Nowonarodzone jagnięta i koźlęta wymagają siary po urodzeniu jako jedynego źródła pożywienia. Gdy matka nie może dostarczyć wystarczającej ilości wysokiej jakości siary, producenci mają teraz bardzo skuteczną i wygodną alternatywę.

 

Czym jest siara?

Siara jest pierwszą wydzieliną produkowaną przez gruczoł mlekowy maciorki i jest kluczowym i najważniejszym źródłem pożywienia dla noworodka. Mleko to jest ważnym składnikiem dla przetrwania i zdrowia potomstwa, nie tylko ze względu na wysokie wartości odżywcze, ale także dlatego, że jest źródłem przeciwciał, które wspomagają rozwój i chronią przed infekcjami. Ponieważ jest to źródło bogate w energię, pomaga noworodkom utrzymać temperaturę ciała w celu przetrwania. Siara przyczynia się również do wzrostu i rozwoju ciała i narządów koźląt/jagniąt, a także ich przyszłej wydajności produkcji mleka ze względu na jej różnorodne składniki, takie jak czynniki bioaktywne, komórki i hormony. Karmienie wysokiej jakości siarą w wystarczającej ilości natychmiast po urodzeniu chroni noworodka, zarówno w perspektywie krótko-, jak i długoterminowej. Idealnie byłoby, gdyby każdy noworodek został nakarmiony siarą tak szybko, jak to możliwe (w ciągu 30 minut) po urodzeniu, uważając, aby nie przekroczyć dwóch godzin po urodzeniu przy pierwszym spożyciu.

Ze względu na rodzaj łożyska przeżuwaczy, transfer biernej immunoglobuliny od matki do płodu w czasie ciąży jest upośledzony. Dlatego siara jest jedynym źródłem początkowej nabytej odporności. W związku z tym odsetek przeżycia nowonarodzonych koźląt/jałówek zależy od dostępu do siary w pierwszych godzinach po urodzeniu.

Kiedy i ile siary?

Zachorowalność i śmiertelność koźląt i jagniąt to globalne wyzwanie, które wpływa na ich dobrostan i produktywność w gospodarstwie. Zapewnienie odpowiedniej ilości siary jest kluczem do zmniejszenia strat, które mogą wystąpić z powodu chorób zakaźnych, które szkodzą noworodkom. W większości intensywnych gospodarstw mlecznych jagnięta i koźlęta są oddzielane od matek natychmiast po urodzeniu i przenoszone do jednostki sztucznego odchowu. Wczesny dostęp do siary, która jest dobrej jakości, w wystarczającej ilości i jest podawana tak szybko, jak to możliwe, jest niezbędny dla ich zdrowia, ponieważ brak odpowiedniej odporności biernej od matki do potomstwa jest główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności u małych przeżuwaczy.

Jagnięta i koźlęta muszą otrzymać co najmniej 50 ml/kg dobrej siary (>25% Brix) jak najszybciej po urodzeniu. Pierwsze karmienie nie może trwać dłużej niż 2 godziny po urodzeniu. W ciągu 24 godzin nowonarodzone jagnię/dziecko musi otrzymać równowartość 200 ml/kg masy ciała w siarze (AHDB) lub co najmniej 30 g IgG. Zatem noworodek o wadze 3 kg powinien otrzymać co najmniej 600 ml siary w pierwszym dniu życia. Ilość tę można podzielić na dwa lub trzy posiłki. Jeśli jednak nie jest to możliwe, sugerowane spożycie w celu zapewnienia odpowiedniego biernego transferu immunologicznego wynosi 10-15% masy ciała noworodka. Oznacza to, że 3-kilogramowe dziecko/jagnię powinno otrzymać co najmniej 450 ml podzielone na dwa lub trzy posiłki w ciągu pierwszego dnia życia.

Trudności związane z siarą mogą wynikać z jej niskiej jakości, braku odpowiedniej ilości, a nawet z braku personelu na fermie, który pomógłby w szybkim dostarczeniu siary. Wszystkie te problemy mogą zaszkodzić zdrowiu noworodków i narazić je na infekcje i słaby rozwój w pierwszych miesiącach życia. W rezultacie opracowano protokoły podawania suszonej siary, które mogą pomóc zapewnić, że noworodki otrzymują wystarczające ilości wysokiej jakości siary.

Czy mogę używać suszonej siary krowiej?

Stosowanie komercyjnej siary bydlęcej już istnieje w kilku jednostkach hodowlanych. Badania wykazały wysoką skuteczność wchłaniania przeciwciał IgG pochodzących zarówno z siary bydlęcej, jak i owczej/koziej. Oznacza to, że siara bydlęca może być podawana nowonarodzonym dzieciom i jagniętom, wykazując doskonałe wyniki.

Stosowanie substytutu siary bydlęcej zmniejsza zachorowalność i śmiertelność przed odsadzeniem, a także ogranicza stosowanie antybiotyków. Skutkuje to lepszym dziennym przyrostem masy ciała i zwiększa liczbę jagniąt/koźląt wprowadzanych do obrotu. Ponadto wiadomo, że siara chroni przed biegunką, poprawia ogólny stan zdrowia i przyrost masy ciała.

 

 

Juliana Mergh Leão, DVM, MSc., DSc.

Weterynaryjny specjalista techniczny, SCCL
[email protected]

 

Haim Leibovich, PhD.

Konsultant ds. systemów produkcji małych przeżuwaczy
[email protected]

 

Joana Palhares Campolina, DVM, MsC, DsC.

Lekarz weterynarii/badawczy lekarz weterynarii
[email protected]

 

Na rynku dostępnych jest wiele past, które oferują szybkie rozwiązanie długiej listy wyzwań stojących przed cielętami. Czy naprawdę działają, a jeśli nie, to co powinienem podawać moim cielętom zamiast nich?

WSTĘP

Jako dyrektor ds. weterynaryjnych usług technicznych w Saskatoon Colostrum Company, często jestem pytany o moją opinię na temat różnych tubek pasty, które są dostępne na rynku i jak wypadają one w porównaniu z wymianą i suplementacją siary. Aby przeprowadzić taką rozmowę, ważne jest, aby zrozumieć, jakie są cele producenta i w jaki sposób chce on stosować pastę w swojej działalności. Czy szukają pasty, która zapewnia źródło energii, czy może takiej, która zawiera bezpośrednio podawane mikroorganizmy? A może chcą suplementu siary (immunoglobuliny)? Kiedy spojrzymy na te cele indywidualnie, zwykle widzimy, że te tuby nie zapewniają pożądanych rezultatów.

ENERGIA

Większość tubek dostępnych na rynku dostarcza znikomą ilość białka (0-3,5 g CP) i tłuszczu (0-4 g CF). Często tłuszcz znajdujący się w tych tubkach to tłuszcze alternatywne, takie jak olej kukurydziany, łój lub inne, które są mniej biodostępnym tłuszczem niż tłuszcz kolostralny. Nawet te, które zawierają tłuszcz kolostralny, zawierają go tak mało, że zapewnia on bardzo niewielkie korzyści. Dla kontrastu, jeśli spojrzymy na całą siarę, będzie ona zawierać 168-672 g surowego białka i 70-280 g surowego tłuszczu w postaci tłuszczu z siary, w zależności od dawki dostarczonej cielęciu.

MIKROORGANIZMY ZASILANE BEZPOŚREDNIO

Populacja komensalnej flory jelitowej w przewodzie pokarmowym cieląt jest zwykle liczona w tysiącach u różnych gatunków. Większość past mikrobiologicznych podawanych bezpośrednio (DFM) dostarcza 1-3 gatunków kluczowych bakterii jelitowych. Colostrum zawiera ponad 40 naturalnych prebiotyków, które wspierają wszystkie szczepy bakterii.

SUPLEMENT COLOSTRUM + ODPORNOŚĆ

Cielęta muszą otrzymać 300 g IgG w ciągu pierwszych kilku godzin życia, aby dobrze się rozwijać. Jeśli chodzi o stężenie immunoglobulin w tych produktach, nie dostarczają one żadnej znaczącej ilości IgG. Większość "suplementów siary" dostarcza od 3,5 do 13 g IgG. Ponownie, gdy spojrzymy na siarę w porównaniu, dostarczy ona znacznie więcej przeciwciał IgG w zakresie 50-200 g w zależności od dostarczonej dawki. Podsumowując, cała siara bydlęca jest najlepszym źródłem immunoglobulin i składników odżywczych, jakie można dostarczyć cielęciu. Gdy producenci analizują swoje możliwości poprawy zdrowia cieląt, zarządzanie siarą powinno być na pierwszym planie.

 

 

Dr Travis White, DVM.

Dyrektor Weterynaryjnych Usług Technicznych, SCCL
[email protected]

Jeśli chodzi o karmienie siarą, istnieją dwie metody, z których mogą korzystać producenci: karmienie przez rurkę przełykową lub butelkę ze smoczkiem. Czas, sprzęt i osobiste preferencje wpływają na decyzję o zastosowaniu jednej z tych dwóch metod. W tym miesiącu Colostrum Counsel omawia skutki podawania siary przez rurkę przełykową i butelkę u nowonarodzonych cieląt.

 

Colostrum Counsel:
Rurka przełykowa a karmienie siarą z butelki

Karmienie nowonarodzonych cieląt dobrej jakości siarą w ciągu pierwszych godzin życia ma kluczowe znaczenie dla ich zdrowia i powodzenia. Siara może być podawana cielęciu za pomocą jednej z dwóch metod: rurki przełykowej lub butelki ze smoczkiem. Karmienie przez rurkę jest zwykle uważane za metodę bardziej efektywną czasowo, ponieważ podanie dużej ilości siary zajmuje tylko kilka minut. W przeciwieństwie do tego, karmienie siarą za pomocą butelki ze smoczkiem zajmuje więcej czasu, ale jest uważane za "bardziej naturalne", ponieważ naśladuje ssanie cielęcia przez matkę.

