DOI: https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2025.105543
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39915156
تاريخ النشر: 2025-01-23
المؤلف: Katharine Denholm وآخرون
الموضوع الرئيسي: صحة الحيوان وعلم المناعة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة آثار تغذية حليب الانتقال المحفوظ بمادة سوربات البوتاسيوم على صحة ونمو العجول الحلوب، مقارنة بممارسات التغذية التقليدية التي تشمل حليب السرسوب من أول حلب يليه بديل الحليب. تم إجراء البحث في مزرعتين تجاريتين للألبان في اسكتلندا، حيث تم تغذية العجول إما بوجبة واحدة من حليب السرسوب تليها بديل الحليب (مجموعة FC) أو حليب الانتقال المحفوظ لمدة خمسة أيام (مجموعة PTM). تم تقييم مقاييس رئيسية مثل درجات الصحة، الوزن عند الولادة والفطام، ومستويات التلوث البكتيري في عينات الحليب. أشارت النتائج إلى أنه على الرغم من وجود اختلافات طفيفة في نتائج الصحة ومتوسط المكاسب اليومية، إلا أن حليب السرسوب من أول حلب أظهر تلوثًا بكتيريًا كبيرًا (العدد الإجمالي للبكتيريا الوسيط = 107,250 CFU/ml)، مما قد يربك النتائج.
تشير الاستنتاجات المستخلصة من الدراسة إلى أنه على الرغم من عدم ملاحظة فوائد صحية كبيرة من تغذية حليب الانتقال، إلا أن المستويات العالية من التلوث البكتيري في حليب السرسوب تستدعي مزيدًا من التحقيق. قد يساعد استخدام سوربات البوتاسيوم في تقليل تكاثر البكتيريا في حليب السرسوب، لكنه لا يمكن أن يحل محل ممارسات النظافة غير الكافية في المزارع. يوصي المؤلفون بإعادة الدراسة لفهم أفضل لتداعيات تغذية حليب الانتقال في سياق نقص إمدادات حليب السرسوب.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الفهم المتزايد لفوائد تغذية حليب السرسوب الممتد على صحة العجول وإنتاجيتها، مع التأكيد على تحسين معدلات النمو، وتقليل حدوث الأمراض، وانخفاض معدل الوفيات، وتقليل استخدام المضادات الحيوية. تم التأكيد على أنه يجب على العجول تناول حجم كافٍ من حليب السرسوب عالي الجودة (≥50 جرام/لتر) خلال ست ساعات من الولادة لضمان المناعة السلبية من خلال امتصاص الغلوبولين المناعي G (IgG). توضح الورقة استراتيجيات مختلفة لتغذية حليب السرسوب الممتد، بما في ذلك إضافة حليب السرسوب من أول حلب، وحليب كامل أو بديل الحليب، وحليب الانتقال، والذي يُوصى عادةً به لمدة تتراوح بين 4 إلى 14 يومًا.
تناقش هذه الفقرة أيضًا الفوائد الصحية المحتملة المرتبطة بتغذية حليب السرسوب الغني بـ IgG عدة مرات، بما في ذلك تعزيز تركيزات IgG في المصل والمناعة المحلية ضد العدوى المعوية. بينما يحتوي حليب الانتقال على مستويات أقل من IgG مقارنة بحليب السرسوب، إلا أنه لا يزال يقدم مكونات حيوية مفيدة لتطور العجول. تشير بعض الدراسات إلى أن تغذية حليب الانتقال أو بديل حليب السرسوب يمكن أن تحسن صحة ونمو العجول مقارنةً ببديل الحليب وحده، على الرغم من أن النتائج مختلطة. كما تم تناول حفظ حليب السرسوب وحليب الانتقال من خلال التبريد أو التجميد، إلى جانب التحديات التي تطرحها التلوث البكتيري، والذي يمكن أن يعيق امتصاص IgG. تختتم الورقة بالإشارة إلى أنه على الرغم من وجود إرشادات دولية لحدود البكتيريا في حليب السرسوب، إلا أن تداعياتها المباشرة على صحة العجول لا تزال بحاجة إلى التحقق الكامل.
