Aby zapewnić odpowiednią odporność, energię i ogólny stan zdrowia, ważne jest podawanie cielętom odpowiedniej ilości dobrej jakości siary. Jednak zrozumienie właściwego leczenia dla każdego rozmiaru cielęcia, zwłaszcza mniejszych cieląt, może być wyzwaniem, aby zmaksymalizować te korzyści zdrowotne.

 

The Colostrum Counsel: Karmienie siarą mniejszych cieląt

Powszechnie wiadomo, że karmienie wystarczającą ilością dobrej jakości siary jest jednym z najważniejszych czynników zapewniających zdrowie i dobrostan nowonarodzonego cielęcia. Obecnie zaleca się podawanie siary w ilości 10% urodzeniowej masy ciała w pierwszych godzinach życia, aby zapewnić bierny transfer IgG. Jednak dla producentów czasochłonne jest ważenie każdego cielęcia po urodzeniu i obliczanie ilości siary, którą należy podać. Powoduje to, że większość producentów standaryzuje ilość siary podawanej wszystkim noworodkom, na przykład podając 4 l siary natychmiast po urodzeniu, a następnie 2 l 12 godzin później. Ale czy należy karmić bliźniacze cielęta rasy holsztyńskiej o masie ciała 25 kg taką samą ilością 4 l siary zaraz po urodzeniu, jaką karmiłoby się średniej wielkości cielę rasy holsztyńskiej o masie ciała 40 kg? To pytanie można również zadać w przypadku mniejszych ras, takich jak Jersey lub małe cielęta rasy Hereford lub Angus. Ile siary to za dużo i jakie są tego konsekwencje?

Wchłanianie IgG u małych cieląt

Szybkość wchłaniania IgG może w rzeczywistości zależeć od objętości siary podawanej małemu cielęciu. Na przykład, badanie przeprowadzone na nowonarodzonych cielętach rasy Jersey wykazało, że karmienie 2 litrami wysokiej jakości siary (84 g IgG na litr) bezpośrednio po urodzeniu, a następnie drugim 2 litrowym posiłkiem tej samej siary w 12 godzin po urodzeniu, skutkowało wyższym stężeniem IgG we krwi w porównaniu do cieląt karmionych jednym dużym 4 litrowym posiłkiem wysokiej jakości siary bezpośrednio po urodzeniu (Jaster, 2005). W szczególności wykazano, że ilość IgG wchłoniętych z siary była o 18% wyższa, gdy cielęta rasy Jersey były karmione dwoma mniejszymi posiłkami siary. Sugeruje się, że odkrycie to mogło mieć miejsce, ponieważ istnieje maksymalna ilość IgG, która może zostać wchłonięta przez jelita cielęcia. Tak więc dostarczanie nadmiernej ilości siary (i IgG) może w rzeczywistości powodować zahamowanie wchłaniania IgG.

Chociaż nie wspomniano o tym, szybkość opróżniania trawieńca mogła odgrywać rolę w skuteczności wchłaniania IgG w badaniu Jaster (2005), ponieważ pozorna skuteczność wchłaniania (AEA (%), ile IgG z siary jest wchłaniane przez jelito cienkie) była również wyższa u cieląt rasy Jersey karmionych 2L dwa razy w ciągu 12 godzin. Z definicji opróżnianie trawieńca jest znane jako czas, przez jaki posiłek pozostaje w trawieńcu przed przejściem do przewodu pokarmowego (Burgstaller i in., 2017) i wykazano, że objętość płynnego posiłku jest ważnym czynnikiem, który może wpływać na szybkość opróżniania trawieńca u młodych przeżuwaczy (Bell i Razig, 1973). W szczególności wykazano, że im większa objętość posiłku oferowanego cielęciu w jednym karmieniu, tym dłużej posiłek pozostanie w trawieńcu (Burgstaller i in., 2017). Wykazano, że opóźnienie opróżniania trawieńca zmniejsza AEA IgG (Mokhber-Dezfooli i in., 2012). W związku z tym prawdopodobne jest, że karmienie cielęcia rasy Jersey posiłkiem o objętości 4 litrów na raz zmniejszy opróżnianie żołądka, a tym samym zmniejszy skuteczność wchłaniania IgG w porównaniu z karmieniem mniejszym posiłkiem o objętości 2 litrów.

