راهبردهای فرمولاسیون خوراک در کاهش تنش حرارتی در گاوهای شیری طی دوره انتقال
راهبردهای تغذیهای نقشی اساسی در کاهش آثار تنش حرارتی در گاوهای شیری در دوره انتقال ایفا میکنند. این موضوع در یک مطالعه میدانی در جمهوری چک در اوت ۲۰۲۳ بهوضوح نشان داده شد؛ زمانیکه شاخص دمای محیط-رطوبت (THI) به عدد ۸۲ رسید. در این دورهی بحرانی، محققان تأثیر یک رویکرد تغذیهای هدفمند شامل مخمر زنده اختصاصی برای شکمبه، آنتیاکسیدانهای غنی از آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و سلنیوم آلی را مورد بررسی قرار دادند. اگرچه تمامی گاوها با کاهش تولید شیر مواجه شدند، اما افت تولید در گروه دریافتکننده مکمل بهطور معناداری کمتر بود. این یافتهها نشان میدهد که راهکارهای تغذیهای میتوانند موجب افزایش مقاومت گاوها، بهویژه در حوالی زایمان و در مواجهه با تنشهای حرارتی، شوند.
چالش تنش حرارتی
در تاریخ ۸ اوت ۲۰۲۳، در منطقه تاتِنیتسه جمهوری چک، شاخص THI به عدد ۸۲ رسید؛ رقمی که کاملاً در محدوده تنش حرارتی شدید برای گاوهای شیری قرار دارد. در ادامه، این وضعیت بهمدت دو هفته ادامه داشت و تمامی گاوهای موجود در گلهای با جمعیت ۵۰۰ رأس را تحت تأثیر قرار داد. درحالیکه برخی گاوها کاهش روزانهای نزدیک به ۷ کیلوگرم شیر را تجربه کردند، برخی دیگر تنها کاهشهایی کمتر از ۴ کیلوگرم داشتند. تفاوت میان این گروهها ناشی از مدیریت، ژنتیک یا سامانههای خنککننده نبود، بلکه نتیجه یک مداخله تغذیهای هدفمند بود که بر پایه درک تنش حرارتی بهعنوان یک چالش زیستی چندمنظوره طراحی شده بود.
تنش حرارتی در گاوهای شیری شیرده از دمای ۲۱ درجه سانتیگراد آغاز میشود و کاهش تولید از دمای ۱۸ درجه شروع میگردد. شاخص THI با ترکیب دما و رطوبت، تجربه واقعی حیوان را منعکس میکند؛ زیرا افزایش رطوبت کارایی سازوکارهای خنککنندگی بدن را کاهش میدهد. زمانیکه مقدار THI از ۷۲ فراتر رود، افت تولید اجتنابناپذیر میشود.
بروز مکرر این شرایط، مدیریت تنش حرارتی را به یک هزینه مستقیم سالانه معادل ۱۲۰ یورو بهازای هر گاو شیرده تبدیل کرده است. این دورهها منجر به کاهش مصرف خوراک و افزایش زمان ایستادن، کاهش تولید و کاهش کیفیت شیر میشوند. همچنین آثار درازمدت تنش حرارتی شامل کاهش رشد بافت پستان و سلامت ضعیف گوسالههای حاصل از گاوهای تنشدیده است. این پیامدهای گسترده نشان میدهد که تنش حرارتی یک چالش چندسیستمی در گاوهای شیری بهشمار میآید.
رویکردی متفاوت: فراتر از خنکسازی محیط
درحالیکه روشهای سنتی مانند پنکه، مهپاش و سایهبانها همچنان ضروری هستند، پژوهشگران این سؤال را مطرح کردند که آیا تنش حرارتی تنها یک مشکل محیطی است یا یک زنجیره اختلالات زیستی که نیازمند مداخلات چندگانه است؟ مطالعه جمهوری چک بر پایه این فرض طراحی شد: آیا میتوان آثار تنش حرارتی را با پشتیبانی همزمان از سه سامانه اصلی تحت تنش در بدن کاهش داد؟
بررسی میدانی در شرایط واقعی
این مطالعه در ژوئن ۲۰۲۳ در یک مزرعه تجاری با ۵۰۰ رأس گاو شیری طراحی و اجرا شد. در این تحقیق، تأثیر یک راهکار تغذیهای سهجزئی در دوره انتقال تحت تنش حرارتی، در یک زیرگروه تصادفی ۴۰ رأسی بررسی شد.
- جزء اول: بهبود کارایی شکمبه از طریق مخمر زنده Saccharomyces cerevisiae .
- جزء دوم: محافظت سلولی از طریق آنتیاکسیدان حاوی SOD (۵۰ میلیگرم در روز).
- جزء سوم: تأمین سلنیوم آلی (۱٫۲ میلیگرم در روز بهازای هر رأس، معادل ۰٫۰۵ میلیگرم بهازای هر کیلوگرم ماده خشک مصرفی).
