IMUNOLOGICKÁ A MIKROBIOLOGICKÁ KVALITA MLEZIVA NA FARMÁCH DOJENÉHO SKOTU V ČR Ing. Stanislav Staněk, Ph.D., VÚŽV,.v.v.i. MVDr. Soňa Šlosárková, Ph.D., VÚVeL, v.v.i. a kolektiv spoluautorů Příspěvek vychází z výsledků řešení výzkumného projektu QJ1510219 a MZERO0717
ÚVOD DO PROBLEMATIKY MLEZIVOVÉ VÝŽIVY
KDY VZNIKÁ MLEZIVO stádium vysoké březosti nepatrné množství sekretu v dutinkovém systému mléčné žlázy, 4. týdny před otelením vazba imunoglobulinů na receptory žlaznatých buněk (estrogeny, progesteron aj.),
CO POVAŽUJEME ZA MLEZIVO mlezivo - pouze z I. nádoje po otelení - pro 1. a 2. napojení telete! tranzitní mléko - je z II. a dalšího nádoje - pro 3. a další napojené telete.
SLOŽENÍ MLEZIVA Imunoglobuliny (Ig) tj. protilátky identifikace a zničení patogenů, IgG (až 85 %) - identifikace a inaktivace patogenů, IgA - inaktivace patogenů na sliznicích telat, IgE - ochrana před parazitózami, alergické reakce, dále například - inzulín-růstový faktor (IGF-1), laktoferin, hormony, nespecifické antimikrobní faktory, inhibitor trypsinu aj., živé buňky imunitního systému. Protilátky IgG, IgM a IgA Bílé krvinky Ochranné složky mleziva Zdroj: www.dairyaustralia.com.au Antimikrobiální faktory Živiny Růstové faktory Zdroj: www.dairyaustralia.com.au
VYBRANÉ FAKTORY NEGATIVNĚ OVLIVŇUJÍCÍ KVALITU MLEZIVA - KRÁVY extrémně krátká doba stání na sucho (<21 dní), velmi nízký příjem sušiny, metabolická onemocnění aj., neadekvátní napájení březích zvířat, předčasné samovolné uvolnění mleziva, otok vemene, mastitidy, stresové stavy (velikost skupiny, změny ve skupinách, předčasný zásah do telení, stres na dojírně), tepelný stres, zoohygiena a ustájení plemenic.
IMUNOLOGICKÁ KVALITA MLEZIV V TUZEMSKÝCH CHOVECH DOJENÉHO SKOTU PRVNÍ VÝSLEDKY Z 38 CHOVŮ
HODNOCENÉ CHOVY 38 chovů 14 chovů H 21 chovů C 3 chovy C;H průměrná velikost chovů H chovy 489 krav C chovy 298 krav
KVALITA VŠECH MLEZIV - RID RID zlatý standard v oblasti stanovení množství IgG u mleziva požadujeme IgG >50 g/l Tab. 1: Souhrn RID vzorků Graf 1: Podíl vzorků mleziv s RID IgG 50 g/l
KVALITA MLEZIVA A PLEMENA Obsah IgG podle plemen (M-W U test, p<0,001) Nejvyšší obsah IgG: jersey ayrshire brown swiss guernsey holštýn (Muller et Ellinger, 1981). Bez rozdílů (Morrill et al., 2012). Sch. 1: Podíl vzorků mleziv s obsahem IgG 50 g/l ČESTR Tab. 2: Souhrn RID vzorků s rozdělením podle plemene 74,0 % HOLŠTÝN 80,7 %
KVALITA MLEZIVA U PRVOTELEK ANO NEBO NE?
KVALITA MLEZIVA U PRVOTELEK
KVALITA MLEZIVA U PRVOTELEK V mnoha chovech je zakotveno: mlezivo prvotelek je nekvalitní, rozhodující je ověření kvality než systematická likvidace mleziva od prvotelek! prvotelky tvoří 15 až 40 % z celkového počtu krav systematická likvidace mleziva = problémy s náhradními zdroji kvalitního mleziva, 73,1 % vzorků hodnocených mleziv od prvotelek je dobré kvality!! Graf 2: Podíl vzorků mleziv prvotelek s RID IgG 50 g/l Tab. 3: RID vzorků mleziv u prvotelek
KVALITA MLEZIVA A POŘADÍ LAKTACE Obsah IgG roste v mlezivu s pořadím laktace (GULLIKSEN et al., 2008; KEHOE et al., 2011). Mlezivo od prvotelek není automaticky nekvalitní např. HEINRICHS et JONES (2011) - prvotelky ø 83,5 g/l IgG Graf 3: Kvalita mleziva podle pořadí laktace 96 94 92 OBSAH IgG V MLEZIVU A POŘADÍ LAKTACE 90,1 g/l 90 88 86 RID - IgG g/l 84 82 80 78 76 74 72 70 68 73,9 g/l 1 2 3 4 POŘADÍ LAKTACE Průměr Průměr±0,95 Int. spolehl.
