Mastitisli İneklerde Kan Vitamin A, β-karoten ve Vitamin E Düzeylerinin Belirlenmesi [1] [2]

Transkript

1 Kafkas Üniv Vet Fak Derg 14 (1): 57-61, 2008 DOI: /kvfd A Mastitisli İneklerde Kan Vitamin A, β-karoten ve Vitamin E Düzeylerinin Belirlenmesi [1] [2] İnan KAYA* Aysel GÜVEN* KAÜ Bilimsel Araştırma Fonu Tarafından Desteklenmiştir (Proje No: FEF-06) Bu makale ilk isim yazarın yüksek lisans tezinden özetlenmiştir * Kafkas Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü, Kars-TÜRKİYE [1] [2] Yayın Kodu (Article Code): 2008/04-A Özet Bu çal şmada Kars-Ardahan yöresinde sağl kl ve mastitisli ineklerde plazma vitamin A, E ve β-karoten düzeylerinin belirlenmesi amaçland. Çal şmada Kars-Ardahan yöresinin farkl köylerinden yaşlar 3 ile 7 aras nda değişen 20 adet sağl kl ve 20 adet mastitisli inek kullan ld. İneklerden kan al nmadan önce klinik mastitisli olup olmad klar n anlamak için Kaliforniya Mastitis Testi (CMT) uyguland. Sağl kl ve mastitisli gruplardan al nan örneklerde plazma A vitamini (p<0.01), β-karoten (p<0.01) ve plazma E vitamini (p<0.001) düzeyleri aras ndaki fark önemli bulundu. Sonuç olarak sağl kl ineklerde mastitislilere göre plazma E vitamini değerlerinin yüksek bulunmas n n sebebi; mastitisli ineklerin bu dönemde strese girmesi sonucu meme hücrelerinde oluşan çeşitli biyokimyasal reaksiyonlardan kaynaklanmas na bağlanm şt r. Ayr ca plazma A vitamini ve β-karotenin hastal k stresine bağl olarak mastitislilerde daha fazla metabolik etkinliğe sahip olduğu sonucuna var ld. Anahtar sözcükler: İnek, Mastitis, Vitamin A, Vitamin E, β-karoten Determination of the Levels of Plasma Vitamin A and β-carotene and vitamin E in Mastitic Cows Summary In this study it was aimed to determine the levels of plasma vitamin A and β-karoten and vitamin E in healthy and mastitic cows in Kars and Ardahan region. In this study 20 healthy and 20 mastitic cows between 3 and 7 ages from different villages in Kars and Ardahan region were used. Before taking blood samples from the cows, it was tested by California Mastitis Test (CMT) in order to determine whether they are with mastitis or not. In the samples obtained from healthy and mastitic groups were significant difference between levels of plasma vitamin A (p<0.01), β-carotene (p<0.01) and vitamin E (p<0.001). In conclusion, the reason why plasma vitamin E levels of healthy cows were higher than the mastitic cows was determined that various bio-chemical reactions exiting the breast cells as a result of the stres that the cows with mastitis faced in this period. Besides, it was concluded that healthy cows had much metabolic affects depending on the plasma vitamin A and β-carotene disease stress. Keywords: Cow, Mastitis, Vitamin A, Vitamin E, β Carotene İletişim (Correspondence) Phone: / inankaya_@hotmail.com

2 58 Mastitisli İneklerde Kan Vitamin A... GİRİŞ Mastitis, memenin parankim dokusu, süt kanallar ve interstisiyel dokunun yang s olarak bilinir 1. Dünyan n birçok ülkesinde ve tüm evcil hayvanlarda görülen bu hastal k, süt ineklerinde süt miktar nda azalma, üretilen süt ve süt ürünlerinde kalite düşüklüğü nedeni ile önemli ekonomik kay plara yol açar 2. Mastitis genellikle laktasyon ile ilişkili olup, oluşum nedenine göre enfeksiyöz, travmatik veya toksik, seyrine göre klinik veya subklinik, süresine göre de akut veya kronik olarak s n fland r lmaktad r 3. Mastitisin sebepleri, haz rlay c ve yap c sebepler olmak üzere ikiye ayr l r. Yap c sebeplerin en önemlileri