Wpływ żywienia na zdrowie gruczołu mlekowego – Cz. 2

Jakich błędów żywieniowych należy unikać oraz na co zwrócić uwagę podczas bilansowania dawek pokarmowych dla krów mlecznych, aby zapewnić zwierzętom dobrą odporność na choroby infekcyjne, zwłaszcza wymion?

tekst: PROF. ZYGMUNT M. KOWALSKI, UNIWERSYTET ROLNICZY W KRAKOWIE, zdjęcie: RYSZARD LESIAKOWSKI

W podsumowaniu części pierwszej, opublikowanej w poprzednim numerze „Hodowli i Chowu Bydła”, stwierdzono, że niewłaściwe żywienie może powodować upośledzenie systemu odpornościowego krowy, przez co staje się ona podatna na infekcje, w tym infekcje gruczołu mlekowego (mastitis). Krowa nieprawidłowo żywiona jest nie tylko mało odporna na infekcję, ale w sytuacji gdy się ona pojawi, trudniej ją zwalcza. Nawiązując do tego stwierdzenia, w niniejszym artykule (część 2.) omówię wpływ pobrania energii przez krowę, w tym wpływ ujemnego bilansu energii (i ketozy), a także pobrania aminokwasów, wybranych składników mineralnych i witamin na zdrowie wymion.

Krowy powracające z hali udojowej należy zachęcać do pobierania paszy przez co najmniej jedną godzinę po zakończeniu doju

Prawidłowe żywienie w okresie okołoporodowym
Podstawą profilaktyki żywieniowej mastitis jest unikanie błędów żywieniowych, zwłaszcza w okresie przejściowym, tj. od trzeciego tygodnia przed porodem do trzeciego tygodnia laktacji. Na rycinie 1 przedstawiono zależność pomiędzy występowaniem najczęstszych chorób w stadach krów mlecznych, będących następstwem błędów żywieniowych (choroba pierwotna), a innymi zaburzeniami (choroba wtórna), w tym mastitis.

Rycina 1. Zależność pomiędzy wybranymi chorobami okresu okołoporodowego (Correa i in., 1993)

Główną przyczyną większości chorób metabolicznych jest utrata apetytu i związany z nią ujemny bilans energii. Krowa niepobierająca paszy nie pobiera również tych składników, które decydują o funkcjonowaniu systemu odpornościowego. Szacuje się, że krowy chorujące na zaleganie poporodowe czy ketozę narażone są na odpowiednio 8 i 3,5 razy większe ryzyko wystąpienia mastitis niż krowy zdrowe. Powyższe informacje pozwalają zrozumieć, dlaczego większość nowych przypadków mastitis dotyczy okresu zasuszenia (dwa pierwsze tygodnie i dwa ostatnie tygodnie przed porodem) oraz pierwszych tygodni laktacji. Wyjaśniają, dlaczego na mastitis częściej chorują krowy, które były za grube w okresie zasuszenia.
Zwiększony poziom ciał ketonowych w organizmie krowy (w stanie ketozy), a także zwiększony poziom wolnych kwasów tłuszczowych (NEFA), uwalnianych do krwi wtedy, gdy krowa uruchamia rezerwy tłuszczu (gdy chudnie), mogą być przyczyną zmniejszenie zdolności układu odpornościowego do zwalczania bakterii. Ciała ketonowe i NEFA mogą powodować zmniejszenie namnażania się białych ciałek krwi, ich zdolności do przemieszczania się do miejsca infekcji, a także zdolności do zabijania patogenów. Ketoza i nadmierne uwalnianie rezerw tłuszczowych to nie tylko problem negatywnego wpływu ciał ketonowych oraz NEFA na komórki układu odpornościowego (np. na neutrofile), ale także bardzo istotny brak apetytu, który z jednej strony powoduje ketozę, a z drugiej jest jej głównym następstwem. Brak apetytu oznacza brak glukozy dla komórek układu odpornościowego, które gdy są „głodne”, nie spełniają swoich podstawowych funkcji. Brak apetytu ma również wpływ na niepobieranie składników mineralnych czy witamin ochraniających komórki układu odpornościowego przed wolnymi rodnikami, które działają na nie niszcząco.

W badaniach prowadzonych w Kanadzie wykazano, że ponad 15% krów, u których zdiagnozowano subkliniczną ketozę, zachorowało na kliniczne mastitis w pierwszych dwóch tygodniach laktacji. Natomiast tylko u 10% krów bez problemów energetycznych (bez subklinicznej ketozy) zdiagnozowano kliniczną postać mastitis. Około 27% w tych badaniach chorowało na subkliniczną ketozę, a prawie 29% z subkliniczną ketozą miało podwyższony poziom LKS w mleku (w grupie bez ketozy 21%) (Duffield i in., 1998).

