Reproductief management bij melkkoeien – de toekomst

Het gezondheidsmanagement van de melkveestapel ondergaat wereldwijd een periode van radicale verandering. Deze verandering is het gevolg van een groot aantal factoren, waaronder de enorme toename van technologieën ter ondersteuning van het voortplantingsbeheer bij melkkoeien, de afschaffing van quota (binnen Europa) en de aanzienlijke toename van de omvang van veestapels en bedrijven. Na de afschaffing van de quota in Europa breiden veel landen hun zuivelproductie uit. Zo heeft Ierland ambitieuze plannen om de zuivelproductie met 50% te verhogen door een combinatie van een grotere kudde en een grotere melkproductie per koe. Dit document heeft tot doel enkele veranderingen te identificeren die een grotere productie, een betere gezondheid van de melkkoeien en een beter reproductief beheer zullen vergemakkelijken.

In Europa zijn de omvang en het aantal melkveestapels van 1984 tot 2015 grotendeels statisch geweest. Vanaf april 2015 zijn de quota afgeschaft, waardoor uitbreiding mogelijk is, waarschijnlijk in de vorm van zowel een toename van de koeopbrengst als van het aantal koeien. In Ierland wordt in het verslag Food Harvest 2020 (dat wordt ondersteund door het verslag Foodwise 2025) gesproken over een uitbreiding van de zuivelproductie met 50% tussen 2015 en 2020. In Nederland vindt een soortgelijke expansie plaats, hoewel de totale fosfaatlimieten een uitdaging vormen voor de uitbreiding van het aantal koeien in dat land. In dit overzicht ligt de nadruk op ontwikkelingen op het gebied van gegevensbeheer, voedingsstrategieën, genetische strategieën, ziektebestrijding, precisielandbouw (hormonale behandelingen en sensortechnologieën) en mannelijke vruchtbaarheid die potentieel van invloed zijn op een hogere melkproductie, koegezondheid en koevruchtbaarheid.

Genetische strategieën ter verbetering van de voortplanting

Tot het begin van de jaren 2000 selecteerden de genetische selectieprogramma’s in zuivelproducerende landen van oudsher vooral op melkgift, vaak ten koste van andere voor zuivel relevante kenmerken, waaronder vruchtbaarheid en gezondheid . In het begin van deze eeuw begonnen fokprogramma’s vruchtbaarheid (bijvoorbeeld door kenmerken als levensduur en tussenkalftijd op te nemen) en gezondheid op te nemen als onderdeel van de selectiekenmerken. De integratie van deze kenmerken heeft enkele van de vroegere tendensen die tot verminderde vruchtbaarheid hebben geleid, doen keren. De laatste 15 jaar wordt nu erkend dat zowel de levensduur (toegenomen) als de tussenkalftijd (afgenomen) zijn verbeterd. Een belangrijke uitdaging voor fokprogramma’s wat betreft de integratie van vruchtbaarheidskenmerken is de ontwikkeling van fenotypes met een redelijke erfelijkheidsgraad. Zo hebben veel vruchtbaarheidskenmerken doorgaans slechts lage erfelijkheidsschattingen (bijv. 0,1, in vergelijking met veel groei- en karkaskenmerken waarbij de erfelijkheidsgraad 0,25-0,5 bedraagt). Een tweede groot probleem voor veel vruchtbaarheidskenmerken is dat er gemakkelijk te meten fenotypische kenmerken of genomische markers (single-nucleotide polymorphisms; SNPs) moeten zijn die correleren met geschikte vruchtbaarheidskenmerken.

Er doen zich nu wellicht mogelijkheden voor om nieuwe kenmerken te selecteren die in fokprogramma’s zouden kunnen worden opgenomen. Een door de EU gefinancierd project “Genotype plus Milieu” (GplusE) heeft onder meer tot doel nieuwe, op melk gebaseerde fenotypes te identificeren die kunnen worden gebruikt als voorspellers voor de traditionele, maar ook voor de moeilijk te meten, vast te leggen en te selecteren kenmerken zoals bevruchtingspercentage en uterusgezondheid (www.gpluse.eu). Dit project beoogt onder meer de ontwikkeling van nieuwe, op melk gebaseerde kenmerken die correleren met de gezondheids- en vruchtbaarheidskenmerken van melkkoeien en deze voorspellen. De gebruikte strategieën omvatten de meting van mid-infrarood spectra (MIR) in melk, metabolieten in melk en glycanen op de immuno-gamma globuline (IgG) fractie van melk. Het project relateert deze nieuwe meetbare kenmerken aan vruchtbaarheids- en gezondheidskenmerken, en vervolgens zowel nieuwe als traditionele kenmerken aan nieuwe genomische merkers (SNPs) die uiteindelijk in de toekomst betere selectiestrategieën mogelijk zullen maken. Dit project en het werk van andere laboratoria moeten resulteren in verdere vruchtbaarheids-NNP’s die de genetische selectie voor extra verbeteringen van de vruchtbaarheid kunnen verbeteren.

Nieuwe instrumenten en toepassingen voor nieuwe fenotypes die in de zuivelsector kunnen worden gebruikt

Nieuwe werkzaamheden aan het University College Dublin hebben geleid tot de ontwikkeling van glycaan-merkers voor de gezondheid van de baarmoeder. Dit is uitgewerkt in een octrooiaanvraag (PCT/EP2014/068734: “Methoden voor het voorspellen, diagnosticeren of monitoren van infecties of aandoeningen”). Er zijn ook glycaanmerkers op basis van melk ontwikkeld die een voorspellende waarde hebben bij de identificatie van koeien met achtergebleven placentamembranen. Dergelijke biomarkers die gemakkelijk in melk kunnen worden gemeten, zouden fokkers in staat stellen te selecteren op koeien met een neiging tot betere baarmoedergezondheid en daardoor over te schakelen op koeien met een verhoogde vruchtbaarheid.

Terwijl in-vitrofertilisatie (IVF) en embryotransplantatie nu belangrijke instrumenten zijn om de genetische selectie aan vrouwelijke zijde bij Bos indicus-runderen te vergroten, blijven meervoudige ovulatie en embryotransplantatie momenteel de meer kosteneffectieve methode voor Bos Taurus-runderen (waaronder alle belangrijke melkveerassen: Holstein-Friesian, Brown Swiss, Jersey enz.) op populatieniveau. Dit komt omdat de Bos Taurus-rassen slechts 5 tot 20 follikels per folliclegolf produceren, wat onvoldoende is om voldoende eicellen te produceren voor een effectieve kweek voor IVF.

