Risico op paratuberculosebesmetting via biest beperken

Drongen, 15 maart 2016

IWT-project onderzoekt hoe je het risico op paratuberculosebesmetting via biest kunt beperken

Biest kan een bron zijn van paratuberculosebesmetting bij kalveren. Daarom startte het Instituut voor Landbouw en Visserij (ILVO) in samenwerking met Dierengezondheidszorg Vlaanderen (DGZ) een IWT-project met als doel methodes te ontwikkelen om besmetting via biest te beperken. Enerzijds een methode die de veehouders op laag besmette bedrijven zelf kunnen toepassen en anderzijds een methode om biestmelk op een centrale locatie te behandelen via centrifugatie. Ook biest afkomstig van subklinische koeien wordt op die manier veilig.

De bacterie Mycobacterium avium subsp. Paratuberculosis, kortweg MAP, veroorzaakt paratuberculose, een besmettelijke en ongeneeslijke darminfectie bij herkauwers. Kalveren tot ongeveer een jaar oud maken het meeste kans op een MAP-besmetting. Besmetting kan gebeuren via verschillende routes zoals de omgeving en mest, maar ook via besmette (biest)melk.

Voorkomen beter dan genezen

Na de initiële besmetting volgt er een subklinische fase die twee tot tien jaar kan duren. Tijdens deze fase vertoont het dier geen symptomen maar kan het wel reeds MAP uitscheiden in melk en mest. Eens de klinische fase optreedt, zullen symptomen zoals een daling van melkgift, chronische diarree of vermagering met de dood tot gevolg zich manifesteren. Daarnaast zullen de dieren ook continu MAP gaan uitscheiden.

Er bestaat momenteel geen adequate behandeling voor de ziekte en ook de diagnose is niet eenvoudig. Paratuberculose is bijgevolg moeilijk te bestrijden en heeft een zware economische impact voor een besmet bedrijf. Voorkomen is dan ook beter dan genezen!

Biest is onontbeerlijk voor het kalf

Biestmelk mag dan wel een belangrijke potentiële oorzaak zijn van paratuberculosebesmetting, toch is biest levensnoodzakelijk voor het kalf. Biest biedt namelijk een bron van bioactieve eiwitten, zoals bijvoorbeeld immunoglobuline G (IgG), die onontbeerlijk zijn om het kalf gedurende de eerste levensweken te beschermen tegen allerlei infecties.

Doordat de placenta van een koe ondoordringbaar is voor IgG’s, zal een kalf bij de geboorte heel weinig tot geen IgG’s in het bloed hebben. Echter, het kalf is in staat om tot 24 uur na de geboorte de maternale IgG’s die aanwezig zijn in de biestmelk, op te nemen via de dunne darm. Deze zogenaamde passieve transfer zorgt voor de eerste bescherming tegen ziekteverwekkers.

Hoe het risico op paratuberculosebesmetting via biest terugdringen?

Het doel van het IWT-project was dan ook om biestmelk MAP-vrij te maken met behoud van de levensnoodzakelijke eiwitten. Tegen deze achtergrond werd er gewerkt aan twee methodes. Een eerste methode – op basis van stremming – kan door de veehouders op de hoeve zelf toegepast worden. Via deze methode kunnen ze hun biestmelk ter plaatse behandelen en zo minstens 90% van de MAP-kiemen elimineren. Voor matig en laag besmette bedrijven is dit zeker een optie. In het inzetstukje lees je hoe je hierbij tewerk kunt gaan.

Voor veehouders met een hoog besmet bedrijf is deze methode echter niet aangewezen aangezien er in de biestmelk van subklinische dieren nog een zekere fractie MAP-kiemen achterblijft. Daarom werd ook de mogelijkheid onderzocht om biestmelk te behandelen via centrifugatie. Dit kan op een centrale (nader te bepalen) plaats gebeuren. Bij centrifugatie van de biestmelk sedimenteren de MAP-kiemen sneller dan de eiwitten; ze zullen bijgevolg sneller uit de biestmelk verdwijnen. Via deze methode kan 98% van de MAP-kiemen verwijderd worden, wat voor biestmelk van subklinische koeien zeker voldoende is. De eerste praktijkresultaten zijn alvast veelbelovend. Daarom zal een vervolgproject nu onderzoeken hoe deze laatste methode in de praktijk kan worden toegepast.