Chociaż karmienie przez rurkę jest metodą efektywną czasowo, istnieją obawy, że karmienie siarą przez rurkę może spowodować przedostanie się siary do żwacza, co opóźniłoby dostarczenie siary do jelita. W szczególności, dwa wcześniejsze badania sugerowały, że siara może przedostawać się do żwacza podczas stosowania podajnika rurowego, ponieważ cielęta karmione rurką mają niższe stężenie IgG we krwi niż cielęta karmione butelką ze smoczkiem (Kaske i in., 2005; Godden i in., 2009). Jednak w badaniach tych nie mierzono "szybkości opróżniania trawieńca", czyli szybkości, z jaką posiłek opróżnia się z trawieńca do przewodu pokarmowego. Co więcej, chociaż istnieje wiele czynników, na które może wpływać metoda karmienia siarą, poprzednie badania koncentrowały się tylko na tym, jak metoda karmienia może wpływać na IgG.

Mając te duże luki w wiedzy do wypełnienia, naukowcy z University of Alberta starali się ustalić, czy karmienie siarą przez rurkę przełykową wpłynie na szybkość opróżniania trawieńca, a także na stężenie IgG, glukozy, insuliny i hormonów jelitowych (glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1) i GLP-2) we krwi w porównaniu z cielętami karmionymi siarą przez butelkę ze smoczkiem.

Metody

W celu przeprowadzenia badania (Desjardins-Morrissette i in., 2018), dwadzieścia cieląt rasy holsztyńskiej było karmionych 3 l siary przez butelkę ze smoczkiem (cielęta BOTTLE) lub 3 l siary przez rurkę przełykową (cielęta TUBE). Niezależnie od metody karmienia, obie grupy były karmione tą samą siarą (Headstart, SCCL, dostarczającą 200 g całkowitego IgG) w 2 godzinie życia. Po posiłku z siary cielęta karmiono 3 l pasteryzowanego mleka pełnego w 12. godzinie życia za pomocą butelki ze smoczkiem, a następnie co 12 godzin. W celu częstego pobierania próbek krwi po posiłku z siary w celu oszacowania szybkości opróżniania żołądka, a także stężenia IgG, glukozy, insuliny oraz GLP-1 i GLP-2 we krwi, w 1 godzinie życia założono cewnik szyjny.

IgG i opróżnianie żołądka

Podsumowując, nie wykryto żadnych różnic w stężeniu IgG lub szybkości opróżniania trawieńca między cielętami karmionymi TUBE i BOTTLE (Tabela 1). Poprzednie badanie (Godden i in., 2009) wykazało spadek stężenia IgG tylko wtedy, gdy 1,5 l siary podawano w probówce, a nie wtedy, gdy podawano 3 l siary. Ponieważ szacuje się, że żwacz cielęcia przed odsadzeniem może pomieścić do 400 ml płynu (Chapman i in., 1986), autorzy postawili hipotezę, że płyn, który pozostaje w żwaczu, nie wpłynie na stężenie IgG ani opróżnianie trawieńca podczas podawania 3 litrów siary. Zasadniczo, gdy mała objętość (np. 1,5 l) siary jest podawana za pomocą rurki, większa część tego posiłku (~ 26%) pozostanie w żwaczu, a gdy podawana jest duża objętość (np. 3 l), tylko niewielka część posiłku (~ 13%) pozostanie w żwaczu i prawdopodobnie nie wpłynie na stężenie IgG.

Należy również zauważyć, że w tym badaniu podawano wysokiej jakości siarę. W szczególności, każde cielę otrzymało 200 g IgG w 3 litrach paszy, co znacznie przekracza minimalną zalecaną ilość (100 g). Nie wiadomo, czy podawanie siary o różnej jakości mogło wpłynąć na wyniki zaobserwowane w tym badaniu. Niezależnie od tego, autorzy sugerują, że jeśli podawana jest odpowiednia ilość siary dobrej jakości i jeśli rurki są prawidłowo wykonane, to zarówno karmienie cieląt siarą przez rurkę, jak i butelkę powinno skutkować odpowiednim biernym transferem odporności.

Stężenie glukozy i insuliny

Karmienie cieląt siarą za pomocą probówki zwiększyło zarówno pole pod krzywą glukozy, jak i insuliny (AUC) w porównaniu do cieląt karmionych siarą z butelki (Tabela 1). Wszystkie cielęta były karmione tą samą siarą, a zatem taką samą ilością laktozy (~2,7%, Godden i in., 2009) i glukozy. W związku z tym, jeśli różnica ta nie jest spowodowana podawaniem różnych ilości glukozy, to prawdopodobnie wynika ona z faktu, że cielęta karmione rurką spożywają posiłek z siary w krótszym czasie (5,2 min) niż cielęta karmione butelką (17,6 min) (Tabela 1). U bydła wykazano, że 30% glukozy jest wykorzystywane w jelicie cienkim, podczas gdy pozostałe 70% jest trawione i pojawia się we krwi (Richards i in., 1999). Ponieważ cielęta TUBE spożyły siarę w krótszym czasie, początkowy czas, w którym siara dostała się do jelita cienkiego był krótszy. Mogło to spowodować, że więcej glukozy dostało się do krwiobiegu, a mniej zostało wykorzystane przez jelito cienkie. W rezultacie cielęta TUBE miały wyższe stężenie glukozy i insuliny.

Co ciekawe, cielęta TUBE spożyły również większą ilość mleka w butelce (2,96 l) podczas pierwszego posiłku mlecznego w porównaniu do cieląt BOTTLE (2,47 l) (Tabela 1). Autorzy spekulują, że być może cielęta TUBE spożyły więcej mleka w butelce podczas pierwszego posiłku mlecznego, ponieważ jelito cienkie zużyło mniej glukozy po karmieniu siarą, a jelito cienkie mogło mieć większe zapotrzebowanie na składniki odżywcze w czasie pierwszego posiłku mlecznego.

Stężenia glukagonopodobnego peptydu 1 i 2

Przed tym badaniem nigdy nie odnotowano stężenia GLP-1 i GLP-2 we krwi nowonarodzonych cieląt, nie mówiąc już o odpowiedzi na karmienie siarą. Chociaż nie zaobserwowano efektu leczenia dla GLP-1 i GLP-2, zaobserwowano znaczący efekt czasowy po posiłku z siary (rysunek 1). GLP-2 jest znany ze stymulowania rozwoju jelit (Taylor-Edwards i in., 2011), podczas gdy wykazano, że GLP-1 zwiększa stężenie insuliny we krwi u cieląt, co powoduje wychwyt glukozy do wykorzystania energii (Fukumori i in., 2012a). Wydzielanie tych hormonów z jelita cienkiego jest stymulowane przez składniki odżywcze, takie jak lipidy i węglowodany (Burrin i in., 2001), a zatem karmienie siarą może inicjować ich wydzielanie w jelitach niedojrzałych noworodków. Dlatego, chociaż nie zaobserwowano żadnego efektu leczenia, badanie to sugeruje, że siara może mieć korzystny wpływ na rozwój jelit cielęcia poprzez działanie tych hormonów peptydowych jelit.

Wiadomości na wynos

Nie zaobserwowano różnic w opróżnianiu trawieńca, stężeniu IgG, GLP-1 i GLP-2 we krwi, gdy cielęta były karmione 3 litrami siary przez rurkę przełykową lub butelkę ze smoczkiem. Jednak cielęta karmione przez rurkę miały wyższe stężenie glukozy we krwi i spożywały większą ilość pierwszego posiłku mlecznego w porównaniu z cielętami karmionymi butelką. Wyniki te mogły wynikać z faktu, że cielęta karmione przez zgłębnik miały mniej glukozy dostępnej jako substrat energetyczny dla jelita cienkiego, ale wymaga to dalszych badań.

Amanda Fischer, MSc.

SCCL i asystent naukowy na Uniwersytecie Alberty
[email protected]

WSPÓŁAUTOR
Mariah Desjardins-Morrissette, MSc.

 

Referencje
Desjardins-Morrissette, M., J.K. van Niekerk, D. Haines, T. Sugino, M. Oba i M.A. Steele. 2018. Wpływ karmienia siarą przez zgłębnik lub butelkę na wchłanianie IgG, opróżnianie trawieńca i stężenie hormonów w osoczu u nowonarodzonych cieląt. J. Dairy Sci. 101(5):4168-4179.
Burrin, D.G., Petersen, Y., Stoll, B., Sanglld, P. 2001. Glukagonopodobny peptyd 2: czynnik wzrostu jelit reagujący na składniki odżywcze. J. Nutr. 131: 709-712.
Chapman, H.W., Butler, D.G., Newell, M. 1986. Droga płynów podawanych cielętom przez przełyk. Can. J. Vet. Res. 50(1): 84-87.
Fukumori, R., Mita, T., Sugino, T., Obitsu, T., Taniguchi, K. 2012. Stężenie w osoczu i działanie amidu glukagonopodobnego peptydu-1 (7-36) u cieląt przed i po odsadzeniu. Domest. Anim. Endocrinol. 43: 299-306.
Kaske, M., Werner, A., Schberth, H.J., Rehage, J., Kehler, W. 2005. Colostrum management in calves: effects of drenching vs. bottle feeding. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 89(3-6): 151-157.
Godden, S.M., Haines, D.M., Konkol, K., Peterson, J. 2009. Poprawa biernego transferu immunoglobulin u cieląt. II: Interakcja między metodą karmienia a objętością podawanej siary. J. Dairy Sci. 92 (4): 1758-1764.
Richards, C. J. 1999. Influence of small intestinal protein on carbohydrate assimilation and metabolism in beef cattle. Ph.D. Diss. Univ. Kentucky.
Taylor-Edwards, C.C., Burrin, D.G., Holst, J.J., Mcleod, K.R., Harmon, D.L. 2011. Glukagonopodobny peptyd-2 (GLP-2) zwiększa przepływ krwi w jelicie cienkim i wzrost błony śluzowej u przeżuwających cieląt. J. Dairy Sci. 94: 888-898.

