Μελέτη του πρωτεϊνικού ισοζυγίου και της κινητοποίησης μυϊκού ιστού κατά τη μεταβατική περίοδο σε γαλακτοπαραγωγές αγελάδες

Abstract

The main objective of this study was to investigate protein balance and muscle tissue mobilization during the transition period in dairy cows. The study was conducted in 6 commercial farms. Two-hundred and fifty-two Holstein cows, calving between November 2016-October 2019, were used. At 7 time-points relative to the day of calving (from 60/45 days before, to 28 days after calving), a clinical examination was performed and the body condition score (BCS), ultrasound backfat thickness (BFT) and longissimus dorsi muscle thickness (LDT) of each cow were assessed. At each time-point (except for day of calving, 0d), 2 blood samples were collected for the determination of serum creatinine concentration (CRE) and plasma 3-methylhistidine concentration (3-MH). Additionally, serum β-hydroxybutyrate concentration (BHB) was determined at 7d and 21d. Cases of most common postparturient disease were recorded. A combined disease trait was defined as at least one clinical disease during the first 28 days post-calving (CD_1-28). Regarding reproduction data, time to 1st artificial insemination (AI) by 150 days-in-milk (1stAI_150DIM) pregnancy to 1st AI (PREG_1stAI) and pregnancy by 150 days-in-milk (PREG_150DIM) were used in the analysis. The assessment of BCS estimates as predictors of LDT and BFT and of the simultaneous contribution of LDT and BFT on BCS, considering the effects of period relative to calving and parity, was performed with linear mixed effects models. Reference intervals (RI) for BFT and LDT per each BCS estimate were also calculated. Several variables were assessed, as potential predictors of LDT and BFT evolution. Furthermore, the associated disease risk with LDT and BFT variables (regarding both their reserves at each time-point and their mobilization during specific study-periods) was assessed with binary logistic regression models. The associated hazard for 1stAI_150DIM and for PREG_150DIM was assessed with Cox proportional hazard models. Βinary logistic models were used to assess the associated risk for PREG_1stAI. Moreover, association with 30ME, 100ME and 305ME was assessed with linear regression models. Finally, the association of LDT and Δ_LDT with 3-MH and with CRE was assessed. Body condition score was strongly correlated to BFT, but moderately to LDT. The contribution of BFT was higher than that of LDT on BCS estimates. Established RI revealed a higher variability of LDT within each BCS estimate compared to that of BFT. Variation of LDT was affected by time-point, herd, parity, initial BCS and metritis (MET). Accordingly, BFT variation was affected by time-point, initial BCS and bodyweight, herd, MET and subclinical ketosis (scKET). Cows with higher LDT and lower mobilization were associated with decreased risk for MET and CD_1-28, and with increased hazard for 1stAI_150DIM and PREG_150DIM. Cows with higher BFT and higher mobilization were associated with increased risk for MET, CD_1-28 and scKET, and with decreased risk for PREG_1stAI and decreased hazard for PREG_150DIM. Finally, LDT was poorly correlated with 3-MH. On the other hand, LDT was moderately correlated with CRE. Results of the present study indicate that skeletal muscle reserves and their mobilization during the transition period are significantly associated with health and reproductive performance of dairy cows.

