تأثیر پاستوریزاسیون آغوز بر جذب ایمونوگلوبین‌ها و فراسنجه‌های خون بره‌های نر تازه متولد شده زل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار ، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی ومنابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس

3 استادیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس

4 دانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

سابقه و هدف: از آنجایی که بدن دام‌های نوزاد تقریبا فاقد ایمونوگلوبولین‌های لازم جهت مقابله با عوامل بیماری‌زای محیطی است، تغذیه آغوز در چند روز اول زندگی آن‌ها به جهت تامین ایمونوگلوبولین‌ها بسیار دارای اهمیت است و یافتن راهکارهایی جهت افزایش جذب ایمونوگلوبولین‌ها به خون نوزادان مورد توجه می‌باشد. بنابراین، هدف این پژوهش، بررسی تأثیر حرارت‌دهی کنترل شده آغوز بر میزان جذب ایمونوگلوبولین‌ها و برخی فراسنجه‌های خون و ایمنی بره‌ها بود.

مواد و روش‌ها: تعداد 40 رأس بره نر تازه متولد شده نژاد زل (21/1±49/4) در دو گروه تیماری تقسیم شدند که یک گروه از بره‌ها در 36 ساعت اول زندگی در سه وعده مساوی مجموعا 15 درصد وزن بدن آغوز خام مصرف کردند و گروه دیگر به همین میزان آغوز حرارت‌دهی شده مصرف کردند. ابتدا مخزنی از آغوز میش‌های همان گله که پیش‌تر زایش داشتند تهیه و کاملا با هم مخلوط شدند. سپس نیمی از آن در دمای 63 درجه سانتی‌گراد به مدت 30 دقیقه با حرارت غیرمستقیم در دستگاه بن‌ماری فراوری شد. آغوزهای خام و حرارت‌دهی شده در بسته‌های پلاستیکی 5/2 کیلوگرمی منجمد شدند. بره‌ها پس از تولد ابتدا پلاک گذاری و وزن‌کشی شده و سپس خونگیری زمان صفر انجام شد. پس از آن، آغوز مربوطه توسط شیشه به آن‌ها خورانده شد. پس از پایان مصرف آغوز، بره‌ها تا 35 روزگی با شیر به همراه خوراک آغازین تغذیه شدند. خونگیری از بره‌ها در بدو تولد (زمان صفر) و روزهای 5، 20 و 35 به صورت ناشتا انجام شد و نمونه‌های سرم آن‌ها منجمد گردید تا غلظت پروتئین کل، آلبومین و ایمونوگلوبولین‌جی اندازه‌گیری شود. درصد جذب ظاهری ایمونوگلوبولین‌ها با استفاده از فرمول مربوطه محاسبه گردید. داده‌های پژوهش بر اساس طرح اندازه‌گیری‌های مکرر با آرایش کاملا تصادفی با دو تیمار و 10 تکرار تجزیه آماری شد.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که مصرف آغوز حرارت‌دهی شده بر غلظت ایمونوگلوبولین‌جی، گلوبولین‌ها و آلبومین سرم خون بره‌ها تأثیر معنی‌دار داشت (05/0>P)، به طوری که حرارت‌دهی کنترل شده آغوز باعث افزایش معنی‌دار 5/39 و 1/38 درصدی غلظت ایمونوگلوبولین‌ها سرم بره‌ها به ترتیب در روزهای 5 و 20 بعد از تولد شد (05/0>P). غلظت کل گلوبولین‌های سرم در بره‌هایی که آغوز حرارت‌دهی شده مصرف کردند به طور معنی‌دار بیشتر از گروه دیگر بود. بر خلاف آن، غلظت کل آلبومین سرم بره‌هایی که آغوز خام مصرف کردند در روزهای 5، 20 و 35 به طور معنی‌دار بیشتر از گروه دیگر بود (05/0>P). حرارت‌دهی آغوز باعث افزایش کاملا معنی‌دار (001/0P=) در بازده ظاهری جذب ایمونوگلوبولین‌جی آغوز مصرفی به خون بر‌ه‌ها شد (04/43 در برابر 05/23 درصد). تفاوتی در غلظت پروتئین کل سرم بره‌ها در دو گروه مشاهده نشد.

نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که حرارت‌دهی کنترل شده و غیرمستقیم آغوز میش در دمای 63 درجه سانتی‌گراد به مدت 30 دقیقه باعث افزایش جذب ایمونوگلوبولین‌های آن به خون بره‌ها می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of pasteurization of colostrum on immunoglobulines absorption and blood parameters of newborn Zel male lambs

نویسندگان [English]

  • Farid Moslemipur 1
  • Seyed Saeed Sojoodian 2
  • AshoorMohammad Gharabash 3
  • Yadollah Chashnidel 4
1 Associate professor, Dept. of Animal Sciences, ّFaculty of Agriculture and Natural Resources, University of Gonbad Kavoos
2 M.sc. graduate, Dept. of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Gonbad Kavoos
3 Assistant professors, Dept. of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Gonbad Kavoos
4 َAssociate Prof., Dept. of Animal Sciences, Faculty of Animal Sciences and fisheries, Sari University of Agriculture and Natural Resources
چکیده [English]

Background and objectives: As newborn farm animals are almost lacking adequate immunoglobulins to tolerate against environmental pathogens, feeding colostrum is a pivotal action in first days of their life and finding approaches to enhance immunoglobulins absorption into neonates' blood is highly interested. Therefore, the goal of the study was to investigate the effect of controlled-heating of colostrum on immunoglobulins' absorption and some blood and immunity parameters.

Materials and methods: Forty neonatal male Zel lambs (4.49±1.21) were divided into two groups; one group was fed with three equal meals of raw colostrum as 15% of BW during the first 36 hours of age and the other group was fed with the equal amount of heat-treated colostrum. For this purpose, a pool of colostrum was first collected from the previously lambed ewes of the herd and gently mixed. Then, half of collected colostrum was heated indirectly in water bath (bain-marie) at 63 °C for 30 minutes. Both raw and heated colostrums were stored and frozen in 2.5kg nylon packs. Immediately after birth, lambs were ear-tagged and weighed and then first blood samples were taken. The assigned colostrums then were fed to lambs by bottles. After the end of feeding colostrum, lambs were fed with milk and starter feed until d 35 of age. Fasted blood samples were taken immediately after birth (day 0) and days 5, 20 and 35 of age and the sera were frozen until serological assay of total protein, albumin and immunoglobulin G. Apparent efficiency of absorption of immunoglobulins was calculated by the respective equation. The data were statistically analyzed as a repeated measures design with a completely randomized arrangement including two treatments and 10 replicates.

Results: The results showed that feeding the heat-treated colostrum had significant effects on serum immunoglobulins, globulins and albumin concentrations of lambs (p<0.05), where feeding the controlled-heated colostrum caused about 39.5 and 38.1% significant increases in serum immunoglobulins levels of lambs in days 5 and 15, respectively. Serum globulins level was significantly greater in lambs fed heat-treated colostrum than other group. In contrast, serum albumins level was significantly greater in lambs fed raw colostrum in days 5, 20 and 35 (p<0.05) as compared the other group. Heating the colostrum caused a marked increase (p=0.0001) in apparent efficiency of absorption of consumed colostral immunoglobulins into lambs blood (43.04 vs. 23.05%). No significant effects were observed in serum total protein concentrations of lambs in both groups.

Conclusion: In general, the results of the study showed that the controlled, in-direct heating of ewes' colostrum at 63 °C for 30 minutes causes an increase in immunoglobulins absorption into lambs' blood.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Colostrum
  • Health
  • Heating
  • Immunoglobulins
  • Lamb
  1.  Agenbag, B., Swinbourne, A.M., Petrovski, K. and van Wettere, W.H.E.J. 2021. Lambs need colostrum: A review. Livestock Science, 251: 104624

