Brix Refraktometre cihazı ve Radyal İmmünodifüzyon Yöntemi kullanılarak Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Menemen Araştırma Uygulama ve Üretim Çiftliğinde yetiştirilen buzağılarda farklı kolostrum yönetimi uygulamalarının pasif immunite transferi bakımından değerlendirilmesi üzerine bir araştırma.
A study on the investigation of different colostrum management practices in terms of passive immunity transfer by using Brix Refractometer device and Radial Immunodiffusion Method i̇n calves raised i̇n menemen research, Practice And Production Farm Of Agricultural Faculty Of Ege University.
Yazar: ALPHA SALOUM CISSE
Danışman: PROF. CAN UZMAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı / Hayvan Yetiştirme Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmanın amacı, E.Ü.Z.F. Menemen Araştırma Uygulama ve Üretim Çiftliğinde yetiştirilen 3 farklı ırktan (25 Holstein, 12 Simmental, 6 Esmer) ineklerden elde edilen kolostrumun kalitesinin saptanması ve buzağılarda farklı kolostrum yönetimi uygulamalarının pasif immünite transferi düzeyi (PTD) üzerine etkisinin Brix Refraktometre cihazı ve Radyal İmmünodifüzyon (RID) yöntemleri kullanılarak değerlendirilmesidir. Ayrıca Brix Refraktometrenin kolostrumun bağışıklık sağlama kalitesinin ve buzağılarda PTD'nin belirlenmesindeki etkinliğinin de ortaya konulması hedeflenmiştir. Çalışmanın materyalini 43 yeni doğum yapmış inek ve onlardan doğan sağlıklı 43 buzağı olmak üzere toplam 43 ana-buzağı çifti oluşturmuştur. 
Çalışmamızda kolostrumun bağışıklık sağlama kalite ölçütleri olarak kuru madde (KM) ve toplam protein (TP) içeriği, % Brix değeri ve RID yöntemi ile saptanan immünoglobulin G (IgG) içeriği (g/L) incelenmiştir. Çok faktörlü bir genel doğrusal model (GLM-Univariate) üzerinden yapılan istatistik analiz sonuçlarına göre kolostrum KM ve TP düzeyi, % Brix değeri ve IgG içeriğine ilişkin tahminlenen marjinal ortalamalar (TMO) sırasıyla %25,1±0,6, %15,6±0,4, %25,1±0,7 ve 78,2±4,7 g/L olarak hesaplanmıştır. İncelenen ölçütlerden KM, % Brix değeri ve IgG içeriği üzerine ırk, laktasyon sırası, mevsim ve kuruda kalma süresi (KKS) faktörlerinin etkisi önemsiz tespit edilmiştir (P>0,05). TP'de ise diğer faktörlerin etkisi önemsiz olurken (P>0,05) mevsimin etkisi önemli bulunmuştur (P<0,01). Kolostrum IgG içeriği ile, dolaylı ölçütler olan KM, TP ve % Brix arasındaki korelasyonlar sırasıyla 0,195 (öd), 0,522 ve 0,652 (P<0,01) düzeyinde saptanmıştır. Brix refraktometrenin düşük kaliteli kolostrumların (RID IgG<50 g/L) tanısındaki etkinliğini belirlemek için yapılan ROC (Receiver Operating Curve) analizinde, AUC (Area Under Curve - Eğri Altı Alan) değeri 0,748, kalitesiz kolostrumların tanısı için en uygun % Brix eşik değeri ise 24,8 olarak saptanmıştır. 
Buzağılarda PTD tespiti için, kan serumunda % Brix değeri ve IgG düzeyi (g/L) olmak üzere 2 ölçütten yararlanılmıştır. % Brix değeri çiftlikte doğal ayrışma sonucu elde edilen serumda (Kan % Brix-Çiftlik) ve laboratuvarda santrifüj işlemiyle ayrıştırılan serumda (Kan % Brix-Lab.) olmak üzere 2 farklı şekilde ölçülmüştür. Uygulanan GLM-Univariate analizi sonucunda Kan % Brix-Lab. ve Kan IgG içeriğine ilişkin genel TMO sırasıyla %8,6 ve 19,8 g/L olarak bulunmuştur. Her 2 PTD ölçütü üzerine buzağı genotipi, cinsiyeti ve mevsimin etkisi önemsiz bulunmuştur (P>0.05). Kolostrumun IgG düzeyi ile kan % Brix Lab. değeri ve kan IgG düzeyi arasında çok önemli düzeyde bir regresyon ilişkisi (sırasıyla b=0,023 ve 0,339) saptanmıştır (P<0,001). İlk öğün içirme miktarının kan IgG düzeyi üzerine etkisi de (b=4,481) önemli bulunmuştur (P<0,05). Diğer yandan, kan IgG düzeyi ile Kan % Brix-Çiftlik ve Kan % Brix-Lab değerleri arasında sırasıyla 0,652 ve 0,685 düzeyinde ve istatistiki bakımdan anlamlı (P<0,001) bir korelasyon bulunmuştur. Brix refraktometrenin buzağılarda pasif transfer yetmezliği (PTY) sorununun (RID kan IgG <10 g/L) tanısındaki etkinliğini belirlemek için yapılan ROC analizinde, AUC değerinin 0,901, PTY tanısı için en uygun % Brix eşik değerinin Kan % Brix-Lab ve Kan % Brix-Çiftlik için sırasıyla 8,3 ve 8,8 olduğu saptanmıştır.
