Od roku 1800 se globálně zvýšily teploty o 1 °C a očekává se, že v letech 2030 až 2052 se budou nadále zvyšovat o dalších 1,5 °C. Není pochyb o tom, že tepelný stres (HS) ovlivňuje produktivitu, výživu, zdraví, a welfare mléčného skotu. Řízení tepelného stresu se stalo větší výzvou než kdykoli předtím, protože zvyšující se genetický potenciál plemenných krav je přímo spojen s vyšší produktivitou, vyšší dojivostí, ale také zvýšenými složkami mléka (mléčný tuk, bílkoviny, sušina atd.). Čím větší je genetický potenciál, tím větší je nutná metabolická aktivita.
Přímé a nepřímé účinků tepelného stresu
Tepelný stres by se dal charakterizovat jako syndrom komplexních biochemických, metabolických a behaviorálních reakcí, ke kterým dochází u každé jednotlivé krávy, když je držena nad svou termoneutrální zónu a nemůže si udržet normální tělesnou teplotu. V rámci jejich termoneutrální zóny, v rozmezí 5 až 25 °C, kráva nevynakládá žádnou další energii na udržení své normální tělesné teploty (39 °C). K udržení konstantní tělesné teploty se krávy snaží regulovat tepelnou energetickou bilanci, k čemuž může dojít pouze tehdy, když se teplo generované metabolismem (udržování, růst, laktace, přechod) rovná ztrátě tepla do prostředí. Krávy nad hranicí termoneutrální zóny standardně regulují energetickou bilanci zpomalením fyzikálně-chemických funkcí, především v bachoru. Co se týče chování, krávy dramaticky snižují příjem krmiva se všemi metabolickými dysfunkcemi, které následují jako řetězová reakce.
Přežvykování dramaticky zvyšuje tělesnou teplotu ze ztrát energie v důsledku přeměny mechanické energie na teplo. S touto logikou jsou krávy se zdravějším bachorem, které efektivněji přežvykují a fermentují svou stravu, ty náchylnější k tepelnému stresu. Pokud se fermentace píce snižuje, může to znamenat, že energetická bilance pro krávu může být negativní.
To také znamená, že se změní poměr kyseliny octové a kyseliny propionové v bachoru a posune pH na nižší úrovně, což je první krok k poklesu mléčného tuku. Negativní energetická bilance znamená nižší hladiny glukózy a výrazně nižší dojivost (k produkci 1 litru mléka je třeba 72g glukózy). Syntéza laktózy z glukózy, primárně vyrobené z propionátu, určuje množství produkované dojivosti.
Tepelně stresované krávy vylučují o cca 400 g méně laktózy denně a využívají více systémové aminokyseliny.
To omezuje přísun aminokyselin do mléčné žlázy, což znamená nižší syntézu mléčné bílkoviny. Změny metabolismu a fyziologických procesů při tepelném stresu mohou také vést ke snížení výtěžnosti mléčné bílkoviny.
Zdraví střev v ohrožení
S odkloněním průtoku krve do kůže, aby se maximalizoval odvod sálavého tepla, se kromě bachorového epitelu zhoršuje i zdraví střev. Funkčnost narušené střevní bariéry lze popsat mediátory zánětu, jako je produkce cytokinů. Spolu s dalšími indikátory imunity je v důsledku tepelného stresu nižší proliferace imunitních buněk, migrace lymfocytů do vemene a životaschopnost buněk. Někteří výzkumníci uvádějí, že tepelný stres značně inhibuje aktivitu genu pro interleukin-2, který hraje klíčovou roli v proliferaci T-buněk, což je zásadní součást imunitní odpovědi.
Toto vzájemné narušení bachorové a střevní bariéry může vést k translokaci histaminu a akumulaci endotoxinů (lipopolysacharidů – LPS) do krevního řečiště, což podporuje další zánět, stimuluje horečku a snižuje další chuť k příjmu krmiva.
Výzkumníci zjistili, že krávy mají zřejmě hyperinzulinémii a vysoké hladiny katabolických hormonů (glukagon, kortizol, adrenalin). Dochází k podstatnému zvýšení spotřeby glukózy aktivovanými imunitními buňkami, protože glukóza je jejich primárním zdrojem energie. I když krávy snižují dojivost, aby šetřily glukózou, hypoglykémie se často pravděpodobněji rozvine po zvýšení lipopoysacharidů, protože rychlost využití glukózy imunitním systémem překračuje kapacitu jater exportovat další tkáně citlivé na glukózu a inzulín, aby se snížila likvidace glukózy. V tomto ohledu infekce a zánět přesměrovávají zdroje směrem k imunitnímu systému a ne na produkci mléka.
