Review: Trans-forming beef to provide healthier fatty acid profiles

[EN]Trans fatty acids are found naturally in foods, particularly in those derived from ruminant animals, such as beef and dairy cattle. Over the past few decades, human consumption of trans fatty acids has increased, but this has been mainly from products containing partially hydrogenated vegetable oils. The correlation of trans fatty acid consumption with diseases such as coronary heart disease has been cause for concern, and led to recommendations to reduce their consumption. Trans fatty acids, however, have differing effects on human health. Therefore, in foods produced from ruminant animals, it is important to know their trans fatty acid composition, and how to enrich or deplete fatty acids that have positive or negative health effects. This review will cover the analysis of trans fatty acids in beef, their origin, how to manipulate their concentrations, and give a brief overview of their health effects.

Girolando breed genetic improvement program - Sire summary - Progeny test results - July/2015.

The Girolando breed progeny test was established in 1997, as a result of the partnership between Girolando and Embrapa Dairy Cattle. In 2007, the Programa de Melhoramento Genético da Raça Girolando? PMGG (Genetic Improvement Program of the Girolando Breed) was implemented. Besides interacting with previously existing initiatives of the Girolando Breeders Association, such as the genealogical register service, the progeny test and the dairy control service, the PMGG launched the Linear Evaluation System (SLAG). The main objectives of the PMGG comprises identification of genetically superior individuals, the technically-oriented multiplication of genetics, the evaluation of economic traits and the promotion of sustainable dairy activities. The program have yielded impressive results. The Girolando breed semen sales increases faster than any other breed in Brazil.

Individual trade-offs between nutrition and risk of interspecific transmission of disease by grazing: cows, badger latrines and bovine tuberculosis

1. We examine whether various measures of herbivore current physiological state (age, breeding and immune status) and genetic potential can be used as indicators of exposure to and risk from disease. We use dairy cattle and the risks of tuberculosis (TB) transmission posed to them by pasture contaminated with badger excreta (via the fecal-oral route) as a model system to address our aim.

Understanding genetic diversity of the liver fluke Fasciola hepatica

Economical breeding is important to obtain maximum gain from the breeding in the animal sector. The economic loss has to be eliminated or should be minimized. The liver fluke, Fasciola hepatica, present mostly in sheep and dairy cattle affect the yield of animals and even cause their death. To eliminate or minimize the impact of these parasites on the animals, it is important to understand the genetic diversity of the liver fluke populations and the relationship between parasite and host at regional bases. This research was carried out to determine diversity by sequence analysis of the mitochondrial ND1 gene and ribosomal ITS1 region.

Behavioural and physiological responses of heifer calves to acute stressors: long-term consistency and relationship with adult reactivity to milking

The present study investigated the long-term consistency of individual differences in dairy cattles’ responses in tests of behavioural and hypothalamo–pituitary–adrenocortical (HPA) axis reactivity, as well as the relationship between responsiveness in behavioural tests and the reaction to first milking. Two cohorts of heifer calves, Cohorts 1 (N = 25) and 2 (N = 16), respectively, were examined longitudinally from the rearing period until adulthood. Cohort 1 heifers were subjected to open field (OF), novel object (NO), restraint, and response to a human tests at 7 months of age, and were again observed in an OF test during first pregnancy between 22 and 24 months of age. Subsequently, inhibition of milk ejection and stepping and kicking behaviours were recorded in Cohort 1 heifers during their first machine milking. Cohort 2 heifers were individually subjected to OF and NO tests as well as two HPA axis reactivity tests (determining ACTH and/or cortisol response profiles after administration of exogenous CRH and ACTH, respectively) at 6 months of age and during first lactation at approximately 29 months of age. Principal component analysis (PCA) was used to condense correlated response measures (to behavioural tests and to milking) within ages into independent dimensions underlying heifers’ reactivity. Heifers demonstrated consistent individual differences in locomotion and vocalisation during an OF test from rearing to first pregnancy (Cohort 1) or first lactation (Cohort 2). Individual differences in struggling in a restraint test at 7 months of age reliably predicted those in OF locomotion during first pregnancy in Cohort 1 heifers. Cohort 2 animals with high cortisol responses to OF and NO tests and high avoidance of the novel object at 6 months of age also exhibited enhanced cortisol responses to OF and NO tests at 29 months of age. Measures of HPA axis reactivity, locomotion, vocalisation and adrenocortical and behavioural responses to novelty were largely uncorrelated, supporting the idea that stress responsiveness in dairy cows is mediated by multiple independent underlying traits. Inhibition of milk ejection and stepping and kicking behaviours during first machine milking were not related to earlier struggling during restraint, locomotor responses to OF and NO tests, or the behavioural interaction with a novel object. Heifers with high rates of OF and NO vocalisation and short latencies to first contact with the human at 7 months of age exhibited better milk ejection during first machine milking. This suggests that low underlying sociality might be implicated in the inhibition of milk ejection at the beginning of lactation in heifers.

