Czynniki wpływające na jakość i wykorzystanie siary

U krowy mlecznej w ciąży zaopatrzenie w krew matki i płodu jest całkowicie oddzielone; dlatego nie ma transferu przez łożysko z matki na płód. W rezultacie cielęta rodzą się z minimalną odpornością immunologiczną przed patogenami środowiskowymi, a zatem powinny biernie nabywać odporność poprzez spożywanie siary.
Jeśli cielę nie otrzyma odpowiedniej ilości wysokiej jakości siary wkrótce po ocieleniu, może być narażone na zwiększone ryzyko zachorowalności i zmniejszone tempo wzrostu oraz produkcję mleka w ciągu całego życia. Poniżej znajduje się przegląd czynników, które należy wziąć pod uwagę, próbując osiągnąć maksymalne korzyści z siary, a tym samym poprawić zdrowie i wydajność cieląt.

Istnieje kilka czynników, które wpływają na jakość siary. Po pierwsze, sposób żywienia: pozostawienie cieląt karmionych matką może spowodować ekstremalne problemy z konsumpcją siary i immunoglobulin. Około 25-40% cieląt karmiących matkę nie spożywa odpowiedniej ilości wysokiej jakości siary, ponieważ cielęta mają tendencję do picia małych ilości po urodzeniu. To niewystarczające spożycie umożliwia bakteriom wnikanie i namnażanie się w jelicie, powodując śmiertelność, która może prowadzić do śmierci. Wiele razy cielęta nie chcą spożywać zalecanej ilości siary zaraz po urodzeniu, ponieważ nie mają silnej motywacji do karmienia. Innym powodem, dla którego cielęta mogą być niechętne, może być to, że cielę może fizycznie nie być w stanie spożywać siary z powodu procesu porodu (wewnętrzne siniaki narządów lub złamania kości). W takim przypadku można zastosować karmidła przełykowe, aby zapewnić cielętom odpowiednią ilość wysokiej jakości siary. Zaleca się, aby cielęta były odłączane od matki nie później niż dwie godziny po porodzie, jeśli są karmione butelką lub podajnikiem przełykowym. Karmienie cieląt za pomocą podajnika przełykowego lub „rurki” nie jest pozbawione ryzyka. Wkładanie rurki może spowodować uszkodzenie jamy ustnej cielęcia, dlatego należy ją wkładać i wyjmować bardzo ostrożnie.
Aby wyprodukować siarę wysokiej jakości, rolnik powinien pracować higienicznie. Przygotowanie i czyszczenie wymion przed dojem to jedna z wielu procedur pozwalających to osiągnąć.

Drugim czynnikiem jest czystość. Czystość odnosi się do braku bakterii w siarze. Niestety, duży procent siary na farmach komercyjnych ma wysoki poziom bakterii, przekraczający 100 000 jtk/ml. Bakterie w siarze mają negatywny wpływ na wchłanianie IgG przez cielę, ponieważ mogą wiązać IgG w jelicie cienkim cielęcia lub bezpośrednio blokować wychwyt IgG przez komórki jelitowe. Bakterie w siarze mogą być również patogenne i powodować choroby, takie jak biegunka. Istnieje kilka praktyk zarządzania, których należy przestrzegać, aby zminimalizować zanieczyszczenie bakteryjne siary:
• Przed dojeniem krowy dokładnie umyj ręce.
• Przygotuj wymię tak jak przed dojem.
• Mleko do czystego, zdezynfekowanego wiadra.
• Nie podawać siary od znanych zakażonych krów.
• Nie zbieraj surowej siary.
• Cielęta należy karmić czystymi, odkażonymi butelkami lub wiaderkami i smoczkami.
• Nie pozwól siarze siedzieć w temperaturze pokojowej – nakarm ją, schłódź (użyj w ciągu 24 godzin) lub zamroź w ciągu godziny od pobrania.
Skuteczną metodą zmniejszenia skażenia bakteryjnego siary jest pasteryzacja. Typowe temperatury pasteryzacji mleka są zbyt wysokie do pasteryzacji siary; IgG jest częściowo niszczone przez wysokie temperatury, a siara ma tendencję do gęstnienia. Zalecaną praktyką jest pasteryzacja siary w 60oC przez 60 minut. Siara pasteryzowana przechowywana w czystym, przykrytym pojemniku w lodówce ma okres przydatności do spożycia 8-10 dni. Badania wykazały, że cielęta karmione siarą pasteryzowaną mają znacznie wyższe poziomy IgG w surowicy niż cielęta karmione siarą niepasteryzowaną.

Kluczowe znaczenie ma również konserwacja. Przez wiele lat sfermentowana siara była wykorzystywana głównie jako źródło składników odżywczych w pierwszych tygodniach życia, o niewielkiej potencjalnej wartości dla układu odpornościowego. Ostatnie prace wykazały jednak, że dodanie wodorowęglanu sodu do sfermentowanej siary (7,3 g/kg) zwiększyło wchłanianie Ig w porównaniu z cielętami karmionymi niebuforowaną sfermentowaną siarą. Dodanie wodorowęglanu sodu do sfermentowanej siary nie tylko zwiększa wchłanianie Ig, ale także poprawia zdolności wchłoniętej Ig do zwalczania chorób. Ten efekt można wyjaśnić na podstawie zwiększonego pH sfermentowanej siary do wartości podobnej do niesfermentowanej siary (+ 7,4). Przy tak wysokiej wartości pH może rozwinąć się aktywność bakteriostatyczna. W ten sposób laktoferyna (białko wiążące żelazo występujące naturalnie w siarze) będzie w stanie lepiej wiązać żelazo, uniemożliwiając w ten sposób rozwój bakterii. W tym celu sfermentowana siara buforowana wodorowęglanem sodu powinna mieć potencjał do skutecznego uodporniania cieląt w nagłych przypadkach, gdy świeża lub mrożona siara nie jest dostępna.

Istnieje wiele czynników krów, które wpływają na siarę. Nic dziwnego, ponieważ siara pochodzi od krowy. Po pierwsze, zdrowie krowy jest kluczowe. Ekspozycja na patogen ma kluczowe znaczenie dla zdrowia matek i jakości siary. Krowy, które zostały wystawione na działanie większej ilości patogenów, częściej mają wyższy poziom immunoglobulin. Narażenie na patogeny i wiek są silnie skorelowane ze względu na fakt, że starsze krowy są narażone na większą liczbę patogenów. Jednakże istnieje również ryzyko w żywieniu cieląt surową siarą matczyną, ponieważ narażenie na patogen występujące zanim cielęta rozwiną odporność, może wpływać na śmiertelność i zachorowalność. Mycobacterium avium spp, aratuberculosis, Mycoplasma spp, Escherichia coli i Salmonella spp to wszystkie choroby zakaźne, które mogą powodować drgawki i posocznicę u cieląt w wyniku zrzucania z wymienia lub niewłaściwego obchodzenia się z surową siarą i jej przechowywania.
Nie zaleca się karmienia siary zakażonej M. paratuberculosis nawet po zamrożeniu lub pasteryzacji. Ponieważ organizm jest wydzielany z wymienia, nastąpi przeniesienie choroby na cielę. Zamrażanie w bardzo niskich temperaturach lub pasteryzacja w bardzo wysokich temperaturach nie jest niezawodne w zabijaniu patogenu, ponieważ siara jest gęstsza i gęstsza niż mleko. Sugeruje się również, że pasteryzacja nie jest skuteczna w zabijaniu choroby Johna, ponieważ organizm jest zawarty w białych krwinkach, co utrudnia dotarcie do organizmu. Ponadto pasteryzacja nie zabija całkowicie organizmu, ale raczej zmniejsza liczbę obecnych organizmów. Pasteryzatory komercyjne różnią się również od pasteryzatorów gospodarskich ze względu na standardy i różnicę w skuteczności.

Wpływ ma również szczepienie. W handlu dostępnych jest kilka szczepionek do przedporodowej immunizacji krów przeciwko infekcjom rotawirusem i koronawirusem u nowonarodzonych cieląt. Ciężarna krowa jest szczepiona od 6 tygodni przed porodem do 2 tygodni przed urodzeniem cielęcia, aby stymulować produkcję określonych typów Ig. Są one następnie przenoszone do cielęcia przez siarę, aby zapewnić skuteczny sposób zapobiegania wielu chorobom, na które cielęta są najbardziej podatne na wczesnym etapie życia.
Doustne podawanie Ig cielętom w wieku 10 godzin jest innym podejściem do zapewnienia odporności na antygen będący przedmiotem zainteresowania. Można to osiągnąć poprzez użycie sztucznej mieszanki zawierającej surowicę krwi i siarę od zaszczepionych matek. Ekonomiczna wykonalność zapewnienia skoncentrowanego źródła określonych rodzajów Ig w porównaniu z innymi metodami zwalczania infekcji u cieląt jest kwestionowana, chociaż prawdopodobnie byłaby uzasadniona w przypadku poważnej epidemii choroby.
Powyższe podejścia są bardziej skuteczne biologicznie w przypadku cieląt hodowanych na tej samej fermie i narażonych na te same czynniki zakaźne, co ich matki. Cielęta te miałyby zwykle dobrą ochronę przed chorobami panującymi w gospodarstwie, w wyniku których w surowicy i siarze matki rozwinęły się odpowiednie typy Ig. Zakupione cielęta i cielęta urodzone przez krowy niedawno zakupione lub sprowadzone z innego gospodarstwa miałyby z drugiej strony mniejszą szansę na uzyskanie odporności na choroby lub czynniki zakaźne obecne w oborze chowu cieląt i wokół niej.

