USD -
4.3832
EUR -
4.6366
GBP -
5.4735
DKK -
0.6230
Rytm dnia i nocy, oraz regularność karmienia, dojenia i innych czynności wpływa na zachowanie, samopoczucie i fizjologię krów. Na zmiany tych czynników wrażliwe mogą być zwłaszcza krowy mleczne w okresie okołowycieleniowym. Badacze z USA sprawdzili, jak wahania rytmu dobowego wpływają na zwierzęta – a w szczególności na ich hormony związane z rozrodem - w tym okresie.
Każda krowa ma swój zegar
Krowy mleczne, podobnie jak wiele innych zwierząt, lubią regularność i przewidywalność swojego otoczenia. Rutyna dnia i nocy, wraz z czynnościami wykonywanymi przez pracowników gospodarstwa zapewniają im spokój i niski poziom stresu. Nagłe zmiany rytmu dobowego mogą zakłócać nie tylko samopoczucie zwierząt, ale również ich fizjologię – w tym regularność wydzielania hormonów i procesów z nimi związanych w organizmie.
W najnowszych badaniach zespół naukowców ze Stanów Zjednoczonych postanowił sprawdzić, jak zmiany w rytmie dnia i nocy wpływają na krowy w późnej ciąży. Okres okołoporodowy jest bardzo stresujący dla krów – przejście przez zasuszenie, a następnie wycielenie i ponowne rozpoczęcie laktacji intensywnie wykorzystuje zasoby ich ciała. Pomyślne wyjście z tego okresu zapewnia dobrą kondycję i wydajność mleczną. Niestety wiele rzeczy może w jego trakcie pójść nie tak.
Jednym z kluczowych elementów dla zdrowia i dobrostanu krów, nie tylko w okresie przejściowym, jest zachowanie u nich równowagi procesów metabolicznych, związanych z m.in. prawidłowym przyjmowaniem i przetwarzaniem pokarmu i regulacją hormonalną ciąży i laktacji. Zwierzęta w drodze ewolucji wypracowały wiele mechanizmów, które pomagają utrzymać tą delikatną równowagę. Jednym z nich jest system rytmu okołodobowego – popularnie nazywany zegarem biologicznym – zgodnie z którym procesy zachodzące w ciele są związane z długością i konkretnymi porami dnia i nocy.
I chociaż intuicyjnie oczywistym wydaje się stwierdzenie, że zachwianie tych czynników może negatywnie wpływać na rozród i wydajność krów mlecznych, dotychczasowo nie przeprowadzono wielu badań w tym temacie, które przyniosłyby konkretne wnioski.
Zmiana strefy czasowej w oborze
Aby lepiej zrozumieć rolę rytmu dobowego w regulacji procesów metabolicznych i hormonalnych w późnej ciąży i na początku laktacji u bydła mlecznego, naukowcy przeprowadzili eksperyment, który zakłócił normalną regularność dnia i nocy. Badaniu zostały poddane krowy w okresie zasuszenia, od 5 tygodnia przed spodziewanym wycieleniem.
Badacze wykorzystali model chronicznej zmiany strefy czasowej, który stosowano już wcześniej do badań wpływu rytmu dobowego na inne zwierzęta. Aby zakłócić naturalne zegary dobowe krów, poddawano je co 3 dni nagłym przesunięciom w długości trwania dnia i nocy.
Eksperyment przeprowadzono na łącznie 48 krowach rasy holsztyńsko-fryzyjskiej, utrzymywanych na fermie z systemem uwięziowym. Połowa zwierząt znajdowała się w grupie kontrolnej, w której utrzymywano niezmienny tryb dobowy – z 16 godzinami światła i 8 h ciemności. Światła w oborze zapalano o 4:30 i gaszono o 20:30.
Pozostałe krowy zostały przypisane do grupy badawczej, którym zakłócono rytm dobowy – w nim również stosowano okres 16 h światła i 8 h ciemności, jednak okres oświetlenia – „dnia” – przesuwany był co 3 dni o 6 godzin. Krowy doświadczyły ponad 10 takich przesunięć. Zakończono je na 3 dni przed spodziewanym okresem wycielenia.
Naukowcy w czasie trwania eksperymentu – przed wycieleniem i we wczesnej latacji – wielokrotnie w ciągu dnia sprawdzali u zwierząt poziom hormonów związanych z rozrodem i metabolizmem: kortyzolu (będącego również hormonem wskazującym na poziom stresu), progesteronu, serotoniny, melatoniny oraz hormonu wzrostu. Badano również zmiany w temperaturze ciała zwierząt. Na koniec przeprowadzono analizę, która wykazała jak na wymienione czynniki wpłynęło zakłócenie rytmu dnia i nocy.
Jak zwierzęta odpowiedziały na zmiany rytmu domowego?
W badaniu stwierdzono, że przesunięcia w rytmie dobowym wpłynęły u krów na długość trwania ciąży. Krowy poddane zakłóceniom rytmu cieliły się później (o ok. 1-3 dni) od krów z grupy kontrolnej.
Zmianom uległa również temperatura ciała krów i jej zmiany w ciągu dnia. Podczas gdy w grupie kontrolnej zaobserwowano dużą regularność zmian temperatury, zwłaszcza pod koniec eksperymentu, u krów, które doświadczyły zmian rytmu dobowego temperatura ciała ulegała znacznym, trudnym do przewidzenia wahaniom. Podobnie regularność wytwarzania melatoniny – hormonu odpowiedzialnego za rytm snu i aktywności u zwierząt – została utracona u krów poddanych przesunięciu rytmu dobowego. Zarówno w grupie kontrolnej, jak i eksperymentalnej zaobserwowano w trakcie badań osłabienie wpływu pory przyjmowania pokarmu na temperaturę ciała krów.
Naukowcy wykazali, że poziom kortyzolu, progesteronu i hormonu wzrostu był taki sam u wszystkich krów, gdy próbki ich krwi pobierano rano, o godzinie 6:00. W kolejnych godzinach jednak rytmiczność wytwarzania tych i innych hormonów ulegała zakłóceniu u krów poddanych eksperymentowi.
Najciekawszą obserwacją z badania było odnotowanie zwiększenia regularności dobowych zmian temperatury ciała i wytwarzania hormonów w tygodniu przed porodem, również u krów poddanych przesunięciu rytmu dobowego. Pokazuje to, że organizm krowy przygotowujący się do wycielenia i laktacji lepiej opiera się zakłóceniom dnia i nocy, synchronizując różne procesy zachodzące w ciele.
Mimo wszystko badacze uważają, że powinno się unikać nagłych zmian w rytmie dobowym krów. Przestrzeganie odpowiedniej długości i regularności dnia i nocy zmniejsza stres i zwiększa dobrostan zwierząt. Również rutyna karmienia zwierząt, dojenia i innych aktywności ma ogromny wpływ na te czynniki. Warto również zauważyć, że w eksperymencie nie sprawdzono, czy zakłócenie doby w okresie przed wycieleniem nie wpłynęło na dalsze funkcjonowanie i wydajność krów.
Na podstawie:
Suarez-Trujillo, Aridany, et al. "Effect of circadian system disruption on the concentration and daily oscillations of cortisol, progesterone, melatonin, serotonin, growth hormone, and core body temperature in periparturient dairy cattle." Journal of Dairy Science (2022).