Çalışmada ilk öğün kolostrum tüketim zamanı ve miktarlarının farklı olduğu 4 adet kolostrum yönetim grubu (D1: 0-2 saat, CA'nın %8'i; D2: 0-2 saat, 2,5 kg; D3: 5-6 saat, CA'nın % 8'i; D4: 5-6 saat, 2,5 kg) oluşturulmuştur. Uygulanan GLM-Univariate analizinde, TMO değerlerine göre PTD bakımından en iyi durumda olan grup 22,4 g/L kan IgG düzeyi ile D1 olmuştur. Bu grupta PTY olan buzağı yer almamıştır. Deneme grubunun PTD üzerine etkisi önemsiz saptanmıştır (P>0,05). 
Sonuç olarak; buzağılarda iyi bir PTD sağlanmasında kolostrumun IgG içeriğinin yüksek olması en önemli faktördür. İkinci sırada içirilen kolostrumun miktarı gelmektedir. Dijital Brix Refraktometre cihazı, uygulama kolaylığı ve düşük maliyeti de göz önüne alınarak, çiftlikte, kolostrumun bağışıklık sağlama kalitesinin ve PTY olan buzağıların belirlenmesi için uygun bir ekipmandır.
Anahtar Kelimeler: Brix Refraktometre, Immünoglobulin G, Kolostrum Yönetimi, Pasif Transfer Yetmezliği, Pasif İmmünite Transferi, Radyal İmmünodifüzyon.

Abstract:
The aim of this study was to determine the quality of colostrum obtained from cows of 3 different breeds (25 Holstein, 12 Simmental, 6 Brown Swiss) raised at Menemen Research Practice and Production Farm of Ege University Faculty of Agriculture and to evaluate the effect of different colostrum management practices on transfer of passive immunity (TPI) in calves using Brix refractometer device and Radial Immunodiffusion (RID) methods. In addition, it was aimed to reveal the effectiveness of Brix Refractometer in determining the immunological quality of colostrum and the level of TPI in calves. A total of 86 animals including 43 freshly calved cows and their 43 healthy calves were involved in the study.
As immunological quality criteria of colostrum, dry matter (DM) and total protein (TP) content, % Brix value, and immunoglobulin G (IgG) content (g/L) by RID method were examined. In the study, Estimated Marginal Means (EMM) of colostrum DM, TP, % Brix value, and IgG were 25.1±0.6%, 15.6±0.4%, 25.1±0.7%, and 78.2±4.7 g/L, respectively, according to the results of GLM-Univariate by multi-factor analysis.  The effects of breed, lactation number, season and length of dry period on DM, TP, % Brix value and IgG content were not significant (P>0.05), except for significant effect of season (P<0.01) on TP. The correlations of IgG content with DM, TP and % Brix value were found to be 0.195 (ns), 0.522 and 0.652 (P<0.01), respectively. In the ROC (Receiver Operating Curve) analysis to discriminate colostrum with 50 g/L IgG level by RID, the most suitable % Brix threshold value for distinguishing high-quality and low-quality colostrum was determined as 24.8 (Area Under Curve (AUC) = 0.748).
For the detection of TPI in calves, 2 criteria were used as % Brix value and IgG level (g/L) in blood serum. The % Brix value was measured in two different ways, in the serum obtained as a result of natural separation from the blood in the farm (Blood % Brix-Farm) and in the serum that was separated precisely by centrifugation in the laboratory (Blood % Brix-Lab.). According to the results of GLM-Univariate by multi-factor analysis, overall EMM of % Brix-Lab and IgG content in blood serum were 8.6% and 19.8 g/L, respectively, and the effects of genotype, season and calf sex on these measures were not significant (P>0.05). A highly significant relationship was found between colostrum IgG level and blood % Brix-Lab value as well as blood IgG content (b=0.023 and 0.339, respectively) (P<0.001). The effect of the amount of colostrum in the first meal on the blood IgG level was also significant (b=4.481; P<0.05). On the other hand, a statistically significant (P<0.001) correlation was found between the blood IgG level and the Blood % Brix-Farm and Blood % Brix-Lab. at the level of 0.652 and 0.685, respectively. When considering <10 g/L IgG determined by RID method as the cut-off value for failure of passive transfer (FPT), the most appropriate % Brix threshold values for distinguishing FPT in terms of Blood % Brix-Lab and % Brix-Farm were found to be 8.3 and 8.8, respectively (AUC = 0.901).
In the study, 4 colostrum management groups in which the first meal colostrum consumption time and amounts were different (D1: 0-2 hours, 8% of BW; D2: 0-2 hours, 2.5 kg; D3: 5-6 hours, 8% of BW; D4: 5-6 hours, 2.5 kg) was formed. In GLM-Univariate analysis, the group with the best status in terms of the level of TPI according to EMM values was D1 with a blood IgG level of 22.4 g/L. There were no calves with FPT in this group. The effect of trial group (treatment) on the level of TPI was not significant (P>0.05).
The experimental farm was found to produce high-quality colostrum. High IgG content of colostrum was determined as the most important factor followed by the amount of colostrum fed in providing a good level of TPI in calves. The digital Brix refractometer device is a suitable instrument for determining the immunological quality of colostrum and calves with FPT in a farm, considering its ease of application and low cost.
Keywords: Brix Refractometer, Colostrum Management, Failure of Passive Transfer, Immunoglobulin G, Radial Immunodiffusion, Transfer of Passive Immunity.