Przepływ mleka jako biomarker kulawizny

Kulawizna ma duży wpływ na rentowność stada oraz stan zdrowia i dobrostanu krów. Obecne badania koncentrują się na jak najlepszym wykorzystaniu nowych technologii jako narzędzi do pomiaru i monitorowania stanu zdrowia krów. Aby zwiększyć dokładność przewidywania automatycznego wykrywania kulawizny, należy uwzględnić powiązania między zmiennymi niezależnymi w celu skutecznego zarządzania wydajnością i zdrowiem racic krów mlecznych.

Autor: Mateusz Uciński na podstawie Dairy Global

W badaniu opublikowanym niedawno w Agriculture (2021) naukowcy wyjaśniają, w jaki sposób cechy przepływu mleka mogą działać jako biomarkery kulawizny u krów mlecznych oraz wpływ kulawizny na cechy przepływu mleka. Wyniki ich poprzedniego badania wykazały, że kulawizna wpływa na częstotliwość wizyt krów w automatycznym systemie doju, ich produktywność oraz odstępy między dojami.

Celem wspomnianego badania było pokazanie związku między kulawizną a cechami przepływu mleka jako biomarkerami kulawizny u krów mlecznych. Do tego eksperymentu wybrano 73 zdrowe sztuki i 55 kulawych. Kulawizna została zdiagnozowana przez miejscowego lekarza weterynarii zgodnie ze standardową procedurą. Właściwości mleczne krów oceniano dwukrotnie z rzędu – podczas doju wieczornego i porannego. Pomiary przepływu mleka zostały wykonane przez dwa elektroniczne, mobilne przepływomierze.

Kulawizna i mleczność

Wszystkie cechy mleczności (całkowita wydajność mleka w jednym doju; wydajność mleka w pierwszej, drugiej i trzeciej minucie doju) były wyższe u krów zdrowych w porównaniu z krowami kulawymi. Zdaniem naukowców, wzrost stresu u kulawych krów wpłynął na proces dojenia poprzez słabszą stymulację odruchu wyrzutu mleka, a w konsekwencji niższą wydajność mleczną u kulawych krów. Konkludując, wydajność mleczna może być wyznacznikiem dla lepszej dokładności przewidywania kulawizny.

Badania pokazują, że przewodnictwo elektryczne mleka jest odpowiednią cechą wskaźnikową zarówno dla klinicznego, jak i subklinicznego zapalenia wymienia. Przewodnictwo elektryczne zależy od stężenia anionów i kationów. Na przykład, jeśli krowa cierpi na zapalenie wymienia, stężenie Na+ i Cl− w mleku wzrasta, co prowadzi do zwiększenia przewodności elektrycznej mleka z zakażonej ćwiartki. We wspomnianym badaniu wszystkie wskaźniki przewodności elektrycznej mleka (przewodność elektryczna przy najwyższym przepływie mleka, przewodność elektryczna w początkowym okresie doju, maksymalna przewodność elektryczna po osiągnięciu największej prędkości doju) były wyższe u krów z objawami kulawizny w porównaniu z krowami zdrowymi .

Cechy czasu i szybkości doju

Wszystkie wskaźniki czasu doju (czas w całkowitej wydajności mleka, czas do wypływu mleka 0,5 kg/minutę, czas głównej fazy doju, czas w fazie plateau, czas w fazie zaniku) były wyższe u zdrowych krów zarówno rano, jak i wieczorem w porównaniu do grupy z kulawizną podczas obu okresów dojenia. Jedynie czas nachylenia wypływu mleka od 0,5 kg/min do osiągnięcia fazy plateau był wyższy w grupie z kulawizną. Natomiast średnie wartości wszystkich cech szybkości doju były nieco wyższe u krów zdrowych niż u krów kulawych.

Bimodalność w przepływie mleka krów

Bimodalność przepływu mleka jest definiowana jako opóźniony wyrzut mleka na początku doju. Bimodalność wiąże się z opóźnieniem przedudojowym i przygotowaniem strzyków oraz ma negatywny wpływ na wydajność doju, powodując wydłużenie czasu pracy dojarki. Wysoka częstość występowania bimodalności w cechach przepływu mleka może wskazywać na zły stan zdrowia. Podczas opisywanego badania, analiza wykazała, że ​​bimodalność przepływu mleka była statystycznie istotnie związana ze stanem zdrowia krów. Rozpowszechnienie bimodalności spływu mleka u krów zdrowych wynosiło 23,3%, natomiast u krów kulawych 56,4%. Obserwację tę przypisywano zwiększonemu stresowi u krów kulawych, który wpływa na proces dojenia, skutkując słabszą stymulacją odruchu wyrzutu mleka.

Stężenie kortyzolu we krwi

Stężenie kortyzolu u zwierzęcia może być cennym biomarkerem przewlekłego stresu. Ból spowodowany kulawizną może działać jako stresor u bydła mlecznego. Niekorzystne stresory wywołują reakcje nadnerczy, co z kolei zwiększa stężenie glikokortykoidów, powodując wysoką produkcję kortyzolu. W tym eksperymencie na ryzyko kulawizny wyraźnie wskazywał wzrost stężenia kortyzolu we krwi: jeśli ten poziom u krów przekraczał 1 µg/dl, prawdopodobieństwo wykrycia kulawizny wzrosło 4,9 razy. Poziom kortyzolu we krwi w grupie zdrowej był niższy niż w grupie z kulawizną. Naukowcy podkreślają, że istotnie wyższe poziomy stężenia kortyzolu w osoczu w grupie z kulawizną mogą być związane ze stresem doświadczanym przez te zwierzęta i ich wyraźniejszymi reakcjami na proces dojenia. Dodali, że negatywny związek między wydajnością mleka a stężeniem kortyzolu we krwi u kulawych krów można przypisać pogarszaniu się zdrowia i dobrostanu zwierząt z powodu kulawizny. Stężenie kortyzolu we krwi było dodatnio związane z kulawizną oraz bimodalnością krzywej przepływu mleka.

Ostatecznie naukowcy doszli do wniosku, że cechy przepływu mleka mogą działać jako biomarkery kulawizny u krów mlecznych. Przeprowadzona wielozmienna binarna analiza regresji logistycznej wykazała, że ​​stężenie kortyzolu we krwi, całkowita wydajność mleka i bimodalność krzywej przepływu mleka mogą być wykorzystane do wczesnego przewidywania kulawizny. Spośród wszystkich badanych parametrów na ryzyko kulawizny najwyraźniej wskazywał wzrost stężenia kortyzolu we krwi; jeśli ten poziom przekroczył 1 µg/dl, prawdopodobieństwo wykrycia kulawizny wzrosło 4,9 razy.