High somatic cell numbers in goat milk – influence on product quality

Prosjektet skal bidra til å sikre bærekraftig melkeproduksjon fra friske geiter ved å gi ny kunnskap om årsaker til høyt celletall (SCC) i norsk geitemelk, og hvilken betydning høyt SCC har for råstoffkvalitet, melkas teknologiske egenskaper, osteutbytte og kvaliteten på produkter av geitemelk. Prosjektet startet i 2021 og avsluttes våren 2025, og er tildelt midler fra Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri (FFL/JA). Prosjektet ledes av Professor Siv Skeie, NMBU, og TINE, NSG og Agroscope (Sveits) er med som partnere. Utmarksbeite er en viktig fôrressurs i sommerhalvåret. Ved beiteslipp og ved brunst erfarer en ofte at SCC i geitemelka øker, også hos geiter uten tegn til klinisk mastitt. Kunnskap om hvilke typer celler som er til stede i melka, og hvordan disse cellene påvirker produktkvaliteten har vært mangelfull. Redusert utbetaling som følge av høyt SCC i melka i beiteperioden kan føre til redusert bruk av utmarksbeite. Prosjektet er delt inn i 5 arbeidspakker (WP). WP1 fokuserer på biologiske årsaker til variasjon i SCC og skal gi svar på hvilke celletyper som finnes i geitemelk og hvordan disse varierer ved ulike forhold. WP2 ser på effekt av celletallet på melkas sammensetning, mikroorganismer (mikrobiota), med særlig fokus på melkeproteinene. WP3 fokuserer på sammenhenger mellom SCC og ysteegenskaper, ostemodning og produktkvalitet. WP 4 har samlet erfaringer fra Sveits, som også i stor grad benytter utmark- og fjellbeiter i sommerhalvåret. WP 5 har ansvar for aktiv overføring av kunnskap til næringa, samt ansvar for innsamling av data fra produsentene i form av melkeprøver, analyser av kontroll- og speneprøver, spørreundersøkelser etc. Prosjektet går nå inn i sluttfasen, og dataanalyse og skriving av vitenskapelige artikler pågår. De somatiske cellene består av melkeproduserende celler og immunceller som også kalles hvite blodceller. Vi har brukt et Flowcytometer for å utvikle metoder for å sortere og differensiere disse cellene, og vi har studert hva slags type celler som er til stede i melka ved ulike beiteforhold, ved jurbetennelse og ved brunst. Disse analysene er så koblet opp mot målinger av SCC, mikrobiologi, melkesammensetning (både TINES rutineanalyser og mer spesifikke analyser) og ystingstekniske egenskaper. Vi har funnet at geitemelka inneholder noen svært store udefinerte partikler, vi arbeider nå med å bestemme hva disse er. Analyse av data fra geitkontrollen viser at SCC hos geit varierer sterkt med laktasjonsnummer og laktasjonsstadium. Effekten av laktasjonsstadium er vanskelig å skille fra effekten av sesong/beiteperiode, p.g.a. konsentrert kjeeing. Eldre geiter har en større økning utover i sesongen og en tydeligere topp omkring brunst/paring enn yngre geiter. Det er Stafylokokker som dominerer ved positiv speneprøve, og S. aureus-infeksjoner er vanligere hos unge geiter enn hos eldre. Det konkluderes med at SCC er en ganske god indikator for infeksjon hvis grenseverdiene tilpasses laktasjonsstadium og laktasjonsnummer. En sammenligning av resultater fra rutinemessige melkeprøver samlet inn over et år med svar på spørreskjema fra bøndene, viste at svært mange opplevde en markant økning i SCC i forbindelse med beitesesongen. Medianverdien for SCC steg fra 470 000 celler/mL melk i leveranser fra innendørsperioden på våren til 1 100 000 celler/mL melk i beitesesongen. Den kombinerte effekten av årstid og besetningens laktasjonsstadium forklarte 53,5 % av variasjonen i SCC i tankmelk. Det ble funnet korrelasjon mellom SCC og noen andre målte parametere: Laktoseinnholdet i melka var assosiert med SCC, laktasjonsstadium og årstid, mens totalt bakterietall var assosiert med SCC og årstidene innendørs. Det er derfor nødvendig å justere for sesong og laktasjonsstadium for å bestemme hvilke terskelverdier som skal gjelde for å definere hva som er for høyt celletall i melkegeiter. En undersøkelse av utviklingen i en individuell besetning gjennom en hel laktasjon (SCC, bakterietall og kjemisk sammensetning) viste at selv om SCC økte når geitene kom på sommerbeite så gikk bakterietallet ned. Dette er interessant, da det bekrefter at økningen ikke er forårsaket av infeksjoner. Flere melkekomponenter, spesielt laktose, protein og ulike mineraler, ble påvirket av SCC-nivået, i tillegg ble melkens pH påvirket. I dette forsøket er også effekten av SCC på melkens koagulering undersøkt, og det er vist at terskelverdien for når koagulering påvirkes i geitemelk er >2 mill SCC. Analyser av melk fra flere besetninger er under arbeid, dette vil verifisere om det som ble funnet i den ene besetningen gjelder generelt. Immuncellene kan frigjøre enzymer som kan påvirke modningen av ost. En Manchego-type ost som ble utviklet i forkant av prosjektet og Feta ost har blitt brukt som modell for å undersøke effekt av SCC på kvaliteten på ost. Kvaliteten til osten ble påvirket av sesong/laktasjon, men det så ut til å være mindre effekt av SCC. Resultater fra disse forsøkene er under publisering.

The Norwegian dairy industry observe that the somatic cell count (SCC) often increases when dairy goats are let out on rangeland pasture and during oestrus. However, in goats, a high SCC is also observed in milk without signs of clinical mastitis, There is limited knowledge on how the content and type of SCC in goat milk varies between individual goats and over the course of lactation, and also on how they are influenced by pasture. Moreover, the effects of the SCC on product quality remain largely unknown. Therefore, knowledge of how, and to what extent SCC affects milk- and product quality especially during the pasture period, is of great importance for the future of the Norwegian goat milk production. The novelty of the project is the combination/integration of high-resolution characterization of the somatic cell types by flow cytometry and goat milk composition (chemical and microbial) and goat milk processing aimed towards the production of increased value dairy products from goat milk. Goat milk SCC aims at securing a sustainable goat milk production from healthy goats by providing novel insights on reasons for high number of somatic cell counts (SCC) in Norwegian goat milk and its influence on the yield and quality of goat milk products.