דו"ח מסכם לתוכנית מס' 362-0129-09

 

השפעת הזנה בסוגי שומן מוגן הנבדלים בשיעור חומצות השומן מסוג אומגה-3 ואומגה-6 על הזקיק הקדם-ביוצי ואיכות הביצית בפרות חלב

 

ד"ר עוזי מועלם - המחלקה לבקר, מינהל המחקר החקלאי –

מר יצחק דקל - המחלקה לבקר, מינהל המחקר החקלאי

 

הצהרת החוקר הראשי:

הממצאים בדו"ח זה הינם תוצאות ניסויים.

 

 

תקציר

   בשנים האחרונות נמצא שהרכב חומצות השומן הרב בלתי רוויות (PUFA) במנה של פרות חולבות משנה את הרכב הפוספוליפידים בממברנות של תאים ומשפיע על ייצור פרוסטגלנדינים ברחם. תוצאות ראשוניות של עבודה שלנו מראות כי שומן מוגן שהכיל רמה גבוהה של PUFA העלה את רמת האסטרדיול בזקיק הקדם-ביוצי, בעוד ששומן מוגן שהכיל חומצות שומן רוויות לא נבדל מהביקורת. בניסוי בו הוזנו פרות במזון עשיר באומגה-3 היה שיפור בשיעור ההתעברות, אולם לא ידוע אם השיפור נבע מעלייה בהישרדות העוברית או מעלייה באחוזי ההפריה בגלל שיפור באיכות הביצית. מטרת המחקר הינה לבחון כיצד הזנה בסוגי שומן מוגן הנבדלים בהרכב חומצות השומן מסוג אומגה-3 ואומגה-6 משפיעה על איכות הזקיק הקדם-ביוצי ועל איכות הביצית. בעבודת מחקר זו בחנו מתן חומצות שומן מוגנות בשיטה של מיקרוקפסולציה. בחלקו הראשון של הניסוי בחנו מתן התוספת על נתוני הייצור ומאפיינים של המחזור המיני. 30 פרות ברפת ההזנה הפרטנית של וולקני חולקו פרות לשלוש קבוצות: קבוצה ביקורת שקיבלה שומן מוגן עתיר חומצות שומן רוויות, קבוצה שנייה קיבלה שמן פשתה (FLX) מוגן עשיר באומגה-3, וקבוצה שלישית קיבלה שמן דגים (FO) מוגן. הפרות הוזנו במנה אחידה וקיבלו תוספת של 1.0 ק"ג מן התוסף. המחזור המיני של הפרות סונכרן על ידי מתן 2 זריקות PG בהפרש של 14 יום. נלקחו דגימות דם פעמיים בשבוע לצורך מעקב אחר המעבר של חומצות השומן אל הדם וכן מעקב אחר מאפיינים של המחזור המיני ועקומת הפרוגסטרון. הפרות שקיבלו שמן פשתה צרכו יותר מזון והניבו יותר חלב מאשר קבוצת הביקורת. אחוזי שומן נטו להיות יותר נמוכים בקבוצות האומגה-3 מאשר בקבוצת הביקורת (ל"מ), ולא נמצאו הבדלים באחוזי החלבון והלקטוז. ריכוז חומצות השומן מסוג אומגה-3 בפלסמה עלה פי 2 בטיפולי האומגה. כמו כן היחס ω6/ω3 היה נמוך יותר ב-2 טיפולי האומגה לעומת הביקורת. לא נמצאו הבדלים במבנה של מחזור הייחום, ואולם נמצאה ירידה בריכוזי הפרוגסטרון בפאזה הלוטיאלית אצל פרות שקיבלו שמן דגים במנגנון שלא ברור דיו. שנה המחקר השנייה והשלישית הוקדשו לבדיקת השפעת הטיפולים התזונתיים על איכות הזקיקים הפרה-אובולטוריים והביציות, ועל כושר ההפריהin-vitro  (IVM+IVF). בניסוי זה ניתנו הטיפולים הבאים:  1) SFA – 300 גר'/יום בתקופת היובש ו- 560 גר'/יום לאחר ההמלטה של שומן מוגן רווי ממקור צמחי. 2) FLX - 300 גר'/יום בתקופת היובש ו- 700 גר'/יום לאחר ההמלטה של שומן המכיל כ – 40.8% שמן פשתה.  3) FO - 300 גר'/יום בתקופת היובש ו- 700 גר'/יום לאחר ההמלטה של שומן המכיל כ- 40% שמן דגים. בניסוי זה התבצעה שאיבה של נוזל פוליקולרי ושאיבת ביציות (OPU) מ- 5 פרות בכל טיפול במשך 10 שבועות. נמצא שחומצות שומן מסוג אומגה 3 הניתנות במזון משנות את הרכב חומצות שומן בפלסמה, שומן החלב, נוזל פוליקולרי, תאי גרנולוזה וביציות. שינויים אלה תרמו ככל הנראה להשפעות החיוביות שנמצאו על התפתחות זקיקים בשחלה, וכושר ההפרייה של הביציות שהתבטא בשיעור התלמה גבוה יותר אצל פרות שהוזנו בחומצות מסוג אומגה-3 ממקורות שונים. מסקנה חשובה נוספת היא כי לא נראה יתרון לתוספת של שמן דגים המכיל חומצות שומן מסוג אומגה 3 הארוכות (EPA+DHA), על פני תוספת של שמן פשתה (מקור צמחי) המכיל את חומצת האומגה 3 הקצרה, ALA. ממצאים אלה מחזקים את ההנחה כי תרומת השומן מסוג אומגה 3 ממקור צמחי (המועדף בהזנת מע"ג) למערכת הרבייה לא שונה, ואפילו יותר יעילה מהתרומה של אומגה 3 הארוכות ממקור האנימאלי.

