چالش خشک کردن گاوهای شیری پرتولید

چکیده

توقف شیردهی (خشک شدن یا Dry-off) در گاوهای شیری یک حوزه تحقیقاتی است که در سال های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. دوره خشکی برای بهینه سازی بازسازی بافت غده پستانی ضروری است اما نشان دهنده یک رویداد استرس زا است که شامل چندین تغییر در روال روزانه، جیره خوراکی و متابولیسم می شود. علاوه بر این تولید شیر بالای گاوهای امروزی در اواخر بارداری نیاز به دستکاریهای مربوطه را در روزهای نزدیک به خشک شدن تشدید می کند زیرا تجمع بیش از حد شیر ممکن است موفقیت دوره خشکی را با اثرات منفی بالقوه بر شیردهی آینده به خطر بیندازد. سطوح تولید بیش از ۱۵ کیلوگرم در روز یک عامل خطر مازاد برای سلامت پستان، تاخیر در بار چرخ پستان و بدتر شدن استرس متابولیک و پاسخهای التهابی است. علاوه بر این فشار برای کاهش مصرف آنتی بیوتیک در حیوانات مزرعه منجر به افزایش توجه به دوره خشکی شده است. با توجه به اینکه از نظر تاریخی برای اکثر گاوهای شیری درمان آنتی بیوتیکی پروفیلاکسی درون پستانی در زمان خشک کردن به عنوان وسیله ای برای کاهش خطر عفونت های داخل پستانی در دوره های بعدی ارائه شده است.

مقدمه

دوره خشکی دوره بدون شیردهی بین خشک شدن و زایش است که نشان دهنده مرحله مهمی از چرخه تولید گاو است و پیامدهای مرتبطی برای سلامت و فیزیولوژی گاو، رفاه حیوانات و پایداری تولید گاو شیری دارد. مرحله خشک شدن با توقف شیر دوشی در پایان شیردهی شروع می شود تا متابولیسم گاو و پستان برای حداکثر تولید شیر در شیردهی بعدی آماده شود. در این دوره گاوها ترمیم وضعیت بدن را کامل میکنند و سلولهای اپیتلیال پستان را تجدید میکنند، غده پستانی در ابتدا تحت یک فرآیند باز چرخ فعال قرار می گیرد جایی که از طریق یک سری تغییرات هماهنگ در مورفولوژی غدد پستانی، یکپارچگی اتصالات محکم و ترکیب ترشحات پستانی به حالت غیر شیردهی باز می گردد.

به طور سنتی گاوها در یک روز برنامه ریزی شده حدود ۶ تا ۸ هفته قبل از زایمان مورد انتظار از طریق توقف ناگهانی شیر دوشی و تجویز درمان طولانی مدت با آنتی بیوتیک داخل پستانی، خشک می شدند.

بنابراین رویداد خشک شدن شروع دوره ای است که در آن فیزیولوژی گاو ابتدا با وضعیت غیر شیردهی سازگار می شود اما سپس برای نزدیک شدن به زایمان آماده می شود.

در سالهای اخیر تولید شیر در هر گاو به طور چشمگیری افزایش یافته است و یافتن گاوهایی که هنوز تولید بالایی دارند یعنی بیش از ۲۰ تا ۲۵ کیلوگرم در روز در اواخر بارداری به طور چشمگیری رایج است.

بنابراین حتی انتقال از شیردهی به حالت غیر شیردهی چالش برانگیزتر است.

درمان گاو خشک (DCT) شامل تجویز سیستماتیک ضد میکروب ها به تمام گاوهای گله در زمان خشک شدن برای پیشگیری و درمان عفونت های داخل پستانی (IMI) در طول دوره خشکی به ویژه در آغاز و پایان آن زمانی که در معرض بالاترین خطر (IM) می باشند است. در بسیاری از کشورها این رویکرد بسیار گسترده است. با این حال مقاومت ضد میکروبی به یک نگرانی مرتبط برای حیوانات و همچنین به دلیل پیامدهای احتمالی برای سلامت انسان تبدیل شده است.

