The Colostrum Counsel - Improving The Quality Of Maternal Colostrum Through Supplementation With A Colostrum Replacer

Wprowadzenie

Siara, bogata w składniki odżywcze i przeciwciała, jest niezbędna do zapewnienia biernej odporności nowonarodzonym cielętom. Stężenie immunoglobuliny G (IgG) w siarze jest kluczowym czynnikiem określającym jej jakość, a refraktometria Brix jest powszechnie stosowana w gospodarstwach jako pośredni pomiar stężenia IgG w siarze. Karmienie cieląt wysokiej jakości siarą w pierwszych godzinach życia ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia odpowiedniego transferu IgG, ponieważ cielęta ściśle polegają na tym, aby rozwinąć odporność na choroby (rysunek 1). Jednak jakość siary matki może się znacznie różnić między krowami w tym samym stadzie. W tym kontekście wzbogacanie siary matczynej preparatem zastępującym siarę stało się skuteczną strategią poprawy jakości poprzez zwiększenie poziomu IgG, składników odżywczych i związków bioaktywnych.

Rysunek 1. Graficzne przedstawienie mechanizmu transferu odporności biernej u nowonarodzonych cieląt.

Brix % i zmienność siary matczynej

Aby siara została uznana za wysokiej jakości, musi mieć stężenie IgG większe niż 50 g/L (McGuirk i Collins, 2004). Praktycznym, szybkim i opłacalnym sposobem pomiaru jakości siary w gospodarstwie jest użycie refraktometru (Bielmann i in., 2010). Zamiast bezpośredniego pomiaru stężenia IgG, refraktometr ocenia całkowitą zawartość białka w siarze, dostarczając wyniki wyrażone w % Brix. Korelacja między % Brix a stężeniem IgG w siarze jest dość wysoka, szczególnie w pierwszych godzinach po wycieleniu (Quigley i in., 2013). Badania wykazały, że Brix na poziomie 22% lub wyższym ogólnie wskazuje na siarę dobrej jakości, z odpowiednią ilością IgG, aby zapewnić bierny transfer odporności (Quigley i in., 2013) i zagwarantować optymalne zdrowie cieląt. W związku z tym, gdyby osoba karmiła 40-kilogramowe cielę 4 litrami siary o Brixie 22%, dostarczyłaby 200 gramów IgG.

Przez wiele lat była to ogólna wytyczna dla cieląt rasy holsztyńskiej, które powinny otrzymywać 10% masy ciała (.1 X 40 = 4L) przy 22% Brix (50 g IgG/L x 4 = 200 gramów IgG). Nowe zalecenia wskazują jednak, że zachorowalność cieląt i wskaźnik nieudanego transferu biernego zmniejszają się, gdy w siarze dostarczana jest większa ilość przeciwciał (IgG). Nowe zalecenia sugerują obecnie dostarczanie 300 gramów IgG w celu osiągnięcia doskonałego transferu biernego. Co to oznacza w kontekście Brix? Oznacza to, że musimy podnieść standardy w gospodarstwie, aby wybrać siarę o poziomie Brix wyższym niż 24%. Jednak zapewnienie stałej jakości siary w stadzie jest bardzo trudne, ponieważ istnieją warunki, które powodują znaczną zmienność wśród krów w tym samym stadzie. Na zmienność tę wpływają między innymi takie czynniki jak wiek, rasa, żywienie, szczepienia przed porodem, produkcja mleka oraz odstęp czasu między wycieleniem a pobraniem siary (Moore i in., 2005; Conneely i in., 2013). W badaniu przeprowadzonym w 8 gospodarstwach mlecznych w Stanach Zjednoczonych (Rysunek 2), w którym analizowano stężenie IgG w siarze matczynej za pomocą refraktometrii, wartości procentowe Brix wahały się od 12% do 32%, ze średnią 23,8%, co wskazuje na dużą zmienność stężenia IgG wśród krów (Quigley i in., 2013). Badanie przeprowadzone przez Quigley et al. (2013) podkreśla wyzwanie polegania wyłącznie na siarze matki w celu zapewnienia odpowiedniej jakości, a tym samym prawidłowego biernego transferu IgG u cieląt.