Metoda karmienia

Wyniki badań przeprowadzonych przez Jastera (2005) na cielętach rasy Jersey są przeciwne do wyników eksperymentu przeprowadzonego na cielętach rasy Holstein (Morin i in., 1997). Pokazuje to, że masa ciała cielęcia odgrywa kluczową rolę w tym, ile IgG może zostać wchłonięte z siary. Jednak w przypadku karmienia mniejszymi posiłkami metoda podawania siary może mieć wpływ na ilość wchłoniętej IgG. Badanie przeprowadzone na cielętach rasy holsztyńskiej wykazało, że podawanie 1,5 litra preparatu zastępującego siarę (100 g IgG ogółem) za pomocą butelki ze smoczkiem skutkowało wyższym stężeniem IgG we krwi w porównaniu z cielętami karmionymi 1,5 litra przez zgłębnik przełykowy (Godden i in., 2009). Co więcej, wszystkie cielęta karmione 1,5 l siary butelką ze smoczkiem osiągnęły odpowiedni bierny transfer (IgG w surowicy ≥10 mg/ml), podczas gdy 58,3% cieląt karmionych 1,5 l siary przez rurkę przełykową nie osiągnęło biernego transferu.

Chociaż stosowanie podajnika przełykowego jest efektywne czasowo i wygodne dla producenta, dobrze wiadomo, że rowek przełykowy nie jest uruchamiany, gdy nie występuje ssanie ze smoczka, co powoduje odkładanie siary bezpośrednio do siateczki (Godden i in., 2009). Ze względu na to zjawisko, autorzy postawili hipotezę, że cielęta karmione 1,5 l płynem przez rurkę przełykową miały niższe stężenie IgG, ponieważ większość posiłku została zdeponowana w siateczce, która ma pojemność ~ 1 l płynu, co skutkuje opóźnieniem opróżniania siary z trawieńca. W związku z tym, aby zapobiec opóźnieniu w dostarczaniu IgG do jelita cienkiego w celu wchłonięcia i niepowodzeniu biernego transferu, zaleca się, aby 2L posiłek siary był podawany butelką ze smoczkiem, a wszelkie odmowy były w razie potrzeby podawane przez rurkę przełykową.

Wiadomości na wynos

Oprócz uwzględnienia objętości siary do karmienia i zastosowanej metody, zawsze ważne jest, aby karmić siarą tak szybko, jak to możliwe po urodzeniu, a także stosować dobrej jakości siarę zawierającą ponad 50 g IgG na litr, aby osiągnąć udany transfer bierny. Niestety, analiza siary w celu określenia stężenia IgG może być czasochłonna i nie jest łatwa do wykonania, w wyniku czego tylko ~13% producentów rutynowo ocenia jakość siary, a połowa z nich szacuje jakość wyłącznie na podstawie oględzin (NAHMS, 2007). Ponieważ ilość IgG podawana cielęciu musi być wystarczająca (≥100 g IgG ogółem), aby zapewnić bierny transfer, zamiennik siary można uznać za realną opcję. W przypadku mniejszych cieląt, takich jak jerseye lub cielęta ważące mniej niż 30 kg, zaleca się podawanie preparatu zastępującego siarę w ilości zapewniającej 2 litry zawierające jak najwięcej IgG - szczególnie w przypadku karmienia przez zgłębnik - i powtórzenie tego samego karmienia 8-12 godzin później. Zapewni to, że mały noworodek osiągnie maksymalne wchłanianie ważnych czynników odżywczych i odpornościowych w siarze, co zaowocuje zdrowym cielęciem.

 

Amanda Fischer, MSc.

SCCL i asystent naukowy na Uniwersytecie Alberty
[email protected]

 

 

Referencje
Bell, F.R. i S.A.D. Razig. 1973. Opróżnianie żołądka i wydzielanie u cieląt karmionych mlekiem. J. Physiol. 228:499-512.
Burgstaller, J., T. Wittek i G.W. Smith. 2017. Zaproszony przegląd: opróżnianie absomasalne u cieląt i jego potencjalny wpływ na choroby żołądkowo-jelitowe. J. Dairy Sci. 100:17-35.
Godden, S.M., D.M. Haines, K. Konkol i J. Peterson. 2009. Poprawa biernego transferu immunoglobulin u cieląt. II: Interakcja między metodą karmienia a objętością podawanej siary. J. Dairy Sci. 92:1758-1764.
Jaster, E.H. 2005. Ocena jakości, ilości i czasu podawania siary na wchłanianie immunoglobuliny G1 u cieląt rasy Jersey. J. Dairy Sci. 88:296-302.
Mokhber-Dezfooli, M.R., M. Nouri, M. Rasekh i P.D. Constable. 2012. Effect of absomasal emptying rate on the apparent efficiency of colostral immunoglobulin G absorption in neonatal Holstein-Friesian calves. J. Dairy Sci. 95:6740-6749.
Morin, D.E., G.C. McCoy i W. L. Hurley. 1997. Effects of quality, quantity and timing of colostrum feeding and addition of a dried colostrum supplement on immunoglobulin G1 absorption in dairy calves. J. Dairy Sci. 80:747-753.
Krajowy System Monitorowania Zdrowia Zwierząt. 2007. Mleczarstwo 2007. Część 1: Odniesienie do zdrowia bydła mlecznego i zarządzania w Stanach Zjednoczonych. US Dept. of Agric-Anim. And Plant Health Insp. Serv.-Vet. Serv., Ft. Collins, CO.