 

Większość produktów SCCL jest oznaczona jako "Veterinary Biologics". Ta ważna klasyfikacja gwarantuje, że nasze produkty spełniają najwyższe standardy regulacyjne dotyczące produktów z siary na całym świecie.

Co to jest weterynaryjny lek biologiczny?

Weterynaryjne produkty biologiczne są zwykle definiowane jako "produkty ochrony zdrowia zwierząt, takie jak szczepionki, przeciwciała i zestawy do badań diagnostycznych in vitro, które są stosowane do zapobiegania, leczenia lub diagnozowania chorób zakaźnych u zwierząt". Biologiczne produkty weterynaryjne w szczególności stymulują lub angażują odpowiedź immunologiczną na choroby zakaźne, w przeciwieństwie do leków weterynaryjnych, które mają inny sposób działania. Suszona siara bydlęca może być sklasyfikowana jako weterynaryjny środek biologiczny, pasza lub dodatek paszowy w zależności od kraju, w którym produkt jest zarejestrowany lub sprzedawany; jednak ponieważ SCCL produkuje nasze suszone produkty z siary bydlęcej w Kanadzie, jesteśmy regulowani przez Kanadyjską Inspekcję Żywności (CFIA), Kanadyjskie Centrum Weterynaryjnych Środków Biologicznych (CCVB). Siara bydlęca jest sprzedawana wyłącznie jako weterynaryjny środek biologiczny w Kanadzie i musi być zgodna z przepisami i normami dotyczącymi weterynaryjnych środków biologicznych, niezależnie od tego, czy SCCL sprzedaje w Kanadzie, czy eksportuje nasze produkty dla cieląt, jagniąt i kóz na całym świecie. Jako weterynaryjny lek biologiczny, siara bydlęca jest sklasyfikowana jako produkt zawierający przeciwciała (w szczególności bydlęcą immunoglobulinę G lub bydlęcą IgG) z oświadczeniem o "pomocy w zapobieganiu niepowodzeniu transferu biernego (FPT)" u nowonarodzonych cieląt, jagniąt lub kóz.

W jaki sposób uzyskuje się oznaczenie?

Zakład wytwarzający weterynaryjny produkt biologiczny ORAZ każdy produkt wytwarzany przez ten zakład wymaga uzyskania licencji CFIA-CCVB. Licencje dla zakładów i licencje dla produktów muszą być odnawiane co roku po przyznaniu wstępnego zatwierdzenia. Aby uzyskać licencję, należy złożyć, zweryfikować i zatwierdzić przez CFIA-CCVB kompleksowy wniosek, który udowodni, że każdy produkt spełnia wymagania dotyczące czystości, mocy, bezpieczeństwa i skuteczności u gatunków docelowych oraz zgodnie ze wskazówkami na etykiecie, zanim produkt będzie mógł być sprzedawany lub dystrybuowany w Kanadzie lub eksportowany na cały świat. Zakład lub placówka produkcyjna musi przejść kompleksową kontrolę na miejscu, w tym w placówkach kontraktowych, które są wykorzystywane do testowania, pakowania, przechowywania lub produkcji kontraktowej gotowego produktu. Ta inspekcja zakładu przed udzieleniem licencji jest przeprowadzana przez CFIA-CCVB, a fizyczne i administracyjne inspekcje są również wymagane na bieżąco w licencjonowanym zakładzie i jego umowach w celu utrzymania zarówno licencji na zakład, jak i na produkt. Obecnie SCCL jest kontrolowany przez CFIA-CCVB co najmniej raz na 12 miesięcy.

Jakie kryteria muszą spełnić produkty Veterinary Biologic, aby je otrzymać?

Colostrum jako weterynaryjny lek biologiczny musi spełniać wymagania, aby zapewnić, że jest czysty lub wolny od określonych mikroorganizmów o określonych specyfikacjach lub limitach i testach zatwierdzonych przez organ regulacyjny; że jest silny, a składnik aktywny lub bydlęca IgG jest funkcjonalny i obecny we wskazanej ilości, której skuteczność została udowodniona; że jest bezpieczny w stosowaniu u gatunków docelowych i nie powinien powodować nieuzasadnionych reakcji; oraz że jest skuteczny i zapewnia ochronę lub korzyści, których oczekuje się i które są określone w zatwierdzonym oświadczeniu, gdy jest stosowany zgodnie z zaleceniami. Czystość, moc, bezpieczeństwo i skuteczność weterynaryjnego leku biologicznego muszą zostać udowodnione organowi regulacyjnemu przed wydaniem licencji poprzez przedłożenie solidnych danych badawczych, wyników testów i obserwacji, które są weryfikowane przez organ regulacyjny i mierzone w odniesieniu do określonego zestawu norm lub wymagań.

 

Manuel F. Chamorro, DVM, MS, PhD, DACVIM
Adiunkt ds. zwierząt gospodarskich i służby polowej, College of Veterinary Medicine, Kansas State University, oraz techniczny konsultant weterynaryjny, SCCL

Stosowanie antybiotyków w rolnictwie jest dodatkowym kosztem dla producentów i coraz większym zmartwieniem dla konsumentów. Podawanie preparatu zastępującego siarę może zmniejszyć potrzebę stosowania antybiotyków u cieląt przed odsadzeniem.

Zwiększone obawy współczesnych społeczeństw dotyczące pojawienia się bakterii opornych na antybiotyki doprowadziły do tego, że instytucje regulacyjne ograniczyły do minimum liczbę antybiotyków, które mogą być stosowane u zwierząt produkujących żywność w celu terapeutycznego i profilaktycznego leczenia chorób zakaźnych. Czasami nieuzasadnione stosowanie środków przeciwdrobnoustrojowych w hodowli bydła i bydła mlecznego może mieć potencjalnie niekorzystny wpływ na zdrowie ludzi, ponieważ ryzyko przeniesienia opornych mikroorganizmów na populację ludzką może potencjalnie wzrosnąć [Silbergeld i in. 2008]. Profilaktyczne i metafilaktyczne podawanie antybiotyków w celu zapobiegania chorobom u cieląt wcześnie po przybyciu do paszy i na ranczach cieląt mlecznych nie jest rzadkością. W tym samym czasie, gdy nadużywanie antybiotyków jest widoczne w niektórych sytuacjach, odkrycie i rozwój nowych środków przeciwdrobnoustrojowych do leczenia starych i nowych infekcji w medycynie ludzkiej i weterynaryjnej zmniejszyło się w ostatnich latach. Szacuje się, że niedobór antybiotyków wzrósł o około 283% w latach 2006-2010 [Stanton 2013; Borchardt i Rolston 2013].

Aby przezwyciężyć ograniczoną dostępność antybiotyków do leczenia zwierząt produkujących żywność, a jednocześnie wysokie wskaźniki zachorowalności i śmiertelności obserwowane w niektórych operacjach związanych z bydłem, takich jak feedloty i hodowle cieląt mlecznych, zaproponowano opracowanie alternatyw dla antybiotyków, takich jak szczepionki przeciwbakteryjne, środki immunomodulujące i peptydy przeciwdrobnoustrojowe (AMP) [Seal i in. 2013]. Siara matki zapewnia specyficzną odporność nowonarodzonemu cielęciu poprzez immunoglobuliny (IgG), które skutecznie chronią przed zakaźnymi mikroorganizmami w pierwszych tygodniach życia. Oprócz IgG, siara matki zapewnia wysokie stężenie czynników immunomodulujących (cytokin), peptydów przeciwbakteryjnych (laktoferyna), czynników wzrostu (EGF, IGF-1) i witamin, które wzmacniają odpowiedzi immunologiczne i wywierają funkcje przeciwdrobnoustrojowe u młodego cielęcia [Hagiwara i in. 2000; Yamanaka i in. 2003]. Pobranie siary u nowonarodzonych cieląt powinno nastąpić natychmiast po urodzeniu, ponieważ zdolność jelita cielęcia do wchłaniania IgG zmniejsza się stopniowo po 6 godzinach życia. Cielęta z odpowiednim biernym transferem IgG w ciągu pierwszych 24 godzin życia wykazują niższe wskaźniki zachorowalności i śmiertelności w porównaniu z cielętami z niepowodzeniem biernego transferu IgG (FPT) [Berge i in. 2005]; jednak korzyści z matczynych składników siary, w tym immunoglobulin (IgG, IgA, IgM), czynników immunomodulujących, witamin, czynników wzrostu i cząsteczek przeciwdrobnoustrojowych można przedłużyć w okresie przed odsadzeniem poprzez ciągłe podawanie matczynej siary w dawce dla cieląt. Badania wykazały, że chociaż wchłanianie IgG po 24 godzinach życia nie występuje u cieląt, działanie immunoglobulin i innych czynników odpornościowych obecnych w siarze zapewnia lokalną odporność w przewodzie pokarmowym i może zapobiegać infekcjom wywołanym przez wirusy i bakterie jelitowe [Snodgrass i in. 1982]. Jedno z badań wykazało, że gdy 70 g suszonego produktu zastępującego siarę zawierającego 10 g IgG zmieszano z dawką preparatu mlekozastępczego podawanego dwa razy dziennie od 1 do 14 dnia życia cielętom mlecznym z częściowym lub całkowitym FPT, liczba dni z biegunką i liczba kuracji antybiotykowych była znacznie zmniejszona w porównaniu z grupą kontrolną cieląt z FPT, które nie otrzymywały suplementu zastępującego siarę [Berge i in. 2009].

