Efecto de tratamiento térmico en campo al calostro bovino sobre la concentración de inmunoglobulinas, la falla de transferencia de inmunidad pasiva y la contaminación bacteriana

Abstract

Ponce Hernández J. E., Valdivia Flores A. G., Gutiérrez Chávez A. J., Padilla Ramírez F. J. y Haubi Segura C.U. Diversas enfermedades de los bovinos son transmitidas por el calostro, por lo que en establos tecnificados se ha popularizado el uso de su tratamiento térmico (TT) mediante diferentes protocolos de tiempo y temperatura recomendados por los fabricantes de equipos; sin embargo, la prevalencia de enfermedades transmitidas en el calostro no siempre disminuye, por lo que los productores tienen dudas de su verdadera eficacia en campo. El objetivo fue evaluar en condiciones de campo la eficacia del TT para conservar la concentración de inmunoglobulinas (Ig’s) maternas, permitir la transferencia de inmunidad pasiva (TP) y disminuir la contaminación por bacterias patógenas. Se seleccionaron por el método no probabilístico de conveniencia dos explotaciones lecheras tecnificadas con hatos grandes (>1000 vacas), ubicadas en el Altiplano Central Mexicano, que practicaban TT de forma rutinaria con equipo similar. Durante un periodo de seis meses se obtuvieron aleatoriamente 336 muestras de calostro fresco (CF), calostro con tratamiento térmico (CTT) y calostro en el momento de ser suministrado (CS) Se congelaron las muestras en viales de plástico (50 mL) identificados y se determinó la presencia de microrganismos, mediante cultivo, aislamiento e identificación microscópica y molecular; se estimó la concentración de Ig’s por refractometría e inmunodifusión radial. Se estimó la TP mediante la concentración de proteínas séricas de los becerros alimentados con calostro, 48 h después de la primera alimentación. Se confirmó in vitro que el TT tuvo la capacidad de preservar las Ig’s y de disminuir la contaminación bacteriana; ya que todos los géneros de Streptococcus, Staphylococcus, Brucella, enterobacterias y levaduras presentes fueron eliminados (60 min 60°C). En condiciones de campo la reducción media de Ig’s no fue significativa (5.0±3.0%) por el TT, ni en relación con el rancho de procedencia de las muestras, mes o etapa de proceso CF, CTT o CS (P>0.05); sin embargo, la cantidad de Ig’s séricas se asoció (P<0.05) con el rancho de procedencia, así como con la tasa de morbilidad y mortalidad observada en los becerros neonatos. Se determinó contaminación bacteriana por medio de prueba de turbidez en el medio de cultivo caldo tripticasa soya de las muestras de calostro. Los resultados de esta prueba indican que el riesgo de contaminación de calostro es muy alto independientemente de la etapa de colección: 95% de las muestras de calostro fresco fueron positivas a la prueba de turbidez. También un gran porcentaje, 90% de muestras obtenidas después del tratamiento térmico y al momento de ser suministrado a la becerra resultaron positivas a la prueba de turbidez. Todas las muestras con indicación de crecimiento bacteriano en este cultivo se les dio seguimiento con cultivos sólidos y tinción Gram para la subsecuente identificación de Brucella. Resultados de estas pruebas subsecuentes indican que 59 de las 336 muestras obtenidas estaban contaminadas con Brucella. 20 de estas muestras provenían de CF,19 de CTT y 20 de SC. La identidad de 10 muestras aleatorias de este grupo de muestras positivas a Brucella fue confirmada molecularmente por PCR. Los resultados obtenidos en este estudio de sondeo indican que el riesgo de contaminación microbiana presente en las muestras del calostro no disminuyó significativamente entre el calostro fresco, tratado térmicamente y hasta el momento de ser suministrado con biberón. Estos resultados sugieren que en condiciones de campo la implementación de prácticas de manejo de tratamiento térmico de calostro bovino para reducir el riesgo de trasmisión de Brucella de adultos a becerras de remplazo es insuficiente para reducir el riesgo de contaminación en las diferentes etapas de proceso. Palabras clave: Calostro, Contaminación Bacteriana, Inmunoglobulinas, tratamiento térmico, transferencia pasiva de inmunidad.

Ponce Hernández J. E., Valdivia Flores A. G., Gutiérrez Chávez A. J., Padilla Ramírez F. J. y Haubi Segura C.U. Some diseases of bovine cattle are transmitted by colostrum, therefore, in highly technified dairy farms the use of heat treatment (HT) of colostrum has become popular, using different protocols for time and temperature, mostly recommended by the equipment manufacturers. However, the prevalence of disease transmitted by colostrum does not always decrease considerably and producers have doubts about the true efficacy of heat-treated colostrum (HTC) in the field and of critical risk procedures and sanitary management. The objective of this research project was to undertake a field survey of the effect of HTC for preserved maternal immunoglobulin (Ig’s) concentration, passive immunity transfer (PIT) efficiency and pathogenic bacteria contamination. Two progressive dairy farms milking (> 1000 cows) located in the Mexican central highlands, which practiced HT with similar equipment, were selected by the non-probabilistic method of convenience. During a six-month period 336 samples of fresh colostrum (FC), heat-treated (HTC) (60 min 60 ° C) and supplied at feeding time (SFC) were randomly obtained. PIT was estimated by serum protein concentration from HTC-fed calves sampled 48 h post-colostrum intake. Colostrum samples were frozen, identified by plastic vials (50 mL). Ig concentration was determined by refractometry and radial immunodiffusion. In vitro HT of colostrum succeeded at conserving Ig’s concentration and decrease bacteria contamination; all Streptococcus, Staphylococcus, Brucella, enterobacteria and yeast were eliminated (60 min 60°C). Furthermore, under field conditions Ig’s concentration was not significantly reduced by HT (5.0 g/L ± 3.0%, P>0.05 IgG, independently from the origin of the samples (month or farm), nor the treatment (FC, HTC or SFC). However, serum Ig’s concentration was associated to farm origin and to morbidity and mortality rates in newborn calves (P<0.05). Bacterial contamination was determined through the turbidity test of colostrum samples in trypticase soy broth. The results of this test indicate that the risk of contamination of colostrum is high regardless of the stage of colostrum collection, as 95% of fresh samples were positive to the turbidity test. Also, a large percentage (90%) of HTC and SC samples were positive to the turbidity test. All samples with traces of bacterial growth in these cultures were followed-up in solid culture and Gram-stained for the subsequent identification of Brucella, from which 59 of the 336 samples (17.5%) were contaminated with Brucella: 20 samples came from FC, 19 from HTC and 20 from SFC. From these, 10 random samples were confirmed for Brucella using PCR. The results obtained in this survey indicate that the use of FC, HTC and SFC did not significantly reduced the risk of microbial contamination. Furthermore, these results suggest that under field conditions the implementation of heat-treated bovine colostrum to minimize the risk of Brucella transmission from cows to replacement heifers is insufficient to reduce contamination risk and, even more, allow for the vertical transmission of diseases from cow to calf or of infected calf to contemporary calves. Key words: Colostrum, bacteria contamination, Ig’s, immunoglobulin, heat treatment, passive immunity transfer.