Ontwikkelen van methode voor gebruik op de hoeve

De methode voor gebruik op de hoeve is gebaseerd op het stremmen van de biestmelk. Er werd reeds aangetoond dat bij stremmen van biestmelk de IgG’s terechtkomen in de wei en de meerderheid van de MAP-kiemen aanwezig is in de wrongel (Van Brandt et al., 2010). Daarnaast is stremmen een vrij eenvoudige methode waarvoor er weinig materiaal nodig is en die bijgevolg perspectieven biedt om op de hoeve gebruikt te worden.

Bij het ontwikkelen van deze methode werd de invloed van verschillende soorten stremsel (lebstremsel, microbieel stremsel of stremselpoeder) en verschillende concentraties hiervan op de eiwitaanwezigheid (in hoofdzaak de IgG’s) en de MAP-aanwezigheid in de wei nagegaan. Daarnaast werd de invloed van het materiaal gebruikt voor het scheiden van de wei en wrongel op de MAP-aanwezigheid bepaald. Tot slot werd nagegaan wat de invloed was van verdunnen en/of ontromen van de biestmelk op de stremreactie, de eiwit-, IgG- en MAP-aanwezigheid in de wei.

Ontwikkelen van methode voor gebruik op een centrale plaats

De methode voor het behandelen van biestmelk op een centrale plaats is gebaseerd op centrifugatie. MAP-kiemen sedimenteren sneller dan de IgG’s en andere eiwitten en zullen bijgevolg sneller uit de biestmelk verdwijnen bij centrifugatie van de biestmelk. Daarnaast bestaan er in de zuivelindustrie reeds ontromers en klaarders die ontwikkeld werden voor behandeling van melk en die bijgevolg het potentieel hebben om op een centrale plaats gebruikt te worden.

Volgende zaken werden nagegaan: welke tijd-snelheid combinatie is in staat om MAP te doen verdwijnen uit de biestmelk met behoud van IgG’s; wat is de invloed van verdunnen en/of ontromen op de MAP- en eiwitaanwezigheid en of de restfractie geïnactiveerd kan worden en terug toegevoegd aan de behandelde biestmelk.

De resultaten uit de experimenten werden na overleg met de Food Pilot en producenten van centrifugatietoestellen omgezet tot volgend protocol. Na het verdunnen en het ontromen van de biestmelk, wordt deze geklaard. De roomfractie uit de eerste stap wordt geïnactiveerd via verhitting en vervolgens toegevoegd aan de geklaarde biestmelk om zo een volwaardige biestmelk te krijgen.

Resultaten van de dierproef

Voor de dierproef werd er biestmelk aangekocht en dit werd vervolgens samengevoegd. Van dit mengsel werd één deel niet behandeld, één deel behandeld volgens de methode voor op de hoeve (HP) en één deel volgens de methode voor op een centrale plaats (SIP). Tijdens de dierproef werden de drie soorten biestmelk toegediend aan drie groepen van zes kalveren. Elk kalf kreeg 10 liter van de biestmelk (waarvan vier liter binnen de 24 uur na de geboorte). Volgende parameters werden per kalf opgevolgd: IgG-gehalte in het bloedserum bepaald ongeveer drie dagen na de geboorte, de consumeerbaarheid van de biestmelk, de groei, het gewicht, de opname van melkpoeder en krachtvoeder en de algemene gezondheid.

Voor toediening van de biestmelk werd nagegaan hoeveel IgG’s aanwezig waren in de biestmelk. Zowel de behandelde als onbehandelde biestmelk bevatten meer dan voldoende IgG’s om binnen de 24 uur 200 g IgG’s door het kalf te laten consumeren.