W nowszym badaniu przeprowadzonym w SCCL podawaliśmy 150 g suszonego preparatu zastępującego siarę z siarą zmieszanego z preparatem mlekozastępczym dwa razy dziennie od 1 do 14 dnia życia cielętom rasy holsztyńskiej na ranczu cieląt i porównaliśmy częstość występowania chorób (biegunki i zapalenia płuc) oraz całkowitą liczbę kuracji antybiotykowych z grupą kontrolną cieląt, które nie otrzymywały preparatu zastępującego siarę w dawce pokarmowej. Wszystkie cielęta użyte w tym badaniu miały odpowiedni bierny transfer IgG na początku badania (IgG w surowicy > 10 g/L). Ogólna częstość występowania chorób u cieląt suplementowanych preparatem zastępującym siarę została zmniejszona o 40%; dodatkowo liczba kuracji antybiotykowych w grupie cieląt otrzymujących preparat zastępujący siarę została zmniejszona 4-krotnie (Chamorro i Haines 2015, dane niepublikowane). Możliwe, że składniki obecne w suszonym preparacie zastępującym siarę, takie jak IgG, czynniki odpornościowe, witaminy i inne peptydy przeciwdrobnoustrojowe, takie jak laktoferyna, mogły odegrać rolę w zwiększeniu odporności miejscowej i ogólnoustrojowej u cieląt otrzymujących uzupełniającą siarę. Wyniki tych badań sugerują, że suplementacja siary u cieląt mlecznych w ciągu pierwszych 2 tygodni życia niezależnie od statusu biernego transferu zmniejsza występowanie chorób i minimalizuje profilaktyczne i terapeutyczne stosowanie antybiotyków przed odsadzeniem.

 

Manuel F. Chamorro, DVM, MS, PhD, DACVIM .

Dyrektor ds. usług technicznych i badań klinicznych, SCCL

 

Referencje

- Silbergeld EK, Graham J, Price LB. Przemysłowa produkcja żywności pochodzenia zwierzęcego, oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe i zdrowie ludzi. Annu Rev Public Health. 2008;29:151-169.

- Stanton TB. Wezwanie do badań nad alternatywnymi antybiotykami. Trends Microbiol. 2013;21(3):111-113

- Borchardt RA, Rolston KV. Niedobory antybiotyków: skuteczne alternatywy w obliczu narastającego problemu. JAAPA. 2013; 26(2):13-18.

- Seal BS, Lillehoj HS, Donovan DM, Gay CG. Alternatywy dla antybiotyków: sympozjum na temat wyzwań i rozwiązań dla produkcji zwierzęcej. Zobacz komentarz w PubMed Commons poniżejAnim Health Res Rev. 2013; 14(1):78-87

- Hagiwara K, Kataoka S, Yamanaka H, Kirisawa R, Iwai H. Wykrywanie cytokin w siarze bydlęcej. Vet Immunol Immunopathol. 2000; 76(3-4):183-190.

- Yamanaka H, Hagiwara K, Kirisawa R, Iwai H. Cytokiny prozapalne w siarze bydlęcej nasilają odpowiedź mitogenną komórek jednojądrzastych krwi obwodowej od nowonarodzonych cieląt poprzez ekspresję IL-2 i CD25. Microbiol Immunol. 2003; 47(6):461-468.

- Berge AC, Lindeque P, Moore DA, Sischo WM. Badanie kliniczne oceniające profilaktyczne i terapeutyczne stosowanie antybiotyków na zdrowie i wydajność cieląt przed odsadzeniem. J Dairy Sci. 2005; 88(6):2166-2177.

- Snodgrass DR, Stewart J, Taylor J, Krautil FL, Smith ML. Diarrhoea in dairy calves reduced by feeding colostrum from cows vaccinated with rotavirus. Res Vet Sci. 1982; 32(1):70-73.

- Berge AC, Besser TE, Moore DA, Sischo WM. Evaluation of the effects of oral colostrum supplementation during the first fourteen days on the health and performance of preweaned calves. J Dairy Sci. 2009; 92(1):286-295.

Jeśli chodzi o zarządzanie cielętami w gospodarstwie, głównym celem producenta jest posiadanie zdrowych, produktywnych cieląt, które ostatecznie staną się wysokowydajnymi krowami. Aby osiągnąć ten cel, w gospodarstwie należy stosować pewne techniki, które zapewnią, że cielę osiągnie swój pełny potencjał. W tym wydaniu The Colostrum Counsel producenci mogą dowiedzieć się, jak ocenić jakość siary za pomocą refraktometru Brix, a także jak pobierać próbki krwi od młodych cieląt.

 

The Colostrum Counsel: Praktyczny przewodnik po technikach stosowanych w gospodarstwie w celu zapewnienia zdrowych cieląt

Wiemy, że podawanie cielętom niewystarczających ilości IgG w pierwszym dniu życia skutkuje niepowodzeniem transferu biernego, co zagraża zdrowiu cielęcia. Jednak tylko niewielki odsetek producentów faktycznie ocenia jakość siary, a większość z nich robi to tylko na podstawie oględzin. Niezbędne jest podawanie siary zawierającej co najmniej 50 g IgG na litr, jednak doniesiono, że 16-29% próbek zawiera mniej niż tę ilość (Bartier i in., 2015; Quigley i in., 2013; Morrill i in., 2012). Jak więc możemy zmierzyć stężenie IgG w sposób efektywny czasowo i kosztowo w gospodarstwie, aby zapewnić odporność bierną?

Korzystanie z refraktometru Brix

Refraktometr Brix to skuteczny i przyjazny dla użytkownika sposób określania jakości siary. Refraktometr mierzy współczynnik załamania światła sacharozy (cukru) w roztworze i z tego powodu był historycznie stosowany w przemyśle winiarskim, soków owocowych i cukrowniczym. W odniesieniu do siary, refraktometr Brix pośrednio mierzy stężenie IgG poprzez określenie całkowitej ilości substancji stałych. Ostatnie badania sugerują, że wartość Brixa wynosząca 23 procent powinna być stosowana jako punkt odcięcia dla odpowiedniej jakości siary (Bartier i in., 2015). Optyczne refraktometry Brix są dość niedrogie ($100-$200 CAD) i są tak samo dokładne jak cyfrowy refraktometr Brix, który jest mniej opłacalny ($400+).

Aby użyć optycznego refraktometru Brix:

1. Otwórz pokrywę próbki i umieść kilka kropli siary na obszarze próbki. Po zakończeniu zamknij pokrywę.

2. Patrząc w lunetę refraktometru, trzymaj go pod kątem 90 stopni do źródła światła.

3. Wartość Brix można odczytać pomiędzy jasnym i ciemnym obszarem.

4. Po zakończeniu wytrzyj całą próbkę i oczyść obszar przed testowaniem innej próbki.

Obraz 1.
Igła, igła transferowa i probówka do próżniowego pobierania surowicy.

 

Obraz 2.
Położenie żyły szyjnej na nieogolonej łydce.

 

Obraz 3.
Położenie żyły szyjnej na ogolonej łydce.

 

Pobieranie próbek krwi od cieląt

Teraz, gdy już wiesz, jak testować IgG w siarze, możesz również dowiedzieć się, jak sprawdzić, czy udany transfer bierny rzeczywiście wystąpił u cielęcia. Podczas gdy krew może być pobierana w pierwszym tygodniu życia w celu oceny statusu IgG, może być również pobierana w celu monitorowania obecności choroby w gospodarstwie w dowolnym momencie, a zatem jest to przydatna umiejętność. Pobieranie krwi od cielęcia jest techniką łatwą do opanowania i nie powinno być stresujące ani dla ciebie, ani dla cielęcia.

Chociaż krew jest zwykle pobierana od krów za pomocą żyły ogonowej, żyła ta jest zbyt mała u cieląt, dlatego zamiast niej stosuje się żyłę szyjną. Żyła szyjna nie jest zbyt duża, dlatego należy użyć 1-calowej igły transferowej o rozmiarze 18 lub 20 cali. Najczęstszym sposobem pobrania próbki jest użycie probówki próżniowej z surowicą, więc potrzebny jest również specjalny uchwyt (zdjęcie 1). Igły, uchwyty i probówki powinny być dostępne w lokalnych sklepach z artykułami dla zwierząt, a także można je zamówić online.

