Diploma thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2023

This work is part of the project D4Dairy (Digitalisation, Data integration, Detection and Decision support in Dairying) [sub-project 2.5: Mycotoxin Detection and Implications for Dairy Performance - Screening mycotoxin contamination in feeds as causal agent of infertility and poor health in dairy cattle], which evaluates relevant information on feed quality in 98 Austrian dairy farms located in 3 different states: Lower Austria (n=31), Upper Austria (n=51), and Styria (n=16). Samples of basal feed (mostly partial mixed ration, but also forage and total mixed ration), as well as concentrate feeds, were representatively sampled and prepared for analysis by drying, grinding and pooling. Feeds of each farm were pooled according to the ration concentrate/basal feed and the levels of 10 phytoestrogens (biochanin, coumestrol, daidzein, daidzin, formononetin, genistein, genistin, glycitein, glycitin and ononin) of the ration were analysed by a liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis. A statistical analysis to characterize the occurrence and concentration of the identified phytoestrogens overall and conventional versus organic farms was performed. Each sample contained at least four different phytoestrogens, five samples tested positive for all ten. Biochanin, daidzein and genistein were ubiquitous among the samples. The total phytoestrogen in samples ranged from 4,260 μg/kg DM to 411,420 μg/kg DM and averaged 83,224 μg/kg DM. Additionally nine organic farms were opposed to nine comparable conventional farms. The inclusion criteria for selection of farms were geographic proximity and a similar share and choice of main forages in the diet. Four phytoestrogens (coumestrol, ononin, daidzein, genistein) were found significantly more often in organic samples. When correlated with the significantly bigger amount of grass silage used in organic farms, only coumestrol showed significance (P < 0.001). In comparison to the literature, the detected levels of single phytoestrogens do not implicate a serious risk for the reproductive performance of the respective herds. The present values originate from representative samples of diets, therefore some specific individual components could have contained higher concentrations of phytoestrogens. The interaction of phytoestrogens and other estrogenic substances (like mycoestrogens) is a focal point of current research and still is at the very beginning.

Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2023

Diese Arbeit ist Teil des Projekts D4Dairy (Digitalisierung, Datenintegration, Detektion und Entscheidungsunterstützung in der Milchwirtschaft) [Teilprojekt 2.5: Mykotoxinnachweis und Auswirkungen auf die Milchleistung - Überprüfung der Mykotoxinkontamination in Futtermitteln als Kausalfaktor für Unfruchtbarkeit und schlechte Gesundheit bei Milchvieh], das relevante Informationen zur Futterqualität in 98 österreichischen Milchviehbetrieben in 3 verschiedenen Bundesländern auswertet: Niederösterreich (n=31), Oberösterreich (n=51), und Steiermark (n=16). In diesen Betrieben wurden repräsentative Proben des Grundfutters (meist AGR, aber auch Futter und TMR) sowie des Kraftfutters entnommen und durch Trocknen, Mahlen und Poolen für die Analyse vorbereitet. Die Futtermittel der einzelnen Betriebe wurden je nach Kraftfutter/Grundfutter gepoolt, und die Gehalte von 10 Phytoöstrogenen (Biochanin, Coumestrol, Daidzein, Daidzin, Formononetin, Genistein, Genistin, Glycitein, Glycitin und Ononin) der Ration mittels Flüssigchromatographie/Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) analysiert. Um das Vorkommen und die Konzentration der identifizierten Phytoöstrogene insgesamt und in konventionellen versus ökologischen Betrieben zu beschreiben wurde eine statistische Analyse durchgeführt. Jede der untersuchten Proben enthielt mindestens vier verschiedene Phytoöstrogene, fünf Proben wurden positiv auf alle zehn getestet. Biochanin, Daidzein und Genistein waren in allen Proben allgegenwärtig. Die Gesamtmenge der Phytoöstrogene in den Proben reichte von 4.260 μg/kg TM bis 411.420 μg/kg TM und lag im Durchschnitt bei 83.224 μg/kg TM. Zusätzlich wurden neun Biobetriebe neun vergleichbaren konventionellen Betrieben gegenübergestellt. Ausschlaggebend für die Auswahl der Betriebe waren die geografische Nähe sowie ein ähnlicher Anteil und eine ähnliche Auswahl an Futtermitteln in der Fütterung. Vier Phytoöstrogene (Coumestrol, Ononin, Daidzein, Genistein) wurden signifikant häufiger in biologischen Proben gefunden. Unter Berücksichtigung der signifikant höheren Menge an Grassilage, die in Biobetrieben verwendet wird, war nur Coumestrol signifikant höher (P < 0,001). Nach Vergleich mit veröffentlichten Grenzwerten stellen die ermittelten Gehalte an einzelnen Phytoöstrogenen kein ernsthaftes Risiko für die Reproduktionsleistung der jeweiligen Herden dar. Diese Werte stammen aus repräsentativen Stichproben von Futtermitteln, was bedeutet, dass einige spezifische Einzelkomponenten höhere Konzentrationen an Phytoöstrogenen aufgewiesen haben können. Die Interaktion von Phytoöstrogenen und anderen östrogenen Substanzen (z.B. Mykoöstrogene) ist ein Schwerpunkt der aktuellen Forschung und bietet noch viel Potential.

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