Профілактика та контроль маститу: інтеграція мікробіологічних та управлінських підходів
Анотація
Мастити – це часта причина зменшення продуктивності корів та погіршення якості молока. У цій роботі розглянутий комплекс підходів, що базуються на мікробіологічних дослідженнях та ризик-аналізі, направлених на зменшення кількості хворих на мастит корів та поліпшення якості молока. Дослідження спрямоване на вивчення мікробних агентів ізольованих з молока хворих корів та засобів забезпечення здоров’я вимені і встановлення основні небезпеки, що виникають через помилки в провадженні заходів профілактики маститів. В дослідженні були застосовані мікробіологічні дослідження молока, серветок для обробки вимені та дипінгів з використанням хромогенних середовищ. Для якісної оцінки ризику було проведене опитування менеджерів-консультантів та ветеринарних лікарів. У дослідженні представлено результати мікробіологічних досліджень 115 зразків молока, 45 багаторазових серветок та 111 зразків дипінгів із застосуванням звичайних та хромогенних середовищ. Найпоширенішими мікроорганізмами в зразках молока були Streptococcus spp. 34,4% (S. agalactiae та S. disgalactiae), Staphylococcus aureus 31,1%, та Escherichia coli 28,9%. Staphylococcus aureus та Streptococcus spp. асоціюється з інфекційним маститом, а Escherichia coli – з санітарним маститом. Для зниження захворюваності на мастит важливо застосовувати цілеспрямовані заходи, направлені на різні категорії збудників. Серветки для обтирання вимені були контаміновані збудниками асоційованими з розвитком маститу. Використання прального порошку, що містить бактерицидні компоненти, має вирішальне значення для мінімізації забруднення багаторазових серветок для вимені. Серед досліджених занурень дипінгів 40,6% зразків мали повний бактерицидний ефект, а 9,9% не мали бактерицидного ефекту. Встановлено 3 чинники високого ступеня ризику виникнення екологічного маститу та 6 чинників виникнення санітарного маститу. Результати досліджень були апробовані на двох молочних фермах. Виправлення ризик-факторів високого рівня небезпеки привело до підвищення якості молока за показниками соматичних клітин та кількості бактерій. Отримані результати можуть бути корисні для удосконалення системи профілактики та оптимізації лікування маститів на молочних фермах
Ключові слова
санітарний мастит; інфекційний мастит; ризик маститу; аналіз ризику; дипінги після доїння; збудники маститу; поліпшення якості молока; Streptococcus spp.; Staphylococcus spp.
[1] Acharya, K.R., Brankston, G., Slavic, D., & Greer, A.L. (2021). Spatio-temporal variation in the prevalence of major mastitis pathogens isolated from bovine milk samples between 2008 and 2017 in Ontario, Canada’. Frontiers in Veterinary Science, 8, article number 742696. doi: 10.3389/fvets.2021.742696.
[2] Alanis, V.M., Recker, W., Ospina, P.A., Heuwieser, W., & Virkler, P.D. (2022). Dairy farm worker milking equipment training with an e-learning system. JDS Communications, 3(5), 322-27. doi: 10.3168/jdsc.2022-0217.
[3] Bhakat, Ch., Mohammad, A., Mandal, D.K., Mandal, A., Rai, S., Chatterjee, A., Ghosh, M.K., & Dutta, T.K. (2020). Readily usable strategies to control mastitis for production augmentation in dairy cattle: A review. Veterinary World, 13(11), 2364-2370. doi: 10.14202/vetworld.2020.2364-2370.
[4] Blum, Sh.E., Heller, D.E., Jacoby, Sh., Krifuks, O., Merin, U., Silanikove, N., Lavon, Y., Edery, N., & Leitner, G. (2020). Physiological response of mammary glands to escherichia coli infection: A conflict between glucose need for milk production and immune response. Scientific Reports, 10(1), article number 9602. doi: 10.1038/s41598020-66612-7.
[5] CHROMagar™ Mastitis Instructions for Use. (n.d.). Retrieved from https://www.chromagar.com/product/ chromagar-mastitis/.
[6] CHROMagar™ Orientation Instructions for Use. (n.d.). Retrieved from https://www.chromagar.com/product/ chromagar-orientation/.
[7] Cobirka, M., Tancin, V., & Slama, P. (2020). Epidemiology and classification of mastitis. Animals, 10(12), article number 2212. doi: 10.3390/ani10122212.