Po zebraniu wszystkich materiałów można pobrać próbki krwi od cielęcia, wykonując poniższe czynności:

1. Cofnij tył cielęcia do narożnika. Zapobiegnie to nadmiernemu poruszaniu się łydki podczas pobierania próbki. Pochylając się nad łydką, umieść jedną rękę u podstawy szyi łydki i użyj drugiej ręki, aby rozciągnąć szyję łydki na górnej części uda (zdjęcie 4).
2. Aby znaleźć żyłę szyjną, należy mocno przyłożyć lewą rękę do dolnej części szyi łydki, aby powiększyć żyłę (zdjęcie 2). Powinieneś poczuć, jak żyła "wyskakuje" w rowku szyjnym. Jeśli po raz pierwszy próbujesz pobrać próbkę żyły szyjnej, możesz również ogolić obszar rowka szyjnego na szyi łydki, dopóki nie będziesz mieć pewności co do lokalizacji żyły szyjnej (zdjęcie 3).
3. Po zlokalizowaniu żyły można ją nakłuć igłą. Nie należy nakłuwać bezpośrednio prostopadle do żyły - igłę należy wprowadzić prawie równolegle do żyły (zdjęcie 6). Po wprowadzeniu igły można podłączyć rurkę próżniową do uchwytu. Krew powinna łatwo spływać do rurki. Jeśli krew nie wypływa łatwo, można delikatnie wyregulować igłę, przesuwając ją do przodu i do tyłu, aż krew zacznie wypływać. Jeśli igła wyjdzie całkowicie z żyły z podłączoną rurką próżniową, próżnia zostanie zniszczona i konieczne będzie użycie nowej rurki podczas drugiej próby. Cielę należy nakłuć maksymalnie trzy razy w każdą żyłę szyjną. Jeśli masz trudności z utrzymaniem cielęcia w bezruchu, poproś o pomoc w jego unieruchomieniu. Odwodnione lub chore cielęta mogą mieć mniejsze żyły, które wymagają rzadszego wprowadzania igły do żyły w celu uzyskania przepływu krwi.
4. Pozwolić, aby krew spłynęła do probówki do momentu pobrania odpowiedniej próbki. Po zakończeniu delikatnie wyjmij igłę z żyły i uciskaj miejsce wkłucia przez około 5-10 sekund. Zapobiegnie to tworzeniu się krwiaka (gromadzeniu się krwi) nad żyłą szyjną.
5. Po zakończeniu należy prawidłowo zutylizować igłę i przechowywać probówkę z krwią. Upewnij się, że używasz nowej igły za każdym razem.

Po pobraniu próbki krwi można wysłać ją do analizy zawartości IgG lub zrobić to samodzielnie. Wszystko, czego potrzebujesz do oszacowania stężenia IgG we krwi, to refraktometr Brix, który możesz już mieć do szacowania zawartości IgG w siarze, a także wirówka ($100-$400 CAD) do odwirowania krwi. Po pobraniu od cielęcia, probówka próżniowa z surowicą może być przechowywana w temperaturze pokojowej przez 1-3 godziny, aby umożliwić krzepnięcie krwi. Po skrzepnięciu odwirować próbkę krwi z niską prędkością (np. 3000 x g) przez 20 minut. Aby oszacować zawartość IgG, wystarczy odpipetować kilka kropli supernatantu surowicy (przezroczysta warstwa) na pokrywkę próbki i odczytać wartość Brix. Wartość procentowa Brix jest silnie skorelowana (93%) ze stężeniem IgG w surowicy, a punkt odcięcia, który należy zastosować do udanego transferu pasywnego, wynosi 8,4% (Deelen i in., 2014).

Przesłanie do domu

Nauka pobierania próbek krwi od cieląt i szacowania zawartości IgG we krwi i siarze za pomocą refraktometru Brixa to umiejętności łatwe do opanowania, a korzystanie z tych technik jest opłacalną inwestycją zarówno czasu, jak i pieniędzy. Korzystanie z tych umiejętności w gospodarstwie zapewnia karmienie najlepszą siarą i daje spokój ducha, wiedząc, że udany transfer bierny występuje u cieląt, co zmniejsza ryzyko chorób w gospodarstwie.

 

 

Amanda Fischer, MSc.

SCCL i asystent naukowy na Uniwersytecie Alberty
[email protected]

 

Referencje
Bartier, A.L., M.C. Windeyer i L. Doepel. 2015. Ocena narzędzi do pomiaru jakości siary w gospodarstwie. J. Dairy Sci. 98:1878-1884.
Deelen, S.M., T.L. Ollivett, D.M. Haines i K.E. Leslie. 2014. Evaluation of a Brix refractometer to estimate serum immunoglobulin G concentration in neonatal dairy calves. J. Dairy Sci. 97(6):3838-3844.
Morrill, K.M., E. Conrad. A. Lago, J. Campbell, J. Quigley i H. Tyler. 2012. Ogólnokrajowa ocena jakości i składu siary w gospodarstwach mlecznych w Stanach Zjednoczonych. J. Dairy Sci. 95:3997-4005.
Quigley, J.A., A. Lago, C. Chapman, P. Erickson i J. Polo. 2013. Ocena refraktometru Brix w celu oszacowania stężenia immunoglobuliny G w siarze bydlęcej. J. Dairy Sci. 96:1148-1155.

Czy wiesz, że inne czynniki poza IgG mogą wpływać na zdrowe jelita cieląt? Oligosacharydy w siarze i mleku przejściowym służą jako potencjalne mediatory zdrowych jelit cieląt. W tym wydaniu The Colostrum Counsel wyjaśnimy, w jaki sposób te czynniki wpływają na optymalizację ogólnego stanu zdrowia cieląt.

 

The Colostrum Counsel: Oligosacharydy wyjaśnione

Cielęta polegają na terminowym karmieniu dobrej jakości siarą, aby zapewnić im odporność bierną, ponieważ nie ma transferu immunoglobulin od matki do cielęcia w macicy. Ze względu na znaczenie odporności biernej, większość badań nad siarą bydlęcą i mlekiem przejściowym koncentrowała się na ilości i jakości IgG. Jednak siara jest również bogata w dodatkowe składniki odżywcze i czynniki bioaktywne, które są niezbędne do prawidłowego rozwoju i dojrzewania jelit. Czynniki te dopiero zaczynają zyskiwać popularność w dziedzinie badań nad siarą. Wśród tych bioaktywnych czynników są oligosacharydy (OS). Cząsteczki te są zasadniczo "cukrami prostymi" i postawiono hipotezę, że odgrywają kluczową rolę w rozwoju jelit noworodka. W szczególności OS pomagają w tworzeniu zdrowych bakterii jelitowych, hamują bakterie chorobotwórcze, a także mogą zwiększać wchłanianie IgG z siary do krwi.

Struktury i stężenia w siarze

Jak wspomniano wcześniej, OS są prostymi związkami cukrowymi, których rdzeń stanowi laktoza. W celu stworzenia strukturalnie różnych cząsteczek, do rdzenia laktozy w gruczole mlekowym dodawane są reszty fukozy (ładunek obojętny) lub kwasu sialowego (ładunek kwaśny). W bydlęcej siarze i mleku zidentyfikowano około 40 różnych związków OS, przy czym większość (>70%) bydlęcych OS ma przyłączoną resztę kwasu sialowego (Tao i in., 2008; rysunek 1). Bydlęce OS różnią się od OS wytwarzanych przez ludzi, ponieważ łańcuchy węglowe ludzkich OS są dłuższe i tylko niewielka ich ilość (5-15%) ma przyłączoną grupę kwasu sialowego (Ninonuevo i in., 2006).

Najobficiej występującym OS w siarze bydlęcej jest 3'sialilolaktoza (3'SL), której stężenie w siarze jest 4 razy wyższe w porównaniu z mlekiem dojrzałym, a następnie 6'sialilolaktozamina (6'SLN) z drugim najwyższym stężeniem (Martin-Sosa i in., 2003; rysunek 1). W przeciwieństwie do IgG, stężenie OS nie spada tak szybko po udoju siary. W rzeczywistości wykazano, że 3'SL, 6'SLN i 6'sialilolaktoza (6'SL) mają wyższe stężenia w 2 dni po wycieleniu w porównaniu do 7 dni po wycieleniu (Nakamura i in., 2003; Rysunek 2).

Większość gospodarstw często podaje 1-2 posiłki siary po urodzeniu, po których następuje natychmiastowe przejście na preparat mlekozastępczy lub mleko pełne. Podwyższone stężenie OS, wraz z obfitością dodatkowych bioaktywnych cząsteczek w mleku przejściowym (udoje 2-6) pokazują, że karmienie mlekiem przejściowym może mieć wartość dla zdrowia jelit młodych cieląt w gospodarstwie.

Funkcje oligosacharydów

Większość OS może szybko dotrzeć do jelita grubego, ponieważ są one odporne na kwaśne pH żołądka i nie mogą być rozkładane przez żaden z enzymów jelitowych cielęcia. Większość badaczy zakładała, że większość OS dociera do jelita grubego w nienaruszonym stanie, jednak Janschter-Krenn i wsp. (2013) wykazali, że związki te mogą faktycznie zmieniać strukturę i mogą również odgrywać rolę w jelicie cienkim. Co więc dokładnie robią te małe cukry proste w jelicie cienkim i grubym?

Źródło energii dla zdrowych bakterii jelitowych

Kilka korzystnych grup bakterii w jelicie cienkim i okrężnicy ma wiele enzymów, które pozwalają im rozkładać OS i wykorzystywać je jako źródło energii. Wykazano, że pożyteczne bakterie Bifidobacteria mogą spożywać 3'SL, główny OS w siarze bydlęcej, w celu promowania jej wzrostu (Yu i in., 2013). Co więcej, ostatnie badania wykazały, że nowonarodzone cielęta mają większą ilość Bifidobacteria w jelicie cienkim, gdy wyższe stężenia OS są dostarczane w siarze (Fischer i in., 2018; Malmuthuge i in., 2015).

