Flotation of Mastitis Pathogens with Cream from Subclinically Infected Quarters. Prospects for Developing a Cream‐Rising Test for Detecting Mastitis Caused by Major Mastitis Pathogens
Authors: Sandholm M. , Kaartinen L. , Hyvönen P. , Veijalainen K. , Kuosa P. L. 
Published: May 2010

Bacterial isolates, originating from 36 subclinically infected quarter milk samples, were labelled with75Se and checked for cream‐rising at various temperatures in a system analogous to the ABR test (“Abortus Bang Ringprobe”; the cream‐rising test based on stained brucella organisms for detection of brucellosis). Diagnostic specificity and sensitivity were analyzed in experiments where labelled bacterial isolates were mixed with a number of quarter milk samples with known bacteriological status as well as samples from healthy control quarters.

Creaming at 37° C resulted in specific “recognization” as the bacterial isolates showed preferential flotation in the milk samples from which they had been isolated as well as is milk samples harbouring the same bacterial species. At lower creaming temperatures, the specificity was lost since all the isolates became concentrated in the cream phase irrespective of the milk sample. When comparing the specific recognization by cream of the respective bacteria, bacterial species vary: The prospects for developing diagnostic cream‐rising tests forStreptococcus agalactiae, Staphylococcus aureusandEscherichia coliseems promising, but less so for coagulase‐negative staphylococci,Streptococcus dysgalactiae, andStreptococcus uberis.The mechanism behind the cream‐rising of labelled bacteria at 37° C seems to lie in specific fat globule membrane‐bound immunity of IgA type. Therefore the milk fat globules from chronically infected quarters function as absorbents for the respective isolates. Flotation of bacteria with cream indicates anin vivomechanism enabling bacteria to invade the upper parts of milk ducts within the udder. Specific cream‐rising could be utilizedin vitroas a means of improving the “specificity” of standard bacteriological culturing as specific since bacteria float at 37° C to the cream layer and contaminants do not. The method merits further study.

Bakterienisolate aus Milchproben von 36 subklinisch erkrankten Eutervierteln wurden mit75Se markiert und ihre Anreicherung im Milchfett ähnlich wie beim ABR‐Test („Abortus Bang Ringprobe”: ein Test zur Diagnostik von Brucellose mit gefärbten Brucella‐Bakterien, die sich in der Milchfettschicht anreichern) bei verschiedenen Temperaturen verglichen.

Die Spezifität und Empfindlichkeit des Tests wurde analysiert, indem markierte Bakterienisolate sowohl mit Milchproben mit bekanntem Bakterienstatus als auch mit Proben gesunder Kontroll‐Viertel gemischt wurden.

Das Aufrahmen bei 37° C ermöglicht eine spezifische Identifizierung, da die Flotation der Bakterienisolate bevorzugt sowohl in den Milchproben auftritt, aus denen sie isoliert wurden als auch in Proben, in denen die gleiche Bakterienspezies enthalten ist. Bei niedrigeren Temperaturen tritt ein Verlust dieser speziesspezifischen Eigenschaft ein, da sich alle Isolate unabhängig von der Milchprobe in der Fettphase sammeln.

Je nach Bakterienart ist die Identifizierungsgenauigkeit im Milchfett unterschiedlich. FürStreptococcus agalactiae, Staphylococcus aureusundEscherichia colierscheint die Entwicklung eines solchen diagnostischen Tests vielversprechend, weniger dagegen für koagulase‐negative Staphylokokken,Streptococcus dysgalactiaeundStreptococcus uberis.Die Ursache der Anreicherung markierter Bakterien im Milchfett bei 37° C scheinen die, an die Membran der Fett‐Tröpfchen gebundenen Antikörper vom Typ IgA zu sein. Folglich absorbieren diese Fett‐Tröpfchen in der Milch chronisch erkrankter Viertel die entsprechenden Isolate. Die Anreicherung der Bakterien im Milchfett läßt vermuten, daß es den Bakterien möglich ist, in die oberen Bereiche der Milchgänge des Euters einzudringen. Dieses charakteristische Verhalten könntein vitrobenützt werden, um die Genauigkeit der allgemeinen bakteriologischen Nachweismethoden zu verbessern, da sich nur spezifische Bakterien bei 37° C im Milchfett anreichern, nicht dagegen Kontaminanten.