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.