Większa ilość Bifidobacteria w jelicie cielęcym prawdopodobnie przyczynia się do ogólnie zdrowej społeczności bakterii jelitowych, ponieważ są one w stanie wytwarzać krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które mają pozytywny wpływ na komórki okrężnicy, a także stabilizują barierę śluzówkową jelita i poprawiają układ odpornościowy jelita, aby zapobiec przerostowi bakterii chorobotwórczych (Picard i in., 2005; Yasui i in., 1995; Boffa i in., 1992). Dodatkowo, inna korzystna grupa, znana jako Bacteroides, może w wyjątkowy sposób wykorzystywać część kwasu sialowego OS do promowania ich wzrostu i osiedlania się w jelitach noworodków (Marcobal i in., 2011).

Hamowanie rozwoju bakterii chorobotwórczych

Oprócz promowania wzrostu pożytecznych bakterii, wykazano również, że OS zapobiegają osiedlaniu się bakterii chorobotwórczych w jelitach. Aby zaatakować tkanki gospodarza, patogeny muszą wiązać się z cukrami, które są strukturalnie podobne do OS, znanymi jako "glikany gospodarza", na powierzchni komórek jelitowych. Ponieważ struktury glikanów oraz OS siary i mleka są tak podobne, OS mogą działać jako "wabiki receptorów" i wiązać się z patogenem. Hamuje to ich zdolność do wiązania się z gospodarzem i powodowania późniejszych infekcji i chorób (Zivkovic i in., 2011). W szczególności wykazano, że dwa z głównych OS w siarze bydlęcej i mleku przejściowym, 6'SL i 6'SLN, mogą blokować wiązanie enterotoksycznych E. coli (Martin i in., 2002). Dodatkowe OS w siarze i mleku mogą również wiązać się z rotawirusem (Huang et al., 2012), Vibrio cholera (Coppa et al., 2006) i Streptococcus pneumoniae (Andersson et al., 1986), co pokazuje ich zróżnicowaną zdolność do utrzymania zdrowej i zrównoważonej społeczności drobnoustrojów jelitowych.

Wzmocnienie funkcji układu odpornościowego

Jak wspomniano wcześniej, pożyteczne bakterie jelitowe mogą wykorzystywać siarę i OS mleka, co pozwala im pozytywnie regulować układ odpornościowy na wiele sposobów. Na przykład, bakterie spożywające OS indukują wyższą ekspresję związków przeciwzapalnych i zmniejszają związki prozapalne, w porównaniu do bakterii spożywających alternatywne źródło energii (Chiclowski et al., 2012). Bakterie rosnące na OS mogą również regulować w górę ilość białek połączeń ścisłych między komórkami jelitowymi, co zasadniczo oznacza, że "zacieśniają" szczeliny, dzięki czemu bakterie chorobotwórcze nie mogą przedostać się między komórkami jelitowymi i dostać się do krwiobiegu (Chiclowski i in., 2012; Ewaschuk i in., 2008).

Jednym z fascynujących aspektów dotyczących części kwasu sialowego OS jest to, że gdy kwas sialowy jest związany z jelitem, może faktycznie zwiększać wiązanie IgG z komórką jelitową, a także jej wchłanianie do komórki (Gill i in., 1999). Może to wyjaśniać, dlaczego siara bydlęca zawiera tak dużą ilość OS z resztami kwasu sialowego w porównaniu z ludzką siarą, w której tylko niewielka część zawiera kwas sialowy. U ludzi występuje bierny transfer immunoglobulin podczas ciąży od matki do płodu, podczas gdy u bydła cielę może uzyskać IgG tylko z siary, ponieważ nie ma biernego transferu podczas ciąży. W związku z tym, ponieważ bierny transfer IgG jest jednym z najważniejszych czynników promujących zdrowie i przeżycie nowonarodzonego cielęcia, wysoka zawartość kwasu sialowego w siarze może w rzeczywistości pomagać IgG w uzyskaniu dostępu do krwiobiegu cielęcia - uruchamiając układ odpornościowy.

A co z mannan-oligosacharydami?

Mannan-oligosacharydy (MOS) są często podawane cielętom w preparatach mlekozastępczych (np. Bio-Mos®) w pierwszych tygodniach życia. W przeciwieństwie do OS pochodzących od bydła, mannan-OS pochodzą ze ściany komórkowej drożdży, a mianowicie Saccharomyces cerevisiae. Mannan-OS mają strukturę przypominającą szczotkę, która pozwala im przyczepiać się do bakterii chorobotwórczych, takich jak Salmonella i E. coli, blokując w ten sposób ich wiązanie się ze ścianą komórkową jelita i powodując późniejszą infekcję. Cielęta karmione MOS w preparacie mlekozastępczym wykazują zmniejszenie liczby E. coli w kale (Jacques i in., 1994), poprawę wyników w kale (Morrison i in., 2010) i lepsze wyniki wzrostu (Sellars i in., 1997).

Ze względu na pozytywne efekty zaobserwowane w przypadku suplementacji preparatem mlekozastępczym, badacze starali się ustalić, czy podobne efekty można zaobserwować również w przypadku suplementacji siary lub preparatu zastępującego siarę. Niestety, badanie, w którym suplementowano MOS w preparacie zastępującym siarę, nie wykazało wpływu na bierny transfer w 24-godzinnym okresie życia ani na występowanie chorób (Robichaud i in., 2014).

Co więcej, dodatkowe niedawne badania, w których uzupełniono MOS w świeżej siarze bydlęcej, faktycznie wykazały negatywny wpływ na bierny transfer w porównaniu z cielętami karmionymi nieuzupełnioną siarą (Brady i in., 2015; Short i in., 2016). Struktura oligosacharydu jest głównym wyznacznikiem funkcji biologicznej, a jelita cieląt są ewolucyjnie dostosowane do reagowania na związki wydzielane przez matkę do siary. Ponieważ OS pochodzące od bydła są "bardziej naturalne" dla nowonarodzonego cielęcia mlecznego, możliwe jest, że ich suplementacja w pierwszych dniach życia może prowadzić do zwiększonej odporności biernej i lepszego zdrowia jelit w porównaniu do tych suplementowanych MOS.

Przesłanie do domu

Wysoka zawartość oligosacharydów produkowanych przez matkę w siarze i mleku przejściowym może mieć pozytywny wpływ na zdrowie jelit, w szczególności działając jako źródło energii dla zdrowych bakterii jelitowych, hamując patogeny i wzmacniając układ odpornościowy. Dlatego karmienie mlekiem przejściowym lub mlekiem uzupełnionym wysokiej jakości preparatem zastępującym siarę może zapewnić zwiększoną ochronę jelit nowonarodzonego cielęcia. Dodatkowe badania powinny skupić się na możliwości uzupełnienia OS w tradycyjnych preparatach mlekozastępczych, a nawet w mleku pełnym, aby zapewnić maksymalną ochronę jelit nowonarodzonego cielęcia.

 

Liczby

 

Rysunek 1.
Struktury dwóch najobficiej występujących oligosacharydów w siarze bydlęcej i mleku przejściowym.

Rysunek 2.
W badaniu przeprowadzonym przez Nakamurę i wsp. (2003) określono stężenie podstawowych oligosacharydów (3'SL, 6'SL i 6'SLN) w siarze, mleku przejściowym i mleku dojrzałym.

 

 

Amanda Fischer, MSc.

SCCL i asystent naukowy na Uniwersytecie Alberty
[email protected]

 

 