U cieląt mlecznych przed odsadzeniem, dodanie preparatu zastępującego siarę w proszku do preparatu mlekozastępczego przez 14 dni wykazało pozytywne wyniki w zmniejszaniu częstości występowania biegunki, chorób układu oddechowego, depresji i choroby pępowinowej. Stosowanie antybiotyków było znacznie mniejsze w przypadku cieląt otrzymujących preparat zastępujący siarę.

Alternatywy dla antybiotyków są kwestią globalną

Wyniki wcześniejszych i obecnych badań wskazują, że suplementacja cieląt siarą matki lub produktem zastępującym siarę po 24 godzinach życia poprawia ogólny stan zdrowia cieląt mlecznych i zmniejsza stosowanie antybiotyków w okresie przed odsadzeniem (Berge i in., 2009; Chamorro i in., 2016). Ostatnio agencje regulacyjne ze Stanów Zjednoczonych i Europy zwiększyły restrykcyjne środki w zakresie stosowania antybiotyków u głównych zwierząt produkujących żywność; jednak rozwój nowych środków przeciwdrobnoustrojowych dla gatunków zwierząt gospodarskich jest znikomy, a zachorowalność i straty śmiertelności związane z chorobami zakaźnymi są nadal powszechne wśród operacji hodowlanych na całym świecie. Dlatego też istnieje wyraźna potrzeba opracowania alternatywnych rozwiązań w celu ograniczenia stosowania antybiotyków u głównych gatunków zwierząt produkujących żywność, takich jak bydło.

W niedawnym badaniu opublikowanym w Journal of Dairy Sci.1 byliśmy w stanie wykazać korzystny wpływ suplementacji komercyjnego produktu zastępującego siarę (CCT-HiCal, SCCL, Saskatoon, Kanada) w dawce pokarmowej cieląt mlecznych przed odsadzeniem na występowanie chorób i ograniczenie stosowania antybiotyków.

Projekt badania - przez 14 dni jedna grupa otrzymywała wyłącznie preparat mlekozastępczy, druga grupa otrzymywała siarę w preparacie mlekozastępczym dwa razy dziennie.

Dwieście dwa 1-d-letnie cielęta rasy holsztyńskiej zostały przydzielone do 1 z 2 grup po przybyciu do ośrodka odchowu cieląt mlecznych. Cielęta przydzielone do grupy kontrolnej (n=100) otrzymywały dwa razy dziennie preparat mlekozastępczy (28% białka surowego i 20% tłuszczu surowego) bez dodatku siary. Cielęta przydzielone do grupy leczonej (n=102) otrzymywały 150 g uzupełniającego preparatu zastępującego siarę w proszku (CCT-HiCal) zawierającego ≥20 g IgG dodawanego do preparatu mlekozastępczego dwa razy dziennie przez pierwsze 14 dni życia.

Przed przydzieleniem do grupy od wszystkich cieląt pobrano próbki surowicy w celu potwierdzenia przeniesienia odporności biernej. Cielęta były oceniane codziennie aż do odsadzenia (56 dzień życia) pod kątem objawów choroby klinicznej, jak również leczenia antybiotykami. Wystąpienie choroby klinicznej i leczenie antybiotykami było codziennie rejestrowane przez personel zaślepiony na przydział leczenia. Wszystkie cielęta miały odpowiedni transfer odporności biernej (IgG w surowicy > 10 g / l), a większość cieląt miała doskonały transfer odporności biernej (IgG w surowicy > 15 g / l po 24 godzinach).

Wyniki - cielęta suplementowane siarą były lepiej chronione przed biegunką, chorobami układu oddechowego i chorobą pępkową.

W przypadku cieląt, które otrzymywały preparat zastępujący siarę w proszku, prawdopodobieństwo wystąpienia biegunki, choroby układu oddechowego, depresji i choroby pępka było odpowiednio o 85%, 54%, 79% i 82% niższe niż w przypadku cieląt, które nie otrzymywały preparatu zastępującego siarę w proszku. Wskazuje to na ochronny wpływ suplementu zastępującego siarę w proszku na występowanie nie tylko biegunki, ale także chorób układu oddechowego i pępowiny.

