Recovery of unweaned male dairy beef calves after transportation: impact of colostrum consumption at birth and marketing feeding strategies

Abstract

Els vedells mascles i les vedelles no destinades a reposició en les granges lleteres són engreixats per la producció de carn en el sistema conegut com el vedell mamó ("dairy beef").Les característiques diferencials d'aquest sistema de producció són que els vedells són recollits de diferents granges lleteres, traslladats a mercats o centres de concentració on hi poden passar varius dies fins que són traslladats finalment a les granges d'engreix. Durant aquest procés els vedells pateixen estrès del propi transport i restricció alimentaria que comprometen la seva salut, recuperació i benestar animal. Aquesta tesi va tenir com objectiu caracteritzar l'impacte de les estratègies alimentaries prèvies al transport en l'estat nutricional, la funcionalitat gastrointestinal dels vedells mamons que han sigut transportats. Per respondre al nostre objectiu, s'han dut a terme tres estudis. El primer i segon estudis, vam avaluar els efectes del consum de calostre al néixer i la restricció alimentaria simulant la seva estada en un centre de concentració sobre l'estat nutricional, la permeabilitat gastrointestinal i el benestar després d'un transport de llarga durada. Els resultats del primer estudi van demostrar que l'alimentació amb rehidratant va tenir un efecte perjudicial en el balanç energètic i el pes corporal abans del transport; així com en la permeabilitat gastrointestinal i la recuperació del pes corporal i la ingesta de concentrat després de l'arribada. A més, alimentar amb volums baixos de calostre al néixer també va disminuir el consum de pinso numèricament durant la primera setmana després de l'arribada. Finalment, la substitució de la solució rehidratant per lactoreemplaçant no va ser efectiva per prevenir les pèrdues de pes corporal, la reducció de consum de pinso i els increments de biomarcadors de balança energètic i permeabilitat gastrointestinal. El segon estudi va ser complementari al primer; en aquest cas es va aprofundir en avaluar els efectes del consum de calostre i l'alimentació prèvia al transport sobre la funcionalitat digestiva. En aquest estudi es van avaluar diferents segment dels intestí a través de l'estudi de permeabilitat intestinal ex vivo, la histomorfologia, l'expressió gènica de proteïnes d'unió estreta, i l'anàlisi de la microbiota. A més es va realitzar proves de permeabilitat in vivo i es van mesurar marcadors fecals d'inflamació intestinal. Els resultats van mostrar un augment de la permeabilitat intestinal ex vivo del ili, una menor expressió gènica CLDN2 dal jejú, i un augment de la concentració de lactoferina en femtes. Després de confirmar la nostra hipòtesis sobre els efectes negatius de l'escassetat de calostre i la restricció alimentaria prèvia al transport, vam dur a terme un tercer estudi per avaluar la suplementació nutricional en el centre de concentració. Els tractament nutricionals estudiat va ser a base de concentrat i/o llet acidificada a lliure elecció. Els resultats van mostrar que augmentar els nutrients i l'energia proporcionada per la suplementació prèvia de concentrat o llet acidificada va tenir un efecte positiu en la recuperació del pes corporal i el consum de concentrat a l'arribada. A més, la combinació de concentrat i llet acidificada van mostrar millores en la permeabilitat gastrointestinal dels vedells.