mikroorganizmalard r 4. Mastitis enfeksiyonlar nda yang ya ve somatik hücre say s ndaki (SHS) art şa bağl olarak kanda lökosit say s nda art ş meydana gelmektedir. Mastitiste memede doku hasar sonucu sütün kalitesi bozulmakta, bölgede lökositlerden makrofajlar ve nötrofillerin say s artmaktad r. Enfeksiyon etkeninin meme kanal n enfekte etmesi nedeni ile süte geçen lökosit ve epitel hücrelerinden enzimlerin serbest hale geçmesi sütteki enzim seviyesini yükseltmektedir 5-7. Lökositler, özellikle aktif olan fagositler meme hastal klar nda gereken performans art rmak için antioksidanlara ihtiyaç duyar. Lökositlerin fonksiyonlar n geliştirmek için antioksidanlar n gücü, bunlar n hastal kl memelerdeki yararl etkilerini k smen aç klayabilir 8. Mastitiste bağ ş kl k sisteminde meydana gelen zay flamalar nedeniyle hayvanda baz metabolik ve hormonal değişiklikler oluşur. Bulaş c hastal klar ve hastal k stresi bu dönemde fazlad r 9,10. Vitaminler ve mineraller, immun sistem fonksiyonlar üzerinde direkt olarak birçok etkiye sahip olduklar için mastitisli sağmal ineklerde de oldukça önemlidirler 11. Al nan besinlerdeki vitamin içeriği kandaki vitamin ihtiyac n karş layabilmektedir. Vitaminlerin süt ve diğer besinlerdeki oran mortalite, ağ rl k art ş, üreme ve enfeksiyonlara karş korunmada önemlidir 12. Sağmal s ğ rlarda mastitise bağ ml immun sistemdeki zay flamalar oksidatif strese karş organizmay koruyan A ve E vitaminleri ile A vitamininin ön maddesi olan β-karoten düzeylerinde de değişikliklere neden olmaktad r. Bu vitaminlerin yetersizliğinde değişik semptomlar görülür 5,13. Antioksidan bir madde olan E vitamini hücre solunumu ve nükleik asit sentezinde yer al r. Antioksidan gücüyle, vücut bileşimlerini oksijen etkisiyle parçalanmaktan korumaktad r. A vitamini de bu oksidasyondan etkilenen madde olduğundan; E vitamini, A vitamini oksidasyonunu da engellemektedir. β-karoten, A ve E vitaminlerinin antioksidasyon görevleri, DNA hasar n n ve maling değişiminin azalt lmas yönündedir 14. Bu çal şma ile büyük metabolik stres kaynağ na yol açan mastitis hastal ğ na yakalanan s ğ rlarda kan vitamin A, E ve β-karoten düzeylerinin saptanmas amaçlanm şt r. MATERYAL ve METOT Çal şman n hayvan materyalini Kars ve Ardahan yöresinde bulunan 5 köyde halk elinde yetiştirilen, yaşlar 3 ile 7 aras nda değişen 20 sağl kl ve 20 mastitisli olmak üzere toplam 40 baş yerli rk inek oluşturdu. İneklerin klinik mastitisli olup, olmad klar Kaliforniya Mastitis Testi (CMT) ile belirlendi. Mastitisli ve sağl kl inekler belirlendikten sonra, V. jugularis ten 10 ml lik EDTA l tüplere al nan kan örnekleri soğuk zincir koşullar nda laboratuara taş nd ktan sonra 3000 rpm de 10 dakika santrifüj edilerek plazma k sm kapakl polipropilen tüplere al nd ve plazma β-karoten, A ve E vitamini düzeyleri belirleninceye kadar 20 C de sakland. Plazma A vitamini ve β-karoten düzeylerinin belirlenmesi için, askorbik asitle presipite edilen plazma lipoproteinlerinden hekzan ilavesi ile A vitamini ve β-karoten in ayr lmas esas na dayal Suzuki ve Katoh 15 un tan mlad ğ spektrofotometrik yöntem kullan ld. Plazma E vitamini düzeyleri, Kayden ve ark. 16 n belirttiği Emmeria- Engel reaksiyonu esas na dayal spektrofotometrik metot kullan larak ölçüldü ve standartlar β-tokoferol ün etanoldeki çözeltisinden haz rland. İstatistiki hesaplamalar, MINITAB For Windows release 12.1 bilgisayar program ile gruplar aras ndaki farkl l klar n istatistiksel önemliliği 2-sample t testi kullan larak yap ld.

