Dlhodobý negatívny dopad tepelného stresu na produkciu mlieka kráv
Celosvetové zmeny teploty ovzdušia, ktoré pociťujeme čoraz častejšie v bežnom živote, majú negatívny vplyv na chov hospodárskych zvierat. Negatívny vplyv sa prejavuje poškodzovaním zdravia, znižovaním produkcie a reprodukcie, a z komplexného pohľadu ide o výrazný zásah do pohody zvierat. Uvedený negatívny zásah vysokých teplôt do chovu zvierat sa premieta aj do ekonomiky hospodárenia poľnohospodárskych fariem. Chovatelia sú nútení investovať do nových technológii a techniky chovu zmierňujúce negatívny vplyv vysokých teplôt alebo neinvestovať a tak znášať straty vyvolané zníženou produkciou a horším zdravím zviera. Všetko sa to premieta do zvýšených nákladov na jednotku produkcie. Je teda na chovateľovi, ktorou cestou sa uberá a čo preferuje. Možno je na mieste sa trochu zamyslieť nad uvedeným sledom úvah:
- Každý rok je horúco
- Každý rok zabudneme, že bude horúco
- Každý rok sa čudujeme, čo horúco robí
- Každý rok si sľubujeme, že do nasledujúcich horúčav niečo urobíme
- Každý rok zabudneme, že bolo horúco
Negatívny vplyv vysokých teplôt vedúcich k vzniku tepelného stresu na laktujúce kravy v každom veku a štádiu laktácie pozná už každý chovateľ. Avšak rozsah a následky tepelného stresu z dlhodobého hľadiska sú menej známe a pripisuje sa im len minimálna pozornosť. Inými slovami povedané, že ak prejdú vysoké teploty a zvieratá už nie sú v tepelnom strese ešte neznamená, že je všetko v poriadku ako by si človek myslel. Má to dlhodobý dopad na vyvíjajúci sa plod a celú laktáciu dokonca aj prenos na ďalšie generácie. Týmto dopadom sme sa už venovali na stránkach Roľníckych novín avšak blíži sa letné obdobie, tak sme si za cieľ znovu dali pripomenúť chovateľom možné dlhodobé rizika vysokých teplôt a vzniku tepelného stresu na zvieratá. Sme presvedčení, že čím viacej chovateľ má informácii, vedomosti a skúsenosti tým viacej si uvedomuje svoju úlohu pri zlepšovaní podmienok chovu zvierat a tým ekonomickej efektivite produkcie živočíšnych surovín.
Veda a výskum už dlhodobejšie sa venuje myšlienke, že tepelný stres mení funkcie orgánov a ich štruktúru. Tepelný stres narúša reguláciu koordinácie buniek v mliečnej žľaze počas zasúšania čo sa prejavuje zníženou produkciou mlieka po otelení. Dokonca pri vysokej teplote prostredia vyvolávajúcej prehriatie (hypertermia) organizmu dojnice dochádza k poškodeniu bariér v tráviacom trakte, čim sa zvyšuje priestupnosť pre obsah nachádzajúci sa v črevách. Pri takomto stave sa zvyšuje prechod obsahu čreva do krvného obehu a následne do celého tela čo vyvolá zápal.
Gravidné dojnice, ktoré sú v ustajňovacom objekte vystavené tepelnému stresu vykazujú ako kravy tak aj potomstvo zmenené fyziologické reakcie, vývin tkanív, regulácie metabolizmu a imunity. Napríklad, hypertermia (prehriatie) pôsobiaca na plod negatívne ovplyvňuje jeho rast v maternici a následne po narodení negatívne pôsobí na imunitné funkcie a metabolickú adaptáciu na nové prostredie. Tepelný stres môže vyvolať tzv. epigenetické zmeny vo fenotypových (vonkajších) prejavov mláďat v dôsledku silnej vnímavosti vyvíjajúceho sa embrya gravidných kráv. Napr. hypertermia v maternici má za následok permanentné a multigeneračné účinky na vyvíjajúci sa plod, zanechávajúc dlhodobý vplyv na jedinca, ktorý môže ovplyvniť jeho rast a metabolizmus.
Spomenuli sme termín epigenetické zmeny, čo znamená dlhodobé zmeny v regulácii systémov v organizme. Tu je potrebné trochu priblížiť termín epigenetika.
Epigenetika sa zaoberá vplyvmi prostredia na fenotypové prejavy génov zvieraťa. Inými slovami povedané ide o to, že pri rovnakej genetickej výbave zvierat sa vplyvom prostredia aktivujú alebo inhibujú aktivity génov, ktorých činnosť sa potom prejavuje na vonkajších znakoch. V našom prípade na produkcii, reprodukcii či zdravotnom stave zvierat. Tieto zmeny v aktivite génov môžu byť krátkodobé, alebo môžu pretrvávať po celý život, či dokonca sa táto informácia prenáša aj na ďalšie generácie zvierat. Možno to je odpoveď na niektorú z otázok, prečo niektoré dojnice zvládajú vysokú metabolickú záťaž vyvolanú produkciou mlieka a iné nie. Z hľadiska zootechnickej praxe je síce genetika dôležitá ale rovnako dôležité sú podmienky chovu, ktoré môžu významne meniť aktivity génov, a tým aj nami očakávanú produkčnú výkonnosť zakúpeného genetického materiálu.
