Menu
e-shop
Rostoucí globální teploty vyvíjejí na dojnice nebývalý tlak a ohrožují jak jejich produktivitu, tak i pohodu. Vzhledem k tomu, že se tepelný stres stává stále naléhavější, je důležité, jak mohou špičkové nástroje vést k pokroku v optimalizaci prostředí, řízení výživy, genetickém zlepšování a inteligentním monitorování pro prevenci a kontrolu tepelného stresu v chovu dojnic.
Tepelný stres nepříznivě ovlivňuje zdraví krav a odvádí energii z produkce mléka na termoregulaci, což vede ke snížení dojivosti a významným ekonomickým ztrátám.
Tepelný stres je systémová fyziologická porucha, ke které dochází, když okolní teplota překročí maximální kapacitu zvířete pro odvod tepla, což má za následek zhoršenou termoregulaci.
Tepelný stres u dojnic lze klasifikovat pomocí teplotně-vlhkostního indexu (THI). Za termoneutrálních podmínek (THI < 68) si krávy udržují normální fyziologické funkce a metabolickou stabilitu. Jakmile THI stoupne na 68–72, dochází k mírnému stresu, charakterizovanému sníženým příjmem krmiva a změnami chování. Mírný stres (THI 72–78) má za následek zřetelnou fyziologickou zátěž, včetně zvýšené dechové frekvence, zvýšeného slinění, vyšší rektální teploty a měřitelného poklesu dojivosti. Při THI ≥ 78 má silný stres za následek výrazné termoregulační přetížení s dalším zvýšením tělesné teploty a dýchání, stejně jako narušení acidobazické rovnováhy a složení mléka. Když THI překročí 80, krávy zažívají extrémní stres, který může způsobit trvalé poškození mléčné tkáně a negativně ovlivnit reprodukční výkonnost, včetně dlouhodobých dopadů na vývoj potomstva.
Tepelný stres narušuje vnitřní rovnováhu krávy mezi reaktivními formami kyslíku (ROS) a antioxidačním obranným systémem, což z oxidačního stresu činí jednu z nejranějších a nejškodlivějších fyziologických reakcí. Tepelný stres narušuje mitochondriální transport elektronů, což vede ke zvýšené produkci reaktivních forem kyslíku, jako je superoxid a peroxid vodíku. To vede k peroxidaci lipidů, poškození bílkovin (zvýšená glykosylace bílkovin ovlivňuje mléčné bílkoviny, jako je syrovátkový protein), poškození DNA a buněčné smrti (zvýšení apoptózy buněk epitelu mléčné žlázy). Antioxidační obrana (jako jsou proteiny tepelného šoku a dráha Nrf2, která zvyšuje regulaci antioxidačních genů) zahrnuje pokusy o kompenzaci, ale selhává při dlouhodobém stresu, což vede k nerovnováze mezi oxidačním stresem a antioxidačním systémem.
Na reprodukční úrovni tepelný stres narušuje vývoj oocytů, hormonální rovnováhu a děložní mikroprostředí, což vede ke snížené míře početí, snížené míře přežití embryí, a dokonce i k transgeneračnímu poškození reprodukce. Tepelný stres způsobuje abnormální metylaci genu inzulínu podobného růstového faktoru 1 (IGF1), která brání vývoji mléčných žláz plodu, což vede k relativnímu snížení mléčné produkce u potomků ve fázi laktace o 8–12 %. Oxidační a endokrinní reakce na tepelný stres vedou k nadměrné aktivaci osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny (HPA), což vyvolává zvýšené hladiny kortizolu. Tento stav vysoké hladiny kortizolu inhibuje proliferaci buněk mléčného epitelu, čímž snižuje expresi genů souvisejících se syntézou mléčných bílkovin (snížení dojivosti) a narušuje mitochondriální funkci v oocytech, čímž snižuje pohyblivost spermií a zhoršuje kvalitu gamet.
Na úrovni produkce snižuje tepelný stres příjem krmiva, zhoršuje funkci mléčné žlázy, způsobuje významný pokles užitkovosti a kvality mléka a ovlivňuje dlouhodobou užitkovost potomstva prostřednictvím epigenetických mechanismů. Tepelný stres narušuje regulaci střevního a nutričního metabolismu zhoršením funkce bachoru. Snížení příjmu krmiva nebo sušiny se snižuje energie potřebné pro laktaci, dále zhoršuje nádoj a kvalitu mléka a představuje vážné problémy pro ekonomickou udržitelnost chovu.
Při řízení tepelného stresu dojnic by měla být komplexně implementována krátkodobá, střednědobá a dlouhodobá opatření, doplněná systémy včasného varování v reálném čase, aby se zlepšily welfare zvířat a užitkovost a zároveň se snížily ekonomické ztráty.
Infračervená termografie (IRT) dokáže detekovat signály kolem uší, tlamy, nosu a očních důlků krav s teplotní citlivostí ±0,05 °C, což umožňuje včasné varování před tepelným stresem 2–3 hodiny předem s 92% přesností. Systém chytrých ušních značek nahrává data o tělesné teplotě a aktivitě jednotlivých krav každých 10 minut pomocí algoritmů a dává se např. u krav v rané fázi laktace a krav s vysokou produktivitou. Senzory a algoritmy jsou vhodné i pro pastviny. Inteligentní systémy lze použít k identifikaci chování krav. Systém vyhodnocuje tepelný stres v reálném čase analýzou parametrů, jako je frekvence dýchání a kolísání tělesné teploty.
Teplotu a vlhkost prostředí lze snížit zajištěním dostatečného větrání a zastínění, jakož i použitím chladicích zařízení, jako jsou rozprašovací systémy a ventilátory. Pro optimalizaci prostředí ve stáji použitý chladicí systém s podélnou ventilací a vysokotlakou atomizací efektivně chladí a zároveň zabraňuje nadměrné vlhkosti. Integrací dat z monitorování v reálném čase a dat THI lze vyvinout systém včasného varování v reálném čase, který automaticky aktivuje postřikovací a ventilátory, čímž účinně snižuje nepříznivé dopady tepelného stresu na dojnice. Kombinace inteligentního postřikovacího zařízení s ventilací může zvýšit dojivost o 19,8 %.
Nutriční management hraje klíčovou roli při zmírňování reakcí dojnic na tepelný stres. Úprava krmných dávek s cílem zvýšit obsah antioxidantů, energie, bílkovin a minerálů a zároveň doplnění vhodných vitamínů a stopových prvků může zvýšit odolnost dojnic vůči tepelnému stresu. Dobrá systém nutriční intervence znamená antioxidační obranu, optimalizaci energetického metabolismu a regulaci homeostázy bílkovin. Může dosáhnout dvojího cíle: ochrany fyziologických funkcí a udržení užitkovosti. Systémy řízení integrují tyto parametry do inteligentních krmných terminálů, což umožňuje dynamické úpravy přísunu živin na základě údajů o teplotě a vlhkosti v reálném čase.
Nedávný pokrok v technologiích monitorování zvířat nyní umožňuje monitorování, identifikaci a izolaci zranitelných zvířat vystavených tepelnému stresu v reálném čase. Kromě toho se stále častěji používá nově vznikající umělá inteligence věcí (AIoT), která kombinuje AI a IoT, protože dokáže detekovat změny v podmínkách stáje a zdraví zvířat a rychle a automaticky reagovat bez lidského zásahu, čímž se zlepšuje efektivita a produktivita.
Závěrem lze zdůraznit, že kombinace různých strategií pro zmírnění tepelného stresu může přinést lepší výsledky díky komplementaritě s celkovými přínosy výrazně většími než ty, které lze dosáhnout jediným opatřením. Například propojení inteligentních monitorovacích systémů, jako je infračervená termografie a chytrých ušních známek s optimalizací pro rozhodování a jednání.
Dairy Global
