Comparing the Effects of Colostrum Feeding with Esophageal Tube or Nipple Bottle on Maternal Immunity Transfer in Lambs Using Brix Refractometry

Document Type : Large Animal Health Management

Authors

1 Graduate from the Faculty of Veterinary Medicine, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

2 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

3 Veterinarian, Rooyesh Talayi Agriculture and Industry Company, Specialized Lacaune and Assaf Breed Sheep Breeding Center, Khorasan Razavi Province, Iran

Abstract

BACKGROUND: The breeding of dairy sheep in closed breeding systems has increased significantly over the past decade due to the high productivity of this method. In these systems, lambs are separated from their dams immediately after birth and are fed with colostrum by hand using methods such as nipple bottles or esophageal tubes.
OBJECTIVES: This study aimed to compare the efficacy of two colostrum feeding methods, esophageal tube (ET) or nipple bottle (NB), on transferring maternal immunity to Lacaune lambs and evaluate their practical advantages.
METHODS: Two hundred Lacaune lambs were randomly assigned to two groups of ET and NB, each receiving an equal volume of colostrum. Blood samples were collected 48 hours post-feeding to assess immunity transfer using Brix refractometry. Data were analyzed using independent t-test in SPSS software.
RESULTS: Mean serum Brix was 8.63±0.45 in the ET group and 8.68±0.51 in the NB group (range: 7.6–10). In the ET group, 7% of lambs had poor immunity (<8%), 81% acceptable immunity (8–9%), and 12% good immunity (>9%). These rates in the NB group were 6%, 78%, and 16%, respectively. The independent t-test results showed no significant difference between the two groups (P=0.46). Regression analysis confirmed a significant linear relationship between colostrum Brix (range: 21–31) and serum Brix in the ET (r²=0.62, P=0.002) and NB (r²=0.58, P=0.003) groups. Infectious mortality was 7% in the ET group and 8% in the NB group. Mean daily weight gain until weaning was 221 ± 31.2 g in the ET group and 217±37.8 g in the NB group, with no significant difference (P=0.42).
CONCLUSIONS: Colostrum feeding with ET or NB is equally effective in transferring maternal immunity. However, the ET method offered practical advantages due to its greater speed, reduced waiting time during peak lambing, and assurance of precise colostrum delivery. This method is particularly recommended for large flocks or in time-constrained conditions.

Keywords

Main Subjects

Full Text

مقدمه

پرورش نژادهای شیری گوسفند در سیستم‌های بسته به‌دلیل بهره‌وری بالا و مدیریت دقیق در دهه اخیر گسترش یافته است. در این سیستم‌ها، بره‌ها بلافاصله پس از تولد از مادر جدا شده و با روش‌های دستی، مانند بطری شیر یا لوله مری با آغوز تغذیه می‌شوند. آغوز غنی از ایمونوگلوبولین‌ها، به‌ویژه ‌IgG، منبع اصلی ایمنی غیرفعال برای بره‌های تازه‌متولدشده است که فاقد آنتی‌بادی‌های کافی در بدو تولد می‌باشند (1-3). مصرف به‌موقع آغوز در 24 ساعت اول زندگی، جذب ایمونوگلوبولین‌ها را در روده کوچک تضمین می‌کند و خطر بیماری‌های عفونی و مرگ‌ومیر را کاهش می‌دهد (4، 5).

روش‌های تغذیه با آغوز بر کارایی انتقال ایمنی تأثیر دارند. بطری شیر امکان تغذیه طبیعی‌تر را فراهم می‌کند، اما ممکن است برای بره‌های ضعیف یا در شرایط اوج زایش زمان‌بر باشد. در مقابل، لوله مری تحویل سریع و دقیق را تضمین می‌کند، اما نگرانی‌هایی درباره فعال‌سازی رفلکس ناودان مری وجود دارد (6). مطالعات در گوساله‌ها نتایج متفاوتی را نشان داده‌اند؛ برخی لوله مری را مؤثرتر می‌دانند (7)، در‌حالی‌که دیگران تفاوت معنی‌داری گزارش نکرده‌اند (8). در بره‌ها، اطلاعات محدودی درباره مقایسه این روش‌ها وجود دارد (9).