Na obrázku sú zosumarizované možné negatívne vplyvy vysokých teplôt (tepelného stresu). Ako už bolo konštatované, tepelný stres negatívne vplýva na rast a vývin plodu gravidnej dojnice. Negatívny vplyv vysokých teplôt pôsobí už na rast a dozrievanie vajíčok a ich životaschopnosti pre oplodnenie a následne ďalšieho množenia buniek novovznikajúceho jedinca. Aj ďalšie štádium, zahniezdenie oplodneného vajíčka a vývoj placenty je negatívne ovplyvnené tepelných stresom. Vysoké teploty tiež ovplyvňujú aj celkový vývoj už vyvíjajúceho sa plodu v placente, či už prostredníctvom vhodne rastúcej placenty ako aj metabolických regulácii plodu.
V prvých mesiacoch rastúceho plodu vysoké teploty negatívne pôsobia na vývin ich vaječníkov t.j. budúcich jalovičiek. Pri takýchto jalovičkách sa v dospelosti zisťujú poruchy plodnosti. Najčastejšou príčinou je poškodený alebo nedostatočný vývin oocytov (budúce vajíčko). Taktiež je narušená funkcia organél oocytovej bunky, hlavne mitochondrií, ktoré sú dôležité pre počiatočné štádia embryonálneho vývinu. Niektoré štúdie poukazujú na fakt, že tepelný stres mení vývin folikulov vaječníkov tým, že tlmí sekréciu steroidných hormónov čo môže viesť k prerušeniu rastu oocytu. Negatívny vplyv sa pozoroval aj na životaschopnosť oocytov a po oplodnení zníženú schopnosť delenia buniek do štádia blastocysty.
Obzvlášť významný je negatívny vplyv tepelného stresu na vývin plodu v poslednom mesiaci gravidity matky. Až do narodenia sa takto spolieha na termoreguláciu matky. Vyvíjajúci sa plod nie je schopný si udržiavať a riadiť telesnú teplotu od matky. Metabolizmus plodu v dôsledku intenzívnych prebiehajúcich zmien je vyšší ako u matky. Vysoký metabolizmus plodu znamená vysoká produkcia tepla, ktorá za optimálnych podmienok prostredia je odvádzaná matkou v rámci jej termoregulácie. Približne 85 % tepla vyprodukovaného plodom je odvádzané cirkulujúcou krvou v placente. Ostatných 15 % odvádzajú plodové tekutiny a okolité tkanivá. Telesná teplota vnútorného prostredia matky takto významne ovplyvňuje teplotu plodu. Preto nebezpečenstvo vysokých teplôt spočíva v tom, že termoregulácia matky nie je schopná to zvládnuť, a dokonca zvýšená teplota matky je presúvaná k plodu so všetkými negatívami. Napríklad, v poslednom trimestri gravidity dochádza k výraznému zvýšeniu rastu plodu. Hlavným faktorom pri podpore rastu plodu je funkčná placenta, z ktorej plod vstrebáva potrebné živiny pre rast a vývin. Tepelný stres v poslednom štádiu gravidity negatívne ovplyvňuje vývin placenty. Nedostatočne funkčná placenta (znížený prietok krvi) takto limituje prenos živín a ďalších biologicky aktívnych látok vrátane kyslíka čo sa prejavuje na spomalenom raste a horšej imunite plodu. Štatisticky sa tepelne stresovaným kravám rodia teľatá o dva dni skôr a približne o 3-5 kg ľahšie. Narodené teľatá následne majú slabšiu imunitu, preprogramovaný metabolizmus a mnoho iných dopadov ako je uvedené na obrázku. Za veľmi dôležité je potrebné zdôrazniť, že tieto zmeny v organizme rastúceho plodu sú zmeny spôsobené preprogramovaním informácií, ktoré má jedinec v svojom genetickom vybavení. Tieto zmeny následne ovplyvňujúc celý život jedinca a dokonca sa prenášajú aj na ďalšie generácie. Uvedené závery o negatívnom vplyve tpelného stresu (obrázok) vychádzajú zo štúdie výskumníkov z Floridskej univerzity, ktorí sledovali dlhodobý účinok tepelného stresu v posledných 46 dňoch gravidity na 394 dojniciach, a následne tento vplyv na 156 ich dcérach a 45 ich vnučiek po dobu 10 rokov.
Záverom by sme chceli chovateľom zdôrazniť význam opatrení v chove dojníc a obzvlášť vysokoprodukčných zameraných na znižovanie negatívneho vplyvu tepelného stresu v ustajňovacích objektoch. Ako bolo v príspevku zdôraznené, tepelný stres v období gravidity v každom štádiu vývinu plodu negatívne vplýva na budúcu chovnú kravu a to až po 3 laktáciu. Vhodné mikroklimatické podmienky (ventilátory, ochladzovanie, výživa a pod.) sú dôležité nielen počas obdobia laktácie ale zvýšenú pozornosť je potrebné venovať aj zasušeným kravám.
Poďakovanie: Práca bola realizovaná v rámci riešenia projektu APVV-18-0121 „Vplyv zvieraťa a faktorov prostredia na produkciu mlieka a zdravie vemena dojníc na Slovensku“.
