Paaugstināta somatisko šūnu skaita cēloņi pienā un to novēršanas iespējas

Piena lopkopībā viens no svarīgākajiem nosacījumiem ir piena kvalitāte. Somatisko šūnu skaits individuālas govs pienā paaugstinās,  ne tikai saslimstot ar mastītu, bet ir viens no salīdzinoši viegli izsekojamiem veselības rādītājiem slaucamo govju ganāmpulkā.

Arī vielmaiņas rādītāju nevēlamās fluktuācijas un imūnās aizsardzības mehānismu samazināta darbība pirms un pēc dzemdībām var atstāt ilgstošu ietekmi uz izslaukumu, somatisko šūnu skaitu un tesmeņa veselību (Elischer et al., 2015). Atnešanās jeb tranzīta periodu govīm apraksta kā laiku, kas sākas 3 nedēļas pirms atnešanās un turpinās vēl 3 nedēļas pēc tās (Youssef and El-Ashker, 2017). Biežāk novērotās veselības problēmas atnešanās periodā ir saistītas ar hipokalcēmiju, negatīvu enerģijas bilanci, aknu lipidozi, kas smagākos gadījumos izraisa klīnisku saslimšanu. Tomēr daudz biežāk, pat 50% govju un vairāk, traucējumi paliek subklīniskā (apslēptā) veidā un ir iemesls vairākas reizes augstākam citu slimību riskam – ketoze (5,5 reizes), metrīts (4,3 reizes), glumenieka dislokācija (3,7 reizes), nometekļa aizture (3,4 reizes) (Rodríguez et al., 2017). Atšķirīgi rezultāti zinātniskās publikācijās ir norādīti par atnešanās perioda traucējumu ietekmi uz govju slimošanu ar subklīnisku vai klīnisku mastītu. Tas skaidrojams ar atziņām par mastītu kā multifaktoriālu slimību, kuras rašanos būtiski ietekmē slaukšanas procesa norise un higiēna, mastīta ierosinātāju fons un biodrošības pasākumi, kā arī labturības nodrošinājums gada karstajā sezonā. Mastīta radītie tiešie un netiešie zaudējumi joprojām noska to kā vienu no dārgākām saslimšanām slaucamo govju ganāmpulkos (Caixeta and Omontese, 2021; Zigo et al., 2021).

Pēc atnešanās govs organismā ir ievērojams kalcija vajadzības pieaugums salīdzinājumā ar cietstāves periodu. Ar barību to nav iespējams nodrošināt, tādēļ kalcijs jāņem no organisma rezervēm (kauliem), ko nodrošina epitēlijķermenīšu izdalītais parathormons. Hipokalcēmija var izpausties kā piena trieka vai kā apslēptā hipokalcēmija, kas apgrūtina dzemdību procesu, veicina traumatismu, samazina barības uzņemšanu, kā rezultātā seko zems izslaukums, ketoze, glumenieka dislokācija. Parathormons organismā labāk darbojas skābā vidē, savukārt kālija jonu pārākums govs barībā rada pH reakcijas izmaiņas sārmainās vides palielināšanā. Visvienkāršāk par hipokalcēmijas attīstības risku var spriest, mērot govs urīna pH reakciju cietstāves perioda beigās, tas ir, 2 nedēļas pirms, bet ne vēlāk kā 3 dienas pirms plānotās atnešanās. Urīna pH virs 7 brīdina, bet pH virs 8 skaidri norāda uz hipokalcēmijas veidošanos draudiem (Caixeta and Omontese, 2021). Raksturīgi, ka govīm ar ķermeņa kondīciju virs 3,7 biežāk konstatējams augsts pH līmenis urīnā (pH=8 un pat augstāks). Nereti šādām govīm augsta ķermeņa kondīcija dāsnas ēdināšanas apstākļos ir saiknē ar tādām vispārējām pazīmēm kā pagarināts starpatnešanās intervāls, zems izslaukums iepriekšējās laktācijas beidzamos mēnešos vai garš cietstāves laiks. Mērķtiecīgi uzlabojot ganāmpulka atražošanu var, samazinot šādu govju īpatsvaru ganāmpulkā, ir iespējams novērst kādu daļu no vielmaiņas problēmām atnešanās laikā.