 

מבוא ותיאור הבעיה

   פוריות נמוכה של פרות חלב גבוהות תנובה מהווה בעיה במדינות רבות בעולם. בסקירה של Butler משנת 2003 נמצאה ירידה בשיעורי ההתעברות מהזרעה ראשונה של פרות מעדרים במדינת ניו-יורק, מכ-65% בשנות ה-50 עד לשיעורי התעברות נמוכים מ-40% כיום. בנוסף, דווח במספר מחקרים על כך שחלה ירידה ניכרת באיכות הביציות בפרות חלב גבוהות תנובה (Saroti et al., 2002, Walters et al., 2002), אשר עשויה לגרום לירידה בשיעורי ההתעברות או לעלייה בשיעורי התמותה העוברית המוקדמת (Boland et al., 2001). בישראל, על פי נתוני ספר העדר, בין השנים 1993-2003 נצפתה עלייה של 10% בתנובות החלב והשומן, במקביל לעלייה של 30-40 יום במספר ימי הריק. תופעה דומה של עלייה במספר ימי הריק במקביל לעלייה בתנובות החלב נמצאה בעשור האחרון בעדר ההולנדי (Van Knegsel et al., 2005).

פוריות בכלל, ואצל חייה יצרנית כפרת החלב בפרט, הינה פקטור רב-גורמי שמעורבות בו השפעות מדיסציפלינות שונות. על מנת לשפר, או לפחות לשמר את ביצועי הפוריות של פרות החלב עם ההתקדמות בתנובות החלב, יש צורך לפעול במישורים רבים כגון: ממשק ההזנה בעיקר אצל פרת המעבר, ממשק הרבייה, טכנולוגיות הקשורות בזיהוי ייחומים, טיפול בזירמה, גנטיקה, טיפול אינטנסיבי בהפרעות במערכת הרבייה, טיפול הורמונלי תומך וכו'. בעבודה זו אנו מתמקדים בטיפול תזונתי ספציפי העשוי לתרום לשיפור בתפקודה של מערכת הרבייה.       

בעשור האחרון נעשה שימוש נרחב בשומן מוגן כמרכיב בעל ריכוז אנרגיה גבוה במנות של פרות חולבות. כמו כן פותחו שיטות הגנה שונות על השומן אשר מצמצמות את הפגיעה האפשרית בעיכול התאית בכרס. מרבית חומצות השומן מן המזון עוברות הרוויה על ידי חיידקי הכרס, כך שחומצות השומן שמגיעות לספיגה במעי הינן בעיקר חומצות שומן רוויות. שימוש בשומן מוגן מאפשר להגדיל את כמות חומצות השומן הבלתי רוויות המגיעות למעי, כיוון שאינן חשופות להרוויה ע"י חיידקי הכרס. מחקרים שונים ייחסו השפעה חיובית להזנה בשומן במס' רבדים במערכת הרבייה.

 

 השפעת הזנה בשומן על הפוריות בבקר

   במספר מחקרים שנעשו בעשור האחרון נמצאו לשומן השפעות חיוביות על מערכת הרבייה של פרות חלב (Staples et al., 1998). בניסויים בהם השוו בין פרות שקיבלו תוספת שומן מוגן לבין קבוצת ביקורת איזו-אנרגטית, נמצא שההשפעה החיובית של השומן אינה נובעת מעלייה בצריכת האנרגיה או משיפור במאזן האנרגיה של הפרה, אלא מהשפעה ישירה על ההיפופיזה, הרחם והשחלות (Mattos et al., 2000). בניסוי שנערך בארץ ע"י המחבר (Sklan et al., 1991), ניתן שומן מוגן לאחר ההמלטה ועד 120 בתחלובה, ונמצא כי שיעורי ההתעברות בהזרעה שנייה ושלישית היו גבוהים יותר אצל הפרות שהוזנו בשומן מוגן לעומת הביקורת. כמו כן נמצא כי ריכוזי הפרוגסטרון בפלסמה לאחר הזרעות שמהן התעברו הפרות, היו גבוהים באופן משמעותי אצל פרות שקיבלו שומן מוגן (Sklan et al., 1991). במספר ניסויים, נמצא שהזנה בשומן עשויה להשפיע על רמות ההורמונים הסטרואידים בזקיקים קדם ביוציים. בעבודה  של Moallem et al. (1999) בו פרות קיבלו 500 ג' ליום של שומן מוגן מהמלטה ועד 150 יום בתחלובה, נמצאו רמות גבוהות יותר של פרוגסטרון ואסטרדיול בזקיקים קדם-ביוציים שנשאבו סביב 100 יום בתחלובה בקבוצת הפרות שקיבלו שומן לעומת קבוצת הביקורת.  Staples et al. (1998) העריכו כי להרכב חומצות השומן בתוסף יש חשיבות מרכזית בהשפעה של השומן על מערכת הרבייה. 