[8] Egyedy, A.F. & Ametaj, B.N. (2022). Mammary gland infection and its association with other periparturient diseases of dairy cows. Dairy, 3, 881-906. doi: 10.20944/preprints202208.0041.v1.
[9] Elias, L., Balasubramanyam, A.S., Ayshpur, O.Y., Mushtuk, I.U., Sheremet, N.O., Gumeniuk, V.V., Musser, J.M.B., & Rogovskyy, A.S. (2020). Antimicrobial susceptibility of Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, and Escherichia coli isolated from mastitic dairy cattle in Ukraine. Antibiotics, 9, article number 469. doi: 10.3390/ antibiotics9080469.
[10] El-Sayed, A., & Kamel, M. (2021). Bovine mastitis prevention and control in the post-antibiotic era. Tropical Animal Health and Production, 53(2), article number 236. doi: 10.1007/s11250-021-02680-9.
[11] European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. (1999). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ TXT/?uri=CELEX%3A21999A0824%2801%29.
[12] Firth, C.L., Laubichler, C., Schleicher, C., Fuchs, K., Käsbohrer, A., Egger-Danner, C., Köfer, J., & Obritzhauser, W. (2019). Relationship between the probability of veterinary-diagnosed bovine mastitis occurring and farm management risk factors on small dairy farms in Austria. Journal of Dairy Science, 102(5), 4452-4463. doi: 10.3168/jds.2018-15657.
[13] Girma, A., & Tamir, D. (2022). Prevalence of bovine mastitis and its associated risk factors among dairy cows in Ethiopia during 2005-2022: A systematic review and meta-analysis. Veterinary Medicine International, 2022, article number 7775197. doi: 10.1155/2022/7775197.
[14] Gleeson, D., Flynn, J., & Brien, B.O. (2018). Effect of pre-milking teat disinfection on new mastitis infection rates of dairy cows. Irish Veterinary Journal, 71, article number 11 doi: 10.1186/s13620-018-0122-4.
[15] Granja, B.M., Fidelis, C.E., Garcia, B.L.N., & dos Santos, M.V. (2021). Evaluation of chromogenic culture media for rapid identification of microorganisms isolated from cows with clinical and subclinical mastitis. Journal of Dairy Science, 104(8), 91159129. doi: 10.3168/jds.2020-19513.
[16] Hohmann, M.-F., Wente, N., Zhang, Y., & Krömker, V. (2020). Bacterial load of the teat apex skin and associated factors at herd level. Animals, 10(9), article number 1647. doi: 10.3390/ani10091647.
[17] Horpiencharoen, W., Thongratsakul, S., & Poolkhet, Ch. (2019). Risk factors of clinical mastitis and antimicrobial susceptibility test results of mastitis milk from dairy cattle in Western Thailand: Bayesian network analysis. Preventive Veterinary Medicine, 164, 49-55. doi: 10.1016/j.prevetmed.2019.01.014.
[18] International Compilation of Human Research Standards. (2021). Retrieved from https://www.hhs.gov/ohrp/ international/compilation-human-research-standards/index.html.
[19] ISO/IEC 17025:2005. (2006). Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_ doc=50873.
[20] Latorre, A.A., Pachá, P.A., González-Rocha, G., San Martín, I., Quezada-Aguiluz, M., Aguayo-Reyes, A., BelloToledo, H., Oliva, R., Estay, A., Pugin, J., & Muñoz, M.A. (2020). On-farm surfaces in contact with milk: The role of Staphylococcus Aureus - containing biofilms for udder health and milk quality. Foodborne Pathogens and Disease, 17(1), 44-51. doi: 10.1089/fpd.2019.2704.
[21] Lopez, B.M., & Hillerton, E. (2018). Meeting expectations with the teat disinfectants of today. Retrieved from https://www.ruminantia.it/wp-content/uploads/2019/08/BRITISH-MASTITIS-CONFERENCE-2018.pdf.
[22] Martins, L., Barcelos, M.M., Cue, R.I., Anderson, K.L., Santos, M.V.D., & Gonçalves, J.L. (2020). Chronic subclinical mastitis reduces milk and components yield at the cow level. Journal of Dairy Research, 87(3), 298-305. doi: 10.1017/S0022029920000321.
[23] Mbindyo, Ch.M., Gitao, G.C., & Mulei, Ch.M. (2020). Prevalence, etiology, and risk factors of mastitis in dairy cattle in embu and Kajiado counties, Kenya. Veterinary Medicine International, 2020, 1-12. doi: 10.1155/2020/8831172.
