تغییرات فصلی در ترکیب شیر
تغییرات فصلی در ترکیب شیر به چه صورت است ؟
بیشتر تولیدکنندگان شیر و مشاوران در ایالاتمتحده آمریکا با افت همیشگی شیر تولیدی، چربی و پروتئین در طول تابستان آشنا هستند.
اغلب موارد، این افت تولید را منحصراً به عوامل محیطی مانند استرس گرمایی نسبت میدهند.
اگرچه استراتژیهای کاهش دما برای تأمین سلامتی دام در فصل تابستان بسیار مهم هستند، مستندات نشان میدهند
که افت تولید در تابستان احتمالاً ناشی از دوره ذاتی بدن دام با دوره سالانه نیز هست.
در نظر گرفتن این دوره در تنظیم اهداف و ارزیابی تولید گله اهمیت بسیاری دارد. هنوز بهدرستی مشخص نشده است که چطور میتوان بر این دوره ذاتی غلبه کرد.
علاوه بر پاسخ به محرکهای محیطی، تقویم داخلی هیپوتالاموس حیوان به او اجازه میدهد تا تغییرات سالانه محیط را، قبل از وقوع، پیشبینی کند.
این تطبیقپذیری بخصوص برای زمانبندی تولیدمثلی کاربرد دارد و به حیوان اجازه میدهد تا زایمان خود را به فصلی موکول کند
که بیشترین مواد غذایی برای فرزندانشان (در طبیعت) موجود است.
دورههای سالیانه تقریباً در تمام ارگانیسمهایی که تاکنون مورد مطالعه قرارگرفتهاند بهعنوان مکانیسمی برای درک و تطبیقپذیری با تغییرات محیطی فصلی مشاهده شده است.
برای مثال تعداد زیادی از پستانداران در اقلیمهای شمالی کره زمین، در طول زمستان به خواب فرو میروند.
پرندگان مهاجر قبل از مهاجرت بهاره و پاییزه خود، تغییرات زیادی در متابولیسمشان روی میدهد. و…
آنالیز دورههای بیولوژیکی، ازجمله دورههای سالانه، معمولاً توسط تکنیک کوزینار رایمومتری انجام میشود.
دورههای سالانه در گاو شیری
الگوی سالانه تولید شیر بیش از ۴۰ سال است که شناخته شده است.
تولیدکنندگان با افت تولید در تابستان و جبران آن در زمستان آشنایی دارند.
آزمایش کلی شیر مراکز جمعآوری شیر در آمریکا این دورهها را بهخوبی نشان میدهند.
غلظت چربی و پروتئین از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۷ دورههای ۱۲ ماههای را نشان میدهند که در طول سالها نیز روند یکسانی از خود نشان دادهاند.
غلظت چربی در بیشتر ایالتهای آمریکا بیشترین مقدار خود را بین ۲۹ دسامبر و ۱۸ ژانویه نشان میدهد، بهجز فلوریدا که در ۴ دسامبر به اوج خود میرسد.
غلظت پروتئین حتی از چربی نیز روند یکنواختتری نشان میدهد و بیشترین مقدار بین ۲۷ دسامبر و ۶ ژانویه مشاهدهشده است.
تغییر در غلظت چربی ناشی از دورههای سالانه، بین ۰٫۱۵ و ۰٫۳۰ درصد، بسته به منطقه، است.
در عرضهای پایینتر جغرافیایی، مانند فلوریدا، آریزونا-لاس وگاس، که تغییر در فتوپریود کوچکتر است، دامنه این تغییرات نیز کوچکتر است.
تغییر در غلظت پروتئین شیر در دورههای سالانه روند یکنواختتری دارند و بین ۰٫۱۶ تا ۰٫۲۰ درصد متغیرند (فاصله بین حداکثر تا حداقل).
باوجوداینکه چربی و پروتئین در اوایل سال میلادی به اوج خود میرسند ولی تولید شیر بین اواخر مارس و اوایل آوریل به اوج خود میرسد.
برخلاف غلظت چربی و پروتئین، دامنه تولید سالانه تولید شیر در مناطق جنوبی آمریکا کمتر در مقایسه با شمال بیشتر است.
معمولاً دمای محیط بهعنوان عامل اصلی تغییرات فصلی در تولید شیر در نظر گرفته میشود.
باوجوداینکه بهطور قطع این مسئله یکی از عوامل اصلی است ولی نتایج بررسیهای ما نشان میدهد که فارغ از دما، دورههای سالیانه وجود دارند.
