A potentiometric biosensor for rapid on-site disease diagnostics

Quantitative point-of-care (POC) devices are the next generation for serological disease diagnosis. Whilst pathogen serology is typically performed by centralized laboratories using Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA), faster on-site diagnosis would infer improved disease management and treatment decisions. Using the model pathogen Bovine Herpes Virus-1 (BHV-1) this study employs an extended-gate field-effect transistor (FET) for direct potentiometric serological diagnosis. BHV-1 is a major viral pathogen of Bovine Respiratory Disease (BRD), the leading cause of economic loss ($2 billion annually in the US only) to the cattle and dairy industry. To demonstrate the sensor capabilities as a diagnostic tool, BHV-1 viral protein gE was expressed and immobilized on the sensor surface to serve as a capture antigen for a BHV-1-specific antibody (anti-gE), produced in cattle in response to viral infection. The gE-coated immunosensor was shown to be highly sensitive and selective to anti-gE present in commercially available anti-BHV-1 antiserum and in real serum samples from cattle with results being in excellent agreement with Surface Plasmon Resonance (SPR) and ELISA. The FET sensor is significantly faster than ELISA (<10 min), a crucial factor for successful disease intervention. This sensor technology is versatile, amenable to multiplexing, easily integrated to POC devices, and has the potential to impact a wide range of human and animal diseases.

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.

Molecular cloning and restriction endonuclease analysis of bovine adenovirus type 3

Bovine adenovirus type 3 (BAV3) is a medium size DNA virus that causes respiratory and gastrointestinal disorders in cattle. The viral genome consists of a 35,000 base pair, linear, double-stranded DNA molecule with inverted terminal repeats and a 55 kilodalton protein covalently linked to each of the 5' ends. In this study, the viral genome was cloned in the form of subgenomic restriction fragments. Five EcoRI internal fragments spanning 3.4 to 89.0 % and two Xb a I internal fragments spanning 35.7 to 82.9 % of the viral genome were cloned into the EcoRI and Xbal sites of the bacterial vector pUC19. To generate overlap between cloned fragments, ten Hi n dIll internal fragments spanning 3.9 to 84.9 and 85.5 to 96% and two BAV3 BamHI internal fragments spanning 59.8 to 84.9% of the viral genome were cloned into the HindllI and BamHI sites of pUC19. The HindlII cloning strategy also resulted in six recombinant plasmids carrying two or more Hi ndII I fragments. These fragments provided valuable information on the linear orientation of the cloned fragments within the viral genome. Cloning of the terminal fragments required the removal of the residual peptides that remain attached to the 5' ends of the genome. This was accomplished by alkaline hydrolysis of the DNA-peptide bond. BamH I restriction fragments of the peptide-free DNA were cloned into pUC19 and resulted in two plasmids carrying the BAV3 Bam HI terminal fragments spanning 0 to 53.9% and 84.9 to 100% of the viral genome.

Molecular cloning restriction enzyme analysis, bovine adenovirus type 2 genome

Adenoviruses are non-enveloped icosahedral-shaped particles which possess a double-stranded DNA genome. Currently, nearly 100 serotypes of adenoviruses have been identified, 48 of which are of human origin. Bovine adenoviruses (BAVs), causing both mild respiratory and/or enteral diseases in cattle, have been reported in many countries all over the world. Currently, nine serotypes of SAVs have been isolated which have been placed into two subgroups based on a number of characteristics which include complement fixation tests as well as the ability to replicate in various cell lines. Bovine adenovirus type 2 (BAV2), belonging to subgroup I, is able to cause pneumonia as well as pneumonic-like symptoms in calves. In this study, the genome of BAV2 (strain No. 19) was subcloned into the plasmid vector pUC19. In total, 16 plasmids were constructed; three carry internal San fragments (spanning 3.1 to 65.2% ), and 10 carry internal Pstl fragments (spanning 4.9 to 97.4%), of the viral genome. Each of these plasmids was analyzed using twelve restriction endonucleases; BamHI, CiaI, EcoRl, HiOOlll, Kpnl, Noll, NS(N, Ps~, Pvul, Saj, Xbal, and Xhol. Terminal end fragments were also cloned and analyzed, sUbsequent to the removal of the 5' terminal protein, in the form of 2 BamHI B fragments, cloned in opposite orientations (spanning 0 to 18.1°k), and one Pstll fragment (spanning 97.4 to 1000/0). These cloned fragments, along with two other plasmids previously constructed carrying internal EcoRI fragments (spanning 20.6 to 90.5%), were then used to construct a detailed physical restriction map using the twelve restriction endonucleases, as well as to estimate the size of the genome for BAV2(32.5 Kbp). The DNA sequences of the early region 1 (E1) and hexon-associated gene (protein IX) have also been determined. The amino acid sequences of four open reading frames (ORFs) have been compared to those of the E1 proteins and protein IX from other Ads.