Rysunek 2. Zaadaptowano z Quigley et al. (2013). Rozkład białka całkowitego w siarze matki oszacowany za pomocą refraktometrii Brixa

Aby zaradzić tej zmienności i poprawić jakość siary matczynej, skuteczną strategią jest wzbogacenie jej preparatem zastępującym siarę. Strategia ta stanowi realną alternatywę dla przezwyciężenia ograniczeń związanych z różnicami w jakości siary matczynej dostępnej w gospodarstwie, zapewniając w ten sposób większą spójność w przekazywaniu przeciwciał niezbędnych do rozwoju odporności cieląt.

Korzyści z wzbogacania siary matczynej niskiej jakości

Proces wzbogacania polega na dodaniu precyzyjnej ilości preparatu zastępującego siarę bezpośrednio do siary matki. W ten sposób, jeśli siara matki ma niski procent Brix, na przykład między 15% a 24%, i chcemy zwiększyć jej jakość, możemy wzbogacić ją preparatem zastępującym siarę, który ma stały poziom IgG. Kiedy i dlaczego powinniśmy rozważyć wzbogacenie siary matki?

Zwiększenie jakości immunologicznej siary matki.
Zmniejszenie zmienności jakości siary w stadzie.
W przypadku opóźnionego udoju siary. Zapewnienie szerokiej ochrony przed patogenami.
Poprawa termoregulacji u cieląt w ekstremalnie zimnych lub gorących warunkach klimatycznych.
Kiedy cielęta:
- Są to jałówki urodzone po raz pierwszy.
- Rodzą się u krów źle odżywionych.
- Są małe, z niską masą urodzeniową.
W przypadkach dystocji (cesarskie cięcie) z powodu zmniejszonej pozornej skuteczności wchłaniania IgG (Murray i in., 2015).
U cieląt o wysokiej wartości genetycznej.

Istnieją dowody naukowe potwierdzające przydatność wzbogacania matczynej siary. W badaniu przeprowadzonym w Kanadzie naukowcy zbadali, czy niskiej jakości siarę matczyną można wzbogacić preparatem zastępującym siarę bydlęcą, aby osiągnąć odpowiedni poziom IgG w surowicy u nowonarodzonych cieląt (Lopez i in., 2023).

W tym badaniu naukowcy karmili cielęta siarą matczyną o zawartości Brix 15,8% (co odpowiada 30 g / l IgG), osiągając średnie stężenie IgG w surowicy na poziomie 11,76 g / l (rysunek 3). To stężenie IgG mieści się w kategorii "fair" w najnowszej skali klasyfikacji biernego transferu odporności (Lombard i in., 2020). Siara matki została następnie uzupełniona 551 g preparatu zastępującego siarę (Saskatoon, SK, Kanada; SCCL), aby zwiększyć stężenie IgG do 60 g / l. Cielęta karmione kombinacją siary matki i preparatu zastępującego siarę miały średnie stężenie IgG w surowicy wynoszące 19,85 g / l, przechodząc w ten sposób z kategorii "sprawiedliwej" do "dobrej" w skali biernego transferu odporności Lombarda i wsp. (2020). Ponadto 18,8% cieląt karmionych siarą matki o Brix 15,8% doświadczyło niepowodzenia w przenoszeniu odporności biernej. Jednakże, gdy siara ta została wzbogacona o preparat zastępujący siarę, 0% cieląt wykazało niepowodzenie w odporności biernej (Lopez i in., 2023). W innym podobnym badaniu przeprowadzonym w Brazylii, cielęta karmiono siarą matki o wartości 25% Brix lub siarą matki, która początkowo miała 20% Brix, ale została wzbogacona do 25% Brix przy użyciu preparatu zastępującego siarę (Saskatoon, SK, Kanada; SCCL) (Silva i in., 2024).

Ostateczne wyniki tego badania nie wykazały różnic między cielętami pod względem stężenia IgG w surowicy, całkowitego białka surowicy, pozornej skuteczności wchłaniania IgG, spożycia koncentratu, dziennego przyrostu masy ciała, masy ciała lub zmiennych związanych ze stanem zdrowia cieląt.

Rysunek 3. Zmodyfikowano na podstawie Lopez et al. (2023).

Wyniki te pokazują, że poprawa jakości matczynej siary poprzez wzbogacenie jej preparatem zastępującym siarę jest możliwa, o czym świadczy brak różnic w poziomie IgG w surowicy, stanie zdrowia i produktywności cieląt w przypadku obu metod leczenia. W SCCL istnieje szereg zaleceń dotyczących wzbogacania siary w gospodarstwie. Uważa się, że każda siara o wartości procentowej Brix 22% lub niższej powinna zostać wzbogacona w celu uzyskania odpowiedniej masy IgG. Tabela 1 przedstawia klasyfikację siary w oparciu o jej procent Brix i odpowiednie zalecenia.

