بروز تنش گرمایی در دوره خشکی گاو شیری بر میزان سوددهی گاوداری تأثیر منفی دارد
طی دوره خشکی گاو شیری ، غدد پستانی بازسازی می شوند و بعد از آن رشد می کنند و این دو مرحله برای رسیدن به تولید شیر بالا در دوره های شیردهی آتی ضروری است. در حقیقت، چنانچه گاوها در کل دوره خشکی در معرض تنش گرمایی قرار گیرند میانگین شیر تولیدی آنها در دوره بعدی شیردهی در مقایسه با گاوهایی که خنک شدند به میزان 4.5 کیلوگرم به ازای هر گاو در روز کاهش می یابد.
بروز تنش گرمایی در دوره خشکی گاو شیری بر میزان سوددهی گاوداری تأثیر منفی دارد. تحقیق اخیر ما نشان داده است که صنعت دامپروری در بسیاری از مناطق در اثر بروز تنش گرمایی در دوره خشکی، از نظر اقتصادی بیشترین تأثیر را متحمل می شوند.
طبق این تجربه، مناطقی که گاوهای آن در دوره خشکی با تنش گرمایی مواجه می شوند، کاهش صدها کیلوگرم شیر در دوره های بعدی شیردهی را تجربه می کنند. مجموعاً، تنش گرمایی که فقط در دوره خشکی گاو شیری رخ می دهد به کاهش درآمد قابل توجه حاصل از تولید شیر در سال منجر می شود. دیگر اثرات منفی تنش گرمایی شامل بروز مشکلات سلامتی و تولید مثلی در گاوهای شیری می باشد.
اخیراً متوجه شده ایم که تنش گرمایی مادر بر رشد جنین تأثیر چشمگیری دارد (دام های آبستن سنگین). به طور کلی، گوساله هایی که مادران آنها در اواخر آبستنی دچار تنش گرمایی شدند در معرض انتقال غیرفعال قرار می گیرند و وزن آنها هنگام تولد کمتر است و جثه کوچکتری دارند و احتمال اینکه گله را قبل از رسیدن به سن بلوغ ترک کنند، بیشتر است. مهمتر از همه، گوساله هایی که مادران آنها در اواخر آبستنی دچار تنش گرمایی شدند در اولین دوره شیردهی خود تولید شیر کمتری دارند.
در یک تحقیق 9 ساله (9 تابستان) در یک مرکز تحقیقاتی دانشگاهی، داده های مرتبط با میزان تولید شیر، چربی و پروتئین شیر دختران متولد شده از مادران تحت تنش و مادرانی که خنک شدند جمع آوری شد و برای تخمین از شیر تصحیح شده بر اساس انرژی (ECM) از زمان زایش تا 35 هفتگی شیردهی برای 2 دوره شیردهی پی در پی استفاده شد.
در میان این گروه، دخترانی که از مادران تحت تنش به دنیا آمدند و تنش گرمایی را در محیط داخل رحم تجربه کردند نسبت به دخترانی که از مادران خنک شده متولد شدند در طی دوره اول شیردهی خود 3.4 کیلوگرم شیر کمتری در روز تولید کردند (28.5 کیلوگرم در مقابل 32.2 کیلوگرم) و در دوره دوم شیردهی خود 3.4 کیلوگرم شیر کمتری در روز تولید کردند (33.2 کیلوگرم در مقابل 36.7 کیلوگرم) که تقریباً معادل 907 و 725 کیلوگرم کاهش تولید شیر در 35 هفته اول شیردهی در دوره اول و دوم شیردهی می باشد (شکل1).
لازم به ذکر است که شرایط انجام تحقیق در تمامی سال ها یکسان بود. مادران شکم دوم و بالاتر در فری استال قرار می گرفتند و در 46 روز خشکی دو شرایط برای آنها فراهم می شد یا به وسیله سیستم خنک کننده فعال خنک می شدند (سایه بان، فن و آب پاش) و یا خنک نمی شدند و فقط بهاربند آنها مجهز به سایه بان بود. علاوه بر آن، شاخص رطوبتی-دمایی (THI) در دوره خشکی گاو شیری در تمامی سال های تحقیق همیشه بالاتر از 68 بود و شاخص های فیزیولوژیکی تنش گرمایی از قبیل نرخ تنفسی و دمای رکتوم برای مادران تحت تنش همیشه بالاتر بود.
تداوم تنش گرمایی تا 3 نسل
با برسی اثر تنش گرمایی بر تولید شیر نوه ها متوجه شدیم که اثرات منفی تنش گرمایی دوره خشکی گاو شیری در همین جا متوقف نمی شود. نوه مادربزرگ های تحت تنش در مقایسه با نوه هایی که مادربزرگ آنها در طی دوره خشکی گاو در چهار سال قبل خنک نگه داشته شدند در دوره اول شیردهی خود 3.7 کیلوگرم شیر کمتری در روز تولید کردند (28.5 کیلوگرم در مقابل 32.2 کیلوگرم). این رقم تقریباً معادل 861.8 کیلوگرم کاهش در 35 هفته اول شیردهی می باشد (شکل2).
