Andmebaasi logo
 

The Role of Selenium in Udder Health of Dairy Cows

Laen...
Pisipilt

Kuupäev

2011

Kättesaadav alates

Autorid

Malbe, Marge

Ajakirja pealkiri

Ajakirja ISSN

Köite pealkiri

Kirjastaja

Eesti Maaülikool

Abstrakt

Eesti nagu ka paljud teised Balti mere aarsed riigid kuulub piirkonda, kus seleeni (Se) sisaldus muldades on madal (Oldfield, 2002). Muldade madal Se sisaldus pohjustab omakorda madalat Se taset taimedes ja loomade organismis (Suoranta jt., 1993; Kevvai, 1994; Pehrson jt., 1997; Malbe jt., 2005). Kuna Se osaleb paljudes elutegevusprotsessides, pohjustab optimaalsest madalam Se tase organismis mitmete fusioloogiliste funktsioonide hairumise. Tosise Se puuduse korral organismis avalduvad iseloomulike kliiniliste tunnustega haigused. Se mojutab organismi talitlust peamiselt spetsiifiliste selenotsusteiini sisaldavate selenoproteiinide vahendusel (Holben ja Smith, 1999), milledest koige kauem tuntakse ensuum glutatioon peroksudaasi (GSH-Px). GSH-Px-i teatakse peamiselt kui ensuumi, mis toimib antioksudandina ja kaitseb seelabi organismi oksudatiivse stressi vastu (Tapiero jt., 2003). Valtimaks Se puudusest tulenevaid terviseprobleeme loomadel kasutatakse orgaanilist voi anorgaanilist Se sisaldavaid soodalisandeid. Sootades olev Se jouab veise organismi peamiselt selenaadi ja seleniidi kujul anorgaanilistest soodalisanditest voi selenometioniini ja selenotsusteiini vormis orgaanilistest soodalisanditest ning pohisootadest. Anorgaaniline ja orgaaniline Se imenduvad seedetraktist, metaboliseeruvad organismis ja seonduvad proteiinidega erineval moel. Seetottu saadakse anorgaanilist ja orgaanilist Se sisaldavate soodalisandite kasutamisel kudedes ja organites erinev Se kontsentratsioon ning toenaoliselt ka erinev toime organismi funktsioonidesse. Se teatakse osalevat organismi immuunkaitses (ulevaateartiklid Lykkesfeldt ja Svendsen, 2007; Hoffmann ja Berry, 2008; Duntas, 2009). Arvukad lehmadel labiviidud teadusuuringud kinnitavad Se seost udara tervisega. Naiteks on kindlaks tehtud Se udarainfektsioonide esinemist ja kestust vahendav toime (ulevaateartiklid Hemingway, 1999; Salman jt., 2009). Samas on aga Se spetsiifiline molekulaarne toimemehhanism udaras endiselt ebaselge. Enamikes uuringutes seostatakse Se immunomodulatoorset toimet sellega, et see mojutab leukotsuutide migratsiooni ja funktsioone, eikosanoidide aktiivsust ja lumfotsuutide funktsioone (Boyne ja Arthur, 1979; Combs ja Combs, 1986; Erskine jt., 1989; Hogan jt., 1993; Smith jt., 61 1997; Arthur jt., 2003). Lisaks eelpoolnimetatud Se toimemehhanismidele on viiteid ka voimalikele teistele mehhanismidele. Nii naiteks viitavad meie uurimisruhmas labiviidud varasemad tood Se lisasootmise tagajarjel avalduvale piimaseerumi antimikroobsele aktiivsusele (Ali-Vehmas jt., 1997). Samuti ei ole piisavalt vordlevaid uuringuid orgaanilist ja anorgaanilist Se sisaldavate soodalisandite toimest lehma udara immuunkaitsele; olemasolevad ulevaated antud valdkonnast pohinevad pigem oletustel ja on seega puudulikud. Detailsem teadusuuringutel pohinev informatsioon, mis selgitaks seoseid Se lisasootmise ja mastiidi patofusioloogia vahel looks aluse Se efektiivsemaks kasutamiseks mastiidi profulaktikas ja ravimeetodite taiustamisel. Töö eesmärgid 1. Vorrelda orgaanilist ja anorgaanilist Se sisaldava soodalisandi efektiivsust Se taseme tostmisele lupsilehmade veres ja piimas (artikkel I). 