Tabela 1. Zalecenia dotyczące wzbogacania siary matki preparatem zastępującym siarę.

Aby dokładnie wiedzieć, ile preparatu zastępującego siarę musimy dodać do siary matki, musimy najpierw określić procent Brix siary, z którą pracujemy. Można to zrobić za pomocą refraktometru, który szybko dostarczy nam odczytu opartego na jakości naszej siary. Dodatkowo musimy ustawić docelowy procent Brix, który chcemy osiągnąć dzięki wzbogaceniu. Naszym celem powinno być zawsze uzyskanie siary, która mieści się w przedziale 25-30% Brix. Gdy już znamy procent Brix naszej siary (to, co mamy) i nasz cel wzbogacenia (to, co chcemy osiągnąć), możemy użyć tabeli 2 jako odniesienia do określenia, ile gramów zamiennika siary SCCL musimy dodać do siary matki.

Tabela 2. Obliczenia proszku siary w celu wzbogacenia świeżej siary.

Nie zaniedbuj podstaw prawidłowego zarządzania siarą.

Wzbogacanie matczynej siary niskiej jakości jest praktycznym i skutecznym narzędziem, które zapewnia optymalny i jednolity start dla wszystkich nowonarodzonych cieląt. Jednak, aby osiągnąć idealne wyniki, ważne jest, aby nie zapominać, że prawidłowe zarządzanie siarą zasadniczo obejmuje stosowanie protokołu z naciskiem na cztery główne punkty (rysunek 4).

Czas podania → w ciągu pierwszych 2 godzin, z drugim karmieniem w ciągu pierwszych 12 godzin.
Jakość siary → Stężenie IgG powyżej 50 g/L.
Ilość siary → pierwsze karmienie odpowiadające 10% masy ciała w kg + drugie karmienie odpowiadające 5% masy ciała.
Czystość siary → niskie obciążenie patogenami lub liczba bakterii.

Wreszcie, ważne jest, aby podczas wzbogacania siary stosować preparat zastępujący siarę pochodzący bezpośrednio z siary matki. Gwarantuje to, że produkt zachowuje podstawowe właściwości naturalnej siary, bez dodawania dodatków lub usuwania kluczowych składników. Odpowiedni preparat zastępczy powinien utrzymywać naturalny poziom tłuszczu, białka, immunoglobulin i związków bioaktywnych obecnych w siarze matki. W ten sposób cielęta otrzymują odżywianie i ochronę immunologiczną podobne do tego, jakie otrzymałyby z naturalnej siary matki, maksymalizując korzyści dla ich zdrowia i rozwoju.

Rysunek 4. Kluczowe punkty odpowiedniego protokołu zarządzania siarą.

Wnioski

Znaczna zmienność jakości siary u krów w obrębie jednego gospodarstwa sprawia, że trudno jest polegać wyłącznie na siarze z gospodarstwa w żywieniu cieląt. Wzbogacanie siary preparatem zastępującym siarę jest sprawdzoną metodą poprawy IgG i zawartości składników odżywczych w siarze matki, zapewniając bardziej spójną siarę o wyższej jakości. Poprawiając jakość siary, hodowcy mogą zwiększyć bierny transfer odporności, zmniejszyć częstość występowania chorób oraz obniżyć wskaźniki zachorowalności i śmiertelności. Cielęta otrzymujące wzbogaconą siarę są lepiej przygotowane do walki z infekcjami, wymagają mniej antybiotyków i mają wyższy wskaźnik przeżywalności. Inwestowanie w produkty zastępujące siarę nie tylko promuje zdrowie cieląt, ale także zmniejsza koszty weterynaryjne i poprawia długoterminową produkcję, przyczyniając się do rozwoju bardziej zrównoważonego przemysłu mleczarskiego.

Referencje

Bielmann, V., J. Gillan, N.R. Perkins, A.L. Skidmore, S. Godden i K.E. Leslie. 2010. An evaluation of Brix refractometry instruments for measurement of colostrum quality in dairy cattle. J Dairy Sci 93:3713-3721. doi:10.3168/JDS.2009-2943.