Ongeveer drie dagen na de geboorte van de kalveren werd er bloed afgenomen om de IgG-waarde in het bloedserum te kunnen bepalen. De gemiddelde bloedwaarde bij de controledieren was 11,4 g/l, in de SIP-groep 10,7 g/l en in de HP-groep 9,5 g/l. Ondanks de IgG-aantallen in de biestmelk zijn deze waarden vrij laag. Dit is mogelijk te wijten aan het meermaals invriezen en ontdooien van de biestmelk wat noodzakelijk was omwille van logistieke redenen..

Desondanks kan men op basis van deze resultaten veronderstellen dat de behandeling van verse biestmelk weinig invloed zal hebben op de passieve immuniteit van de kalveren. De consumptie van de controlebiestmelk en de SIP-biestmelk verliep normaal tot vlot. De kalveren dronken iets moeizamer de HP biestmelk, maar dronken alles op. De kalveren kwamen allemaal goed bij en er werden geen verschillen opgemerkt tussen de groepen. Hetzelfde werd gezien bij de opname van melkpoeder en krachtvoeder. Er werden weinig verschillen opgemerkt tussen de kalveren die onbehandelde biestmelk toegediend kregen en kalveren die behandelde biestmelk toegediend kregen.

Algemeen besluit

Tijdens voorgaand onderzoek werden er twee methodes op punt gezet. De eerste methode is gebaseerd op stremmen en werd ontwikkeld voor gebruik op de hoeve. De tweede methode is gebaseerd op centrifugatie en kan op een centrale plaats toegepast worden. Uit een recente publicatie van Stabel et al. (2014) blijkt dat biestmelk van klinische runderen ongeveer 250 MAP-kiemen/ml (= 2,3 log MAP-kiemen/ml) bevatten en biestmelk van subklinische runderen ongeveer 25 MAP-kiemen/ml (= 1,3 log MAP-kiemen/ml).
De hoevemethode zorgde voor 1 log reductie in MAP-kiemen, wat onvoldoende is voor het decontamineren van biestmelk afkomstig van klinisch zieke dieren. Er zal wel meer dan 90% van de MAP-kiemen verdwenen zijn uit de biestmelk. Bij biestmelk van subklinische dieren zal er nog een zekere fractie MAP-kiemen (0,3 log MAP-kiemen/ml) achterblijven. Doordat de infectieuze dosis (= de hoeveelheid MAP-kiemen die een dier ziek kan maken) van MAP nog niet gekend is, kan men niet met zekerheid zeggen dat de verkregen reductie voldoende is.

Centrifugeren van biestmelk resulteerde in 1,5 log reductie van de MAP-kiemen. Doordat er twee centrifugatiestappen na elkaar gebruikt worden, wordt verwacht dat de reductie groter is dan 1,5 log en voldoende is om de MAP-kiemen uit biestmelk van klinische koeien te verwijderen. Meer dan 98% van de MAP-kiemen zullen verwijderd zijn wat voor biestmelk van subklinische koeien zeker voldoende is.

Wat betreft diergezondheid, groei, ontwikkeling en IgG-gehalte in bloed zijn er geen grote verschillen op te merken tussen de dieren die onbehandelde biestmelk kregen en de dieren die behandelde biestmelk kregen.

Hoe biestmelk MAP-arm* maken op basis van stremming?

Bij het stremmen van biestmelk ga je de wrongel scheiden van de wei. De meerderheid van de MAP-kiemen zal terechtkomen in de wrongel, terwijl de voor het kalf noodzakelijke eiwitten in de wei aanwezig blijven.

Hoe ga je concreet tewerk?

  • Verdun de biestmelk met water (2 volumes biestmelk, 1 volume water) en voeg 2% stremsel toe.
  • Vervolgens laat je dit 1 uur reageren bij 32 °C.
  • Je snijdt de wrongel die je verkrijgt met een mes en vervolgens laat je dit opnieuw 1 uur staan bij 32 °C.
  • Scheid de wei en de wrongel met behulp van bv. kaasdoeken of neteldoeken en vries de wei in.
  • Om de biest aan het kalf toe te dienen, ontdooi je de wei en voeg je er melkpoeder aan toe (zoals aangegeven op de verpakking).