کاهش استفاده از مواد ضد میکروبی در دام پتانسیل کاهش شیوع مقاومت ضد میکروبی و بهبود پایداری در محصولات گاو شیری را دارد.

کشورهای شمالی اروپا رویکردهای مشابهی را از سال ۲۰۰۹ ترویج کرده‌اند و هلند در سال ۲۰۱۲ استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها را در دام ممنوع کرد و سپس در سال ۲۰۲۲ کل اتحادیه اروپا را ممنوع کرد. بنابراین درمان انتخابی گاو خشک با نتایج مطلوب در کاهش مصرف آنتی‌بیوتیک بدون عوارض جانبی عمده از نظر افزایش SCC و بروز ورم پستان در شیردهی بعدی در حال گسترش است. با این وجود گاوهایی که خشک می‌شوند هنوز مقدار زیادی شیر بدون حمایت آنتی‌بیوتیکی تولید می‌کنند که ممکن است تهدیدی برای IMM و خطری برای سلامت یا رفاه حیوانات باشد.

در شرایط طبیعی، مانع به تدریج تولید شیر را کاهش می‌دهد (یعنی باز چرخ تدریجی). در پاسخ به کاهش دفعات شیردهی در محیط‌های تجاری گاوها هنوز در اواخر بارداری مقادیر زیادی شیر تولید می‌کنند و خروج شیر اغلب به طور ناگهانی متوقف می‌شود و باعث تغییراتی که در بخش قبل توضیح داده شد می‌شود. برای کاهش این اثرات یک راه حل ممکن حذف یا کوتاه کردن دوره خشکی است. هدف اصلی این استراتژی بهبود تعادل انرژی در اوایل شیردهی و تغییر تولید شیر از دوره پس از زایمان به هفته‌های آخر بارداری است.

علاوه بر این گاوها باید با تغییرات غذایی و گروهی کمتری مواجه شوند. اندرسن و همکاران (۲۰۰۵) دوره خشکی ۷ هفته‌ای را با شیر دوشی مداوم تا اواخر بارداری در گاوهایی با حداکثر تولید شیر بیش از ۴۵ کیلوگرم در روز مقایسه کردند. این نویسندگان کاهش مداوم تولید شیر را در اوایل شیردهی بعدی گزارش کردند اما تعادل منفی انرژی را در گاوهایی که دوره خشکی را پشت سر گذاشتند کاهش داد. از طرف دیگر کوتاه کردن دوره خشکی تا حدود ۳۰ روز) به طور بالقوه می‌تواند اثرات جانبی استراتژی‌های مختلف دوره خشک را متعادل کند. در مقایسه با دوره ۹ تا ۸ هفته‌ای بدون شیردهی یک دوره خشک کوتاه منجر به از دست دادن شیر در شیردهی بعدی (۴.۵ %) شد، اما پروتئین شیر و تعادل انرژی را بهبود بخشید. همچنین به نظر می‌رسد که یک دوره خشک کوتاه تعادل انرژی پس از زایمان و سازگاری شکمیه را در مقایسه با دوره خشکی ۶۰ روزه نیز بهبود می‌بخشد.

فرضیه‌های مختلفی برای توضیح از دست دادن شیر ناشی از کوتاه شدن طول دوره خشکی ارائه شده است، اما به احتمال زیاد به اثرات دوره خشکی پر ترن اور سلولی و جایگزینی سلول‌های اپیتلیال پستان در حال پیری مربوط می‌شود. این فرآیند تقریباً در ۲۵ روز کامل می‌شود که بنابراین نشان دهنده حداقل طول مورد نیاز دوره خشک است. با این حال دوره خشک کوتاه یا حذف شده می‌تواند بر سه سلامت پستان تأثیر بگذارد. به نظر نمی‌رسد کوتاه شدن دوره خشکی بر سلامت پستان تأثیر بگذارد بدون اینکه تأثیر منفی بر احتمال ورم پستان داشته باشد. گاوهایی که به صورت انتخابی در زمان خشک شدن درمان می‌شوند ممکن است از دوره خشکی طولانی‌تری بهره‌مند شوند.

