Siara to mieszanina, nie tylko przeciwciał, które zapewniają cielęciu prawidłowe funkcjonowanie układu opornościowego w pierwszych tygodniach życia, to również ogromna dawka składników pokarmowych. Poza dużą zawartością białka i tłuszczu, siara jest bogatym źródłem witamin i pierwiastków mineralnych. Dopełnieniem składu siary, jest zawartość leukocytów i tzw. związków biologicznie aktywnych, takich jak hormony, cytokiny, czy biologicznie aktywne peptydy. Substancje te wspomagają funkcjonowanie układu odpornościowego oraz stymulują rozwój wielu narządów w organizmie cielęcia.
Siara, podobnie jak inne płyny pochodzenia biologicznego, bardzo szybko ulega procesowi psucia.Duża ilość składników pokarmowych sprawia, że stanowi ona szczególnie atrakcyjną pożywką dla drobnoustrojów, które w sprzyjających warunkach (wysoka temperatura) mogą rozmnażać się w bardzo szybkim tempie.Szybkość psucia się siary zależy od ilości zawartych w niej zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Z kolei czystość mikrobiologiczna siary uzależniona jest głównie od przestrzegania zasad dobrej praktyki higienicznej w momencie pozyskiwania siary, jak również podawania jej cielętom. Połączenie nieoptymalnych metod pobierania, złej higieny sprzętu do pobierania i karmienia oraz niewłaściwego przechowywania skutkuje znacznym wzrostem całkowitej liczby drobnoustrojów w siarze. Przyjmuje się, że siara zawierająca poniżej 100 000 CFU/ml (jednostki tworzące kolonię na mililitr, standardowa miara zanieczyszczenia bakteryjnego) stanowi bezpieczny pokarm dla cieląt. W siarze pozostawionej w temperaturze pokojowej ilość bakterii może zwiększyć się nawet trzykrotnie w ciągu 20 minut (do poziomu ok. 300 000 CFU/ml). Z kolei pozostawienie jej w wiadrze przez godzinę może spowodować, że po tym czasie cielę otrzyma wraz z siarą nawet ponad 1 000 000 CFU bakterii.Mając na uwadze fakt, że od chwili pozyskania siary od krowy do podania jej cielęciu, bardzo często upływa nawet kilkanaście, a czasami i kilkadziesiąt minut, drobnoustroje mają mnóstwo czasu na powiększenie swej liczby. Ilość bakterii, którą ciele otrzyma wraz z siarą będzie jeszcze większa w momencie, w którym siara zostanie zdojona do zanieczyszczonego wiadra/bańki lub też higiena doju będzie niezadawalająca.
Według wielu badań, zanieczyszczenie siary bakteriami (zwłaszcza bakteriami kałowymi) zmniejsza wchłanianie przeciwciał - IgG i w znacznym stopniu przyczynia się do pogorszenia stanu zdrowia cieląt. Sposobem na ograniczenie liczby drobnoustrojów w siarze może być pasteryzacja. Wykazano, że ogrzewanie siary do 60°C przez 60 minut zmniejsza całkowitą liczbę bakterii i może poprawić efektywność wchłaniania IgG o 15-25%.Do pasteryzacji siary nie nadają się metody konwencjonalne, stosowane powszechnie do pasteryzacji mleka (63°C przez 30 minut lub 72°C przez 15 sekund), gdyż w takich warunkach obserwuje się denaturację około jednej trzeciej wszystkich immunoglobulin w pasteryzowanej próbce. Natomiast obniżenie temperatury i wydłużenie czasu (60°C przez 60 minut) okazuje się wystarczające do utrzymania aktywności przeciwciał siarowych, a jednocześnie eliminuje lub znacznie zmniejsza ilość groźnych czynników chorobotwórczych (E. coli, Salmonella enteritidis, Salmonella enteritidis, Mycoplasma bovis i Mycobacterium avium subsp. Paratuberculosis). Oba parametry muszą być jednak ściśle przestrzegane, gdyż siara, a dokładnie przeciwciała w niej zawarte, są bardzo wrażliwe zarówno na czas, jak i na temperaturę. Poniżej zostaną przedstawiane zalety i wady pasteryzacji siary.
Zalety pasteryzacji
Najbardziej oczywistą wartością pasteryzacji siary jest zmniejszenie liczby bakterii. Coraz więcej badań sugeruje, że zanieczyszczenie bakteryjne siary jest ogromnym problemem w gospodarstwach zajmujących się produkcja mleczną. Jest to szczególnie istotne w przypadku siary przechowywanej w lodówce lub zamrażarce. Właściwa pasteryzacja radykalnie zmniejsza obciążenie bakteryjne siary, co jest bardzo istotne gdy dąży się do zminimalizowania ryzyka zakażenia drobnoustrojami wywołującymi biegunki w pierwszym okresie życia cieląt, głównie E.coli, rotawirusami i koronawirusami. Należy pamiętać jednak, że patogeny te mogą pozostać problemem nawet po pasteryzacji siary, gdyż do zarażenia może dojść również w późniejszym okresie życia cieląt.
Siara może być również potencjalnym źródłem czynników zakaźnych i przyczynić się do przeniesienia chorób z matki na cielę. Nie zaleca się stosowania siary od krów pochodzących z grupy ryzyka występowania choroby zakaźnej. Jednak w wielu przypadkach hodowca nie jest nawet świadomy występowania takiej choroby u siebie w stadzie. Do chorób, które potencjalnie mogą rozprzestrzeniać się przez spożycie siary należą między innymi białaczka bydła i choroba Johnego, czyli paratuberkuloza. Aby zapewnić cielętom podaż siary bez tych chorobotwórczych drobnoustrojów, obróbka termiczna siary jest niezbędna.