ارزیابی کیفیت آغوز و ایمنی مادری با ابزارهایی، مانند رفرکتومتر بریکس، به‌دلیل سادگی و دقت، در مدیریت گله‌های شیری رایج شده است (10-14). مطالعه حاضر با هدف مقایسه کارایی روش‌های لوله مری و بطری شیر در انتقال ایمنی مادری به بره‌های نژاد لاکُن و بررسی مزایای عملی آن‌ها انجام شد. فرض بر این بود که هر دو روش در انتقال ایمنی مؤثرند، اما لوله مری از‌نظر عملی برتری دارد.

مواد و روش کار

مطالعه حاضر در تابستان 1403 به‌صورت کارآزمایی بالینی کنترل‌شده در یک واحد دامپروری انجام شد. 200 بره لاکُن سالم (بدون مشکل سخت‌زایی) به‌صورت تصادفی به 2 گروه تقسیم شدند: گروه لوله مری (ET) و گروه بطری شیر‌(NB) . حجم نمونه بر‌اساس مطالعه Eğdir و  Öcalدر سال 2023 با شیوع مورد‌انتظار FPT (شکست انتقال غیرفعال) 45/6 درصد، سطح اطمینان 95 درصد و خطای 05/‌0، حداقل 93 رأس محاسبه (9) و برای کفایت نمونه، 200 بره انتخاب شد.

بره‌ها پس از انتقال به آغوزخانه وزن‌کشی شدند. برای همسان‌سازی به‌ازای هر بره در یک گروه، بره‌ای مشابه (قل همتا) به گروه دیگر اختصاص یافت. هر بره آغوز پاستوریزه با کیفیت مشخص (بریکس ثبت‌شده) دریافت کرد. آغوز از میش‌های تازه‌زا دوشیده شد یا از بانک آغوز (پاستوریزه و منجمد) تأمین و با دستگاه ClostroMAT ذوب شد. دمای آغوز بین 38 تا 41 درجه سانتی‌گراد تنظیم شد. برنامه تغذیه شامل 3 وعده بود:

وعده اول: بلافاصله پس از انتقال، 8 درصد وزن بدن؛ وعده دوم: 5 ساعت بعد، 90 میلی‌لیتر؛ وعده سوم: 8 ساعت پس از وعده دوم، 250 میلی‌لیتر.

در گروه ‌ET، آغوز با سرنگ گاواژ 60 میلی‌لیتری تزریق شد. در گروه ‌NB، آغوز با بطری مجهز به پستانک استاندارد به‌صورت دستی خورانده شد. حجم کامل هر وعده یکجا ارائه شد و بره‌‌‌ها 30 دقیقه فرصت مصرف داشتند (2 تلاش 15 دقیقه‌ای). بره‌هایی که حجم را کامل مصرف نکردند، حذف شدند. پاستوریزاسیون با دستگاه ClostroMAT در 60 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 60 دقیقه انجام شد (تصاویر 1 و 2).

48 ساعت پس از تغذیه، 5 میلی‌لیتر خون از ورید وداج جمع‌آوری و سرم با رفرکتومتر  بریکس (ATAGO Model MASTER-α) ارزیابی شد. تلفات عفونی تا شیرگیری (وزن 16 کیلوگرم) روزانه ثبت شد. علل تلفات با بررسی علائم بالینی (اسهال، مشکلات تنفسی) و در موارد مشکوک با کالبدگشایی تعیین و تلفات غیرعفونی (تروما، نقص مادرزادی) حذف شدند. وزن‌گیری روزانه محاسبه شد. داده‌ها با توزیع نرمال در SPSS نسخه 27 تحلیل شدند. آزمون تی مستقل برای مقایسه گروه‌ها و رگرسیون برای بررسی همبستگی بریکس آغوز و سرم استفاده شد (05/0>P).