W naszych badaniach, wykonywanych we współpracy z Polską Federacją Hodowców Bydła i Producentów Mleka (Sabatowicz i Kowalski, w druku), wykazano, że u krów ocenianych w latach 2013–2017 w rejonie oceny Poznań, u których stwierdzono ketozę w pierwszym lub drugim doju kontrolnym, lub w obydwu dojach kontrolnych, liczba komórek somatycznych (LKS) w mleku była istotnie wyższa niż u krów zdrowych. W przypadku drugiego doju kontrolnego LKS u krów zdrowych wynosiła średnio 409 tys./1 ml, natomiast u krów chorych na ketozę w pierwszym, drugim doju kontrolnym lub w obydwu dojach LKS kształtowała się na poziomie odpowiednio 468, 871 i 778 tys./1 ml. Podwyższony LKS jest jednym z istotnych kosztów ketozy!

Krowy chore na ketozę mają większą podatność na mastitis z powodu:

  • obecności w ich organizmie ciał ketonowych oraz wolnych kwasów tłuszczowych (NEFA), które mają negatywny wpływ na komórki układu odpornościowego;
  • braku apetytu, którego konsekwencją jest niepobieranie składników mineralnych i witamin, istotnych dla komórek układu odpornościowego krowy, w tym ich „obrony” przez wolnymi rodnikami;
  • braku apetytu, którego konsekwencją jest brak glukozy, podstawowego paliwa dla komórek układu odpornościowego.

Z obowiązku przypominam, że błędy w żywieniu energetycznym krów mają najczęściej podłoże systemowe, organizacyjne, a ich naprawianie glikolem czy gliceryną jest zwykłym zamiataniem problemu pod dywan.

Pomocne aminokwasy chronione
W badaniach Osorio i in. (2014) wykazano, że stosowanie chronionej metioniny u krów przekarmianych w okresie przejściowym przed porodem (co niestety zdarza się bardzo często…) pozwala na uzyskanie podobnego pobrania paszy i podobnych wydajności mleka w pierwszych 30 dniach po porodzie, jak u krów nieprzekarmianych. Krowy przekarmiane produkowały znacznie mniej mleka oraz pobierały znacznie mniej suchej masy. Dodatek chronionej metioniny spowodował istotne zmniejszenie LKS, a także zwiększył ekspresję mRNA genów selektyny L (SELL) i integryny alfa M (IGAM) w neutrofilach, co pozytywnie świadczy o jej wpływie na ich funkcjonowanie. W poszukiwaniu sposobów na zwiększenie odporności krów w okresie przejściowym warto więc zastanowić się nad stosowaniem preparatów chronionej metioniny. Ten sposób profilaktyki mastitis proponuję jednak tylko tym, którzy rozwiązali podstawowe problemy w walce z tym schorzeniem.

Znaczenie niektórych mikroelementów i witamin
Skoro niektóre składniki mineralne i witaminy mają bezpośredni wpływ na funkcjonowanie układu odpornościowego, to mogą mieć również znaczenie w profilaktyce mastitis. Dotyczy to selenu (Se) i witaminy E, witaminy A i β-karotenu, cynku (Zn) i miedzi (Cu), a więc składników będących częścią systemu antyoksydacyjnego.

Gdy krowa znajduje się w stanie poniżej optymalnego, dostarczenie jej biologicznie dostępnego składnika (np. witaminy E) powinno dać pozytywne efekty dla systemu odpornościowego. Gdy przez ten dodatek osiągnie stan optymalnego pokrycia zapotrzebowania, to nie można oczekiwać pozytywnych wyników z dalszego uzupełniania dawki. Nadmierne dodawanie składników może nawet obniżyć funkcje obronne i spowodować problemy zdrowotne (toksoza). Więc to, jak zareaguje krowa na dodatek witaminy czy składnika mineralnego, zależy przede wszystkim od tego, ile tych składników znajduje się w dawce bez uzupełnienia. Dodatek witaminy E czy Se nie stymuluje układu odpornościowego, a raczej brak tych składników zaburza funkcje obronne, co wymaga ich uzupełnienia w okresach niedoboru.

Witamina E
Wielokrotnie udowodniono pozytywną rolę witaminy E w ochranianiu przed wolnymi rodnikami neutrofili, które są najważniejszymi białymi ciałkami krwi broniącymi gruczoł mlekowy przed patogenami wywołującymi mastitis. Witamina E zwiększa:

  • szybkość migracji neutrofili do miejsca infekcji,
  • efektywność fagocytozy przez neutrofile,
  • zdolność neutrofili do zabijania bakterii.

