AS mastitis is associated with leakage of small molecular weight plasma proteins, such as o^-antitrypsin, into milk, this antitrypsin can be used as an indicator of mastitis. A colorimetric procedure was developed for large scale monitoring of milk antitrypsin activity, using microtitration plates and the Multiskan system. The effect of stage of lactation and age of the cow on the antitrypsin concentration and its interrelationship with other mastitis indicators (bovine serum albumin (BSA), somatic cell count) was analysed by computer programs on 1029 cows. Milk antitrypsin activity was high after parturition owing to colostral inhibitors. After the first month of lactation the assay measures only blood-derived antitrypsin and is a good indicator for detecting an increased permeability between blood and milk due to mastitis. Increasing lactation number only slightly affected the antitrypsin and BSA concentrations whereas somatic cell content was markedly affected.Diagnosis of mastitis from milk samples is currently based on somatic cell counts (SCC) and bacteriology. From a practical point of view, neither parameter offers any reasonable potential for large scale screening purposes. The methods of sampling and storage are critical. SCC are influenced by factors other than mastitis (Schalm et al. 1971). The equipment developed for determining SCC has gained a position as the 'classical' method for screening for mastitis, and is based on the infiltration of cells into mastitic milk.One of the main characteristics in any inflammatory response is an alteration of the permeability of the microvasculature. This gives another principle on which mastitis diagnosis could be based. During mastitis, blood proteins leak from the intravascular compartment into milk. These proteins are thought to diffuse from blood to the alveolar space through the separated tight junctions between endothelial and epithelial cells. A sieving effect of the blood/milk barrier is seen by the fact that small molecular weight proteins leak preferentially. Good indicators of inflammation within the mammary gland would appear to be the quantity of serum albumin (BSA) or a 1 -antitrypsin, which belong to the small molecular weight plasma proteins with a mol. wt ~ 70000. The measurement of BSA in milk has been suggested previously as an indicator of mastitis (Schalm et al.

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Milk and blood levels of silicon, selenium and the selenoenzyme glutathione peroxidase (GSH-Px) were measured in 20 healthy and 21 mastitic cows. In milk samples from healthy quarters the mean silicon concentration was 0.81 and in affected ones 0.39 ppm. In serum the mean silicon values were 1.63 and 1.02 ppm respectively. The selenium status was not altered but the level of erythrocyte GSH-Px was lowered in mastitic animals. Silicon is known to have marked effects on free radical formation, lipid peroxidation and macrophage activity. Its possible role in infection and inflammation is evaluated. Some of the functions of silicon may resemble those of selenium. The possibility of lowered levels of silicon and of the selenoenzyme in mastitis calls for experimentation with dietary or pharmaceutical supplementation of these trace elements.

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Zusammenfassung Sialinsäure‐, Glutathion‐Stoffwechsel und elektrische Leitfähigkeit im Eutergewebe von an Mastitis erkrankten Kühen Es wurden Sialinsäure, Glutathion (GSH), Glutathion‐Peroxidase (GSH‐Px), Gammaglutamin‐Transferase (γ‐GT), Aspartat‐Aminotransferase (ASAT), Na, K und die elektrische Leitfähigkeit im Eutergewebe von an Mastitis erkrankten Kühen im Vergleich zu gesunden Kühen bestimmt. Die gemessenen Parameter im gesunden bzw. erkrankten Eutergewebe betrugen für Sialinsäure 0,4 bzw. 1,0 mM/L (p < 0,01), für GSH 0,42 bzw. 0,84 mM/L (p < 0,05) für GSH‐Px 28,1 bzw. 36,4 U/g Protein (p < 0,05) für γ‐GT 16,4 bzw. 22,4 IU/g Protein (p < 0,01). Die elektrische Leitfähigkeit betrug 6,64 mS/cm bzw. 7,60 mS/cm (p < 0,01). Es wurde eine positive Korrelation zwischen der elektrischen Leitfähigkeit und dem Sialinsäuregehalt (r = 0,56; p < 0,01) und auch dem Na‐Gehalt des Gewebes (r = 0,62; p < 0,01) und ferner eine positive Korrelation zwischen dem Na‐Gehalt und dem Sialinsäuregehalt (r = 0,48; p < 0,05) ermittelt. Ein ähnlicher Anstieg des Sialinsäuregehaltes wurde im Blut und in der Milch beobachtet. GSH und GSH‐Px lagen in den Erythrocyten von erkrankten Tieren dagegen niedriger. Die pathophysiologische Bedeutung dieser Ergebnisse wird im Zusammenhang mit dem Verlauf von Infektion und Körperabwehr bzw. mit der Möglichkeit, den GSH‐Status durch ernährungsbedingte Maßnahmen zu beeinflussen, diskutiert.