Voedingsstrategieën om de voortplanting te verbeteren

Moderne melkkoeien zijn overwegend geselecteerd op een hoge melkgift in de vroege lactatie, die gepaard gaat met een zeer grote capaciteit om lichaamsreserves te mobiliseren tijdens deze periode. In een studie van Tamminga et al. met 5 productiestudies met 295 koeien, toonden berekeningen aan dat koeien tussen 120 en 550 kg melk kunnen produceren uit de lichaamsreserves op basis van energie (gemiddeld 324 kg). De maximale mobilisatie in 8 weken bedroeg 41,6 kg leeg lichaamsgewicht, 30,9 kg vet en 4,6 kg eiwit . De meeste koeien kunnen deze metabole belasting aan, die wordt gedefinieerd als: de totale energielast die wordt veroorzaakt door de synthese en secretie van melk en waaraan kan worden voldaan door het aanspreken van de lichaamsreserves” . Metabolische stress wordt echter gedefinieerd als: “de hoeveelheid metabolische belasting die niet kan worden volgehouden door deze mobilisatie, wat leidt tot een neerwaartse regulatie van bepaalde energetische processen, waaronder processen die de algemene gezondheid in stand houden” . De “overmatige” mobilisatie van lichaamsreserves tijdens de periode van NEB is dus een belangrijke factor voor de vatbaarheid voor ziekten bij modern melkvee. Naast de energiebalans na het afkalven heeft ook het verlies aan lichaamsconditie vóór het afkalven belangrijke gevolgen voor de stofwisselingsstatus, de melksamenstelling en de latere gezondheid, en dit moet worden erkend.

De genetisch en hormonaal gestuurde mobilisatie van het lichaam wordt nog verergerd door een ernstige wanverhouding tussen de energiebehoefte en het vermogen van de koe om energie op te nemen. Deze laatste wordt vaak nog verder negatief beïnvloed door een ontoereikende aanpassing van zowel het maag-darmkanaal als het algemene intermediaire metabolisme en vaak een verhoogde incidentie van ziekten in de periode na het afkalven . De maximale voeropname vindt gewoonlijk plaats na 6 tot 8 weken lactatie, veel later dan de piekproduktie, waardoor de koeien 5 tot 7 weken na de bevalling een negatieve energiebalans hebben.

De verminderde vruchtbaarheid bij moderne melkkoeien wordt onder meer veroorzaakt door een vertraagde hervatting van de normale ovariële cycliciteit, de gezondheid van de baarmoeder, minder uiting van tochtigheidssymptomen en lagere drachtigheidspercentages bij de eerste en volgende inseminaties. Dit laatste wordt voornamelijk veroorzaakt door een verhoogde incidentie van embryonale en foetale sterfte. Er zijn relevante overzichtsartikelen gepubliceerd over de mechanistische achtergronden van de relatie tussen metabole stress en verminderde vruchtbaarheid bij moderne postpartum melkkoeien.

Managementstrategieën voor transitiekoeien zijn er vooral op gericht de koeien te helpen de metabole belasting het hoofd te bieden door de gezondheid te optimaliseren, stress te minimaliseren (b.v. door de veranderingen in groep of rantsoen te minimaliseren), de droge stofopname te stimuleren en de immuunfunctie te verbeteren. Er zijn grote mogelijkheden voor de veearts om het kuddebeheer daartoe regelmatig te controleren en aan te passen. LeBlanc en Mulligan et al. identificeerden de belangrijkste punten die de veearts moet behandelen om klanten van veehouders optimaal te begeleiden bij het optimaliseren van hun transitie-koeien management.

Verder is de toepassing van diëten die specifiek zijn ontworpen om de vruchtbaarheid te verbeteren door mechanismen tegen te gaan die verband houden met de negatieve energiebalans (NEB) of door een specifiek traject te ondersteunen dat nodig is voor een succesvolle vruchtbaarheid, altijd een zeer aantrekkelijke manier geweest om de aantasting van de voortplanting tijdens de vroege lactatie te omzeilen. Hoewel bekend is dat het voortplantingssysteem wordt beïnvloed door meerdere hormonen die ook betrokken zijn bij de aanpassing aan een hoge melkproductie (bv. groeihormoon; GH, insuline-achtige groeifactor I; IGF-I en leptine), is alleen van insuline bekend dat het relatief gevoelig is voor veranderingen in de samenstelling van het rantsoen . Eierstokfollikels bevatten insulinereceptoren en koeien met lagere perifere insulinespiegels in de onmiddellijke postpartumperiode hebben te lijden van een vertraagd postpartum herstel van de eierstokken en een normale cycliciteit, onder andere door een hoger risico op cystische ovariumziekte . Daarom wordt in de onmiddellijke postpartumperiode gepleit voor glucogene diëten om de perifere insulineconcentraties te verhogen en een normale hervatting van de eierstokken te bevorderen. Er is echter aangetoond dat insuline nadelige gevolgen heeft voor de eicel- en embryocompetentie en dat insuline het enzymatisch katabolisme van progesteron (P4) in de lever stimuleert. Dit laatste suggereert dat glucogene diëten alleen van voordeel zijn wanneer ze in de onmiddellijke postpartum periode worden aangeboden, terwijl ze moeten worden vermeden wanneer koeien worden geïnsemineerd.

Rantsoenen die leiden tot hoge perifere ureumgehalten worden over het algemeen geassocieerd met lagere drachtigheidspercentages als gevolg van de nadelige effecten op het embryo . De mechanismen waardoor dit nadelige effect kan worden veroorzaakt en de drempelwaarde voor perifere ureumconcentraties zijn echter nog steeds onderwerp van discussie. In dit verband moet bijzondere aandacht worden besteed aan de supplementatie van sojameel als de voornaamste eiwitbron in het rantsoen. In een recente studie werd aangetoond dat in de handel verkrijgbaar sojameel isoflavonen bevat in concentraties die de bloedconcentratie van oestrogeen actieve metabolieten van isoflavonen (equol, O-desmethylangolensine, dihydrodaidzeïne) kunnen doen toenemen bij hoogproductieve melkkoeien post partum, zelfs wanneer dit in relatief lage hoeveelheden (gemiddeld 1,72 kg per dag) wordt toegediend. In vergelijking met raapzaadschroot werd sojasupplementatie bovendien geassocieerd met een verminderde angio- en steroïdogenese ter hoogte van het corpus luteum (CL) op basis van biopsiebemonstering op dag 9 van de bronstcyclus. Het was echter niet mogelijk om enig effect aan te tonen op de perifere progesteronconcentratie tijdens de eerste 3 bronstcycli na het afkalven . Hoewel de resultaten van die studie dus wijzen op een negatief effect van sojavoeding op de CL-functie bij pas gekalfde melkkoeien, is verder onderzoek nodig naar de bijdrage van dit effect op de perifere progesteronconcentratie en bijgevolg op de algehele vruchtbaarheid van de gesuppleerde koeien.