 

השפעת חומצות שומן רוויות על הפוריות

   מכיוון שמרבית חומצות השומן המגיעות מן המזון נספגות במעי כחומצות שומן רוויות, אין מחקרים רבים בהם נבדקה באופן ספציפי ההשפעה של תוספי שומן רווי על הפוריות בפרות חלב. באחד הניסויים הבודדים שבחנו את ההשפעה של שומן רווי על הפוריות בבקר, לא התקבל הבדל בגודל הזקיק הדומיננטי או בקוטר המקסימלי של הזקיקים שנמצאו בשחלות של פרות לעומת הביקורת, וכן לא נצפה הבדל במספר הימים עד לביוץ ראשון לאחר המלטה (Beam & Butler, 1998). ישנן עדויות ממחקרים in-vitro שנעשו בבקר ובאדם על כך שחומצות שומן רוויות משפיעות באופן שלילי על הגדילה, תפקוד והישרדות של תאי גרנולוזה בזקיקים (Vanholder et al., 2005). בניסוי in-vitro נוסף נמצא כי הוספת חומצות שומן רוויות בריכוזים פיזיולוגיים במהלך התבגרות הביצית בבקר משפיעה באופן שלילי על התבגרות הביצית, ההפריה, ה- cleavage rate ומספר הבלסטוציסטים שנתקבלו (Leroy et al., 2005).

 

השפעת חומצות שומן בלתי רוויות על מערכת הרבייה

   Mattos et al. (2000) שיערו כי הזנה בשומן משפיעה על הפוריות באמצעות אספקה של כמויות גדולות של חומצות שומן בלתי רוויות. בסקירה של Staples et al. (1998) נמצא כי במחקרים בהם פרות ניזונו משומן בעל שיעור גבוה של חומצות שומן בלתי רוויות, נתקבלו התוצאות החיוביות ביותר על הפוריות. כמו כן הם העריכו כי הרכב חומצות השומן במזון עשוי להשפיע על תהליך הסטראדוגנזה בשחלה (Staples et al., 1998).

  ממחקרים שונים שנעשו בשנים האחרונות נראה כי חומצות שומן אומגה-6 ואומגה-3 עשויות להשפיע על תהליך הסטירואידוגנזה בזקיקים בשחלה. בניסוי של Robinson et al. (2002) פרות הוזנו במנות איזוקלוריות: קבוצת ביקורת, ושתי קבוצות שקיבלו תוסף שומני שהכיל שיעור גבוה של חומצת שומן לינולאית (אומגה-6) או חומצת שומן לינולינית (אומגה-3). שני סוגי השומן גרמו לירידה בריכוז הפרוגסטרון בדם, בעיקר בתחילת הפאזה הלוטאלית, והעלו את מספר הזקיקים הבינוניים בשחלה. ריכוז האסטרדיול בדם היה גבוה יותר בפרות שניזונו באומגה-3 לעומת הביקורת, ובפרות שניזונו באומגה-6 נמצאו רמות ביניים של אסטרדיול (Robinson et al., 2002). הזנה בחומצות שומן מסוג אומגה-6 עשויה לגרום לעלייה בכמות החומצה הארכידונית בפוספוליפידים בתאי גרנולוזה בזקיק. שחרור החומצה הארכידונית מן הפוספוליפידים בעקבות גירוי של גונדוטרופינים עלול להשפיע בצורה ישירה על הסטירואידוגנזה בתאי הגרנולוזה, או בעקיפין ע"י כך שהחומצה הארכידונית תעבור מטבוליזם לפרוסטגלנדינים אשר מעודדים את תהליך הסטירואידוגנזה (Abayasekara and Wathes, 1999). בשנים האחרונות נמצא כי לחומצה ארכידונית יש תפקיד חשוב בבקרה האקוטית של ייצור סטירואידים. ייצור הורמונים סטירואידים דורש ביטוי מוגבר של האנזים StAR (steroidogenic acute regulatory protein), אשר מתווך את ההעברה של כולסטרול מהציטוזול לתוך הממברנה הפנימית של המיטוכונדריה. מתברר כי חומצה ארכידונית מעלה את הביטוי של StAR (Wang and Stocco, 1999). בנוסף, חומצה ארכידונית מבקרת את הביטוי של StAR בתאים לוטיאלים ולכן עשויה להשפיע על ייצור הפרוגסטרון בגוף הצהוב (Wang et al., 1999). המנגנון אשר באמצעותו משתנים ריכוזי האסטרדיול והפרוגסטרון בדם ובנוזל הפוליקולרי כתוצאה מהזנה בשומן אינו ברור (Robinson et al., 2002). ייתכן כי שינוי הרכב חומצות השומן בפוספוליפידים של התאים הסטיראידוגנים באמצעות הזנה בחומצות שומן ספציפיות משפיע על ייצור הפרוסטגלנדינים בתא, והם אילו שמבקרים את תהליך הסטירואידוגנזה בזקיק.