Genome-wide association study identifies novel loci associated with resistance to bovine tuberculosis

Tuberculosis (TB) caused by Mycobacterium bovis is a re-emerging disease of livestock that is of major economic importance worldwide, as well as being a zoonotic risk there is significant heritability for host resistance to bovine TB (bTB) in dairy cattle. To identify resistance loci for bTB, we undertook a genome-wide association study in female Holstein-Friesian cattle with 592 cases and 559 age-matched controls from case herds. Cases and controls were categorised into distinct phenotypes: skin test and lesion positive vs skin test negative on multiple occasions, respectively these animals were genotyped with the Illumina BovineHD 700K BeadChip. Genome-wide rapid association using linear and logistic mixed models and regression (GRAMMAR), regional heritability mapping (RHM) and haplotype-sharing analysis identified two novel resistance loci that attained chromosome-wise significance, protein tyrosine phosphatase receptor T (PTPRT; P=4.8 × 10 -7) and myosin IIIB (MYO3B; P=5.4 × 10 -6). We estimated that 21% of the phenotypic variance in TB resistance could be explained by all of the informative single-nucleotide polymorphisms, of which the region encompassing the PTPRT gene accounted for 6.2% of the variance and a further 3.6% was associated with a putative copy number variant in MYO3B the results from this study add to our understanding of variation in host control of infection and suggest that genetic marker-based selection for resistance to bTB has the potential to make a significant contribution to bTB control.

Board invited review:The importance of the gestation period for welfare of calves: Maternal stressors and difficult births

The prenatal period is of critical importance in defining how individuals respond to their environment throughout life. Stress experienced by pregnant females has been shown to have detrimental effects on offspring biology in humans and a variety of other species. It also is becoming increasingly apparent that prenatal events can have important consequences for the behavior, health, and productivity of offspring in farmed species. Pregnant cattle may experience many potentially important stressors, for instance, relating to their social environment, housing system and physical environment, interactions with humans and husbandry procedures, and their state of health. We examined the available literature to provide a review of the implications of prenatal stress for offspring welfare in cattle. The long-term effects of dystocia on cattle offspring also are reviewed. To ensure a transparent and repeatable selection process, a systematic review approach was adopted. The research literature clearly demonstrates that prenatal stress and difficult births in beef and dairy cattle both have implications for offspring welfare and performance. Common husbandry practices, such as transport, were shown to influence offspring biology and the importance of environmental variables, including thermal stress and drought, also were highlighted. Maternal disease during pregnancy was shown to negatively impact offspring welfare. Moreover, dystocia-affected calves suffer increased mortality and morbidity, decreased transfer of passive immunity, and important physiological and behavioral changes. This review also identified considerable gaps in our knowledge and understanding of the effects of prenatal stress in cattle. © 2012 American Society of Animal Science. All rights reserved.

La salmonellose chez les bovins laitiers : présentation clinique et culture bactériologique

Huit cent trente et un troupeaux de vaches laitières répartis dans 5 états américains ont été enrôlés dans une étude de cohorte prospective. Un modèle d’équations d'estimation généralisées a été utilisé pour étudier l'association entre les signes cliniques et la détection de salmonelles dans les fèces des animaux soupçonnés de salmonellose clinique. La sensibilité et la spécificité de la culture bactériologique ont été estimées à l’aide d’un modèle de classes latentes. Dix-huit pour cent des 874 échantillons provenant de veaux et 29% des 1479 échantillons de vaches adultes étaient positifs pour Salmonella spp. Il n’a pas été possible d’établir une association claire entre les différents signes cliniques observés et la détection de salmonelles. Les 2 sérotypes les plus fréquemment isolés étaient Typhimurium et Newport. La probabilité de détecter des salmonelles était plus élevée chez les veaux où un autre agent entéropathogène était également détecté. La proportion d’échantillons positifs était plus élevée parmi les vaches ayant reçu des antibiotiques dans les jours précédant l’échantillonnage. La sensibilité de la culture a été estimée à 0,48 (intervalle de crédibilité à 95% [ICr95%]: 0,22-0,95) pour les veaux et 0,78 (ICr95%: 0,55-0,99) pour les vaches. La spécificité de la culture était de 0,94 (ICr95%: 0,87-1,00) pour les veaux et de 0,96 (ICr95%: 0,90-1,00) pour les vaches. Malgré une sensibilité imparfaite, la culture bactériologique demeure utile pour obtenir une meilleure estimation de la probabilité post-test de salmonellose clinique chez un bovin laitier, par rapport à la probabilité estimée suite au seul examen clinique.

