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Il nuovo CombiFoss 7 DC. Conteggio delle cellule somatiche differenziali e altri progressi nel settore dell’analisi del latte

 

 

 

 

In Ottobre 2016 FOSS ha introdotto sul mercato la 7° generazione dello strumento per l’analisi del latte. Il nuovo CombiFossTM 7 DC integra perfettamente il MilkoScanTM 7 RM e FossomaticTM 7 DC e consente di analizzare, in soli 6 secondi, fino a 19 parametri del latte crudo, compreso il nuovissimo parametro di conteggio delle cellule somatiche differenziali. L’obiettivo di questo articolo è di fornire al lettore una panoramica internazionale sui progressi più importanti dello strumento e aggiornamenti sugli sviluppi per l’utilizzo dei nuovi parametri per l’analisi del latte, soprattutto del DSCC.

Il MilkoScanTM 7 RM può essere utilizzato per analizzare fino a 17 diversi parametri sul contenuto del latte. La tecnologia dell’ultima generazione include miglioramenti del sistema di flusso e dell’ottica che si traducono in migliori statistiche, in particolare per i componenti minori come p.e. urea o BHB (beta-idrossibutirrato). A parte ciò, la standardizzazione dello spettro è ancora eseguita usando l’equalizer FTIR (FTIR – Fourier transform infrared spectroscopy), che oggi è particolarmente importante, visto che l’intero spettro delle informazioni viene utilizzato per vari scopi.

Il FossomaticTM 7 DC consente di analizzare 2 parametri, SCC e DSCC, simultaneamente alla velocità di fino a 600 campioni/ora. Gli elementi più importanti del nuovo analizzatore per il latte sono una nuova unità chimica e di incubazione ed un nuovo modulo d’analisi. Inoltre, il design dello strumento consente un semplice accesso a diversi moduli dello strumento.

DSCC è un nuovo biomarcatore per la gestione della mastite. La mastite costituisce una sfida importante negli allevamenti e provoca ancora enormi perdite economiche nell’industria lattiero-casearia. DSCC fornisce più informazioni sullo stato effettivo dell’infiammazione mammaria rivelando la percentuale delle cellule immunitarie individuali (p.e. DSCC rappresenta la proporzione combinata percentuale di neutrofili e linfociti). Attualmente sono in svolgimento alcuni progetti di ricerca sull’applicazione pratica del DSCC nel quadro dell’analisi per il miglioramento degli allevamenti (DHI).

Ultimamente si è concluso il primo studio di ricerca, dove il parametro DSCC è stato analizzato prima, durante e dopo la mastite indotta artificialmente in condizioni controllate. I risultati hanno dimostrato che i valori del DSCC sono cambiati significativamente nel corso dell’esperimento (p.e. <60%, >90%, e <70% rispettivamente prima, durante e dopo l’infezione). Da qui sono disponibili le prime indicazioni su dove stabilire la soglia per DSCC per distinguere la risposta infiammatoria normale e attiva (p.e. mastite).

In conclusione, il nuovo CombiFossTM 7 DC consente di analizzare, in modo accurato, veloce, affidabile, ripetibile e robusto, fino a 19 parametri da un campione di latte crudo a costo ridotto. DSCC è un nuovo parametro che fornisce più informazioni dettagliate sull’effettiva risposta infiammatoria della ghiandola mammaria creando la possibilità di sviluppare nuovi strumenti per migliorare la gestione della mastite.

Introduzione

L’analisi dei campioni per il pagamento del latte e per gli obiettivi legati al miglioramento dell’allevamento (DHI) è stata significativamente sviluppata dagli anni 70’ quando si analizzavano solo il contenuto del grasso nel latte, lattosio, proteine e conteggio delle cellule somatiche (SCC). Da quel momento sono stati sviluppati numerosi nuovi parametri che consentono di ottimizzare sia la qualità del latte che la gestione dell’allevamento. Attualmente sono nella fase di sviluppo diversi servizi per l’analisi del latte basati su nuovi parametri e vengono implementati in tutto il mondo. L’obiettivo generale dell’introduzione dei nuovi parametri e nuovi servizi per l’analisi del latte è quello di fornire agli allevatori più informazioni possibili per migliorare il processo decisionale.