2. Uurida orgaanilist ja anorgaanilist Se sisaldava soodalisandi toimet udara kaitsemehhanismidele (artikkel I, II), poorates peamist tahelepanu: a. Se toimele mastiidi markerite - somaatiliste rakkude arvule (SCC), N-atsetuul-β-D-glukoosaminidaasi (NAGase) aktiivsusele ning veise seerumi albumiini (BSA) esinemisele piimas; b. Se kontsentratsiooni ja udara infektsioonide vahelisele seosele. 3. Selgitada lehma udara Se-st soltuvaid antimikroobseid kaitsemehhanisme (artikkel III). Materjal ja metoodika Vaitekiri koosneb kolmest osast (artikkel I, II, III), pohinedes kahel Eesti lupsilehmadel labiviidud Se sootmiskatsel ja laboruuringutel. Artiklis I organiseeriti Se lisasootmise katse 100 Eesti lupsilehmal. Katseloomi soodeti orgaanilist voi anorgaanilist Se sisaldava soodalisandiga 8 nadala jooksul. Lehmad jaotati orgaanilise Se (25 lehma), anorgaanilise Se (25 lehma) ja kaheks vordlusruhmaks (25 lehma kummaski ruhmas). 62 Toos vorreldi Se omastamist ja toimet udara tervisele orgaanilise ja anorgaanilise Se lisandi kasutamisel. Udara tervise hindamise aluseks oli mastiidi patogeenide esinemine, SCC ja NAGase-i aktiivsus piimas. Artikkel II pohines sootmiskatsel orgaanilist Se sisaldava soodalisandiga 55 lupsilehmal 8 nadala jooksul. Lehmad jaotati 39 lehmast koosnevasse Se ruhma ja 16 lehmast koosnevasse vordlusruhma. Toos selgitati Se lisasootmise ja mastiidi markerite (mikrobioloogiline leid, SSC, BSA sisaldus ja NAGase-i aktiivsus) vahelisi seoseid. Artiklis III analuusiti 12 lehma (6 lehma proovid Se ruhmast ja 6 lehma proovid vordlusruhmast) vere- ja piimaproove. Proovid parinesid toost II. Toos selgitati lehma Se taseme moju Stapylococcus aureus-e (S. aureus) kasvu pidurdumisele piimaseerumis. Tulemused Artiklis I suurenes Se kontsentratsioon lehmade veres 8 nadalase sootmiskatse jooksul nii orgaanilise kui anorgaanilise Se ruhma kuulunud loomadel. Vere keskmine Se sisaldus suurenes 5.1 μg/l kuni 167.3 μg/l orgaanilise Se ruhma lehmadel ja 6.6 μg/l kuni 90.7 μg/l anorgaanilise Se ruhma kuulunud loomadel. Vere GSH-Px aktiivsus suurenes 0.223 μkat/g Hb-lt kuni 3.014 μkat/g Hb-ni orgaanilise Se ruhmas ja 0.220 μkat/g Hb kuni 2.347 μkat/g Hb anorgaanilise Se ruhmas. Piima Se sisaldus tousis esialgselt 3.2 μg/l parast 8 nadalast Se sootmiskatset 63.6 μg/l orgaanilise Se ruhmas ja 23.7 μg/l anorgaanilise Se ruhmas. Se omastamise seisukohast oli orgaaniline Se 1.4 korda efektiivsem kui anorgaaniline. Sootmiskatse jooksul vahenes mastiidipatogeenidega infitseeritud udaraveerandite arv esialgselt 22.9%-lt 13.0%-le orgaanilise Se ja 18.4%-lt 7.4%-le anorgaanilise Se ruhmas. Katseperioodi jooksul vahenes ka piima SCC ja