 

השפעת חומצות שומן בלתי רוויות על איכות ביציות ועוברים בבקר

בניסוי של Petit and Twagiramungu (2006) פרות הוזנו ב- 3 סוגים של תוספי שומן: שומן עשיר  באומגה-3 (גרעיני פשתה), שומן עשיר באומגה-6 (גרעיני סויה), ומלחי סידן (CSFA), מהמלטה ועד 50 יום בהיריון, או עד 120 יום בתחלובה. נערכו בדיקות אולטראסאונד לקביעת הריון בימים 30 ו-50 לאחר הזרעה. שיעור התמותה העוברית נקבע עפ"י מספר הפרות שהוגדרו כהרות ביום 30 לאחר הזרעה, אך לא נמצאו הרות ביום 50 לאחר הזרעה. נמצא כי הזנה באומגה-3 הפחיתה את התמותה העוברית לעומת הטיפולים האחרים: 0/23 פרות אובחנו עם תמותה עוברית בקבוצת האומגה-3 לעומת 4/26 פרות בקבוצת מלחי הסידן ו-2/25 פרות בקבוצת האומגה-6 (P=0.07), אולם לא נמצאו הבדלים בשיעורי ההתעברות בין הקבוצות. במחקר של Ambrose et al. (2006) השוו בין מתן שומן עשיר באומגה-3 (גרעיני פשתה) לשומן עשיר באומגה-6 (גרעיני חמניות) לפרות החל מ-55 יום בתחלובה, ונמצא כי שיעור ספיגות ההריון היה נמוך יותר בקבוצת האומגה-3 לעומת קבוצת האומגה-6 (Ambrose et al., 2006).  Zeron et al. (2002) הזינו כבשים בשומן שהכיל חומצות שומן EPA ו-DHA, שהן אומגה-3, והם מצאו יותר זקיקים ויותר ביציות באיכות גבוהה בקבוצה שקיבלה אומגה-3 לעומת הביקורת, וכמו כן חלה עלייה של 7.2% ו- 12.7% בשיעור חומצות השומן EPA ו-DHA בפוספוליפידים בפלסמה ובתאי הקומולוס שסביב הביצית, בהתאמה בקבוצה שניזונה באומגה-3 (Zeron et al., 2002).

   לסיכום, ממחקרים שנעשו בעשור האחרון נראה כי הזנת פרות בשומן מוגן בעל שיעור גבוה של חומצות שומן בלתי רוויות עשוי להשפיע באופן חיובי על הפוריות במספר מישורים. תחילה, הזנה בחומצות שומן בלתי רוויות עשויה לשפר את איכות הזקיק הקדם-ביוצי על ידי הגברת תהליך הסטירואידוגנזה באופן ישיר או באמצעות שינוי הרכב הפרוסטגלנדינים בנוזל הפוליקולרי. בנוסף, תהליכים אלו עשויים להשפיע חיובית על איכות הביצית ואף על איכות העוברים המתקבלים. ישנו פוטנציאל רב בהבנת האופן שבו הזנה בחומצות שומן ספציפיות (מסוג אומגה-3 ואומגה-6) משפיעה על ייצור ההורמונים הסטרואידים ועל ייצור הפרוסטגלנדינים בשחלה. הבנת מנגנון זה יאפשר להגביר את השימוש בהזנה של חומצות שומן ספציפיות לפרות חלב על מנת לשפר את הפוריות.

בניסוי הקדמי שביצענו נמצא כי הזנה בשומן בעל שיעור גבוה של חומצות שומן בלתי רוויות גרמה לעלייה בריכוז האנדרוסטנדיון (P<0.04) והאסטרדיול (P<0.01) בזקיקים פעילי-אסטרדיול, ואילו הזנה בשומן בעל שיעור נמוך של חומצות שומן בלתי רוויות הורידה את ריכוז האנדרוסטנדיון והאסטרדיול בזקיקים פעילי-אסטרדיול שנשאבו ב-60 יום בתחלובה, לעומת הביקורת (P<0.04).

 

מטרות המחקר

לקבוע כיצד הזנת פרות חלב בשני שומנים מוגנים בעלי שיעור גבוה של חומצות שומן בלתי רוויות הנבדלים ביחס של חומצות אומגה-3 ואומגה-6 תשפיע על:

1) פרופיל חומצות שומן בחלב, פלסמה, נוזל פוליקולרי וביציות.

2) על ריכוזי הורמונים סטירואידים בזקיקים קדם-ביוציים שישאבו in vivo. כמו כן תיבחן ההשפעה על רמות הפרוגסטרון בדם.

3) איכות ביציות שישאבו in-vivo ויעברו הבשלה והפריה in-vitro, וכן על שלבי ההתפתחות הראשוניים של העובר.

ייחודו וחשיבותו של המחקר הוא בכך שאנו מנסים להתמודד עם הירידה בביצועי הפוריות של פרות החלב, באמצעות הזנה בחומצות שומן ספציפיות. במחקרים רבים, נמצאה מעורבות של חומצות מסוג אומגה-3 בבקרה של מערכות ביולוגיות רבות. אנו מנסים לבחון את מעורבותה של חומצת שומן סגולית זו במערכת הרבייה של פרת חלב גבוהת התנובה כמו הפרה הישראלית.

 

תיאור הפעלת המחקר

שנה ראשונה:  30 פרות בוגרות השתתפו בחלק הראשון של הניסוי וחולקו לשלושה טיפולים: 1) קבוצת ביקורת  - הוזנה בשומן מוגן שהכיל שיעור גבוה של חומצות שומן רוויות. 2) FLX - קבוצה שהוזנה בשומן מוגן שהכיל שמן פשתה עם שיעור גבוה של חומצת ALA (C18:3n-3) 3) FO - קבוצה שהוזנה בשומן מוגן שהכיל שמן דגים עם שיעור גבוה של חומצת EPA (C20:5n-3) ו- חומצת DHA (C22:6n-3). יחס חומצות השומן מסוג אומגה-6 לאומגה 3 היה נמוך יותר ב- 2 הטיפולים האחרונים מאשר בטיפול 1, אבל חומצות השומן מסוג אומגה-3 היו שונות וממקור שונה.