Jałówki w pierwszej laktacji produkują średnio mniejsze plony siary i niższe stężenie Ig w siarze niż krowy w drugiej lub większej laktacji . Jakość siary nadal wzrasta wraz z liczbą porodów po drugim wycieleniu, a starsze krowy mają na ogół siarę najlepszej jakości. Jednak niektóre jałówki produkują siarę bardzo dobrej jakości, a producenci nie powinni automatycznie odrzucać siary jałówki, ale powinni testować i przechowywać siarę wysokiej jakości od krów o dowolnej parze.

Skrócenie okresu zasuszenia do 28-40 dni nie wydaje się mieć istotnego wpływu na jakość siary u krów wieloródek, chociaż ilość wyprodukowanej siary może być mniejsza u krów z okresem zasuszenia <40 dni. Wydaje się, że krowy potrzebują co najmniej 3-4 tygodniowego okresu zasuszenia, aby wyprodukować siara dobrej jakości, a gdy okres zasuszenia jest bardzo krótki (<21 dni) lub nie ma okresu zasuszenia, siara często będzie słabej jakości. producenci prawdopodobnie nie powinni karmić siary od krów z bardzo krótkim (>3 tydzień) okresem zasuszenia, nawet jeśli zawiera ona >50 g/l IgG, ponieważ będzie niewystarczający czas na właściwą reakcję na szczepionki okresu zasuszenia i przeniesienie tych specyficznych przeciwciała przeciwko siarze.

Przeprowadzono badania mające na celu zbadanie wpływu poziomu energetycznego diet podawanych krowom zasuszonym na stan odporności i wydajność cieląt urodzonych przez te krowy. Krowy karmiono 7 tygodni okresu zasuszenia (okres oddalenia) i 1 tydzień później (okres zbliżenia) dietami zawierającymi wartość energetyczną 0,69 lub 0,61 UFL/kg sm. Przy diecie wysokoenergetycznej cielęta miały lepszy stan odporności przypisywany matczynej siary, która była lepiej syntetyzowana z większą podażą energii matki w okresie odległym. W rezultacie cielęta miały wyższe poziomy Ig i IGF-1 w surowicy oraz lepsze przyrosty w ciągu pierwszych kilku tygodni życia (Tabela 2). Podwyższony poziom IGF-1 w surowicy może również wskazywać na lepszy stan zdrowia i niższą śmiertelność cieląt urodzonych przez krowy na diecie wysokoenergetycznej w okresie zasuszenia. Stwierdzono, że każdy wzrost IGF-1 o 1 ng/m poprawi stan zdrowia i zmniejszy ryzyko zgonu do 6 miesiąca życia, głównie ze względu na rolę IGF-1 we wzmacnianiu funkcji immunologicznych, utrzymaniu aktywności limfocytów oraz zwiększenie dostępności składników odżywczych.

Do tej pory dostępnych jest bardzo niewiele doniesień na temat wpływu wysokich temperatur na wykorzystanie siary przez cielęta. W jednym z badań nie stwierdzono istotnej różnicy poziomu Ig w surowicy między cielętami trzymanymi w temperaturze normotermicznej (20oC) a tymi utrzymywanymi w 38oC. Z drugiej strony stres zimna ma negatywny wpływ na funkcję absorpcyjną jelit, a tym samym na stężenie wszystkich klas Ig siary w surowicy hipotermicznych cieląt utrzymywanych w temperaturze 1oC.
Stres związany z zimnem może mieć również pośredni wpływ na nabywanie ochronnych ilości Ig z siary, czego przykładem jest pogorszony stan kliniczny zwierząt, w tym ich zdolność do wstawania i stania oraz chęć do karmienia. Tak więc jest możliwe, że cielęta zestresowane zimnem mają normalne zdolności wchłaniania jelitowego, ale pozostają hipoglobulinemiczne z powodu osłabienia fizycznego wywołanego przeziębieniem i braku opieki.