Ovlivňování perzistence laktace u dojnic

František Louda, Luděk Stádník, Michal Rákos

ČZU Praha, Katedra chovu skotu a mlékařství

Přirozený laktační cyklus se odráží v laktační křivce, která stoupá v časné fázi laktace až do svého maxima a pak pravidelně klesá po zbytek laktace (Wood, 1967; Schmidt, 1971). Ačkoli celoroční telení zajišťuje rovnoměrné dodávky mléka a vyrovnanost ve složení mléka, objevuje se zde nutnost individuálního i skupinového přístupu k dojnicím s přihlédnutím ke stádiu laktace a výši produkce k zajištění optimální efektivnosti.

Laktace zůstává stále závislá na úspěšném reprodukčním cyklu, který tvoří velký podíl celkových nákladů a svým způsobem omezuje laktaci. Stále se snižující výše denního nádoje po dosažení maxima vede k poklesu celkové produkce a poklesu efektivnosti po zbytek laktace. Nakonec plochá laktační křivka zjednodušuje požadavky na krmení, snižuje spotřebu koncentrovaných krmiv a tím minimalizuje fyziologický stres, který může vést k metabolickým a reprodukčním problémům.

Definice perzistence

Definice pro perzistenci laktace je obecně známá, ale je stále velkou neznámou z hlediska popisu a kvantitativního určení. Perzistencí může být myšlena schopnost posunout celkovou mléčnou produkci k maximálním hodnotám. To je definice, která se týká produkce mléka po dosažení svého maxima, kdy je snahou dosáhnout maximální celkovou produkci u dané dojnice v dané laktaci.Perzistence je index efektivnosti nebo produkčního potenciálu vyjádřeného procentem z vrcholné fáze laktace nebo jako relativní pokles vzhledem k maximu. Perzistence popisuje mléčnou produkci mezi dvěma body v rozdílném čase, většinou rozdíl mezi maximem a nějakým bodem po jeho dosažení. Toto postupné snižování má svůj biologický základ, aby došlo k postupnému ukončení laktace, a tím byla umožněna příprava na další reprodukční cyklus.

V současné době je používáno několik metod hodnocení perzistence laktace :

-jako míru poklesu denního nádoje mléka za týden nebo měsíc laktace, především ve fázi po dosažení maximálního nádoje a většinou vyjádřený jako procento z maxima

-jako matematickou funkci dané produkce vztaženou k maximu získanou modelem laktační křivky dle Wooda (1967)

-čas od dosažení maxima po dosažení poloviční hodnoty maximálního nádoje nebo počet dní od otelení do dosažení výše rovné polovině maximálního denního nádoje

-rozložení podílu produkce v dané části laktace, např. prvních 100 dní. Dnes používané metody jsou založeny na porovnání výše laktace v dané části laktace nebo standardní odchylkou od průměrné mléčné užitkovosti a variabilitou funkcí odvozených od matematického modelu křivky laktace /; Sherchand a kol., 1995). Stanovení perzistence jako času od dosažení maximálního denního nádoje do zaprahnutí je zvláště významné, jestliže je zaprahnutí správně načasováno vzhledem k výší mléčné užitkovosti.

Konečné stanovení perzistence je závislé na metodě použité k jejímu zjištění.

Faktory ovlivňující perzistenci laktace

Celkové množství mléka produkovaného během laktace je primárním předpokladem pro maximální užitkovost a perzistenci laktace (Nebel a McGilliard, 1993). Maximální nádoj je dominantním faktorem působícím ze 66-80% na celkovou mléčnou užitkovost, kdežto perzistence se zde uplatňuje pouze z 8-12% (Broster, 1974).

První odhady perzistence provedené (Sturtevant, 1886, citovaný Shanksem a kol., 1981) potvrzují že se mléčná užitkovost během laktace měsíčně sníží přibližně o 9% oproti předchozímu měsíci. ( Knight a Wilde, 1993) uvádí, že toto snížení je jen kolem 8% a u nezabřezlých krav jen kolem 6% (Chilliard, 1992). V některých dobře řízených vysokoužitkových chovech muže být perzistence vyšší než 96 % měsíčně u nejlepších dojnic a průměr celého stáda může být vyšší než 94 % měsíčně (Chase, 1993). V případech, kdy je v chov založen na pastevní výživě se sezónním telením jako na Novém Zélandě, může perzistence poklesnou až o 20 % měsíčně.

Hlavní faktory ovlivňující perzistenci jsou definovány pomocí laktační křivky. Mezi nejvýraznější faktory patří měsíc otelení, parita a vliv otce (Wood, 1970). Existuje zde negativní závislost mezi březostí, výškou maximálního nádoje a perzistencí laktace ( Chase, 1993).