الطرق
توضح فقرة “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. تتفصل في المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم تطبيقها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد تصف الفقرة الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، تهدف هذه الفقرة إلى تقديم نظرة شاملة على التقنيات والعمليات المستخدمة، مما يمكّن باحثين آخرين من تكرار الدراسة والتحقق من استنتاجاتها.
النتائج
في هذه الدراسة، أظهرت مجموعة PTM عددًا أقل من العجول المصنفة بمستويات ممتازة من IgG في المصل وعددًا أكبر في الفئة الضعيفة مقارنةً بمجموعة FC، على الرغم من الممارسات الإدارية المتطابقة خلال اليوم الأول من الحياة. تثير هذه النتيجة غير المتوقعة تساؤلات حول فعالية حليب الانتقال في تعزيز تركيزات IgG في المصل، خاصةً أن متوسط نسبة Brix لحليب الانتقال كان 12.29%، مما يترجم إلى حوالي 15 جرام من IgG. تشير الأدبيات إلى أنه بينما يمكن أن تحسن تغذية حليب السرسوب عدة مرات مستويات IgG في المصل، لا يزال التوقيت الأمثل والتركيز لنقل المناعة السلبية الفعالة غير واضحين.
بالإضافة إلى ذلك، تم ملاحظة مستويات عالية من التلوث البكتيري في كل من حليب السرسوب من أول حلب وحليب الانتقال، حيث تجاوز أكثر من 50% من العينات الحدود الصحية للعدد الإجمالي للبكتيريا (TBC) وأكثر من 30% للعدد الإجمالي للكوليفورم (TCC). قد يعيق هذا التلوث امتصاص IgG بسبب آليات مثل “الاستبعاد المناعي”. تبرز الدراسة أهمية النظافة في إدارة حليب السرسوب وحليب الانتقال، حيث يمكن أن يؤثر التلوث البكتيري الأولي بشكل كبير على نتائج صحة العجول. بينما يعتبر سوربات البوتاسيوم فعالًا في تثبيط نمو البكتيريا، فإن ممارسات النظافة الصارمة ضرورية لتعظيم فوائد تغذية حليب الانتقال، خاصةً عندما يكون حليب السرسوب من أول حلب محدودًا.
المناقشة
هدفت الدراسة إلى تقييم آثار تغذية حليب الانتقال المحفوظ بمادة سوربات البوتاسيوم (PTM) للعجول على نتائج الصحة والنمو مقارنةً بالتغذية التقليدية (FC) باستخدام بديل الحليب بعد تغذية حليب السرسوب الأولي. على الرغم من حدوث نسبة عالية من المرض في كلا المجموعتين، حيث عانت 88.7% من العجول من درجات براز مرتفعة و100% أظهرت درجات تنفسية فوق 2 على الأقل مرة واحدة، لم يتم الكشف عن اختلافات كبيرة في المرض بين مجموعتي PTM وFC. قد يُعزى هذا النقص في الاختلاف إلى المستويات العالية من التلوث البكتيري الموجودة في كل من حليب السرسوب وحليب الانتقال، والتي قد تكون قد حجبت الفوائد المحتملة لطريقة PTM.
كما سلطت النتائج الضوء على ارتباطات كبيرة بين نتائج الصحة وعوامل الخطر مثل شهر الولادة، مما يشير إلى تأثير موسمي على صحة العجول، متسق مع الأبحاث السابقة حول مرض الجهاز التنفسي البقري. بالإضافة إلى ذلك، أشارت النماذج الخطية إلى أن الأشهر اللاحقة للولادة ارتبطت بدرجات تنفسية أعلى ومكاسب يومية متوسطة (ADG)، مما يبرز تأثير الظروف البيئية على نمو العجول. بشكل عام، لم تقدم الدراسة أدلة مقنعة لدعم استخدام حليب الانتقال المحفوظ على طرق التغذية التقليدية، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف تداعيات جودة الحليب وممارسات الإدارة على صحة ونمو العجول في البيئات التجارية.