Toevoeging van vetten is een andere strategie die uitvoerig is getest om de verminderde voortplantingscapaciteit van melkkoeien te verminderen. Een studie gericht op het minimaliseren van de negatieve energiebalans door de melkvetsynthese te verminderen en daarmee de energie-output via melk te beperken door het rantsoen aan te vullen met exogene vetten, was niet succesvol omdat de koeien gewoon meer melk produceerden bij het verminderen van de NEB . Van omega-6 vetzuren wordt aangenomen dat zij ontstekingsbevorderende en dus prostaglandine F2alpha (PGF)-stimulerende eigenschappen hebben, waardoor zij van extra waarde zijn vroeg na de bevalling, terwijl omega-3 vetzuren deze ontstekingspotentie kunnen verzwakken, hetgeen leidt tot een hogere overlevingskans van het embryo wanneer zij tijdens de periconceptuele periode worden toegediend. Jammer genoeg bieden de onderzoeksresultaten zelden een consensus over dit onderwerp. De gevolgen van deze vetvoedingsstrategieën voor de kwaliteit van de eicel en het embryo blijven een intrigerend punt van discussie. Vetvoeding kan de micro-omgeving van de groeiende en rijpende eicel van het vroege en oudere embryo veranderen en zo het voortplantingsresultaat beïnvloeden . Onderzoek heeft aangetoond dat door voeding veroorzaakte hyperlipidemie schadelijk kan zijn voor de ontwikkeling en het metabolisme van het embryo. Tot op heden blijven de onderzoeksresultaten echter enigszins tegenstrijdig, waarschijnlijk als gevolg van verschillen in de gebruikte vetbronnen, in het dieet en de duur van de suppletie en in de experimentele opzet in het algemeen . Bovendien bevat het perifere bloed van melkvee een mengsel van vetzuren die afkomstig zijn van de voeding en van de afbraak in het lichaamsweefsel; deze laatste zijn overvloedig aanwezig in de periode vlak na de bevalling en bevatten een hoog gehalte aan verzadigde vetzuren. Vooral van deze laatste is aangetoond dat ze een aanzienlijk nadelig effect hebben op zowel de kwaliteit van de eicel als die van het embryo.

Het toevoegen van extra vitaminen en mineralen aan het rantsoen is door diverse commerciële belangengroepen vaak voorgesteld als een “golden bullet”-oplossing om de achteruitgang van de vruchtbaarheid van de koe te beperken, terwijl de eisen voor een optimale reproductieve efficiëntie bij modern melkvee zorgvuldig opnieuw moeten worden geëvalueerd op basis van goed opgezet wetenschappelijk onderzoek. Gewoonlijk nemen veehouders deze “voorgestelde aanvullende oplossingen” graag over omdat zij geen extra arbeid vergen, wat vaak hun grootste probleem is. Bepalen of de hoeveelheid van deze stoffen in het rantsoen voldoende is, is voor de veehouder vaak erg moeilijk, omdat het meestal onmogelijk is om zelfs maar het gehalte van deze stoffen in het basisrantsoen ruwvoer te schatten. In beslagen waar de koeien grote hoeveelheden krachtvoer krijgen om de piekopbrengst in de periode onmiddellijk na de bevalling te handhaven, is het risico op specifieke tekorten kleiner omdat krachtvoer gewoonlijk sterk wordt aangevuld met vitaminen en mineralen. Wat hun effect op de immuunrespons en de kwaliteit van het embryo betreft, moet bijzondere aandacht worden besteed aan vitamine E en selenium. Dit laatste werd ondersteund door de recente bevinding dat in beslagen die tijdens de droogstand een tocoferol-tekort hadden, behandeling met injecteerbare vitamine E van 1000 IE per week gedurende de laatste 3 weken van de dracht niet alleen de incidentie van achtergehouden placenta en doodgeboorte verminderde, maar ook het zwangerschapsverlies aanzienlijk verminderde (20,5% vs. 12,5%; P < 0,01) .

Bestrijding van infectieziekten

Veterinairen die de vruchtbaarheid in melkveebeslagen beheren, moeten regelmatig de gezondheidsstatus van de kudde beoordelen op ziekteverwekkers waarvan bekend is dat ze de reproductieve efficiëntie in gevaar brengen. Infecties met pathogenen zoals Leptospira hardjo, boviene virusdiarree of herpesvirussen kunnen de bevruchtingspercentages doen dalen, terwijl infecties met Neospora caninum en opkomende virussen zoals het blauwtongvirus foetusverliezen en abortussen kunnen veroorzaken. Het boviene herpesvirus 4 heeft naar verluidt een tropisme voor endometriumcellen en moet daarom specifiek worden bewaakt en bestreden in beslagen die aan baarmoederziekten lijden, met name wanneer andere risicofactoren onder controle zijn of zijn uitgesloten. Naast voortdurende zorgvuldige controle en passende bioveiligheidsplannen kan het nodig zijn passende vaccinatieprotocollen toe te passen om de insleep van nieuwe agentia in het beslag te voorkomen en verspreiding binnen het beslag tegen te gaan. Bij runderen is bacteriële besmetting van de baarmoeder alomtegenwoordig bij het baren. Dit impliceert echter niet automatisch het ontstaan van baarmoederziekte en daaropvolgende vruchtbaarheidsproblemen. Over het algemeen is het een onderdrukking van de immuunfunctie van de baarmoeder, naast de aanwezigheid van ziekteverwekkers, die een verschuiving van de bacteriële populaties en de vestiging van ziekte bij maximaal 20% van de dieren mogelijk maakt. Ondanks het feit dat er verschillende artikelen zijn gepubliceerd om tot een algemene overeenstemming te komen over de definities van postpartum uterusziekten op basis van voornamelijk klinische symptomen , bestaat er nog steeds veel verwarring over deze definities onder de beoefenaars. Deze verwarring in de definities geeft aanleiding tot een grote verscheidenheid van preventieve en curatieve behandelingsprotocollen die in het veld worden toegepast, waarvan vele niet wetenschappelijk als doeltreffend zijn bewezen. Recente literatuur onderstreept de hoge incidentie van met name subklinische endometritis in hoogproductieve veestapels . De diagnose van deze aandoening is gebaseerd op een intra-uteriene bemonstering voor cytologie, die momenteel niet routinematig wordt uitgevoerd. Daarom meldden Pascottini et al. het gebruik van de cytotape waarmee vroeg post partum en tijdens de inseminatie monsters kunnen worden genomen, en waarmee de cytologie van de baarmoeder bij koeien met herhaalde fok kan worden geprofileerd. De algemeen aanvaarde noodzaak om het gebruik van antibiotica bij koeien tot een minimum te beperken, moet worden uitgebreid tot de behandeling van baarmoederontstekingen. Het is belangrijk de risicofactoren voor de verschillende baarmoederziekten te bepalen, en preventie- en controleprogramma’s op te zetten om de incidentie van de ziekte te verminderen.

