Effect of the energy level of the diet of Holstein cows in early and mid-lactation on the sanitary and hygienic quality of milk / Efecto del nivel energético de la dieta de vacas Holstein en lactancia temprana y media sobre la calidad higiénica y sanitaria de la leche

ABSTRACT During the first weeks of lactation, the energy balance of dairy cows is generally negative, allowing for decompensation in a variety of tissues and systems, especially the immune system. The energy levels of a cow's diet during the first third of lactation, in specialized dairying, will modulate the immune system functionality of the mammary glands. The aim of this study was to assess the sanitary quality of milk through the somatic cell score (SCS), the colony-forming units (CFU), and the isolated bacteria of Holstein cows with different energy levels in the diet. Thus, 24 Holstein cows were studied during their first third of lactation, after the lactation peak (50 to 100 lactation days). They were assigned into 4 treatments, taking into account the energy requirements of each animal: Isoenergetic (ISO), Hypoenergetic (HYPO), Hyper energetic (HYPER), and Isoenergetic plus sunflower oil supplementation (OIL). Milk samples were taken for the somatic cell count (SCC) and CFUs, and isolated pathogens in milk were identified by microbiological culture. The diet had a significant effect on SCS with a value p of 0.0331, but not on the CFUs (p< 0.5141). 11 pathogens were identified and in 33.9% of samples, microorganisms were not isolated. The Isoenergetic diet favors the presence of some microorganisms and the increase of SCS.

RESUMEN En las primeras semanas de lactancia, generalmente, el balance energético de la vaca lechera es negativo, determinando una descompensación en diferentes tejidos y sistemas, en especial, el inmunológico. Los niveles de energía en la dieta de vacas, en primer tercio de lactancia en lechería especializada, modularán la funcionalidad del sistema inmune en glándula mamaria. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la calidad sanitaria de la leche, a través de la medición de células somáticas (SCS), las unidades formadoras de colonias (UFC) y las bacterias aisladas de vacas Holstein, con diferentes niveles de energía en la dieta. Se usaron 24 vacas Holstein en el primer tercio de gestación, posterior al pico de lactancia (entre 50 y 100 días de lactancia), dispuestas en 4 tratamientos, de acuerdo con el cubrimiento de los requerimientos energéticos del animal: isoenergético (ISO), hipoenergético (HIPO), hiperenergetico (HIPER) e isoenergético más suplementación con aceite de girasol (ACEITE). Se tomaron muestras de leche para el recuento de células somáticas (RCS) y UFC y se identificaron patógenos en leche, por cultivos microbiológicos. La dieta tuvo un efecto significativo sobre el SCS, con un valor p de 0.0331 y no sobre las UFC (p<0.5141). Se identificaron 11 patógenos y en 33,96% de las muestras no se aislaron microorganismos. La dieta isoenergética favorece la presencia de algunos microorganismos y el aumento del SCS.

Evaluación genómica en ganado Holstein Colombiano, usando genotipos imputados a densidad media / Genomic Evaluation of Colombian Holstein Cattle Using Imputed Genotypes at Medium Density

RESUMEN Objetivo. El objetivo de este estudio fue determinar la precisión y el sesgo de predicción de valores genómicos directos (VGD) usando genotipos imputados a densidad media, en características productivas y reproductivas en ganado Holstein de Antioquia, Colombia. Materiales y métodos. Fueron genotipificados 31 animales con el chip Illumina BovineLD, 64 con el chip Illumina BovineSNP50v2 y 48 con el chip Illumina BovineHD. La imputación se realizó usando dos paneles de SNPs (6K y 40K) a una densidad 44K, usando el programa FINDHAP.f90 v4. Los efectos de los SNPs fueron estimados mediante el método bayes C, usando genotipos de baja densidad (6K) y genotipos imputados a una densidad media (44_imputado). La precisión y el sesgo de los VGDs fueron determinados mediante validación cruzada. Las características evaluadas fueron: producción de leche (PL), porcentaje de proteína (PRO), porcentaje de grasa (GRA), puntaje de células somáticas (SCS), intervalo entre partos (IEP) y días abiertos (DA). Resultados. Las precisiones de VGD (rpVGD.EBV) en todas las características evaluadas oscilaron entre 0.19 y 0.24 y el sesgo (bVGD.EBV) entre 0.03 y 0.16 cuando se usó el panel 6K y usando el panel 44K_imputado las precisiones fueron mayores, oscilado entre 0.24 y 0.33 y sesgo entre 0.03 y 0.26. Conclusiones. La precisión de predicción de los VGDs fue mayor cuando se usaron genotipos imputados a densidad media, en comparación con la precisión de predicción obtenida empleando genotipos de baja densidad. Por lo cual, en este estudio se concluye que la imputación de genotipos es muy útil dado que aumenta la confiabilidad de la evaluación genómica.

