Skuteczne praktyki zarządzania siarą obejmują terminowe podawanie odpowiednich ilości czystej siary z szerokim spektrum przeciwciał ochronnych. Cel ten można osiągnąć poprzez staranną selekcję, łączenie i obróbkę cieplną siary matczynej zebranej w gospodarstwie lub poprzez stosowanie standaryzowanego komercyjnego produktu siary, który jest licencjonowany jako weterynaryjny lek biologiczny.

W poprzednim wydaniu CC omówiliśmy wiele wyzwań związanych z bezpieczeństwem biologicznym i zagrożeniami chorobowymi, które mogą być związane z praktykami karmienia siarą. W dokumencie tym przedstawiliśmy dwie podstawowe koncepcje epidemiologiczne, które pomagają zrozumieć przenoszenie chorób w grupie zwierząt. Pierwszą kluczową koncepcją było R0 (R Zero) reprezentujące stopień przenoszalności patogenu, a drugą była "odporność stada" lub poziom ochrony przed chorobą w populacji zwierząt. W tym numerze CC omawiamy, w jaki sposób praktyki zarządzania siarą mogą wpływać na R0 i odporność stada oraz wpływać na ogólne bezpieczeństwo biologiczne i zdrowie w mleczarni.

Praktyki zarządzania wpływające na R0

Im dłużej cielęta pozostają przy matce, tym większa jest możliwość bezpośredniego i natychmiastowego przeniesienia czynników zakaźnych. Przeniesienie może nastąpić drogą kropelkową podczas kaszlu lub oddawania moczu, poprzez bezpośredni kontakt podczas zachowań społecznych, takich jak lizanie cielęcia przez matkę i/lub ssanie przez cielę. Prawdopodobieństwo przeniesienia (R0) zostanie znacznie zmniejszone, jeśli cielę zostanie natychmiast oddzielone od matki i ręcznie nakarmione siarą.

Siara może być ważnym źródłem przenoszenia czynników zakaźnych w stadach bydła mlecznego. Obecność patogenów w siarze może nastąpić poprzez bezpośrednie przeniesienie z gruczołu mlekowego zakażonej krowy lub poprzez zanieczyszczenie siary kałem, moczem lub innymi wydzielinami po udoju krowy. Dlatego siara może być potencjalnie zanieczyszczona każdym patogenem obecnym w mleczarni i może stanowić ważne źródło utrzymywania infekcji w stadzie.

Dobre praktyki higieniczne i sanitarne podczas pobierania siary zmniejszą ryzyko przeniesienia zakażenia w wyniku zanieczyszczenia siary czynnikami zakaźnymi po jej pobraniu, ale nie mają wpływu na ryzyko przeniesienia patogenów wydzielanych bezpośrednio do gruczołu mlekowego, takich jak Mycobacterium avium Paratuberculosis (MAP). Aby zminimalizować przenoszenie MAP i innych patogenów wydzielanych bezpośrednio do siary, istnieją dwa podejścia: pobieranie siary tylko od krów, które okazały się wolne od infekcji i/lub stosowanie siary poddanej obróbce cieplnej w celu zniszczenia patogenów. Testowanie poszczególnych krów pod kątem szeregu patogenów, które mogą być przenoszone przez siarę, jest niepraktyczne. Dlatego tylko druga alternatywa jest wykonalna. Wykazano, że obróbka cieplna (HT) siary przy użyciu metody niskiej temperatury i dłuższego czasu (60oC przez 60 minut) jest osiągalna, a dostępne na rynku "pasteryzatory" wsadowe są obecnie używane w wielu mleczarniach. Wykazano, że ta obróbka cieplna zachowuje większość bioaktywności IgG i właściwości płynu siary, jednocześnie eliminując lub znacznie redukując ważne patogeny, w tym E. coli, Salmonella spp, Mycoplasma bovis i MAP (recenzja Godden S., 2008). Należy jednak podkreślić, że ten protokół HT zmniejsza liczbę bakterii, ale nie sterylizuje. Jeśli siara jest silnie zanieczyszczona, parametry te nie wyeliminują wszystkich patogenów. Ponadto sprzęt musi być starannie konserwowany i rutynowo kalibrowany, aby zapewnić jakość procesu obróbki cieplnej. Nie ma testu oceniającego obciążenie mikrobiologiczne lub bioaktywność przeciwciał po obróbce cieplnej w gospodarstwie, dlatego skuteczność tego podejścia na co dzień w operacjach komercyjnych pozostaje niepewna. Niedawne długoterminowe badanie kliniczne nad przenoszeniem MAP wykazało, że pod koniec 3-letniego okresu testowania nie było różnicy w odsetku zwierząt z pozytywnym wynikiem testu na MAP, porównując zwierzęta, które spożywały siarę poddaną obróbce cieplnej w gospodarstwie i te, które spożywały świeżą siarę (Godden S. M. i in. 2015).