Koeficient dědivosti perzistence laktace je vzhledem k metodám jejich stanovení rozdílný. Jeho hodnoty se pohybují od 0,10 do 0,30.

Vliv šlechtění na perzistenci laktace

Hodnoty perzistence získané na základě prvních 200 dní laktace se pohybovaly v rozmezí 0,12 - 0,18 a hodnoty získané na základě 305 dní laktace byly 0,17 - 0,22 (Solkner a Fuchs, 1987). Genetické korelace mezi laktacemi byly vyšší (0,79 - 0,95) pro všechny metody zjištění perzistence.

Ferris a kol. (1985) vyzkoušel strategie selekce podle tvaru laktační křivky a shledal, že plochá křivka indikuje celkovou ztrátu v produkci mléka. Takže průměrná heritabilita perzistence naznačuje to, že selekce touto cestou je možná a může vyvolat určitý zisk v mléčné produkci. Byl zjištěn průkazný vliv genotypu AA na průběh perzistence laktace ve srovnání s genotypem BB (Bolla a kol., 1993). Ukazuje se možnost využití přímé selekce dle perzistence k vylepšení laktační křivky.

Vliv březosti na perzistenci laktace

Březost výrazně zvyšuje perzistenci v první laktaci v porovnání s následnými laktacemi. Tento vliv je nižší během dalších laktací, protože perzistence má negativní korelaci s maximálním denním nádojem, který se zvyšuje s pořadím laktace. Perzistence se tak snižuje s věkem a pořadím laktace .

Březost má na mléčnou produkci malý vliv do pátého měsíce, pak se tento vliv březosti zvyšuje a v osmém měsíci je silně negativní. Vliv stádia březosti na laktaci je patrný změnami ve výši nádoje a složení mléka, obsah sušiny, obsah tuku a obsah ostatních složek . Absolutní snížení produkce vlivem březosti je stejné u všech krav, závisí na úrovni produkce. Relativně nejnižší vliv je u vysokoprodukčních dojnic Ačkoli vliv těchto vnitřních faktorů je tak malý, že má pouze částečný význam, podmiňují odolnost vemene k depresivním vlivům vznikajícím během březosti v závislosti na stadiu laktace a březosti samé.

Vliv výživy na perzistenci laktace

Broster a Broster (1984) uvádějí, že perzistence je genetickým projevem mléčné užitkovosti, a tudíž studium výživy vztažené k celkové nebo průměrné denní produkci mléka je méně významné.

Nicméně je jasné, že výživa má vliv na perzistenci a tím přímo i na výši produkce , částečně podvýživou po dosažení maximálního denního nádoje (Chilliard, 1992), tak jako k tomu dochází při vlivu sezónního telení. Nové studie ukázaly, že krmné dodatky, speciálně tuk, mohou vylepšit perzistenci (Schingoethe a Casper, 1991). Krmný tuk podávaný během časné fáze laktace zvýší produkci po celou dobu laktace. Pokles denní produkce ve středu laktace je fyziologický. Je dán dominancí individuality krávy, ale je možno jej ovlivnit systémem krmení.

Ostatní faktory

Také nemoci mohou mít vliv jak na mléčnou produkci, tak na perzistenci. Jejich předpokládaný vliv na perzistenci je těžké stanovit, protože mnoho krav je kvůli nemocím brakováno a jsou tudíž vyřazeny z pozorování. Výskyt akutní mastitidy zkracuje dobu do dosažení maximálního denního nádoje, sníží jeho výši a zkrátí dobu laktace, ale nesníží denní produkci po dosažení svého maxima. Výskyt mastitidy v pozdější fázi laktace má jen malý vliv na celkovou produkci. Krávy nemocné ketózou mají abnormálně tvarovanou laktační křivku, dříve dosahují maxima, perzistence je nezvykle vysoká.

Příčiny poklesu laktace

Existují rozdílné fyziologické změny související s postupem laktace, které mohou přispět k typickému snížení produkce mléka. Mléčná žláza má nižší prioritu přísunu živin s postupující laktací oproti jiným orgánům. Tento proces je patrnější u březích krav, u kterých požadavky na růst plodu se zvyšují se vzrůstající březostí. Ačkoli jsou tyto požadavky relativně malé ve srovnání s požadavky na mléčnou produkci, stále představují jistou konkurenci ve spotřebě živin. Tendence snížení přísunu živin do mléčné žlázy po dosažení maximálního nádoje přetrvávají. Toto může být také vztaženo ke změnám metabolických hormonů jako poměr růstového hormonu a insulinu ve prospěch insulinu a doplnění tělesných rezerv s postupem laktace (Chilliard, 1992).