DOBA MEZI OTELENÍM A PODOJENÍM pokles obsahu Ig každá hodina po otelení = 4 % (Morin et al., 2010), důležité je tedy časné podojení krávy, do 6. hod. musí tele přijmout dostatečné množství mleziva (tj. teor. 24 % IgG) Graf 4: Kvalita mleziva v závislosti na době mezi otelením a podojením
JAK KONTROLOVAT - ODHADOVAT KVALITU MLEZIVA
MOŽNOSTI KONTROLY KVALITY MLEZIVA kvalitu mleziva kontroluje v ČR 44,1 % chovatelů (část z nich jen nahodile) kontrola kvality mleziva v USA (kontrola kvalita mleziva v chovech, kde jsou telata ručně napájena mlezivem USDA 2016) Graf 5: Kontrola kvality mleziva v USA chovy 100 až 499 krav
MOŽNOSTI KONTROLY KVALITY MLEZIVA Možnosti kontroly ODHAD KVALITY: Kolostroměry (hustoměry) Refraktometry Vizuální kontrola Objem nadojeného mleziva
ODHAD KVALITY MLEZIVA - HUSTOMĚR ZÁSADY OVĚŘOVÁNÍ KOLOSTROMETREM čerstvé mlezivo tzv. odstát 10 až 20 minut z důvodu snížení obsahu plynů v něm obsažených; vzorek nechat zchladit na 20 až 22 C; odstranit pěnu z hodnoceného vzorku; ponořit kolostrometr a odečítat výsledek na stupnici
ODHAD KVALITY MLEZIVA - HUSTOMĚR Korekce výsledků zjištěných kolostrometrem při různých teplotách mleziva (HEINRICHS et JONES, 2011)* Graf 5: Hodnocení kvality mleziva hustoměrem výsledky PODLE TEPLOTY MLEZIVA! *) modrá přímka teplota mleziva z chladničky; oranžová přímka pokojová teplota mleziva; zelená přímka teplota mleziva blízká tělesné teplotě
ODHAD KVALITY MLEZIVA - REFRAKTOMETR VYUŽITÍ REFRAKTOMETRŮ málo používaný v praxi, chovatelé refraktometry nekalibrují!, specifika ruční nebo digitální, dobrá spolehlivost, rychlá interpretace výsledků, jednotky % Brix, Použití: mlezivo, mléčné nápoje, sérum
ODHAD KVALITY MLEZIVA - REFRAKTOMETR ZÁSADY OVĚŘOVÁNÍ REFRAKTOMETEREM kalibrace refraktometru (voda, destilovaná voda), kalibrace optický pomocí šroubu hodnota 0, kalibrace digitální set Zero hodnota 0, nanesení vzorku řada refraktometrů má ATC automatickou teplotní kompenzaci odečtení hodnoty, zápis hodnoty, pozor digitální refraktometry jsou výrazně rozdílné! Cena není rozhodující (rozhodující je počet měřících elementů a počet pixel per inch).
ODHAD KVALITY MLEZIVA REFRAKTOMETREM Hodnocení kvality mleziva (H, C?) >21-22 % kvalitní mlezivo (>50 g IgG/l -1 ), 18 až 20-21 % - mlezivo pro II. a další napájení, <18 % - zkrmovat druhý den věku.