The establishment of two novel bovine cell lines by transfection with the putative transforming region of bovine adenovirus type 3

Human adenoviruses (Ads), members of the family adenoviridae, are medium-sized DNA viruses which have been used as valuable research tools for the study of RNA processing, oncogenic transformation, and for the development of viral vectors for use in gene delivery and immunization technology. The left 12% of the linear Ad genollle codes for products which are necessary for the efficient replication of the virus, as well as being responsible for the forlllation of tumors in animallllodels. The establishlllent of the 293 cell line, by immortalization of human embryonic kidney cells with th~ E1 region of Ad type S (AdS), has facilitated extensive manipulation of the Ads and the development of recombinant Ad vectors. The study of bovine adenoviruses (BAVs), which cause mild respiratory and gastrointestinal infections in cattle has, on the other hand, been limited primarily to that of infectivity, immunology and clinicallllanifestations. As a result, any potential as gene delivery vehicles has not yet been realized. Continued research into the molecular biolo~gy of BAVs and the development of recolllbinant vectors would benefit from the development of a cell line analogous to that of the 293 cells. In an attelllpt to establish such a cell line, the recombinant plaslllid pKC-neo was constructed, containing the left 0-19.7% of the BAV type 3 (BAV3) genome, and the selectable marker for resistance to the aminoglycoside G418, a neomycin derivative. The plasmid construct was then used to transfect both the Madin-Darby bovine kidney (MDBK) -iicell line and primary bovine lung cells, after which G418-resistant foci were selected for analysis. Two cell lines, E61 (MDBK) and E24 (primary lung), were subsequently selected and analysed for DNA content, revealing the presence of the pKC-neo sequences in their respective genomes. In addition, BAV3 RNA transcripts were detected in the E61 cells. Although the presence of E1 products has yet to be confirmed in both cell lines, the E24 cells exhibit a phenotype characteristic of partial transformation by E1. The apparent immortalization of the primary lung cells will permit exploitation of their ability to take up exogenous DNA at high efficiency.

Vulnérabilité, observance et adhésion thérapeutique : quels risques? : la prévention de la tuberculose chez les enfants immigrants à Montréal

Si le nombre de nouveaux cas de tuberculose au Québec a considérablement baissé au cours des dernières décennies, l’épidémiologie mondiale rappelle toutefois que cette maladie est responsable de plus de deux millions de morts par an. Au Canada, certains groupes seraient plus vulnérables, notamment les immigrants provenant de pays où la tuberculose est endémique. La Clinique de tuberculose du Centre hospitalier universitaire Sainte-Justine est un outil de lutte active contre cette maladie, entre autres grâce à son programme de dépistage scolaire auprès des enfants immigrants. Ce dépistage vise à identifier les porteurs de la tuberculose latente, c’est-à-dire la forme non contagieuse de la maladie. Un traitement préventif de neuf mois est offert aux enfants qui présentent un résultat positif afin de prévenir le développement de la tuberculose maladie (forme active). Dans 28 % des cas, ce traitement n’est pas adéquatement complété et dans 11 % des cas, il est refusé. La présente étude porte à la fois sur la question de l’observance thérapeutique et sur les conditions de vie post-migratoires. L’observation de consultations à la Clinique de tuberculose et les entrevues auprès des soignants et des familles ont engendré une réflexion sur la prévention de la tuberculose en contexte migratoire de même que sur le caractère multifactoriel de la non-observance thérapeutique. L’analyse des données fait ressortir l’impact du vécu migratoire et des conditions de vie (le logement, l’emploi, la maîtrise de la langue, etc.) sur la prise irrégulière du médicament, permettant une meilleure compréhension de ce comportement (chapitre 4). Il a également été possible de documenter une distinction entre les conduites (l’observance) et les attitudes (l’adhésion) nuançant la compréhension des diverses trajectoires thérapeutiques à l’aide de rationalités plurielles et diversifiées (chapitres 5 et 6). Il s’en dégage une réflexion sur le caractère normatif de la catégorisation de « groupe » et de « comportement » à risque laissant place aux différents univers référentiels et, plus globalement, aux conditions de vie des familles (chapitre 7).