Demonstrējuma mērķis: nodemonstrēt somatisko šūnu skaita palielinājuma cēloņus slaucamo govju ganāmpulkā un to novēršanas iespējas.

Darba uzdevumi:

• izvērtēt govs atnešanās perioda taucējumu ietekmi uz turpmāko izslaukumu un piena somatisko šūnu skaitu,
• konstatēt un novērst iespējamos paaugstināta somatisko šūnu skaita cēloņus slaukšanas procesa nodrošinājumā,
• apzināt saimniecībā biežāk sastopamo mastīta ierosinātāju fonu un testēt ierosinātāju antimikrobiālo jutību,
• izsekot izslaukuma un piena somatisko šūnu skaita izmaiņu tendencēm atkarībā no mēneša vidējās gaisa temperatūras un iespējamās karstuma stresa ietekmes,
• veikt ekonomisko zaudējumu aprēķinu, kas rodas sakarā ar atnešanās perioda problēmām un paaugstinātu somatisko šūnu skaitu pienā.

Materiāls un metodika

Demonstrējums par paaugstināta somatisko šūnu skaita cēloņiem pienā un to novēršanas iespējām slaucamo govju ganāmpulkā veikts Augšdaugavas novada Līksnas pagastā zemnieku saimniecībā „Spēkoņa”. Demonstrējums turpinājās no 2019. gada līdz 2022. gadam (39 mēnešus). Z/s “Spēkoņa” ir tipiska ģimenes saimniecība, kurā, uzsākot demonstrējumu, ir 168 liellopi, tajā skaitā 86 slaucamās govis un 82 vaislas teles dažādā vecumā. Visas govis saimniecībā ir pašu izaudzētas. Fermeris apsaimnieko 100 ha lauksaimniecībā izmantojamas zemes – 40 ha audzē graudus, 20 ha kukurūzu, bet pārējie 40 ha ir ganības un pļavas. Ganāmpulks ir pilnībā nodrošināts ar pašu ražotu rupjo barību un spēkbarību, pirktas tiek vienīgi barības piedevas – rapšu rauši un minerālvielas. Saimniecībā ir nepiesietā govju turēšanas sistēma un slaukšanas zāle – divpusēja skujiņas tipa iekārta. Vasarā govis iet ganībās.

Ierīkojot demonstrējumu saimniecībā, katru gadu (3 atkārtojumi) tika izveidotas divas salīdzināmās govju grupas atkarībā no to veselības tranzīta periodā (3 nedēļas pirms atnešanās un 3 nedēļas pēc atnešanās):

• Problemātisko govju grupa (n≥15) – govis, kas tranzīta periodā ir slimojušas ar vielmaiņas slimībām vai ginekoloģiskām slimībām,
• Veselo govju grupa (n≥15) – govis, kas tranzīta periodā nav slimojušas ar vielmaiņas slimībām vai ginekoloģiskām slimībām.

Cietstāves laikā 3 līdz 14 dienas pirms atnešanās govīm ar ekspresmetodi tika noteikts urīna pH un veikts vizuāls ķermeņa kondīcijas vērtējums. Vēlāk, 10. dienā pēc atnešanās, ar ekspresmetodēm tika noteikts ketonvielu un glikozes līmenis asinīs.

Veidojot problemātisko govju grupu (1. tabula), raksturīgi bija tas, ka govīm ar ķermeņa kondīciju virs 3,7 urīna pH līmenis pirms atnešanās bija 8 un pat augstāks, kas norāda uz augstu hipokalcēmijas risku, un šāda govs tiek iekļauta problemātisko govju grupā. Tomēr biežākais iemesls govju iekļaušanai problemātisko govju grupā bija  paaugstināts ketonvielu līmenis vai zems glikozes līmenis asinīs 10.  dienā pēc atnešanās. Govis ar metrītu bija visos atkārtojumos, bet govis ar glumenieka dislokāciju bija tikai demonstrējuma otrajā atkārtojumā sakarā ar ēdināšanas kļūdām.

