Yasmin Gundelach

1 Clinică pentru bovine, Universitatea de Medicină Veterinară Hanovra, Fundația, Hanovra, Germania

Beate Streuff

2 Adresa actuală: Centrul educațional și de cercetare pentru agricultură, Haus Düsse, Ostinghausen, 59505 Bad Sassendorf, Germania

Monika Franczyk

3 Departamentul de Biochimie, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea de Științe ale Vieții, Lublin, Polonia

Martha Kankofer

3 Departamentul de Biochimie, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea de Științe ale Vieții, Lublin, Polonia

Martina Hoedemaker

1 Clinică pentru bovine, Universitatea de Medicină Veterinară Hanovra, Fundația, Hanovra, Germania

Date asociate

Seturile de date utilizate și/sau analizate în timpul studiului curent sunt disponibile de la autorul relevant la o cerere rezonabilă.

Abstract

fundal

Vacile de lapte suferă modificări dramatice în starea endocrină și metabolică în jurul nașterii și la lactația timpurie. Îndeplinirea cerințelor nutriționale ale vacilor de lapte în tranziție este importantă pentru sănătatea, producția și bunăstarea animalelor. Hrănirea și gestionarea vacilor uscate joacă un rol esențial în acest sens. Schimbările în metabolismul vacilor periparturiente conduc, de asemenea, la o creștere a producției de agenți oxidanți, ducând la stres oxidativ. Relația dintre compoziția dietei de vacă uscată și stresul oxidativ a primit puțină atenție de cercetare până acum. În studiul de față, influența a două hrăniri diferite de vaci uscate (o singură dietă cu conținut mediu de energie pe întreaga perioadă uscată versus o dietă tradițională în două faze, cu o rație „îndepărtată” cu consum redus de energie și un „prim-plan cu energie ridicată” ”Rația) privind aportul de substanță uscată, aportul de energie și profilul peroxidativ și antioxidant al proteinelor plasmatice a fost investigat.

Rezultate

Parametrii examinați au relevat un profil dinamic în perioada experimentală. Aportul de substanță uscată (DMI) nu a diferit între grupuri. Cu toate acestea, a existat un efect de interacțiune timp și grup x: grupul 1 („o fază”) a avut un DMI foarte constant, cu o scădere lentă și uniformă până la fătare. În grupul 2 („două faze”), o creștere inițială a DMI cu două săptămâni înainte de naștere (ap) a fost urmată de o scădere bruscă la săptămâna 1 ap. În schimb, concentrația formilocinureninei și a bityrosinei ca reprezentanți ai peroxidării proteinelor a fost cea mai scăzută la naștere. Cursul de timp al formilocinureninei și al bityrosinei a prezentat paralele cu DMI. Conținutul grupărilor sulfhidril, formilocinurenina și capacitatea totală de antixoxidanți nu au diferit între grupuri. În contrast, concentrația punților de bityrosine a fost întotdeauna mai mare în grupul 2 comparativ cu grupul 1 și aceste diferențe au fost semnificative statistic în săptămâna 3 a.p., săptămâna 2 a.p., săptămâna 1 a.p. și la naștere.

Concluzie

Rezultatele studiului nostru sugerează modificări legate de timp ale parametrilor plasmatici pro și antioxidanți. Diferite hrăniri cu vaci uscate au afectat DMI antepartal. Mai mult, compozițiile DMI și dietetice păreau să aibă o influență asupra profilului peroxidativ al proteinelor plasmatice și asupra activității de apărare antioxidantă.

fundal

S-a demonstrat că o serie de micronutrienți asociați cu antioxidanții afectează diferite aspecte ale sistemului imunitar. De exemplu, mai multe studii au relevat reduceri semnificative ale incidenței membranelor fetale reținute, a bolii ovariene chistice și a mastitei după suplimentarea cu vitamina E sau Se [19-23]. Un studiu realizat de Mantovani și colab. [24] au investigat modificările indicatorilor de stres oxidativ din sânge ca răspuns la omiterea perioadei uscate. Rezultatele lor au susținut ipoteza că compoziția dietei, mai degrabă decât sinteza și secreția laptelui, a efectuat niveluri de stres oxidativ în grupul cu lapte continuu. Scopul studiului actual a fost de a evalua influența a două hrăniri diferite de vaci uscate (dietă unică cu conținut mediu de energie pe întreaga perioadă uscată față de dieta tradițională în două faze, cu rație „îndepărtată” cu energie scăzută și energie ridicată „aproape -up ”rație) privind aportul de substanță uscată, profilul peroxidativ al proteinelor plasmatice și activitatea de apărare antioxidantă.