Évaluation de la prévalence individuelle et de troupeau de quatre pathogènes d'importance dans les troupeaux laitiers biologiques du Québec

INTRODUCTION La production biologique contribue de façon significative aux défis du développement durable. Les infections à Mycobacterium avium sous-espèce paratuberculosis (MAP), Neospora caninum (NC), au virus de la diarrhée virale bovine (BVD) et au virus de la rhinotrachéite infectieuse bovine (IBR) sont bien reconnues pour affecter de manière significative la production dans les élevages laitiers. Il n’existe toutefois aucune donnée sur l’importance de ces pathogènes dans les troupeaux biologiques. HYPOTHESE Ces quatre pathogènes sont présents dans les troupeaux laitiers biologiques, mais leur prévalence est moindre par rapport à l’élevage conventionnel. OBJECTIFS Estimer les séroprévalences de NC, MAP, BVD, IBR dans les troupeaux laitiers biologiques québécois. MÉTHODOLOGIE Dans la province du Québec, 60 troupeaux laitiers biologiques ont été sélectionnés aléatoirement. Un échantillon sanguin a été prélevé sur 30 vaches adultes, pour l’évaluation de NC et MAP, et sur 5 animaux plus de 6 mois non vaccinés, pour l’évaluation de BVD et IBR. Une détection d’anticorps par ELISA, pour NC et MAP, et par séroneutralisation pour BVD et IBR a été réalisée sur les sérums obtenus. Un questionnaire a été rempli par chaque éleveur. RÉSULTATS La séroprévalence individuelle de NC et MAP, avec un intervalle de confiance de 95%, étaient de 4.1% (3.2%-5.2%) et 0.8% respectivement (0.0%-1.3%). La séroprévalence de troupeau de NC, MAP, BVD, IBR, si au moins un animal est positif dans un troupeau étaient de 50.8%, 20.3%, 37.3%, 31.0% respectivement. Ces séroprévalences étaient de 30.5%, 3.4%, 28.8% et 18.9%, respectivement, si au moins deux animaux sont positifs. La taille du troupeau a un effet significatif sur le statut de BVD (p=0.02) et il y a une bonne corrélation entre le statut BVD et IBR (Kappa-0.54). DISCUSSION/CONCLUSION La séroprévalence individuelle de NC, MAP, IBR semblent être moindre dans les troupeaux laitiers biologiques comparativement au conventionnel. Il ne semble pas y avoir de grandes différences entre la séroprévalence du BVD des troupeaux biologiques et celle des conventionnels.

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.

Évaluation du lavage articulaire avec des salines hypertoniques dans le traitement de l’arthrite septique chez le veau