Summary Plasma levels of free fatty acids (FFA) were measured in cows with mastitis. FFA levels are known to be elevated in milk of affected cows, and similar increases were now observed in blood plasma. Of the long‐chain polyunsaturated fatty acids which serve as precursors for prostaglandins (PGs), leukotrienes (LT) and related eicosanoids, arachidonic acid (C20: 4 ω−6) was elevated by 156 per cent and C20: 3 (consisting of both ω, −3 and ω −6) 153 per cent; eicosapentaenoic acid (20: 5 ω −3), not present in the plasma of healthy animals, was detected in blood of mastitic animals. Arachidonic acid correlated positively with the plasma levels of PGs. Total plasma phospholipids were increased as well, and they were positively correlated with the levels of linoleic and arachidonic acids. Changes in FFA levels correlated positively with parameters of inflammation, like bovine serum albumin and serum N‐acetyl‐β‐D‐glucosaminidase, but negatively with the antioxidant status of the animals (vitamin E, glutathione peroxidase). As PGs and LTs are mediators of inflammation, and products of lipid peroxidation, the increase of plasma FFA could be related to tissue damage caused by oxygen free radicals. Similar processes are, however, involved also in host defence, e.g. in oxidative killing of pathogens. Zusammenfassung Zur Rolle der Plasma‐Fettsäuren und ‐Prostaglandine sowie des AntioxydansGleichgewichts bei der bovinen Mastitis Die Plasma‐Konzentrationen der freien Fettsäuren (FFA) wurden bei Kühen mit Mastitis gemessen. Es ist bekannt, daß die FFA‐Spiegel in der Milch solcher Tiere erhöht sind. ähnliche Konzentrationszunahmen ergaben sich nunmehr im Plasma. Von den langkettigen vielfach ungesättigten Fettsäuren, die als Vorstufen für die Bildung von Prostaglandinen (PG), Leukotrienen (LT) und von verwandten Eicosanoiden dienen, war die Arachidonsäure (C20:4 ω−6) um 156% und die C20: 3 (aus ω‐3 und ω−6 zusammengesetzt) um 153% erhöht; die Eicosapentaensäure (20: 5 ω‐3), die im Plasma gesunder Tiere nicht vorhanden war, wurde im Plasma von Tieren mit Mastitis gefunden. Der Plasma‐Arachidonsäure‐Spiegel war mit dem Plasma‐PG‐Spiegel positiv korreliert. Die Gesamt‐Plasma‐Phospholipide waren ebenfalls erhöht. Sie waren mit dem Plasma‐Linolsäure‐und Arachidonsäure‐Spiegeln positiv korreliert. Die Veränderung der FFA‐Spiegel waren mit Entzündungs‐Parametern wie dem Serumalbumin und der Serum‐N‐Azetyl‐β‐D‐Glucosaminidase positiv korreliert; mit dem Antioxydans‐Status (Vitamin E; Glutathion‐Peroxidase) waren sie negativ korreliert. Da PG und LT Entzündungs‐Mediatoren und Produkte der Lipid‐Peroxidation darstellen, könnte die Zunahme der FFA des Plasmas mit der durch Sauerstoffradikale bedingten Gewebsschädigung im Zusammenhang stehen. ähnliche Vorgänge spielen jedoch auch bei der Wirts‐Abwehr, wie z. B. bei der oxydativen Abtötung von pathogenen Keimen, eine Rolle.

Summary Milk and serum sialic acid concentrations were measured in healthy and mastitic cows. In milk the mean sialic acid concentrations were 51 μ/ml in healthy cows, and 107 μ/ml in cows with mastitis. In serum the values were 517μ/ml and 698 μ/ml, respectively. Milk sialic acid was positively correlated with somatic cell counts (r = 0.48) and electrical conductivity (r = 0.53). Since sialic acids have electrolyte‐like properties and are also important regulators of tissue charges, their relation to electrical conductivity may be of special importance. Possible relations of sialic acid to milk somatic cells and milk coagulation are discussed. Zusammenfassung Mögliche Bedeutung der Sialinsäure bei der bovinen Mastitis mit besonderer Bezugnahme auf die elektrische Leitfähigkeit der Milch Bei gesunden und an Mastitis erkrankten Kühen wurden die Sialinsäure‐Konzentrationen in der Milch und im Serum gemessen. In der Milch gesunder Kühe lag die durchschnittliche Konzentration der Sialinsäure bei 51 μg/ml und in der Milch an Mastitis erkrankter Kühe bei 107 μg/ml. Im Serum betrugen die Werte 517 μg/ml bzw. 698 μg/ml. Milch‐Sialinsäure war positiv korreliert mit der Anzahl somatischer Zellen (r = 0,48) und der elektrischen Leitfähigkeit (r = 0,53). Da Sialinsäuren elektrolytartige Eigenschaften besitzen und ebenso wichtige Regulatoren der Gewebsladung darstellen, kann deren Beziehung zur elektrischen Leitfähigkeit von spezieller Bedeutung sein. Mögliche Beziehungen der Sialinsäure zu somatischen Zellen der Milch und zur Milchkoagulation werden diskutiert.