    1. Alves, A.C., Alves, N.G., Ascari, I.J., Junqueira, F.B., Coutinho, A.S., Lima, R.R., Pérez, J.R.O., De Paula, S.O., Furusho-Garcia, I.F. and Abreu, L.R. 2015. Colostrum composition of Santa Inês sheep and passive transfer of immunity to lambs. Journal of Dairy Science, 98: 3706-3716.
    2. Barrington, G.M., McFadden, T.B., Huyler, M.T. and Besser, T.E. 2001. Regulation of colostrogenesis in cattle. Livestock Production Science, 70: 95-104.
    3. Christley, R.M., Morgan, K.L., Parkin, T.D.H. and French, N.P. 2003. Factors related to the risk of neonatal mortality: birthweight and serum immunoglobulin concentrations in lambs in the UK. Preventive Veterinary Medicine, 57: 209-226.
    4. Donahue, M., Godden, S., Bey, R., Wells, S., Fetrow, J. and Stabel, J. 2008. Effect of feeding raw versus heat-treated colostrum on passive transfer of immunoglobulin G in newborn dairy calves. Journal of Dairy Science, 92: 3265-3273.
    5. Dwyer, C.M., Conington,f J., Corbiere, F., Holmoy, I.H., Muri, K., Nowak, R., Rooke, J., Vipond, J. and Gautier, J.M. 2016. Invited review: Improving neonatal survival in small ruminants: science into practice. Animal, 10 (3): 449–459.
    6. Elizondo-Salazar, J.A. and Heinrichs, A.J. 2008. Heat treating bovine colostrum (review). The Professional Animal Scientist, 24: 530-538.
    7. Elizondo-Salazar. J.A., Jayarao, B.M. and Heinrichs, A.J. 2010. Effect of heat treatment of bovine colostrum on bacterial counts, viscosity, and immunoglobulin G concentration. Journal of Dairy Science, 93: 961-967.
    8. Fernandez, A., Ramos, J.J., Loste, A., Ferrer, L.M., Figueras, L., Verde, M.T. and Marca, M.C. 2006. Influence of colostrum treated by heat on immunity function in goat kids. Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases, 29: 353-364.
    9. Fischer-Tlustos, A.J., Lopez, A., Hare, K.S., Wood, K.M. and Steele, M.A. 2021. Effects of colostrum management on transfer of passive immunity and the potential role of colostral bioactive components on neonatal calf development and metabolism. Canadian Journal Animal Science, 101: 405-426.
    10. Gelsinger, S.L., Jones, C.M. and Heinrichs, A.J. 2015. Effect of colostrum heat treatment and bacterial population on immunoglobulin G absorption and health of neonatal calves. Journal of Dairy Science, 98(7): 4640-4645.
    11. Gilbert, R.P., Gaskins, C.T., Hillers, J.K., Parker, C.F. and McGuire, T.C. 1988. Genetic and environmental factors affecting immunoglobulin G1 concentration in ewe colostrum and lamb serum. Journal of Animal Science, 66: 855-863.
    12. Godden, S.M., Smith, S., Feirtag, J.M., Green, R., Wells, S.J. and Fetrow, J.P. 2003. Effect of on-farm commercial batch pasteurization of colostrum on colostrum and serum immunoglobulin concentrations in dairy calves. Journal of Dairy Science, 86: 1503–1512.
    13. Godden, S., McMartin, S., Feirtag, J., Stabel, J., Bey, R., Goyal, S., Metzger, L., Fetrow, J., Wells, S. and Chester-Jones, H. 2006. Heat-Treatment of Bovine Colostrum. II: Effects of heating duration on pathogen viability and immunoglobulin Gs. Journal of Dairy Science, 89: 3476–3483.
    14. Grongnet, J.F., Dos Santos, G.T., Piot, M. and Toullec, R. 1995. Influence of bovine colostrum thermisation on immunoglobulin intestinal transfer in newborn lambs. Journal of Animal and Feed Sciences, 4: 333-339.
    15. Hammon, H.M., Liermann, W., Frieten, D. and Koch, C. 2020. Review: Importance of colostrum supply and milk feeding intensity on gastrointestinal and systemic development in calves. Animal, 14:133-143.
    16. Hough, R.L., McCarthy, F.D., Thatcher, C.D., Kent, H.D. and Eversole, D.E. 1990. Influence of glucocorticoid on macromolecular absorption and passive immunity in neonatal lambs. Journal of Animal Science, 68: 2459–2464.