Gebruik van precisielandbouw

Oestrous detection

Traditionele benaderingen van voortplantingsbeheer en het gebruik van kunstmatige inseminatie omvatten ofwel visuele observatie van oestreegedrag, ofwel het gebruik van inseminatieprotocollen met vaste tijdstippen (bv,

Om hoge inseminatiepercentages te bereiken, die van cruciaal belang zijn om een tussenkalftijd van 365 dagen te bereiken in seizoensgebonden kalvende kuddes, is een effectieve, praktische manier nodig om elke koe in bronst te identificeren. Staan om bereden te worden wordt beschouwd als het belangrijkste gedragsteken dat een bronstige periode aanduidt en wordt gebruikt om het juiste tijdstip voor inseminatie te bepalen. Zowel de fysieke activiteit als de berijdingsactiviteit, veroorzaakt door de verhoogde oestradiolproductie tijdens de preovulatoire folliculaire fase, kunnen op verschillende manieren worden gecontroleerd. De tochtigheidsdetectie (submission rate) varieert van kudde tot kudde, waarbij tussen 30 en 70% van de koeien die bronstig gedrag vertonen, gewoonlijk in bronst worden gedetecteerd. Met een optimale visuele observatie van de opstijgactiviteit gedurende 20 minuten, 5 keer per dag, kan een tochtigheidsdetectiepercentage van 90 tot 95% worden bereikt, maar dit wordt als arbeids- en tijdrovend beschouwd. Met een lagere observatiefrequentie worden lagere percentages bronstdetectie bereikt, vooral bij hoogproductieve koeien (bv. slechts 70% van de koeien die in bronst worden gedetecteerd met twee of drie observatieperioden van 30 minuten).

Daarnaast is bij hoogproductieve Holstein-Friesian melkkoeien het percentage koeien dat staat om door andere koeien te worden bereden, gedaald, waardoor het moeilijker wordt bronst te detecteren. Roelofs et al. stelden vast dat slechts 58% van de koeien staande bronst vertoonde. Dit verlaagt op zijn beurt het aantal koeien dat zich laat insemineren en draagt daardoor in belangrijke mate bij tot een verminderde reproductieve efficiëntie. Voor een succesvolle reproductieve prestatie op basis van de detectie van bronstig gedrag is het noodzakelijk dat de bronstigheid bij het merendeel van de koeien nauwkeurig wordt gedetecteerd en dat vervolgens 4 tot 16 uur later wordt geïnsemineerd. Dit heeft geleid tot de gangbare praktijk om koeien te fokken volgens de “am-pm”-regel, die inhoudt dat koeien vijfmaal per dag op bronst worden geobserveerd, waarbij koeien die ’s morgens bronst beginnen ’s avonds worden geïnsemineerd en koeien die na 12.00 uur beginnen met bronst de volgende dag worden geïnsemineerd.De koeien die na 12.00 uur ’s middags oestrus worden, worden de volgende ochtend geïnsemineerd (het begin van de oestrus wordt gedefinieerd als de eerste observatieperiode waarin de koe wordt waargenomen om te gaan staan om te worden bereden door andere kuddegenoten of een teaserstier).

De aanpak van oestrusobservatie heeft goede diensten bewezen voor kuddes die bereid zijn om tijd en moeite te investeren in een goede en accurate oestrusdetectie. Het vereist echter een aanzienlijke inzet van arbeid, goede koe-identificatie en personeel dat is opgeleid in het opsporen van bronst bij koeien.

Sensoren voor bronstdetectie

In de afgelopen 2 decennia zijn diverse systemen voor automatisering van bronstdetectie ontwikkeld met wisselend succes.

Druksensoren

Het kenmerkende bronstgedrag van te bestijgen koeien kan worden gevolgd door het gebruik van systemen als, kraskaarten (bijv, Estrotect; Rockway Inc., Spring Valley, WI), kleurenampullen (Kamar Products Inc., Zionsville, IN), gesteriliseerde stieren voorzien van een kinbalmerker, het gebruik van staartschildermethoden of het elektronische apparaat HeatWatch .

Activiteitsmonitors

Een arbeidsbesparende technologie die boeren ter beschikking staat om het inzendingspercentage te helpen verhogen en de arbeidsvereisten voor het opsporen van bronst te helpen verminderen, is het gebruik van een monitor van de fysieke activiteit. De aan een been bevestigde stappenteller detecteert een toename van het aantal stappen per uur tijdens de bronst (b.v. S.A.E. Afikim, Kibbutz Afikim, Israël), terwijl het gebruik van een halskraag (b.v, Alpro; DeLaval International AB, Tumba, Zweden; Heatime, SCR, Netanya, Israël; MooMonitor; Dairy Master, Ierland) een verhoogde fysieke activiteit (lopen, opstijgen, opstaan en gaan liggen) vaststelt, uitgedrukt als een activiteitencluster (AC), en de veehouder waarschuwt wanneer de AC is begonnen (wanneer de koeien de volgende keer in de melkstal komen). Op die manier kan de veehouder het optimale tijdstip voor KI bepalen, namelijk 12 tot 18 uur vóór het voorspelde tijdstip van de ovulatie. In een recente studie, waarbij gebruik werd gemaakt van de Heatime-activiteitsmeter met halskraag (SCR Engineers Ltd., Netanya, Israël), werd vastgesteld dat de kans dat een AC zich in een pre-ovulatoire folliculaire fase bevindt in plaats van in een luteale fase, met 29% toeneemt voor elke stijging van 1 eenheid in piekactiviteit en met 91% voor elke stijging van 2 uur in de duur van een AC (Fig. 1, Fig. 2). Met behulp van een dergelijke activiteitsmonitor (Heatime) was het optimale tijdstip om te insemineren tussen 9 en 15 uur nadat de activiteitscluster werd geactiveerd.