در واقع دوره خشک مرحله مهمی برای درمان IMI است، حتی تحت بالینی (یعنی سطح پایین SCC اما وجود برخی از سویه‌های پاتوژن) زیرا در کنار اثرات آنتی‌بیوتیکی پاکسازی فیزیولوژیکی بسیاری از باکتری‌ها در اواسط دوره خشکی وجود دارد.

تأثیر تولید شیر بالا در خشکی

در طول دهه‌های گذشته بهبود مستمر در مدیریت تغذیه و ژنتیک باعث بهبود تولید شیر و تداوم شیردهی شده است. با این حال یکی از عوارض جانبی احتمالی این پیشرفت‌ها سطح بالای تولید در زمان خشک شدن است. افزایش ۲ تا ۳ برابری در ۴ تا ۵ دهه گذشته که انتقال به دوره خشک را چالش برانگیز می‌کند نیاز به کاهش تولید شیر قبل از توقف شیردوشی حداقل ۷۰ سال پیش بسیار با اهمیت تشخیص داده شد. در آن زمان‌ها خشک کردن تدریجی برای کاهش خطر ورم پستان ناشی از فشار داخل پستانی بالا انجام می‌شد، اما با گسترش آنتی‌بیوتیک درمانی در خشکی به تدریج این روش با خشک کردن ناگهانی جایگزین شد.

با این حال تولید شیر در خشک شدن کمتر از ۱۰ کیلوگرم در روز بود. امروزه تولید در وضعیت خشک کردن به راحتی می‌تواند از ۲۵ کیلوگرم در روز فراتر رود و استفاده از DCT انتخابی به طور پیوسته در حال افزایش است. تأثیر خشک کردن ناگهانی بدون آنتی‌بیوتیک روی گاوی که مقدار زیادی شیر تولید می‌کند ناشناخته است، اما معمولاً از این روش برای حفظ سلامت و رفاه حیوانات اجتناب می‌شود.

تولید شیر بالا در زمان خشک شدن یکی از دلایل اصلی است که دامداران را به استفاده از آنتی‌بیوتیک DCT در اتریش و هلند حتی در گاوهایی با SCC پایین سوق می‌دهد. در یک مطالعه احتمال ورم پستان بالینی در اوایل شیردهی بیشتر بود (نسبت شانس 479) در گاوهایی که در آخرین آزمایش گله بیش از 15 لیتر در روز تولید کردند در مقایسه با گاوهایی که کمتر از 10 لیتر در روز تولید کردند. تولید شیر بالا در هنگام خشک شدن (یعنی در آخرین شیر دوشی) منجر به افزایش تجمع شیر در پستان در روزهای بعدی می‌شود که به نوبه خود باعث افزایش فشار داخل پستانی و افزایش خطر نشت شیر می‌شود. این عوامل در کنار هم تشکیل پلاگ کراتین را که به عنوان یک لایه محافظ در برابر ورود پاتوژن به کانال سریستانک عمل می‌کند را به تأخیر می‌اندازد. علاوه بر این نشت شیر در کوارترهای پستانی، احتمال ابتلا به ورم پستان بالینی در مقایسه با کوارترهای شیری که نشت نمی‌کند 2 برابر بیشتر می‌کند. بنابراین تولید شیر بالا در زمان خشک شدن نشان دهنده یک عامل خطر برای ایجاد IM جدید در طول دوره خشکی است. بر این اساس دانشمندان احتمال افزایش 77 درصدی IMI محیطی جدید را در زایش برای تولید بیش از 12.5 کیلوگرم در روز در زمان خشک شدن گزارش کردند. همچنین تحقیقات دیگر نشان داد که کوارتر غیر آلوده گاوهایی که بیش از 164 کیلوگرم در روز در هفته آخر شیردهی تولید شیر می‌کنند 7 برابر بیشتر از گاوهایی که کمتر از 10 کیلوگرم در روز تولید می‌کردند شانس ابتلا به آلودگی در گوساله زایی را داشتند.