یکی دیگر از مدارکی که نشان میدهد دورههای سالانه فارغ از دما هستند آن است که کمترین تولید شیر در اواخر سپتامبر رخ میدهد درحالیکه بیشترین دما در میانه تابستان است.
همچنین دوره سالانه در مورد متابولیتهای خونی مدرکی دیگر بر این ادعا است.
پیکیون و همکارانش در سال ۲۰۱۲ نشان دادند که دادههای حاصل از اندازهگیری غلظت بیلیروبین، کراتینین، تری گلیسیریدها و بتا هیدرو کسی بوتیریک اسید
پلاسما در یک دوره سالانه برازش میشوند. غلظت در گردش پرولاکتین نیز با فصل در گاوهای شیری تغییر میکند و در تابستان بسیار بیشتر از زمستان است
(۴۶ در مقابل ۷ نانوگرم در میلیلیتر).
باوجوداینکه فرض بر این است که اهلی کردن گاوهای شیری، باعث از بین رفتن روندهای تکاملی در آنها شده که روندهای سالانه را حذف میکند،
ولی مدارک مستندی وجود دارد که نشان میدهند آنها متأثر از فیزیولوژی فصلی هستند.
مکانیسمهای احتمالی فصلی شدن
چندان دور از انتظار نیست اگر فرض کنیم که شیردهی مشابه تغییر در باروری (که منجر به تولد گوسالهها در فصل با مواد غذایی بیشتر میشود) کنترل میشود.
تولید شیر غلیظتر ازنظر انرژی با غلظت چربی و پروتئین بالاتر در فصل زمستان که نیاز به انرژی بالاتر است و گوساله بتواند با استفاده از آن دوام بیاورد منطقی به نظر میرسد.
در پستاندارانی که دورههای سالیانه ثبت شدهاند، زمانسنجی فتوپریودی با اندازهگیری زمان ترشح ملاتونین محاسبه شده است.
همچنین سنتز پرولاکتین بهعنوان یکی از مکانیسمهای کنترل فتوپریود شناخته میشود.
اثرات فتوپریود بر تولید شیر
تحقیقات گستردهای روی اثر طول دوره روشنایی بر تغییر تولید شیر انجام شده است.
اولین مطالعه در این زمینه، ۱۶ ساعت روشنایی و ۸ ساعت تاریکی را باعث افزایش تولید شیر دانستند.
در مطالعهای دیگر بیان داشتند که هر افزایش طول روشنایی بیش از ۱۲ ساعت احتمالاً تولید را افزایش میدهد.
نتایج آزمایشهای فتوپریود و دوره سالانه تولید در گاوهای شیری به نظر متناقض میآیند.
در شرایطی که طول تابش نور زیاد بهطور یکنواخت به افزایش تولید میانجامد، ولی دوره سالیانه گاوها، نشاندهنده افت تولید در طول روزهای کمتر از ۱۲ ساعت است.
این تضاد با دانش امروزی ما در مورد دوره سالانه گاوهای شیری قابل توجیه نیست.
تهیه و تنظیم : مهندس محمد حسین مقیمی – Reference :
Salfer, I. J., & Harvatine, K. J. (2018). Seasonal variation in milk composition. In 27th Annual Tri-State Dairy Nutrition Conference, 16-18 April 2018, Fort Wayne, Indiana, USA (pp. 157-166). Ohio State University.
این مکانیسم فراتر از کاهش مصرف فیبر است. استرس گرمایی با القای اسیدوز تحت حاد شکمبه (SARA)، جمعیت میکروبی شکمبه را تغییر میدهد. در این شرایط، باکتریهای سازگار با محیط اسیدی )مانند Megasphaera elsdenii و ( Propionibacterium acnes جمعیت خود را افزایش داده و الگوی تخمیر بیوهیدروژناسیون را تغییر میدهند. این امر منجر به تجمع اسیدهای چرب Trans-10 به ویژه Trance-10, Sis-12 CLA و کاهش تولید Trans-11, Sis-9 CLA طبیعی میشود. اسیدهای چرب Trans -10 به عنوان یک بازدارنده قوی (Inhibitor) آنزیمهای کلیدی در مسیر سنتز چربی در سلولهای پستانی (مانند استیل-کوآ کربوکسیلاز و اسیدهای چرب سنتتاز) عمل میکنند. این تغییر در فلور شکمبه و محصولات آن، دلیل اصلی افت شدید چربی شیر در گرمای شدید است.