Kilka ostatnich badań wykazało, że pasteryzatory zwiększają sprawność wchłaniania IgG z przewodu pokarmowego do krwioobiegu u nowonarodzonych cieląt. Sprawność tą mierzy się pobierając krew od cielęcia w wieku 24 godzin i porównując całkowitą liczbę IgG (w gramach) w surowicy z całkowitą liczba gramów IgG pobranych przez cielę wraz z siarą. Zatem cielęta karmione pasteryzowaną siarą będą miały wyższe stężenie IgG w surowicy niż cielęta karmione niepasteryzowaną siarą z podobnym stężeniem IgG.
Ponadto stwierdzono, że po zastosowaniu procesu pasteryzacji wydłuża się czas przechowywania w chłodni z 1-2 dni dla siary świeżej do 7-10 dni dla siary pasteryzowanej
Wady pasteryzacji
Należy pamiętać, że pasteryzacja to nie sterylizacja! Pasteryzacja siary z pewnością zmniejszy całkowitą liczbę bakterii, jednak nie wyeliminuje ich całkowicie. Nie zniszczy form przetrwalnikowych bakterii, niektórych szczepów gram dodatnich bakterii oraz nie dezaktywuje metabolitów bakteryjnych oraz pozostałości antybiotyków. Pasteryzacja nie cofnie również zmian w składzie siary, które powstały pod wpływem znacznego zanieczyszczenia drobnoustrojami - utrata białka w wyniku fermentacji bakteryjnej, niższe pH, utrata glukozy itp.
Proces pasteryzacji prócz drobnoustrojów niszczy też leukocyty. Siara zawiera ogromną liczbę tych komórek odpornościowych, które w znacznym stopniu przyczyniają się do budowania odporności cieląt. Niektórzy badacze wykazali poprawę stanu zdrowia cieląt i wzrost odporności na infekcje jelitowe po podaniu siary bogatej w żywe leukocyty. Leukocyty siary są wrażliwe na ciepło i są zabijane w procesie pasteryzacji siary, jednak zamrażanie również przyczynia się do ich zabicia. Wiele cieląt rutynowo karmi się mrożoną/rozmrożoną siarą bez widocznych skutków ubocznych. Zatem, żywe leukocyty mogą być cenne dla cielęcia, jednak obróbka termiczna w celu zmniejszenia liczby bakterii może przewyższać tę wartość.
Jak zaznaczono we wstępie, siara to nie tylko przeciwciała, a wartość terapeutyczna związków biologicznie aktywnych w niej zawartych może być znacznie obniżona po obróbce termicznej, ponieważ większość z nich jest termolabilna. Procedura pasteryzacji degraduje większość laktoferyn, pozbawiając siarę właściwości antygenowych oraz zdolności do wiązania żelaza. Ogrzewanie siary może również znieść inne ważne właściwości laktoferyn, takie jak aktywność adjuwantowa i przeciwwirusowa.
Dużym ograniczeniem wykorzystania procesu pasteryzacji do konserwacji siary w gospodarstwach indywidualnych jest koszt nie tylko samego pasteryzatora, ale również jego serwisu. Początkowe nakłady wynoszą zazwyczaj od kilkunastu do kilkudziesięciu tysięcy złotych, w zależności od wielkości urządzenia. Jest to bardzo duża inwestycja, a zakupiony sprzęt powinien być przeznaczony tylko i wyłącznie do pasteryzacji siary. Przyczynia się to do tego, że zwrot zakupu takiego urządzenia może wynosić nawet kilka lat. Aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie sprzętu, pasteryzator musi być regularnie konserwowany, jak również odpowiednio często kalibrowany – wymaga to z jednej strony dodatkowego nakładu finansowego z drugiej strony dodatkowej pracy i ewentualnego wyszkolenia pracowników.
Korzystanie z pasteryzatora wymaga również, aby pracownicy używający urządzenia zostali odpowiednio przeszkoleni w zakresie prawidłowego zbierania, łączenia, pasteryzowania i przechowywania pasteryzowanej siary. Chociaż większość jednostek jest łatwa w obsłudze, utrzymanie i zarządzanie niepasteryzowaną i pasteryzowaną siarą może być złożone i pracochłonne. Badania pokazują, że w nawet co ósmym gospodarstwie, w którym cielęta są żywione mlekiem pasteryzowanym, ilość bakterii w podawanej im paszy jest bardzo duża. Świadczy to o tym, że w wielu przypadkach pasteryzatory są źle wykorzystywane lub działają nieprawidłowo.
Reasumując należy stwierdzić, że pasteryzacja siary może poprawić zarządzanie odchowem cieląt poprzez zmniejszenie ryzyka infekcji i poprawę wchłaniania przeciwciał z siary.Ważne jest, aby wziąć pod uwagę ilość siary produkowanej przez krowy w ciągu jednego lub dwóch dni, tak by mieć pewność, że prawidłowo dopasuje się rozmiar pasteryzatora. Pasteryzatory mogą być cennym dodatkiem do dobrego zarządzania siarą, jednak sam zakup sprzętu nie rozwiąże problemu związanego z zarządzaniem gospodarstwem lub szkoleniem pracowników, jak również z nieprzestrzeganiem zasad dobrej praktyki higienicznej.