Los terneros machos y las terneras no destinadas a la reposición en la industria láctea son engordados para la producción de carne en un sistema conocido como "dairy beef". Varias características inherentes a este sistema implican una recolección inicial de los terneros de sus granjas lecheras de origen, estancias de diferentes duraciones en centros de concentración o mercados de subasta, y su posterior transporte a las instalaciones de engorde. Durante este proceso, el transporte y el ayuno someten a los terneros a factores estresantes físicos, nutricionales y fisiológicos que comprometen su recuperación y bienestar. Esta tesis tuvo como objetivo caracterizar el impacto de las estrategias de alimentación previas al transporte en el estado nutricional y la funcionalidad gastrointestinal de terneros no destetados sometidos a transporte. Para responder a nuestro objetivo, se han llevado a cabo tres estudios. En el primer y segundo estudio, evaluamos los efectos del consumo de calostro al nacimiento y la restricción alimentaria simulando una estancia en un centro de concentración en el estado nutricional, la permeabilidad gastrointestinal y el bienestar después de un transporte de larga duración. Los resultados del primer estudio demostraron que la alimentación con soluciones rehidratantes tuvo un efecto perjudicial en el balance energético y el peso corporal previo al transporte. Así como en la permeabilidad gastrointestinal y la recuperación del peso corporal y la ingesta de concentrado después de la llegada. Además, alimentar con bajos volúmenes de calostro al nacer disminuyó numéricamente la recuperación de la ingesta de concentrado durante la primera semana después de la llegada. Finalmente, la sustitución de la solución rehidratante por lactoreemplazante no fue suficiente para prevenir las pérdidas de peso corporal, las disminuciones en la ingesta de concentrado y las alteraciones del balance energético y los marcadores de permeabilidad intestinal. El segundo estudio fue complementario al primero; en este caso se profundizó en la evaluación de los efectos del consumo de calostro y la alimentación previa al transporte sobre la funcionalidad digestiva. En este estudio, se utilizaron diferentes segmentos del intestino delgado para la evaluación de la permeabilidad intestinal ex vivo, la histomorfología, la expresión génica de proteínas de unión estrecha, y el análisis de la microbiota intestinal. Además, se realizaron pruebas de permeabilidad intestinal in vivo y se midieron marcadores fecales de inflamación intestinal. Los resultados de este estudio demostraron que la escasez de calostro al nacer y la restricción alimentaria y el ayuno durante el transporte impactaron negativamente la funcionalidad gastrointestinal. Los resultados mostraron un aumento en la permeabilidad intestinal ex vivo del íleo, una menor expresión génica de la proteína de unión estrecha CLDN2 en el yeyuno, y un aumento en la concentración fecal de lactoferrina. Después de confirmar nuestra hipótesis sobre los efectos perjudiciales de la escasez de calostro y la restricción alimentaria previa al transporte, llevamos a cabo un tercer estudio para evaluar la suplementación nutricional en el centro de concentración. Los tratamientos nutricionales estudiados fueron a base de concentrado y/o leche acidificada ad libitum. Los resultados de este experimento mostraron que aumentar los nutrientes y la energía proporcionados por la suplementación previa al transporte con concentrado o leche acidificada tuvo un efecto positivo en la recuperación del peso corporal y la ingesta de concentrado a la llegada. Además, la combinación de concentrado con leche acidificada ofrecida ad libitum mostró mejoras en la permeabilidad intestinal de los terneros.

Male calves and non-replacement heifers from the dairy industry are fattened for meat production in a system known as dairy beef. Various characteristics inherent to this system involve an initial collection of calves from their dairy farms of origin, stays of different durations at assembly centers or auction markets, and final transportation to the rearing facilities. During this process, transportation and fasting subject calves to physical, nutritional, and physiological stressors that compromise their health, recovery, and welfare. This thesis aimed to characterize the impact of feeding strategies before transport on the nutritional status and gastrointestinal functionality of unweaned calves subjected to transportation. To respond to our objective, three studies have been conducted. In the first and second studies, we evaluated the effects of colostrum consumption at birth and feed restriction during an assembly center simulation on the nutritional status, the gastrointestinal permeability, and welfare in calves after a long-distance transportation. Results from the first study demonstrated that feeding rehydrating solutions had a detrimental effect on pre-transport energy balance and body weight; in addition gastrointestinal permeability, body weight, and concentrate intake recovery after arrival were also impaired. Feeding low volumes of colostrum at birth numerically decreased concentrate intake recovery during the first week after arrival. Finally, feeding milk replacer instead of rehydrating solutions was not enough to prevent body weight losses, drops in concentrate intake, and alterations of energy balance and gut permeability markers. The second study was a companion to the first but in this case, we evaluated the effects of colostrum consumption at birth and feed restriction previous to transport on indicators of gut functionality in transported calves. In this study, different segments of the small intestine were used for the assessment of ex vivo gut permeability, histomorphology, tight junction proteins gene expression, and microbiota analysis. Additionally, in vivo gut permeability tests and fecal markers of intestinal inflammation were evaluated. Results from this study demonstrated that colostrum shortage at birth and feed restriction and fasting during transportation negatively impacted gut functionality. Results showed an increase in the ex vivo gut permeability of the ileum, a downregulation of gene expression of the tight junction protein CLDN2 in the jejunum, and an increase in the fecal concentration of lactoferrin. After confirming our hypothesis on the detrimental effects of colostrum shortage at birth and feed restriction during the assembly center and transportation, we conducted a third study to evaluate the nutritional supplementation in the assembly center. The nutritional treatments studied were based on concentrate and/or acidified milk in addition to milk replacer. Results from this experiment showed that increasing the nutrients and energy provided by pre-transport supplementation with concentrate or acidified milk improved body weight and concentrate intake recovery at arrival. Additionally, the combination of concentrate with acidified milk offered ad libitum showed improvements in the gastrointestinal permeability of calves.