Excrétion nasale et réponse sérologique à Mycoplasma bovis chez les génisses de remplacement de 0 à 7 mois d'âge dans 4 troupeaux laitiers au Québec: Étude de cohortes

En Amérique du Nord, Mycoplasma bovis est le plus pathogène des mycoplasmes retrouvés chez les bovins. Les principales maladies qu’on lui associe (maladies respiratoires, mammites, arthrites septiques et otites moyennes et/ou internes) constituent un défi à l’industrie laitière à cause de la difficulté à les traiter et à les prévenir par une vaccination. L’objectif principal de ce projet était d’étudier l’excrétion nasale et la réponse sérologique à M. bovis chez les génisses de remplacement, entre la naissance et 7 mois d’âge, dans 4 troupeaux laitiers au Québec. Quatre-vingt-trois paires mère/génisse provenant de 4 cohortes de bovins laitiers étaient prélevées mensuellement (génisses : 0 à 7 mois ; mères : 0, 1 et 5 mois après vêlage). Écouvillons nasaux et échantillons de lait étaient analysés par culture bactériologique et par immunofluorescence indirecte. Les anticorps circulants étaient détectés par le test ELISA. À la naissance, la prévalence sérologique des génisses était supérieure à celle des mères (P = 0,01). La transmission de M. bovis aux génisses par le lait et par l’excrétion nasale des mères était faible. L’âge moyen (jour) d’une génisse à sa 1ère excrétion nasale et sa 1ère séroconversion à M. bovis était loin de la période néonatale: 77,5 ± 11,2 (n = 22) et 96,8 ± 7,4 (n = 36) respectivement. Conclusion, les vaches adultes n’ont constitué qu’une voie mineure de transmission de M. bovis aux génisses, la principale voie de transmission était fort probablement le contact direct ou indirect avec d’autres génisses excrétrices nasales de M. bovis.

Superovulation chez la vache laitière : impact de la progestéronémie

Les récentes recherches suggèrent que la superovulation de vaches laitières sous une concentration élevée de progestérone permet de meilleurs résultats que la superovulation sous une basse progestéronémie pendant la première vague folliculaire. Nous émettions donc l’hypothèse qu’une basse progestéronémie pendant la phase lutéale, une problématique connue chez la vache laitière haute productrice, compromet le rendement en embryons suite à la superovulation de la deuxième vague folliculaire. Afin de tester cette hypothèse, 18 vaches laitières ont été superovulées à deux reprises avec deux protocoles distincts, dont un atteignant un niveau lutéal de progestérone (>2.5 ng/mL, le corps jaune comme source de progestérone) et l’autre un niveau sublutéal (<2.5 ng/mL, l’implant intravaginal comme unique source de progestérone). Le nombre d’embryons transférables était similaire entre les protocoles. Curieusement, nous avons obtenu un développement accéléré des follicules dans le protocole sublutéal (p = 0,002), un développement embryonnaire plus avancé (p = 0,01) et une qualité améliorée des embryons (p = 0,02) par rapport au protocole lutéal. Ces résultats suggèrent que des facteurs autres qu’une basse progestéronémie peuvent affecter le rendement en embryons. Une pulsatilité augmentée de la LH grâce à une basse progestéronémie pendant la deuxième vague folliculaire pourrait être responsable du développement folliculaire accru ainsi que du développement et de la qualité augmentés des embryons. Ces résultats indiquent que des niveaux sublutéaux de progestérone pendant la phase lutéale ne compromettent pas le résultat d’un traitement de superovulation mais, au contraire, peuvent améliorer certains aspects du rendement en embryons.

