“"Stres cieplny (HS) jest spowodowany kilkoma czynnikami pogodowymi, takimi jak temperatura, wilgotność względna, promieniowanie słoneczne, ruch powietrza i opady. Ze względu na zmianę klimatu i selekcję nastawioną na osobniki wysokowydajne, krowy mleczne są bardziej narażone na wysokie temperatury, a jednocześnie stają się bardziej wrażliwe na HS, co pogarsza ich parametry produkcyjne. Oto wgląd w pochodzenie HS, jego konsekwencje oraz strategie jego zwalczania".“
Pochodzenie i określenie stresu cieplnego
Parametry działające na zwierzę, takie jak promieniowanie cieplne, prędkość wiatru i opady, często są skomplikowane do zarejestrowania, podczas gdy temperatura i wilgotność względna są prostymi miarami. Dlatego najpowszechniejszy wskaźnik służący do oszacowania wielkości HS opiera się właśnie na tych dwóch parametrach i nazywa się wskaźnikiem wilgotności temperatury (THI). Poniższe równanie zostało zaproponowane przez Johnsona w 1962 roku (w °F, następnie dostosowane do °C) i od tego czasu zidentyfikowano 4 różne progi (Rysunek 1):
THI=1.8×T℃db+32-[(0.55-0.55×RH100)×(1.8×T℃db-26) ]
gdzie T℃db = temperatura termometru suchego (°C), oraz RH = wilgotność względna
- THI < 68: brak stresu cieplnego
- THI > 72: zmniejszona wydajność mleka, negatywny wpływ na cielność
- THI > 78: produkcja mleka jest silnie zaburzona, spada spożycie suchej masy
- THI > 82: oznaki silnego stresu cieplnego
Bydło utrzymuje względnie stałą temperaturę ciała (CBT) w różnych warunkach pogodowych. CBT jest wynikiem produkcji i strat ciepła. W normalnych warunkach istnieje kilka źródeł produkcji ciepła przez krowy: metabolizm podstawowy, aktywność fizyczna, przeżuwanie i trawienie oraz metabolizm produkcyjny. HS wystepuje gdy krowy nie są w stanie utrzymać swojej CBT, co prowadzi do jej wzrostu i upośledzenia funkcji metabolicznych. Krowy wysokowydajne są bardziej wrażliwe na HS, ponieważ wymagają wyższego metabolizmu, wytwarzając więcej ciepła. Na przykład krowy produkujące 35 l/dzień tolerują temperatury progowe dla HS o 5°C wyższe niż krowy produkujące 45 l/dzień.
Obserwacja stresu cieplnego u krów mlecznych
Rozpoznanie oznak HS to pierwszy krok do wdrożenia praktycznych strategii łagodzenia. Krowy cierpiące na HS zmieniają swoje zachowanie, aby zmniejszyć ilość wytwarzanego ciepła lub zwiększyć jego rozpraszanie. Mechanizmy takie jak zwiększona częstość oddychania (RR) i dyszenie, oddychanie z otwartymi ustami, zmniejszone pobieranie paszy (FI) i czas przeżuwania, zmniejszona aktywność i czas leżenia, poszukiwanie cienia i wodymogą być oznaką stresu. Regularna obserwacja krów, w połączeniu z zapisami FI i produkcji mleka równolegle z THI, pomagają wcześnie wykryć i złagodzić HS.
Rzeczywiście, spadek FI jest odpowiedzialny za obniżoną wydajność obserwowaną podczas HS, ale tylko częściowo, jak wykazano w badaniach z wykorzystaniem krów pod wpływem stresu cieplnego karmionych jednakowo z krowami w normalnych warunkach (tj. z ograniczonym FI). Szacuje się, że redukcja FI odpowiada za 50% spadku mleka, reszta jest związana z ewolucją metabolizmu krowy.