3 59 KAYA, GÜVEN BULGULAR Yap lan bu çal şmada Tablo 1 de gösterildiği gibi mastitisli ineklerdeki plazma A vitamini ve β- karoten düzeyleri kontrol grubundakilere göre istatistiksel olarak önemli bir art ş (p<0.01) göstermiştir. Tabloya göre mastitisli gruptaki ineklerde plazma E vitamini düzeyleri ise kontrol grubu ineklerdeki değerlerine göre istatistiksel olarak anlaml bir düşüş (p<0.001) göstermiştir. Tablo 1. Sağlıklı ve Mastitisli İneklerde Plazma A Vitamini, β- Karoten ve E Vitamini Düzeyleri Table 1. The Levels of Plasma Vitamin A and -Karoten and Vitamin E in Healthy and Mastitic Cows A Vitamini β -karoten E Vitamini Vitamin (μg/dl) Sağlıklı grup (n=20) X ± SD ± ± ± 9.83 *: p<0.01 **: p<0.001 (X±SD: Ortalama ± Standart Sapma) TARTIŞMA ve SONUÇ Mastitisli grup (n=20) X ± SD ± 3.62* ± 0.87* ± 4.47** Mastitiste bağ ş kl k sisteminde meydana gelen zay flamalar nedeniyle hayvanda baz metabolik ve hormonal değişiklikler oluşur. Bulaş c hastal klar ve hastal k stresinin bu dönemde fazla olduğu belirtilmiştir 10,11. Süt inekleri uygun metabolik koşullar n devam ettirebilmek için kanlar nda biyolojik olarak vitamin ve minerallerin var olmas na ve bunlar belirli bir düzeyde tüketmeye ihtiyaç duyarlar. Bir inek, üreme ve sağl k durumunu sürdürebilmek için yeterli vitamin ve minerallere sahip ise bu bak mdan optimum koşullardad r 17. Bulgular m zda sağl kl grubun mastitisli gruba göre plazma E vitamini düzeyi fark n n istatistiksel olarak önemli olduğunu tespit etmiş olmam z antioksidan savunma ve bağ ş kl k sisteminde kilit roller üstlenen E vitamini gibi madde desteğinin gerekli olduğunu akla getirmektedir. Bu çal şmada özellikle E vitamininin, mastitisli ineklerde düşük seviyede görülmesinden kaynakl bu optimum koşullar n sağlanmas aç s ndan çok önemli olduğu ortaya ç km şt r. Baz çal şmalarda β-karoten seviyeleri farkl düzeylerde belirlenmiştir. Bir grup araşt r c β-karoten in plazma konsantrasyonunu 2.5 mg/l 18, diğer bir grup araşt r c 10 mg/l 19 olarak belirlemişler ve başka bir grup araşt r c ise süt ineklerindeki β-karoten in plazma konsantrasyonlar n n 3 mg/l den fazla olmas gerektiğini belirtmişlerdir 20,21. Baz araşt r c lar plazma β-karoten konsantrasyonunun art ş ile mastitisin görülme s kl ğ aras nda ters bir orant n n olduğunu bildirirken 22, baz araşt r c lar ise β-karotenin meme sağl ğ üzerine herhangi bir etkisinin olmad ğ n savunmuşlard r. β-karoten in üreme üzerinde pozitif etkiye sahip olduğu ve yaz aylar nda s cakl k stresinden dolay gebelik oran nda düşüş görüldüğü de belirtilmiştir 23,24. Çal şmam zda belirlediğimiz plazma β-karoten konsantrasyonlar, yap lan birçok çal şma ile elde edilen sonuçlara göre düşük seviyededir. Özellikle Kars-Ardahan yöresinde soğuk hava koşullar n n hayvanlar n üreme dönemlerine hakim olduklar düşünülecek olursa üreme faaliyetlerinin s cak hava koşullar n n hakim olduğu bölgelere göre daha farkl bir zamanda başlayabileceği ya da ayn zaman n yakalanmas aç s ndan daha karmaş k metabolizma yolu izleneceği düşünülebilir. Bu durum β-karotenin A vitaminine dönüşümünü de farkl şekilde etkileyebilir. Nizaml oğlu ve ark. 25 subklinik mastitisli ineklerde A