بررسی اسیدوز تحت حاد در گاوهای شیری

مقدمه

تولید شیر در سه دهه گذشته حدود 64 درصد افزایش یافته است و این افزایش تولید شیر با افزایش مصرف کنسانتره‌های پرانرژی همراه بوده است. مصرف مقدار زیاد کنسانتره موجب افت pH شکمبه می‌شود و چنانچه به زیر 5/5 برسد، جمعیت باکتری‌های تجزیه کننده فیبر غذایی بسیار کم می‌شود. این شرایط زمینه بروز اسیدوز تحت حاد شکمبه (subacute ruminal acidosis; SARA) را از طریق مکانیسم‌های نمایش داده شده در شکل 1 فراهم می‌کند.

اسیدوز تحت حاد شکمبه یک مشکل رایج و مهم اقتصادی در گله گاوهای شیری می‌باشد . هر چند نشانه‌های بالینی SARA به علت تحت حاد بودن معمولاً در گله‌ها از چشم دور می‌ماند، ولی این نشانه‌ها شامل کاهش مصرف ماده خشک، کاهش تولید شیر، اسهال، لنگش، التهاب شکمبه، آبسه کبدی و آمبولی باکتریایی ریوی است.

تشخیص اسیدوز تحت حاد شکمبه

اسیدوز تحت حاد شکمبه در یک گله عمدتاً از روی pH شیرابه شکمبه که از طریق لوله معدی و یا نمونه مستقیم گرفته می شود، تشخیص داده می‌شود. انواع مختلفی از لوله های معدی برای جمع آوری شیرابه شکمبه استفاده شده است. با این حال، مایع جمع آوری شده به این روش با مقادیر مختلفی از بزاق آلوده می‌شود که منجر به اندازه گیری نادرست pH می‌گردد.  pH شکمبه به طور قابل توجهی در نقاط مختلف شکمبه متفاوت است. بنابراین، مایع شکمبه برای ارزیابی pH ، باید از ناحیه ای یکسان از شکمبه در هر نمونه برداری جمع آوری شود. بهترین نمونه مایع شکمبه برای تعیین pH یا یک نمونه مرکب از چندین مکان در شکمبه یا یک نمونه جمع آوری شده از مرکز شکمبه خواهد بود. با این حال، چنین نمونه هایی را نمی توان در شرایط مزرعه جمع آوری کرد.

یکی از روش های جمع آوری محتویات، رومینوسنتز یا آسپیراسیون توسط نیدل های زیرپوستی از لوب خلفی – شکمی شکمبه است. در این روش، با استفاده از یک سوزن بسیار بزرگ (با قطر 4/2 میلی متر) نمونه ای از شکمبه گرفته می‌شود و حجم زیادی از مایع شکمبه (حدود 200 میلی لیتر) طی مدت 100 ثانیه جمع آوری می شود. در روش دیگر، با استفاده از یک سوزن کوچکتر (به قطر 6/1 میلی‌متر) حدود 3 میلی‌لیتر مایع شکمبه طی 10 تا 20 ثانیه جمع‌آوری می‌شود. جمع آوری مایع شکمبه و ارزیابی نتایج pH از گاوهای شیری ممکن است به تشخیص عینی SARA در گله گاوهای شیری کمک کند. قبل از اعمال این پروتکل، تکنیک شکمبه و تجهیزات تست pH در مزرعه باید اعتبارسنجی شوند. علاوه بر این، یک استراتژی آزمایش برای تفسیر داده های pH جمع آوری شده مورد نیاز است.

رومینوسنتز ممکن است برای جمع آوری حجم کمی از مایع شکمبه از گاوهایی که کانولای شکمبه ندارند مفید باشد. در این روش، با استفاده از یک  pHمتر قابل حمل، pH مایع شکمبه به طور دقیق اندازه گیری می‌شود. این روش می تواند زمانی که تنها حجم کمی از مایع شکمبه در دسترس باشد، استفاده شود. یک رابطه خطی مثبت بین pH مایع شکمبه جمع آوری شده توسط رومینوسنتز و محتویات جمع آوری شده از کانول شکمبه وجود دارد. اگر گله با جیره‌های معمول شیردهی تغذیه شوند، pH شکمبه ممکن است در نمونه‌های جمع‌آوری‌شده توسط رومینوسنتز نسبت به نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از طریق کانولا کمتر باشد. پژوهش ها نشان می دهد که pH 5/5 شکمبه (برای مایع جمع آوری شده توسط رومینوسنتز) نقطه بحرانی مفیدی برای شناسایی گاوهایی است که احتمالاً به SARA مبتلا هستند.