Wiele doświadczeń prowadzonych od połowy lat 80. XX w. wskazuje na możliwość ograniczenia liczebności nowych infekcji, skrócenia długości okresu choroby oraz udziału krów z klinicznym mastitis przy podawaniu preparatów z witaminą E.

Tabela 1. Zapotrzebowanie i dawki witaminy E dla krów mlecznych i zasuszonych (NRC 2001); ^1) witamina E tylko w dodatku mineralno-witaminowym; ^2) w okresie ostatnich 2–3 tygodni okresu zasuszenia; * krowa zasuszona, pobranie około 13 kg SM/dzień; ** krowa o wydajności około 40 kg mleka, 650 kg masa ciała, pobranie około 25 kg SM/dzień

W tabeli 1 podano zapotrzebowanie na witaminę E według amerykańskich norm NRC (2001), w których zwiększono je kilkukrotnie, zwłaszcza w okresie zasuszenia, w stosunku do norm z 1989 r. Warto zauważyć, że normy odnoszą się tylko do witaminy E podawanej w dodatku mineralno-witaminowym. Zakłada się, że w paszach objętościowych (z wyjątkiem zielonek) i treściwych „nie ma” witaminy E. W szczególnych przypadkach, gdy zawartość witaminy E w krwi jest niska, a także gdy nadmierna jest LKS w mleku, zaleca się podawanie krowom nawet 2000–4000 miligramów witaminy E/dzień, tj. 2–4 g/dzień (tab. 1).

Selen
Udział selenu jako składnika enzymu peroksydaza glutationowa w „niszczeniu” wolnych rodników, a przez to w funkcjonowaniu systemu odpornościowego, jest już dobrze poznany. Również stosunkowo dobrze znana jest rola Se w profilaktyce mastitis. Selen wraz z witaminą E zwiększają zdolność neutrofilów do „zabijania” patogenów, przez co zmniejsza się LKS w mleku. Należy jednak sobie uzmysłowić, że we wszystkich pracach opublikowanych z tego zakresu w latach 80.–90. dawki kontrolne były niedoborowe w Se, tj. w 1 kg SM dawki znajdowało się poniżej 0,8 mg Se. Za tereny niedoborowe uznaje się takie, gdzie pasze objętościowe zawierają poniżej 0,1 mg Se/kg SM. Dotyczy to większości obszarów Polski. Zbyt małe pobranie Se może więc stanowić zagrożenie dla zdrowia gruczołu mlekowego, dlatego stosowanie dodatków Se jest uzasadnione – jednakże tylko do momentu pokrycia zapotrzebowania. Brak jest bowiem dowodów na to, że dawki zawierające powyżej 0,3 mg Se/kg SM dodatkowo stymulują zdrowotność gruczołu mlekowego.

Według zaleceń NRC (2001), wykorzystywanych przez wiele naszych firm paszowych, w 1 kg SM dawki dla krów mlecznych i zasuszonych powinno się znajdować 0,3 mg Se. Krowa w laktacji, pobierająca około 25 kg SM, powinna otrzymywać w dawce pokarmowej około 7,5 mg Se. Krajowe dodatki mineralne zawierają zwykle około 40–50 mg Se w 1 kg, co przy stosowaniu dawek około 100–150 g/dzień pokrywa zapotrzebowanie na Se.

β-karoten
Niezależnie od funkcji prowitaminy witaminy A, β-karoten odgrywa istotną rolę antyoksydacyjną. Sprzyja namnażaniu limfocytów, co może zwiększać zdolności obronne gruczołu mlekowego. Wyniki wielu doświadczeń potwierdzają, że dodatek 300–600 mg β-karotenu/dzień może powodować zmniejszenie LKS w mleku. W badaniach krajowych (Glazer i in., 1988) dodatek 300 mg/dzień zmniejszał istotnie LKS w mleku krów wieloródek i pierwiastek i był dużo skuteczniejszy niż iniekcja witaminy A. Większe dawki β-karotenu (600 mg) nie powodowały już dalszego zmniejszenia LKS. Z drugiej strony Oldham i in. (1991), podając krowom od drugiego tygodnia przed porodem do końca szóstego tygodnia laktacji dawki 300 mg β-karotenu w dodatku/dzień, nie obserwowali wpływu dodatku na liczbę nowych infekcji w okresie zasuszenia, w czasie porodu oraz w czasie całego doświadczenia. Nie wykazano również wpływu na liczbę przypadków klinicznych mastitis w całym doświadczeniu. Możliwe, że przyczyną różnic pomiędzy cytowanymi doświadczeniami był stan odżywienia krów witaminą A i β-karotenem.