Ο σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η μελέτη του πρωτεϊνικού ισοζυγίου και της κινητοποίησης μυϊκού ιστού κατά τη μεταβατική περίοδο σε γαλακτοπαραγωγές αγελάδες. Χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 252 αγελάδες φυλής Holstein 6 εκτροφών. Σε 7 χρονικά σημεία (από 60/45 ημέρες πριν από τον τοκετό μέχρι 28 ημέρες μετά από αυτόν) γινόταν σε κάθε αγελάδα κλινική εξέταση, εκτίμηση του δείκτη θρεπτικής κατάστασης (ΔΘΚ) καθώς και υπερηχογραφική μέτρηση του πάχους του επιμήκη ραχιαίου μυός (longissimus dorsi thickness, LDT) και του υποδόριου λιπώδους ιστού (backfat thickness, BFT). Σε κάθε ημέρα ελέγχου λαμβάνονταν 2 δείγματα αίματος για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης της κρεατινίνης (ΚΡΕ) στον ορό και της 3-μεθυλοϊστιδίνης (3-ΜΗ) στο πλάσμα του αίματος. Επιπλέον, τις ημέρες ελέγχου 7 και 21 προσδιορίστηκε η συγκέντρωση του β-υδροξυβουτυρικού (ΒΗΒ) στον ορό του αίματος. Για κάθε αγελάδα καταγράφηκαν τα κυριότερα επιλόχεια νοσήματα.Η εκδήλωση τουλάχιστον ενός από τα προηγούμενα κλινικά νοσήματα μετά τον τοκετό (ΚΝ_1-28) καταγράφηκε επίσης ως μια νέα κατηγορική διωνυμική μεταβλητή. Επίσης, εκτιμήθηκαν ο αναλογικός κίνδυνος διενέργειας της 1ης ΤΣ κατά τις 150 πρώτες ημέρες της ΓΠ (1ηΤΣ_150), η πιθανότητα εγκυμοσύνης στην 1η ΤΣ (ΕΓΚ_1ηΤΣ) και ο αναλογικός κίνδυνος εγκυμοσύνης κατά τις 150 πρώτες ημέρες της ΓΠ (ΕΓΚ_150). Αξιολογήθηκε ο ΔΘΚ ως ερμηνευτική μεταβλητή των LDT και BFT, καθώς και η ταυτόχρονη συμβολή των LDT και BFT στη διακύμανση του ΔΘΚ. Υπολογίστηκε επίσης, το εύρος τιμών αναφοράς των LDT και BFT ανά βαθμίδα ΔΘΚ. Επιπλέον, εκτιμήθηκαν οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διακύμανση των LDT και BFT . Στη συνέχεια διερευνήθηκε η σχέση των LDT και BFT με τον κίνδυνο εκδήλωσης κάθε επιλόχειου νοσήματος, με τον αναλογικό κίνδυνο 1ηΤΣ_150 και ΕΓΚ_150 καθώς και με τον κίνδυνο ΕΓΚ_1ηΤΣ. Τέλος, εκτιμήθηκε η σχέση των μετρήσεων LDT και των μεταβολών του με τις συγκεντρώσεις 3-ΜΗ, καθώς και με τις συγκεντρώσεις της ΚΡΕ Η συσχέτιση του ΔΘΚ ήταν μέτρια με το LDT και ισχυρή με το BFT. H συμβολή του BFT στη διακύμανση του ΔΘΚ ήταν μεγαλύτερη από εκείνη του LDT. Από το εύρος τιμών αναφοράς για κάθε βαθμίδα ΔΘΚ προέκυψε ότι η παραλλακτικότητα του LDT ήταν μεγαλύτερη από εκείνη του BFT. Η διακύμανση του LDT επηρεάστηκε κυρίως από την ημέρα ελέγχου, την εκτροφή, τον αριθμό γαλακτικής περιόδου, τον αρχικό ΔΘΚ και την εκδήλωση μητρίτιδας (ΜΗΤ). Αντίστοιχα, η διακύμανση του BFT επηρεάστηκε κυρίως από την ημέρα ελέγχου, τον αρχικό ΔΘΚ, το αρχικό σωματικό βάρος, την εκτροφή και την εκδήλωση μητρίτιδας και υποκλινικής κέτωσης (υπΚΕΤ). Επιπλέον, αγελάδες με υψηλότερο LDT και χαμηλότερη κινητοποίηση σχετίστηκαν με μικρότερο κίνδυνο για ΜΗΤ και ΚΝ_1-28, αλλά και με μεγαλύτερο αναλογικό κίνδυνο 1ηΤΣ_150 και μεγαλύτερο κίνδυνο ΕΓΚ_150. Αγελάδες με υψηλότερο BFT και υψηλότερη κινητοποίηση σχετίστηκαν με μεγαλύτερο κίνδυνο για ΜΗΤ, ΚΝ_1-28 και υπΚΕΤ, αλλά και με μικρότερο κίνδυνο ΕΓΚ_1ηΤΣ και μικρότερο αναλογικό κίνδυνο ΕΓΚ_150. Τέλος, οι τιμές του LDT δεν συσχετίστηκαν με τις τιμές της 3-ΜΗ. Αντίθετα, οι τιμές του LDT εμφάνισαν μέτρια θετική συσχέτιση με τις τιμές της ΚΡΕ. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι τα αποθέματα μυϊκού ιστού και η κινητοποίησή τους κατά τη μεταβατική περίοδο σχετίζονται σημαντικά με την υγεία και την αναπαραγωγική απόδοση των αγελάδων.