בניסוי זה נעשה שימוש בשומן מוגן ע"י מיקרוקפסולציה שיוצר בחו"ל באופן מיוחד לניסוי זה על פי דרישתינו. הניסוי התבצע ברפת ההזנה הפרטנית של מכון וולקני. הפרות הוזנו במנת בסיס אחידה וקיבלו תוספת פרטנית של 1.0 ק"ג מן התוסף.

במהלך הניסוי נאספו נתוני החלב והמשקל היומיים וכמו כן נאספו דוגמאות חלב אחת לשבועיים על מנת לעקוב אחר המעבר של חומצות השומן הרלבנטיות לחלב.

נתוני הייצור מובאים בטבלה מס' 1.

מן הטבלה ניתן לראות שהקבוצה שקיבלה שמן פשתה מוגן (FLX) צרכה יותר מזון והניבה יותר חלב מאשר קבוצת הביקורת. אחוזי שומן נטו להיות יותר נמוכים בקבוצות האומגה-3 מאשר בקבוצת הביקורת (ל"מ), ולא נמצאו הבדלים באחוזי החלבון והלקטוז.

 

טבלה 1. ייצור חלב ורכיביו לפי טיפולים.

 

קבענו את השפעת הטיפולים על פרופיל חומצות שומן בפלסמה. התוצאות מובאות בטבלה מס' 2. כפי הנראה מן הטבלה, ריכוז חומצות השומן מסוג אומגה-3 עלה מאוד ב- 2 טיפולי האומגה. כמו כן נראה היחס ω6/ω3 היה נמוך יותר ב-2 טיפולי האומגה לעומת הביקורת.

נמצאו גם שינויים משמעותיים בפרופיל חומצות השומן בחלב, כאשר שיעור חומצת השומן ALA עלתה פי 5 בקבוצת ה- FLX ואילו חומצת השומן מסוג DHA עלתה פי 10 בקבוצת ה- FO.

 

טבלה מס' 2. פרופיל חומצות שומן בפלסמה בהשפעת הטיפולים

 

מאפיינים של המחזור המיני

המחזור המיני של הפרות סונכרן על ידי 2 זריקות PG בהפרש של 14 יום. נלקחו דגימות דם פעמיים בשבוע לצורך מעקב אחר המעבר של חומצות השומן אל הדם וכן מעקב אחר מאפיינים של המחזור המיני ועקומת הפרוגסטרון.

לא נמצאו הבדלים באורך המחזור המיני כפי שנבחן על פי ריכוז הפרוגסטרון בפלסמה (21.8, 22.7, ו- 22.3 ימים בביקורת , FLX ו- FO). כמו כן נמצא כי המרווח מהזרקת PG ועד לייחום התנהגותי היה גבוה יותר ב- 0.9 ימים בקבוצת ה- FLX לעומת קבוצת הביקורת (ל"מ; P<0.2).

   בניתוח עקומת הפרוגסטרון במהלך מחזור הייחום (תרשים מס' 1) נמצא כי ריכוז הפרוגסטרון בימים 10-15 היה נמוך יותר בקבוצת שמן הדגים לעומת קבוצת ה- FLX (5.00 ו- 6.22 נ"ג/מ"ל בהתאמה; P<0.02) ונטה להיות נמוך יותר מקבוצת הביקורת. כמו כן נמצא כי הלוטיאוליזה של הגוף הצהוב החלה מוקדם יותר בקבוצת הביקורת מאשר בקבוצת ה- FLX. בחישוב השטח מתחת לעקומת הפרוגסטרון נמצא כי השטח בקבוצת שמן הדגים היה נמוך לעומת הקבוצות האחרות (18.4 נ"ג בקבוצת FO לעומת 21.3 ו – 22.2 נ"ג בקבוצות הביקורת וה-FLX, בהתאמה, ל"מ; P < 0.2)

למרות שלא נמצאו הבדלים באורך המחזור המיני, נראה כי הזנה בשמן דגים גרמה לירידה בהפרשת הפרוגסטרון מהגוף הצהוב  במנגנון לא ברור.

 

 

תרשים מס' 1. ריכוזי פרוגסטרון במהלך מחזור הייחום

 

∗ שנות המחקר השנייה והשלישית הוקדשו לבדיקת השפעת הטיפולים התזונתיים על איכות הזקיקים הפרה-אובולטוריים והביציות ועל כושר ההפריהin-vitro  (IVM+IVF).

המטרות הספציפיות היו לבחון כיצד הזנת פרות חלב בשומן מוגן ממקורות שונים המכילים סוג שונה של חומצות שומן מסוג אומגה 3 משפיעה על נתוני הייצור, איכות הזקיק הקדם-ביוצי ואיכות וכושר ההפרייה של הביציות. כמו כן נבחנו ההשפעות על השינויים במצב הגופני ובמשקל הפרות, השינויים במאזן האנרגיה ובמטבוליטים רלבנטיים בפלסמה, השתלבותן של חומצות השומן הספציפיות מן המזון בשומן בחלב, בנוזל פוליקולרי, בתאי גרנולוזה ובביציות.