1. tabula. Pamatojums iekļaušanai problemātisko govju grupā atnešanās periodā

Veselo govju grupa tika komplektēta no nejauši izvēlētām analogas laktācijas govīm, kuru rādītāji nepārsniedza norādītās robežas un kurām atnešanās periodā nebija ārstēts metrīts, ketoze vai glumenieka dislokācija. Visos trijos demonstrējuma atkārtojumos veselo govju grupā bija pa 15 govīm.

Demonstrējuma otrajā gadā saimniecībā veica slaukšanas iekārtas nomaiņu un ieviesa slaukšanas aparātu automātisko noņemšanu slaukšanas beigās. Katru gadu tika testēta un regulēta slaukšanas iekārta.

Govīm ar atkārtoti paaugstinātu somatisko šūnu skaitu pienā vai klīnisku mastītu tika veikta piena paraugu noņemšana un laboratoriskā testēšana uz mastīta ierosinātājiem. Izolētajam mastīta ierosinātājiem tika veikta jutības pārbaude uz 12 antibiotikām.

Rezultāti un to analīze

Demonstrējuma gaitā uzkrāti dati par somatisko šūnu skaita un izslaukuma atšķirībām starp veselo govju un problemātisko govju grupām 2019., 2020. un 2021. gadā.

1. att. Piena SŠS rezultāti demonstrējuma govju grupās 2019. gadā

1. attēlā redzams, ka somatisko šūnu skaitam problemātisko govju grupā visos laktācijas mēnešos ir tendence būt augstākam nekā veselo govju grupā. Abās grupās vidējais SŠS ir pieļaujamo normu robežās, jo nepārsniedz 400 tūkst. šūnas ml^-1.           

2. att. Vidējais izslaukums demonstrējuma govju grupās 2019. gadā, kg

2. attēlā redzams, ka izslaukums problemātisko govju grupā visā laktācijas garumā ir par vidēji 0,6 kg govij dienā zemāks nekā veselo govju grupā pie vienādiem ēdināšanas un turēšanas apstākļiem. Skatoties no ekonomiskā viedokļa, 0,6 kg piena x 17 govis grupā x 270 dienas = neiegūti 2754 kg piena pie piena cenas 30 centi par kg piena, tie ir 826 EUR.

3. att. Piena ŠŠS rezultāti demonstrējuma govju grupās 2020. gadā

Arī otrajā atkārtojumā (3. attēls) skaidri redzams, ka problemātisko govju grupā visā laktācijas garumā somatisko šūnu skaitam ir tendence būt augstākam nekā veselo govju grupā. Vasaras periodā, kad govis tiek laistas ganībās, problemātisko govju grupai vidējais somatisko šūnu skaits pienā pakāpeniski samazinās. Sākot ar septembri, tendence somatisko šūnu skaitam pieaugt ir izteiktāka problemātisko govju grupā.

4. att. Vidējais izslaukums demonstrējuma govju grupās 2020. gadā, kg

Demonstrējuma otrajā atkārtojumā, palielinoties ganāmpulka vidējam izslaukumam no govs gadā, vidējā izslaukuma starpība vienādos  ēdināšanas un turēšanas apstākļos veselo govju grupā ir 2,6 kg piena  govij dienā vairāk nekā problemātisko govju grupā. Aprēķinot naudā, 2,6 kg piena x 16 govis grupā x 270 dienas = 11 232 kg piena, kas pie piena cenas 30 centi par kg piena galarezultātā sastāda neiegūtus ieņēmumus 3369 EUR.

5. att. Piena ŠŠS rezultāti demonstrējuma govju grupās 2021. gadā

Arī trešajā atkārtojumā redzams (5. attēls), ka problemātisko govju grupā visā laktācijas garumā somatisko šūnu skaitam ir tendence būt augstākam nekā veselo govju grupā. Šajā, 2021. gadā, lielu ietekmi uz govju veselību un somatisko šūnu skaitu pienā augustā atstāja ilgstošs karstuma stress.