Endocriene profilering

Een commercieel beschikbaar in-line meetsysteem voor endocriene profilering is onlangs ontwikkeld (Herd Navigator, Delaval) om metabolieten en P4-concentratie in melk op te sporen . Met behulp van algoritmen kunnen P4-profielen worden gebruikt om de oestreuze gebeurtenissen en eventueel de drachtigheidsstatus te voorspellen. Tot dusver is deze technologie echter nog relatief duur, wat de invoering ervan beperkt. Bovendien zijn er grenzen aan de technische bruikbaarheid.

i) Het systeem werd oorspronkelijk ontwikkeld uitgaande van dagelijkse meting van P4 in melk, maar in het gecommercialiseerde formaat wordt het vaak te duur geacht voor dagelijkse metingen en wordt het over het algemeen slechts tweemaal of eenmaal per week gebruikt in beslagen die met deze technologie zijn uitgerust.

ii) De folliculaire fase bij vee kan variëren van 3 tot 7 dagen en is zeer variabel, zelfs met dagelijkse metingen is de overgang naar de folliculaire fase (d.w.z, hoge P4 naar lage P4 wordt gemarkeerd door de daling van P4) is geen goede voorspeller van ovulatie of begin van bronst en is daarom in de praktijk niet specifiek genoeg voor het tijdstip van inseminaties. Wel kunnen hiermee koeien in de folliculaire fase worden geïdentificeerd, die dan specifiek moeten worden geobserveerd op tekenen van oestrusgedrag (met andere middelen), zodat de inseminatie kan worden getimed. Wanneer slechts een- of tweemaal per week wordt gemeten, wordt dit veel minder nuttig en kan de folliculaire fase met wekelijkse tussenpozen onbedoeld geheel worden gemist.

iii) Als methode voor het bepalen van de drachtigheid is P4 betrouwbaarder als test voor het niet drachtig zijn dan voor het bevestigen van drachtige positieve koeien. Dit komt omdat een daling van P4 18-24 dagen na een correct uitgevoerde inseminatie niet drachtig betekent. Een hoge P4 18-24 dagen na een inseminatie kan echter het gevolg zijn van een dracht; of een verkeerd getimede eerste inseminatie (wat betekent dat de koe zich nu in een niet-drachtige luteale fase bevindt); of een persisterende CL die verschijnt als een vroeg drachtig profiel, zonder dat er een dracht is (vaak in verband gebracht met baarmoederontsteking); of een eerste dracht gevolgd door embryoverlies, wat zal resulteren in een hoog progesteron, nu zonder dat er een dracht is. In al deze gevallen zal een hogere meetfrequentie (d.w.z. dagelijks) deze problemen helpen verminderen, maar de beperkingen van het gebruik van P4 als indicator van de drachtigheidstoestand niet volledig opheffen.

Synchronisatie van de bronst en ovulatiesynchronisatie

Traditionele bronstsynchronisatiemethoden (d.w.z. programma’s met alleen prostaglandinen en progesteronprogramma’s van 12 dagen) waren ontworpen om de bronst te synchroniseren, maar vereisten over het algemeen nog steeds observatie van de bronst om de timing van de paringen en de drachtigheidspercentages te optimaliseren. Als uitzondering hierop kunnen twee injecties met prostaglandine met een interval van 11 dagen bij maagdelijke vaarzen werken met inseminatie op vaste tijdstippen (FTAI) om 72 en 96 uur of als alternatief om 72 uur, en vervolgens gedurende nog eens 3-4 dagen intensief op bronst te letten en degenen die laat in bronst komen te insemineren, als reactie op staande bronst (met gebruikmaking van de am-pm-regel) . Dit protocol bij koeien vereiste observatie op bronst na de tweede prostaglandine-injectie.

Ovulatiesynchronisatieprogramma’s werden ontworpen om het gebruik van FTAI in beslagen te vergemakkelijken zonder aanzienlijke investering van tijd en arbeid in het opsporen van bronst. Deze programma’s zijn vanaf het begin van de jaren negentig ontwikkeld. Zij zijn meer geschikt voor grote niet-seizoensgebonden beslagen waar de tussenkalftijd iets minder relevant is voor de economische prestaties van de kudde en waar de tussenkalftijd vaak langer is dan 400-420 dagen. De belangrijkste problemen bij een basisprogramma voor ovulatiesynchronisatie (OVSYNCH) is dat het bevruchtingspercentage na één enkele OVSYNCH-ronde slechts ongeveer 30% bedraagt en dat dit in een Europese context relatief duur is. Er zijn strategieën ontwikkeld om de drachtigheidspercentages te verhogen (b.v. dubbele OVSYNCH en presynchronisatie-ovulatiesynchronisatie (PRESYNCH-OVSNCH) die in veel Amerikaanse veestapels aanvaardbaar zijn (respectievelijk 46 en 41 % bevruchtingspercentages), maar aanzienlijke kosten met zich brengen in termen van tijd, kosten van geneesmiddelen, therapietrouw en de publieke perceptie (van het routinematig gebruik van hormonen in de rundveehouderij) waardoor het gebruik ervan in Europese melkveestapels twijfelachtig is. Voor seizoensgebonden beslagen is de behandelingstijd die nodig is voor de protocollen OVSYNCH, PRESYNCH-OVSYNCH en Dubbele OVSYNCH te lang in verhouding tot de bevruchtingspercentages die kunnen worden bereikt. Programma’s op basis van progesteron (bijv, Programma’s op basis van progesteron (b.v. een 7- of 8-dagenprotocol) met een intravaginaal apparaat met GnRH aan het begin en PGF aan het eind (dag 7) geven betere resultaten in termen van synchronisatie en drachtigheidspercentages bij gezonde koeien.

Detectie van dracht

Directe methoden voor detectie van dracht

Er zijn verschillende methoden beschikbaar om de drachtigheid vast te stellen, waaronder terugkeer naar bronst, rectale palpatie van het voortplantingskanaal en echoscopie om het voortplantingskanaal te observeren. In de praktijk is de terugkeer naar de bronst bemoeilijkt door de moeilijkheden in verband met de observatie van de bronst, zodat de drachtigheid bij koeien momenteel meestal wordt vastgesteld door middel van echoscopie van het voortplantingskanaal om de aan- of afwezigheid van het prille embryo en het foetale vocht vast te stellen. Met deze methode wordt de drachtigheid meestal vanaf dag 28 van de dracht vastgesteld. Hoewel deze methode routinematig wordt toegepast, is zij te laat om op het optimale tijdstip (d.w.z, 18 tot 24 dagen na de eerste AI) voor niet-drachtige koeien, aangezien de normale bronstcyclus 18 tot 24 dagen bedraagt.

Eindelijk zou een vroege drachtigheidstest:

• hoge gevoeligheid (d.w.z. correcte identificatie van drachtige koeien)

• hoge specificiteit (d.w.z. correcte identificatie van niet-drachtige koeien)

• Hoge specificiteit (d.w.z. correcte identificatie van niet-drachtige koeien).drachtige koeien)

• Goedkoop uit te voeren

• Een eenvoudige test bij de koe (d.w.z. bruikbaar in veldomstandigheden)

• Drachtigheidsstatus tijdig bepalen (idealiter op het moment dat de test wordt uitgevoerd); (lijst aangepast van Fricke et al. ).