L’arthrite septique chez les bovins est une affection le plus souvent d’origine bactérienne qui est une cause de boiterie fréquente associée à des pertes économiques importantes. Le traitement, qui doit être initié le plus rapidement possible, s’appuie sur l’utilisation combinée d’anti-inflammatoires non stéroïdiens, d’un ou de plusieurs lavages articulaires ainsi que d’antibiotiques administrés de façon systémique pour un minimum de 3 semaines. Cette durée d’administration constitue une difficulté pour les élevages dits biologiques pour lesquels un cahier des charges strict limite un recours prolongé aux antibiotiques. Ainsi le traitement efficace de diverses conditions infectieuses et celui de l’arthrite septique en particulier dans ces élevages peut être compromis. L’objectif de ce travail est de s’appuyer sur les propriétés antimicrobiennes des solutions de saline hypertonique (SSH) pour limiter l’utilisation des antibiotiques dans les cas d’arthrite septique chez les veaux en intégrant ces solutions pour le lavage des articulations infectées. Notre première étude a consisté à déterminer la sécurité d’emploi de deux concentrations de SSH (une commerciale à 7.2% et une maison à 15%) dans des articulations supposées saines chez le veau. Une synovite sévère associée à des signes cliniques caractéristiques d’atteintes articulaires a été observé lors de l’utilisation de SSH 15%. Son utilisation clinique comme solution de lavage articulaire est par conséquent déconseillée. Concernant la SSH 7.2%, malgré une synovite d’intensité variable, nous n’avons pas noté des signes cliniques caractéristiques d’atteintes articulaires. Son utilisation dans un contexte expérimental d’infection articulaire nous a paru réaliste. Notre seconde étude a permis d’évaluer les effets du lavage articulaire avec de la SSH 7.2% dans un modèle expérimental d’infection à Escherichia coli. Trois groupes de traitement ont été constitués. Dans le premier groupe (traitement standard), un lavage était effectué avec du lactate de Ringer (LRS) et les veaux recevaient une administration biquotidienne de ceftiofur par voie intraveineuse pour 21 jours. Dans le deuxième groupe (LRS), un lavage était effectué avec du LRS et aucun antibiotique n’était administré. Enfin dans le troisième groupe (SSH), un lavage était effectué avec de la SSH 7.2% sans qu’aucun antibiotique ne soit administré. Tous les veaux ont reçu du kétoprofen quotidiennement pendant 3 jours. L’inoculation s’est fait au jour 1 et les traitements ont débuté au jour 2. L’efficacité des traitements a été établie sur des critères cliniques, bactériologiques et cytologiques. Dans le modèle que nous avons utilisé, les trois groupes de traitements ont conduits à une guérison clinique et bactériologique satisfaisante (absence de boiterie, de douleur et de croissance bactérienne dans le liquide articulaire en fin d’étude). La guérison cytologique n’a quant à elle pas été jugée satisfaisante avec des moyennes de comptage et de pourcentage en neutrophiles tout groupe confondu bien supérieures aux valeurs normales (11.39x109/l de neutrophiles représentant 74.73% des leucocytes en fin d’étude). Le traitement avec la SSH 7.2% s’est révélé être significativement plus traumatique et pas plus efficace dans l’élimination de l’infection comparativement au traitement LRS. D’autre part, le lavage articulaire au LRS s’est révélé être aussi efficace et sécuritaire que le traitement standard de l’arthrite septique qui incluait 21 jours de ceftiofur administré par voie intraveineuse. Ainsi, bien que le lavage avec de la SSH 7.2% n’est pas démontré de résultats satisfaisants qui permettrait de limiter le recours aux antibiotiques dans les filières biologiques, l’association d’un lavage au LRS avec le ketoprofen s’est révélée être une alternative possible. De nouvelles études sont requises pour confirmer ses résultats et pour déterminer le rôle respectif du lavage articulaire et du ketoprofen dans la guérison lors d’arthrite septique.

Expression et effets des WNTs sur l’expansion du cumulus et la maturation de l’ovocyte chez la vache

Les WNTs sont une famille de glycoprotéines qui, secrétées dans le milieu extracellulaire, jouent un rôle important dans l’embryogenèse. Chez l’adulte, leur dérégulation va entrainer diverses affections incluant des troubles du développement accompagnés ou non de malformations mais aussi des cancers. Au niveau de l’ovaire, le rôle des WNTs demeure peu défini même si des études chez l’humain et la souris prouvent l’implication de certains membres de cette famille dans le développement ovarien ainsi que dans les processus de maturation folliculaire et d’ovulation. Dans ce contexte, nous avons voulu évaluer l’expression de quelques membres de la famille des WNTs (-2, -2b, -4, -5a et -5b) durant l’expansion des cellules du cumulus et évaluer l’effet de certains d’entre eux sur le COC ainsi que la maturation de l’ovocyte chez la vache. Les COCs bovins étaient placés dans une solution de maturation in vitro pendant 0, 6, 12 et 22h et les niveaux d’ARNm mesurés par PCR en temps réel. L’abondance de l’ARNm pour WNT-2b était significativement plus élevée après 6h de maturation comparée aux COCs immatures (à 0h), alors que l’ARNm codant pour WNT-2, -4, -5a et -5b n’augmentait qu’en fin de culture. L’addition d’EGF provoquait l’expansion du COC et la progression de l’ovocyte vers la métaphase II (MII) comme nous l’espérions mais, à notre grande surprise, l’ajout de WNT-2b au milieu de maturation provoquait également l’expansion du COC (82% et 69% pour EGF et WNT-2b respectivement) et la progression de l’ovocyte vers le stade MII (62% et 56% EGF et WNT-2b respectivement). La combinaison d’EGF et WNT-2b n’a pas produit de meilleurs résultats. Notre étude met en lumière l’implication des WNTs dans la maturation du COC chez la vache. Leurs voies d’activation restent toutefois à déterminer.