Alternatywą, która eliminuje niepewność i zapewnia, że żadne patogeny nie są przenoszone w siarze, jest stosowanie dostępnych na rynku produktów z siary licencjonowanych jako weterynaryjne produkty biologiczne przez federalne agencje regulacyjne. Badanie wykazało znaczne zmniejszenie ryzyka przeniesienia MAP u cieląt karmionych komercyjnym suplementem siary w porównaniu z cielętami karmionymi surową siarą matki po urodzeniu (Pithua i in., 2009). Rozsądnie jest postulować, że karmienie komercyjnymi produktami z siary może podobnie zmniejszyć ryzyko przeniesienia wielu innych chorób.

Praktyki zarządzania, które wpływają na odporność stada u noworodków.

U nowonarodzonych cieląt główną odporność na infekcje i choroby stanowi odporność bierna (przeciwciała matczyne) zapewniana przez IgG1 wchłaniane z siary. Zatem odporność stada cieląt w pierwszych tygodniach życia zależy od jakości biernego transferu odporności. Jeśli siara podawana cielętom jest niskiej jakości (niska masa przeciwciał i/lub niepełne spektrum przeciwciał ochronnych), odsetek zwierząt podatnych na infekcje będzie wysoki, zwiększając tym samym liczbę infekcji pojawiających się w grupie (zwiększając R0).

Zarządzanie siarą w celu zapewnienia skutecznego bezpieczeństwa biologicznego wymaga, aby "stado" noworodków miało wystarczający poziom odporności ochronnej na określone patogeny w środowisku. Najczęstszymi przyczynami zachorowalności i śmiertelności cieląt w ciągu pierwszych 3 tygodni życia są zapalenia płuc i biegunki wywołane przez patogeny zdolne do infekowania błon śluzowych dróg oddechowych i jelit. Aby przeciwciała o określonej specyficzności były obecne w siarze, matki muszą otrzymać "zastrzyk" immunologiczny w odpowiednim czasie w okresie zasuszenia krów, aby wytworzyć wysokie miana przeciwciał przeciwko każdemu czynnikowi budzącemu obawy. Istnieją dwa sposoby na zapewnienie, że pełne spektrum przeciwciał jest obecne w siarze podawanej poszczególnym cielętom, albo poprzez bardzo kompleksowy program szczepień krów zasuszonych, albo poprzez stosowanie komercyjnych produktów z siary produkowanych z dużych puli pojedynczej siary. Proces łączenia produktów komercyjnych można przeprowadzić w celu zapewnienia zarówno znormalizowanej ogólnej masy IgG, jak i ochronnych mian przeciwciał przeciwko wszystkim ważnym patogenom wszechobecnym w gospodarstwach mlecznych.

Jeśli przyjmiemy definicję bezpieczeństwa biologicznego jako praktyk zarządzania wdrożonych w celu zapobiegania wprowadzaniu i/lub rozprzestrzenianiu się czynników zakaźnych w stadzie, możemy być pewni, że wdrożenie praktyk karmienia siarą jako krytycznego punktu kontroli poprawi bezpieczeństwo biologiczne w mleczarni. I odwrotnie, zaniechanie tego pomija jedną z najważniejszych możliwości w programie bezpieczeństwa biologicznego.

Podsumowując, skuteczne zarządzanie siarą może odgrywać rolę w zmniejszaniu poziomu chorób zakaźnych w stadzie mlecznym, zarówno poprzez ograniczenie bezpośredniego przenoszenia chorób, jak i poprzez zwiększenie odporności stada. Skuteczne zarządzanie siarą obejmuje terminowe podawanie odpowiednich ilości czystej siary z szerokim spektrum przeciwciał ochronnych. Chociaż skuteczne zarządzanie siarą można osiągnąć poprzez staranną selekcję, łączenie i obróbkę cieplną siary matczynej zebranej w gospodarstwie, stosowanie standaryzowanego komercyjnego produktu z siary, który jest licencjonowany jako weterynaryjny środek biologiczny przez agencje federalne, jest wygodnym i niezawodnym środkiem ułatwiającym osiągnięcie tego celu.

Manuel Campos, DVM, MSc, PhD
Weterynaryjne usługi techniczne w Ameryce Południowej, SCCL
Deborah Haines, DVM, M Phil, PhD
Dyrektor ds. badań i rozwoju, SCCL i emerytowany profesor Wydziału Mikrobiologii Weterynaryjnej, Western College of Veterinary Medicine, University of Saskatchewan