وقتی گاوهای شیری از اواخر ابستنی به اوایل شیردهی منتقل می شوند، اغلب به دلیل افزایش تقاضای انرژی که از طریق خوردن تامین نمی شود، دچار کمبود انرژی می شوند. برای حفظ عملکرد طبیعی بدن و تولید شیر در هنگام کمبود انرژی، گاوها ذخایر چربی را بسیج می کنند. هنگامی که چربی تجزیه می شود، اسیدهای چرب غیراستری (NEFA) در خون آزاد می شوند و برای تولید انرژی به کبد منتقل می شوند. با این حال، وقتی NEFA به مقدار زیاد در کبد وجود داشته باشد، در عوض به اجسام کتونی تبدیل شده و دوباره به گردش خون ازاد می شود. بتا هیدروکسی بوتیرات (BHB) یکی از اجسام کتونی است که توسط گاو شیری تولید می شود و نماینده وضعیت کل کتون بدن است. افزایش ناچیزNEFA و BHB خون بخشی از سازگاری طبیعی با شیردهی است، که منابع سوخت جایگزین را برای حفظ تولید شیر برای گاو ایجاد می کند. با این حال، غلظت بیش از حد بالای NEFA و BHB با افزایش خطر ابتلا به سایر اختلالات سلامتی، مانند جابه جایی شیردان و متریت، و همچنین کاهش تولید شیر و کاهش باروری همراه است.
کتوز، افزایش بیش از حد BHB خون، نه تنها گاو را در معرض خطر افزایش ابتلا به بیماری های دیگر قرار می دهد، بلکه برای تولیدکنندگان نیز هزینه سنگینی دارد و هزینه آن برای هر مورد تقریباً 289 دلار است. چندین BHB-متر دستی امکان تعیین دقیق مقدار BHB را فراهم می کند. با این حال، شناسایی گاوهای مبتلا با کتوز کاری دشوار است. به همین ترتیب، تنها راه برای تعیین دقیق مقدار NEFA خون از طریق انالیز آزمایشگاهی است. همچنین مشخص شده است که غلظت NEFA و BHB خون در طول روز متغیر است. در شب که مصرف خوراک به طور کلی کم است، NEFA افزایش می یابد. متناوباً، BHB در طول شب سقوط می کند و بعد از توزیع خوراک مرتباً افزایش می یابد. سلول های پوشاننده دیواره شکمبه می توانند BHB را از اسیدهای چرب فرار تولید شده از تخمیر شکمبه تولید کنند و این امر افزایش BHB پس از تغذیه را توضیح می دهد. از آنجا که اطلاعات کمی در مورد چگونگی تأثیر کتوز بر الگو روزانه BHB و NEFA شناخته شده است، مطالعه ای برای بررسی نوسانات روزانه NEFA و BHB، و اینکه آیا تحت تأثیر کتوز هستند انجام شد.
از 28 گاو چند شکم هلشتاین بین روزهای 3 تا 9 شیردهی، هر دو ساعت و به مدت 5 روز متوالی نمونه خون جمع آوری گردید. گاوها در تای استال نگهداری شدند و امکان دسترسی آزاد به آب و TMR را داشتند که هر روز یک بار در ساعت 9 صبح داده می شد. نمونه های خون برای BHB و NEFA مورد انالیز قرار گرفت و گاوها بر اساس میانگین غلظت BHB روزانه به گروه های کتوزی و غیرکتوزی طبقه بندی شدند. اگر میانگین BHB روزانه یک گاو برای بیشتر از 3 روز متوالی بالاتر از 2/1 میلی مول در لیتر بود، او در گروه دارای کتوز (13 عدد) قرار گرفت. متناوباً، اگر میانگین BHB روزانه بالاتر از 2/1 میلی مول در لیتر برای کمتر از 2 روز مطالعه بود، وی به گروه غیر کتوز (15 عدد) تعلق گرفت.
کمترین غلظت BHB قبل از تغذیه، در ساعت 7:00 صبح، با افزایش مداوم به دنبال توزیع خوراک مشاهده گردید (شکل 1A). جای تعجب نیست که BHB در گاوهای مبتلا به کتوز بیشتر از گاوهای غیرکتوزی بود (شکل 1B). با این وجود، برخلاف BHB، اوج NEFA دقیقاً قبل از تغذیه، در ساعت 7:00 صبح، با کاهش سریع غلظت پس از توزیع خوراک مشاهده شد (شکل 1C). غلظت NEFA گاوهای کتوزی بیشتر از گاوهای غیرکتوزی بود (شکل 1D). برای درک تأثیر کتوز بر نوسانات روزانه BHB و NEFA، ما اختلاف بین حداکثر و حداقل غلظت روزانه را برای هر متابولیت را در گروه ها محاسبه کردیم. اختلاف بین حداقل و حداکثر غلظت BHB روزانه در گاوهای کتوزی در مقایسه با گاوهای غیرکتوزی تقریباً دو برابر بود. جالب توجه است، تفاوت بین حداکثر و حداقل غلظت روزانه NEFA برای هر دو گاو کتوزی و غیرکتوزی نسبتاً مشابه بود. مطالعه نشان می دهد NEFA و BHB خون دارای الگوهای روزمره یکنواخت هستند. در هنگام انالیز خون برای متابولیت های انرژی، به ویژه NEFA و BHB، باید به زمان تغذیه توجه شود، زیرا غلظت ها به طور قابل توجهی در طول روز متفاوت است. علاوه بر این، نمونه گیری خون برای تشخیص کتوز باید در یک زمان ثابت از روز انجام شود تا با دقت بیشتری وضعیت انرژی گاوهای اوایل شیردهی بررسی شود.
شکل 1 - غلظت BHB و NEFA گاوهای هلشتاین چند شکم طبقه بندی می شود به عنوان کتوزی (KET؛ میانگین BHB روزانه برای بیشتر از 3 روز بالاتر از 2/1 میلی مول در لیتر، خط تیره قرمز) یا غیر کتوزی (غیر KET؛ میانگین BHB روزانه بالاتر از 2/1 میلی مول در لیتر برای کمتر از 2 روز، خط آبی جامد). فلش های سیاه زمان توزیع خوراک را نشان می دهند.
گروه علمی شرکت اگرین تک