Approches arthroscopiques et description de l'anatomie articulaire normale du carpe et du tarse chez le bovin adulte

Les approches arthroscopiques et l’anatomie normale des articulations antébrachiocarpienne, carpienne moyenne et tarsocrurale n’ont jamais été décrites spécifiquement chez les bovins. Notre étude avait pour buts de définir les abords chirurgicaux et de décrire l’anatomie arthroscopique de ces trois articulations. Deux carpes et deux tarses issus du cadavre frais d’une vache adulte ont été injectés avec un mélange de latex, puis disséqués afin de déterminer les sites arthroscopiques d’intérêt. Par la suite, l’arthroscopie des articulations antébrachiocarpienne et carpienne moyenne (approche dorsale) et de l’articulation tarsocrurale (approches dorsale et plantaire) a été réalisée sur six cadavres frais de vaches adultes ne présentant ni boiterie ni distension articulaire avant leur euthanasie. Les approches dorsolatérale et dorsomédiale des articulations antébrachiocarpienne et carpienne moyenne ont été réalisées de part et d’autre de l’extenseur radial du carpe. Les structures observées étaient le radius distal, les os radial, intermédiaire, ulnaire, II et III fusionnés et IV du carpe, ainsi que des ligaments palmaires. Les approches dorsolatérale et dorsomédiale de l’articulation tarsocrurale ont été réalisées latéralement au long extenseur des doigts et médialement au troisième péronier respectivement. Les approches plantarolatérale et plantaromédiale ont été réalisées latéralement au fléchisseur latéral des doigts et latéralement au fléchisseur médial des doigts respectivement. Les structures observées étaient le tibia distal, les trochlées proximale et plantaire du talus, le processus coracoïde du calcanéus, l’articulation fibulo-calcanéenne et des ligaments articulaires. Quelle que soit l’articulation, l’approche latérale était préférée à l’approche médiale. L’arthroscopie du carpe et du tarse pourra être proposée dans un contexte hospitalier comme outil diagnostique, thérapeutique et pronostique des maladies articulaires bovines.

Análisis de las consecuencias del TLC con Estados Unidos frente al subsector ganadero colombiano

Colombia es un país que gracias a sus características topográficas y ubicación privilegiada se destaca por su amplia variedad de ganado en las diferentes regiones del país, esto le ha permitido tener diversas ventajas frente a otros países. Sin embargo, desde el año 2012 entro en vigencia el Tratado de Libre Comercio con Estados Unidos, en donde se demostró que debido a los subsidios y al bajo costo en la producción ganadera, este país ofrece precios inferiores a los de Colombia, con los cuales es más difícil disputar. Por esto es importante que Colombia logré implementar estrategias para competir con precios como los de Estados Unidos y a su vez debe buscar la admisibilidad sanitaria para lograr exportar nuestros productos a esta Potencia. Además, Colombia debe identificar las oportunidades, fortalezas y amenazas que se tienen con el Tratado de Libre comercio, para establecer diferentes proyectos y programas los cuales permitan potencializar el subsector ganadero colombiano.

Intake, growth and meat quality of steers given diets based on varying proportions of maize silage and grass silage

Simmental × Holstein-Friesian steers were offered four forage diets. These comprised grass silage (G); proportionately 0·67 grass silage, proportionately 0·33 maize silage (GGM); 0·33 grass silage, 0·67 maize silage ( MMG); maize silage ( M) from 424 (s.d. = 11·5) kg to slaughter at a minimum weight of 560 kg. Forages were mixed and offered ad libitum. Steers were offered 2 kg of a concentrate daily, the concentrate being formulated such that all steers had similar crude protein intakes across dietary treatments. A sample of steers was slaughtered at the beginning of the experimental period to allow the calculation of the rate of gain of the carcass and its components. Carcass dissection of a sample of steers allowed the development of a prediction equation of carcass composition based on thoracic limb dissection of all carcasses. Forage dry matter intake and live-weight gain increased linearly as maize silage replaced grass silage in the forage mixture, resulting in improvements in food conversion ratio (all P = 0·001). Killing-out proportion increased with maize silage inclusion ( P < 0·001) but fat and conformation scores did not differ significantly between diets. However, increasing maize inclusion in the diet resulted in a greater weight ( P = 0·05) and proportion ( P = 0·008) of fat in the carcass, and significant increases in internal fat deposition. The inclusion of maize led to a progressive increase in the daily gains of carcass ( P < 0·001), and significant increases in the daily gains of both fat ( P < 0·001) and lean tissue ( P < 0·001). Fat colour was more yellow in cattle given diets G and GGM than diets MMG and M ( P < 0·001) and colour intensity was lower on diet M than the other three diets ( P < 0·001). There were no significant differences in any aspects of eating quality between diets. Therefore, maize silage has the potential to reduce the time taken for finishing beef animals to achieve slaughter weight with no apparent detrimental effects on subsequent meat quality.