Conneely, M., D.P. Berry, R. Sayers, J.P. Murphy, I. Lorenz, M.L. Doherty i E. Kennedy. 2013. Czynniki związane ze stężeniem immunoglobuliny G w siarze krów mlecznych. Animal 7:1824-1832. doi:10.1017/S1751731113001444.

Faber, S.N., N.E. Faber, T.C. Mccauley i R.L. Ax. 2005. Studium przypadku: Wpływ spożycia siary na wydajność laktacyjną. Prof Anim Sci 21:420-425. doi:10.15232/S1080-7446(15)31240-7.

Lombard, J., N. Urie, F. Garry, S. Godden, J. Quigley, T. Earleywine, S. McGuirk, D. Moore, M. Branan, M. Chamorro, G. Smith, C. Shivley, D. Catherman, D. Haines, A.J. Heinrichs, R. James, J. Maas i K. Sterner. 2020. Consensus recommendations on calf- and herd-level passive immunity in dairy calves in the United States. J Dairy Sci 103:7611-7624. doi:10.3168/JDS.2019-17955.

Lopez, A.J., J. Echeverry-Munera, H. McCarthy, A.C. Welboren, A. Pineda, M. Nagorske, D.L. Renaud i M.A. Steele. 2023. Wpływ wzbogacenia stężenia IgG w siarze niskiej i średniej jakości za pomocą preparatu zastępującego siarę na wchłanianie IgG u nowonarodzonych cieląt rasy holsztyńskiej. J Dairy Sci 106:3680-3691. doi:10.3168/JDS.2022-22518.

McGuirk, S.M., i M. Collins. 2004. Zarządzanie produkcją, przechowywaniem i dostarczaniem siary. Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice 20:593-603. doi:10.1016/J.CVFA.2004.06.005.

Moore, M., J.W. Tyler, M. Chigerwe, M.E. Dawes i J.R. Middleton. 2005. Effect of delayed colostrum collection on colostral IgG concentration in dairy cows. J Am Vet Med Assoc 226:1375-1377. doi:10.2460/JAVMA.2005.226.1375.

Murray, C.F., D.M. Veira, A.L. Nadalin, D.M. Haines, M.L. Jackson, D.L. Pearl i K.E. Leslie. 2015. Wpływ dystocji na cechy fizjologiczne i behawioralne związane z żywotnością i biernym transferem immunoglobulin u nowonarodzonych cieląt rasy holsztyńskiej. Canadian Journal of Veterinary Research 79:109.

Quigley, J.D., A. Lago, C. Chapman, P. Erickson i J. Polo. 2013. Evaluation of the Brix refractometer to estimate immunoglobulin G concentration in bovine colostrum. J Dairy Sci 96:1148-1155. doi:10.3168/JDS.2012-5823.

Robison, J.D., G.H. Stott i S.K. DeNise. 1988. Wpływ odporności biernej na wzrost i przeżywalność jałówek mlecznych. J Dairy Sci 71:1283-1287. doi:10.3168/JDS.S0022-0302(88)79684-8.

Silva, A.P., A.M. Cezar, A.F. de Toledo, M.G. Coelho, C.R. Tomaluski, G.F. Virgínio Júnior i C.M.M. Bittar. 2024. Wzbogacenie siary średniej jakości poprzez dodanie preparatu zastępującego siarę, w połączeniu lub nie z mlekiem przejściowym w żywieniu cieląt mlecznych. Sci Rep 14. doi:10.1038/S41598-024-55757-4.

____________________________________________

Lucía Pisoni, Juliana Mergh Leão, José María Rodríguez, Isela Ceballos i Marina Godoy

Departament Badań Klinicznych, The Saskatoon Colostrum Company Ltd., Saskatoon, Kanada

Zastrzeżenie SCCL dotyczące kursów kształcenia ustawicznego i powiązanych treści

Colostrum Counsel

The Colostrum Counsel - Poprawa jakości siary matczynej poprzez suplementację preparatem zastępującym siarę

Otrzymuj nasze publikacje!

The Colostrum Counsel - Zapobieganie chorobom układu oddechowego u cieląt: Dlaczego środowisko i siara mają znaczenie

The Colostrum Counsel - Cielęta na dobry początek z siarą

Colostrum Counsel - Krytyczna rola odporności biernej w zdrowiu i rozwoju cieląt

The Colostrum Counsel - Zarządzanie siarą dla koźląt mlecznych: Krytyczna praktyka dla przetrwania

Pierwsza rzecz, której potrzebuje każde cielę