* Via stremming kun je minstens 90% van de MAP-kiemen elimineren uit de biest. Voor laag besmette bedrijven is dit zeker voldoende.

Referenties

Begg D.J., Whittington R.J. (2008) Experimental animal infection models for Johne’s disease, an infectious enteropathy caused by Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis. The Veterinary Journal 176: 129–145

Donat K., Soschinka1a A., Erhardt G., Brandt H.R. (2014) Paratuberculosis: decrease in milk production of German Holstein dairy cows shedding Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis depends on within-herd prevalence. Animal 8: 852-858

Eisenberg S.W.F., Koets A.P., Nielen M., Heederik D., Mortier R., De Buck J., Orsel K. (2011) Intestinal infection following aerosol challenge of calves with Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis. Veterinary Research 42: 117-125

Meganck V. (2010) Biestmanagement op Vlaamse melkveebedrijven. Landbouw & Techniek 13: 4-5

Mortier R.A.R., Barkema H.W., Bystrom J.M., Illanes O., Orsel K., Wolf R., Atkins G., De Buck J. (2013) Evaluation of age-dependent susceptibility in calves infected with two doses of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis using pathology and tissue culture. Veterinary Research 44: 94-103

K. M. Morrill K.M., Robertson K.E., Spring M.M., Robinson A.L., Tyler H.D. (2015) Validating a refractometer to evaluate immunoglobulin G concentration in Jersey colostrum and the effect of multiple freeze–thaw cycles on evaluating colostrum quality. Journal of Dairy Science 99: 595-601.

Stabel J.R., Bradner L., Robbe-Austerman S. (2014) Clinical disease and stage of lactation influences shedding of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis into milk and colostrum of naturally infected dairy cows. Journal of Dairy Science 97: 1-9

Van Brandt L., Coudijzer K, Vlaemynck G, Hendrickx M, Michiels C, Messens W, Herman L, De Block J. (2010) Localization of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis in artificially inoculated milk and colostrum by fractionation. Journal of Dairy Science 93: 4722-4729.

van Roermund H.J.W., Bakker D., Willemsen P.T.J., de Jong M.C.M. (2007) Horizontal transmission of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in cattle in an experimental setting: calves can transmit the infection to other calves. Veterinary Microbiology 122: 270–279

Contactgegevens

Met uw vragen kunt u terecht bij het ILVO op tel. 09 272 30 89 of e-mail Dit E-mail adres wordt beschermd tegen spambots. U moet JavaScript geactiveerd hebben om het te kunnen zien. of bij DGZ op tel. 078 05 05 23 of e-mail Dit E-mail adres wordt beschermd tegen spambots. U moet JavaScript geactiveerd hebben om het te kunnen zien..

Header foto:
Overzicht van de stremreactie. Voor het stremmen worden water, colostrum en stremsel gemengd (links), waarna de stremreactie uitgevoerd wordt (midden).
Na stremmen wordt de wei opgevangen en gemengd met melkpoeder (rechts).

voorbereiding experiment
Voorbereidingen voor een experiment

Bovenaanzicht gestremd colostrum
Bovenaanzicht van gestremd colostrum na toevoegen van 2% stremsel

zijaanzicht gestremd colostrum
Uitzicht van gestremd colostrum na toevoegen van 2% stremsel

DGZ Dierengezondheidszorg Vlaanderen ILVO

Maatschappelijke zetel
Administratie

Deinse Horsweg 1
9031 Drongen
www.dgz.be
BTW BE 0409.450.856
KBC 734-3540380-83

Identificatie & Registratie
Deinse Horsweg 1
9031 Drongen

Laboratorium West
Industrielaan 29
8820 Torhout

Laboratorium Oost
Gezondheidsadministratie
Hagenbroeksesteenweg 167
2500 Lier

BLOG COMMENTS POWERED BY DISQUS

Nieuwsbrieven