K 88‐Mediated Adhesion of E. coli Inhibited by Fractions in Sow Milk
Authors: Atroshi F. , Schildt R. , Sandholm M. 
Published: August 2010

SummaryThe enteropathogenity of porcine E. coli has been found to be associated with bacterial adhesive properties. Sow colostrum was fractioned with the aim of identifying which components would be of importance in preventing K 88‐mediated adhesion of E. coli. Adhesion‐inhibition studies of colostral fractions were performed by the haemagglutination‐inhibition assay using guinea pig red blood cells.Milk fat globule membranes behaved as traps for K 88‐positive E. coli. IgA‐ and IgG‐containing fractions also inhibited the haemagglutination of E. coli. The small MW fraction (∼ 1,000) had a significant inhibitory activity. In colostral samples the activity within this fraction decreased after about one week, stabilizing at 5 % of the initial level, which did not parallel other parameters of the transition from colostral phase to milk phase, i.e. the trypsin‐inhibitor and IgG‐levels.There is a need to improve our understanding of the mammary gland‐neonatal gut axis which provides protection for the newborn.ZusammenfassungHemmung der K 88‐abhängigen Adhäsion von E. coli durch verschiedene Fraktionen in der SauermilchEnteropathogene E. coli‐Stämme vom Ferkel besitzen spezifische Anheftungsmechanismen (K 88 u. a.). In den vorliegenden Untersuchungen wurden Kolostrum und Milch von Muttersauen aufgetrennt um festzustellen, welche Fraktionen für die Blockade der Anheftung von E. coli K 88‐Keimen im Dünndarm des Neugeborenen verantwortlich sind. Als Nachweis der spezifischen Blockade durch die verschiedenen Milch‐ bzw. Kolostrum‐fraktionen diente der Hämagglutinationshemmungstest mit Meerschweinchenerythrozyten.Die Membranen der verschiedenen Milchfettglobuline hatten die Aufgabe die K 88‐tragenden E. coli‐Bakterien zu binden. IgA und IgG enthaltende Fraktionen hemmten die Hämagglutination gleichermaßen. Eine niedrigere Molekulargewichtsfraktion (∼ 1,000) besaß ebenfalls eine deutliche Hemmaktivität. In allen Proben nahm die Aktivität dieser Fraktion in der ersten Woche post partum deutlich ab und pendelte sich dann auf einem Wert, der etwa 5 % des Ausgangstiters betrug, ein. Der Aktivitätsverlauf der niedermolekularen Fraktion während der Kolostral‐ und Milchphase stimmt nicht mit dem anderen Parameter, wie z. B. dem Trypsin‐Inhibitor oder dem IgG‐Titer, überein.Die Ergebnisse beweisen, daß durchaus noch Platz ist für neue Überlegungen über den Schutzmechanismus von Kolostrum bzw. Milch bei den E. coli‐Darminfektionen der Neugeborenen.RésuméInhibition de l'adhérence K 88 liée à E. coli par différentes fractions dans le lait de truiesDes souches entéropathogènes de E. coli des porcelets possèdent des mécanismes spécifiques d'adhérence (K 88 entre autres). On a séparé dans ce travail du colostrum et du lait de truies pour établir quelles fractions étaient responsables du blocuage de l'adhérence des germes E. coli K 88 dans l'intestin grêle des nouveaux‐nés. La mise en évidence des blocages spécifiques par les différentes fractions du lait et du colostrum a été faite au moyen du test de l'inhibition de l'hémagglutination avec des érythrocytes de bocaye. Les membranes des différentes globuline de la graisse du lait ont eu pour fonction de lier des bactéries E. coli porteuses de K 88. Les fractions contenant des IgA et des IgG ont inhibé l'hémagglutination de la même manière. Une fraction à poids moléculaire plus faible (∼ 1000) possédait également une nette activité d'inhibition. L'activité de cette fraction dans tous les échantillons diminua nettement dans les premières semaines post partum et resta à une valeur correspondant à env. 5 % du titre de sortie. L'évolution de l'activité de la fraction au poids moléculaire faible durant la phase colostrale et lactée ne correspond pas avec les autres paramètres, comme par exemple avec l'inhibiteur trypsine ou le titre IgG.Les résultats montrent qu'il y a encore des possibilités de nouvelles investigations dans le domaine du mécanisme de protection du colostrum et du lait lors d'infections intestinales avec E. coli des nouveaux‐nés.ResumenLa inhibición de la adhesión de E. coli dependiente de K 88 por varias fracciones en la leche de cerdasLas estirpes E. coli enteropatógenas de lechones poseen mecanismos especificos de adhesión (K 88 y otros). En los estudios presentes se desdoblan el calostro y leche de cerdas parideras para precisar qué fracciones son responsables del bloqueo de la adhesión de gérmenes E. coli K 88 en el intestino delgado de los lechones recién nacidos. Como puesta en evidencia del bloqueo específico por diversas fracciones de la leche resp. calostro sirvió la prueba de inhibición de la hemoaglutinación con eritrocitos de cobaya.Las membranas de las diversas globulinas de la grasa de leche tenían la misión de fijar las bacterias E. coli que portan las K 88. Las fracciones que contenían IgA e IgG inhibían la hemoaglutinación de la misma manera. Una fracción de peso molecular más bajo (∼ 1000) poseia también una actividad inhibitoria manifiesta. En todas las muestras disminuía la actividad de esta fracción en la semana primera post partum de modo claro, equilibrándose entonces en un valor que importaba aproximadamente el 5 % del título inicial. El curso de la actividad de la fracción molecular baja durante la fase calostral y láctea no coincide con el de otros parámetros, tales como el inhibidor de la tripsina o el título de IgG.Demuestran los resultados que, de todo punto, cabe lugar para reflexiones nuevas sobre el mecanismo protector del calostro resp. leche en las infecciones intestinales por E. coli en los lechones neonatales.