    17. Jochims, K., Kaup, F.J., Drommer, W. and Pickel, M. 1994. An immunoelectron microscopic investigation of colostral IgG absorption across the intestine of newborn calves. Research in Veterinary Science, 57(1): 75-80.
    18. Johnson, J.L., Godden, S.M., Molitor, T., Ames, T. and Hagman, D. 2007. Effects of feeding heat-treated colostrum on passive transfer of immune and nutritional parameters in neonatal dairy calves. Journal of Dairy Science, 90: 5189-5198.
    19. Kehoe, S.I., Jayarao, B.M. and Heinrichs, A.J. 2007. A survey of bovine colostrum composition and colostrum management practices on Pennsylvania farms. Journal of Dairy Science, 90: 4108–4116.
    20. Larson, L.L., Owen, F.G., Albright, R.D., Appleman, R.C., Lamb, R.C. and Muller, L.D. 1977. Guidelines toward more uniformity in measuring and reporting calf experimental data. Journal of Dairy Science, 60 (6): 989-991.
    21. Loste, A., Ramos, J.J., Fernández, A., Ferrer, L.M., Lacasta, D., Verde, M.T., Marca, M.C. and Ortín, A. 2008. Effect of colostrum treated by heat on immunological parameters in newborn lambs. Livestock Science, 117: 176-183.
    22. Malik, M.I., Rashid, M.A. and Raboisson, D. 2022. Heat treatment of colostrum at 60°C decreases colostrum immunoglobulins but increases serum immunoglobulins and serum total protein: A meta-analysis Journal of Dairy Science, 105 (4): In Press.
    23. Mann, S., Curone, G., Chandler, T.L., Moroni, P., Cha, J., Bhawal, R. and Zhang, S. 2020a. Heat treatment of bovine colostrum: I. Effects on bacterial and somatic cell counts, immunoglobulin, insulin, and IGF-I concentrations, as well as the colostrum proteome. Journal of Dairy Science, 103 (10): 18618.
    24. Mann, S., Curone, G., Chandler, T.L., Sipka, A., Cha, J., Bhawal, R. and Zhang, S. 2020b. Heat treatment of bovine colostrum: II. Effects on calf serum immunoglobulin, insulin, and IGF-I concentrations, and the serum proteome. Journal of Dairy Science, 103 (10): 18619.
    25. McGuire, T.C., Regnier, J., Kellom, T. and Gates, N.L. 1983. Failure in passive transfer of immunoglobulin-G1 to lambs – measurement of immunoglobulin-G1 in ewe colostrum. American Journal of Veterinary Research, 44: 1064-1067.
    26. Moretti, D.B., Kindlein, L., Pauletti, P. and Machado-Neto, R. 2010. IgG absorption by Santa Ines lambs fed Holstein bovine colostrum or Santa Ines ovine colostrum. Animal, 4 (6): 933-937.
    27. Nagyová, V., Tóthová, C. and Nagy, O. 2017. The impact of colostrum intake on the serum protein electrophoretic pattern in newborn ruminants. Journal of Applied Animal Research, 45: 498-504.
    28. Quigley, J.D. and Drewry, J.J. 1998. Nutrient and immunity transfer from cow to calf pre- and postcalving. Journal of Dairy Science, 81: 2779-2790.
    29. Rafiei, M., Ghoorchi, T., Toghdory, A., Moazeni, M. and Khalili, M. 2019. Effect of feeding heat-treated and unheated colostrum on immunoglobulin G absorption, health and performance of neonatal Holstein dairy calves. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 41: e45533
    30. Saldana, D.J., Gelsinger, S.L., Jones, C.M. and Heinrichs, A.J. 2018. Effect of different heating times of high-, medium-, and low-quality colostrum on immunoglobulin G absorption in dairy calves. Journal of Dairy Science, 102: 2068-2074.
    31. Tothova, C., Nagy, O. and Kovac, G. 2016. Serum proteins and their diagnostic utility in veterinary medicine: a review. Veterinarni Medicina, 61 (9): 475-496.
    32. Vakili-Saleh, F., Moslemipur, F., Mostafaloo, Y. 2015. Effect of controlled heating of colostrum on immunoglobulins absorption, performance and certain health parameters in calf. Journal of Veterinary Research, 70 (3): 285-292. (In Persian)
    33. Zhu, H.L., Zhao, X.W., Chen, S., Tan, W., Han, R.W., Qi, Y.X., Huang, D.W. and Yang, Y.X. 2020. Evaluation of colostrum bioactive protein transfer and blood metabolic traits in neonatal lambs in the first 24 hours of life. Journal of Dairy Science, 04:1164–1174.