42 פרות השתתפו בניסוי שנערך ברפת ההזנה הפרטנית בבית דגן. מתן תוספי המזון החל שלושה שבועות לפני מועד ההמלטה הצפוי ונמשך 100 יום לאחר ההמלטה.

טיפולי ההזנה היו כלקמן:

 1) SFA – ביקורת, 300 גר'/יום בתקופת היובש ו- 560 גר'/יום לאחר ההמלטה של שומן מוגן רווי ממקור צמחי.

 2) FLX - 300 גר'/יום בתקופת היובש ו- 700 גר'/יום לאחר ההמלטה של שומן המכיל כ – 40.8% שמן פשתה המהווה מקור לחומצה הלינולינית (C18:3n-3; ALA) – חומצה ממשפחת האומגה 3 הקצרות.

  3) FO - 300 גר'/יום בתקופת היובש ו- 700 גר'/יום לאחר ההמלטה של שומן המכיל כ- 40% שמן דגים והמהווה מקור לחומצה האיקוסאפנטאנואית (C20:5n-3; EPA) והחומצה הדוקוסאהקסאנואית C22:6n-3; DHA)) – חומצות אומגה 3 הארוכות.

 

תוצאות ודיון:

מתוצאות ניסוי זה עולה כי טיפולי ההזנה לא השפיעו על צריכת מזון בתקופת היובש, אך לאחר ההמלטה נמצאה ירידה בצריכת המזון בקבוצה שקיבלה תוספת FO, אך לא בפרות שהוזנו ב- FLX. הירידה בצריכת המזון בקבוצת FO נבעה ככל הנראה מטעימות וריח של המנה. לשמן דגים יש ריח אופייני שקרוב לודאי פרות לא אוהבות, ולכן יש פגיעה בצריכת המזון.

לא נמצאו הבדלים בתנובת החלב בין קבוצות הטיפול, אבל אחוז השומן בחלב היה נמוך יותר בקבוצות FO ו- FLX לעומת ה- SFA. חומצות שומן עוברות בכרס ביו-הידרוגנציה ונוצרות חומצות הידועות כמדכאות ייצור שומן החלב. הירידה בשומן החלב בפרות שקיבלו תוספת חומצות שומן בלתי רוויות נבעה ככל הנראה מהגנה לא מלאה של התוספים. לא נמצאו הבדלים ברמות שאר מרכיבי החלב בין קבוצות הטיפול.

נמצאו הבדלים בהרכב חומצות השומן בפלסמה שהושפע מסוג התוסף. רמות ALA היו גבוהות ביותר (7.1%) בפרות שהוזנו FLX לעומת SFA ו- FO (2.45% ו- 2.9%, בהתאמה), כמו כן שיעורי חומצות האומגה 3 הארוכות (DHA ו- EPA) היו גבוהות ביותר בפרות שהוזנו FO לעומת FLX  ו- SFA (DHA – 0.43% לעומת 0.06% ו- 0.04%; EPA - 0.24% לעומת 0.17% ו- 0.09, בהתאמה).  נמצא הבדל מעניין בברמת חומצת שומן  DPA (C22:5n-3) בין הקבוצות. רמתה הייתה גבוהה בקבוצה ה- FLX לעומת קבוצת SFA, מה שמצביע על כך של- ALA ממקור צמחי יש יכולת התארכות בגוף בע"ח לחומצות אומגה 3 הארוכות יותר.

בדומה לכך נמצאה עלייה של חומצות שומן מסוג אומגה 3 בשומן החלב כתלות במתן התוספים (חלק מפרופיל החומצות מוצגות בטבלה מס' 3). בנוסף לכך נמצא שיחס n-3 בשומן החלב היה גבוה ביותר בקבוצת SFA לעומת FLX  ו- FO. הירידה ביחס n-6/n-3 בקבוצות FLX  ו- FO נובעת מהעשרת שומן החלב בחומצות שומן מסוג אומגה 3 שעברו מן התוספים אל שומן החלב.

 

טבלה מספר 3. פרופיל חומצות השומן בשומן החלב

 

בניסוי הנוכחי ביצענו שאיבת נוזל פוליקולרי מזקיקים שקוטרם היה מעל 7 מ"מ ביום 14 לאחר הופעת הייחום ונבחן הרכב חומצות השומן (טבלה מס' 4). רמות חומצות שומן בנוזל פוליקולרי נמצאו במתאם חיובי עם רמות של חומצות שומן בפלסמה. ראינו שרמות ALA בפלסמה עולות עם הוספת FLX למנות של פרות, ובאופן דומה יש עלייה של ALA בנוזל פוליקולרי (מ – 2.2% בביקורת ל – 5.7% ב- FLX). בנוסף לכך מצאנו שגם חומצות שומן הארוכות מסוג אומגה 3 עלו בנוזל הפוליקולרי בפרות שהוזנו מתוסף FO (DHA, מ 0.03% בביקורת ל- 0.28% ב- FO), בדומה למה שנמצא בפלסמה.