ODHAD KVALITY MLEZIVA - REFRAKTOMETR SPEARAMNOVY KORELACE IgG RID vers. RŮZNÉ TYPY REFRAKTOMETRŮ (n=1341) R = 0,63; R 2 = 0,40; p<0,001 R = 0,58; R 2 = 0,34; p<0,001 R = 0,63; R 2 = 0,40; p<0,001
MIKROBIOLOGICKÁ KVALITA MLEZIVA PRVNÍ VÝSLEDKY
MIKROBIOLOGICKÁ KVALITA A ZDRAVÍ TELAT Mlezivo je jedním z prvních expozičních zdrojů mnoha patogenů - E. coli, Mycoplasma spp., Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, Salmonella spp. aj. Patogenní mikroorganismy v mlezivu: a) mohou snižovat množství vstřebaných IgG ve střevě (nežádoucí kolonizace střeva, vazba Ig a patogenu apod.), b) mohou vyvolával časné průjmové infekce a septické stavy u telat (GODDEN, 2007). kontaminace mleziva je otázkou nastavení celého řetězce: Schéma 2: Vybrané faktory ovlivňující mikrobiologickou kvalitu mleziva Hygiena dojení Hygiena dojicího zařízení a konví Místo, teplota a doba uchování mleziva Hygiena nádob pro podání mleziva teleti
JAKÉ PATOGENY LZE SLEDOVAT Mikroorganismy izolované z mleziva (Fecteu et al., 2002, Kanada, 234 vzorků mleziva) Mikroorganismy běžně se vyskytující na kůži a sliznicích (69,2 %) Staphylococcus spp. Corynebacterium spp. Streptococcus spp. Pasteurella spp. Mikroorganismy prostředí (57,7 %) Nefermentující G - bakterie Bacillus spp. Micrococcus spp. Fekální kontaminace (61,5 %) Escherichia coli Klebsiella spp. Proteus spp. Enterococcus spp. Patogeny mléčné žlázy (27,8 %) Streptococcus uberis Staphylococcus aureus Staphylolococcus dysgalactiae
POŽADAVKY NA MIKROBIOLOGICKOU KVALITU MLEZIVA Tab. 4: Požadavky na mikrobiologickou kvalitu mleziva Ukazatel cfu/ml* cfu/ml** Celkový počet mikroorganismů (CPM) <100.000 <20.000 Koliformní mikroorganismy <10.000 <100 Nekoliformní mikroorganismy <5.000 1 <5.000 *) McGuirk et Collins, 2004 limit 5000 cfu/ml 1 kategorie ostatní **) Heinrichs et Jones, 2017
VŠECHNY CHOVY CPM <100 TIS. CFU/ML CPM limit do 100 tis. cfu/ml (McGuirk,2004) 0,7 % vzorků bez nálezu CPM Graf 6: Podíl vzorků mleziv vyhovujícím limitu <100 tis. cfu/ml 1000 900 CPM MLEZIVA U VŠECH VZORKŮ 71,4% 800 Tab. 5: CPM u hodnocených vzorků mleziva POČET POZOROVÁNÍ 700 600 500 400 300 28,6% Počet vzorků (n) 1273 Průměr (cfu/ml) 2.227.222 200 100 Medián (cfu/ml) 424.000 0 100000 CPM CFU/mL Minimum (cfu/ml) 0 Maximum (cfu/ml) 42.880.000
CPM PODLE PLEMEN Tab. 6: CPM u hodnocených vzorků mleziva rozdělení podle plemen Plemeno ČESTR HOLŠTÝN Počet vzorků (n) 738 527 Průměr CPM (cfu/ml) 2.125.064 2.375.405 Medián CPM (cfu/ml) 580.000 286.000 Minimum CPM cfu/ml) 0 0 Maximum CPM (cfu/ml) 37 mil. 42,8 mil.
KOLIFORMNÍ BAKTERIE V MLEZIVU COLI limit do 10 tis. cfu/ml (McGuirk, 2004) fekální kontaminace mleziva 15,6 % vzorků bez nálezu COLI Graf 6: Podíl vzorků mleziv vyhovujícím limitu COLI <10 tis. cfu/ml 1200 COLIFORMNÍ MIKROORGANISMY V MLEZIVU 87,9% Tab. 7: COLI u hodnocených vzorků mleziva Počet vzorků (n) 1267 Průměr (cfu/ml) 8.695 Medián (cfu/ml) 200 Minimum (cfu/ml) 0 Maximum (cfu/ml) 472.000 1000 POČET POZOROVÁNÍ 800 600 400 200 12,1% 0 10000 COLI CFU/mL
HYGIENA DOJENÍ, UCHOVÁNÍ A ZKRMOVÁNÍ MLEZIVA
SPRÁVNÉ UCHOVÁNÍ MLEZIVA JE KLÍČOVÉ ČERSTVÉ MLEZIVO 1 hod. 10 C 1,5-2 L CHLAZENÉ MLEZIVO 24 hod. 4-6 C 1,5-2 L ZMRAZENÉ MLEZIVO 1 rok -18 až - 20 C 1,5-2 L Pasterování je možné 60 C po dobu 30 až 60 min. bez dramatických ztrát IgG (Donahue et al., 2012; Elizondo-Salazar et al., 2009)
MIKROBIÁLNÍ KONTAMINACE - ZDROJE DOBA MEZI OTELENÍM A DOJENÍM, USTÁJENÍ SYSTÉM DOJENÍ A JEHO SANITACE PROBLEMATICKÉ MOBILNÍ DOJICÍ SOUPRAVY HYGIENA NAPÁJECÍCH NÁDOB
HYGIENA..
