Η αλληλεπίδραση της θερμικής καταπόνησης και των παρασιτώσεων στις αναπαραγωγικές παραμέτρους και στη συχνότητα εμφάνισης μαστίτιδας σε εκτροφές προβάτων χαμηλής παρέμβασης

Abstract

The objective of the present thesis was to explore the effect of certain biotic (microorganism group, age class of ewes, lactation month, gastrointestinal nematodes, DQA2 genotype) and abiotic [microclimate, management system (MS), milking system (MLS)] factors on the occurrence of subclinical mastitis in low-input dairy sheep farms of Sfakia breed. Samplings took place in 10 extensively and 10 semi-intensively managed low-input dairy sheep flocks, with three milking systems: milking parlour machine (MPM), portable milking machine (PM) and hand milking (HM). Over two consecutive lactations, half udder (n=9,624) and bulk (n=299) milk samples were collected monthly from 20 ewes (10 primi- and 10 multiparous ewes). Daily milk yield (DMY) was measured per ewe and pH, % lactose content, total bacterial count (TBC) and somatic cell count (SCC) were assessed in milk samples. Half udder milk samples with SCC≥400x103 cells/ml, were considered suspicious for subclinical mastitis and were microbiologically examined to determine the causative pathogen. Ambient air temperature and relative humidity in the stall of each flock were monitored hourly to calculate temperature-humidity index (THI). Blood samples were collected from all monitored ewes once in the beginning of each lactation period (n=800), in order to genotype a major histocompability complex gene (DQA2) related to disease resistance. The fixed effects of MS, MLS, lactation month, year, microclimate, age class of ewes and causative pathogen on milk SCC and subclinical mastitis occurrence were explored with linear mixed-effects models (LME). The incidence of subclinical mastitis was explored between MS, MLS and age class of ewes with the χ2 test. Subclinical mastitis was diagnosed in 53% (n=1,336) of microbiologically examined milk samples (n=2,541 out of 9,624 in total). Staphylococcus spp. was the most prevalent among pathogens, being present in 57% of microbiologically positive milk samples. Corynebacterium spp. followed with an occurrence of 14%. LME models showed that subclinical mastitis occurrence was related to the age class of ewes (p<0.05) and lactation month (p<0.001), but not to MS, MLS or year (p> 0.05). The age class of animals (p<0.05), lactation month (p<0.05) and MLS (p<0.01) also affected the values of SCC in individual milk samples. Statistical analysis revealed a significant effect of microclimate (β=0.014±0.004, p=0.001<0.05) and microorganism group [F(1,1616)=4.29, p<0.001] on the variance of SCC in milk samples with SCC≥400x103. In the genotyping of the DQA2 gene, 35 different alleles were identified. The occurrence of any of the alleles did not differ between ewes with SCC<400x103 and SCC≥400x103 cells/ml. However, B1 allele was encountered with lower frequency in ewes with subclinical mastitis (p<0.05). In conclusion, MLS, lactation month and microclimate, but not MS, had a significant effect on subclinical mastitis occurrence. Age class of ewes and microorganism group had a significant effect on milk SCC. To our knowledge, this is the first attempt regarding the genotyping of the DQA2 gene in Sfakia sheep. The results of the present study suggest a potential association between the DQA2 genotype and the susceptibility of ewes to subclinical mastitis.

Σκοπός της διατριβής ήταν η μελέτη της επίδρασης βιοτικών (παθογόνος μικροοργανισμός, ηλικιακή κλάση προβατίνων, στάδιο γαλακτικής περιόδου, παρασίτωσης από γαστρεντερικά νηματώδη, γενότυπο του γονιδίου DQA2) και αβιοτικών (σύστημα διαχείρισης εκμεταλλεύσεων, μέθοδος άμελξης, μικροκλιματικές συνθήκες) παραγόντων στην εμφάνιση υποκλινικής μαστίτιδας σε γαλακτοπαραγωγά πρόβατα, εκτρεφόμενα σε εκμεταλλεύσεις χαμηλών και μέτριων εισροών. Για τις ανάγκες του πειραματισμού επιλέχθηκαν 10 ημι-εντατικές και 10 εκτατικές εκμεταλλεύσεις γαλακτοπαραγωγών προβάτων της φυλής Σφακίων, στους νομούς Ρεθύμνης και Χανίων, για δύο συνεχόμενες γαλακτικές περιόδους. Στην έναρξη κάθε γαλακτικής περιόδου επιλέχθηκαν 10 πρωτοτόκες και 10 πολυτόκες προβατίνες από κάθε εκμετάλλευση. Από τα επιλεγμένα ζώα (n=800) συλλέγονταν μηνιαίως ατομικά δείγματα γάλακτος, ξεχωριστά από κάθε ημιμόριο του μαστού, και ατομικά δείγματα κοπράνων από το απευθυσμένο. Από τα ζώα των πειραματικών ομάδων λήφθηκαν δείγματα ολικού αίματος άπαξ στην έναρξη της γαλακτικής περιόδου, με στόχο την γενοτυπική ανάλυση και την ταυτοποίηση των αλληλομόρφων του γονιδίου DQA2 του μείζονος συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας. Τα δείγματα γάλακτος εξετάστηκαν εργαστηριακά, ώστε να προσδιοριστεί το pH, η % περιεκτικότητα του γάλακτος σε λακτόζη, o αριθμός σωματικών κυττάρων (ΑΣΚ) και η ολική μικροβιακή χλωρίδα (ΟΜΧ). Δείγματα γάλακτος με ΑΣΚ≥400x103/ml, θεωρήθηκαν ύποπτα υποκλινικής μαστίτιδας και υποβλήθηκαν σε περαιτέρω μικροβιολογικές δοκιμές. Η συσχέτιση του ΑΣΚ, της συχνότητας εμφάνισης υποκλινικής μαστίτιδας, καθώς και του παθογόνου μικροοργανισμού με βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες διερευνήθηκε με την εφαρμογή πολυεπίπεδων μοντέλων γραμμικής ανάλυσης. Σε ό,τι αφορά στα ατομικά δείγματα γάλακτος, σε 2.541 από 9.624 δείγματα βρέθηκε ΑΣΚ≥400x103/ml και, συνεπώς, κρίθηκαν ύποπτα υποκλινικής μαστίτιδας και εξετάστηκαν περαιτέρω για τον προσδιορισμό του εμπλεκόμενου μικροοργανισμού. Το 53% (1339/2541) των παραπάνω δειγμάτων κρίθηκε μικροβιολογικά θετικό, με βακτήρια του γένους Staphylococcus spp. να είναι η συχνότερα ταυτοποιημένη κατηγορία μικροβίων (συχνότητα 57%). Ακολουθούσαν βακτήρια Corynebacterium spp. (14%). Διαπιστώθηκε σημαντική επίδραση της μεθόδου άμελξης στον ΑΣΚ, ο οποίος ήταν σημαντικά υψηλότερος σε προβατίνες που αρμέγονταν με σταθερό μηχανικό αμελκτήριο σε σύγκριση με προβατίνες που αρμέγονταν με φορητή αμελκτική μηχανή ή με τα χέρια. Επιπλέον, ο ΑΣΚ και η συχνότητα εμφάνισης υποκλινικής μαστίτιδας εμφάνισαν αυξητική τάση με την πρόοδο της γαλακτικής περιόδου. Παράλληλα, διαπιστώθηκε θετική συσχέτιση του ΑΣΚ και της ΟΜΧ. Το γένος του μικροοργανισμού που προκάλεσε υποκλινική μαστίτιδα συσχετίστηκε σημαντικά με τις τιμές του ΑΣΚ. Τέλος, βρέθηκε σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ του ΑΣΚ και των μικροκλιματικών συνθηκών του χώρου διαβίωσης των ζώων. Κατά την ανάλυση του γενοτύπου του γονιδίου DQA2 ταυτοποιήθηκαν 35 διαφορετικά αλληλόμορφα. Η συχνότητα εμφάνισης των αλληλομόρφων δεν διέφερε μεταξύ προβατίνων με ΑΣΚ<400x103 και ΑΣΚ≥400x103κύτταρα/ml. Ωστόσο, η συχνότητα του αλληλομόρφου Β1 ήταν σημαντικά χαμηλότερη σε ζώα στα οποία διαγνώστηκε υποκλινική μαστίτιδα. Ως συμπέρασμα, η μέθοδος άμελξης, το στάδιο της γαλακτικής περιόδου και οι μικροκλιματικές συνθήκες του χώρου εκτροφής των προβατίνων, αλλά όχι το σύστημα διαχείρισης της εκμετάλλευσης, λειτούργησαν ως παράγοντες κινδύνου για την πρόκληση υποκλινικής μαστίτιδας. Παράλληλα, διαπιστώθηκε σημαντική επίδραση του εμπλεκόμενου μικροοργανισμού στονΑΣΚ του γάλακτος. Με βάση τα διαθέσιμα βιβλιογραφικά δεδομένα, η παρούσα διατριβή αποτέλεσε την πρώτη προσπάθεια περιγραφής του γενοτύπου του γονιδίου DQA2 σε πρόβατα της φυλής Σφακίων. Τα αποτελέσματα της έρευνάς μας παρέχουν ενδείξεις για την σημασία του γενοτύπου του DQA2 στην ευαισθησία των προβάτων σε υποκλινική μαστίτιδα.