Referencje
Andersson, B., O. Porras, L.A. Hanson, T. Lagergard i C. Svanborg-Eden. 1986. Inhibition of attachment of Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae by human milk and receptor oligosaccharides. J. Infect. Dis. 153:232-237.
Boffa, L.C., J.R. Lupton i M.R. Mariani. 1992. Modulation of colonic epithelial cell proliferation, histone acetylation, and luminal short chain fatty acids by variation of dietary fibre (wheat bran) in rats. Cancer Res. 52:5906-5912.
Brady, M.P., S.M. Godden i D.M. Haines. 2015. Uzupełnianie świeżej siary bydlęcej węglowodanami aktywnymi w jelitach zmniejsza bierny transfer immunoglobuliny G u cieląt rasy Holstein. J. Dairy Sci. 98:6415-6422.
Chiclowski, M., G. De Lartigue, J.B. German, H.E. Raybould i D.A. Mills. 2012. Bifidobacteria izolowane od niemowląt i hodowane na oligosacharydach mleka ludzkiego wpływają na funkcję nabłonka jelitowego. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 55:321-327.
Coppa, G.V., L. Zampini, T. Galeazzi, B. Facinelli, L. Ferrante, R. Capretti i G. Orazio. 2006. Human milk oligosaccharides inhibit the adhesion to Caco-2 cells of diarrheal pathogens: Escherichia coli, Vibrio cholerae i Salmonella fyris. Pediatr. Res. 59:377-382.
Ewaschuk, J.B., H. Diaz, L. Meddings, B. Diederichs, A. Dmytrash, J. Backer, M. Looijer-van Langen i K.L. Madsen. 2008. Secreted bioactive factors from Bifidobacterium infantis enhance epithelial cell barrier function. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 295:G1025-G1034.
Fischer, A.J., N. Malmuthuge, L.L. Guan i M.A. Steele. 2018. Short Communication: The effect of heat treatment of bovine colostrum on the concentrations of oligosaccharides in colostrum and in the intestine of neonatal male Holstein calves. J. Dairy Sci. 101:401-407.
Gill, R.K., S. Mahmood i J.P. Nagpaul. 1999. Functional role of sialic acid in IgG binding to microvillus membranes in neonatal rate intestine. Biol. Neonate. 76:55-64.
Huang, P., M. Xia, M. Tan, W. Zhong, C. Wei, L. Wang, A. Morrow i X. Jiang. 2012. Spike protein VP8* of human rotavirus recognizes histo-blood group antigens in a type-specific manner. J. Virol. 86:4833-4843.
Jacques, K.A. i K.E. Newman. 1994. Wpływ suplementów oligosacharydowych na wydajność i zdrowie cieląt rasy holsztyńskiej przed i po odsadzeniu. J. Anim. Sci. 72(Suppl 1): 295.
Jantscher-Krenn, E., C. Marx i L. Bode. 2013. Oligosacharydy mleka ludzkiego są różnie metabolizowane u noworodków szczurów. Br. J. Nutr. 110:640-650.
Malmuthuge, N., Y. Chen, G. Liang, L.A. Goonewardene i L.L. Guan. 2015. Karmienie siarą poddaną obróbce cieplnej promuje kolonizację korzystnych bakterii w jelicie cienkim nowonarodzonych cieląt. J. Dairy Sci. 98:8044-8053.
Marcobal, A., M. Barboza, E.D. Sonnenburg, N. Pudlo, E.C. Martens, P. Desai, C.B. Lebrilla, B.C. Weimer, D.A. Mills, J.B. German i J.L. Sonnenburg. 2011. Bacteroides in the infant gut consume milk oligosaccharides via mucus-utilization pathways. Cell Host Microbe. 10:507-514.
Martin, M.J., A. Martin-Sosa i P. Hueso. 2002. The sialylated fraction of milk oligosaccharides is partially responsible for binding to enterotoxigenic and uropathogenic Escherichia coli in human strains. J. Nutr. 132:3067-3072.
Martin-Sosa, S., M.J. Martin, L.A. Garcia-Pardo i P. Hueso. 2003. Sialyloligosacharydy w mleku ludzkim i bydlęcym oraz w preparatach dla niemowląt: zmiany wraz z postępem laktacji. J. Dairy Sci. 86:52-59.
Morrison, S.J., S. Dawson i A.F. Carson. 2010. The effects of mannan oligosaccharide and Streptococcus faecium addition to milk replacer on calf health and performance. Livest. Sci. 131:292-296.
Nakamura, T., K. Kimura, Y. Watanabe, M. Ohtani, I Arai i T. Urashima. (2003). Concentrations of sialyloligosaccharides in bovine colostrum and milk during the prepartum and early lactation. J. Dairy Sci. 86, 1315-1320.
Krajowy System Monitorowania Zdrowia Zwierząt. 2011. Dairy Heifer Raiser, 2011. US Dept. of Agric-Anim. and Plant Health Insp. Serv.-Vet. Serv., Ft. Collins, CO.
Ninonuevo, M.R., Y. Park, H. Yin, J. Zhang, R.E. Ward, B.H. Clowers, J.B. German, S.L. Freeman, K. Killeen, R. Grimm i C.B. Lebrilla. 2006. A strategy for annotating the human milk glycome. J. Agric. Food Chem. 54(20):7471-7480.
Picard, C., J. Fioramonti, A. Francois, T. Robinson, F. Neant i C. Matuchansky. 2005. Review article: Bifidobacteria as probiotic agents- physiological effects and clinical benefits. Aliment. Pharmacol. Ther. 22:495-512.
Robichaud, M., S.M. Godden, D.M. Haines, D.B. Haley, D.L. Pearl, J. Rushen i S. LeBlanc. 2014. Dodanie węglowodanów aktywnych w jelitach do preparatu zastępującego siarę nie poprawia biernego transferu immunoglobuliny G u cieląt rasy Holstein. J. Dairy Sci. 97:5700-5708.
Sellars, K., M. Burril, J. Trei, K.E. Newman i K.A. Jacques. 1997. Effect of mannan oligosaccharide supplementation on performance and health of Holstein calves. J. Dairy Sci. 80(Suppl. 1): 188.
Short, D.M., D.A. Moore i W.M. Sischo. 2016. Randomizowane badanie kliniczne oceniające wpływ oligosacharydów na przenoszenie odporności biernej u nowonarodzonych cieląt mlecznych. J. Vet. Intern. Med. 30:1381-1389.
Tao, N., E.J. DePeters, S. Freeman, J.B. German, R. Grimm i C.B. Lebrilla. 2008. Bovine milk glycome. J. Dairy Sci. 91:3768-3778.
Yasui, H., J. Kiyoshima i H. Ushijima. 1995. Passive protection against Rotavirus-induced diarrhea of mouse pups born to and nursed by damed feeding Bifidobacteria breve YIT4064. J. Infect. Dis. 172(2):403-409.
Yu, Z-T., C. Chen i D.S. Newburg. 2013. Utilization of major fucosylated and sialylated human milk oligosaccharides by isolated human gut microbes. Glycobiology. 23(11):1281-1292.
Zivkovic, A.M., J.B. German, C.B. Lebrilla i D.A. Mills. 2011. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. PNAS. 108(1):4653-4658.

Ile kosztuje niepowodzenie pasywnego transferu? Model ekonomiczny szacuje wartość utraconych możliwości, które można wykorzystać, jeśli poprawi się praktyki karmienia siarą.

Wpływ dobrych praktyk karmienia siarą na długoterminową produktywność

Ekonomia niższej zachorowalności i śmiertelności dzięki poprawie praktyk karmienia siarą jest oczywista, łatwo mierzalna i prawie powszechnie akceptowana. Jednak korzyści finansowe płynące z dobrych praktyk karmienia siarą ze względu na poprawę namacalnych parametrów produkcji są często pomijane. Wpływ dobrych praktyk karmienia siarą na średni dzienny przyrost, zmniejszony wskaźnik uboju i zwiększoną produkcję mleka to 3 namacalne przykłady korzyści finansowych, które można uzyskać poprzez karmienie większą ilością siary.

Więcej siary = większe dzienne przyrosty

W kilku badaniach wykazano istotną korelację między poziomem IgG w surowicy cieląt 24-48 godzin po urodzeniu a średnim dziennym przyrostem (Robison J. D. i in. 1988, Massimini G. i in. 2006 oraz Dewell R.D. i in. 2006), a tempo wzrostu jałówek od urodzenia do osiągnięcia dojrzałości płciowej wpływa na wiek przy pierwszym wycieleniu (Clark RD i Touchberry RW 1962, Virtala AM i in. 1996, Zanton GI, Heinrichs AJ 2005). Tak więc związek między dobrym poziomem pasywnego transferu na wzrost i wiek przy pierwszym zacieleniu został dobrze ugruntowany. Niedawno badania przeprowadzone w Polsce potwierdziły to bezpośrednio i wykazały, że im wyższy poziom transferu biernego, tym lepsze wyniki w zakresie wieku do pierwszej inseminacji (Furman-Fratczak K i wsp. 2011). W badaniu tym 175 cieląt jałówek podzielono na 4 grupy na podstawie stężenia IgG w surowicy w 30-60 godzinie życia i obserwowano od urodzenia do pierwszej inseminacji. Badanie wyraźnie ujawniło korzyści związane ze stężeniem IgG w surowicy ≥10 g / l. Warto zauważyć, że jałówki z najwyższym poziomem IgG (>15 g/L) osiągnęły masę inseminacyjną (407 kg) w wieku 454 dni o cały miesiąc wcześniej niż jałówki, u których wystąpił FPT (IgG <5 g/L) i 21 dni wcześniej niż jałówki, u których wystąpił częściowy FPT (IgG 5 do 10 g/L). Jałówki z dobrym poziomem transferu biernego (IgG 10-15g/L) również osiągnęły masę inseminacyjną przed kohortami sklasyfikowanymi w FPT lub częściowym FPT, ale 4 dni później niż grupa sklasyfikowana z najwyższym poziomem transferu biernego. Zatem im wyższy poziom IgG, tym lepsza wydajność. Jaki jest tego wpływ ekonomiczny? Korzystając z dynamicznego modelu programowania stada zastępczego bydła mlecznego, Tozer i Heinrichs wykazali, że średni wiek przy pierwszym wycieleniu wpłynął na koszty netto hodowli jałówek zastępczych; obniżenie wieku przy pierwszym wycieleniu o 1 miesiąc obniżyło koszt programu wymiany stada 100 krów o $1400 lub 4,3% (Tozer PR i Heinrichs AJ 2001).

Więcej siary = niższe wskaźniki uboju

Wykazano również, że karmienie większą ilością siary ma wpływ na współczynnik uboju. W jednym z badań zaobserwowano 16% wzrost przeżywalności cieląt jałówek do końca drugiej laktacji, gdy były karmione czterema litrami siary w porównaniu do kohort karmionych 2 litrami (Faber S. N. et al. 2005). Jaki jest ekonomiczny wpływ tej poprawy na wskaźniki uboju stada? Korzystając z tego samego modelu opisanego wcześniej, Tozer i Heinrichs obliczyli, że koszty odchowu zwierząt zastępczych można zmniejszyć o około $1000 do $1500 na każde 1% zmniejszenia wskaźnika uboju stada mlecznego (Tozer PR i Heinrichs AJ 2001).