علاوه بر اندازه گیری pH که در بالا توضیح داده شد یک سری آنالیزهای دیگر صورت گرفته که در این مقاله به آنها پرداخته می‌شود. این آنالیزها عبارتند از : آنالیز محتویات شکمبه – آنالیز ادرار و مدفوع – آنالیز خون سیستمیک – آنالیز شیر

آنالیز محتویات شکمبه

در این روش، محتویات جمع آوری شکمبه از طریق چهار لایه پارچه استریل فیلتر می‌شود. مایع شکمبه جمع آوری شده به دو قسمت تقسیم می شود. بخش اول به لوله های استریل 50 میلی لیتری منتقل و در مجاورت یخ نگهداری می شود تا زمانی که برای تجزیه و تحلیل اندوتوکسین های لیپوپلی ساکارید آزاد (LPS) پردازش شود. قسمت دوم مایع شکمبه بلافاصله پس از جمع آوری باید در دور 1900 به مدت 15 دقیقه سانتریفیوژ شود. پس از آن، مایع رویی برای تعیین اسیدهای چرب فرار (VFA) و نیتروژن آمونیاکی استفاده می‌شود. غلظت VFA با کروماتوگرافی گازی (کلاریوس 500، پرکین المر) با استفاده از یک ستون شیشه ای بسته بندی شده 2 متری تعیین می شود و غلظت نیتروژن آمونیاکی نمونه های مایع شکمبه با استفاده از یک تکنیک کروماتوگرافی تعیین می شود.

آنالیز مدفوع و ادرار 

نمونه های مدفوع باید پس از مقید کردن گاوها و تمیز کردن ناحیه اطراف مقعدی جمع آوری شود. هر نمونه باید کاملاً مخلوط شود و یک نمونه 10 گرمی تهیه شود. این مقدار نمونه با 10 میلی لیتر آب مقطر مخلوط می‌شود. پس از آن می توان pH مدفوع را با استفاده از همان تجهیزات مورد استفاده برای اندازه‌گیری pH نمونه‌های مایعات شکمبه اندازه‌گیری نمود. یک نمونه 10 گرمی دیگر از مدفوع جمع‌آوری و با 10 میلی لیتر سرم نمکی 9/0 درصد مخلوط شده و در مجاورت یخ برای اندازه گیری LPS با استفاده از روش لیزات آمبوسیت نگهداری می‌شود.

برای نمونه ادرار، تقریباً 50 میلی لیتر ادرار میانی با تحریک ناحیه پرینه برای شروع ادرار جمع آوری می‌شود. نمونه های ادرار باید به طور کامل مخلوط شده و pH آنها بلافاصله با استفاده از همان تجهیزات مورد استفاده برای اندازه گیری pH مدفوع اندازه گیری شود. پس از آن، نمونه ها برای تجزیه و تحلیل های بعدی استفاده می‌شوند.

آنالیز نمونه خون سیستمیک

خون کامل جمع‌آوری‌شده در لوله‌های خلاء حاوی مواد ضد انعقادی چون K₃ و EDTA باید برای شمارش گلبول‌های سفید، تعداد گلبول‌های قرمز، هموگلوبین، حجم متوسط ​​جسمی و هماتوکریت مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. همچنین خون کامل برای pH، pCO₂، pO₂، گلوکز، اوره، لاکتات، سدیم، پتاسیم، کلر و کلسیم با استفاده از آنالایزر گاز خون و الکترولیت می تواند مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

نمونه‌های خون جمع‌آوری‌شده در لوله‌های هپارینه بلافاصله پس از جمع‌آوری در 1900 دور به مدت 15 دقیقه سانتریفیوژ شوند. نمونه‌های پلاسمای رویی در لوله‌های پلاستیکی برای اندازه‌گیری آمیلوئید A (SAA) و پروتئین اتصال LPS (LBP) استفاده می‌شوند. غلظت پلاسمایی SAA و LBP را می توان با استفاده از کیت های ELISA در دسترس تجاری، به عنوان مثال TP-802  و HK503 به ترتیب اندازه گیری نمود.

