Wychów zdrowych i prawidłowo rozwiniętych cieląt przeznaczonych do odtworzenia stada krów mlecznych, decyduje o efektywności hodowli i użytkowania bydła. Wymaga to między innymi stworzenia optymalnych warunków utrzymania i obsługi, zapewniających prawidłowe żywienie krów w okresie zasuszenia oraz umiejętne pojenie cieląt pełnowartościową pod względem zawartości immunoglobulin surowiczych siarą, zwłaszcza w ciągu pierwszych godzin i dni po urodzeniu. Można przez to wpłynąć nie tylko na poprawę zdrowotności i przeżywalności cieląt, ale także na ich poźniejsze cechy produkcyjne.

    Ze względu na „barierę łożyskową” u bydła w czasie ciąży, przeciwciała matki nie przechodzą do płodu, gdyż układ odpornościowy cieląt-noworodków nie jest dostatecznie wykształcony do rozpoznania zagrożenia. Całą odporność przeciw zakażeniom (tzw. odporność bierną) uzyskują one dopiero po urodzeniu. – z siarą. Zwykle jest to siara matki, chociaż może to być również siara innych krów przebywających w tych samych warunkach środowiskowych. 
 
Charakterystyka i mechanizm działania  przeciwciał – immunoglobulin
W pierwszych kilku dniach po urodzeniu siara stanowi wyłączny pokarm cielęcia, który pokrywa zapotrzebowanie na wszystkie składniki odżywcze oraz zapewnia dostarczenie ciał odpornościowych (immunoglobulin - Ig), stanowiących główną osłonę przeciw zakażeniom. W porównaniu z mlekiem (Tab. 1) zawiera znacznie więcej suchej masy, białka ogólnego, albumin, globulin i tłuszczu, nieco mniej laktozy oraz więcej witamin (A, D, E) i składników mineralnych. Zawarte w siarze immunoglobuliny stanowią najważniejsze ogniwo w łańcuchu odporności przekazywanej za pośrednictwem siary (tzw. odporności siarowej). W zależności od ciężaru cząsteczkowego oraz funkcji jaką one spełniają, wyróżnia się następujące klasy: IgG, IgM i IgA; z podklasami: IgG1, IgG2, IgM1, IgM2 i S-IgA. 
    Pobrane z siarą przeciwciała są grubymi molekułami o różnym ciężarze cząsteczkowym, które mogą przenikać bezpośrednio przez ściany jelita cienkiego do krwioobiegu, ale tylko w ograniczonym czasie (16-36 godzin) po urodzeniu. Przekazane noworodkowi przeciwciała pojawiają się w krwioobiegu po kilku godzinach od pierwszego pojenia (Furmaga i Rzędzicki, 1994). Następnie ulegają stopniowemu rozkładowi i w zależności od ciężaru cząsteczkowego, klasy i podklasy, ilości zaabsorbowanych białek oraz okresu ich półtrwania są obecne w krwioobiegu przez różny okres czasu. Wykorzystując antygenowe markery immunoglobulin, można obecnie określić czas, w którym siarowe przeciwciała pojawiają się w krwioobiegu, a także określić okres, podczas którego w nim pozostają. O dokładności rozpoznania decyduje jedynie zawężenie przedziałów czasowych pobierania prób krwi w odpowiednich okresach życia zwierząt (Skiba i Węgrzyn, 2001). Badania przeprowadzone w Instytucie Zootechniki – PIB (Węgrzyn i in., 2001) wykazały, że przeciwciała siary przenikały do krwioobiegu u niektórych cieląt już przed upływem drugiej godziny życia. Tak zaabsorbowane przeciwciała klasy IgG2 utrzymują się w krwioobiegu cieląt przez około dwa i pół miesiąca (Rapacz i in., 1972), a podklasy IgG1 – nawet ponad cztery miesiące (Węgrzyn, 1978). Przeciwciała przyswojone z siary innych matek mogą utrzymywać się w surowicach cieląt tak samo długo jak immunoglobuliny przyswojone z siary własnych matek (Krzyścin, 2001). 
    Immunoglobuliny są wytwarzane przez limfocyty B, znajdujące się w śledzionie, krwi obwodowej, węzłach chłonnych oraz w błonie właściwej układu oddechowego, przewodu pokarmowego, gruczołu mlekowego i niektórych gruczołów dokrewnych (Skrzypek, 2002). Najczęściej występują u bydła immunoglobuliny klasy IgG, które we krwi dorosłych osobników stanowią do 90% wszystkich Ig. U krów stosunek IgG1:IgG2 we krwi jest na ogół stały i wynosi około 1,3:1. W siarze krów stosunek ten jest znacznie mniej stabilny i wynosi od 2:1, aż do 40:1. Jedynym źródłem IgG1 w siarze jest surowica krwi, natomiast IgG2 są syntetyzowane w gruczole mlekowym. Immunoglobuliny klasy IgM stanowią u bydła do 10% ogólnej ilości Ig i podobnie jak poprzednie występują głównie we krwi, limfie i wydzielinach gruczołu mlekowego. Znajdujące się w siarze immunoglobuliny klasy IgM pochodzą zarówno z krwi, jak i gruczołu mlekowego. Immunoglobuliny klasy IgA stanowią do 10% ogółu Ig i występują we krwi, limfie i wydzielinach błon śluzowych. Podobnie jak znajdujące się w siarze IgM, także immunoglobuliny klasy IgA pochodzą częściowo z krwi i wymienia. 
    Najważniejszym czynnikiem wpływającym na zawartość Ig w siarze krów oraz ilości zaabsorbowanych przez noworodka przeciwciał jest okres czasu, jaki upływa od momentu wycielenia, a także ilość wypitej siary. Im wcześniej i więcej cielę-noworodek wypije siary tym więcej przeciwciał może przejść do jego krwi. Koncentracja przeciwciał w siarze jest bowiem największa bezpośrednio po wycieleniu, po czym szybko maleje, uzyskując w drugim i trzecim doju po porodzie odpowiednio 70% i 40% stężenia początkowego. Wraz z upływem czasu od porodu, zmniejsza się również szybko przepuszczalność ścian jelita cienkiego dla wielocząsteczkowych immunoglobulin. Przyczyną malejącego z upływem czasu od urodzenia się cielęcia przenikania przeciwciał i ostatecznego „zamknięcia” jelita, jest zmniejszająca się z każdą godziną ta cześć jego powierzchni, która jeszcze posiada zdolność przepuszczania przeciwciał (Michanek i in., 1989). I tak, u cieląt przeciwciała klasy IgG mogą przenikać do 27 godzin po urodzeniu, klasy IgA – do 22 godzin, a klasy IgM – tylko do 16 godzin (Logan i in., 1974). Zdarzają się jednak przypadki, że u niektórych cieląt utrata zdolności absorbowania przeciwciał (zamknięcie jelita) występuje już po upływie 4-6 godzin po urodzeniu, a nawet u nowo narodzonych cieląt (Węgrzyn, 1978). 
    Przeciwciała własne pojawiają się w krwioobiegu noworodków przeważnie w drugim lub trzecim tygodniu życia. Świadczy to o tym, że w pierwszych trzech tygodniach życia, cielęta nie mają wykształconych w pełni własnych mechanizmów obronnych, które uzyskują z siarą. To też noworodek, który z różnych powodów nie otrzyma odpowiedniej ilości siary i nie zaabsorbuje dostatecznej ilości substancji odpornościowych, będzie bardziej podatny na infekcję układu pokarmowego i oddechowego oraz padnięcia. Potwierdzeniem występowania niedoborów odporności są wykazywane u noworodków chorych i padłych defekty immunologiczne, najczęściej w postaci stanów dys- lub hipogammaglobulinemii (Furmaga i Rzedzicki, 1994). Ocenę stopnia zabezpieczenia cielęcia w przeciwciała wykonuje się na podstawie badania stężenia Ig w surowicy krwi cieląt, pobranej w 36-48 godzinie życia, czyli po tzw. „zamknięciu” zdolności wchłaniania Ig z jelita (Stefaniak, 2005). Cielęta wykazujące w tym wieku stężenie Ig powyżej 15 g/l - uznaje się za prawidłowo zabezpieczone, to jest o najmniejszym ryzyku zachorowań w pierwszych tygodniach życia. W przypadku, gdy stężenie Ig w surowicy krwi wynosi 5-15 g/l, cielęta mogą cierpieć na częściowy niedobór transferu odporności biernej (Partial Failure Passive Transfer, PFPT) oraz odznaczać się większą podatnością na zachorowania. Przy stężeniu Ig poniżej 5 g/l - cielęta cierpią na niedobór transferu odporności biernej (FPT) i są najbardziej podatne na zachorowania, zwłaszcza w warunkach dużych ferm. W praktyce rolniczej do skontrolowania stężenia immunoglobulin w siarze można posłużyć się testem ZST (Zinc Sulphate Turbidity Test), opartym na zasadzie wytrącania IG z surowicy (Stefaniak, 2005). Jakość siary można natomiast wstępnie ocenić przy pomocy specjalnego aparatu – siaromierza (kolostrometru), który pozwala oszacować ciężar właściwy siary, na podstawie którego można wnioskować o poziomie zawartych w niej immunoglobulin. Na przykład siara o ciężarze właściwym 1,064 g/cm3 zawiera około 100 g immunoglobulin.
 
Rola innych składników zawartych w siarze 
W ostatnich latach wskazuje się również na rolę, jaką odgrywają zawarte w świeżej siarze limfocyty matczyne, w nabywaniu tzw. odporności aktywnej u nowo narodzonych cieląt, na podstawie informacji zakodowanej w pamięci immunologicznej matki. W pierwszym dniu po porodzie, a więc w okresie, w którym mogą one być wchłaniane do krwioobiegu cielęcia, obserwuje się bardzo wysoką koncentrację leukocytów w siarze, przekraczającą nieraz 1 mln komórek w 1 cm3 (Barington i Parish, 2001). Prawdopodobnie z siarą przekazywane są także białka przekaźnikowe (transfer factors) i białka pamięci immunologicznej, które pobudzają układ odpornościowy do wytwarzania niektórych cytokin (np. interleukin – białko komunikacji międzykomórkowej, które wyizolowano zarówno z komórek leukocytów, jak i z siarą (Dwyer, 1995). Siara jest również źródłem szeregu składników bioaktywnych, które wpływają na prawidłowy rozwój przewodu pokarmowego, w tym zwłaszcza błony śluzowej jelita (Zabielski i in., 2001). W siarze i mleku występują ponadto inne substancje biologicznie czynne, które działają na zarazki bezpośrednio albo pośrednio, na przykład poprzez związanie niezbędnych do życia substratów (Skiba i Węgrzyn, 2001). Zawarte w siarze białko wiążące, hamuje namnażanie się bakterii, poprzez zmniejszenie ilości witaminy B12. Podobnie działa również laktoferyna, która wiążąc żelazo, zatrzymuje rozwój większości patogennych bakterii. Z kolei niektóre kwasy tłuszczowe rozrywając otoczki ochronne wirusów niszczą niektóre z nich. Także lizozym działa na bakterie w podobny sposób. Korzystne działanie mucyny i oligosacharydów polega na wiązaniu bakterii i wirusów, co uniemożliwia im przyleganie do powierzchni śluzówki jelita. Inne białka siary hamują namnażanie (replikację) wirusów i biorą udział w regulacji odpowiedzi immunologicznej (interferon) oraz wzmacniają działanie antybakteryjne i pomagają w odnowie tkanek jelita (fibronektyna). Także niektóre hormony i czynniki wzrostowe (GH, IGF, insulina), pochodne kwasów nukleinowych (np. kwas orotowy) oraz pochodne aminokwasów (i inne) obecne w siarze i mleku krowim, pełnią ważną funkcję w zamykaniu przestrzeni pomiędzy komórkami nabłonka śluzówki jelita noworodka, tworząc ją nieprzepuszczalną dla szkodliwych czynników oraz w stymulowaniu procesów fizjologicznych organizmu (Barej i in., 1995, Goldman, 1993).
 
Czynniki wpływające na odporność siarową u cieląt i zawartość Ig w siarze
Jakość siary i stopień zabezpieczenia cielęcia w immunoglobuliny zależy w dużej mierze od sposobu żywienia i utrzymania krów przed porodem, długości okresu zasuszenia oraz stanu zdrowotnego krów i wymienia (Zachwieja, 1995). Z uwagi na to, że krowy wytwarzają przeciwciała typowe dla środowiska, dlatego przez okres około 3 tygodni przed wycieleniem powinny przebywać w tym samym pomieszczeniu, gdzie następuje poród. Z przeprowadzonych w kraju licznych badań wynika jednoznacznie, że żywienie jest w tym względzie najważniejszym czynnikiem środowiskowym. Dawka pokarmowa dla krów zasuszonych powinna zawierać odpowiednią ilość witaminy A i karotenów, które zapobiegają zachorowaniom cieląt na biegunki i zapalenie płuc. Korzystny wpływ na zawartość immunoglobulin w siarze wywiera również dodatek selenu do paszy, stymulujący między innymi rozwój systemu immunologicznego (Awadeh i in., 1998). Zawartość immunoglobulin w siarze jest ponadto uwarunkowana genetycznie, o czym świadczy fakt, że siara krów ras mięsnych zawiera znacznie więcej immunoglobulin niż siara krów ras mlecznych. Wykazano również, że z wiekiem krów wzrasta zawartość immunoglobulin w siarze (Pritchett i in., 1991). U pierwiastek zawartość Ig jest o około 1/4 niższa niż u wieloródek, a siara krów po 3-4 wycieleniu zawiera nawet dwa razy więcej immunoglobulin, niż siara pierwiastek (Skrzypek, 2002). 
    Najczęściej skarmia się siarę świeżą i ciepłą - bezpośrednio po udoju. Nadmiar siary przeznaczonej do bieżącego wykorzystania, można schłodzić do temperatury +4°C i przechowywać przez 6-7 dni. Siarę dobrej jakości, o dużej zawartości immunoglobulin, można również przechowywać w stanie zamrożonym, w małych opakowaniach o pojemności 2-3 litrów. Z praktyki rolniczej wynika, że mrożenie siary jest najprostszą i najlepszą metodą długookresowej konserwacji. Bezpośrednio przed skarmianiem rozmraża się ją stopniowo w łaźni wodnej o temperaturze 37-39°C. Za siarę odpowiednią dla nowo narodzonych cieląt uważa się taką, która zawiera co najmniej 50 g IgG/L (Anonim, 1995). Najważniejszym czynnikiem wpływającym na zawartość Ig w siarze jest jednak (jak już wcześniej podkreślono) okres czasu, jaki upływa od momentu wycielenia. W pierwszym doju po wycieleniu koncentracja IgG w siarze jest 10-30 razy większa niż w mleku (Butler, 1969). Stwierdzono, że w drugim i trzecim doju po wycieleniu zawartość immunoglobulin w siarze wyniosła odpowiednio 70% i 40% w stosunku do pierwszego doju (Tab. 1). Spadek koncentracji Ig w siarze w drugim dniu po wycieleniu jest już tak duży, że nawet zaproponowano (Anonim, 1995) aby od 2 do 4-5 dni po wycieleniu wydzielinę gruczołu mlekowego nazwać „mlekiem przejściowym”. 
 
Dodatki i preparaty siaro-zastępcze
W ostatnich latach dostępne są również na rynku różnego rodzaju dodatki paszowe zawierające immunoglobuliny, które mogą być pomocne w uzupełnianiu siary o niskiej wartości. Preparaty siaro-zastępcze zawierają najczęściej Ig pochodzące z wydzielin gruczołu mlekowego krów (pochodne serwatki lub suszonej siary), plazmy bydlęcej i żółtka jaja kurzego. Stosuje się je wówczas, gdy uzyskanie pełnowartościowej siary jest niemożliwe, istnieje ryzyko zainfekowania jej bakteriami chorobotwórczymi lub w czasie innych infekcji. Na szczególną uwagę zasługują preparaty siaro-zastępcze nowej generacji, które charakteryzują się znacznie większą zawartością Ig o wyższej pozornej wydajności wchłaniania, niż dotychczas produkowane preparaty, Obecnie preparaty siaro-zastępcze nie są jeszcze powszechnie stosowane, gdyż nie mogą one całkowicie zastąpić siary i w pełni zabezpieczyć odporność bierną cielętom. Jednakże wyniki niektórych ostatnich badań przeprowadzonych w USA nad zastosowaniem preparatów siaro-zastępczych nowej generacji są obiecujące (Quigley i in., 2001, 2002; Jones i in. 2004; Hammor i in. 2004).
 
Sposoby pojenia siarą 
Metody karmienia cieląt siarą zalicza się w ostatnich latach do najważniejszych czynników środowiskowych - zależnych od człowieka, mogących wpływać bezpośrednio na śmiertelność cieląt w pierwszych trzech tygodniach po urodzeniu. Doświadczenia przeprowadzone w USA na dużej populacji cieliczek rasy hf wykazały, że niemal 70% noworodków żywionych siarą w sposób naturalny (z wymienia), nie miało wystarczającego poziomu immunoglobulin surowiczych we krwi (zawartość poniżej 10 g 
IgG1/L). Natomiast przy pojeniu „z wiadra”, tylko u 20% cieląt wykazano niewystarczający poziom Ig w surowicy krwi. W efekcie przyjęto, że przy odchowie cieliczek rasy hf najlepszym sposobem zabezpieczenia ich przed niedoborem immunoglobulin jest karmienie z butelki ze smoczkiem lub wiadra ze smoczkiem, lub też podanie pierwszych porcji siary przy pomocy sondy. Przy karmieniu naturalnym zaleca się, aby odsadzanie cieląt od matek nastąpiło przed upływem 24 godzin życia. Pozostawienie cielęcia przy matce na cały okres pojenia siarą, nie daje gwarancji pobrania przez nie siary w ciągu pierwszych godzin życia. Wyniki wielu badań wykazały bowiem, że wiele cieląt pozostawionych z matkami nie potrafi samodzielnie ssać lub nie znajduje strzyków dość wcześnie, aby pobrać wystarczającą ilość siary, a wraz z nią odpowiednią ilość immunoglobulin. Przy karmieniu naturalnym występuje również większe, niż przy pojeniu sztucznym, ryzyko zakażenia noworodków bakteriami i wirusami. Zaobserwowano także, że cielęta, które samodzielnie ssały siarę, pobierały jej mniej, zaczynały pić później niż cielęta karmione z butelki ze smoczkiem i miały niższy poziom Ig w surowicy krwi. 