6. att. Vidējais izslaukums govju grupās 2021. gadā, kg

Karstuma stresa ietekme uz govīm atspoguļojas arī izslaukuma rādītājos (6. attēls). Trešajā atkārtojumā palielinoties ganāmpulka vidējam izslaukumam no govs gadā, vidējā izslaukuma starpība starp problemātisko un veselo govju grupām ir 3,3 kg piena govij dienā grupā ar vienādiem ēdināšanas un turēšanas apstākļiem. Skatoties no  ekonomiskā viedokļa, 3,3 kg piena x 15 govis problemātiskajā grupā x 270 dienas = neiegūti 13 365 kg piena, rēķinot piena cenu 30 centi par kg piena, galarezultātā trešajā atkārtojumā problemātiskajā govju grupā neiegūtie ieņēmumi ir 4009 EUR.

7. att. Somatisko šūnu skaits pienā demonstrējuma govju grupās un mēneša vidējā gaisa temperatūra (sarkanā līnija), kas reģistrēta tuvākajā meteoroloģisko novērojumu stacijā

7. attēls demonstrē iespējamo saikni starp mēneša vidējo gaisa temperatūru un somatisko šūnu skaitu govju pienā. 2019. gadā vidējās temperatūras līnija no aprīļa līdz oktobrim uzrāda līdzīgas kāpuma un krituma tendences, tāpat kā vidējais somatisko šūnu skaits pienā. Jāatzīmē, ka novembrī un decembrī augstāka somatisko šūnu skaita rādītāji govīm nav skaidrojami ar gaisa vidējā temperatūras ietekmi, bet citiem apstākļiem, piemēram, laktācijas noslēguma tuvošanos. 2020. gadā gaisa vidējā temperatūra virs +15℃ atzīmes turējās vēl septembrī, un līdz ar to somatisko šūnu skaits turpināja paaugstināties, salīdzinot ar iepriekšējo mēnesi. Relatīvi visaugstāko līmeni gaisa vidējā temperatūra sasniedza 2021. gada jūlijā +21,4℃, kam sekoja somatisko šūnu skaita straujš kāpums gan veselo, gan problemātisko govju grupās nākamajā mēnesī, tas ir, augustā.

8. att. Izslaukuma relatīvs samazinājums abās demonstrējuma govju grupās jūlijā

Visos trīs demonstrējuma atkārtojumos relatīvi zemāku izslaukumu abās govju grupās novēro vasarā, proti, 2019. gadā jūnijā un jūlijā, bet 2020. un 2021. gadā jūlijā un augustā (8. attēls).

2. tabula. Neiegūtā piena daudzums atkarībā no somatisko šūnu skaita (National Mastitis Council, 2017)

Sakarība starp vidējo somatisko šūnu skaitu govs pienā un neiegūto piena daudzumu laktācijas laikā ir atspoguļota 2. tabulā. Piemēram, govij ar vidējo somatisko šūnu skaitu 200 tūkst. šūnas ml^-1 laktācijas laikā izslaukuma zudumi ir apmēram 4,5%.

3. tabula. Govju brāķēšanas iemesli govju grupās demonstrējuma period

Salīdzinot brāķēto govju skaitu un brāķēšanas iemeslus demonstrējuma grupās (3. tabula), sliktāki rādītāji ir problemātisko govju grupā. Kopā visos trijos atkārtojumos no problemātisko govju grupas izbrāķētas 12 govis, turpretī no veselo govju grupas tikai 5 govis. Ar katru gadu brāķēšana hroniska mastīta dēļ notiek retāk. Pēdējā atkārtojumā govis tika brāķētas tikai no problemātiskās govju grupas.

Nevainojama slaukšanas iekārtu darbība un slaukšanas rutīna saimniecībā ir ļoti būtiska tesmeņa veselībai. Uzsākot demonstrējumu, daudzām govīm bija izteikta pupu keratoze. Meklējot cēloni, noskaidrots, ka slaukšanas iekārta ir komplektēta ar atšķirīgiem slaukšanas aparātiem. Tas govīm traucē optimālu piena atdevi slaukšanas laikā, jo katrā reizē govs izjūt atšķirīgu slaukšanas iekārtas iedarbību uz tesmeņa un pupu audiem. Demonstrējuma otrajā gadā investēja slaukšanas iekārtā – veica slaukšanas iekārtas nomaiņu pret vienādiem slaukšanas aparātiem un ieviesa aparātu automātisko noņemšanu slaukšanas beigās. Svarīgi pareizi ekspluatēt slaukšanas iekārtas, lai panāktu to optimālu darbību, tāpēc tās regulāri jātestē. Pēc veiktajām investīcijām 2020. gada sākumā klīnisko mastītu gadījumu skaits visā ganāmpulkā samazinājās. 2019. gadā bija 15 klīniska mastīta gadījumi, 2020. gadā – 9 gadījumi, bet 2021. gadā tikai 8 klīniskā mastīta gadījumi, kas samazina antibiotiku kopējo izlietojumu saimniecībā.