Transmission de Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis dans les troupeaux de bovins laitiers et dépistage de l’infection par la culture de l’environnement au Québec

Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) cause la maladie de Johne, une maladie chronique et incurable affectant les ruminants partout dans le monde. Plusieurs pays ont mis en place des programmes de contrôle afin de prévenir la transmission entre et au sein des troupeaux. Afin d’arriver à prévenir et contrôler cette maladie, une bonne compréhension des facteurs de risque impliqués dans la transmission est essentielle. Des tests diagnostiques performants et à coût abordable sont aussi nécessaires afin de détecter la présence du MAP et/ou les animaux infectés. L’objectif de la première étude était de réviser systématiquement la littérature scientifique concernant les facteurs de risque associés à la transmission du MAP aux génisses laitières. La présence d’une association significative entre les facteurs de risque concernant l’environnement néonatal, le colostrum, le lait, le logement des veaux et le contact des veaux avec le fumier de vaches adultes et la transmission du MAP a été compilée de 23 articles. Le contact des veaux avec le fumier de vaches adultes est le facteur de risque le plus important dans la transmission du MAP. L’objectif de la seconde étude était d’évaluer la relation entre le nombre d’échantillons de l’environnement positifs pour le MAP et la prévalence individuelle d’excrétion fécale dans les troupeaux laitiers entravés du Québec. Le nombre de cultures positives d’échantillons de l’environnement s’est avéré associé à la prévalence individuelle d’excrétion fécale du MAP. Une association significative a été trouvée entre la présence d’une forte charge bactérienne dans un échantillon de fumier individuel et la détection du MAP dans l’environnement.

Le profil de virulence d' Escherichia coli intra-utérin permettrait de prédire la métrite postpartum chez la vache laitière

Les objectifs de cette étude ont été de : (1) déterminer s’il existe une association entre la présence intra-utérine d'Escherichia coli dans la 1 ère semaine postpartum et le développement de la métrite postpartum, (2) déterminer s’il y a une association entre les gènes de virulence d'E. coli et la métrite postpartum, et (3) d'évaluer si les analyses bactériologiques (bactéries et gènes de virulence d'E. coli) pourraient prédire la métrite postpartum chez la vache laitière. Des écouvillons utérins ont été prélevés dans la première semaine postpartum sur 486 vaches de race Holstein et soumis au laboratoire pour détection de E. coli. Les gènes de virulence d'E. coli ont été identifiés par la technique d'hybridation des sondes radioactives. Un total de 252 vaches (52%) ont été positives à E. coli et 67 vaches positives à la métrite postpartum (13,7%). Les vaches positives à E. coli intra-utérin dès la première semaine postpartum avaient un risque 2,6 fois plus élevé de développer la métrite postpartum que les vaches sans E. coli. La plupart des E. coli possédaient un ou plusieurs gènes des E. coli d'origine extra-intestinale (ExPEC) dont fimH (89%), HlyE (87%) et iss (70%). Parmi les autres gènes ExPEC, on a retrouvé sitA (23%), fepC (20%) hra1 (20%) malX (14%) tsh (11%) et bien d'autres. Les gènes de virulence kpsMTII et hra1 ont été associés à la métrite postpartum avec un rapport de cote de 4,3 chacun. La présence d'E. coli dans l'utérus avait une valeur prédictive positive de 18% tandis que la présence des gènes kpsMTII et hra1 avait une valeur prédictive positive de 36% et 31% respectivement. La détection de certains gènes de virulence d'E. coli dans les prélèvements utérins pourrait renseigner sur le risque de développement de la métrite postpartum chez la vache laitière. Les études ultérieures pourraient tester encore plus de gènes et viser à développer des tests de dépistage simple, facilement et rapidement applicable à la ferme.

Prévalence et facteurs de risque de l'infection par Coxiella Burnettii chez les ruminants d'élevage au Québec

Coxiella burnetii est une bactérie zoonotique affectant un grand nombre d’espèces animales. Chez les ruminants domestiques, l’infection est généralement asymptomatique, mais parfois associée à des problèmes reproducteurs. Néanmoins, le cycle de transmission de l’infection chez ceux-ci demeure peu connu. Dans ce contexte, nous avons réalisé une étude auprès de fermes bovines, ovines et caprines dans deux régions administratives du Québec afin d’estimer les prévalences de cette infection et d’identifier les facteurs de risque, aux niveaux individuel et troupeau, associés à la positivité. Nous avons estimé une prévalence de positivité au niveau troupeau de 44.6 % (IC95%=33.0-56.6) chez les bovins, de 70.8 % (IC95% =48.9-87.4) chez les ovins et de 66.7 % (IC95% =22.3-95.7) chez les caprins. Une association a été observée chez les troupeaux bovins entre leur positivité et la densité de petits ruminants par kilomètre carré dans un rayon de cinq kilomètres entourant la ferme. Chez les petits ruminants, une association avec la positivité des troupeaux a été observée avec la taille des troupeaux et la présence d’un chien sur la ferme. Au niveau individuel, le nombre de jours en lait ainsi que l’âge des petits ruminants étaient associés à la positivité, et ce dernier facteur était modulé par l’accès des animaux au pâturage. Aucun agrégat spatial de fermes positives n’a été détecté chez aucune des trois espèces. L’infection par Coxiella burnetii est donc fréquente dans les troupeaux de ruminants domestiques québécois et semble associée à certaines pratiques de régie et à la présence, ou proximité, d’autres animaux domestiques.

