The use of filtered plasma to determine passive immunization by colostrum uptake in neonatal calves
Der Praktische Tierarzt 102, 293–303
DOI: 10.2376/0032-681X-2112
© Schlütersche Fachmedien GmbH. 2021
Publiziert: 03/2021
Zusammenfassung
Die Bestimmung der passiven Immunisierung durch Kolostrum-Aufnahme von neugeborenen Kälbern ist eine wirksame Kontrolle, um das betriebseigene Kolostrum-Management zu überprüfen. Eine einfache und praxisnahe Methode, um dies zu bewerkstelligen, ist die Bestimmung des Totalproteins (TP) oder der Gesamtfeststoffe (TS) mittels Refraktometrie im Blutserum oder Blutplasma der Kälber. Ein Verfahren, das die notwendige Zentrifugation zur Analyse umgeht, stellt die Filtration von Blutplasma dar, welche somit eine schnelle Beurteilung des Kolostrum-Managements auf dem Betrieb möglich macht. Deshalb war ein Ziel dieser Studie, gefiltertes Plasma unter Verwendung von zwei verschiedenen Refraktometrie-Methoden zu untersuchen und mit dem Goldstandard, der radialen Immundiffusion (RID), zu vergleichen. Unsere Frage war, ob gefiltertes Plasma zur Beurteilung der passiven Immunisierung bei neugeborenen Kälbern geeignet ist und ob damit der fehlerhafte passive Transfer der Immunität (FPTI) über die maternalen Antikörper durch die Kolostrum-Aufnahme bei Kälbern identifiziert werden kann. Wir haben dafür drei verschiedene Probenarten (zentrifugiertes Serum, zentrifugiertes Plasma, gefiltertes Plasma) und verschiedene analytische Methoden zur Beurteilung von FPTI (ELISA, Kapillarelektrophorese [CE], Brix-Refraktometer und optisches Handrefraktometer) mit dem Goldstandard (RID) verglichen. Die Studie wurde von August bis Oktober 2018 auf zwei Milchviehbetrieben durchgeführt. Es wurden Blutproben (Serum- und Plasmaproben) von 216 Holstein-Friesian-Kälbern im Alter von 24 Lebensstunden bis zu sieben Lebenstagen untersucht. Die RID-Analyse zeigte, dass 59 (27 %) von 216 Kälbern eine Serum-IgG-Konzentrationen < 10 mg/ml hatten. Beide Refraktometrie-Methoden zeigten eine hohe Korrelation mit dem Goldstandard, wobei entweder zentrifugiertes Serum (Brix-Refraktometer: r = 0,84; optisches Handrefraktometer: r = 0,83), zentrifugiertes Plasma (Brix-Refraktometer: r = 0,80; optisches Handrefraktometer: r = 0,81) oder gefiltertes Plasma (Brix-Refraktometer: r = 0,78; optisches Handrefraktometer: r = 0,80) verwendet wurde.
Die optimalen Grenzwerte zur Beurteilung von FPTI bei Verwendung von Plasma waren höher als bei Serum, unabhängig von der Methode der Plasmagewinnung. Die vier verschiedenen Methoden wiesen unabhängig vom verwendeten Probenmaterial vergleichbare AUC auf. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 1) die Anwendung eines Plasma-Filters und 2) die Verwendung von Serum- und Plasmaproben mit den beschriebenen Testmethoden geeignet sind, um Kälber mit unzureichender Kolostrum-Versorgung und damit FPTI zu identifizieren
Summary
The determination of passive immunization by colostrum uptake in neonatal calves is an extremely valuable tool to assess the on-farm colostrum management. A simple and practicable method to assess the colostrum management is the determination of total proteins (TP) or total solids (TS) by refractometry using blood serum or plasma of the neonatal calves. The filtration of blood plasma is a quick and simple method, which avoids centrifugation of blood for the analysis, allowing a direct on-farm determination. Therefore, one of the objectives of this study was to examine filtered plasma using two different refractometry methods and to compare it with the gold standard, radial immunodiffusion (RID). The underlying question was to determine whether filtered plasma is suitable for the assessment of passive immunization through the absorption of maternal antibodies by colostrum uptake in neonatal calves and thus identify failure of passive transfer of immunity (FPTI). We compared three different media (i.e. centrifuged serum, centrifuged plasma, filtered plasma) and different analytical methods to assess FPTI [i.e. ELISA, capillary electrophoresis (CE), Brix refractometer and handheld optical refractometer] with the gold standard (RID). The study was conducted from August to October 2018 on two dairy farms, and blood samples (serum and plasma samples) were collected from 216 Holstein-Friesian calves aged 24 hours to seven days. The RID analysis showed that 59 (27%) out of 216 calves had serum IgG concentrations < 10 mg/mL. Both refractometry methods had a high correlation with the gold standard, using either centrifuged serum (Brix refractometer: r = 0.84; handheld optical refractometer: r = 0.83), centrifuged plasma (Brix refractometer: r = 0.80; handheld optical refractometer: r = 0.81), or filtered plasma (Brix refractometer: r = 0.78; handheld optical refractometer: r = 0.80).
The optimal thresholds for evaluation of FPTI were higher using plasma than with serum, independent of the method of plasma extraction. The four different analytical methods showed comparable AUC regardless of the medium used. In summary, 1) the application of a plasma filter, 2) the use of serum and plasma samples with the described test methods are suitable to identify calves with insufficient colostrum supply and therefore FPTI.
