , and it has more SC and MC fatty acids. Protein- and metabolite-patterns were not investigated. The Steigbilder of the hay-milk can be characterized with “fine, tender, featherly, precisely formed, light” compared to “forceful, watery-washed-out, darker” for the pictures from the silage-milk. The FAS show no consistent differences. Effects of the horn status on the milk were examined in 34 pairs of samples. Two groups as comparable as possible were established on 11 farms, with “horn-bearing” as the only difference. Sampling took place three times per farm, at 7-day intervals. Horn-related effects were not visible in lipid-, protein-, lactose-content or SCC, nor in natural acidification, fatty aid pattern or FAS-measurements, nor in the criteria used for classification of the Steigbilder (S-size and g.B-intensity). Only the protein- and metabolite-pattern of five samples from two selected farms show some effects: these were more immune-defense-functions and less phosphorylated C3- and C6-metabolites and less beta-lactoglobuline in the milk of the dehorned cows. In the comparison of methods feeding-, group- and time-effects as well as cross-over-effects could be well described by fatty acid composition, protein- and metabolite-pattern, urea content and Steigbild (and sometimes milk production per day). Lipid- and protein-content showed mainly individual animal effects and, only in FC B, feeding-effects were also present. In FC C, natural acidification showed the best results from feeding-effects, while the other methods showed more group- and time-effects. The differentiation based on FAS were comparable to the Steigbild-method, although less identifiable. An interpretation of quality aspects was possible after samples were differentiated, and interpretation was best based on aspects of fatty acid patterns, due to the fact that much is known about synthesis and influencing factors. The protein- and metabolite-patterns were, from a methodological standpoint, very useful to interpret metabolic processes of the cows. For the Steigbild-method, reference-pictures are missing for quality interpretation, but sample differentiation and characterization was possible.
URI: urn:nbn:de:hebis:34-2011121440032
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