 

טבלה מספר 4. פרופיל חומצות שומן בנוזל פוליקולרי שנשאב מזקיקים פרה אובולוטוריים

 

בדומה לנוזל פוליקולרי, הרכב חומצות שומן בתאי הגרנולוזה הושפע מטיפולי ההזנה (טבלה מס' 5). נמצא שהריכוז של אומגה 3 מסוג ALA היה גבוה ב-  FLX לעומת שתי קבוצות האחרות (4.1% לעומת 1.4% ו- 1.65%) . כמו כן ראינו עלייה בריכוז אומגה 3 הארוכות, בקבוצת FO לעומת שאר הקבוצות: C20:4n-3   0.5% ב- FO לעומת 1.9% ב- FLX ו- 0.23% ב- SFA ; DPA – 0.4% ב- FO לעומת 0.2% ב- FLX  ו- SFA.

בנוסף לכך נבחנה גם השפעת הטיפולים על הרכב חומצות שומן בתאי הביציות (טבלה מס' 6). כמו בתאי הגרנולוזה נמצא שקיימת חדירה של ALA לתאי קומולוס וממברנת הביצית עצמה בפרות מטיפול FLX. כמו כן נצפה מעבר של חומצות שומן מסוג אומגה 3 הארוכות DHA ו – DPA לתאי גרנולוזה וביציות בפרות שהוזנו מ- FO.

 

טבלה מספר 5. פרופיל חומצות השומן בתאי הגרנולוזה

 

טבלה מספר 6. פרופיל חומצות השומן בביציות שנשאבו מפרות שקיבלו שומן רווי (SFA), שומן בלתי רווי מגרעיני פשתה (FLX) או שומן בלתי רווי משמן דגים (FO)

 

השינויים בפרופיל חומצות השומן יכולים להשפיע על התפתחות  ותפקוד הביציות. הוכחה לכך קיבלנו בהמשך הניסוי בו בדקנו השפעת טיפולי הזנה על כמות הזקיקים וביציות בשחלה, יכולת התלמה של הביציות לאחר הפרייה מלאכותית וכמות הבלסטוציסטים שמתקבלת מהביציות. בעבודה זו שאבנו זקיקים מ- 5 פרות לכל טיפול פעמיים בשבוע במשך 10 שבועות. נמצאה בעבודה שלנו ראינו עלייה משמעותית בכמות הזקיקים הקטנים בשחלה של פרות שהוזנו FLX (10.7) לעומת שתי קבוצות האחרות (9.6 ב- FO ו- 8 ב-SFA, טבלה מס' 7), כמו כן נמצא שמספר הביציות לפרה היה גבוה ביותר בפרות מקבוצת FLX (4.8) ונבדל באופן מובהק מקבוצת ה- SFA אך לא מקבוצת FO (3.9). סה"כ הביציות שנשאבו היה גבוה בפרות שקיבלו FLX (361) לעומת קבוצת FO (306) ו – SFA (248). בנוסף, נמצא כי שיעור ההתלמה של הביציות מקבוצת FLX  היה גבוה ביותר (52%) לעומת שתי קבוצות האחרות (35% ב- SFA ו- 48%; טבלה מס' 8). אומנם לא נמצא הבדל מובהק בין הקבוצות בכמות הבלסטוציסטים שהתקבלה מכל שאיבה אך שיעור  הבלסטוציסטים מסה"כ הביציות שעברו ל- IVF מכל שאיבה היה כמעט פי 2 יותר גדול בקבוצתה- FLX מאשר בביקורת, ונטה להיות מובהק.

 

טבלה מספר 7. כמות הזקיקים והביציות שנשאבו משחלות של פרות שקיבלו שומן רווי (SFA) או שמן פשתה (FLX) או שמן דגים (FO).

 

טבלה מספר 8. שיעור התלמה של הביציות ומספר בלסטוציסטים שהתקבלו מביציות שנשאבו משחלות של פרות שקיבלו שומן רווי (CTL) או שמן פשתה (FLX) או שמן דגים (FO) ועברו IVM ו- IVF.

 

לסיכום, נראה כי להוספת חומצות שומן רב בלתי רוויות יש השפעה חיובית על מערכות שונות בגוף של פרות לאחר ההמלטה. נמצא שחומצות שומן מסוג אומגה 3 הניתנות במזון משנות את הרכב חומצות שומן בפלסמה, שומן החלב, נוזל פוליקולרי, תאי גרנולוזה וביציות. שינויים אלה תרמו ככל הנראה להשפעות החיוביות שנמצאו על התפתחות זקיקים בשחלה, וכושר ההפרייה של הביציות שהתבטא בשיעור התלמה גבוה יותר אצל פרות שהוזנו בחומצות מסוג אומגה-3 ממקורות שונים. מסקנה חשובה נוספת היא כי לא נראה יתרון לתוספת של FO המכיל חומצות שומן מסוג אומגה 3 הארוכות על פני תוספת של FLX המכיל אומגה 3 הקצרה, ALA. ראינו של- ALA יש יכולת התארכות לחומצות שומן הארוכות בחלק מן הרקמות בגוף הפרה, ואכן נמצאה עלייה בריכוז החומצות הארוכות בפלסמה של פרות ה- FLX, אבל לא בשאר הרקמות. האפקטים המטיבים על מערכת הרבייה נמצאו בטיפול ה- FLX גם עם העשרת הרקמות בחומצת האומגה-3 הקצרה יותר – ALA בטיפול ה- FLX. ממצאים אלה מחזקים את ההנחה כי תרומת השומן מסוג אומגה 3 ממקור צמחי (ALA) למערכת הרבייה לא שונה, ואפילו יותר יעילה מהתרומה של אומגה 3 הארוכות ממקור האנימאלי. מקור צמחי להעשרת החלב והרקמות בחומצות אומגה-3 עדיף בהזנת מעלי גירה על פני מקור אנימאלי.  