NAGase-i aktiivsus molemas Se ruhmas. Artiklis II taheldati seost lehmade vere GSH-Px aktiivsuse ja mastiidipatogeenide esinemise vahel. Uuringud naitasid, et udaraveerandid on vastuvotlikumad infektsioonidele kui vere GSH-Px aktiivsus lehmadel on alla 3.3 μkat/g Hb. Kui udaraveerandeid, mis olid mastiidipatogeenide vabad enne lisasootmise alustamist, uuriti uuesti parast 8 nadalast Se sootmiskatset, oli endiselt mastiidipatogeenide vabade udaraveerandite arv Se sootmisruhmas oluliselt suurem vorreldes vordlusruhmaga 63 (p<0.01, šansside suhe OR=9.7). Uurides aga enne Se sootmise alustamist infitseeritud udaraveerandeid uuesti parast 8 nadalast Se lisasootmise perioodi, siis patogeenivabade udaraveerandite hulk Se ruhma lehmadel ei olnud oluliselt suurem vorreldes vordlusruhmaga (p=0.14, OR=3.6). Artikkel III toi valja seose lehmade vere GSH-Px aktiivsuse ja S. aureuse kasvu pidurdumise vahel piimaseerumis. S. aureuse kasv piimaseerumis pidurdus lehmadel, kelle GSH-Px aktiivsus veres uletas 4 μkat/g Hb 8 nadalase Se sootmisperioodi lopuks. Kasvu pidurdumine oli taheldatav kahes spetsiifilises piimaseerumi fraktsioonis. Vordlusruhma lehmadel S. aureuse kasvu pidurdumist ei taheldatud. Kokkuvõte ja järeldused Se toimet lehmade udara tervisele on viimased 20 aastat intensiivselt uuritud ning tulemused kinnitavad, et Se vahendab mastiitide esinemist (ulevaateartiklid Hemingway 1999; Salman jt., 2009). Kahjuks on aga Se molekulaarse toimemehhanismi osas paljud aspektid siiani selgitamata. Selleks et Se efektiivselt kasutada udara tervise parandamisel, oleks vaja taiendavat infot jargmistes valdkondades: - tapsemad biomarkerid, mis adekvaatselt kajastaks Se taset organismis; - vordlus orgaanilise ja anorgaanilise Se toimest udara kaitsevoimele; - Se toimemehhanismide selgitamine piimanaarmes. Vaitekirja raames teostatud uurimistoo puuab tuua taiendavat teavet koikidesse nimetatud valdkondadesse, selgitades olemasolevate Se markerite kasutusvoimalusi, orgaanilise ja anorgaanilise Se toimet udara tervisele ning tuues esile Se-st soltuvate antimikroobsete tegurite olemasolu piimaseerumis. Lisaks eelnevale valgustab uurimistoo ka Eesti lehmade Se tase. Teostatud uurimistoo loob aluse jargmisteks jareldusteks: Nii orgaanilist kui anorgaanilist Se sisaldavad soodalisandid voimaldavad tosta Se taset lehmade organismis; Orgaaniline Se on anorgaanilisest Se-st efektiivsem vere ja piima Se taseme tostmisel ning vere GSH-Px aktiivsuse suurendamisel; 64 Se lisasootmisel on kasulik toime udara tervisele, see vahendab mastiidipatogeenide esinemist; Lehmad vere GSH-Px sisaldusega alla 3 μkat/g Hb on vastuvotlikumad udarainfektsioonidele; Seleenidefitsiitsetele lehmadele Se lisasootmine kutsub esile piima koostise muutusi, mille tulemusel S. aureuse kasv pidurdub. Inhibeeriv toime avaldub lehmadel, kelle GSH-Px aktiivsus veres uletab 4 μkat/g Hb.

Kirjeldus

Märksõnad

veisekasvatus, piimakari, söödad, seleen, toidulisandid, immuunsus, udar, udarahaigused, loomatervishoid, dissertatsioonid

Viide

Kollektsioonid