Mastite, l’infiammazione della ghiandola mammaria, provoca ancora enormi perdite economiche di 32 miliardi di euro nell’industria del latte in tutto il mondo (Seegers et al., 2003). È una delle cause principali dell’abbattimento delle vacche negli allevamenti nei paesi come Stati Uniti (9 milioni delle vacche da latte) e Germania (4 milioni delle vacche da latte), come illustrato nella fig. 1. SCC è un indicatore per mastite generalmente accettato e ampiamente utilizzato ed è diventato uno strumento standard per la gestione della mastite. Tuttavia, SCC rappresenta il numero totale delle cellule per ml del latte a non fornisce informazioni sulle proporzioni delle singole cellule immunitarie presenti nel latte (p.e. macrofagi, polimorfonucleari neutrofili (PMN), linfociti). Per questo motivo recentemente è stato introdotto il nuovo parametro DSCC, che indica la proporzione combinata percentuale di PMN e linfociti (Damm et al., 2017; Schwarz, 2017a). La percentuale di macrofagi è uguale a 100 – DSCC. È stato dimostrato e ben documentato che sia il SCC totale e la composizione delle cellule immunitarie cambiano evidentemente durante la mastite. Il latte proveniente dalle ghiandole mammarie sane ha un basso contenuto di SCC che consistono soprattutto in macrofagi e linfociti (Lee et al., 1980; Schwarz et al., 2011a, b; Pilla et al., 2012). Tuttavia, SCC aumenta significativamente e PMN è la popolazione cellulare predominante nel latte in presenza di infezioni. (Paape et al., 2002). Mentre SCC indica il cambio del numero totale delle cellule, DSCC rivela il cambiamento della composizione delle cellule immunitarie.

La chetosi, un disturbo metabolico che riguarda le vacche da latte, dove la domanda di energia supera l’apporto di energia, è un’altra causa di significative perdite economiche negli allevamenti. L’incidenza della chetosi in allevamenti è stata stimata pari a 25-60% al costo di 260 Euro per caso (Mc Art et al., 2013, 2015; Mahrt et al., 2015). È stata dimostrata la possibilità di usare i campioni del latte DHI e la tecnologia FTIR per lo screening della chetosi con valori positivi sia per la sensibilità che per la specificità.

FOSS ha ultimamente introdotto la 7a generazione dello strumento d’analisi del latte CombiFoss, che permette di analizzare fino a 19 parametri, incluso il nuovissimo DSCC. L’obiettivo di questo articolo è di fornire al lettore una panoramica internazionale sui progressi più importanti dello strumento e di aggiornarlo sui sviluppi in termini dell’utilizzo dei nuovi parametri per l’analisi del latte, soprattutto del DSCC.

Il nuovo CombiFossTM 7 DC integra perfettamente il MilkoScanTM 7 RM e FossomaticTM 7 DC e consente di analizzare fino a 19 parametri del latte crudo in soli 6 secondi, incluso il nuovissimo parametro del Conteggio delle Cellule Somatiche Differenziali.

Il MilkoScanTM 7 RM impiega la tecnologia FTIR (Fourier Transform InfraRed) per l’analisi dell’intera gamma di parametri composizionali del latte. Sono offerti due tipi di cuvetta fatti dal materiale diverso: il diamante e calcium fluoride. Inoltre, l’ultima generazione della tecnologia include anche miglioramenti dei sistemi ottico e di flusso che ottengono migliori risultati nelle statistiche, in particolare per i componenti minori, come p.e. urea e BHB beta-idrossibutirrato), grazie al rapporto segnale-rumore migliorato. A parte questo, la standardizzazione dello spettro viene ancora effettuata usando l’equalizer FTIR (FTIR – Fourier transform infrared spectroscopy), che oggi è particolarmente importante, visto che l’intero spettro delle informazioni viene utilizzato per vari scopi.

Il FossomaticTM 7 DC consente di analizzare 2 parametri, SCC e DSCC, simultaneamente alla velocità di fino a 600 campioni/ora. Gli elementi più importanti del nuovo analizzatore per il latte sono una nuova unità chimica e di incubazione e un nuovo modulo d’analisi (descrizione dettagliata Schwarz, 2017a). Inoltre, il design dello strumento consente un accesso semplice a diversi moduli dello strumento.

Il DSCC è un nuovo parametro introdotto da FOSS per la gestione della mastite. Il concetto del metodo che sta dietro al parametro è stato descritto prima (Damm et al. 2017; Schwarz, 2017a). DSCC rappresenta la proporzione combinata percentuale di PMN e linfociti e quindi fornisce informazioni più dettagliate sull’effettiva risposta infiammatoria della ghiandola mammaria.
Ciò, a sua volta, offre la possibilità di sviluppare nuovi strumenti per una gestione migliore della mastite.

Recentemente è stato studiato dettagliatamente lo sviluppo dei due parametri SCC e DSCC prima, durante e dopo l’induzione artificiale della mastite in condizioni controllate. In breve, sia SCC che DSCC sono evidentemente aumentati dopo l’induzione della mastite. E, cosa interessante, DSCC è aumentato significativamente anche se si è osservato un aumento moderato del SCC. SCC e DSCC sono tornati ai livelli normali entro un paio di giorni successivi all’induzione artificiale della mastite.

In linea generale, la combinazione del SCC e DSCC, in confronto al solo risultato SCC, consente di ottenere una descrizione più dettagliata dello stato della salute della mammella di vacche da latte. La IDF (International Dairy Federation) ha indicato la soglia di 200,000 cellule/ml per il SCC per differenziare gli stati “normale/sana” da “mastite” (non specificata). La novità che viene insieme alla disponibilità delle informazioni su DSCC, è la possibilità di distinguere una risposta infiammatoria attiva e inattiva. In questo contesto, la soglia per il DSCC potrebbe essere stabilita al 75%, ma sono necessarie ulteriori ricerche per determinare questa soglia con maggiore precisione. Lavorando con DSCC e SCC si possono descrivere i seguenti 4 gruppi:

⦁ Basso SCC e basso DSCC: normale/sano

⦁ Basso SCC e alto DSCC: fase iniziale della mastite, proporzioni elevate di PMN sono state descritte nei quarti delle mammelle con SCC <100.000 cellule / ml e sono state interpretate come una reazione precoce all’infiammazione che doveva essere innescata da batteri (Schwarz et al., 2011 a, b; Pilla et al., 2012).