نتایج

میانگین درصد بریکس سرم بره‌ها در گروه لوله مری (ET) 45/0±63/8 (دامنه: 6/7-0/10) و در گروه بطری شیر  (NB) 51/0±68/8  (دامنه: 7/7-0/10) بود. در گروه ET، ایمنی ضعیف (بریکس کمتر از 8) در 7 درصد از بره‌ها (7 رأس)، ایمنی قابل‌قبول (بریکس 8 تا 9) در 81 درصد (81 رأس) و ایمنی خوب (بریکس بیشتر از 9) در 12 درصد (12 رأس) مشاهده شد. در گروه NB، این مقادیر به‌ترتیب 6 درصد (6 رأس)، 78 درصد (78 رأس) و 16 درصد (16 رأس) بودند (جدول 1). آزمون تی مستقل ( independent sample t test) تفاوت معنی‌داری بین 2 گروه نشان نداد (46/0‌=‌‌P).

میانگین بریکس آغوز مصرف‌شده 2/3 ± 4/26 (دامنه: 21-31) بود. تحلیل رگرسیون رابطه خطی معنی‌داری بین بریکس آغوز و بریکس سرم در هر دو گروه تأیید کرد (62/0‌ET: r²=، 002/0‌P=‌؛ 58/0‌NB: r² = ، 003/0P=) (تصاویر 3 و 4). این رابطه نشان‌دهنده تأثیر کیفیت آغوز بر غلظت ایمونوگلوبولین‌های سرم است.

تلفات عفونی تا زمان شیرگیری در گروه ET، 7 درصد (7 رأس از 100) و در گروه NB، 8 درصد (8 رأس از 100) بود. علل عمده شامل اسهال عفونی و پنومونی بودند که با کالبدگشایی تأیید شدند (جدول 2). میانگین وزن‌گیری روزانه بره‌ها تا شیرگیری در گروه ET، 2/31±221 گرم و در گروه ‌NB، 8/37±217 گرم بود. آزمون تی مستقل تفاوت معنی‌داری بین 2 گروه نشان نداد (42/0P=) (جدول 2).

بحث

آغوز به‌عنوان منبع اصلی ایمونوگلوبولین‌ها، به‌ویژه IgG، در انتقال ایمنی غیرفعال به بره‌های تازه‌متولدشده نقش کلیدی دارد و مصرف به‌موقع آن در ساعات اولیه زندگی برای کاهش مرگ‌ومیر حیاتی است (1-5). نتایج مطالعه حاضر نشان داد روش‌های لوله مری و بطری شیر در انتقال ایمنی مادری به بره‌های لاکُن عملکرد مشابهی دارند که با نتایج مطالعه  Chigerweو همکاران در سال 2012 در گوساله‌های هلشتاین در آمریکا همخوانی دارد (8). این شباهت احتمالاً به تخلیه سریع آغوز از شکمبه به شیردان در بره‌های تازه‌ متولدشده مربوط است، زیرا پیش‌معده‌ها هنوز تکامل نیافته‌اند و نمی‌توانند آغوز را طولانی‌مدت نگه دارند (6). این مکانیسم تضمین می‌کند ایمونوگلوبولین‌ها به‌موقع به روده کوچک برسند و جذب شوند، حتی اگر رفلکس ناودان مری در روش لوله مری به‌طور کامل فعال نشود.

مقایسه با مطالعات دیگر نتایج متفاوتی را نشان می‌دهد. Kaske و Werner در سال 2005 در گوساله‌های هلشتاین در آلمان گزارش کردند لوله مری جذب IgG بیشتری نسبت به بطری شیر فراهم می‌کند، احتمالاً به‌دلیل تحویل سریع‌تر حجم زیاد بوده است (7). در مقابل،Godden  و همکاران در سال 2009 در آمریکا دریافتند برای حجم‌های کم، بطری شیر جذب بهتری دارد، اما در حجم‌های بالا تفاوت معنی‌داری وجود ندارد (15). در خاورمیانه، مطالعه Eğdir و Öcal در سال 2023 در بره‌های آواسی در ترکیه نشان داد بطری شیر در مقایسه با مکیدن طبیعی، غلظت IgG بالاتری ایجاد می‌کند که بر اهمیت تغذیه کنترل‌شده تأکید دارد (9). این تنوع در نتایج ممکن است به تفاوت‌های گونه‌ای، کیفیت آغوز، یا شرایط پرورش (مانند دما و تراکم گله) در مناطق مختلف مربوط باشد.

رابطه خطی معنی‌دار بین بریکس آغوز و سرم (62/0 r²= برای گروه ET، 58/0 r²= برای گروه NB) نشان‌دهنده اهمیت کیفیت آغوز است که با یافته‌های Quigley و همکاران در سال 2017  در گوساله‌های جرزی در آمریکا همخوانی دارد (16). این رابطه تأیید می‌کند رفرکتومتر بریکس ابزاری ساده و مؤثر برای ارزیابی کیفیت آغوز و پیش‌بینی ایمنی مادری در سطح فارم است. برخلاف انتظار، تفاوت معنی‌داری در تلفات عفونی 7 درصد در گروه ET، 8 درصد در گروه NB و وزن‌گیری روزانه بین 2 گروه مشاهده نشد. این امر ممکن است به حجم یکسان آغوز، کیفیت مشابه و مدیریت دقیق در هر دو گروه مربوط باشد که با مطالعه Adams و همکاران در سال 1985 در گوساله‌ها همسو است (17).

از‌نظر عملی، روش لوله مری با میانگین زمان 2 دقیقه در برابر 15 دقیقه برای بطری شیر، به‌ویژه در اوج زایش در گله‌های بزرگ، کارایی بیشتری دارد. این روش خطر پنومونی استنشاقی را در بره‌های ضعیف کاهش می‌دهد و تحویل دقیق آغوز را تضمین می‌کند. بااین‌حال، بطری شیر ممکن است در گله‌های کوچک‌تر که زمان نظارت کافی وجود دارد، ترجیح داده شود. پیشنهاد می‌شود مطالعات آتی تأثیر شرایط محیطی (مثل دمای منطقه) و تفاوت‌های گونه‌ای را در نشخوارکنندگان دیگر بررسی کنند تا استراتژی‌های مدیریت آغوز بهینه شوند.

نتیجه‌گیری نهایی: هر دو روش لوله مری و بطری شیر در انتقال ایمنی مادری به بره‌های لاکُن به یک اندازه مؤثر بودند که احتمالاً به تخلیه سریع آغوز به شیردان مربوط است. با‌این‌حال، روش لوله مری به‌دلیل سرعت بالاتر (2 در برابر 15 دقیقه)، کاهش خطر پنومونی استنشاقی و تحویل دقیق‌تر، به‌ویژه در گله‌های بزرگ و اوج زایش، برتری عملی دارد. رابطه خطی بین بریکس آغوز و سرم، اهمیت کیفیت آغوز و کاربرد رفرکتومتر بریکس را به‌عنوان ابزاری ساده برای مدیریت ایمنی گله تأیید می‌کند. تحقیقات آتی باید تفاوت‌های گونه‌ای و شرایط پرورش در مناطق مختلف را بررسی کنند تا مدیریت تغذیه و ایمنی در نشخوارکنندگان بهبود یابد.

ملاحظات اخلاقی

مطالعه حاضر  با رعایت اصول اخلاقی، هنجارها و استانداردهای ملی برای انجام تحقیقات پزشکی در ایران با شناسه اخلاق IR.UM.REC.1403.093 انجام شد.

سپاسگزاری

از مساعدت و همکاری مدیریت محترم و کارکنان شرکت کشت و صنعت رویش طلایی در فراهم کردن شرایط لازم برای انجام مطالعه حاضر و از دانشگاه فردوسی مشهد برای حمایت و تصویب طرح پژوهشی (کد 61873)، صمیمانه تشکر و قدردانی می‌کنیم.

تعارض منافع

هیچ گونه تعارض منافعی در ارتباط با این مطالعه وجود ندارد.