Simulating the effects of grassland management and grass ensiling on methane emission from lactating cows

A dynamic, mechanistic model of enteric fermentation was used to investigate the effect of type and quality of grass forage, dry matter intake (DMI) and proportion of concentrates in dietary dry matter (DM) on variation in methane (CH(4)) emission from enteric fermentation in dairy cows. The model represents substrate degradation and microbial fermentation processes in rumen and hindgut and, in particular, the effects of type of substrate fermented and of pH oil the production of individual volatile fatty acids and CH, as end-products of fermentation. Effects of type and quality of fresh and ensiled grass were evaluated by distinguishing two N fertilization rates of grassland and two stages of grass maturity. Simulation results indicated a strong impact of the amount and type of grass consumed oil CH(4) emission, with a maximum difference (across all forage types and all levels of DM 1) of 49 and 77% in g CH(4)/kg fat and protein corrected milk (FCM) for diets with a proportion of concentrates in dietary DM of 0.1 and 0.4, respectively (values ranging from 10.2 to 19.5 g CH(4)/kg FCM). The lowest emission was established for early Cut, high fertilized grass silage (GS) and high fertilized grass herbage (GH). The highest emission was found for late cut, low-fertilized GS. The N fertilization rate had the largest impact, followed by stage of grass maturity at harvesting and by the distinction between GH and GS. Emission expressed in g CH(4)/kg FCM declined oil average 14% with an increase of DMI from 14 to 18 kg/day for grass forage diets with a proportion of concentrates of 0.1, and on average 29% with an increase of DMI from 14 to 23 kg/day for diets with a proportion of concentrates of 0.4. Simulation results indicated that a high proportion of concentrates in dietary DM may lead to a further reduction of CH, emission per kg FCM mainly as a result of a higher DM I and milk yield, in comparison to low concentrate diets. Simulation results were evaluated against independent data obtained at three different laboratories in indirect calorimetry trials with COWS consuming GH mainly. The model predicted the average of observed values reasonably, but systematic deviations remained between individual laboratories and root mean squared prediction error was a proportion of 0.12 of the observed mean. Both observed and predicted emission expressed in g CH(4)/kg DM intake decreased upon an increase in dietary N:organic matter (OM) ratio. The model reproduced reasonably well the variation in measured CH, emission in cattle sheds oil Dutch dairy farms and indicated that oil average a fraction of 0.28 of the total emissions must have originated from manure under these circumstances.

Intermittent Escherichia coli O157:H7 colonisation at the terminal rectum mucosa of conventionally-reared lambs

In cattle, the lymphoid rich regions of the rectal-anal mucosa at the terminal rectum are the preferred site for Escherichia coli O157:H7 colonisation. All cattle infected by rectal swab administration demonstrate long-term E. coli O157:H7 colonisation, whereas orally challenged cattle do not demonstrate long-term E. coli O157:H7 colonisation in all animals. Oral, but not rectal challenge of sheep with E. coli O157:H7 has been reported, but an exact site for colonisation in sheep is unknown. To determine if E. coli O157:H7 can effectively colonise the ovine terminal rectum, in vitro organ culture (IVOC) was initiated. Albeit sparsely, large, densely packed E. coli O157:H7 micro-colonies were observed on the mucosa of ovine and control bovine terminal rectum explants. After necropsy of orally inoculated lambs, bacterial enumeration of the proximal and distal gastrointestinal tract did suggest a preference for E. coli O157:H7 colonisation at the ovine terminal rectum, albeit for both lymphoid rich and non-lymphoid sites. As reported for cattle, rectal inoculation studies were then conducted to determine if all lambs would demonstrate persistent colonisation at the terminal rectum. After necropsy of E. coli O157:H7 rectally inoculated lambs, most animals were not colonised at gastrointestinal sites proximal to the rectum, however, large densely packed micro-colonies of E. coli O157:H7 were observed on the ovine terminal rectum mucosa. Nevertheless, at the end point of the study (day 14), only one lamb had E. coli O157:H7 micro-colonies associated with the terminal rectum mucosa. A comparison of E. coli O157:H7 shedding yielded a similar pattern of persistence between rectally and orally inoculated lambs. The inability of E. coli O157:H7 to effectively colonise the terminal rectum mucosa of all rectally inoculated sheep in the long term, suggests that E. coli O157:H7 may colonise this site, but less effectively than reported previously for cattle.