MIKROBIOLOGICKÁ KVALITA MLEZIVA PODLE MÍSTA ODBĚRU Studie Stewart et al., 2005
MIKROBIOLOGICKÁ KVALITA MLEZIVA MLEZIVO PO NADOJENÍ VERS. 48 HOD. Změny v mikrobiologických parametrech mleziva (H chov), n=40 Odběr vzorků CPM (cfu/ml) COLI (cfu/ml) NONCOLI (cfu/ml) Po nadojení (odběr vzorků z konev) Před zkrmením (konev, láhve, uchování v chladničce, ohřev, napájecí nádoba) 24 až 36 hod. 197.900 256 17 1.945.350 1.946 704 9,8 7,6 41
BIOFILMY..
KONTROLA HYGIENY BIOFILM - neviditelné i viditelné zbytky mléčného tuku a bílkoviny často jako následek nedostatečné hygieny nádob, které přicházejí do styku s mlezivem mlezivo jako substrát bakterie biofilm stěna nádoby A) B) každých 20 minut. 2
RYCHLÁ KONTROLA HYGIENY V CHOVU rychlá detekce přítomnosti proteinu bezpřístrojový test užití v 6krocích výsledek do 10 minut vysoká citlivost (50 μg proteinu) cena do 80 Kč/test využití v chovech dudlíky, vědra, pomůcky dojicí soupravy (mléčné hadičky aj.) konve na mlezivo a mléko vozíky na mléko nádrž na zchlazení mléka prostor pod nádrží na mléko (úroveň sanitace mléčnice)
RYCHLÁ KONTROLA HYGIENY V CHOVU
RYCHLÁ KONTROLA HYGIENY V CHOVU 1) vyndejte štětičku ke stěru 2) udělejte stěr plochy (ideálně 10 x 10 cm) 3) vraťte štětičku zpět do zkumavky 4) zalomte horní baňku s roztokem 5) vytlačte kapalinu do zkumavky 6) 5 až 10 sekund opatrně protřepte 7) sledujte zabarvení po cca 1 minutě zhodnoťte dle stupnice 8) u velmi malých množství je možné pozorovat zbarvení se tekutiny v průběhu cca 5 až 10 minut
RYCHLÁ KONTROLA HYGIENY V CHOVU x x x ČISTÉ - ok ZNEČIŠTĚNÉ SILNĚ ZNEČIŠTĚNÉ EXTRÉMNĚ ZNEČIŠTĚNÍ
RYCHLÁ KONTROLA HYGIENY V CHOVU Rychlé testy stanovení: E. Coli Koliformních bakterie E. coli, Klebsiella, Citrobacter, Enterobacter
JAK NA TO.. ODSTRAŇ ZBYTKY MLEZIVA VYPLÁCHNI VLAŽNOU VODOU 32 až 38 C VLOŽ DO VODY S ALK. PŘÍPRAVKEM, 20 až 30 MIN., 55 C NÁDOBY A PŘÍSLUŠENSTVÍ RUČNĚ VYČISTI (KARTÁČ, HOUBY) OPLÁCHNI ČISTOU VODOU, RYCHLE OSUŠ A ULOŽ NA VHODNÉ MÍSTO VLOŽ DO VODNÍ LÁZNĚ S KYSELINOU A TEPLOTOU 50 C ŘÁDNĚ OPLÁCHNI A VLOŽ DO VODNÍ LÁZNĚ S TEPLOTOU 50 C
Citace, použitá literatura: FECTEU, G., BAILLARGEON, P., HIGGINS, R., PARÉ, J., FORTIN, M. 2002. Bacterial contamination of colostrum fed to newborn calves in Québec dairy herds. Canad. Vet. J., vol. 43. s. 523-527 GELSINGER, S. 2017. Tools to Assess Colostrum Management. PennState Extension. Dostupné z: http://extension.psu.edu/animals/dairy/nutrition/calves/colostrum/tools-to-assess-colostrum-management GULLIKSEN S., M., LIE, K., I., ØSTERAS, O. 2008. Calf health monitoring in Norwegian dairy herds. Journal of Dairy Science, č. 92. s. 1660 1669. HEINRICHS, J., JONES, C. 2011. Composition and Hygiene of Colostrum on Modern Pennsylvania Dairy Farms (online). The Pennsylvania State University. (cit. 2017-03-28). Dostupné z :<http://www.das.psu.edu/research extension/dairy/nutrition/calves>. HEINRICHS, J., JONES, C. 2011b Colostrum Management Tools: Hydrometers and Refractometers. The Pennsylvania State University. 