گیرندههای نوری در شبکیه چشم، سیگنال طول روز را به غده پینهآل و سپس به هیپوتالاموس میفرستند. این امر ترشح هورمونهایی مانند ملاتونین و پرولاکتین را تنظیم میکند. مطالعات نشان دادهاند که افزایش طول روز مصنوعی (۱۶ ساعت نور، ۸ ساعت تاریکی) در مقایسه با روز کوتاه، تولید شیر را به میزان قابل توجهی افزایش میدهد (معمولاً ۲ تا ۳ کیلوگرم در روز).
میتواند درصد چربی شیر را کاهش دهد، احتمالاً به دلیل تقسیمبندی مجدد انرژی برای سنتز لاکتوز بیشتر (افزایش حجم شیر) و محدودیت در دسترسی پیشسازهای چربی.
این تغییرات مستقل از دمای محیط و عمدتاً هورمونی هستند و اهمیت مدیریت نور در جایگاههای بسته را نشان میدهند.
سطح اوره شیر (MUN) شاخصی از تعادل پروتئین و انرژی در شکمبه و کارایی استفاده از نیتروژن است.
بهار (علوفه با پروتئین بالا و انرژی سریع): ممکن است MUN افزایش یابد، زیرا پروتئین قابل تجزیه سریع (RDP) علوفه جوان از سنتز پروتئین میکروبی پیشی میگیرد و نیتروژن اضافی به صورت اوره دفع میشود.
تابستان (استرس گرمایی و کاهش مصرف) MUN :ممکن است متغیر باشد. از یک سو، کاهش خوراک میتواند MUN را کاهش دهد. از سوی دیگر، افزایش کاتابولیسم پروتئین بدن برای تأمین انرژی (به دلیل تعادل منفی انرژی شدید) و کاهش کارایی متابولیک کبد میتواند MUN را افزایش دهد. بنابراین، تفسیر MUN در تابستان باید با احتیاط و همراه با دیگر شاخصها باشد.
این علوفه ها اغلب تعادل بهینهای از پارامترها دارد:
فیبر موثر (eNDF) کافی برای تحریک نشخوار و تولید بزاق، اما نه آنقدر بالا که مصرف انرژی را محدود کند.
سطح متعادل پروتئین (کمتر از علوفه بهاری).
قابلیت هضم خوب و انرژی قابل دسترس.
تنش گرمایی وجود ندارد.
این ترکیب منجر به یک محیط شکمبهای پایدار و کارآمد میشود که سنتز بهینه پروتئین میکروبی و تولید متعادل اسیدهای چرب فرار (استات برای چربی، پروپیونات برای انرژی و جلوگیری از کتوز) را به همراه دارد. در نتیجه، شیر با درصدهای مناسب چربی و پروتئین و با بازده متابولیک بالا تولید میشود.
هومورزیس به هماهنگی متابولیک بلندمدت جهت اولویتبندی نیازهای یک بافت خاص (مانند پستان برای تولید شیر) گفته میشود. بدن گاو در فصول مختلف، استراتژی متابولیک تطبیقی متفاوتی را در پیش میگیرد:
فصل مساعد (بهار): بدن در حالت آنابولیک و ذخیرهسازی قرار دارد. هورمونهایی مانند انسولین کارایی بالاتری دارند و منابع به سمت تولید شیر با ترکیب غنی و همزمان بازیابی ذخایر بدن سوق داده میشود.
فصل نامساعد (تابستان): بدن در حالت کاتابولیک و بقا قرار میگیرد. هورمونهای استرس (کورتیزول) افزایش و کارایی انسولین کاهش مییابد. بدن برای حفظ حیات، انرژی را از تولید شیر (یک فرآیند لوکس) به سمت نگهداری پایه (maintenance) و تنظیم حرارت بدن معطوف میکند. این تغییر اولویت متابولیک، به کاهش کلی مواد جامد شیر منجر میشود.
غلظت برخی ریزمغذیها در شیر به طور مستقیم از جیره تأثیر میپذیرد:
بتاکاروتن و ویتامین : A شیر تولیدی از گاوهایکه از علوفه سبز بهار تغذیه می کنند، به طور قابل توجهی بالاتر است. شیر تابستانی (از علوفه خشک) محتوای کمتری دارد.
ویتامین :E الگوی مشابهی با بتاکاروتن دارد.
ید: (I) در مناطقی که گاوها از علوفه های غنی از ید تغذیه میکنند، سطح شیر در بهار و تابستان ممکن است افزایش یابد.
اسیدهای چرب امگا-۳: در شیر حاصل از مصرف علوفه بهاره، به دلیل وجود آن در علوفه، بیشتر است.
این نوسانات برای تولید محصولات غنیشده یا با برچسب "خواص تغذیهای فصلی" (مانند شیر غنی از امگا-۳ در بهار) اهمیت دارد.
بله، سوخت و ساز پایه (Basal Metabolic Rate) و راندمان تولید حرارت بین نژادها متفاوت است. به طور کلی:
نژادهای با تولید بالا و متابولیسم بسیار فعال (مانند هلشتاین): بیشتر تحت تأثیر منفی استرس گرمایی قرار میگیرند و افت ترکیبات شیر در آنها شدیدتر است.
نژادهای با اندازه کوچکتر و سازگارتر با گرما (مانند جرزی یا نژادهای مختلط حاصل از تلاقی با براهمن): ممکن است مقاومت بیشتری به استرس گرمایی نشان دهند و نوسان کمتری در ترکیب شیر داشته باشند. با این حال، ظرفیت تولید کلی آنها نیز پایینتر است.
مدیریت فصلی باید با در نظر گرفتن حساسیت نژادی خاص گله انجام شود.
پرمیکس تقویت سیستم ایمنی Immunomix
مکمل تخصصی گوسفند و بز
مکمل گوساله پرواری Beefomix
مکمل ضد استرس گرمایی
مکمل گاو شیری پرتولید SuperSunMix
مکمل گوساله Calfmix
مکمل عمومی Multimix
مکمل انتظار زایش مینوویت Aniomix
- مقدار مصرف و روش مصرف : روزانه ۵۰۰ گرم به ازای هر رأس( طبق نظر مشاور تغذیه)
- نکته مهم: در تامین احتیاجات این گروه به محتوای کاتیونی جیره پایه توجه شود. تعادل کاتیون _ آنیون -6400 میلی اکی والان در کیلوگرم
- شرایط نگهداری : نگهداری در جای خشک و خنک ، دور از تابش نور خورشید و بر روی پالت
- بسته بندی : پاکت های کامپوزیت سه لایه ۲۵ کیلوگرمی
20 دیدگاه در “تغییرات فصلی در ترکیب شیر”
چه عواملی باعث ایجاد تغییرات فصلی در ترکیب شیر میشوند؟
این تغییرات نتیجه تعامل پیچیدهای از عوامل است که مهمترین آنها عبارتند از:
دمای محیط: استرس گرمایی اصلیترین عامل تغییر در تابستان است.
ترکیب و کیفیت خوراک: تغییر در دسترسی و کیفیت علوفه تازه در فصول مختلف.
مرحله شیردهی : (Stage of Lactation) گلهها در فصول مختلف، در مراحل مختلف شیردهی قرار دارند.
تغییرات فیزیولوژیک: تغییرات هورمونی مرتبط با طول روز (فتوپریود).
استرس گرمایی چگونه ترکیب شیر را تغییر میدهد؟
استرس گرمایی منجر به:
کاهش درصد چربی شیر: به دلیل کاهش مصرف فیبر، کاهش فعالیت نشخوار و تغییر در متابولیسم شکمبه (افزایش تولید اسیدهای چرب ترانس که مهارکننده سنتز چربی در پستان هستند).
کاهش درصد پروتئین شیر: به دلیل کاهش مصرف کلی ماده خشک (DMI) و کاهش سنتز پروتئین میکروبی در شکمبه.
کاهش کل مواد جامد شیر .(TS)
افزایش تعداد سلولهای سوماتیک : (SCC) به دلیل تضعیف سیستم ایمنی و افزایش احتمال بروز ورم پستان.
چرا درصد چربی شیر در فصل بهار معمولاً در بالاترین سطح است؟
در فصل بهار معمولاً:
علوفه تازه، جوان و با کیفیت بالا در دسترس است که غنی از فیبر موثر و انرژی است.
دمای محیط مطلوب است و استرس گرمایی وجود ندارد.
گاوها اغلب در مرحله میانی شیردهی هستند که تعادل متابولیک مناسبی دارند.
مصرف فیبر بالا، شکمبه سالم و تولید بالای استات (پیشساز اصلی چربی شیر) را به همراه دارد.
تغییرات فصلی در خوراک چگونه بر اسیدهای چرب شیر تأثیر میگذارد؟
ترکیب اسیدهای چرب شیر آینهای از جیره است:
تابستان (علوفه خشک، جیره پرکنسانتره): افزایش نسبی اسیدهای چرب با زنجیره متوسط (C12-C16) از متابولیسم کنسانتره و افزایش اسیدهای چرب ترانس (مضر برای سلامت) به دلیل اسیدوز تحت بالینی.
بهار (علوفه تازه): افزایش اسیدهای چرب با زنجیره بلند غیراشباع مانند اسید لینولنیک (C18:3) و اسیدهای چرب ” لینولئیک اسید مزدوج ” (CLA) که برای سلامت انسان مفید هستند. این ترکیبات مستقیماً از علوفه سبز منتقل میشوند.
آیا پروتئین شیر نیز تغییرات فصلی معناداری دارد؟
بله. پروتئین شیر معمولاً در زمستان و پاییز به اوج خود میرسد و در تابستان کاهش مییابد. دلایل کاهش در تابستان:
کاهش مصرف خوراک و دریافت پروتئین خام.
کاهش کارایی استفاده از نیتروژن به دلیل استرس گرمایی.
کاهش سنتز پروتئین میکروبی در شکمبه به دلیل کاهش مصرف فیبر و pH پایینتر شکمبه.
کاهش فعالیت متابولیک کلی گاو.
تعداد سلولهای سوماتیک (SCC) چه الگوی فصلی دارد و چرا؟
SCC معمولاً در ماههای گرم تابستان افزایش مییابد. دلایل:
استرس گرمایی: باعث تضعیف سیستم ایمنی میشود.
تراکم باکتریها در محیط: گرما و رطوبت بالا، رشد عوامل بیماریزا را افزایش میدهد.
افزایش شیوع ورم پستان بالینی و تحت بالینی.
تغییرات فصلی در لاکتوز شیر چگونه است؟
درصد لاکتوز معمولاً کمترین تغییر را در بین اجزای اصلی شیر نشان میدهد، زیرا عمدتاً توسط فشار اسمزی تنظیم میشود. با این حال، ممکن است تحت تأثیر استرس شدید (مانند استرس گرمایی بسیار شدید) یا بیماریهایی مانند کتوز، کمی کاهش یابد. حجم شیر به دلیل تغییر در سنتز لاکتوز (ماده اصلی جاذب آب در پستان) به طور مستقیم تحت تأثیر قرار میگیرد.
چگونه میتوان اثرات منفی فصل گرم بر ترکیب شیر را مدیریت کرد؟
راهکارهای مدیریتی شامل:
مدیریت استرس گرمایی: استفاده از سایهبان، فن، آبپاش و تهویه مناسب.
تنظیم جیره: افزایش چگالی انرژی با استفاده از چربیهای محافظتشده، افزایش سطح پروتئین قابل متابولیسم (MP)، استفاده از بافرها (بیکربنات سدیم) و تأمین کافی مواد معدنی و ویتامینها.
تغییر زمان تغذیه: تغذیه در خنکترین ساعات روز.
تأمین آب خنک و تمیز به میزان کافی.
مدیریت بهداشتی دقیق برای کنترل SCC.
آیا تغییرات فصلی بر روی فرآوردههای شیری مانند پنیر و ماست نیز تأثیر میگذارد؟
بله، به طور قابل توجهی.
بازده پنیر (Cheese Yield): در فصولی که چربی و پروتئین شیر بالا است (بهار/پاییز)، بازده تولید پنیر بیشتر است. کاهش چربی و پروتئین در تابستان، بازده را کم کرده و ممکن است بر بافت و کیفیت پنیر تأثیر بگذارد.
زمان انعقاد (Coagulation Properties): ترکیب شیر بر سرعت و استحکام لخته پنیر تأثیر میگذارد.
پایداری ماست: محتوای پروتئین و مواد جامد بر ویسکوزیته و پایداری ماست تأثیر میگذارد.
چگونه یک دامدار میتواند این نوسانات را پایش و مدیریت کند؟
از طریق:
آنالیز منظم شیر: دریافت گزارشهای ماهانه ترکیب شیر)چربی، پروتئین، (SCC از آزمایشگاه.
ثبت دقیق: ثبت تغییرات جیره، دمای محیط و وقایع گله.
کار با یک متخصص تغذیه: برای تنظیم جیره بر اساس فصل و شرایط گله.
اجرای پروتکلهای مدیریت استرس گرمایی به صورت پیشگیرانه.