vitamini düzeyini sağl kl lara göre düşük düzeyde tespit etmişler ancak bunun istatistiksel olarak önemsiz olduğunu saptam şlard r. Baz araşt r c lar n yapt klar araşt rmada sağl kl ve mastitisli ineklerde plazmada A vitamini seviyelerindeki azalma anlaml bulunmuştur 22,26. Batra ve ark. 27 mastitisli ineklerde plazma β-karoten düzeyi fark -n n, hem sağl kl lara ve hem de E vitamini uygulamas sonras nda uygulama öncesine k yasla, önemli ölçüde farkl olduğunu belirtmişlerdir. Salmanoğlu ve ark. 28 subklinik mastitisli ineklerde kan A vitamini düzeyi fark n n istatistiksel olarak önemli olduğunu bunun yan nda β-karoten düzeyi fark n n ise önemsiz olduğunu saptam şlard r. Şimşek ve ark. 29 plazma A vitamini ve β-karoten düzeylerini sağl kl ineklerde tedavi öncesi mastitisli ineklere k yasla yüksek bulmuş ve bunun istatistiksel olarak önemli olduğunu gözlemlemişlerdir. Sağl kl ve mastitisli ineklerde belirlemiş olduğumuz plazma A vitamini ve β-karoten düzeyleri fark istatitiksel olarak önemli bulunmuştur. Batra ve ark. 27 sağl kl ve mastitisli ineklerde E vitamini düzeyinin istatistiksel olarak fark n n ö- nemli olduğunu tespit etmişlerdir. Atroshi ve ark. 30 sağl kl ve mastitisli ineklerde plazma ve süt E

4 60 Mastitisli İneklerde Kan Vitamin A... vitamini düzeyi fark n istatistiksel olarak önemli bulmuşlard r. Şimşek ve ark. 31 sağl kl ve subklinik mastitisli ineklerde E vitamini düzeyi fark n n önemli olduğunu tespit etmişlerdir. Baz araşt rmalarda ise sağl kl ve mastitisli ineklerde E vitamini düzeyi fark n n önemsiz olduğu tespit edilmiştir 32,33. Sağl kl ve mastitisli ineklerde belirlemiş olduğumuz plazma E vitamini düzeyi baz araşt rmac lar n 28,30,31 saptamalar ile uyumlu görünürken baz araşt rmac lar n 32 bulgular ile uygunluk göstermemektedir. Çal şmam zda sağl kl ineklerde mastitislilere göre E vitamini değerleri istatistiksel olarak yüksek bulunmuştur. Kars-Ardahan yöresinde soğuk hava koşullar, yöre halk n n hayvanlar n daha verimli ve sağl kl olmas için gereken kalitede bak m ve tedavi yöntemlerini kullanamamas ve ekonomik durumun zay f olmas gibi nedenlerden dolay hayvan hastal klar n n engellenmesi güç olmaktad r. Dolay s ile hayvanlar n hastal klar atlatabilmesi için kendi bünyelerinde bulunan ve immünolojik aç dan önemli olan E vitamini gibi molekülleri metabolizmalar nda yoğun bir şekilde kullan lmas na daha çok ihtiyaç duymuş olduklar anlaş labilir. Bu durumda mastitisli ineklerde tespit etmiş olduğumuz düşük E vitamini düzeyleri düşüncemizi desteklemektedir. Çal şmam zda sağl kl ve mastitisli ineklerde plazma A vitamini, β-karoten (p<0.01) ve E vitamini (p<0.001) düzeyleri fark n n istatistiksel olarak önemli olduğu saptanm şt r. Mastitisli ineklerde plazma A vitamini ve β-karoten düzeyleri s ras yla μg/dl ve μg/dl, E vitamini düzeyi ise μg/dl olarak belirlenmiştir. Sağl kl grupta plazma A vitamini ve β-karoten düzeyleri s ras yla μg/dl ve μg/dl, E vitamini düzeyi ise μg/dl olarak saptanm şt r. Sonuç olarak sağl kl ineklerde mastitislilere göre E vitamini değerleri istatistiksel olarak yüksek bulunmuştur. Bunun sebebi; mastitisli ineklerin bu dönemde hastal k stresine girmesi sonucu meme