Průvodním jevem uvedených změn je snižování počtu buněk sekrečního parenchymu, které začíná při zahájení regresních změn v mléčné žláze. U koz dojde k zániku téměř všech sekrečních buněk (Knight, 1989). Toto je předpokládáno i u skotu, že dojde k rozpuštění DNA sekrečních buněk v období mezi dosažením maximálního nádoje a koncem laktace (Davis, New Zeland, 1995), osobní sdělení. V pozdějším období laktační sekreční aktivity buňky sekrečního epitelu zaniknou. Tyto změny korespondují se snížením produkce mléka a jsou výsledkem postupného snížení nároků na výživu mléčné žlázy. Není zcela jasné zda snížení přísunu živin je příčinou nebo důsledkem zániku sekrečních buněk, nicméně snížení mléčné produkce je jasně viditelné.

Mezi mléčnou žlázou a mléčnou produkcí existuje jednoduchý vztah a to počet a aktivita sekrečních buněk obsažených ve vemenu. Z toho je zřejmé, že při snížení produkce mléka po dosažení maxima musí dojít k involuci sekrečních buněk mléčné žlázy. U krav se počet jejich sekrečních buněk snižuje v období mezi dosažením maxima a koncem laktace. S tímto předpokladem se stává snadné určit strategii pro zlepšení perzistence založenou na prevenci před ztrátou nebo kompenzaci za ztracené sekreční buňky. Cílem je : Udržovat počet buněk a prodloužit jejich životnost. Zajistit kompenzaci za ztracené buňky náhradou přes proliferaci zbývajících buněk. Zvýšit sekreční aktivitu zbylých buněk. Je potřeba položit základy manipulace ovlivňující laktační křivku a perzistenci, tak aby mohl být matematický model úspěšně použit, jak propaguje Wood (1977).

Ačkoliv se dlouho myslelo, že proliferace sekrečních buněk ustává během laktace kvůli dosažení úplné diferenciace buněk tzv. “sekreční fenotyp”, bylo zjištěn, že se sekreční buňky mohou dělit i během laktace. Získané výsledky potvrzují, že je možno touto cestou ovlivňovat perzistenci laktace.

Těsný vztah mezi snížením denního nádoje po dosažení vrcholu laktační křivky a ztrátou sekrečních buněk u mléčné žlázy přežvýkavců je znám. Z pohledu teorie o programované smrti buněk, jako “regulačním mechanizmu”, kdy v cyklických fyziologických pochodech je tento proces běžný, se zdá, že tento regulační mechanizmus probíhá i v mléčné žláze přežvýkavců.

Vliv STH (somatotropního hormonu) na tvar laktační křivky je průkazný jeho aplikací se pokles laktace oddálí až o 10 týdnů. V dalším období je další pokles obdobný, jako u krav, kterým nebyl STH aplikován. Pokles je menší o 7-8% měsíčně.

Další příklad možnosti manipulace s výší laktací vychází z účinnosti řídícího účinku estrogenu, popřípadě estrogenu a progesteronu u dojného skotu a ovcí. Fulkerson a McDowell (1974) zjistili, že estrogen stimuloval mléčnou produkci v pozdním stádiu laktace, ke zvýšení až o 30%, kdežto v časné fázi laktace nezjistili žádný vliv. Jiní autoři uvádějí obnovu laktace u krav, u kterých byl aplikován estrogen nebo estrogen s progesteronem. Nejvýraznější zvýšení produkce bylo zjištěno u krav s nízkou úrovní mléčné užitkovosti.

VÝHLEDY DO BUDOUCNA

Nové poznatky procesů spojených s proliferací a řízeným zánikem sekrečních buněk nám otevírají určité možnosti manipulace s produkcí mléka v průběhu laktace. Například lokální řízení involuce mléčné žlázy bylo zjištěno u myši pomocí inhibujícího genu AP-1. Dalším kandidátem je bcl-2, gen B-lymfocytů, který je známý taky jako inhibitor. Tento gen byl zkoumán humánní medicínou v souvislosti s nádorovým onemocněním mléčné žlázy. Cyklin A má také určitý inhibiční vliv na zánik sekrečních buněk v mléčné žláze. Perzistence laktace a možnosti jejího ovlivnění představují pro chovatele í šlechtitele jednu z významných cest při intenzifikaci mléčné užitkovosti.