Ponadto wyniki te sugerują również, że osiągnięcie wysokiego poziomu IgG z siary matki nie zawsze skutkuje pełną ochroną przed patogenami zakaźnymi oraz że czynniki takie jak presja patogenów i odporność swoista mogą odgrywać ważną rolę w klinicznej ochronie przed chorobami.

Stosowanie antybiotyków u cieląt suplementowanych siarą było niższe niż u cieląt kontrolnych

W odniesieniu do stosowania antybiotyków, prawdopodobieństwo otrzymania co najmniej jednego antybiotyku w przypadku cieląt, które otrzymywały preparat zastępujący siarę było o 93% niższe niż w przypadku cieląt, które nie otrzymywały preparatu zastępującego siarę. Wskazuje to na znaczący wpływ preparatu zastępującego siarę na ograniczenie stosowania antybiotyków u cieląt karmionych siarą.

Dlaczego siara jest korzystna po pierwszym dniu?

Uważamy, że lokalne i możliwe ogólnoustrojowe działanie niektórych składników preparatu zastępującego siarę w proszku, takich jak laktoferyna, TNF-α, naskórkowy czynnik wzrostu, IL-6 i IL-1β, mogło zapewnić dodatkową ochronę poprzez lepszą odpowiedź immunologiczną przeciwko patogenom jelitowym i oddechowym u suplementowanych cieląt. Zmniejszenie ogólnego występowania chorób u suplementowanych przed odsadzeniem cieląt mlecznych prawdopodobnie spowodowało mniejsze zapotrzebowanie na antybiotykoterapię. Chociaż produkty zastępujące siarę były zalecane jako alternatywa dla zapobiegania niepowodzeniom w przenoszeniu odporności biernej u cieląt, gdy dostępność siary matki jest niska lub gdy jakość siary matki jest zagrożona z powodu niskiego poziomu IgG lub obecności patogenów przenoszonych przez siarę, ich stosowanie po zamknięciu jelit po pierwszym dniu życia nie zostało w pełni zbadane.

W oparciu o wyniki tego badania, ten suszony produkt zastępujący siarę (CCT-HiCal) może być stosowany jako uzupełnienie diety mlekozastępczej w celu zmniejszenia zachorowalności i związanej z tym potrzeby antybiotykoterapii u cieląt mlecznych przed odsadzeniem, niezależnie od ich statusu w przekazywaniu odporności biernej.

Chamorro, et al. J. Dairy Sci. 100 2017 2016-11652, Evaluation of effects of colostrum replacer supplementation of the milk replacer ration on the occurrence of disease, antibiotic therapy, and performance of pre-weaned dairy calves.

 

Manuel F. Chamorro, DVM, MS, PhD, DACVIM
Adiunkt w dziedzinie zwierząt gospodarskich i
Służba terenowa, Kolegium Weterynaryjne
Medycyna, Uniwersytet Stanowy w Kansas, oraz
Techniczny konsultant weterynaryjny, SCCL

Dobrostan zwierząt spożywczych jest szybko rosnącym czynnikiem przy wyborze mięsa i produktów mlecznych przez konsumentów. Wadliwe praktyki karmienia siarą mogą prowadzić do znacznego cierpienia młodych cieląt. Odpowiednie karmienie siarą nie tylko zapewni dobrostan cieląt, ale także poprawi atrakcyjność handlową zwierząt.

Stan dobrostanu osiąga się, gdy zaspokojone są potrzeby żywieniowe, środowiskowe, zdrowotne i behawioralne. Przeciwieństwem jest stan cierpienia, a lepiej rozpoznanymi przyczynami cierpienia u nowonarodzonego cielęcia są: duszność, hipotermia, głód, choroba i ból (Mellor i Stafford, 2004). Ogólnie przyjmuje się, że okoliczności, które prowadzą do osłabienia lub śmierci, wiążą się z poważnym cierpieniem. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności opracował podejście analizy ryzyka do oceny dobrostanu zwierząt i przeprowadził analizę ryzyka dobrostanu cieląt w systemach intensywnej hodowli (EFSA, 2006). Analiza ta obejmuje charakterystykę głównych zagrożeń powodujących cierpienie oraz ocenę prawdopodobieństwa narażenia cieląt na każde z nich. Zgodnie z oceną EFSA, skala ryzyka dla dobrostanu cieląt wynikająca z niepowodzeń w zarządzaniu siarą jest bardzo wysoka i bardzo poważna dla dotkniętych nią osób (EFSA 2006, 2012).