 

רשימת ספרות

 

Abayasekara, D. R. E., and D. C. Wathes. 1999. Effects of altering dietary fatty acid composition on prostaglandin synthesis and fertility. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids 61:275-287.

 

Ambrose, D. J., J. P. Kastelic, R. Corbett, P. A. Pitney, H. V. Petit, J. A. Small, and P.Zalkovic. 2006. Lower pregnancy losses in lactating dairy cows fed a diet enriched in α-linolenic acid. J Dairy Sci. 89:3066-3074.

 

Beam, S. W. and W. R. Butler. 1998. Energy balance, metabolic hormones, and early postpartum follicular development in dairy cows fed prilled lipid. J Dairy Sci. 81:121-131.

 

Boland M. P., P. Lonergan, and D. O’Callaghan. 2001. Effect of nutrition on endocrine parameters, ovarian physiology, and oocyte and embryo development. Theriogenology 55:1323–1340.

 

Butler, W. R. 2003. Energy balance relationships with follicular development, ovulation and fertility in postpartum dairy cows. Livestock Production Sciences 83:211-218.

 

Leroy, J. L. M. R., T. Vanholder, B. Mateusen, A. Christophe, G. Opsomer, A. de Kruif, G. Genicot, and A. Van Soom. 2005. Non-esterified fatty acids in follicular fluid of dairy cows and their effect on developmental capacity of bovine oocytes in vitro. Reproduction. 130:485-495.

 

Mattos, R., C. R. Staples, and W. W. Thatcher. 2000. Effects of dietary fatty acids on reproduction in ruminants. Reviews of Reproduction 5:38-45.

 

Moallem, U., Y. Folman, A. Bor, A. Arav, and D. Sklan. 1999. Effect of calcium soaps of fatty acids and administration of somatotropin on milk production, preovulatory follicular development, and plasma and follicular fluid lipid composition in high yielding dairy cows. J. Dairy Sci. 82:2358–2368.

 

Petit, H. V., and H. Twagiramungu. 2006. Conception rate and reproductive function of dairy cows fed different fat sources. Theriogenology 66:1316-1324.

 

Robinson, R. S., P. G. A. Pushpakumara, Z. Cheng, A. R. Peters, D. R. E. Abayasekara, and D. C. Wathes. 2002. Effects of dietary polyunsaturated fatty acids on ovarian and uterine function in lactating dairy cows. Reproduction 124:119-131.

 

Sartori, R., R. Sartor-Bergfelt, S. A., Mertens, J. N. Guenther,J. J. Parrish, and M. C. Wiltbank .2002. Fertilization and early embryonic development in heifers and lactating cows in summer and lactating and dry cows in winter. J Dairy Sci. 85:2803–2812.

 

Sklan, D., U. Moallem, and Y. Folman. 1991. Effect of feeding calcium soaps of fatty acids on production and reproductive responses in high producing lactating cows. J Dairy Sci. 74:510-517.

 

Staples, C. R., J. M. Burke, and W. W. Thatcher. 1998. Influence of supplemental fats on reproductive tissues and performance of lactating cows. J Dairy Sci. 81:856-871.

 

Van Knegsel, A. T. M., H. Van Den Brand, J. Dijkstra, S. Tamminga, and B. Kemp. 2005. Effect of dietary energy source on energy balance, production, metabolic disorders and reproduction in lactating dairy cattle. Reprod. Nutr. Dev. 45:665-688.

 

Vanholder, T., J. L. M. R Leroy, A. Vansoom, G. Opsomer, D. Maes, M. Coryn, and A. de Kruif. 2005. Effect of non-esterified fatty acids on bovine granulosa cell steroidogenesis and proliferation in vitro. Animal Reproduction Science 87:33–44.

 

Walters, A. H., A. W. Pryor, T. L. Bailey, R. E. Pearson, and F. C. Gwazdauskas. 2002. Milk yield, energy balance, hormone, follicular and oocyte measures in early and mid-lactation Holstein cows. Theriogenology 57:949–961.

 

Wang, X., and D. M. Stocco. 1999. Cyclic AMP and arachidonic acid: a tale of two pathways. Molecular and Cellular Endocrinology. 158:7-12.

 

Wang, X., A. J. Reinhart, L. P. Walsh, and D. M. Stocco. 1999. Arachidonic acid regulation of steroidogenic acute regulatory (StAR) protein gene expression and steroid hormone production. FASEB J. 13:556.

 

Zeron, Y., D. Sklan, and A. Arav. 2002. Effect of polyunsaturated fatty acid supplementation on biophysical parameters and chilling sensitivity of ewe oocytes. Molecular Reproduction and Development 61:271-278.

 

לכל המבזקים....
office@milk.org.il פקס: 972-3-9564766 טל: 972-3-9564750 דרך החורש 4 , ת"ד 97, יהוד 5647003
מופעל באמצעות מעוף - מגוון אפקט