به نظر می‌رسد باز چرخ پستان در گاوهای پرتولید کندتر و استرس‌زا‌تر است زیرا پاسخ ضد باکتریایی کمتر مؤثر است و فعال شدن سیستم پلاسمین که در طول باز چرخ مورد نیاز است کندتر است. پس از خشک شدن، فشار داخل پستانی بالاتر و نشت شیر در گاوهای پرتولید بیش از 15 کیلوگرم در روز با افزایش غلظت گلوکوکورتیکوئید در مدفوع مرتبط است که به عنوان معیار غیر مستقیم استرس تغییر می‌شود. گاوهایی که 25 تا 35 کیلوگرم در روز در زمان خشک شدن تولید می‌کردند نشانه‌هایی از پریشانی افزایش سروصدا، تأخیر در باز چرخ و نوتروفیلی شیر را نشان دادند در حالی که گاوهایی که کمتر از 14 کیلوگرم در روز شیر تولید می‌کردند، انتقال نرم‌تری به دوره خشک داشتند. در مطالعه دیگری گاوهایی با تولید شیر بیش از 15 کیلوگرم در روز در طول هفته قبل از خشک شدن تغییرات متابولیکی شدیدتر و پاسخ التهابی افزایش یافته و طولانی‌تری در حوالی خشک شدن در مقایسه با گاوهای کم تولید داشتند. تجمع بیش از حد شیر در پستان پس از قطع شیردوشی همچنین می‌تواند باعث درد یا ناراحتی مرتبط با پستان شود که با کاهش زمان نم دادن در گاوهایی با تولید شیر بالا در هنگام خشک شدن مشاهده می‌شود. بنابراین راهکارهایی برای کاهش تولید شیر در زمان خشک شدن و اثرات منفی آن مورد نیاز است.

نزدیک شدن به رویداد خشک کردن چگونه تولید شیر را کاهش دهیم؟

قطع ناگهانی شیردوشی یک راه حل عملی در مزارع تجاری است اما ممکن است تهدیدی برای سلامت پستان و رفاه حیوانات در گاوهایی باشد که هنوز مقدار زیادی شیر تولید می‌کنند. بنابراین برای اطمینان از سلامت پستان، تقویت باز چرخ پستان و بهینه‌سازی پاسخ رفتاری به خشک شدن هدف حدود 15 کیلوگرم در روز پیشنهاد شده است. روش‌های خشک کردن متفاوتی برای کاهش تدریجی تولید شیر در اواخر شیردهی پیشنهاد شده است. این روش‌ها عمدتا شامل کاهش تدریجی دفعات شیر دوشی تغییر جیره خوراکی یا ترکیبی از آنها می‌شود. بزرگترین چالش ایجاد یک روش قطع تدریجی که قادر به کاهش تولید شیر در سطوح ایمن بدون تأثیر نامطلوب بر متابولیسم گاو، عملکرد سیستم ایمنی و رفاه باشد. به خصوص در DCT انتخابی استفاده از Sealant داخلی پستانک توصیه می‌شود. عملکرد Sealant پستانک این است که بلافاصله پس از خشک شدن کانال پستانک را می‌بندد و از ورود باکتری‌ها جلوگیری می‌کند. استفاده از آن در خشک کردن اثر محافظتی بر توسعه JM هم به تنهایی و هم در ترکیب با درمان آنتی‌بیوتیکی دارد. در گاوهای پرتولید Sealant پستانک ممکن است مفیدتر باشند. این حیوانات دارای فشار داخل پستانی بالاتر، تأخیر در تشکیل پلاگین کرائین، افزایش احتمال نشت شیر هستند و بنابراین شرایط مطلوب‌تری برای توسعه IMI دارند که می‌تواند با استفاده از Sealant پستانک بهبود یابد.

یاسمن احمدی بنکدار

دانشجوی دکترای تخصصی تغذیه نشخوارکنندگان دانشگاه فردوسی مشهد

کارشناس واحد دامی بخش تحقیق و توسعه شرکت سپهر ماکیان فرتاک