[24] Melvin, J.M., Heuwieser, W., Virkler, P.D., Nydam, D.V., & Wieland, M. (2019). Machine milking-induced changes in teat canal dimensions as assessed by ultrasonography. Journal of Dairy Science, 102(3), 26572669. doi: 10.3168/ jds.2018-14968.
[25] Ndahetuye, J.B., Twambazimana, J., Nyman, A.-K., Karege, C., Tukei, M., Ongol, M.P., Persson, Y., & Båge, R. (2020). A cross sectional study of prevalence and risk factors associated with subclinical mastitis and intramammary infections, in dairy herds linked to milk collection centers in Rwanda. Preventive Veterinary Medicine, 179, article number 105007. doi: 10.1016/j.prevetmed.2020.105007.
[26] Neculai-Valeanu, A.-S., & Ariton, A.-M. (2022). Udder health monitoring for prevention of bovine mastitis and improvement of milk quality. Bioengineering, 9(11), article number 608. doi: 10.3390/bioengineering9110608.
[27] Nonnemann, B., Lyhs, U., Svennesen, L., Kristensen, K.A., Klaas, I.C., & Pedersen, K. (2019). Bovine mastitis bacteria resolved by MALDI-TOF mass spectrometry. Journal of Dairy Science, 102(3), 2515-2524. doi: 10.3168/ jds.2018-15424.
[28] Nusrat J.A., Godden, S.M., Royster, E., Schoenfuss, T.C., Gebhart, C., Timmerman, J., & Fink, R.C. (2021). Evaluation of the matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) system in the detection of mastitis pathogens from bovine milk samples. Journal of Microbiological Methods, 182, article number 106168. doi: 10.1016/j.mimet.2021.106168.
[29] Odorčić, M., Rasmussen, M.D., Paulrud, C.O., & Bruckmaier, R.M. (2019). Review: Milking machine settings, teat condition and milking efficiency in dairy cows. Animal, 13, 94-99. doi: 10.1017/S1751731119000417.
[30] Pascu, C., Herman, V., Iancu, I., & Costinar, L. (2022). Etiology of mastitis and antimicrobial resistance in dairy cattle farms in the Western Part of Romania. Antibiotics, 11(1), article number 57. doi: 10.3390/antibiotics11010057.
[31] Petersson-Wolfe, C.S., Leslie, K.E., & Swartz, T.H. (2018). An update on the effect of clinical mastitis on the welfare of dairy cows and potential therapies. Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice, 34(3), 525-535. doi: 10.1016/j.cvfa.2018.07.006.
[32] Rowe, S.M., Tranter, W.P., & Laven, R.A. (2018). Effect of pre-milking teat disinfection on clinical mastitis incidence in a dairy herd in Northern Queensland, Australia. Australian Veterinary Journal, 96(3), 69-75. doi: 10.1111/ avj.12674.
[33] Steinberg, R.S., Silva, E., Silva, L.C., de Souza, M.R., Reis, R.B., da Silva, P.C.L., Lacorte, G.A., Nicoli, J.R., Neumann, E., & Nunes, Á.C. (2022). Changes in bovine milk bacterial microbiome from healthy and subclinical mastitis affected animals of the Girolando, Gyr, Guzera, and Holstein breeds. International Microbiology, 25(4), 803-815. doi: 10.1007/s10123-022-00267-4.
[34] Stevens, M., Piepers, S., & De Vliegher, S. (2019). The effect of mastitis management input and implementation of mastitis management on udder health, milk quality, and antimicrobial consumption in dairy herds. Journal of Dairy Science, 102(3), 2401-2415. doi: 10.3168/jds.2018-15237.
[35] Tomazi, T., Ferreira, G.C., Orsi, A.M., Gonçalves, J.L., Ospina, P.A., Nydam, D.V., Moroni, P., & Dos Santos, M.V. (2018). Association of herd-level risk factors and incidence rate of clinical mastitis in 20 Brazilian dairy herds. Preventive Veterinary Medicine, 161, 9-18. doi: 10.1016/j.prevetmed.2018.10.007.
[36] Zigo, F., Vasil, M., Ondrašovičová, S., Výrostková, J., Bujok, J., & Pecka-Kielb, E. (2021). Maintaining optimal mammary gland health and prevention of mastitis. Frontiers in Veterinary Science, 8, article number 607311. doi: 10.3389/fvets.2021.607311.