hücrelerinde oluşan çeşitli biyokimyasal reaksiyonlardan kaynaklanmas na bağland. Bilindiği gibi bitki kökenli olan β-karoten maddesi A vitaminin öncü maddesidir. Çal şmam zda, β karoten düzeylerini, A vitamini düzeylerine göre düşük değerlerde saptamam z, ineklerde bu dönem içerisinde β-karotenin A vitaminine dönüşümünde rol oynayan dioksijenaz ve retinol aldehit redüktaz enzimleri düzeylerinin yüksek miktarda olabileceğini düşündürmektedir. Bu konu ile ilgili daha kesin sonuçlara ulaşabilmek için ayr nt l ve çok say da çal şma yap lmas gerektiği aç kt r. KAYNAKLAR 1. Alaçam E, Tekeli T, Erganiş O, İzgi AN: İnek ve mandalarda subklinik mastitislerin tan s, etkenlerin izolasyonu ve bunlara karş etkili antibiyotiklerin belirlenmesi. Selçuk Üniv Vet Fak Derg, 5, , Watson DL, McColl ML, Davies H: Field trial of a staphylococcal mastitis vaccine in diary herds: Clinical, subclinical and micrabiological assesments. Aust Vet J, 74, , Hung LQ, Rongxiang-Cai MS: Correlation beetween somatic cell count, bacteria and enzymes in milk subclinical mastitis. Proceeding of the Third IDF International Mastitis Seminar Book I. p , 28 May- 1 June, Telaviv, Israel, Hasan Basri GLC, Ertaş HB: Elaz ğ yöresinde mezbahada kesilen ineklerde mastitisli meme loblar n n bakteriyolojik incelenmesi. Tr J Vet Anim Sci, 28, 91-94, Ergun H, Mert N: Sütte mastitis nedeniyle meydana gelen biyokimyasal değişmeler. 24 Kas m. Ankara Üniv Vet Fak I. Mastitis Semineri, s , Ankara, Prin-Mathieu C, Le RY, Faure GC, Laurent F, Béné MC, Moussaoui F: Enzymatic activites of bovine peripheral blood leukocytes and milk polymorphonuclear neutrophils during intramammary inflammation caused by lipopolysaccharide, Clin Diagn Lab Immunol, 9 (4): , Zargham KM, Muhammed G, Umar A, Ali KS: A preliminary comparison of plasma fibrinogen concentrations, leukocyte numbers and erythrocyte sedimentation rate as non-spesific indicators of inflammatory conditions in buffalo (Bubalis bubalis). Vet Res Commun, 21 (4): , Erskine RJ: Nutrition and Mastitis. Update on bovine mastitis. Vet Clin North Am: Food Anim Pract, 9, , Little RE, Gloden BC: Levels of lipit peroxides in uncomplicated pregnancy: A review of the literature. Repr Toxicol, 13, , Ar kan S, Konukoğlu D, Ar kan Ç, Akçay T: Lipid peroxidation and antioxidant status in maternal and cord blood. Gynecol Obstet Invest, 51, , Smith KL, Harrison JH, Hancock DD, Todhunter DA, Conrad HR: Effect of vitamin E and selenium supplementation on incidence of clinical mastitis and duration of clinical symptoms. J Dairy Sci, 67, , İmik H, Aytaç M, Coşkun B, Fidanc H: Effect of E and C vitamins on the growth and immunity of the Angora goat kids exposed to stres. Tr J Vet Anim Sci, 24, 51-58, Mcdowel P: Vitamins in Animal Nutrition: Vitamin A. Academic Pres Inc, San Diego, California, 10-54, Özden YI, Vehit HE, Özden T: Meme kanserli ve sağl kl kişilerde β-karoten, A vitamini ve E vitamini düzeylerinin üç ayr parametresiz test arac l ğ yla karş laşt r lmas. Cerrahpaşa J Med, 35, Suzuki J, Katoh N: A simple and cheap methods for measuring serum vitamin A in cattle usingy only a spectrophotometer. Jpn Vet Sci, 52 (6), , 1990.

