Evaluering av et Brix-refraktometer for å måle konsentrasjonen av immunglobulin G (IgG) i blodserum hos nyfødte kalver av rasen Norsk Rødt Fe (NRF)

Abstract

Hovedformålet med masteroppgaven var å evaluere om det digitale Brix-refraktometeret Milwaukee kunne benyttes til å måle konsentrasjonen av immunglobulin G (IgG) i blodserum hos kalver ved 1-3 og omkring ti dagers alder. Refraktometeret benyttes av mange bønder og andre til å måle IgG-konsentrasjonen i råmelken, og det ville være nyttig om det kunne benyttes til å undersøke om kalven har absorbert tilstrekkelige mengder IgG. Dette er viktig fordi kalver er født uten immunforsvar, og er avhengig av å få overført immunstoffer fra kyrnes råmelk etter fødsel for å være beskyttet mot sykdommer. Brix-refraktometeret sender lys gjennom væsken som analyseres og beregner prøvens tørrstoffinnhold, og dermed vil alle molekylene i væsken påvirke Brix-verdiene. Tørrstoffinnholdet blir angitt som prosent.

I forsøket ble det tatt en blodprøve av 67 kalver ved 1-3 dagers alder, og 39 kalver omkring ti dagers alder. Blodprøvene stod 1-2 timer til koagulering, før de ble sentrifugert. Deretter ble 3-4 dråper blodserum pipettert og målt på refraktometeret. Det resterende blodserumet ble fryst ved -20 ᵒC og sendt til Mastittlaboratoriet i Molde for «Radial Immunodiffusion Test» (RID). Resultatene fra RID-analysen ble satt som standarden for IgG-konsentrasjonen i serumprøvene. Resultatene viste at det var signifikant korrelasjon mellom Brix-verdier (%) og IgG-konsentrasjon i blodserum (g/l) fra RID-analyse ved både 1-3 og omkring ti dagers alder. Resultatene viser at refraktometeret trolig kan benyttes til å måle IgG-konsentrasjonen i blodserum. Resultatene fra første blodprøveuttak viste at det bør anbefales å gjennomføre blodprøvetakingen ved to dagers alder sammenlignet med en og tre dagers alder. Resultatene viste at det var en signifikant sammenheng i IgG-konsentrasjon fra RID-analyse mellom blodprøvene tatt ved første (1-3 dagers alder) og andre (omkring ti dagers alder) prøveuttak.

Ved første blodprøveuttak ble også tatt en parallell blodprøve av 37 kalver som ble satt til bunnfelling i romtemperatur i ca. 24 timer, for å undersøke om det var mulig å gjennomføre slike målinger uten å ha tilgang til sentrifuge. Resultatene viste at refraktometeret gir de samme Brix-verdiene for bunnfelling og sentrifugering, og det er ikke nødvendig å sentrifugere. Videre ble det undersøkt om det var sammenheng i Brix-verdier (%) fra ferskt og fryst blodserum, og resultatene viste at serumprøvene ikke ble påvirket av frysing før analysering.

Det ble også undersøkt om det var noen sammenheng mellom råmelkskvalitet, tidspunktet og mengden ved første tildeling av råmelk og IgG-konsentrasjon blodserum ved RID-analyse. Råmelkskvaliteten forklarte 30 % av variasjonen i IgG-konsentrasjon i blodserum. Majoriteten av kalvene fikk tildelt det første måltidet i løpet av to timer etter fødsel, derfor var det vanskelig å si noe om sammenhengen. Resultatene viste at kalver som drakk tre liter råmelk ved første tildeling hadde høyere IgG-konsentrasjonen i blodserum enn kalvene som drakk en, to, fire eller fem liter.

The main purpose of this master thesis was to evaluate the digital Brix refractometer Milwaukee. Whether it could be used to measure the concentration of immunoglobulin G (IgG) in blood serum in calves at 1-3 and around ten days of age. If this is possible, the refractometer could be used to investigate whether calves have absorbed sufficient amounts of IgG. This is important because calves are born without a functioning immune system. They are therefore dependent on antibodies being transferred via the colostrum to be protected against diseases. The Brix refractometer sends light through the liquid and calculates the sample solids content (%), thus all the molecules in the fluid will affect the Brix values.

In the experiment, a blood sample of 67 calves was taken at 1-3 days of age and a blood sample of 39 calves about ten days of age. The blood samples had one to two hours to settle before centrifugation. 3-4 drops of blood serum were then tested on the refractometer. The remaining blood serum was frozen at -20 ᵒC for 1-4 months and sent to Mastittlaboratoriet in Molde for “Radial Immunodiffusion Test” (RID). The results from the RID were used as a standard for the IgG concentration in the serum samples. There was significant correlation between Brix values and IgG concentration from RID at 1-3 days of age and around ten days of age. This indicate that the refractometer can be used to measure the IgG concentration in the blood serum. Furthermore, it should be recommended to perform blood sampling at two days of age compared to one and three days of age. The results showed that there was a significant correlation between IgG concentration in the first (1-3 days of age) and second (ten days of age) blood samples.

At the first sampling, a parallel sample was taken from 37 calves, to investigate whether it was possible to carry out such tests without a centrifuge. The results show that the refractometer gives the same Brix values for passive precipitation and centrifugation. That is, there is no need for centrifugation of the samples. Furthermore, it was investigated whether there was a relationship in Brix values from fresh and frozen blood serum. The results showed that serum samples were not affected by freezing.

It was also investigated whether there was any correlation between colostrum quality, the amount and timing of first allocation of colostrum and IgG concentration in the blood serum of the calf. The colostrum quality explained 30 % of the variation in IgG concentration in blood serum. It was difficult to tell if the timing had effect since most of the calves were fed the first meal within two hours of birth. Calves awarded three liters of colostrum at first allocation had the highest IgG concentration in blood serum compared with calves that drank one, two, four or five liters.