Optimizing calf health on German dairy farms through pain reduction after disbudding and colostrum quality control | Optimierung von Kälbergesundheit auf deutschen Milchviehbetrieben durch Schmerzreduktion nach Enthornung und Kontrolle von Kolostrum Qualität

The aim of this study was to assess important management factors for calves. A) The effects of transdermal flunixin meglumine in combination with local anesthesia during disbudding on 1) plasma cortisol and 2) behavioral changes were evaluated. B) Various analytical methods (RID, ELISA) and on-site measurement methods (digital Brix refractometer, colostrometer, outflow funnel, semi-quantitative immunochromatography) were examined to determine colostrum quality. Additionally, the timing of disbudding was utilized to perform cortisol measurements in different media. Group allocation: 1) Control group (CON, n = 27), 2) 1-Flunixin group (1-FLU, n = 26) with a single administration of transdermal flunixin meglumine during disbudding, and 3) 2-Flunixin group (2-FLU, n = 24) with two administrations of transdermal flunixin meglumine (during disbudding and a second dose 6 hours later). Sham disbudding was performed one week before disbudding using a cold cautery iron. During disbudding, the average plasma cortisol concentration was 5.16 + 2.8 ng/mL (range: 0.2–26.4 ng/mL). Plasma cortisol concentration was influenced by treatment (P < 0.01) and sampling time (P < 0.01). Compared to CON, single treatment (1-FLU) showed a significant effect (P < 0.01; -1.29 ng/mL; 95% CI -2.15 to -0.44), as did the second dose (2-FLU; P < 0.01; -1.29 ng/mL; 95% CI: -2.14 to -0.43). The two groups did not differ significantly from each other (P = 0.99; 0.01 ng/mL; 95% CI: -0.84 to 0.84). Treatment influenced total lying time and lying duration per lying period during sham disbudding (P = 0.01) but had no effect during disbudding (P = 0.31). Additionally, measurements of cortisol in different media (plasma, saliva, feces) were conducted. Cortisol and metabolites were compared. Saliva and fecal samples were collected concurrently with blood samples. The correlation between plasma cortisol and saliva in dairy calves was good (r = 0.73; P < 0.01). The correlation between plasma cortisol and FGM concentration was weak (6 hours: r = 0.24). For colostrum assessment, radial immunodiffusion (RID) was considered the reference method. Colostrum was defined as high-quality if the IgG content of RID measurement was >50 mg IgG/mL. The average IgG concentration (±SD) was 101.3 ± 45.9 mg/mL. The correlation between RID was: r = 0.78 (ELISA), r = 0.79 (digital Brix refractometer), r = 0.58 (colostrometer: specific gravity), r = 0.61 (colostrometer: temperature-corrected), r = 0.26 (outflow funnel), and r = 0.43 (lateral flow assay). The optimal threshold for identifying high-quality colostrum with ELISA was 50.8 mg/mL, with a sensitivity of 91.3%, specificity of 92.3%, and an AUC of 0.94. The sensitivity of on-site tests varied from 95.7% (Brix refractometer) to 60.9% (lateral flow assay). In conclusion, this study shows that 1) transdermal flunixin meglumine can decrease plasma cortisol concentration after disbudding, but 2) has no effect on average daily weight gain and total lying time. 3) ELISA is accurate and 4) the digital Brix refractometer and colostrometer were suitable for assessing colostrum quality.

Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, wichtige Managementfaktoren für Kälber zu bewerten. Es wurden A) die Wirkung transdermalem Flunixin Meglumin in Kombination mit Lokalanästhesie zur Enthornung auf 1) Kortisol im Plasma und 2) Verhaltensänderungen bewertet, B) verschiedene analytische Methoden (RID, ELISA) sowie vor-Ort Messmethoden (digitales Brix-Refraktometer, Kolostrometer, Ausfluss-Trichter, semiquantitative Immunochromatographie) untersucht, um die Qualität des Kolostrums zu bestimmen. Zusätzlich wurde der Zeitpunkt der Enthornung genutzt, um Kortisol-Messungen in verschiedenen Medien durchzuführen. Gruppenaufteilung: 1) Kontrollgruppe (CON, n = 27), 2) 1-Flunixin-Gruppe (1-FLU, n = 26) mit einer einzigen Verabreichung von transdermalem Flunixin Meglumin beim Enthornen und 3) 2-Flunixin-Gruppe (2-FLU, n = 24) mit 2 Gaben von transdermalem Flunixin Meglumin (beim Enthornen und zweite Gabe 6 Stunden nach Enthornung). Eine Schein-Enthornung wurde eine Woche vor dem Enthornen mit einem kalten Thermokauter durchgeführt. Während der Enthornung betrug die durchschnittliche Konzentration von Plasma-Kortisol 5,16 + 2,8 ng/mL (Spanne: 0,2–26,4 ng/mL). Die Konzentration vom Plasma-Kortisol wurde durch die Behandlung (P < 0,01) und die Zeit der Probenentnahme (P < 0,01) beeinflusst. Im Vergleich zu CON zeigte die Einzelbehandlung (1-FLU) eine signifikante Wirkung (P < 0,01; -1,29 ng/mL; 95% CI -2,15 bis -0,44), ebenso wie die zweite Gabe (2-FLU; P < 0,01; -1,29 ng/mL; 95% CI: -2,14 bis -0,43). Die beiden Gruppen unterschieden sich nicht signifikant voneinander (P = 0,99; 0,01 ng/mL; 95% CI: -0,84 bis 0,84). Die Behandlung hatte einen Einfluss auf die Gesamtliegezeit sowie die Liegedauer pro Liegeperiode bei der Schein- Enthornung (P = 0,01) jedoch keinen Einfluss bei der Enthornung (P = 0,31). Zusätzlich wurden Messungen von Kortisol in verschiedenen Medien (Plasma, Speichel, Kot) vorgenommen. Kortisol und -Metabolite wurden miteinander verglichen. Speichel- und Kotproben wurden zeitgleich zu den Blutproben gesammelt. Die Korrelation von Kortisol im Plasma- und Speichel bei Milchkälbern war gut (r = 0,73; P < 0,01). Die Korrelation von Plasma-Kortisol und FGM-Konzentration schwach (6 Stunden: r = 0,24). Zur Bewertung vom Kolostrum wurde die radiale Immunodiffusion (RID) als Referenzmethode betrachtet. Das Kolostrum wurde als hochwertig definiert, wenn der IgG-Gehalt der RID Messung >50 mg IgG/mL betrug. Die durchschnittliche IgG-Konzentration (±SD) betrug 101,3 ± 45,9 mg/mL. Die Korrelation zwischen RID betrug: r = 0,78 (ELISA), r = 0,79 (digitale Brix-Refraktometrie), r = 0,58 (Kolostrometer: spezifisches Gewicht), r = 0,61 (Kolostrometer: temperaturkorrigiert), r = 0,26 (Auslauftrichter) und r = 0,43 (Lateral-Flow-Assay). Der optimale Schwellenwert zur Identifizierung von hochwertigem Kolostrum mit ELISA lag bei 50,8 mg/mL, mit einer Sensitivität von 91,3 %, Spezifität von 92,3 % und einer AUC von 0,94. Die Sensitivität der Tests variierte von 95,7 % (Brix-Refraktometrie) bis 60,9 % (Lateral-Flow-Assay). Insgesamt zeigt diese Arbeit, dass 1) transdermales Flunixin Meglumin die Konzentration von Kortisol im Plasma nach der Enthornung senken kann, aber 2) keinen Einfluss auf die durchschnittliche tägliche Gewichtszunahme und die Gesamtliegezeit hat. 3) Der ELISA ist genau und 4) das digitale Brix-Refraktometer und das Kolostrometer waren geeignet, um die Qualität des Kolostrums zu bewerten.