Wpływ stresu cieplnego na krowy mleczne
Kwasica żwacza jest ściśle powiązana z HS, ponieważ pobranie paszy u krów zmienia się w kierunku mniejszej ilości, ale większych posiłków, podczas gdy czas przeżuwania skraca się, a wodorowęglany są kierowane do krwiobiegu, co prowadzi do zakwaszenia żwacza. Spadek pH żwacza wraz ze wzrostem jego temperatury, obserwuje się zarówno w przypadku diet bogatych w włókno, jak i wysokokoncentratowych, prowadzi do upośledzenia jego funkcji. Wraz z kwasicą żwacza pojawiają się pewne choroby metaboliczne, takie jak zmiany w jelitach, kulawizny i ochwat spowodowany masową produkcją endotoksyn (LPS), stres oksydacyjny (OS), stany zapalne itp. Rzeczywiście, wyższa temperatura ciała, odpowiedzialna za niższy przepływ krwi w jelicie cienkim wyzwala produkcję reaktywnych form z tlenu i azotu, uszkadzając w ten sposób błonę śluzową jelit. To z kolei ułatwia przechodzenie LPS i patogenów przez ścianę jelita poprzez rozszerzone połączenia ścisłe jelita, co dodatkowo pogarsza odporność krów: LPS indukuje ogólnoustrojową reakcję immunologiczną poprzez uwalnianie prozapalnych cytokin i białek ostrej fazy, takich jak haptoglobina. Co więcej, wyższemu poziomowi LPS zawsze towarzyszy zwiększony SCC i mastitis. Równolegle stan zapalny generuje większe zapotrzebowanie na energię, jednocześnie zmniejszając jej podaż ograniczając FI. Dodatkowo OS powoduje wytwarzanie białek szoku cieplnego (HSP), które aktywują układ odpornościowy i dodatkowo zwiększają zapotrzebowanie na energię aby szybko „przywrócić stan normalności”. Osiąga się to poprzez zmianę metabolizmu energetycznego oraz aktywację układu hormonalnego i odpornościowego.
Wszystkie te adaptacje fizjologiczne i reakcje na wyzwania związane z HS mogą mieć długotrwały wpływ na krowy i bezpośrednio wpływać na wydajność ekonomiczną działalności mlecznej (Rysunek 2).
Równolegle ograniczona energia z powodu zmniejszonego spożycia składników odżywczych jest przekierowywana na utrzymanie zamiast na produkcję mleka. Rzeczywiście, wymagania dotyczące utrzymania energii wzrastają wraz z potrzebą schłodzenia BCT krowy: +22% w 32°C w porównaniu do 16°C dla krowy 36L. Co więcej, zbadano pośredni wpływ HS, porównując do końca I laktacji jałówki urodzone od krów utrzymywanych w HS lub w normalnych warunkach podczas ostatniego okresu ciąży: jałówki urodzone od krów HS były przy urodzeniu mniejsze, mniej odporne, wykazywały wolniejsze tempo wzrostu oraz niższą produkcję mleka.
Zapobieganie stresowi cieplnemu
Istnieje kilka sposobów na zmniejszenie dotkliwości HS, dokonując pewnych adaptacji w oborze (jasny dach, zastosowanie wentylatorów do przepływu i parowania powietrza, użycie zraszaczy w pobliżu przejścia lub w poczekalni do hali udojowej…), do zarządzania zwierzętami (unikaj innych stresujących wydarzeń, rozprowadzaj paszę częściej i w najchłodniejszych godzinach aby stymulować FI…) oraz dostosowując dietę.
Wśród korekt można dodać wodę do diety w celu zmniejszenia zawartości suchej masy i zwiększenia gęstości składników odżywczych. Można to osiągnąć poprzez zmniejszenie zawartości włókna (28% NDF), odpowiedzialnego za większą utratę ciepła niż koncentraty, przy jednoczesnym upewnieniu się, że wielkość cząstek jest odpowiednia, aby zmniejszyć ryzyko kwasicy. Zwiększenie gęstości energetycznej diety można również osiągnąć poprzez dodanie pewnej ilości tłuszczu chronionego, co może zrekompensować zmniejszony FI bez upośledzenia fermentacji w żwaczu. Jednakowo zawartość skrobii powinna wynosić około 25% z dużym naciskiem na skrobię by-pass. Aby zrównoważyć fermentującą skrobię i degradowalne białko, należy również zadbać o zwiększenie białka by-pass i utrzymanie RDP na poziomie 65% białka surowego. Wreszcie, zwiększenie podaży minerałów, takich jak sód (Na) i potas (K), jest ważne dla wsparcia zwiększonego zapotrzebowania nerek na kationy, utrzymując w ten sposób pojemność buforową w żwaczu, a także kompensując utratę elektrolitów z powodu nadmiernego pocenia.
Oprócz tych zmian w diecie, stosowanie fitogenicznych dodatków paszowych (PFA) wykazało wkład we wspieranie wydajności mlecznej krów poddanych HS w różnych badaniach. Wyrażało się to ograniczeniem spadku wydajności mlecznejoraz zmniejszeniem poziomu mocznika w mleku. PFA może również przyczynić się do zmniejszenia nasilenia stresu oksydacyjnego i następstw stanu zapalnego, co obserwuje się poprzez zmniejszenie poziomu haptoglobiny we krwi (marker stanu zapalnego), wyższy TEAC we krwi (wskaźnik zdolności antyoksydacyjnej) oraz zmniejszenie SCC u krów otrzymujących PFA w porównaniu z grupami kontrolnymi.
Literatura oraz więcej informacji dostępne na żądanie.
Pierwsza publikacja w Feed & Additive Magazine, czerwiec 2022