برای اخذ نمونه سرم، خون در لوله‌های خلاء بدون مواد ضد انعقاد جمع‌آوری‌ و در دمای اتاق به مدت 45 دقیقه قرار می‌گیرد تا خون لخته شود. سپس این لوله‌ها در 1900دور به مدت 15 دقیقه سانتریفیوژ می‌شود. نمونه‌های سرم از نظر فیبرینوژن با انکسار سنجی، مس توسط اسپکتروفتومتری جذب اتمی و هاپتوگلوبین با استفاده از کیت سنجشELISA  مورد بررسی قرار می‌گیرند.

ارزیابی و آنالیز شیر 

محتوای چربی، پروتئین و لاکتوز شیر را می توان با استفاده از آنالیز مادون قرمز بررسی نمود.

تاثیر اسیدوز تحت حاد شکمبه بر سیمای متابولیکی بدن

اثرات چالش های اسیدوز تحت حاد شکمبه (SARA) بر اندازه گیری مدفوع، ادرار، نمونه های شیر و خون، و رفتار تغذیه مورد بررسی قرار گرفته است تا مشخص شود کدام یک از این اندازه گیری ها ممکن است در تشخیص SARA کمک کننده باشد. اصولاً تغذیه با مواد دانه ای، سبب افزایش غلظت لیپوپلی ساکارید (LPS) در مدفوع و سرم آمیلوئید A را در خون افزایش داد، اما چربی شیر و اوره را در خون کاهش داد. تغذیه با یونجه و مواد غذایی پلیت شده باعث افزایش PH ادرار، دفع خالص اسید-باز، و تعداد گلبول های قرمز و غلظت پتاسیم در خون را افزایش داد. تغذیه با هر دو نوع رژیم ذکر شده باعث افزایش غلظت LPS و پروپیونات در مایع شکمبه، پروتئین در شیر، گلوکز، لاکتات و سدیم و فشار جزئی CO₂ در خون شدند و تمایل به کاهش غلظت کلرید در خون داشتند.

از تمام اندازه‌گیری‌هایی که ذکر شد، تنها گلوکز و pCO₂ در خون محیطی، غلظت LPS و پروپیونات در مایع شکمبه، و محتوای پروتئین شیر همواره در موارد SARA مورد تاثیر قرار می گیرند. از این رو، تغییرات در این اندازه‌گیری‌ها مرتبط با کاهش pH شکمبه مستقل از نحوه ایجاد این کاهش‌ ها همراه بود. به این ترتیب، این اقدامات فرصتی را برای تشخیص pH پایین شکمبه ارائه می دهد. با این حال مطالعات نشان می دهد که SARA صرفاً وابسته به pH شکمبه نیست. این امر ارزش اندازه گیری pH شکمبه و اقدامات مرتبط با این pH برای ارزیابی سلامت گاو را تضعیف می کند. اندازه گیری محتوای LPS مدفوع معیاری از تخمیر بیش از حد در روده بزرگ است و ممکن است برای ارزیابی سلامت گوارش گاو مفید باشد.

منابع

Elmhadi, M. E., Ali, D. K., Khogali, M. K., & Wang, H. (2022). Subacute ruminal acidosis in dairy herds: Microbiological and nutritional causes, consequences, and prevention strategies. Animal Nutrition, 10, 148-155

Garrett, E. F., Pereira, M. N., Nordlund, K. V., Armentano, L. E., Goodger, W. J., & Oetzel, G. R. (1999). Diagnostic methods for the detection of subacute ruminal acidosis in dairy cows. Journal of Dairy Science, 82(6), 1170-1178

Li, S., Gozho, G. N., Gakhar, N., Khafipour, E., Krause, D. O., & Plaizier, J. C. (2012). Evaluation of diagnostic measures for subacute ruminal acidosis in dairy cows. Canadian Journal of Animal Science, 92(3), 353-364

 

نویسنده:‌

دکتر افشین جعفری، گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد