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集団飼育された子牛の超音波検査による肺病変、気道炎症、感染症と牛舎の室内空気質パラメータとの関連
Associations of barn air quality parameters with ultrasonographic lung lesions, airway inflammation and infection in group-housed calves.
PMID: 32540718 DOI: 10.1016/j.prevetmed.2020.105056.
抄録
牛舎の気候は牛の呼吸器疾患複合体に大きな役割を果たしていると考えられています。しかし、子牛の（亜）臨床肺炎や気道炎症に関連する正確な空気質パラメータは現在のところ不明である。この横断的研究の目的は、集団飼育された子牛の臨床症状、肺の圧密性、肺炎、感染症と大 気質パラメータとの関連を評価することであった。2017 年 1 月から 4 月にかけて、合計 60 の牛肉農場と酪農農場を訪問し、428 頭の子牛をサンプリングした。測定された空気質パラメータには、アンモニア濃度、相対湿度、温度の 24 時間連続測定と、空気速度、アンモニア、CO、細菌の空気負荷の時間的測定が含まれていた。子牛のサンプリングは、臨床検査、胸部超音波検査、気管支肺胞洗浄液（BALf）の細菌学的・細胞学的分析のための気管支肺胞洗浄液の サンプリングで構成されています。平均気温は14.2℃（標準偏差（SD）4.4、範囲5.5～23.9）、相対湿度は68.8％（SD8.9、範囲52.2～91.6）であった。平均アンモニア濃度は1.7ppm（SD 0.9、範囲0～10.0）であった。肺の深さが 1cm 以上、3cm 以上、6cm 以上の肺固結が子牛の 41.1％（176/428 頭）、27.1％（116/428 頭）、16.1％（69/428 頭）に見られた。平均ペン温度は、1cm 以上（P = 0.005）、3cm 以上（P = 0.002）、6cm 以上（P < 0.01）の固まりと正の相関があった。アンモニア暴露は、4ppmを超える時間で、肺の圧密≧1cmと関連していた（オッズ比（OR）=1.73；信頼区間（CI）=1.02-3.07；P=0.04）。アンモニア濃度は、ＢＡＬｆ上皮細胞率と正の相関があった（Ｐ＝0.01）。気流速0.8m/s以上は、≧3cm（OR = 6.8；CI = 1.2-38.5；P = 0.04）および≧6cm（OR = 15.9；CI = 1.2-200.0；P = 0.03）の肺の圧密化のオッズの増加と関連していた。1cm以上の肺結束の有病率は、おそらく正常なクラスター（31.6％）と比較して、ドラフト（81.8％；P = 0.0092）および暖乾燥およびアンモニア蓄積クラスター（54.2％；P = 0.02）で高かった。さらに、暖乾燥アンモニア蓄積クラスターでは、深さ3cm以上（38.1％；P = 0.04）および6cm以上（31.4％；P = 0.01）の肺凝結の有病率が、おそらく平年並の気候のクラスター（それぞれ18.2％および9.1％）に比べて高かった。頻繁に測定される室内空気質パラメータの中で、肺炎と関連していたのは平均気温、アンモニア 濃度、風速のみであったため、子牛の牛舎の気候を費用対効果の高い方法で評価するには好ましいかもしれない。
Barn climate is believed to play a major role in the bovine respiratory disease complex. However, the exact air quality parameters associated with (sub)clinical pneumonia or airway inflammation in calves are currently unknown. The objective of this cross-sectional study was to assess associations of air quality parameters with clinical signs, lung consolidation, pulmonary inflammation and infection in group-housed calves. In total, 60 beef and dairy farms were visited from January to April 2017 and 428 calves sampled. Measured air quality parameters included continuous 24-h measurements of ammonia concentration, relative humidity and temperature and punctual measurements of air velocity, ammonia, CO and bacterial air load. Calf sampling consisted of clinical examination, thoracic ultrasonography and broncho-alveolar lavage sampling for bacteriological and cytological analysis of broncho-alveolar lavage fluid (BALf). Average air temperature was 14.2 °C (standard deviation (SD) 4.4, range 5.5-23.9) and relative humidity 68.8 % (SD 8.9, range 52.2-91.6). Average ammonia concentration was 1.7 ppm (SD 0.9, range 0-10.0). Lung consolidations of ≥1 cm, ≥3 cm and ≥6 cm in depth were present in 41.1 % (176/428), 27.1 % (116/428) and 16.1 % (69/428) of the calves, respectively. Average pen temperature was positively associated with consolidations of ≥1 cm (P = 0.005), ≥3 cm (P = 0.002) and ≥6 cm (P < 0.01). Ammonia exposure, in hours>4 ppm, was associated with lung consolidation ≥1 cm (odds ratio (OR) = 1.73; confidence interval (CI) = 1.02-3.07; P = 0.04). Ammonia concentration was positively associated with BALf epithelial cell percentage (P = 0.01). Air velocity >0.8 m/s was associated with increased odds of lung consolidation of ≥3 cm (OR = 6.8; CI = 1.2-38.5; P = 0.04) and ≥6 cm (OR = 15.9; CI = 1.2-200.0; P = 0.03). The prevalence of lung consolidations ≥1 cm was higher in the draught (81.8 %; P = 0.0092) and warm, dry and ammonia accumulation clusters (54.2 %; P = 0.02) compared to the presumably normal cluster (31.6 %). In addition, in the warm, dry and ammonia cluster the prevalence of lung consolidations ≥3 cm (38.1 %; P = 0.04) and ≥6 cm (31.4 %; P = 0.01) in depth were higher compared to the presumably normal climate cluster (18.2 % and 9.1 %, respectively). Of all frequently measured indoor air quality parameters, only average temperature, ammonia concentration and air velocity were associated with pneumonia and might therefore be preferable for cost-effective evaluation of calf barn climate.
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