ABSTRACT Objective. The goal of this study was to determine the accuracy and bias of direct genomic values (DGV) using imputed genotypes at medium density in yield- and reproduction-related traits for Holstein cattle from Antioquia, Colombia. Materials and Methods. A total of 31 animals were genotyped with the Illumina BovineLD chip, 64 with Illumina BovineSNP50v2 and 48 with Illumina BovineHD. Two SNP panels (6K and 40K) were imputed to a density of 44K using the FINDHAP.f90 v4 program. The effects of the SNPs were estimated using the Bayes C method, using low-density (6K) genotypes as well as medium-density imputed genotypes (44_imputed). The accuracy and bias of the DGVs were determined by cross-validation. The evaluated traits were: milk yield (MY), percentage of protein (PP), percentage of fat (PF), somatic cell score (SCS), calving interval (CI) and open days (OD). Results. When using the 6K panel, the accuracy values for DGV (rpDGV.EBV) in all the studied traits ranged from 0.19 to 0.24, and the bias (bDGV.EBV) from 0.03 to 0.16. In contrast, using the 44K_imputed panel generated higher accuracy values ranging from 0.24 to 0.33 and a bias ranging from 0.03 to 0.26. Conclusions. The accuracy of prediction the DGV was higher with genotypes imputed to medium densities when compared to the accuracy of prediction obtained using low-density genotypes. Therefore, in this study it is concluded that the imputation of genotypes is very useful, because it improves the reliability of the genomic evaluation.

Microorganismos aislados en cultivo bacteriológico de muestras de leche de vacas holstein clínicamente sanas / Microorganisms isolated in bacteriological culture from milk samples from clinically healthy holstein cows / Microrganismos isolados em cultivo bacteriológico de amostras do leite de vacas holandesas clinicamente saudáveis

Resumen El objetivo del presente estudio fue determinar la frecuencia de aislamiento de microorganismos de tipo infeccioso y ambiental en leche de un grupo vacas clínicamente sanas en dos diferentes tipos de ordeño. Para ello se utilizaron muestras de leche de 289 vacas ubicadas en hatos de cuatro municipios del Norte del departamento de Antioquia en diferentes sistemas de ordeño (manual y mecánico), a cada muestra de leche se le hizo cultivo bacteriológico para determinar la presencia de microorganismos. De 289 muestras de leche evaluadas, 193 (66,78%) fueron positivas para aislamiento de cualquier tipo de patógeno (ocho diferentes patógenosaislados), de las cuales 81 (28,02%) muestras provenían de ordeño manual y 112 (38,75%) pertenecían a ordeño mecánico, encontrando un mayor porcentaje de aislamiento de patógenos bacterianos en muestras de leche provenientes de sistema de ordeño mecánico (p=0,0236). El patógeno de mayor aislamiento fue el Arcanobacterium haemolyticum (antes clasificado como Corinebacterium sp), microorganismo que hace parte de la flora saprófita del animal, con presencia de manera individual en el 20,14% de las muestras analizadas y en confección con otros patógenos en 0,7% de las muestras. El microorganismo que siempre se reporta como mayor productor de mastitis subclínica en bovinos es el Streptococcus agalactiae, un patógeno infeccioso, que en el presente estudio se aisló del 12,50% de las muestras de leche. Se determinó el Odds ratio (OR), entre aislamiento de Streptococcus agalactiae y Score de Células somáticas (SCS) que fue estadísticamente significativo, indicando que cuando está presente este patógeno el SCS aumenta y los animales son más susceptibles a padecer mastitis.

Abstract A microbiological analysis was performed to determine the frequency of isolation of microorganisms of infectious and environmental type in milk from a group of clinically healthy cows in two different types of milking (manual and mechanical). To each sample of milk was made bacteriological culture to determine the presence of microorganisms. Of 289 milk samples evaluated, 193 (66.78%) were positive for isolation of any type of pathogen, of which 81 (28.02%) samples came from manual milking and 112 (38.75%) belonged to mechanical milking, finding a higher percentage of isolation of bacterial pathogens in milks coming from mechanical milking system (p = 0.0236). The most isolated pathogen was the Arcanobacterium haemolyticum, A microorganism that forms part of the saprophytic flora of the animal, with an individual presence in 20.14% and in coinfection with other pathogens in 0.7% of the samples. The most common microorganism of subclinical mastitis in cattle is Streptococcus agalactiae, which in the present study was isolated from 12.50% of milk samples. The odds ratio (OR) between the isolation of Streptococcus agalactiae and the Somatic Cell Score (SCS) was determined, which was statistically significant, indicating that when this pathogen is present the SCS increases and the animals are more susceptible to mastitis.