Indirecte methoden voor de detectie van drachtigheid bij melkkoeien

Indirecte methoden voor de vroege diagnose van drachtigheid maken gebruik van kwalitatieve of kwantitatieve metingen van hormonen of conceptus-specifieke stoffen in maternale lichaamsvloeistoffen als indirecte indicatoren voor de aanwezigheid van een levensvatbare dracht . Commercieel beschikbare indirecte methoden voor zwangerschapsdiagnose bij melkkoeien omvatten melkprogesterontests en tests voor zwangerschapsgeassocieerde glycoproteïnen (PAG’s) in bloed of melk.

Progesterontests zijn bruikbaarder als niet-zwangerschapstest op dag 21 . Het is echter onnauwkeurig als test op drachtigheid, aangezien de terugkeer naar een laag P4 bij niet-drachtige koeien zeer variabel is als gevolg van vroeg embryonaal verlies. Het is commercieel geprobeerd, maar heeft het vanwege deze problemen niet overleefd. In-line P4-tests (zoals eerder vermeld) hebben potentieel als de kosten van herhaalde analyses concurrerend kunnen worden.

PAG-meting is een levensvatbare methode om de drachtigheidsstatus bij melkkoeien te bepalen, maar de nauwkeurigheid van PAG-detectie is pas goed na dag 35 tot 40. Er kan ook interferentie optreden door PAG dat gedurende 40-50 dagen van de vorige dracht wordt overgedragen, waardoor het risico van fout-positieve resultaten ontstaat. De test kan ook vals-positieve resultaten opleveren na het verlies van embryo’s.

Werk beschreven in UK Patent Application No.1520248.4 heeft geleid tot de ontwikkeling van een test op basis van glycaandiagnostiek met gebruikmaking van de IgG-fractie in melk. Deze technologie kan de zwangerschapsstatus al vanaf dag 16 detecteren en heeft geleid tot een prioritaire octrooiaanvraag (ingediend op 17 november 2015; UK Patent Application No.1520248.4). Belangrijk is dat vroegtijdige detectie van de drachtigheidsstatus een strategie mogelijk zou maken om koeien te hersynchroniseren en opnieuw te dekken tegen dag 21 na de eerste mislukte inseminatie (Fig. 3).

De mannelijke kant van het verhaal

Hoewel de meeste gegevens erop wijzen dat de druk op de voortplantingsefficiëntie in moderne melkveebeslagen in de eerste plaats verband houdt met de hoogproductieve vrouwelijke dieren, is het duidelijk dat de rol van de mannelijke dieren niet mag worden vergeten. Terwijl dierenartsen het belang van deze kant van de medaille vaak over het hoofd zien, geven veehouders vaak de schuld aan zaken als de kwaliteit van het sperma en de deskundigheid van de AI-technicus, meestal omdat het de menselijke natuur is om liever iemand anders de schuld te geven dan kritisch te staan tegenover persoonlijke tekortkomingen. In een studie waarin de uitkomst van 5883 inseminaties werd onderzocht, werd 1 van de 35 stieren die sperma leverden in verband gebracht met een 2- tot 2,5-voudige toename van het aantal drachtigheden. In een andere studie van dezelfde groep, waarin de drachtigheidsresultaten van 10.965 inseminaties onder de loep werden genomen, werd niet alleen een verschil tussen stieren, maar ook dramatische verschillen tussen inseminatoren geconstateerd. De kans op een dracht was bijna 4 keer lager wanneer een koe geïnsemineerd was door de slechtste in vergelijking met de beste inseminator.

Het succes van een inseminatie hangt onder andere af van de depositie van de juiste aantallen spermacellen met een goed bevruchtend vermogen op de juiste plaats in het voortplantingskanaal op het juiste tijdstip in relatie tot de ovulatie. Het vruchtbaarheidspotentieel van een dosis kunstmatige inseminatie hangt af van de hoeveelheid, de kwaliteit en de gezondheidstoestand van het sperma in de dosis. Het is de taak van de KI-industrie om intensieve kwaliteitscontroleprogramma’s te blijven uitvoeren om ervoor te zorgen dat gecryopreserveerde spermadoses die voor verkoop worden vrijgegeven, vrij zijn van ziekten en aan bovengenoemde criteria voldoen. Uit een grootschalig onderzoek naar de behandeling van sperma in KI-bedrijven in verschillende landen is gebleken dat de gemiddelde gecryopreserveerde KI-dosis ongeveer 20 × 106 spermatozoa bevat. Dit is naar schatting gemiddeld 2 tot 20 maal hoger dan de geschatte minimumdrempelaantallen die nodig zijn om normale bevruchtingspercentages te garanderen. Opmerkelijk is dat stieren waarvan bekend is dat zij sperma van marginale kwaliteit produceren, vaak een vruchtbaarheid bereiken die onder het gemiddelde ligt, ondanks compenserende verhogingen van het aantal spermatozoa per dosis en vice versa.

In 2003 heeft Pace de technologische vooruitgang geëvalueerd die de KI-industrie sinds haar oprichting eind jaren dertig heeft geboekt en geconcludeerd dat “de zuivelindustrie vanuit technologisch oogpunt de hoogste kwaliteit sperma ontvangt die ooit is geproduceerd”. De technologische vooruitgang op het gebied van de behandeling van sperma blijkt uit het feit dat de bevruchtingspercentages bij gebruik van gecryopreserveerd sperma eind jaren negentig, begin jaren 2000 vergelijkbaar waren met die welke in de jaren vijftig voor niet-ingevroren sperma werden gerapporteerd. Innovatieve technieken die onlangs in de KI-industrie zijn getest, zijn cryopreservatietechnieken die de overleving van sperma na de dooi verbeteren en daardoor de gevoeligheid voor het optimale tijdstip van de inseminatie verminderen. In dit verband zijn proeven gedaan met micro-inkapseling van spermatozoa met het oog op een duurzame tijdsafgifte of met technieken om de omvang van door cryopreservatie veroorzaakte capacitatie te verminderen.

Gebruik van sperma van stieren met bewezen hoge vruchtbaarheid is waarschijnlijk de meest voor de hand liggende en eenvoudige aanbeveling. Wanneer men echter op grote schaal supervruchtbare stieren gaat gebruiken bij koeien met vruchtbaarheidsproblemen, rijst de vraag in welke zin dit laatste de voor deze stieren gerapporteerde vruchtbaarheidsgegevens kan beïnvloeden. Het gebruik van sperma van andere rassen, waarbij de vruchtbaarheidsdaling niet zo’n ernstig probleem is als bij het Holsteiner ras, kan ook worden overwogen als alternatief om de vruchtbaarheid van de veestapel te verbeteren, vooral als sperma wordt gebruikt van stieren van geschikte, op nageslacht geteste stieren van rassen met een vergelijkbaar productieniveau. We moeten echter in gedachten houden dat kruisen niet per se een genetische verbetering is en dat genetische selectie nog steeds sterk wordt aanbevolen binnen de gebruikte rassen.

Recentelijk zijn er rapporten gepubliceerd die aantonen dat sommige stieren beter presteren in getimede KI-scenario’s dan andere . Dit zou managers en dierenartsen moeten stimuleren om de vruchtbaarheidsgegevens van hun veestapel te analyseren in relatie tot het gebruik van specifieke stieren. Aan de andere kant is het nog onbekend of we op deze manier de selectie stimuleren naar dieren die beter met specifieke tijdsprotocollen kunnen omgaan in plaats van de selectie te stimuleren naar verbeterde vruchtbaarheid.

Een andere factor die bijdraagt is de plaats waar het sperma wordt afgezet. Hoewel algemeen wordt aangenomen dat het baarmoederlichaam de juiste plaats is voor de spermaafzetting, bleek bij een experiment waarbij gebruik werd gemaakt van contrastradiografie om de nauwkeurigheid van professionele inseminatoren te evalueren, dat de spermaafzetting in het baarmoederlichaam slechts in 39% van de pogingen succesvol was, terwijl in 25% van de gevallen het sperma in de baarmoederhals werd afgezet. Hoewel in verschillende studies een verbeterde vruchtbaarheid werd vastgesteld als reactie op het kweken met hoorns (diepe bicornale inseminatie waarbij de volledige inseminatiedosis over beide baarmoederhoornen wordt verdeeld of diepe unicornale inseminatie na een voorafgaand echografisch onderzoek om de plaats van de ovulatoire follikel op te sporen teneinde ipsilaterale inseminatie mogelijk te maken), wezen de meeste vergelijkende studies niet op een verschil. Onlangs werd een nieuw apparaat ontwikkeld dat diepe intra-uteriene inseminatie aanzienlijk vergemakkelijkt, hoewel de auteurs niet in staat waren om met dit apparaat betere zwangerschapsresultaten aan te tonen dan met conventionele inseminatie in het baarmoederlichaam. Diepe intra-uteriene inseminatie werd getest voor de inseminatie van doses met een laag celgetal van naar geslacht gesorteerd sperma. Hoewel flowcytometrie/celsortering een betrouwbare procedure is gebleken om X- versus Y-chromosoomdragende spermatozoa te onderscheiden, wordt het gebruik van gesekst sperma vaak alleen aanbevolen voor nulliparae vaarzen wegens teleurstellende vruchtbaarheidsresultaten bij multiparae dieren. Bij wijze van conclusie vermelden DeJarnette et al., die een overzicht gaven van de beschikbare artikelen, dat het er in de eerste plaats op aankomt ervoor te zorgen dat de spermadepositie craniaal van het interne cervicale os plaatsvindt. Opmerkelijk in dit verband is het artikel van López-Gatius en Hunter, waarin de auteurs melding maken van de succesvolle intrafolliculaire inseminatie bij herhalingsfokkoeien onder hittestress. Deze laatste studie moet echter worden bevestigd door aanvullende studies.

Gebruik en beschikbaarheid van “big data”

Gemeenschappelijke praktijk in de zuivelwetenschap

Vóór het “Big Data”-tijdperk hebben zuivelonderzoekers met succes gerandomiseerde gecontroleerde proefgegevens geëxploiteerd om de complexe relatie tussen productie en voortplanting bij melkvee te onderzoeken. Meerdere observationele studies zijn opgezet om (metabole) risicofactoren te identificeren die deze relatie bij melkvee beïnvloeden . Er zijn op dit gebied meerdere studies uitgevoerd en met succes gepubliceerd in hooggewaardeerde wetenschappelijke publicaties . Echter, zoals beschreven door Leblanc , temporele associaties die zijn geïdentificeerd, impliceren geen oorzakelijk verband. Veel andere aspecten van de zuivelindustrie zijn in de afgelopen decennia veranderd, waardoor het verband wordt verstoord. Randomisering sluit verstoring niet uit. Het blijft mogelijk dat andere variabelen dan de behandeling onafhankelijk van elkaar verband houden met de interventie en zelfs met het resultaat. Hoewel goed opgezette gerandomiseerde gecontroleerde klinische proeven de gouden standaard blijven bij de evaluatie van experimentele behandelingen, ligt het potentieel van Big Data in de zuivelwetenschap in de combinatie van traditioneel verzamelde gegevens met deze nieuwe vormen van gegevens, zowel op dier- als op populatieniveau. In de menselijke geneeskunde wordt dit soort gegevens omschreven als real-world evidence . De bovengenoemde overvloed aan “real-world evidence” bij dieren zou kunnen helpen bij het ontrafelen van complexe relaties, zoals het vaak beschreven productie-reproductie antagonisme bij melkkoeien. In een recent onderzoek van Rutten et al. wordt juist het gebrek aan geïntegreerde informatie- en besluitvormingsondersteunende instrumenten voor de huidige technologie in het zuivelonderzoek gedocumenteerd. Tot 2013 werd geen enkele wetenschappelijke publicatie gerapporteerd op het gebied van metabolisme en voortplanting waarbij gebruik werd gemaakt van “Big Data”. Het onderzoek bevestigt de wetenschappelijke methodologische uitdagingen die worden waargenomen bij Big Data-analyses.

Technieken die worden gebruikt voor de analyse en visualisatie van traditionele zuivelgegevens zijn niet geschikt voor Big Data. Het volume, de snelheid, de verscheidenheid, de gedistribueerdheid en de incrementele aard van dergelijke gegevens stellen de traditionele methoden voor gegevensanalyse voor uitdagingen.

Vruchtbaarheid van koeien en strategieën voor gegevensbeheer

Historisch gezien heeft de nadruk in de diergeneeskunde gelegen op de individuele koe die getroffen is door een klinische ziekte. Ongeveer 30 jaar geleden werd echter erkend dat subklinische ziekten de belangrijkste oorzaak waren van economische verliezen in melkveebeslagen en dierenartsen begonnen de multifactoriële aard van deze subklinische ziekten te onderzoeken. Dit bleek doeltreffend te zijn om de algemene gezondheidsstatus van de kudde, en dus de rentabiliteit, te verbeteren. Deze aanpak werd gezondheidsmanagement van de veestapel genoemd en wordt al minstens 3 decennia in het veterinaire onderwijs toegepast. In dezelfde periode is internet- en communicatietechnologie ontstaan en geïntegreerd in het gezondheidsmanagement van de veestapel om meer inzicht te krijgen in de koegegevens. Het genereren en gebruiken van koegegevens gebeurt al meer dan 100 jaar. De eerste melding van het registreren en verzamelen van melkproductiegegevens is afkomstig van een unie van melkveehouders in Denemarken in 1895. In 1906 werd in de VS de eerste vereniging voor melkregistratie opgericht. Sinds de jaren 1950 worden computers gebruikt als beheersinstrument in de melkveehouderij . In de daaropvolgende decennia heeft de software voor het beheer van de melkveestapel een snelle ontwikkeling doorgemaakt en is de personal computer een belangrijk beheersinstrument geworden voor het toezicht op de productie, de voortplanting en de gezondheid van de dieren. De technologieën voor het verzamelen en opslaan van gegevens hebben zich in een sneller tempo ontwikkeld dan de snelheid waarmee nieuwe inzichten in de zuivelwetenschap werden ontdekt. Het exponentieel toegenomen volume en de snelheid waarmee nu gegevens worden gecreëerd, ook wel Big Data genoemd, heeft het onderzoek in de zuivelwetenschappen voor nieuwe uitdagingen gesteld. De manier waarop onderzoekers de kracht van Big Data moeten aanwenden, staat in het middelpunt van de belangstelling sinds de publicatietrend die rond 2009 begon. Hoe deze uitdagingen moeten worden aangepakt, zal het belangrijkste onderwerp van toekomstig onderzoek zijn.

Beschikbare gegevens voor zuivelbeoefenaars

1. Officiële melkregistratieorganisaties verzamelen 4 tot 8 wekelijkse melkmonsters om melkbestanddelen te detecteren. Nieuwe analysemethoden detecteren meer metabolieten om de (her)productieve prestaties in melk te beoordelen. Zo is het volledige mid-infrarood (MIR) spectrum van melk voorgesteld als voorspeller van ziekte bij melkkoeien . MIR-voorspellingen zijn nu beschikbaar voor kenmerken van de melksamenstelling zoals melkvet, melkeiwit en melkvetzuren; er worden nog andere voorspellingsvergelijkingen ontwikkeld om de voorspelling van broeikasgassen en nieuwe prestatie- en gezondheidskenmerken mogelijk te maken. Diagnostische diensten analyseren routinematig een groot aantal parameters in bloed-, melk- en faecesmonsters van melkkoeien. Onlangs is genomica-informatie commercieel beschikbaar gekomen voor zowel mannelijke als vrouwelijke dieren, waardoor een nieuwe reeks gegevens is ontstaan. Deze zogenaamde secundaire off-farm datacentra, die hoofdzakelijk melkregistratiegegevens, genomische en diagnostische informatie bevatten, zijn in verschillende landen opgezet en bevatten elk een subset van gegevens die de echte wereld van melkkoeien vertegenwoordigen.

2. Op de boerderij zijn conventionele en gerobotiseerde melksystemen uitgerust met meer en betere sensoren die naast de geproduceerde hoeveelheid melk ook informatie verzamelen. Inline sensoren detecteren de melksamenstelling, het aantal somatische cellen, de temperatuur en de kleur. Biosensoren verzamelen nieuwe biomarkers zoals progesteron (voortplanting), L-lactaatdehydrogenase (uiergezondheid), ureum en beta-hydroxy-butyraat (metabolische gezondheid). Weegschalen en driedimensionale camera’s registreren het lichaamsgewicht en de lichaamsconditiescore van het dier tijdens het melken. Sinds het begin van de sensortechnologie zijn koeien uitgerust met stappentellers en versnellingsmeters die de bewegingen van het dier vastleggen om specifiek gedrag zoals bronst en ziekte bij melkkoeien te voorspellen . Voorbeelden van innovaties in een vroeg stadium die bij melkkoeien worden toegepast, zijn bolussen voor de ruminale temperatuur en pH , intravaginale temperatuursensoren en hartslagmetingen . Het volume of formaat van de gegevens vormt niet langer een belangrijke beperking, zodat het totale volume van koe-gerelateerde gegevens dat per dag wordt verzameld, snel is toegenomen.

Nieuwe gegevensbronnen in de zuivelindustrie

1. Het belang van omgevingsfactoren zoals temperatuur en vochtigheid bij de voortplanting in de melkveehouderij valt niet te ontkennen. De afgelopen decennia zijn locatiegegevens algemeen beschikbaar geworden, waardoor het mogelijk is fysieke kaarten en locatiegebaseerde inzichten bovenop andere beschikbare gegevens te leggen. Het combineren van real-time Internet-of-Things (IoT) apparaten met historische data-analyse is in de zuivelwetenschap nog niet eerder toegepast. Dus gegevens gestreamd van geautomatiseerde dataloggers voor omgevingsfactoren biedt nieuwe toepassingen in termen van big data verzamelen en gebruiken om de besluitvorming en het beheer te wijzigen .

2. De snelheid en capaciteit van computerhardware is toegenomen, terwijl de kosten zijn gedaald . Dit heeft geleid tot een gemakkelijkere registratie van gegevens via goedkope mobiele apparatuur en cloud-datacentra met hoge beschikbaarheid, waardoor een consistentere en nauwkeurigere registratie van handmatig ingevoerde reproductie-, ziekte- en behandelingsgebeurtenissen op koeniveau mogelijk is. Door deze gegevens te gebruiken om voorspellende modellen op te stellen voor het voorspellen van de ziekte-uitkomsten van de huidige behandelingsplannen en deze modellen in realtime te verfijnen, zal de wetenschappelijke kennis over de doeltreffendheid van de behandeling, die momenteel beperkt is tot observationele studies, verbeteren.

3. Daarnaast vormen mobiel vastgelegde anekdotische en ongestructureerde gegevens van veehouders, notities van dierenartsen en andere bronnen een enorme grens van onaangeboorde inzichten. Onderzoekers zijn het er inmiddels over eens dat 85% van de informatie in de wereld ongestructureerd is, bestaande uit vrije tekst, audio en video, in plaats van netjes georganiseerde herkenbare velden. Hoewel de behoefte aan een gestandaardiseerde invoer van ziektegegevens reeds lang wordt onderkend, ontbreekt het aan een doeltreffende implementatie in de huidige software. Natuurlijke taalverwerking bestaat uit verschillende computationele technieken om taal op een menselijke manier te verwerken uit machineleesbare ongestructureerde teksten. Dit is met succes toegepast in de menselijke geneeskunde , maar nog niet in de zuivelwetenschap voor zover wij weten. Het vastleggen en benutten van deze gegevens zal de analyse en inzichten enorm verrijken.