5 s. (cit. 2011-08-25). Dostupné z: <www.das.psu.edu/research.../colostrum-management-tools-das-11-174.pdf> KEHOE, S., I., HEINRICHS, A., J., MOODY, M., L., JONES, C., M., LONG, M., R. 2011. Comparison of immunoglobulin G concentrations in primiparous and multiparous bovine colostrum. The Professional Animal Scientist, č. 27, s. 176-180. McGUIRK, S. Herd-Based Problem Solving: Failure of Passive Transfer. Food Animal Production Medicine. School of Veterinary Medicine University of Wisconsin Madison. Dostupné z: https://www.vetmed.wisc.edu/dms/fapm/fapmtools/8calf/calf_herd_fpt_troubleshooting.pdf MULLER, L., D., ELLINGER, D., K. Colostral Immunoglobulin Concentrations Among Breeds of Dairy Cattle. 1981, Journal of Dairy Science, vol. 64, str. 1727-1730. MORRILL, K., M., CONRAD, E., TYLER, H., D. 2012. Nation-Wide Evaluation of Colostrum Quality. Animal Industry Report: AS 658, ASL R2711. MORIN, D., E., NELSON, S., V., REID, E., D., NAGY, D., W., DAHL, G., E., CONSTABLE, P., D. 2010. Effect of colostral volume, interval between calving and first milking, and photoperiod on colostral IgG concentrations in dairy cows. Journal of the American Veterinary Medical Association, č. 237. s. 420-428. PRITCHETT, L., C., GAY., C., C., BESSER, T., E., HANDCOCK, D., D. 1991. Management and production factor influencing immunoglobulin G1 concentration in colostrum from Holstein cows. Journal of Dairy Science, č. 74. s. 2336 2341. STEWART, S., GODDEN, S., BEY, R., RAPNICKI, P., FETROW, J., FARNSWORTH, R., M. SCANLON, M., ARNOLD, Y., CLOW, L., MUELLER, K., FERROUILLET, C. 2005. Preventing Bacterial Contamination and Proliferation During the Harvest, Storage, and Feeding of Fresh Bovine Colostrum. Journal of Dairy Science, vol. 88., str. 2571-2578. TYLER, J., W., STEEVENS, B., J., HOSTETLER, D., E., HOLLE, J., M., DENBIGH, J., L. 1999. Colostral immunoglobulin concentration in Holstein and Guernsey cows. American Journal of Veterinary Research, č. 60. s. 1136 1139. USDA. 2016. Dairy 2014 Dairy Cattle Management Practices in the United States 2014. Další literatura k dispozici u autorů.
DĚKUJEME ZA POZORNOST Ing. Stanislav Staněk, Ph.D. Odd. technologie a techniky chovu HZ VÚŽV, v.v.i. Praha Uhříněves stanek.stanislav@vuzv.cz 777 872 486 MVDr. Soňa Šlosárková, Ph.D. Odd. imunologie VÚVeL, v.v.i. Brno slosarkova@vri.cz 773 756 631 Velké poděkování všem chovatelům, které námi řešená problematika zajímá, a kteří se do něj zapojili! Velké poděkování kolegům z oddělení a laboratoří imunologie VÚVeL, v.v.i. Brno Výsledky vychází z řešení projektu NAZV QJ1510219 a MZERO0717
NOVÁ METODIKA AUTORŮ VČETNĚ PRAKTICKÉHO RÁDCE
NOVÁ METODIKA VÝBĚR REFRAKTOMETRŮ
NOVÁ METODIKA HODNOCENÍ IMUNITNÍ VYBAVENOSTI TELAT