Resumo O objetivo deste estudo foi determinar a frequência de isoLamento de microorganismos de tipo infecciosos e ambientaL no Leite de um grupo de vacas cLinicamente saudáveL em dois diferentes tipos de ordenha. Para este fim utiLizaram-se amostras do Leite de 289 vacas LocaLizadas em rebanhos de quatro municipaLidades do Norte de Antioquia com dois tipos diferentes de ordenha (manuaL e mecânica), a cada amostra do Leite foi feito um cuLtivo bacterioLógico para determinar a presença de microorganismos. De 289 amostras do Leite avaLiadas, 193 (66,78%) foram positivas para o isoLamento de quaLquer tipo de agente patogênico (oito diferentes agentes patogênicos isoLados), das quais 81 (28,02%) amostras eram de ordenha manuaL e 112 (38, 75%) foram de ordenha mecânica, encontrando uma maior percentagem de isoLamento dos agentes patogênicos bacterianos nos Leites provenientes do sistema de ordenha mecânica (p = 0,0236). O agente patogênico mais isoLado foi Arcanobacterium haemolyticum (Corinebacterium sp), microrganismo que faz parte da flora saprófita do animaL, presentes individuaLmente em 20,14% das amostras anaLisadas, e em reLação com outros agentes patogênicos o 0,7% das amostras. O microrganismo que sempre se reporta como o maior produtor de mastite subcLínica em gado é o Streptococcus agalactiae, um agente patogênico infeccioso, que neste estudo foi isoLado no 12,50% das amostras do Leite. Foi determinado o Odds ratio (OR) entre o isoLamento de Streptococcus agalactiae e Pontuação das céLuLas somáticas (SCS), e foi estatisticamente significativo, indicando que quando o agente patogênico está presente, o SCS aumenta e os animais são mais susceptíveis à mastite.

Estimation and comparison of conventional and genomic breeding values in Holstein cattle of Antioquia, Colombia / Estimación y comparación de valores de cría convencionales y genómicos en ganado Holstein de Antioquia, Colombia

Objective. To estimate and compare breeding values (EBV) using the conventional method (BLUP) and genomic breeding values (MEBV and GEBV) estimated through bayes C method for milk yield and milk quality traits in dairy cattle in Antioquia, Colombia. Materials and methods. Two methods were used to estimate breeding values: BLUP to estimate conventional breeding value (EBV) and bayes C to estimate genomic values (MEBV and GEBV). The traits evaluated were: milk yield (PL), protein percentage (PPRO), fat percentage (PGRA) and score somatic cell (SCS). The methods (BLUP and bayes C) were compared using Person correlation (r p), Spearman rank correlation (r s) and linear regression coefficient (b). Results. The Pearson and Spearman correlations among EBVs and genomic values (MEBV and GEBV) (r pMEBV;EBV and r sGEBV;EBV) were greater than 0.93 and the linear regression coefficients of EBVs on genomic values (MEBV and GEBV) (bMEBV;EBV, and bGEBV;EBV) ranged between 0.954 and 1.051 in all traits evaluated. Conclusions. The predictions of genomic values (MEBV and GEBV), using bayes C method were consistent with the predictions of the EBVs estimate through the conventional method (BLUP) in conditions of high Colombian tropic, allowing to obtain high associations between the breeding values.

Objetivo. Estimar y comparar valores genéticos (EBV) usando el método convencional (BLUP) y valores genómicos (MEBV y GEBV) mediante el método bayes C en características de producción y calidad de la leche en ganado Holstein de Antioquia, Colombia. Materiales y métodos. Fueron empleados dos métodos para estimar valores genéticos: BLUP para estimar valores genéticos (EBV) y Bayes C para estimar valores genómicos (MEBV y GEBV). Las características evaluadas fueron: producción de leche (PL), porcentaje de proteína (PPRO), porcentaje de grasa (PGRA) y puntaje de células somáticas (SCS). Los métodos BLUP y bayes C fueron comparadas usando correlación de Pearson (r p), correlación por rangos de Spearman (r s) y regresión lineal (b). Resultados. Las correlaciones de Pearson y Spearman entre los EBVs y los valores genómicos (MEBV y GEBV) (r pMEBV;EBV y r sGEBV;EBV) fueron mayores de 0.93 y los coeficientes de regresión entre los EBVs y los valores genómicos (MEBV y GEBV) (bMEBV;EBV, y bGEBV;EBV) oscilaron entre 0.954 y 1.051 en todas las características evaluadas. Conclusiones. La predicción de valores genómicos (MEBV y GEBV) usando el método Bayes C fue consistente con los EBVs estimados mediante el método BLUP en condiciones del trópico alto colombiano, permitiendo obtener altas asociaciones entre los valores genéticos.