القيود
تسلط قيود هذه الدراسة الملاحظة، التي أجريت في مزرعتين تجاريتين، الضوء على عدة عوامل قد تكون أثرت على النتائج. كان لدى الباحثين تحكم محدود في ممارسات إدارة المزرعة، والتي شملت الملاحظة أن حليب الانتقال (TM) الذي تم تغذيته للعجول التي تم حلبها مبكرًا (PTM) كان أكثر تلوثًا بعدد البكتيريا الإجمالي مقارنةً بتلك التي تم تغذيتها بحليب السرسوب الأول (FC). قد يكون هذا التلوث قد أدخل تحيزات تؤثر على النتائج. على الرغم من تضمين المزرعة والعجل كعوامل تأثير عشوائية في النماذج لمراعاة التباين، قد لا تزال بعض العوامل المتعلقة بالمزرعة قد أثرت على النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد تكون الدراسة غير كافية للكشف عن بعض النتائج وللتعامل بشكل كافٍ مع التجمع والانخفاض داخل مجموعة البيانات. بينما تم إجراء حسابات القوة وتم تلبية بعض الافتراضات، قد تكون التقديرات العالية للمرض قد أثرت على المخاطر النسبية بين المجموعات. كما أن الطبيعة الملاحظة للدراسة تعني أن ممارسات النظافة السيئة في المزارع المسجلة قد أثرت على مستويات التلوث في حليب الانتقال، مما قد يكون له تداعيات على الفوائد المتصورة لممارسات التغذية. علاوة على ذلك، قد يكون استخدام لقاحات الإسهال وأمراض الجهاز التنفسي في كلا المزرعتين قد خلط معدلات المرض والوفاة، مما يعقد تفسير النتائج. على الرغم من هذه القيود، توفر النتائج رؤى عملية للمزارعين الذين يفكرون في تغذية ممتدة لحليب السرسوب أو حليب الانتقال.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2025.105543
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39915156
Publication Date: 2025-01-23
Author(s): Katharine Denholm et al.
Primary Topic: Animal health and immunology
Overview
This study investigates the effects of feeding potassium sorbate-preserved transition milk on the health and growth of dairy calves, contrasting it with traditional feeding practices that involve first milking colostrum followed by milk replacer. Conducted on two commercial Scottish dairy farms, the research involved feeding calves either one feed of colostrum followed by milk replacer (FC group) or preserved transition milk for five days (PTM group). Key metrics such as health scores, weight at birth and weaning, and bacterial contamination levels in milk samples were assessed. The findings indicated that while there were minor differences in health outcomes and average daily gains, the first milking colostrum exhibited significant bacterial contamination (median total bacteria count = 107,250 CFU/ml), potentially confounding results.
The conclusion drawn from the study suggests that although no significant health benefits were observed from feeding transition milk, the high levels of bacterial contamination in colostrum warrant further investigation. The use of potassium sorbate may help reduce bacterial proliferation in colostrum, but it cannot substitute for inadequate hygiene practices on farms. The authors recommend repeating the study to better understand the implications of transition milk feeding in the context of colostrum supply shortages.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the growing understanding of the benefits of extended colostrum feeding on calf health and productivity, emphasizing improvements in growth rates, reduced disease incidence, lower mortality, and decreased antimicrobial usage. It is established that calves must ingest a sufficient volume of high-quality colostrum (≥50 g/L) within six hours of birth to ensure passive immunity through the absorption of immunoglobulin G (IgG). The paper outlines various strategies for extended colostrum feeding, including additional first milking colostrum, supplemented whole milk or milk replacer, and transition milk, typically recommended for a duration of 4 to 14 days.
