DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1470391
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40201075
تاريخ النشر: 2025-03-25
المؤلف: D. Kang وآخرون
الموضوع الرئيسي: فسيولوجيا التكاثر في الماشية
نظرة عامة
تناقش هذه الفقرة التأثير الكبير للاضطرابات الأيضية على صحة وإنتاجية الماشية، وخاصة الأبقار الحلوب، خلال الفترة الانتقالية الحرجة المحيطة بالولادة. هذه الاضطرابات، التي يمكن أن تنشأ من عيوب في المسارات الكيميائية الحيوية أو نقص التغذية، تؤدي إلى حالات مثل الكيتوزية، حمى الحليب، ودهون الكبد. تتميز الفترة الانتقالية بتغيرات هرمونية وانخفاض كبير في تناول العلف، مما يؤدي إلى توازن طاقة سلبي (NEB) يرفع مستويات الدهون غير الاستيرية في الدم (NEFAs) ويزيد من خطر الأمراض الأيضية.
تعتبر استراتيجيات الإدارة الفعالة، بما في ذلك الحميات ذات الكثافة العالية من الطاقة والبرامج الغذائية الاستباقية، ضرورية لتخفيف الآثار السلبية لـ NEB وتحسين صحة وإنتاجية الأبقار بشكل عام. تؤكد المراجعة على أهمية التشخيص المبكر والتدخل لمنع تقدم المرض، مما يعزز الأداء التناسلي ويقلل من الخسائر الاقتصادية في صناعة الألبان. من خلال تزويد الأطباء البيطريين والباحثين ومزارعي الألبان برؤى حول مسببات الاضطرابات الأيضية، والعلامات السريرية، وإدارتها، تهدف الورقة إلى دعم اتخاذ قرارات مستنيرة وتحسين ممارسات إدارة القطيع، مما يعالج في النهاية التحديات الصحية التي تطرحها هذه الحالات.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه المقالة الضوء على الأمراض الأيضية الحرجة التي تؤثر على الأبقار الحلوب خلال المرحلة الانتقالية المحيطة بالولادة، بما في ذلك نقص المغنيسيوم، حمى الحليب، الكيتوزية، ومتلازمة الأبقار السمينة. تشكل هذه الحالات تحديات كبيرة حتى في المزارع المدارة بشكل جيد، مما يؤدي إلى خسائر مالية واضحة وغير واضحة بسبب آثارها السلبية على كمية وجودة الحليب، فضلاً عن ربحية المزرعة بشكل عام. يعتبر الأيض، الذي يشمل العمليات الفيزيائية والكيميائية لامتصاص العناصر الغذائية، وتحللها، وتركيبها، أمرًا حيويًا للحفاظ على الوظائف الفسيولوجية الطبيعية. يمكن أن تؤدي الاضطرابات في هذه العمليات الأيضية إلى مجموعة متنوعة من الاضطرابات، خاصة خلال المرحلة الانتقالية عندما تواجه الأبقار زيادة في الطلبات الغذائية والتغيرات الفسيولوجية.
خلال هذه الفترة، تواجه الأبقار الحلوب غالبًا توازن طاقة سلبي (NEB) بسبب ارتفاع متطلبات الطاقة للإرضاع التي تتجاوز تناول العلف، مما يؤدي إلى استنفاد الاحتياطيات الجسمية. يرتبط هذا الضغط الأيضي بمجموعة من الاضطرابات، حيث يعاني حوالي 30%-50% من الماشية الحلوب من حالات أيضية أو معدية حول الولادة. تزيد إدخال الحميات الغنية بالحبوب والتغيرات الهرمونية من تعقيد الانتقال، مما يزيد من خطر حالات مثل الكيتوزية ونقص الكالسيوم. من الجدير بالذكر أن الكيتوزية تحت السريرية تظهر كمشكلة شائعة ومكلفة، تؤثر بشكل كبير على إنتاج الحليب والصحة العامة. تؤكد النتائج على أهمية استراتيجيات الإدارة الفعالة لتخفيف هذه الاضطرابات الأيضية وآثارها الاقتصادية المرتبطة بها في تربية الألبان.
النتائج
تحدد فقرة النتائج الأساليب التشخيصية لتحديد الكيتوزية تحت السريرية في الماشية، مع التركيز بشكل خاص على قياس أجسام الكيتون في الدم والبول والحليب. يتم تشخيص الكيتوزية تحت السريرية عندما تتجاوز تركيزات الدم من بيتا-هيدروكسي بوتيرات (BHBA) 0.85 مليمول/لتر، مع انتشار كبير يبلغ حوالي 15% بين القطيع. تتضمن استراتيجية الاختبار المنهجي اختيار الحيوانات بناءً على التقييمات السريرية وإحصائيات إنتاج الحليب، مع عتبة حرجة تبلغ 10% تشير إلى اضطراب أيضي. يجب جمع عينات الدم بعد 4 إلى 5 ساعات من التغذية، ويتم تحديد تشخيص إيجابي للقطيع إذا أظهرت اثنتان أو أكثر من اثني عشر بقرة مأخوذة عينة منها مستويات مرتفعة من BHBA.
بالإضافة إلى ذلك، تناقش الفقرة قيود استخدام حمض الأسيتيك كعلامة تشخيصية بسبب عدم استقراره، موصية بأن يتم تعريف الكيتوزية تحت السريرية من خلال تركيزات حمض الأسيتيك التي تتجاوز 0.36 مليمول/لتر. يتم التأكيد على العلاقة بين ارتفاع أجسام الكيتون وانخفاض مستويات الجلوكوز في الدم، حيث يتم تشخيص الكيتوزية عندما تنخفض مستويات الجلوكوز عن 2.3 مليمول/لتر. تعتبر الأحماض الدهنية غير الاستيرية (NEFAs) أيضًا مؤشرات مهمة، مع عتبة تبلغ >0.4 مEq/L ملحوظة خلال الفترات الحرجة حول الولادة. يمكن الكشف عن وجود أجسام الكيتون في البول باستخدام اختبارات نيتروبروسيد الصوديوم، التي تشير إلى تركيزات متغيرة من خلال تغيرات اللون. تتوفر اختبارات شريطية فعالة للكشف السريع عن الكيتونات في الحليب والبول، مما يعزز القدرات التشخيصية في البيئات السريرية.
المناقشة
تسلط المناقشة حول الاضطرابات الأيضية في الأبقار الحلوب الضوء على القضية الحرجة لمتلازمة الأبقار السمينة، أو مرض الكبد الدهني، الذي يؤثر بشكل رئيسي على الأبقار خلال الانتقال من فترة الجفاف إلى الإرضاع. تنشأ هذه الحالة من التراكم المفرط للدهون الثلاثية (TAGs) في الكبد بسبب استنفاد الأحماض الدهنية غير الاستيرية (NEFAs) من الأنسجة الدهنية، خاصة عندما ترتفع متطلبات الطاقة خلال الإرضاع المبكر. يمكن تصنيف شدة تنكس الكبد على أنها خفيفة أو متوسطة أو شديدة، مع آثار كبيرة على صحة البقرة، بما في ذلك العقم، احتباس المشيمة، وزيادة القابلية للإصابات. تعتبر مستويات الأسبارتات ترانس أميناز (AST) المرتفعة مؤشراً رئيسياً على تلف الكبد، مما يعكس إصابة خلايا الكبد من تراكم الدهون.
ترتبط مسببات مرض الكبد الدهني بعدم التوازن في الأيض الدهني، حيث يتم تجاوز قدرة الكبد على أكسدة وإفراز الدهون، مما يؤدي إلى مقاومة الأنسولين وضعف أيض الجلوكوز. تتفاقم الحالة في الأبقار الزائدة الوزن، خاصة تلك التي لديها درجة حالة جسم (BCS) تزيد عن 3.5، ويمكن أن تتطور بسرعة خلال 24 ساعة من انخفاض تناول العلف. تؤكد المناقشة على أهمية التشخيص المبكر والتدخل، فضلاً عن الحاجة إلى استراتيجيات إدارة فعالة لمنع ظهور الكبد الدهني والاضطرابات الأيضية المرتبطة بها، بما في ذلك الكيتوزية. تركز استراتيجيات الوقاية على تحسين التغذية وإدارة حالة الجسم خلال فترة الجفاف لتخفيف المخاطر المرتبطة بتوازن الطاقة السلبي وضمان الصحة العامة وإنتاجية الأبقار الحلوب.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1470391
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40201075
Publication Date: 2025-03-25
Author(s): D. Kang et al.
Primary Topic: Reproductive Physiology in Livestock
Overview
The section discusses the significant impact of metabolic disorders on the health and productivity of cattle, particularly dairy cows, during the critical transition period surrounding parturition. These disorders, which can stem from biochemical pathway defects or nutritional deficiencies, lead to conditions such as ketosis, milk fever, and hepatic lipidosis. The transition period is characterized by hormonal changes and a substantial decrease in feed intake, resulting in a negative energy balance (NEB) that elevates blood levels of non-esterified fatty acids (NEFAs) and increases the risk of metabolic diseases.
Effective management strategies, including high-energy-density diets and proactive nutritional programs, are essential to mitigate the adverse effects of NEB and improve overall cow health and productivity. The review emphasizes the importance of early diagnosis and intervention to prevent disease progression, thereby enhancing reproductive performance and reducing economic losses in the dairy industry. By providing veterinarians, researchers, and dairy farmers with insights into the etiology, clinical signs, and management of metabolic disorders, the paper aims to support informed decision-making and improve herd management practices, ultimately addressing the health challenges posed by these conditions.
Introduction
The introduction of this article highlights the critical metabolic diseases affecting dairy cows during the transitional phase surrounding calving, including hypomagnesemia, milk fever, ketosis, and fat cow syndrome. These conditions pose significant challenges even on well-managed farms, leading to both overt and subtle financial losses due to their adverse effects on milk quantity and quality, as well as overall farm profitability. Metabolism, encompassing the physical and chemical processes of nutrient absorption, breakdown, and synthesis, is crucial for maintaining normal physiological functions. Disruptions in these metabolic processes can lead to various disorders, particularly during the transition phase when cows experience increased nutritional demands and physiological changes.
During this period, dairy cows often face a negative energy balance (NEB) due to heightened energy requirements for lactation that exceed feed intake, resulting in the mobilization of body reserves. This metabolic stress is linked to a range of disorders, with approximately 30%-50% of dairy cattle experiencing metabolic or infectious conditions around calving. The introduction of high-grain diets and hormonal changes further complicate the transition, increasing the risk of conditions such as ketosis and hypocalcemia. Notably, subclinical ketosis emerges as a prevalent and costly issue, significantly impacting milk production and overall health. The findings underscore the importance of effective management strategies to mitigate these metabolic disorders and their associated economic repercussions in dairy farming.
Results
The results section outlines the diagnostic approaches for identifying subclinical ketosis in livestock, particularly focusing on the measurement of ketone bodies in blood, urine, and milk. Subclinical ketosis is diagnosed when the blood concentration of beta-hydroxybutyrate (BHBA) exceeds 0.85 mmol/L, with a significant prevalence of approximately 15% among herds. A systematic testing strategy involves selecting animals based on clinical assessments and milk production statistics, with a critical threshold of 10% indicating metabolic disruption. Blood samples should be collected 4 to 5 hours post-feeding, and a positive diagnosis for the herd is established if two or more out of twelve sampled cows exhibit elevated BHBA levels.
Additionally, the section discusses the limitations of using acetoacetic acid as a diagnostic marker due to its instability, recommending that subclinical ketosis be defined by acetoacetic acid concentrations over 0.36 mmol/L. The relationship between elevated ketone bodies and decreased blood glucose levels is emphasized, with ketosis diagnosed when glucose levels fall below 2.3 mmol/L. Non-esterified fatty acids (NEFAs) also serve as important indicators, with a threshold of >0.4 mEq/L noted during critical periods around calving. The presence of ketone bodies in urine can be detected using sodium nitroprusside tests, which indicate varying concentrations through color changes. Efficient dipstick tests are available for rapid detection of ketones in milk and urine, enhancing diagnostic capabilities in clinical settings.
Discussion
The discussion on metabolic disorders in dairy cows highlights the critical issue of fat cow syndrome, or fatty liver disease, which predominantly affects cows during the transition from the dry period to lactation. This condition arises from the excessive accumulation of triacylglycerols (TAGs) in the liver due to the mobilization of non-esterified fatty acids (NEFAs) from adipose tissue, particularly when energy demands spike during early lactation. The severity of liver steatosis can be classified as mild, moderate, or severe, with significant implications for the cow’s health, including infertility, retained placenta, and increased susceptibility to infections. Elevated serum aspartate transaminase (AST) levels serve as a key indicator of liver damage, reflecting hepatocyte injury from fat accumulation.
The etiology of fatty liver disease is linked to an imbalance in lipid metabolism, where the liver’s capacity to oxidize and secrete lipids is overwhelmed, leading to insulin resistance and impaired glucose metabolism. The condition is exacerbated in overweight cows, particularly those with a body condition score (BCS) above 3.5, and can develop rapidly within 24 hours of reduced feed intake. The discussion emphasizes the importance of early diagnosis and intervention, as well as the need for effective management strategies to prevent the onset of fatty liver and associated metabolic disorders, including ketosis. Prevention strategies focus on optimizing nutrition and managing body condition during the dry period to mitigate the risks associated with negative energy balance and ensure the overall health and productivity of dairy cows.