Dobre praktyki karmienia siarą sprzyjają dobrostanowi cieląt

Wkład spożycia siary w zdrowie i dobrostan nowonarodzonego cielęcia jest dobrze ugruntowany. Najlepiej poznane korzyści płynące z terminowego podawania siary obejmują: i) natychmiastowe źródło energii niezbędnej do termogenezy i przeżycia noworodka ii) ochronę immunologiczną cielęcia noworodka przed czynnikami zakaźnymi w pierwszych tygodniach życia.

Pierwszą adaptacją nowonarodzonego ssaka do środowiska zewnętrznego jest wymóg, aby zwierzę rozpoczęło niezależne procesy metaboliczne i oddechowe w celu uzyskania tlenu i energii. Cielęta rodzą się z bardzo ograniczonymi rezerwami energetycznymi glikogenu i tłuszczu. Szacuje się, że rezerwy glikogenu ulegają wyczerpaniu w ciągu pierwszych 3 godzin życia, a tkanka tłuszczowa może być w stanie zaspokoić potrzeby energetyczne przez około 12 godzin (Girard et al. 1992). Około 20% substancji stałych w dobrej jakości siarze to wyspecjalizowany tłuszcz, który jest łatwo wchłaniany i metabolicznie aktywny, aby natychmiast wytworzyć energię cieplną u noworodka. Zdolność cieląt do szybkiego wejścia w stan metabolizmu anabolicznego po urodzeniu jest bezpośrednio związana ze spożyciem siary dostarczającej krytycznych substratów (Girard 1986).

Nowonarodzone cielę szybko rozwija zdolność do generowania ochronnych odpowiedzi immunologicznych na czynniki zakaźne, jednak w bezpośrednim okresie noworodkowym ochrona przed chorobami jest całkowicie zależna od biernego transferu przeciwciał znajdujących się w siarze (Robison et al. 1988). Siara przenosi szeroką gamę przeciwciał pochodzących z surowicy krowy, które chronią noworodka do czasu, aż sam wytworzy skuteczną wtórną odpowiedź immunologiczną. Przeciwciała pochodzące z siary pozwalają na ekspozycję noworodka na patogeny w środowisku bez chorób i patologii. Ilość i jakość biernej ochrony osiągniętej przez cielę zależy od masy immunoglobulin/przeciwciał spożytych przez cielę w ciągu pierwszych kilku godzin życia, co jest bezpośrednio związane ze stężeniem przeciwciał w siarze, objętością spożytej siary i wiekiem cielęcia w momencie jej spożycia.

Złe praktyki karmienia siarą zagrażają dobrostanowi cieląt

Śmiertelność cieląt w ciągu pierwszych 24 godzin życia może osiągnąć 8% i jest często związana z niepowodzeniami w adaptacji metabolicznej/oddechowej (Lombard i in. 2007). Strategie promujące oddychanie, zmniejszające utratę energii (zapobiegające utracie ciepła lub nadmiernemu przegrzaniu) i zapewniające wczesne spożycie wysokiego poziomu tłuszczu w siarze mogą znacznie zmniejszyć śmiertelność nowonarodzonych cieląt. Niedostarczenie wystarczającej ilości siary wkrótce po urodzeniu może potencjalnie wywołać 3 ze zidentyfikowanych szkodliwych doświadczeń dobrostanu u noworodka: głód, hipotermię i niewydolność oddechową. Spożywanie wysokiej jakości siary w celu promowania tych wczesnych dostosowań metabolicznych powinno być uważane za krytyczny element opieki promującej dobrostan cieląt.

U cieląt, które przetrwają tę wczesną adaptację metaboliczną (pierwsze 24 godziny życia), okres największego ryzyka zachorowalności i śmiertelności przypada na kolejne 3 tygodnie życia. Choroby i zgony w tych tygodniach wynikają przede wszystkim z niewystarczającej ochrony przed czynnikami zakaźnymi. Powszechnie przyjmuje się, że u nowonarodzonych zwierząt domowych ochrona immunologiczna przed chorobami zakaźnymi we wczesnych tygodniach życia jest w dużym stopniu zależna od biernego transferu matczynych immunoglobulin obecnych w siarze. (Robison et al. 1988, Virtala et al. 1999). Niepowodzenie biernego transferu przeciwciał może potencjalnie wywołać u noworodka 2 dodatkowe szkodliwe doświadczenia związane z dobrostanem: chorobę i ból.

Podsumowując, dobre praktyki karmienia siarą pomagają cielętom osiągnąć stan dobrego samopoczucia, podczas gdy niedostateczne karmienie siarą może prowadzić do znacznego cierpienia noworodka i/lub młodego cielęcia.

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