به طور شگفت آور، روند کاهش تولید شیر تا دوره دوم شیردهی ادامه داشت به طوری که تفاوت تولید شیر بین نوه های این دو گروه 6.5 کیلوگرم در روز بود (34 کیلوگرم در مقابل 40.5 کیلوگرم) که معادل بیش از 1587.5 کیلوگرم کاهش تولید شیر می باشد. (شکل 2). لازم به ذکر است که تنها مادربزرگ این نوه ها تحت تنش گرمایی بوده اند در حالی که مادران، دختران و نوه های آنها در همه مراحل شیردهی خنک نگه داشته شده بودند.
آشکار است که تأثیر منفی تنش گرمایی دوره خشکی گاو شیری بر تولید شیر از نظر فیزیولوژی فراتر از دوره شیردهی بعدی می باشد و بر نسل بعدی نیز اثر می گذارد.
چرا این اتفاق می افتد؟
معتقد هستیم که کاهش تولید شیر فرانسلی می تواند یک تأثیر ناشی از تنش گرمایی داخل رحم باشد که بر رشد غدد پستان تأثیر می گذارد و سپس در توانایی تولید شیر در آینده مشکل ایجاد می کند. ما به طور فعال در حال بررسی کاهش تولید شیر ناشی از تنش گرمایی هستیم که انتظار می رود علت آن اپی ژنتیک باشد.
با وجودی که این ساختار ژنتیکی هر گوساله در زمان گیرایی (آبستنی) ثابت است، اما تغییرات اپی ژنتیک که در رحم رخ می دهد می تواند ساختار فیزیکی DNA را تغییر دهد و در نهایت مشخص می کند که کدام ژن فعال یا غیرفعال باشد.
یکی از تغییرات اپی ژنتیک که بیشترین تحقیق بر روی آن انجام شده است DNA متیلاسیون می باشد. این در واقع اضافه شدن یک گروه متیل به بخشی از DNA است که بیان ژن های خاص را تغییر می دهد. این مارکرهای اپی ژنتیکی وراثت پذیر است و به چندین نسل بعد منتقل می شود.
ما معتقد هستیم که بخشی از تغییرات فنوتیپی مشاهده شده در دام هایی که در رحم تحت تنش قرار گرفتند به وسیله تغییرات اپی ژنتیکی میانجی گری می شوند که این تغییرات اپی ژنتیک بروز ژن در غدد پستانی را تنظیم می کند. از غدد پستانی دختران و مادران تحت تنش و مادرانی که خنک می شدند، 2 سال بعد از زایمان، بافت برداری شد تا تعداد سیتوسین هایی که متیل دار شده بودند و این که در کدام ژن ها، متیل دار شدن اتفاق افتاده است بررسی شود.
تفاوت در تعداد سیتوسین های متیل دار شده در رحم دام های تحت تنش و دام های خنک شده بیش از 500 می رسد که این سیتوسین ها تقریباً با 400 ژن متفاوت مرتبط هستند که نقش اساسی در رشد، ایمنی، ارسال پیام سلول، ارتباط سلولی و مکانیسم های نسخه برداری و تفسیر بر عهده دارند.
اختلال در تنظیم این ژن ها در غدد پستانی گوساله هایی که در رحم مادران تحت تنش گرمایی هستند، می تواند به کاهش عملکرد شیردهی آنها هنگامی که گاو می شوند منجر شود. افزایش دانش نسبت به نقش و عملکرد این ژن ها اهمیت دارد زیرا به درک تأثیر تنش گرمایی بر کاهش تولید شیر و بهبود راهکارهایی در جهت جلوگیری از آن کمک می کند.
تغییر ساختار غدد پستانی
یکی دیگر از یافته های جالب این است که تحت تنش گرمایی بودن مادران در اواخر آبستنی ریزساختار بافت پستانی دختران آنها را تغییر می دهد. نتایج بافت برداری نشان دهنده آن بود. نتایج بافت برداری نشان داد که غدد پستانی دختران متولد شده از مادرانی که تحت تنش گرمایی بودند آلوئل های کوچکتری داشتند و بافت های پیوندی بیشتری آلوئل ها را احاطه کرده بودند. آلوئل های کوچکتر حاوی سلول های اپی تلیال پستانی (سلول های تولید شیر) کمتری هستند.
بنابراین، به نظر می رسد که دخترانی که مادران آنها تحت تنش بودند غدد پستانی با ظرفیت ذخیره سازی و تولید شیر کمتری دارند. خصلت های این ریزساختارهای بافت پستانی در این دو گروه از گاوها می تواند تفاوت ظرفیت تولید شیر مشاهده شده در این دو گروه را توجیه کند.
شواهد نشان می دهند که اثر منفی تنش گرمایی دوره خشکی گاو شیری فراتر از کاهش تولید شیر در دوره های بعدی شیردهی مادران می باشد و اثر آن به دختران و نوه های آنها حداقل برای دو دوره شیردهی منتقل می شود.
ما در حال حاضر به دنبال راهکارهای عملی هستیم که بتوان اثرات تنش گرمایی را کاهش داد یا معکوس کرد و محققین به دنبال این هستند که برای بهبود مداخله های آتی علت کاهش تولید شیر را بهتر درک کنند.
تاکنون، خنک کردن مادران در دوره خشکی گاو شیری برای جلوگیری از کاهش تولید شیر ضروری بوده است، اما جلوگیری از کاهش تولید شیر در دختران و نوه های آنها نیز اهمیت دارد.