The section further discusses the potential health benefits associated with multiple feedings of IgG-rich colostrum, including enhanced serum IgG concentrations and local immunity against enteric infections. While transition milk contains lower IgG levels than colostrum, it still offers bioactive components beneficial for calf development. Some studies suggest that feeding transition milk or colostrum replacer can improve calf health and growth compared to milk replacer alone, although results are mixed. The preservation of colostrum and transition milk through refrigeration or freezing is also addressed, alongside the challenges posed by bacterial contamination, which can impede IgG absorption. The paper concludes by noting that while international guidelines exist for bacterial limits in colostrum, their direct implications for calf health remain to be fully validated.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols followed for data collection, including any statistical analyses applied to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the techniques and processes utilized, enabling other researchers to replicate the study and verify its conclusions.
Results
In this study, the PTM group exhibited a lower number of calves categorized with excellent serum IgG levels and a higher number in the poor category compared to the FC group, despite identical management practices during the first day of life. This unexpected finding raises questions about the effectiveness of transition milk in enhancing serum IgG concentrations, particularly since the mean Brix percentage of transition milk was 12.29%, translating to approximately 15 g of IgG. The literature suggests that while multiple feedings of colostrum can improve serum IgG levels, the optimal timing and concentration for effective passive immunity transfer remain unclear.
Additionally, high bacterial contamination levels were noted in both first milking colostrum and transition milk, with over 50% of samples exceeding hygiene thresholds for total bacterial count (TBC) and over 30% for total coliform count (TCC). This contamination could hinder the absorption of IgG due to mechanisms such as “immune exclusion.” The study highlights the importance of hygiene in managing colostrum and transition milk, as initial bacterial contamination can significantly affect the health outcomes of calves. While potassium sorbate is effective in inhibiting bacterial growth, rigorous hygiene practices are essential to maximize the benefits of feeding transition milk, especially when first milking colostrum is limited.
Discussion
The study aimed to evaluate the effects of feeding potassium sorbate-preserved transition milk (PTM) to calves on health and growth outcomes compared to conventional feeding (FC) with milk replacer after initial colostrum feeding. Despite the high incidence of morbidity observed in both groups, with 88.7% of calves experiencing elevated faecal scores and 100% showing respiratory scores above 2 at least once, no significant differences in morbidity were detected between the PTM and FC groups. This lack of difference may be attributed to the high levels of bacterial contamination found in both colostrum and transition milk, which could have masked potential benefits of the PTM approach.
The findings also highlighted significant associations between health outcomes and risk factors such as birth month, suggesting a seasonal influence on calf health, consistent with previous research on bovine respiratory disease. Additionally, linear models indicated that later birth months correlated with higher respiratory scores and average daily gains (ADG), underscoring the impact of environmental conditions on calf growth. Overall, the study did not provide compelling evidence to support the use of preserved transition milk over conventional feeding methods, indicating that further research is needed to explore the implications of milk quality and management practices on calf health and growth in commercial settings.
Limitations
The limitations of this observational study, conducted on two commercial farms, highlight several factors that may have influenced the results. The researchers had limited control over farm management practices, which included the observation that transition milk (TM) fed to pre-term milking (PTM) calves was more contaminated with total bacterial counts compared to that fed to first colostrum (FC) calves. This contamination could have introduced biases affecting the outcomes. Although farm and calf were included as random effect terms in the models to account for variability, specific farm-related factors may still have impacted the findings.
Additionally, the study may have been underpowered to detect certain outcomes and to adequately address clustering and attrition within the dataset. While power calculations were performed and some assumptions were met, high morbidity estimates may have influenced the relative risk between groups. The observational nature of the study also meant that poor hygiene practices on the enrolled farms likely affected the contamination levels of transition milk, which could have implications for the perceived benefits of feeding practices. Furthermore, the use of diarrhoea and respiratory disease vaccinations on both farms may have confounded morbidity and mortality rates, complicating the interpretation of the results. Despite these limitations, the findings provide practical insights for farmers considering extended feeding of colostrum or transition milk.