5 61 KAYA, GÜVEN 16. Kayden HJ: Spectrophotometric method for determination of tocopherol in red blood cells. J Lipid Res, , Weiss WP, Hogan JS, Todhunter DA, Smith KL: Effect of vitamin E supplementation in diets with a low concentration of selenium on mammary gland health of dairy cows. J Dairy Sci, 80, , Dahlquist SP, Chew BP: Effects of vitamin A and β- carotene on mastitis in dairy cows during the early dry period. J Dairy Sci, 68 (Suppl. 1): 191 (abstr.), Oldham ER, Eberhart RJ, Muller LD: Effects of supplemental vitamin A or β-carotene during the dry period and early lactation on udder health. J Dairy Sci, 74, , Jukola E, Hakkarainen J, Saloniemi H, Sankari S: Blood selenium, vitamin E, vitamin A, and β-carotene concentrations and udder health, fertility treatments and fertility. J Dairy Sci, 79, , K z l S, Alt ntaş A: Şap hastal kl s ğ rlarda süt ve kanda vitamin A, vitamin E ve selenyum düzeyleri. Tr J Vet Animal Sci, 25, , Chew BP, Hollen LL, Hillers JK, Herlugson ML: Relationship between vitamin A and β-carotene in blood plasma and milk and mastitis in Holsteins. J Dairy Sci, 65, , Michal JJ, Heirman LR, Wong TS, Chew BP: Modulatory effects of dietary β-carotene on blood and mammary leukocyte function in periparturient dairy cows. J Dairy Sci, 77, , Ar kan Ş, Muğlal ÖH: Baz çiftlik hayvanlar n n üreme fonksiyonlar üzerine β-karotenin etkisi. Lalahan Hay Araşt Enst Derg, 39 (2): 85-94, Nizaml oğlu M, Dinç DA, Erganiş O, Özeren F, Ok Ü: İneklerin subklinik mastitislerinde sütte N-asetil B-D glikozaminidaz (NAG ase) enzimi ile kan plazmas vitamin A ve vitamin E değerlerinin araşt r lmas. Hayvanc l k Araşt Derg, 3 (1): 20-22, Meglia GE, Johannisson A, Petersson L, Waller KP: Changes in some blood micronutrients, leukocytes and neutrophil expression of adhesion molecules in periparturient dairy cows. Acta Vet Scand, 42 (1): , Batra TR, Singh K, Ho SK, H d roglu M: Concantration of plasma and milk vitamin E and plasma β-carotene of mastitic and healthy cows. J Vit Nutr Res, 62, , Salmanoğlu B, Pamukçu T, Yar m G: Subklinik mastitisli süt ineklerinde meme içi levamizol uygulanmas nda süt ve kanda adenozin deaminaz, vitamin A, β-karotin düzeyleri. Ankara Üniv Vet Fak Derg, 49, 17-21, Şimşek H, Aksakal M: Subklinik mastitisli ineklerde E vitamininin plazma A vitamini, β-karoten, glutatyon peroksidaz, redükte glutatyon ve süt A vitamini düzeylerine etkisi. F rat Üniv Sağl k Bil Derg, 20 (3): , Atroshi F, Työppönen J, Sankari S, Kangasniemi R, Parantainen J: Possible roles of vitamin E and glutathione metabolism in bovine mastitis. Internat J Vit Nutr Res, 57, 37-43, Şimşek H, Aksakal M: Subklinik mastitisli ineklerde baz biyokimyasal değerlere E vitamininin etkisi. YYÜ Vet Fak Derg, 16 (1): 37-40, Ndiweni N, Field TR, Williams MR, Booth JM, Finc JM: Studies on the incidence of clinical mastitis and blood levels of vitamin E and selenium in dairy herds in England. Vet Rec, 129, 86-88, Braun U, Forrer WF, Lutz H: Selenium and vitamin E in blood sera of cows from farms with increased incidence of disease. Vet Rec, 128, , 1991.