    Zalecana ilość siary, którą cielę powinno otrzymać w pierwszej dobie życia wynosi 8-10% masy ciała, przy czym co najmniej 60% wyliczonej na tej podstawie ilości powinno być podane podczas pierwszych godzin po urodzeniu. Ze względu na to, że zawartość immunoglobulin w siarze, zwłaszcza u krów rasy hf jest zmienna, można ją podawać cielętom od kilku zdrowych klinicznie matek – w ciągu pierwszej godziny życia, w ilości od 3-3,8 l/sztukę, aby mieć pewność, że otrzymały one odpowiedni poziom przeciwciał klasy IgG.
 
Wpływ odporności siarowej na cechy użytkowe cieląt
W przeprowadzonych badaniach wykazano dodatnią zależność, między koncentracją immunoglobulin pochodzenia siarowego we krwi cieląt, a ich zdrowotnością i przeżywalnością w kilku początkowych tygodniach po urodzeniu (Tab. 2). Z przedstawionych danych wynika, że w grupie cieląt, u których koncentracja IgG1 w osoczu lub surowicy wynosiła powyżej 16 g/L, śmiertelność i zachorowalność były niższe (odpowiednio 0 3,7 i 1,8-krotnie) niż w grupie cieląt o koncentracji powyżej 16 g/L. Obecnie jednak przyjmuje się, że wystarczający poziom odporności siarowej jest wówczas, gdy w drugiej dobie życia surowica krwi cielęcia zawiera nie mniej niż 10 g IgG (IgG1 + IgG2), 0,8 g IgM i 0,22 g IgA w 1 litrze (Skrzypek, 2002). Badania nad wpływem odporności siarowej na późniejsze cechy użytkowe cieliczek nie są jeszcze zbyt liczne, jednak wskazują one na istnienie współzależności pomiędzy tymi parametrami. W niektórych doświadczeniach wykazano dodatnią zależność pomiędzy odpornością uzyskaną z siary, a dobowymi przyrostami masy ciała cieląt w okresie odchowu do 6 miesiąca życia (Skrzypek, 2002). Zaobserwowano również korzystny wpływ odporności siarowej na wymiary miednicy u jałówek w wieku 15 miesięcy, co może świadczyć o korzystnym jej wpływie na użytkowość rozrodczą (Ramin i in., 1996). W innych badaniach wykazano dodatni wpływ odporności siarowej na wydajność mleka i tłuszczu w pierwszych 3 laktacjach (DeNise i in., 1989). Stwierdzono również (Kliks, 1999), że odporność cieliczek uzyskana za pośrednictwem siary, ma wpływ na ich wiek przy pierwszym wycieleniu, wydajność życiową mleka oraz długość mlecznego użytkowania krów (Tab. 3).
    W podsumowaniu można stwierdzić, że odpowiednie zarządzanie siarą oraz przestrzeganie w praktyce hodowlanej zasad prawidłowego żywienia i utrzymania krów w okresie zasuszenia oraz umiejętnego pojenia cieląt-noworodków pełnowartościową siarą, zwłaszcza w ciągu pierwszych godzin po urodzeniu, pozwoli na wychów zdrowych i prawidłowo rozwiniętych cieląt. Skład, właściwości i znaczenie siary są nadal przedmiotem coraz szerszego zainteresowania nauki. Dostarcza ona kolejnych informacji o odkryciu coraz to nowych bioaktywnych składników w niej zawartych mających wielokierunkowe działanie i zastosowanie, w tym także, jako środek wspomagający w leczeniu chorób wirusowych, bakteryjnych, grzybiczych i innych.