⦁ Alto SCC e alto DSCC: condizione nella quale il sistema immunitario della vacca combatte attivamente i patogeni della mastite.

⦁ Alto SCC e basso DSCC: condizione in cui si presenta la proporzione piuttosto elevata dei macrofagi al posto di PMN. La letteratura scientifica suggerisce che ciò accade alle vacche affette da infezione cronica.

Figura 2. Un esempio dei risultati SCC e DSCC dell’analisi mensile DHI in un allevamento danese con 200 vacche. Inoltre, sono disponibili: la differenziazione degli stati “normale/sana” da “mastite” (non specificata) basata su SCC e la differenziazione della risposta infiammatoria attiva e inattiva basata su DSCC. Ogni simbolo rappresenta il risultato dell’analisi per una vacca – è possibile la sovrapposizione.

 

I quattro gruppi descritti e la loro interpretazione sono attualmente oggetto di indagine di vari progetti di ricerca in tutto il mondo. Inoltre, vengono attualmente sviluppate e convalidate le applicazioni specifiche per DSCC, come per esempio terapia selettiva per vacche in asciutta, l’analisi migliorata dello stato di salute della mammella delle vacche da latte in lattazione e la selezione dei campioni di latte per l’analisi batteriologica (i.e. PCR).

Numerose applicazioni per le calibrazioni FOSS relative allo screening della chetosi sono state sviluppate e ampiamente utilizzate dai produttori di latte, per esempio: Ketodetect, CLASEL, Francia; Ketolab, Valacta, Canada; Ketomonitor, AgSource, US; Ketoscreen, CanWest DHI, Canada; screening della chetosi CRV e Qlip, Olanda.

Il servizio è stato descritto come semplice, pratico, rapido ed economico, nonché estremamente valido per gli allevatori, poiché aumenta la consapevolezza di un problema altrimenti sconosciuto (Schwarz et al., 2015). Il servizio ha infatti aiutato a ridurre l’incidenza della chetosi del 10% in Canada e in Francia, come dimostrato in precedenza (Schwarz et al., 2015). È stato inoltre dimostrato che nel caso dell’introduzione dello screening della chetosi, la chiave del successo sta nell’uso del programma di assicurazione di qualità insieme alla corretta e chiara comunicazione dei risultati ai produttori del latte (Schwarz, 2017b).

Altre due applicazioni più recenti che utilizzano lo spettro FTIR sono lo screening degli adulteranti e la rilevazione degli acidi grassi. In breve, lo screening degli adulteranti consente di individuare l’adulterante intenzionale e non intenzionale (per esempio legata al pagamento) usando i modelli con target specifico e non specifico.

Gli acidi grassi possono essere categorizzati a seconda della lunghezza della catena e/o il grado di saturazione e inoltre i principali acidi grassi possono essere determinati utilizzando la tecnologia FTIR. Le informazioni sugli acidi grassi vengono utilizzate per diversi scopi, come p.e. ottimizzazione dell’alimentazione delle vacche da latte o produzione dei prodotti lattiero-caseari a valore aggiunto.

L’industria lattiero casearia necessita di nuovi parametri che possano aiutare a ottimizzare la qualità del latte e a migliorare la gestione dell’allevamento. Il CombiFoss 7 DC, recentemente introdotto al mercato, consente ai laboratori di analizzare fino a 19 parametri dei campioni di latte con un costo contenuto, garantendo accuratezza, velocità, affidabilità, ripetibilità e robustezza. Lo screening della chetosi, servizio generalmente accettato e apprezzato in diversi paesi, è solo un esempio dei nuovi servizi a valore aggiunto che oggi si possono offrire ai produttori di latte. Sono attualmente in corso di convalida in molti paesi i nuovi servizi/applicazioni introdotti da FOSS per la gestione della mastite basati sul nuovo parametro DSCC che fornisce informazioni più dettagliate sullo stato effettivo dell’infiammazione della mammella.

Riferimenti:

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Microscopic differential cell counts in milk for the evaluation of inflammatory reactions in clinically healthy and
subclinically infected bovine mammary glands. J. Dairy Res. 78: 448-455.

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⦁ Wall, S. K., O. Wellnitz, R. Bruckmaier & D. Schwarz. 2017.
Differential somatic cell count in milk before, during, and after artificially induced immune reactions of the mammary gland. J. Dairy Sci. (submitted)

⦁ VIT (Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung). 2016.
Annual report

 

 

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Di |2018-05-28T11:54:57+00:0028 aprile 2018|Categorie: Aziende|Tags: , , , |

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