Neonatal effects on health and performance of dairy cows
Laen...
Kuupäev
2024
Kättesaadav alates
Autorid
Loch, Marina
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Estonian University of Life Sciences
Abstrakt
During the neonatal period, in other words, during the first three weeks of life, mammals have to adapt to their new surroundings where they encounter for example microorganisms. Ruminants rely on colostrum, the antibody-rich first milk of their mothers, to acquire passive immunity. Colostrum also contains other immunologically active components, which can influence the immune system of the neonates, including proteins (so called acute phase proteins) that act as very first responders to a threat, which is shown in this thesis. As the immune system matures and the intestinal microbiota colonises the host, interactions between the two can affect the future success of the animal.
The concentrations of acute phase proteins, which are produced in the liver during the inflammatory response, can be measured and used to monitor inflammation. Their concentrations during the first month of life are associated with future weight gain of ruminants.
In this thesis, associations of the protein concentrations during the first three weeks of life were furthermore found with fertility measures and health of dairy cows in their first lactation. They were then used as research tools to uncover relationships between faecal microbiota composition and future performance. Certain bacterial genera, such as Peptostreptococcus, were found to increase inflammatory response and have negative effects on future performance. Others, for example Collinsella, are associated with a lower inflammatory response and better performance in the future.
These results show that acute phase proteins can be used to decipher the relationship between microbiota and host, and that the composition of the intestinal microbiota in the neonatal period has long-lasting effects on dairy heifers. This knowledge can be used to influence dairy cow performance by improving their microbiota.
Esimese kolme elunädala jooksul ehk neonataalperioodil kohanevad vastsündinud uue keskkonnaga, näiteks puutuvad nad kokku erinevate mikroorganismidega. Vastsündinud vasikad saavad oma esimese immuunkaitse ema ternespiimast, mis sisaldab suurel hulgal erinevaid antikehi (nn passiivne immuunsus) Ternespiim sisaldab lisaks ka teisi immunoloogiliselt aktiivseid komponente, mis võivad mõjutada vastsündinute immuunsüsteemi, sealhulgas valke (nn ägeda faasi valgud), mis reageerivad esimesele mikroorganismidest lähtuvale ohule. Kuna samal ajal soolestiku mikrobiaalse koosluse (mikrobioota) arenguga toimub ka vasika immuunsüsteemi areng, võivad nende kahe protsessi omavahelised seosed mõjutada vasika edasist tervist ja produktsiooni. Põletikuvastuse käigus maksas sünteesitud ägeda faasi valkude kontsentratsioone saab mõõta ja kasutada põletiku jälgimiseks. Nende proteiinide tase veres esimesel elukuul on seotud vasikate tulevase kaalutõusuga. Selles väitekirjas leiti vasikate esimese kolme elunädala valgusisalduse seoseid tulevase viljakuse näitajate ja tervisega nende esimesel laktatsioonil. Lisaks uuriti seoseid vasikate neonataalperioodi soolestiku mikrobioota ja looma tulevase jõudluse vahel. Leiti, et teatud bakterite perekonnad, nagu Peptostreptococcus, suurendavad vasikate põletikureaktsiooni ja avaldavad negatiivset mõju edasisele jõudlusele. Teised, näiteks Collinsella, on seotud madalama põletikulise vastuse ja parema jõudlusega tulevikus. Need tulemused näitavad, et ägeda faasi valke saab kasutada mikrobioota ja peremeesorganismi vahelise seose selgitamiseks ning et vastsündinu perioodil on soolestiku mikrobioota koostisel pikaajaline mõju piimamullikatele. Neid teadmisi saab kasutada lüpsilehmade jõudluse parandamiseks vastsündinu perioodil mikrobioota mõjutamise kaudu.
The publication of this dissertation is granted by the Estonian University of Life Sciences and supported by the EU project “Cooperation between universities to promote doctoral studies”.
Esimese kolme elunädala jooksul ehk neonataalperioodil kohanevad vastsündinud uue keskkonnaga, näiteks puutuvad nad kokku erinevate mikroorganismidega. Vastsündinud vasikad saavad oma esimese immuunkaitse ema ternespiimast, mis sisaldab suurel hulgal erinevaid antikehi (nn passiivne immuunsus) Ternespiim sisaldab lisaks ka teisi immunoloogiliselt aktiivseid komponente, mis võivad mõjutada vastsündinute immuunsüsteemi, sealhulgas valke (nn ägeda faasi valgud), mis reageerivad esimesele mikroorganismidest lähtuvale ohule. Kuna samal ajal soolestiku mikrobiaalse koosluse (mikrobioota) arenguga toimub ka vasika immuunsüsteemi areng, võivad nende kahe protsessi omavahelised seosed mõjutada vasika edasist tervist ja produktsiooni. Põletikuvastuse käigus maksas sünteesitud ägeda faasi valkude kontsentratsioone saab mõõta ja kasutada põletiku jälgimiseks. Nende proteiinide tase veres esimesel elukuul on seotud vasikate tulevase kaalutõusuga. Selles väitekirjas leiti vasikate esimese kolme elunädala valgusisalduse seoseid tulevase viljakuse näitajate ja tervisega nende esimesel laktatsioonil. Lisaks uuriti seoseid vasikate neonataalperioodi soolestiku mikrobioota ja looma tulevase jõudluse vahel. Leiti, et teatud bakterite perekonnad, nagu Peptostreptococcus, suurendavad vasikate põletikureaktsiooni ja avaldavad negatiivset mõju edasisele jõudlusele. Teised, näiteks Collinsella, on seotud madalama põletikulise vastuse ja parema jõudlusega tulevikus. Need tulemused näitavad, et ägeda faasi valke saab kasutada mikrobioota ja peremeesorganismi vahelise seose selgitamiseks ning et vastsündinu perioodil on soolestiku mikrobioota koostisel pikaajaline mõju piimamullikatele. Neid teadmisi saab kasutada lüpsilehmade jõudluse parandamiseks vastsündinu perioodil mikrobioota mõjutamise kaudu.
The publication of this dissertation is granted by the Estonian University of Life Sciences and supported by the EU project “Cooperation between universities to promote doctoral studies”.
Kirjeldus
A Thesis for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Veterinary Science.
Väitekiri filosoofiadoktori kraadi taotlemiseks loomaarstiteaduse erialal.
Väitekiri filosoofiadoktori kraadi taotlemiseks loomaarstiteaduse erialal.
Märksõnad
dissertations, neonatal dairy calf, acute phase response, faecal microbiota, first lactation performance