DE60017916T2

DE60017916T2 - Messung der magensäure von tieren wie kühe

Info

Publication number: DE60017916T2
Application number: DE60017916T
Authority: DE
Inventors: Bernardo Albertino VERSTEGE; Lieuwe Pieter ROOSENSCHOON
Original assignee: Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Current assignee: Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2020-08-19
Also published as: EP1204311B1; WO2001013712A1; EP1204311A1; AU6600800A; NL1012864C2; DE60017916D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Säure im Magensystem eines Tiers wie Kühen, wobei ein pH-Sensor in den Pansen oder einen andere Teil des Magensystems eines Tiers eingeführt wird, um den Säuregehalt des Inhalts des Teils des Magensystems zu bestimmen, in dem sich der Sensor befindet, wobei der pH-Sensor in der Lage ist, eine drahtlose Übertragung des gemessenen Säuregehalts an eine Lesevorrichtung zu ermöglichen, wobei der pH-Sensor in einem Bolus angeordnet ist.
Ein derartiges Verfahren ist aus EP-A-0 646 313 bekannt. Der Bolus weist eine Energiequelle auf, die sich mit der Zeit erschöpfen kann.
Auf einem Bauernhof wird Tieren wie Kühen üblicherweise sowohl Raufutter, als auch konzentrierte Futtermittel gefüttert. In Kühen wird Raufutter dem Wiederkäuen unterzogen, wobei Speichel gebildet wird, der dem Pansen zugeführt wird. Durch den auf diese Weise in das Magensystem des Tiers eindringenden Speichel steigt der Säuregehalt (pH). Ein steigender pH-Wert bedeutet, daß das Magensystem weniger sauer wird.
Wenn eine Kuh jedoch konzentriertes Futtermittel frißt, wird dieses nicht dem Wiederkäuen unterzogen. Das Ergebnis ist, daß weniger Speichel in den Pansen transportiert wird. Infolgedessen nimmt der Säuregehalt ab, was mit anderen Worten bedeutet, daß der Inhalt des Magentrakts saurer wird.
Forschungen haben ergeben, daß ein optimaler Säuregehalt für das Magensystem des Tiers 5,8<pH<7 ist.
Auf dem Bauernhof hat das Tier im allgemeinen eine unbegrenzte Menge an Raufutter zur Verfügung, während das konzentrierte Futtermittel dem Tier dosiert verfügbar gemacht wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das das Messen des Säuregehalts im Magensystem von Tieren auf einfache und wirksame Weise ermöglicht, was wiederum zur Folge hat, daß diese Informationen optional zum Regeln der Menge an Konzentraten verwendet werden können, welche den Tieren zugeführt werden müssen, um einen optimale Säuregehalt im Magensystem der Tiere zu erhalten.
Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Sensor in einem Gehäuse aufgenommen ist, das mit einer optochemischen Membran versehen ist, und daß in dem Bolus eine Resonanzschaltung vorgesehen ist, die mit der optochemischen Membran verbunden ist, so daß die optochemische Membran im Gebrauch ein elektrisches Signal erzeugt, das einen Meßwert des Säuregehalts angibt, wobei das Signal über eine mit der Resonanzschaltung verbundene Leitung geliefert wird und der Säuregehalt an die Lesevorrichtung übertragen wird, indem die Resonanzschaltung mittels eines von der Lesevorrichtung erzeugten Abfragefelds gelesen wird.
Da sich der pH-Sensor stetig im Magensystem des Tiers befindet, kann der Säuregehalt leicht in jedem beliebigen Moment ermittelt werden. Ergibt sich daraus, daß der Inhalt des Magensystems zu sauer ist (d.h. der Säuregehalt ist zu niedrig), können weniger Konzentrate zugeführt werden. Zeigt sich, daß der Inhalt des Magensystems zu basisch ist, kann sogar das Zuführen von mehr Konzentraten zu dem Tier in Betracht gezogen werden.
Die Lesevorrichtung kann an einer geeigneten Position auf dem Bauernhof angeordnet sein. In diesem Zusammenhang kann ein Melkroboter in Betracht gezogen werden, so daß der Säuregehalt zu dem Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem das Tier gemolken wird. Es ist jedoch ebenso möglich, die Lesevorrichtung an der Fütterstation vorzusehen, so daß der Säuregehalt unmittelbar vor der Ausgabe des Konzentrats an das Tier bestimmt werden kann. Die Menge des an das Tier ausgegebenen Konzentrats kann dann an die momentane Situation in bezug auf den Säuregehalt des Inhalts des Magensystems des Tiers angepaßt werden.
EP-A-0 897 662 offenbart ferner ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. der in EP-A-0 897 662 offenbarte Bolus weist jedoch eine Energiequelle, wie eine Batterie auf, um elektrische Energie für drei Jahre oder mehr zu liefern.
WO98/47351 offenbart mehrere Ausführungsbeispiele elektronischer Identifizierungsvorrichtungen, von denen einige einen pH-Sensor aufweisen. Jedoch offenbart sie keinen Bolus mit einer Resonanzschaltung und einem pH-Sensor mit einer optochemischen Membran.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
1 ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein System zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das System umfaßt einen an sich bekannten Bolus 2 mit einem Glasgehäuse 4, das auf einer ersten Seite mit einer Metallkappe 6 geschlossen ist. Eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite ist mit einer an sich bekannten optochemischen Membran 8 geschlossen. Die optochemische Membran 8 erzeugt ein elektrisches Signal auf einer Leitung 10, das ein Maß des Säuregehalts des Inhalts der Umgebung ist, in der sich der Bolus 2 befindet. Ferner weist der Bolus 2 eine an sich bekannte Resonanzschaltung 12 mit einem Chip auf. Die Resonanzschaltung 12 kann mittels eines von einer Lesevorrichtung 14 erzeugten Abfragefelds ausgelesen werden. In der Resonanzschaltung 12 ist in an sich bekannter Weise ein Identitätscode gespeichert, der mittels des Abfragefelds ausgelesen werden kann. Der mittels der Membran 8 gemessene Säuregehalt kann ebenfalls durch das Abfragefeld ausgelesen werden.