Slaukšanas aparātu automātiskā noņemšana ļauj izvairīties no govju pārslaukšanas. Tā sākas brīdī, kad pupa cisternā no piena dziedzera ieplūst mazāk piena, nekā ar vakuumu tiek izvadīts no pupa. Ja vakuuma līmenis pupa cisternā kaut vai uz īsu laiku kļūst augstāks nekā zem pupa gala, veidojas reversā plūsma un baktērijas, tajā skaitā mastīta ierosinātāji, tiek iemesti pupa cisternā. Baktērijas, kas nonāk tesmenī, var būt par cēloni saslimšanai ar mastītu. Pārslaukšana vistiešākajā veidā ietekmē pupu gala stāvokli. Hiperkeratozes procesā sabiezinās āda pupa galā pie kanāla atveres. Sākumā izmaiņas var pamanīt kā ,,tulznas” uz pupu galiem. Cēlonis šiem procesiem var būt kļūdaini organizēta slaukšanas rutīna, nenoregulēts vakuuma līmenis vai govju pārslaukšana ilgākā periodā – 3 nedēļas. Hiperkeratozes veidošanās govij palielina iespēju saslimt ar mastītu. Govīm, kurām ir hiperkeratoze, praktiski vienmēr paaugstinās arī somatisko šūnu skaits pienā, jo pupa galus ir grūti notīrīt ādas mikro plaisiņu dēļ, kurās paliek baktērijas, kas slaukšanas laikā viegli var iekļūt tesmenī. Slaukšanas rutīna ir jāievēro, lai īstajā laikā, kad govs ir atrietināta, tesmenim tiktu pielikts slaukšanas aparāts, piens tiktu vienmērīgi izslaukts, darbošanās būtu mierīga, bez stresa. Tīras, sausas guļvietas ir būtiskas. Ja ir gumijas paklāji, jānodrošina guļvietas ar pakaišiem. Demonstrējuma saimniecībā salmu pakaišu lietošana nav tehnoloģiski paredzēta, jo tas traucē šķidrmēslu novadīšanu līdz kūtsmēslu krātuvei. Šādos apstākļos kūtī ir paaugstināta vides mastīta ierosinātāju ietekme uz tesmeņu veselību un somatisko šūnu skaitu pienā. Problēmu pagaidām daļēji atsver govju laišana ganībās.

Mastīta ierosinātāju spektrā parādās tikai vides asociēti mastīta ierosinātāji, bet kontagioza mastīta ierosinātāji nav konstatēti (4. tabula). Antimikrobiālā rezistence izolētajiem ierosinātājiem ir variabla. Visbiežāk novēro rezistenci pret novobiocīnu, neomicīnu un penicilīnu.

4. tabula. Pārskats par mastīta ierosinātājiem

5. tabula. Vidējie ražības rādītāji ganāmpulkā demonstrējuma periodā

Ganāmpulka vidējais izslaukums gadā demonstrējuma periodā kāpināts par 1856 kg uz katru ganāmpulkā esošu govi (5. tabula). Pirmās atnešanās vecums telēm samazināts no 26 uz 24 mēnešiem, kas jau ir optimāls. Vidēji teles uzturēšanas izmaksas mēnesī ir 60 EUR, un uz vienu teli tiek ieekonomēts 120 EUR. Ieviešot ganāmpulka menedžmenta programmu un efektīgi izmantojot to augstāku reprodukcijas darba rādītāju sasniegšanā, govju servisa periods saīsināts par 64 dienām. Katra diena virs servisa perioda optimālā ilguma rada vismaz 3 EUR zaudējumus. 64 dienas x 3 EUR/dienā x 85 govis ganāmpulkā = 16 320 EUR. Papildu ieguvums ir par 64 dienām īsāka govs laktācija, mazāks govju skaits ar paaugstinātu ķermeņa kondīciju virs normas (3,5 balles) laktācijas noslēgumā, un līdz ar to samazināts arī vielmaiņas problēmu biežums atnešanās periodā.