Rezultate

Mediile celor mai mici pătrate de concentrații sanguine antioxidante și oxidante, precum și aportul de substanță uscată și aportul de energie sunt prezentate în Fig. 1. Acesta ilustrează modelul de timp al DMI, aportul de energie, podurile bityrosine (BIT), formilokinurenina (FK), capacitatea antioxidantă totală (TAC) și reziduul sulfhidril (SH) (valorile P ale modelelor temporale sunt menționate în fișierul suplimentar 1).

hrănire

(A) aportul de substanță uscată (DMI) (kg/animal/zi); (b) aportul de energie (EI) (MJ/animal/zi); Concentrațiile medii ± SE de [c] punți bityrosine (BIT) (mgx10 3/g plasmaproteină); (d) formilkinurină (FK) (mgx10 3/g plasmaproteină); (e) capacitatea antioxidantă totală (TAC) (μmol/g plasmaproteină); (f) reziduuri de sulfhidril (SH) (mmolx10 3/g plasmaproteină) în plasma sanguină a vacilor hrănite „monofazate” și „bifazate” de la cinci săptămâni p.c. până la șase săptămâni pp. Rezultatele modelului mixt SAS care indică semnificativ (p (Fig.1 1 a). În grupa 1, DMI a scăzut lent în perioada uscată și a atins cea mai mică valoare la partus. Comparând săptămâna 5 ap cu următoarele valorile antepartum, această scădere a fost semnificativă în momentul partusului (P (Fig.1 1 b). Cu toate acestea, în grupa 2, aportul de energie antepartum a crescut semnificativ deja de 2 săptămâni ap. Aportul de energie postpartum a crescut în grupul 1 la săptămâna 1 pp comparativ cu naștere, în timp ce în grupa 2, nu a crescut până la săptămâna 2 pp (P (Fig.1 1 c). În grupa 1, BIT a scăzut lent până la naștere (săptămâna 5 ap vs. naștere: P (Fig. 1 1 d) Similar BIT, cele mai mici valori pentru FK au fost măsurate la naștere (Grupa 1: 0,07 mg/g plasmaproteină; Grupa 2: 0,08 mg/g plasmaproteină). În timp ce în Grupa 1, concentrațiile de FK la nivelul partusului au fost semnificativ mai mici decât în săptămâna 5 ap (P 0,05) postpartum, concentrația FK a crescut începând cu săptămâna 1 pp în grupa 1 și în săptămâna 3 p.p. în grupa 2, respectiv (P (Fig.1 1 e). În ceea ce privește tiparul temporal, în grupa 1, concentrațiile TAC nu au diferit înainte și după naștere (P> 0,05). Vacile din grupa 2 au prezentat o creștere semnificativă a TAC concentrațiile din săptămâna 5 ap până la săptămânile - 2, - 1 și partus (P (Fig.1 1 f). Cele mai mari concentrații medii în grupurile de tiol au fost măsurate la naștere (P 0,05).

Randament energetic - lapte corectat (ECM)

ECM nu a diferit între grupuri, dar efectul de interacțiune timp și grup x timp au fost evidente (Fig. 2). La ambele grupuri, ECM a crescut semnificativ în primele 6 săptămâni pp. Vacile din grupa 1 au un randament ușor mai mare în lapte în primele 2 săptămâni, dar datorită creșterii abrupte a ECM în grupul doi, această relație este inversată din săptămâna 3 pp încolo.

tabelul 1

Conținutul de nutrienți și energie al dietelor de vaci uscate din grupa 1 și grupa 2 și din dieta cu alăptare

Conținutul de nutrienți și energie Grupul 1
Grupa 2 „monofazată”
Alăptarea „în două faze”Faza 1 7 Faza 2 8
DM (g/kg) 1 466458511477
uCP (g/kg DM) 2 133118152155
RNB (g/kg DM) 3 −0,5−1,70,50,2
aNDFom (g/kg DM) 4 491534414371
Degradabil XS + XZ (g/kg DM) 5 15599190202
NEL (MJ/kg DM) 6 5,955.556,606,95

1 DM Substanță uscată; 2 uCP Proteină brută utilizabilă; 3 RNB Bilan de azot ruminal; 4 aNDFom = Fibra detergentă neutră după tratamentul cu amilază și cinefacție;

5 XS + XZ degradabil = amidon degradabil + zahăr; 6 NEL Energie netă pentru alăptare, Faza 1 7 = Data uscării până la două săptămâni înainte de partum, Faza 2 8 = Două săptămâni înainte de partum până la partus

Grupa 1 a fost hrănită cu o dietă monofazată constând din siloz de iarbă (29,4% din substanță uscată (DM)), siloz de porumb (34,9% din DM), paie (21,2% din DM), făină de rapiță după extracție (RES) 13,8 % din DM) și minerale (0,8% din DM).

Grupul 2 a fost alimentat cu o dietă în două faze. Pentru faza 1 (uscarea până la două săptămâni înainte de partum), vacile au primit o dietă conform ghidurilor GfE [37] constând din siloz de iarbă (63,3% din DM), siloz din porumb (12,0% din DM), paie% din DM) și minerale (1,1% din DM). Cu două săptămâni înainte de data fătării calculate, vacile au primit dieta de tranziție constând din siloz de iarbă (27,8% din DM), siloz din porumb (34,5% din DM), paie (6,3% din DM), RES (18,8% din DM), concentrat (11,9% din DM) și minerale (0,8% din DM). Dieta a fost oferită ad libitum și alimentată ca rație totală mixtă (TMR).

După fătare, toate vacile au primit TMR de lactație timpurie constând din siloz de iarbă (18,7% din DM), siloz din porumb (42,6% din DM), fân de lucernă (3,2% din DM), RES (16,7% din DM), concentrat (16,2 % din DM) și minerale (2,7% din DM).

Toate dietele au fost amestecate o dată pe zi și oferite în jgheaburi individuale echipate cu solzi. Vacile au fost recunoscute fie de respondenți (Westfalia Separator Group GmbH, Oelde, Germania/Calan), fie de carduri cu cip (Waagen Döhrn GmbH & Co. KG, Wesel, Germania). În fiecare zi, DM-ul diferitelor diete a fost determinat prin uscarea probelor de alimentare timp de 24 de ore la 105 ° C într-un dulap de uscare. DM corectat a fost calculat utilizând formula în conformitate cu Weißbach și Kuhla [43]: DM corr = 2,08 + 0,957 * DM (%). Din valorile zilnice ale aportului de DM, s-a calculat o medie săptămânală, iar aportul de energie a fost calculat utilizând aportul de materie uscată și valorile estimate pentru energia metabolizabilă. Analiza conținutului de nutrienți a fost efectuată în conformitate cu liniile directoare ale Asociației Institutelor germane de analiză și cercetare agricolă [38] și sunt date numerele metodelor. Proteina brută și fibra de detergent neutră după tratamentul cu amilază și cinefacție (aNDFom) au fost analizate folosind metodele 4.1.1 și 6.5.1., Respectiv. Amidonul a fost determinat folosind metoda 7.2.1 și zahărul folosind metoda 7.1.3. Conținutul de energie și proteina brută utilizabilă la duoden (uCP) au fost calculate conform GfE [37].

La nivel individual, producția de lapte a fost înregistrată pentru fiecare muls. Conținutul de grăsimi, proteine ​​și lactoză din lapte a fost măsurat săptămânal. Laptele corectat energetic (ECM)/kg pe zi și vaca a fost calculat după cum urmează: ECM = 0,327 × randament lapte (kg/zi) + 12,95 × grăsime (kg/zi) + 7,2 × proteine ​​(kg/zi).

Prelevarea de sânge

De la începutul uscării, probele de sânge au fost prelevate la intervale săptămânale, în ziua fătării și apoi la intervale săptămânale până la 6 săptămâni după naștere. Probele de sânge au fost colectate din Vena caudalis mediana în tuburi EDTA și centrifugate timp de 15 minute la 9000 rpm. Plasma a fost alicotată în flacoane Eppendorf (1,5 mL, Sarstedt AG & Co. KG, Nürmbrecht, Germania) și stocată la - 20 ° C până la analiza ulterioară.

Conținutul de proteine

Conținutul de proteine ​​al probelor de plasmă a fost măsurat prin metoda biuret folosind kituri de testare comerciale (PZ Cormay SA, Łomianki, Polonia).

Conținutul punților bityrosine

Punțile bityrosine au fost determinate printr-o metodă spectroflurimetrică în conformitate cu Rice-Evans și colab. [39]. Proba de plasmă nealterată a fost excitată de lumină la 325 nm și emisia a fost măsurată la o lungime de undă de 410 mm. Spectrofluorimetrul (Jasco Corporation, Tokyo, Japonia) a fost standardizat la 100 de deviații cu sulfat de chinină (0,1 μg/ml în 0,1 mol/H2SO4) la excitație (350 nm) și lungime de undă de emisie (445 nm). Rezultatele au fost exprimate ca plasmaproteină mg/g. Coeficienții de variație au fost: intra-test 5,9% (n = 10) și inter-test 6,0% (n = 10), respectiv.

Conținutul de formilokinurenină

Formilocinurenina a fost determinată printr-o metodă spectroflurimetrică în conformitate cu Rice-Evans și colab. [39]. Proba de plasmă nealterată a fost excitată de lumină la 360 nm și emisia a fost măsurată la o lungime de undă de 454 nm. Spectrofluorimetrul (Jasco Corporation) a fost standardizat așa cum s-a descris mai sus [39]. Rezultatele au fost exprimate ca plasmaproteină mg/g. Coeficienții de variație au fost: intra-test 6,3% (n = 10) și inter-test 6,5% (n = 10).