Efektivní používání krmných aditiv ke zmírnění produkčních ztrát
Aby bylo používání doplňkových látek v krmivu účinné při zmírňování snížené produktivity způsobené tepelným stresem, je třeba se souběžně se stimulací příjmu krmiva zaměřit na integritu střev a imunitní modulaci. Existuje několik složek, které mohou do určité míry takto působí, ale daleko větší účinek na udržení zdravého bachoru může mít jejich kombinace. To udrží relativně stálý vzorec přísunu živin do zvířete, což by zase mělo optimalizovat účinnost využití živin.
Obecně platí, že vysoká kvalita TMR musí být udržována snáze stravitelnou vlákninou a optimální hladinou bílkovin a energie. Použití vhodné energie, minerálů, vitamínů, antioxidantů, prebiotik a probiotik s vyváženou výživou je velmi důležité pro zlepšení působení tepelného stresu na dojnice.
Organické kyseliny a jejich soli
Organické kyseliny a jejich soli lze použít jako modifikátory bachoru, které zabraňují poklesu pH v bachoru (v závislosti na úrovni jejich disociace) a stimulují růst mikroflóry v bachoru. V teplých a vlhkých podmínkách (příznivých pro plísně) je propionát vápenatý bezpečným a účinným inhibitorem plísní. Přidání propionátu vápenatého k TMR může mít funkci prevence poškození krmiva.
Živé kvasinky a produkty buněčné stěny kvasinek během období tepelného stresu mohou snižovat tělesnou teplotu, ale studie ukazují malý vliv na ostatní výkonnostní nebo zdravotní parametry. S vědomím, že trávení vlákniny a účinnost v bachoru zůstává vysokou prioritou pro tepelně stresovaný dojný skot, jsou považovány za velmi důležité doplňky.
Pokud jde o metabolismus vlákniny, lze přidat inulin. Studie dokazují, že inulin významně snižuje koncentraci amoniakálního dusíku a zlepšuje využití dusíku v bachoru. Existují také studie s hypotézou, že dietní suplementace inulinu může ovlivnit laktaci a lipidové metabolity v krvi prostřednictvím regulace bachoru a imunitní funkce střevní lymfoidní tkáně.
Klíčové vitamíny a stopové prvky
Klíčové vitamíny a stopové prvky jako kyselina askorbová, selen a vitamín E zlepšily imunitní funkci pozitivním ovlivněním chemotaxe, fagocytární kapacity a oxidačních vlastností neutrofilů.
Suplementace selenem může snížit frekvenci klinických mastitid a počet somatických buněk u tepelně stresovaných dojnic.
Použití enkapsulovaného niacinu snižuje rektální teploty u laktujících krav. Podobně suplementace zinku, mědi, manganu s vysokou biologickou dostupností a železo zvýšilo vývoj imunitních orgánů, jako je brzlík, slezina, lymfatické uzliny, a zvýšilo fagocytární aktivitu neutrofilů a makrofágů, které jsou nezbytné pro proliferaci imunitních buněk a produkci protilátek. Navíc další suplementace vitamínů A,D3 , E, biotinu a β-karotenu může stimulovat metabolismus, zvýšit hladinu glukózy v plazmě, snížit neesterifikované mastné kyseliny a podpořit imunitní odpověď krav na oxidační stres.
V důsledku metabolických adaptací na tepelný stres se oxidace aminokyselin zvyšuje, což vede ke snížení cirkulujících aminokyselin. Vyvážení aminokyselinové výživy se zaměřením na omezení aminokyselin, lysinu a methioninu je velmi důležité, protože hrají zásadní roli v imunitní odpovědi. Paralelně k výživě s methioninem bude další suplementace vitamínu B9 ( folátu ) působit jako nezbytný koenzym pro přenos methylových skupin a přeměnu homocysteinu zpět na methionin. To vysvětluje, proč je folát také důležitou součástí vývoje embrya. Betain na druhé straně také hraje klíčovou roli v methioninovém cyklu a působí jako substrát pro enzym betain homocystein S-methyltransferáza (BHMT), prekurzor methionin syntázy, která přeměňuje homocystein zpět na methionin. Kromě toho má betain také osmoregulační roli a může zlepšit výměnu iontů v buňkách a minimalizovat ztráty vody ze svalové tkáně a střevních buněk.
Závěr
Vezmeme-li v úvahu celkový trend nižších příjmů nad náklady na krmivo (IOFC) v posledních několika letech, tepelný stres má tendenci se dále stávat kritickou finanční zátěží pro celkové finance farmy spíše než jen sezónním problémem za rok. Výtěžnost mléčného tuku a bílkovin ve vztahu k tepelnému stresu má velký ekonomický význam nejen pro farmu jako podnik, ale také pro mlékárenský průmysl.
9 výživářských tipů k adaptaci na tepelný stres
Zdroj: Djionis Savva, The importance of feed additives to combat heat stress, Dostupné z: https://www.allaboutfeed.net/specials/the-importance-of-feed-additives-to-combat-heat-stress/
foto: Ing. Lenka Lánská
www.agropress.cz