Chociaż nie ma „naukowych” danych dotyczących zapotrzebowania na β-karoten, w profilaktyce mastitis często zaleca się dawki
100–200 mg β-karotenu w dodatku/dzień dla krów zasuszonych, 300 mg dla krów produkujących do 20 kg mleka/dzień oraz 400 mg β-karotenu w dodatku/dzień dla krów produkujących powyżej 20 kg mleka/dzień (wyjątkowo, przy wysokiej wydajności, 600 mg). Stosowanie dodatku β-karotenu zaleca się wtedy, gdy w dawce dominuje kiszonka z kukurydzy, znajduje się w niej dużo pasz treściwych, niska jest jakość pasz objętościowych i zmniejszona odporność krów w stadzie.

Stosowanie dodatku β-karotenu należy ograniczyć tylko do tych stad, w których istnieje podejrzenie jego niedoboru, a także w przypadku zwiększonej zapadalności krów na mastitis. W takich sytuacjach stosowanie dodatku należałoby rozpocząć około trzech tygodni przed porodem i kontynuować do momentu potwierdzenia ciąży.

Cynk
Dobrze rozwinięty przewód strzykowy, wyścielony nieuszkodzonym nabłonkiem płaskim, zapobiega wnikaniu bakterii chorobotwórczych do wymienia. Z tego powodu konieczne jest odtwarzanie po każdym doju łatwo złuszczającego się nabłonka przewodu strzykowego, pokrytego warstwą keratyny. Cynk jest jednym z najważniejszych składników mineralnych odpowiedzialnych za „rekonstrukcję” keratyny. Ponadto aktywuje dziesiątki enzymów niezbędnych do funkcjonowania systemu odpornościowego. Z tego powodu niedobór Zn może stanowić zagrożenie zwiększenia zapadalności krów na mastitis. W zakresie zapotrzebowania krów na Zn panuje znaczna zgodność. Uważa się, że zarówno w okresie zasuszenia, jak i w laktacji dawka pokarmowa powinna zawierać około 40–60 mg Zn/kg SM. Krowa zasuszona (pobranie SM około 13 kg/dzień) powinna więc pobierać około 650 mg Zn, krowa w okresie przejściowym przed porodem (8–9 kg SM) – około 400–500 mg, natomiast produkująca 25 lub 50 kg mleka – odpowiednio 1000–1100 lub 1300–1500 mg.

Miedź
Ostatnio zwraca się coraz większą uwagę na udział tego mikroelementu w systemie antyoksydacyjnym, a przez to w profilaktyce mastitis. To zagadnienie nie jest jeszcze w pełni udokumentowane. Pozytywna reakcja krów na miedź prawdopodobnie zależy od stopnia pokrycia zapotrzebowania na ten składnik. W większości systemów zapotrzebowanie krów zasuszonych i w laktacji jest zbliżone, wynosi 10–20 mg Cu/kg SM. Krowa zasuszona powinna pobierać około 170–180 mg/dzień, natomiast krowy produkujące 25 lub 50 kg mleka – odpowiednio 225 lub
300 mg/dzień.

Organizacja zadawania pasz w oborze
W analizie wpływu żywienia na zapadalność krów na mastitis warto również zwrócić uwagę na konieczność takiego zorganizowania zadawania pasz w oborze, aby zwierzęta po doju, w tym wracające z hali udojowej, miały wystarczająco dużo świeżej, apetycznej paszy. Powinna ona zachęcać krowy do jedzenia przez przynajmniej jedną godzinę. Krowa świeżo wydojona nie powinna się kłaść, gdyż kanał strzykowy jest w tym czasie narażony na penetrację przez mikroorganizmy. To zagadnienie wymaga szczególnej uwagi w systemie trzykrotnego doju lub przy dużych liczebnie grupach technologicznych, kiedy dłuższy czas spędzony w poczekalni zmusza krowy do odpoczynku w pozycji leżącej.

Podsumowanie
Żywienie jest tylko jednym z elementów profilaktyki mastitis. W zapobieganiu temu schorzeniu bardzo ważne jest właściwe zarządzanie stadem. Szczególnie istotne są takie zabiegi, jak dipping strzyków i regulacja urządzeń udojowych. Warto pamiętać, że stada z LKS wynoszącą 500–600 tys./1 ml mleka zareagują w mniejszym stopniu na profilaktykę żywieniową (dodatki witamin czy mikroelementów) niż te, w których LKS wynosi 300–400 tys. Naszym celem nie powinno być jednak 400 tys., lecz 200 tys. komórek somatycznych w 1 ml mleka. 