Une approche moléculaire pour mieux comprendre l'infertilité chez la vache laitière

Au cours des dernières années, une sélection génétique importante a été faite pour améliorer la production de lait des bovins, ceci au détriment des performances reproductives. Cette diminution de performance n’a cependant pas été rapportée chez la génisse présentant un même potentiel génétique. Cette immense production de lait et les changements métaboliques qui l’accompagnent ont donc un impact négatif sur l’efficacité reproductive des vaches laitières qui subissent un stress métabolique supérieur à celui des génisses. Le but de l’étude était d’acquérir une meilleure connaissance des différences moléculaires et métaboliques entre ces deux groupes d’animaux pour amener à une meilleure compréhension de la pathogenèse de l’infertilité chez la vache laitière. Pour ce faire, les vagues folliculaires de vaches en lactation (30-50 jours en lait; N = 12) et de génisses (N = 10) ont été synchronisées par ablation écho guidée des follicules et par traitement hormonal avec injection de prostaglandine et insertion d’un implant de progestérone. L’aspiration du liquide folliculaire et des cellules de la granulosa du follicule dominant a été faite au jour 6. Les paramètres métaboliques mesurés chez les animaux à partir de prises de sang, faites au jour 6, confirment un plus grand stress métabolique chez la vache, les niveaux de BHBA, acides biliaires et cholestérol étant plus élevés et le niveau de glucose plus bas chez celles-ci. Un total de six échantillons a été utilisé pour le séquençage d’ARN et des analyses bio-informatiques ont été effectuées. Plusieurs gènes et voies de signalisation ont présenté des différences entre les deux groupes d’animaux incluant le cycle cellulaire et la production d’hormones. Une confirmation des résultats par PCR en temps réel a été faite, mais la grande variation intragroupe a nui à l’obtention de résultats significatifs. Conjointement, une culture primaire de cellules de la granulosa a été réalisée pour évaluer l’effet des acides biliaires sur la stéroïdogenèse suite à la détection d’une plus grande quantité de ceux-ci chez la vache laitière. La présence d’acide biliaire dans la culture cellulaire cause une diminution de l’accumulation d’estradiol ainsi que de l’expression des gènes CYP19A1 et CYP11A1. Les résultats présentés dans ce mémoire indiquent une différence potentielle au niveau métabolique et moléculaire des follicules dominants entre la vache laitière et la génisse pouvant avoir une responsabilité dans la diminution de l’efficacité reproductive observée chez la vache laitière.

Strategies for coping with feed scarcity among urban and peri-urban livestock farmers in Kampala, Uganda

Livestock keeping is increasingly becoming more popular in Kampala, the capital city of Uganda. However, lack of feed is a real challenge. Inadequate feed supply in urban areas is due to many interacting factors, which include among others land shortage, high cost of feeds, climate risks and poor quality of feeds. The objective of this study was to identify and examine the effectiveness of the strategies adopted by livestock farmers in urban and peri-urban areas of Kampala, Uganda to cope with feed scarcity. A total of 120 livestock farmers from Kampala were interviewed using a structured questionnaire. Dairy cattle (48.3%) and chickens (37.5%) were the most common species, followed by pigs (34.2%), goats (26.7%) and sheep (3.3%). Farm size was generally small both in terms of herd size and total landholding. Cattle and pig farmers in urban and peri-urban areas of Kampala ranked feed scarcity as their first major constraint, while chicken farmers had high cost of feeds. These farmers have adopted several strategies for coping with feed scarcity. Among the major coping strategies adopted were: changing of feed resources based on availability and cost (37.5%), purchasing of feed ingredients in bulk (29.7%), using crop/food wastes (26.6%), harvesting of forages growing naturally in open access lands (23.4%) and reducing herd size (17.2%). However, most of the coping strategies adopted were largely aimed at dealing with the perennial challenge of feed scarcity on a day-by-day basis rather than dealing with it using sustainable and long-term strategies.