در این رویکرد، تنش حرارتی نه بهعنوان یک پدیده منفرد بلکه بهعنوان زنجیرهای از اختلالات زیستی در نظر گرفته شد که نیاز به حمایت هماهنگ دارند.
زنجیره زیستی تنش حرارتی
شکمبه مرکز زنجیرهای از وقایع است که تنش حرارتی را به کاهش عملکرد و سلامت ضعیف پیوند میدهد. تغییر در میکروبیوتای شکمبه، کاهش مصرف خوراک، و دمای بالای سیلو، همگی منجر به افزایش استرس اکسیداتیو و اختلال در عملکرد شکمبه میشوند.
تثبیت عملکرد شکمبه
تنش حرارتی با تغییر الگوی تغذیه، کاهش ترشح بزاق، و تغییر ترکیب میکروبی، محیطی مناسب برای بروز اسیدوز و کاهش جذب مواد مغذی فراهم میآورد. مخمر با تحریک باکتریهای مصرفکننده لاکتات، بهبود کلونیزاسیون فیبر توسط باکتریها و قارچهای سلولولیتیک، و افزایش تجزیه فیبر، عملکرد شکمبه را بهبود میدهد.
تقویت سامانه محافظت سلولی
استرس اکسیداتیو سلولی در طی تنش حرارتی افزایش مییابد. تجمع رادیکالهای آزاد (ROS) میتواند ظرفیت آنتیاکسیدانی طبیعی بدن را تحت فشار قرار داده و منجر به آسیب سلولی شود. آنتیاکسیدان مورد استفاده شامل SOD با سلنیوم آلی است که نقش کوفاکتور در آنزیمهای دفاعی مانند گلوتاتیون پراکسیداز (GPx) دارد.
تقویت مسیر ایمنی
تنش حرارتی منجر به تغییر عملکرد سلولهای ایمنی میشود و حساسیت به عفونت و اختلالات متابولیکی را افزایش میدهد. سلنیوم از طریق تقویت فعالیت آنزیم GPx موجب کاهش ROS و محافظت سلولی در برابر آسیب میشود.
همافزایی سیستمهای بیولوژیکی
این سیستمها بهصورت همافزا عمل میکنند: بهبود عملکرد شکمبه جذب مواد مغذی را افزایش میدهد، کاهش استرس اکسیداتیو از عملکرد سلولها پشتیبانی میکند، و وضعیت آنتیاکسیدانی بهتر موجب حفظ سلامت حیوان میشود. این یکپارچگی زیستی دلیل اثربخشی بیشتر این رویکرد چندجزئی در مقایسه با مداخلات تکبعدی است.
از تئوری تا واقعیت
نتایج این مطالعه نشان داد گاوهای دریافتکننده مکملهای یادشده زودتر به اوج شیردهی رسیدند و تولید شیر آنها در اوج به بیش از ۶٫۵ کیلوگرم در روز رسید. طی ۱۰۰ روز ابتدایی شیردهی، تولید شیر در این گروه بهطور متوسط ۱٫۷ کیلوگرم در روز بیشتر بود.
در دوره بحرانی ۱۴ روزه در اوت، درحالیکه تولید شیر گاوهای گروه کنترل ۶٫۹ کیلوگرم در روز کاهش یافت، این عدد در گروه دریافتکننده مکمل تنها ۳٫۸ کیلوگرم بود. همچنین، این گروه دارای شمار سلول بدنی (SCC) کمتر و تعداد تلقیح مصنوعی کمتری برای بارداری موفق بودند. بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن افزایش تولید و کاهش هزینههای جانبی، بیش از ۹ برابر گزارش شد.
چشمانداز کلان
با تشدید تغییرات اقلیمی و افزایش دمای جهانی، تنش حرارتی در فصول و مناطقی که قبلاً معتدل بودند نیز رو به گسترش است. این مطالعه میدانی در یک مزرعه تجاری نشان میدهد که استفاده از مکملهای تغذیهای میتواند در کنار روشهای سنتی خنکسازی، نقش مؤثری ایفا کند. بهجای تمرکز بر راهکارهای منفرد، این تحقیق بر تفکر سیستمی تأکید دارد و نشان میدهد که تنش حرارتی، مسیرهای زیستی مختلفی را مختل میکند که باید بهطور هماهنگ مدیریت شوند.
گلههای شیری باید برای حفظ تولید و سودآوری، رویکردی جامع در برابر تنش حرارتی اتخاذ کنند. راهکارهای تغذیهای میتوانند مقاومت گاوها را در برابر موجهای حرارتی غیرقابل پیشبینی تقویت کنند. از آنجاییکه گرما میتواند ناگهانی و بدون هشدار بروز کند، تولیدکنندگان باید این استراتژیهای تغذیهای را بهعنوان ابزاری پیشگیرانه مد نظر قرار دهند.
در نهایت، این مطالعه بر اهمیت تحقیقات مزرعهای در شرایط واقعی و نقش کلیدی فرمولاسیون خوراک در ارتقاء تابآوری دامها تأکید دارد؛ شرایطی که برای تولیدکنندگان در سراسر جهان قابل تعمیم است.