Effects of Biodegradable Cephalexin Microspheres in Dry Cow Mastitis Therapy

Mastitis is the most costly disease results in lost milk production, decreased milk quality, milk discard, early culling of cows, drug costs and labor costs in dairy cow. Until now, a antibiotic administration at the end of lactation, dry cow therapy has been known the most effective and widely used mastitis control method. However, dry cow therapy do not control a new infection in the late dry and prepartum period because dry cow products have only persistent activity in the early dry period. Therefore, this study was conducted to evaluate clinical effect of sustained released biodegradable cephalexin microsphere using PLGA in bovine mastitis control during dry period. PLGA has been approved as controlled drug release system because of non-toxic, non-tissue reactive and bioerodible characteristics. This study revealed that cephalexin microsphere had a spherical shape with characteristic porous structure on the surface. Also, in vitro drug release studies are clearly observed that the release rate of cephalexin from PLGA microsphere decrease during the first 21 days after initial burst and then increase again between 3 and 4 weeks showing pulsatile releasing pattern. On the other hand, as tried in field the new infection rate, cure rate and mean SCC after parturition in cephalexin microsphere infused group were significantly differenced as compared to the control group. Accordingly, a sustained release of cephalexin from a biodegradable microsphere could make dry cow therapy more efficiently by preventing a new infection and decreasing the number of existing infection of mammary gland during dry period.

젖소의 건유기 유방염 치료에 있어서 생분해 cephalexin microspheres의 효과

유방염은 젖소에 있어서 유량의 감소, 유질 저하로 인한 우유 폐기문제, 젖소의 도태, 치료비 및 노동력의 부담등을 초래하는 가장 경제적 손실이 큰 질환이다. 현재까지 비유기 최종 착유 후에 항생제를 주입하는 건유기 치료법이 유방염 관리에 가장 효과적이며 폭넓게 쓰이고 있는 방법으로 알려져 있다. 하지만, 건유기 치료는 건유기 주입 항생제 제품들이 건유기 초기에만 지속적인 활성을 지니기 때문에 건유기 말기와 분만 전기에 있어서의 신규 감염은 방어할 수 없다. 따라서 본 연구는 건유기 유방염 관리를 위해 PLGA를 이용한 서방형 생분해 cephalexin microsphere를 제조하여 이의 임상적 효능을 평가하고자 하였다. PLGA는 무독성의 조직 반응을 일으키지 않는 특성으로 인해 약물 방출 조절 체계의 일환으로 인정을 받아왔다. 본 연구에서 cephalexin microsphere는 표면에 특징적인 구멍을 가지고 있는 구형 모양으로 확인이 되었으며 약물 방출 시험에서 초기 과다 방출 이후로 21일간 약물의 방출이 점차 감소한 뒤 3주와 4주 사이에 2차 방출을 보이는 맥동성 방출 양상이 관찰되었다. 현장적용 시험에서는 cephalexin microsphere를 주입한 실험군에서 대조군에 비해 분만 후 신규 감염율 및 치료율, 평균 체세포 수의 변화의 측면에서 볼 때 유의성 있는 차이가 있음을 확인하였다. 따라서 생분해 microsphere를 이용한 건유기 치료법은 건유기 동안 신규 감염을 예방하고 기감염을 감소시킴으로써 종전의 건유기 치료를 좀 더 효과적으로 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.