Więcej siary = zwiększona produkcja mleka

Korzyści z dobrych praktyk karmienia siarą dla długoterminowej produktywności nie kończą się na tym: wczesne badania wpływu poziomów IgG w surowicy noworodków wykazały również, że wyższe poziomy IgG korelują również z wyższą produkcją mleka w późniejszym okresie życia (DeNise SK i in. 1989). W badaniu tym oszacowano, że na każdą jednostkę IgG w surowicy powyżej 12 mg/ml (mierzoną w 24 do 48 godzin po karmieniu siarą) przypadał wzrost produkcji mleka o 8,5 kg i wzrost produkcji tłuszczu o 0,24 kg w pierwszej laktacji. Odkrycie to zostało potwierdzone przez nowsze badanie, które wykazało, że cielęta jałówek karmione 4 litrami siary po urodzeniu produkowały znacznie więcej mleka (średnio o 1 kg więcej mleka dziennie w ciągu dwóch laktacji) niż kohorty karmione 2 litrami. Jaki jest wpływ ekonomiczny? W tym konkretnym badaniu cielęta karmione 4 litrami siary produkowały o 2 263 funty mleka więcej do końca drugiej laktacji (Faber S. N. et al. 2005).

Ile siary należy podawać, aby uzyskać te korzyści?

Z badań wspomnianych powyżej i cytowanych tutaj jasno wynika, że im więcej siary jest podawane, tym większe są korzyści dla cielęcia i całej operacji. Dlatego odpowiedź brzmi: jak najwięcej i jak najszybciej po urodzeniu. Należy dążyć do osiągnięcia wysokiego poziomu pasywnego transferu u cieląt. Pójście na skróty, jeśli chodzi o praktyki zarządzania siarą, może ostatecznie kosztować operację duże pieniądze. Często koncentrujemy nasze wysiłki na starszych zwierzętach w stadzie udojowym, jednak inwestycja w nasze młodsze zwierzęta przyniesie zwrot w nadchodzących latach.

 

Manuel Campos, DVM, MSc, PhD
Weterynaryjne usługi techniczne w Ameryce Południowej, SCCL

Najważniejszym posiłkiem spożywanym przez cielę w ciągu jego życia jest pierwsze karmienie siarą. Wiedza o tym, kiedy i jak interweniować, jest pierwszym krokiem do zapewnienia produktywnego cielęcia.

Jaki jest wpływ dobrych praktyk karmienia siarą na długoterminową produktywność?

Korzyści finansowe płynące z dobrych praktyk żywienia siarą ze względu na poprawę namacalnych parametrów produkcji są często pomijane. Wpływ dobrych praktyk karmienia siarą na poprawę średniego dziennego przyrostu, obniżenie kosztów leczenia i lepszą efektywność wykorzystania paszy to 3 przykłady korzyści finansowych, które można uzyskać dzięki karmieniu większą ilością siary.

Kiedy producent powinien obawiać się, że cielę musi otrzymać suplement siary lub preparat mlekozastępczy?

Istnieje wiele okoliczności, w których producenci powinni podawać siarę; obejmują one bardzo zimną pogodę, porody bliźniacze i cielęta urodzone przez jałówki pierworodne o słabych instynktach macierzyńskich, jednak cielęta z dystocją / trudnym porodem są najbardziej narażone na niepowodzenie biernego transferu odporności, ponieważ często wolno wstają i ssą, a ich zdolność organizmu do wchłaniania przeciwciał może być osłabiona z powodu opóźnienia i zmienionych parametrów metabolicznych. Za każdym razem, gdy istnieje potrzeba pomocy w porodzie cielęcia, powinno ono otrzymać co najmniej dodatkową dawkę siary, jeśli nie pełną dawkę zastępczą. Producenci powinni rozważyć suplementację każdego cielęcia, które nie ssało w ciągu 1-2 godzin od urodzenia.

Kiedy należy podawać siarę?

Z każdą minutą, która mija po urodzeniu, zdolność cielęcia do wchłaniania przeciwciał zmniejsza się, a do 24 godzin jelita są prawie całkowicie zamknięte. Siara musi być podana jak najszybciej po urodzeniu, najlepiej w ciągu godziny. W stadach bydła mięsnego cielętom należy pomagać w ssaniu, jeśli nie robią tego samodzielnie. Jeśli konieczne jest karmienie butelką lub rurką, a nie jest możliwe natychmiastowe wydojenie krowy, dobrej jakości suplement lub substytut siary jest doskonałą alternatywą, aby zapewnić cielęciu pierwszy posiłek w odpowiednim czasie. Jeśli siara została podana z opóźnieniem przekraczającym 2 godziny, należy podawać większe ilości, aby zrekompensować zmniejszone wchłanianie.

Ile siary potrzebują cielęta?

Jeśli chodzi o siarę, więcej znaczy lepiej. Większość weterynarzy zaleca obecnie, aby cielęta otrzymywały co najmniej 1 galon lub 4 litry dobrej jakości siary, co powinno zapewnić cielętom co najmniej 150-200 g IgG. Dobrej jakości preparaty zastępujące siarę mogą być stosowane, gdy matka nie zapewnia wystarczającej objętości lub gdy jakość siary / IgG / stężenie przeciwciał jest niskie. Znaczny odsetek jałówek po pierwszym wycieleniu produkuje tylko niewielkie ilości siary, czasami mniej niż 1 l, a ich cielęta mogą skorzystać z suplementu lub preparatu zastępującego siarę.

Jak podawać siarę?

Najpierw należy spróbować nakarmić cielę butelką. Jeśli cielę nie zje całej butelki lub karmienie siarą jest opóźnione o ponad 6 godzin, zaleca się podanie pozostałej części przez sondę w celu uzyskania skutecznego biernego transferu odporności. Ponieważ wchłanianie siary Cielęta odnoszą również korzyści z drugiego i trzeciego karmienia siarą.

Czy zimne cielęta powinny być traktowane inaczej?

Strefa neutralna termicznie cieląt wynosi od 15 do 25°C (59 do 77°F), a wiele cieląt rodzi się w znacznie chłodniejszych warunkach! Cielęta potrzebują karmienia siarą w odpowiednim czasie, aby je ogrzać poprzez dostarczenie energii do produkcji ciepła ciała. Należy pamiętać, że siara podawana butelką powinna być ciepła, ale nie zbyt gorąca, aby można było zanurzyć w niej dłoń. Siara zawiera unikalny tłuszcz siarowy, który inicjuje metabolizm zapasów brązowego tłuszczu, który zasila wewnętrzny piec cielęcia w energię i ciepło, aby wstać, ssać, utrzymać ciepło i pozostać przy życiu.

Czy producenci mogą wykorzystywać siarę od własnych krów, a jeśli tak, to w jaki sposób?

Siara stadna może być używana do uzupełniania cieląt innych matek, ale aby zrobić to dobrze, jest to wymagający proces. Siara powinna zostać pobrana za pomocą odkażonego sprzętu w ciągu 2 godzin od urodzenia cielęcia; powinna zostać zbadana za pomocą refraktometru lub hydrometru w celu pomiaru jakości i tylko siara, która spełnia parametry zgodne z wysokim poziomem IgG / przeciwciał, powinna zostać użyta; siara powinna być schłodzona w małych pojemnikach o pojemności 1 l lub mniejszej, tak szybko, jak to możliwe, ponieważ liczba bakterii podwaja się co 20 minut; przechowywana w lodówce nie dłużej niż 48 godzin lub zamrożona nie dłużej niż rok. Należy unikać wielokrotnego zamrażania i rozmrażania, ponieważ może to obniżyć jakość i żywotność siary. Nierozsądne jest używanie siary z sąsiednich gospodarstw mlecznych, ponieważ stanowi to ryzyko wprowadzenia czynników chorobotwórczych do stada - nawet z gospodarstw korzystających z pasteryzatora w gospodarstwie.

Czego powinienem szukać w produkcie colostrum?

Dokładnie sprawdzaj etykiety składników. Produkty colostrum mogą być wytwarzane z różnych źródeł, jednak największe korzyści dla cielęcia wynikają z karmienia prawdziwą siarą, a nie formułami białek i tłuszczów z innych źródeł. Produkty oparte na siarze zawierają wszystkie czynniki odpornościowe, metaboliczne i wzrostowe naturalnie występujące w siarze matki. Jednym z bardzo ważnych składników jest tłuszcz z siary. Tłuszcz siarowy jest niezbędny do aktywacji metabolizmu brązowego tłuszczu; ważnego źródła energii wymaganego przez cielę zaraz po urodzeniu. Produkty zawierające krew lub serwatkę z dodatkiem tłuszczów roślinnych i zwierzęcych, które nie występują naturalnie w siarze, nie zapewniają takich samych korzyści dla cielęcia, a niektóre z tych produktów w ogóle nie zawierają siary. Szukaj produktów, które są regulowane przez CFIA (Kanada) lub USDA (Stany Zjednoczone) i tych, które są poparte licznymi badaniami bezpieczeństwa i skuteczności opublikowanymi w czasopismach naukowych.

Czy mogę podać siarę po 24 godzinach?

Mleko przejściowe jest produkowane przez krowę przez pierwsze 6 udojów i reprezentuje stopniowy spadek bioaktywnych składników występujących w siarze pierwszego mleka. Karmienie mlekiem przejściowym może być dodatkowym wzmacniaczem odporności, oprócz bogatego składu składników odżywczych, energii, czynników wzrostu i hormonów. Chociaż cielę nie może już wchłaniać przeciwciał bezpośrednio do krwiobiegu, czynniki odpornościowe zawarte w mleku przejściowym są przydatne w zapewnianiu lokalnej odporności i ochrony przed infekcjami powodującymi biegunkę. Ssące cielęta uzyskują te korzyści w sposób naturalny i można je również zapewnić innym cielętom poprzez karmienie produktem zastępującym siarę w ilości równej podawaniu 10 g IgG (lub 1 kubka siary matki z pierwszego udoju) lub więcej na karmienie; strategia ta jest szczególnie korzystna w okresach ryzyka wystąpienia zarazy.

 

Deserae Hook, BSc, Ag
Dyrektor ds. marketingu, SCCL

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