References

  1. Övet C. Colostrum induced passive immune transfer in lambs. J İstanbul Vet Sci. 2023;7(2):80-8. doi: 30704/http-www-jivs-net.1335313
  2. Agenbag B, Swinbourne AM, Petrovski K, van Wettere WH. Lambs need colostrum: a review. Livest Sci. 2021;251:104624. doi: 1016/j.livsci.2021.104624
  3. Ashareyoun H, Mohammadi HR. The effect of chamomile (Matricaria Recutita L.) extract on the absorption of maternal antibodies from the colostrum in neonatal lambs. J Vet Res. 2025;80(1): 27-34. doi: 22059/jvr.2024.375766.3431
  4. Demis C, Aydefruhim D, Wondifra Y, Ayele F, Alemnew E, Asfaw T. Maternal immunoglobulin in the serum of newborn lambs and its relation with neonatal mortality. Online J Anim Feed Res. 2020;10(3):119-24. doi: 10.36380/scil.2020.ojafr16
  5. Gokçe E, Kırmızıgül AH, Atakişi O, Kuru M, Erdoğan HM. Passive immunity in lambs: colostral and serum gamma-glutamyltransferase as a predictor of IgG concentration and related to the diseases from birth to 12 weeks of life. Kafkas Univ Vet Fak Derg. 2021;66(02): 45–57. doi: 17221/57/2020-VETMED
  6. Lateur‐Rowet H, Breukink H. The failure of the oesophageal groove reflex, when fluids are given with an oesophageal feeder to newborn and young calves. Vet Q. 1983;5(2):68-74. doi: 1080/01652176.1983.9693874 PMID: 6880005
  7. Kaske M, Werner A, Schuberth HJ, Rehage J, Kehler W. Colostrum management in calves: effects of drenching vs. bottle feeding. J Anim Physiol Anim Nutr (Berl). 2005;89(3-6):151-7. doi: 10.1111/j.1439-0396.2005.00535.x PMID: 15787987
  8. Chigerwe M, Coons DM, Hagey JV. Comparison of colostrum feeding by nipple bottle versus oroesophageal tubing in Holstein dairy bull calves. J Am Vet Med Assoc. 2012;241(1):104-9. doi: 2460/javma.241.1.104 PMID: 22720994
  9. Eğdir C, Öcal N. Comparison of passive transfer between lambs receiving colostrum by natural suckling and lambs given colostrum by bottle. IJVAR. 2023;6(2):39-47. PMID: 5281/zenodo.8319150
  10. Hamer K, Bellingham M, Evans NP, Jones RO, Denholm KS. Defining optimal thresholds for digital Brix refractometry to determine IgG concentration in ewe colostrum and lamb serum in Scottish lowland sheep flocks. Prev Vet Med. 2023;218:105988. doi: 1016/j.prevetmed.2023.105988 PMID: 37541077
  11. Santiago MR, Fagundes GB, do Nascimento DM, Faustino LR, da Silva CMG, Dias FEF, et al. Use of digital Brix refractometer to estimate total protein levels in Santa Inês ewes’ colostrum and lambs’ blood serum. Small Rumin Res. 2020;182:78-80. doi: 1016/j.smallrumres.2019.10.014
  12. Agenbag B, Swinbourne AM, Petrovski K, van Wettere WH. Validation of a handheld refractometer to assess Merino ewe colostrum and transition milk quality. J Dairy Sci. 2023;106(2):1394-402. doi: 3168/jds.2022-22022 PMID: 36460508
  13. de Souza RS, Dos Santos LBC, Melo IO, Cerqueira DM, Dumas JV, Leme FdOP, et al. Current diagnostic methods for assessing transfer of passive immunity in calves and possible improvements: A literature review. Animals (Basel). 2021;11(10):2963. doi: 3390/ani11102963 PMID: 34679982
  14. Kessler E, Bruckmaier R, Gross JJ. Comparative estimation of colostrum quality by Brix refractometry in bovine, caprine, and ovine colostrum. J Dairy Sci. 2021;104(2):2438-44. doi: 3168/jds.2020-19020 PMID: 33246611
  15. Godden S, Haines D, Konkol K, Peterson J. Improving passive transfer of immunoglobulins in calves. II: Interaction between feeding method and volume of colostrum fed. J Dairy Sci. 2009;92(4):1758-64. doi: 3168/jds.2008-1847 PMID: 19307658
  16. Quigley J D, Lago A, Chapman C, Erickson P, Polo J. Evaluation of the Brix refractometer to estimate immunoglobulin G concentration in bovine colostrum. J Dairy Sci. 2013;96(2):1148-1155. doi: 3168/jds.2012-5823
  17. Adams G, Bush L, Horner J, Staley T. Two methods for administering colostrum to newborn calves. J Dairy Sci. 1985;68(3):773-5.
Journal of Veterinary Research
Volume 80, Issue 4
December 2025
Pages 221-227

Files

Share

How to cite

Statistics