Secinājumi

1. Piena somatisko šūnu skaita paaugstināšanās ir vairāku nelabvēlīgu faktoru ietekmes rezultāts – tajā skaitā govs vispārējā veselība, apkārtējā vide un turēšanas-ēdināšanas  apstākļi, kā arī slaukšanas kļūdas.
2. Demonstrējuma govju grupā ar vielmaiņas un reprodukcijas sistēmas slimībām atnešanās periodā novēro zemāku vidējo izslaukumu un augstāku piena somatisko šūnu skaitu nekā veselo govju grupā visos laktācijas mēnešos.
3. Demonstrējuma trešajā atkārtojumā, kad govju izslaukums bija visaugstākais, izslaukuma starpība starp problemātisko un veselo govju grupām bija vislielākā (3,3 kg dienā no govs).
4. Piena somatisko šūnu skaita pieaugums mēnešos ar augstāku vidējo diennakts temperatūru ir novērots gan problemātisko, gan veselo govju grupās visos trīs demonstrējuma atkārtojumos.
5. Investīcijas slaukšanas iekārtas nomaiņā un slaukšanas rutīnas uzlabošanā samazināja klīniska mastīta gadījumu skaitu.
6. Ieviešot ganāmpulka menedžmenta programmu un efektīvi to izmantojot augstāku reprodukcijas darba rādītāju sasniegšanā (govju servisa periods saīsināts par 64 dienām), visā ganāmpulkā ir samazināts govju skaits ar paaugstinātu ķermeņa kondīciju virs normas (3,5 balles) laktācijas noslēgumā, kas turpmāk ļaus samazināt arī vielmaiņas problēmu biežumu atnešanās periodā.
7. Turēšanas veids bez pakaišu izmantošanas saimniecībā apgrūtina efektīvu vides mastītu profilaksi un piena somatisko šūnu vidējais skaits govju pārraudzībā nekrītas zemāk par 160 tūkst. šūnas ml^-1.

Demonstrējums realizēts LAP 2014.-2020. apakšpasākumā “Atbalsts demonstrējumu pasākumiem un informācijas pasākumiem”, tēma: “Paaugstināta somatisko šūnu skaita cēloņi pienā un to novēršanas iespējas slaucamo govju ganāmpulkā” (LAD līguma Nr. LAD100119/P23), 10. lote.

Atbalsta Zemkopības ministrija un Lauku atbalsta dienests.

Izmantotā literatūra

Caixeta L. S., Omontese, B.O., 2021. Monitoring and Improving the Metabolic Health of Dairy Cows during the Transition Period. Animals 11, 1–17.

Elischer M. F., Sordillo L. M., Siegford J. M., Karcher E. L., 2015. Short communication: Characterizing metabolic and oxidant status of pastured dairy cows postpartum in an automatic milking system. J. Dairy Sci. 98, 7083–7089.

National Mastitis Council, 2017. Laboratory Handbook on Bovine Mastitis, 3rd ed. National Mastitis Council.

Rodríguez, E. M., Arís, A., Bach, A., 2017. Associations between subclinical hypocalcemia and postparturient diseases in dairy cows. J. Dairy Sci. 100, 7427–7434.

Youssef, M., El-Ashker, M., 2017. Significance of insulin resistance and oxidative stress in dairy cattle with subclinical ketosis during the transition period. Trop. Anim. Health Prod. 49, 239–244.

Zigo F., Vasil’, M., Ondrašovičová S., Výrostková J., Bujok J., Pecka-Kielb, E., 2021. Maintaining Optimal Mammary Gland Health and Prevention of Mastitis. Front. Vet. Sci. 8, 1–17.

Anita Miltiņa,
Latvijas Lauku konsultāciju un izglītības centrs

Ivars Lūsis,
Latvijas Lauksaimniecības universitāte