Im vorliegenden Beispiel wird der Bolus 2 im Gebrauch in den Pansen oder einen anderen Teil des Magensystems des Tiers eingebracht. Auf diese Weise kann der Säuregehalt des Inhalts des Teils des Magensystems, in dem sich der Sensor befindet, gemessen werden. Die Daten über den gemessenen Säuregehalt im Magensystem des Tiers sowie der Identitätscode der Resonanzschaltung 12, der dem Tier zugeordnet ist, kann durch die Lesevorrichtung 14 festgestellt werden. Die Lesevorrichtung 14 ist mit dem Computer 16 zum Speichern und Weiterverarbeiten der mittels der Lesevorrichtung 14 erhaltenen Daten über die Identität und den Säuregehalt verbunden. Der Computer 16 kann ebenfalls durch einen an sich bekannten Hof-Computer gebildet sein, in dem ferner weitere Daten der Tiere gespeichert sind. Diese Daten können gegebenenfalls in Kombination verarbeitet werden. Der Computer 16 kann somit mit einer Fütterstation 18 verbunden sein. Die Lesevorrichtung 14 kann dann beispielsweise in der Nähe der Fütterstation 18 angeordnet werden. Wenn das Tier, beispielsweise eine Kuh, zur Fütterstation 18 geht, um zu fressen, werden die Identität des Tiers und der Säuregehalt des Magensystems des Tiers durch den Computer 16 und die Lesevorrichtung 14 bestimmt. Je nach dem gemessenen Säuregehalt kann dann reguliert werden, wie viel Konzentrat dem Tier durch die Fütterstation 18 verabreicht wird. Ergibt sich, daß die Umgebung des Magensystems zu sauer ist (d.h. der in pH ausgedrückte Säuregehalt ist zu niedrig), steuert der Computer 16 die Fütterstation 18 derart, daß dem Tier eine Konzentratmenge zur Verfügung gestellt wird, die geringer als die durchschnittliche Menge für dieses Tier ist. Ergibt sich im Gegenteil, daß die Umgebung im Magensystem des Tiers zu alkalisch ist (d.h. der in pH ausgedrückte Säuregehalt ist zu hoch), kann sogar automatisch durch den Computer 16 gesteuert werden, daß dem betreffenden Tier über die Fütterstation 18 eine höhere Menge an Konzentrat zugeführt wird als die für das Tier durchschnittliche Menge.
Es kann in Abhängigkeit von dem gemessenen Säuregehalt ebenfalls entschieden werden, dem Tier andere Arten von Konzentrat zuzuführen.
Es ist ferner möglich, die Lesevorrichtung 14 in der Nähe eines Melkroboters 20 anzuordnen, der in diesem Beispiel ebenfalls mit dem Computer 16 verbunden ist. In diesem Fall wird der Säuregehalt festgestellt, wenn das Tier mittels des Melkroboters 20 gemolken wird. Über die Leitung 22 in diesem Beispiel können Daten über die Milchmenge ebenfalls an den Computer 16 zum Speichern und zur weiteren Verarbeitung übertragen werden.
Die Membran 8 ist wie bereits erwähnt auf der Außenseite eines Bolus 2 vorgesehen und schließt den Bolus ab. Ein Vorteil der Membran ist, daß sie wenig Energie verbraucht und sehr beständig ist. Der optochemische Sensor ist zum Erkennen von Ionen, in diesem Fall von H⁺-Ionen, ausgebildet. Geeignet wäre hier mikroporöses Teflon, das mit einem Plastifizierer gefüllt ist, in dem ein Ionopohor für Nitrat enthalten ist. Ferner sind optochemische pH-empfindliche Membranen, nämlich ETO, NF und CNF, geeignet, die sämtlich mit einer Schutzschicht versehen sind.
Die Identität des Tiers kann zusammen mit dem gemessenen pH-Wert in einer Datenbank des Computers gespeichert werden. Vorzugsweise wird der Säuregehalt zu mehreren über die Zeit verteilten Zeitpunkten durch den pH-Sensor gemessen und auf diese Weise in der Datenbank gespeichert. Auf diese Weise kann der zeitliche Verlauf des pH-Werts für jedes Tier mittels eines Computers weiter analysiert werden. Es ist ebenfalls möglich, in dem Bolus einen Chip mit Speicherplätzen zu integrieren. Auf diese Weise werden Informationen über den zeitlichen Verlauf des Säuregehalts in den Chip eingeschrieben. Der Chip, der wie gesagt Teil der elektrischen Schaltung 12 sein kann, kann sodann in dem Moment ausgelesen werden, in dem sich das Tier in der Nähe der Lesevorrichtung 14 befindet. Auf der Basis der gemessenen pH-Werte können bestimmte Beziehungen hergestellt werden. So sagt beispielsweise der pH-Wert während des Tages etwas über den Fettgehalt der Milch aus.
Die Erfindung ist in keiner Weise auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Bolus 2 kann derart ausgebildet sein, daß er keine Identifizierungsinformationen über das zugehörige Tier liefert. Die Identifizie rungsinformationen können sodann beispielsweise auf der Basis einer Ohrmarke des Tiers oder auf andere Art ermittelt werden. Auf diese Weise ist es noch immer möglich, den gespeicherten Säuregehalt zusammen mit der zugehörigen Identität des Tiers im Computer 16 zu speichern. Auf der Basis des Säuregehalts kann ferner festgestellt werden, ob das Tier möglicherweise krank ist. Der Bauer kann sodann durch den Hof-Computer 16 aufmerksam gemacht werden. Der Bauer kann sodann das Tier näher untersuchen. Derartige Varianten werden jeweils als in den Rahmen der Erfindung fallend erachtet.

Claims

Verfahren zum Messen der Säure im Magenssystem von Tieren, wie Kühen, wobei ein pH-Sensor (8, 10, 12) in den Pansen oder einen andere Teil des Magensystems eines Tiers eingeführt wird, um den Säuregehalt des Inhalts des Teils des Magensystems zu bestimmen, in dem sich der Sensor befindet, wobei der pH-Sensor (8, 10, 12) in der Lage ist, eine drahtlose Übertragung des gemessenen Säuregehalts an eine Lesevorrichtung (14) zu ermöglichen, wobei der pH-Sensor in einem Bolus (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Sensor in einem Gehäuse (4) aufgenommen ist, das mit einer optochemischen Membran (8) versehen ist, und daß in dem Bolus (2) eine Resonanzschaltung (12) vorgesehen ist, die mit der optochemischen Membran verbunden ist, so daß die optochemische Membran (8) im Gebrauch ein elektrisches Signal erzeugt, das einen Meßwert des Säuregehalts angibt, wobei das Signal über eine mit der Resonanzschaltung (12) verbundene Leitung (10) geliefert wird und der Säuregehalt an die Lesevorrichtung (14) übertragen wird, indem die Resonanzschaltung (12) mittels eines von der Lesevorrichtung (14) erzeugten Abfragefelds gelesen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Sensor (8, 10, 12) ferner einen elektronischen Speicher zum Aufzeichnen gemessener Werte des Säuregehalts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je nach dem ausgelesenen Säuregehalt im Magensystem eines Tiers dem Tier eine bestimmte Menge an Konzentrat zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (14) nahe einer Fütterstation (18) angeordnet ist, um automa tisch festzustellen, wie viel Konzentrat dem Tier zur Verfügung gestellt wird, wenn sich das Tier zur Fütterstation begibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der Bestimmung des Säuregehaltes auch in an sich bekannter Weise die Identität des Tiers festgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die festgestellte Identität und der festgestellte Säuregehalt in einer Datenbasis mittels eines Computers (6) gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Säuregehalt mittels des pH-Sensors mehrfach über einen Zeitraum verteilt ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (14) nahe einem Melkroboter (20) angeordnet ist, um den Säuregehalt festzustellen, wenn das Tier gemolken wird.