פיתוח כלי לאיבחון וניטור חמצת הכרס התת-חריפה (SARA), המבוסס על נתונים משקילות חלב חודשיות, ברפת החלב הישראלית:

 

דו"ח סיכום למחקר מספר  668-0071-07

 

מיכאל ואן סטרטן, יח' מחקרים קליניים, "החקלאית"
שמואל ברוקשטיין, מחלקת בריאות העדר, "החקלאית"

 

 

רקע

חמצת הכרס התת-חריפה (להלן: חמצת הכרס) הנה בעיית תסיסה בכרס, הנובעת מהבסת מנה עשירה מדי בפחמימות פריקות, שימוש במנה ענייה מדי בסיב אפקטיבי, או שניהם (Nocek, 1997). הסימנים הקליניים הקשורים בחמצת הכרס אינם ברורים ואינם ספציפיים, ולכן, בהרבה מקרים הנזקים במשק משויכים לבעיות אחרות כגון איכות מזון ירודה ו/או ממשק הזנה לקוי. אי לכך, חמצת הכרס יכולה להישאר לא מאובחנת ולגרום להפסדים כלכליים ניכרים (Nocek, 1997). הסימנים הקליניים העיקריים כוללים ירידה ו/או וחוסר עקביות בצריכת המזון, ירידה ביעילות ייצור החלב, ירידה באחוז השומן בחלב, מצב גופני ירוד, שלשולים ולמיניטיס.

חמצת הכרס מוגדרת כיום כאחד מגורמי הסיכון החשובים ביותר ללמיניטיס (Nocek, 1997; NRC 2001). למיניטיס ("דלקת" העלעלים) הוא אחד הגורמים החשובים ביותר לצליעות בבקר לחלב. צליעות פוגעות באופן קשה ביותר באיכות חייהן של הפרות וגורמות להפסדים כלכליים כתוצאה מירידה בתנובת החלב (Green et al., 2002; van Straten & Bruckstein, 2006), ביצועי פוריות נחותים (Hernandez et al., 2001) והוצאה מאולצת של פרות (Collick et al., 1989).

חמצת הכרס יכולה להוות גם סכנה לבריאות הציבור. חומציות כרס ומעי נמוכה מגבירה את הסיכויים להפריש א. קולי אנטרוהמוראגי דוגמת O157:H7 (Russell & Rychlik, 2001).

אבחון חמצת הכרס בעדר נעשה על פי בדיקת מספר קריטריונים: סימנים קליניים, נתוני ייצור, נתוני הזנה וחומציות נוזל הכרס (Nordlund et al., 2004). לאלו כדאי אולי להוסיף שלילת מחלות ו/או גורמים אחרים היכולים לגרום לתופעות קליניות דומות.

במצב של חמצת הכרס, אחוז השומן בחלב יורד (milk fat depression). Nordlund et al. (2004) מציעים שכאשר בעדר פרות לחלב מגזע הולשטיין 10% או יותר מהפרות מניבות חלב עם אחוז שומן קטן מ 2%, קיימת סבירות גבוהה שהעדר סובל מחמצת הכרס. במסגרת עבודתנו במחלקת רפואת העדר וכיועצים בנושא בריאות הטלף, אנו גם מוצאים קשר בין אחוז שומן נמוך בחלב לבין אירועי צליעה. מאידך, "חוק האצבע" המוזכר לעיל טרם נבדק בתנאי הממשק וההזנה בארץ.

המדידה של חומציות נוזל הכרס, אשר לכאורה משמשת כ "gold standard" בעייתית מכמה סיבות. ראשית, הירידות בחומציות הכרס הן כנראה לפרקי זמן יחסית קצרים ומושפעים גם מזמן הדיגום יחסית לזמן ההאבסה. שנית, השיטה המוצעת ללקיחת הנוזל (Nordlund et al., 1995) בעזרת מחט דקה היא אמנם כנראה בעלת סיכון נמוך, אך היא בעייתית בישראל בגלל הכשרות. בנוסף לכך, הדיגום המוצע הוא של 12 פרות מתוך העדר (Oetzel, 2000) ולכן לא בהכרח משקף את מה שקורה בעדר.

בעבודה זו, ברצוננו לפתח שיטת ניתור אמינה ונוחה, המותאמת לתנאי הארץ, למשקים הסובלים מחמצת הכרס התת-קלינית. השיטה מבוססת על ניתוח נתוני הייצור של כל הפרות בעדר (ולא מדגם) ולכן משקפת טוב יותר את מה שקורה בעדר. גילוי מוקדם של עדרים כאלו יכול לעזור בצמצום ו/או מניעת הנזקים הנגרמים מהתופעה והשלכותיה.

 

שיטות וחומרים

המחקר הינו מחקר קוהורט רטרוספקטיבי. נבחרו 12 משקים שיתופיים אשר טולפו במהלך שנת 2007 על ידי אותו הטלף המקצועי, אשר רשם אבחנה לכל פרה אשר הופיעה לטילוף עם נגע בטלפיים. חשוב לציין שהטלף הוכשר מקצועית על ידי אחד החוקרים מספר שנים לפני המחקר. כמוכן, הטלף השתתף בימי עיון וימי הכשרה ב"חקלאית" ובארה"ב. עובדות אלו תרמו לאחידות ואמינות האבחונים של הטלף. נתוני הטלף ממשקים אלו הועברו לידינו והוקלדו למסד נתונים בתוכנת excelR. הנתונים כללו את תאריך הטילוף, מספר הפרה ואבחנת הנגע שהופיע בטלפיים.

הנתונים הנ"ל אוחדו עם נתונים מספר העדר משקילות החלב החודשיות. נתונים אלו כללו תאריך שקילה, ק"ג חלב בשקילה, אחוז שומן, חלבון ולקטוז וספירת תאים סומטים ל 10 שקילות לכל פרה. כל הנתונים הועברו לתוכנת SAS גרסה 9.2 להמשך עיבוד.

יצרנו משתנה דיכוטומי חדש "למיניטיס" שערכו היה "1" כאשר נרשמה לפרה אחת האבחנות הבאות: סוליה כפולה, אבצס בסוליה, כיב בסוליה, מחלת הקו הלבן או דימומים בסוליה. המשתנה "למיניטיס" קיבל ערך "0" כאשר לפרה לא היה אחד הנגעים הנ"ל. בצורה דומה יצרנו משתנה "זיהומי" כאשר נרשמה לפרה אחת האבחנות הבאות: דלקת עור הטלף, דלקת עור בין טלפי או טילומה. משתנה שלישי "לקות", קיבלה ערך "1" אם לפרה נרשמה אבחנה כלשהיא, ו "0" כאשר הפרה עברה טילוף ללא מתן אבחנה. השתמשנו בטבלאות שכיחות להציג נתונים קטגוריאליים, ממוצע, מינימום, מקסימום וסטיית תקן להציג משתנים רציפים. בחינת הקשר בין אחוז שומן בחלב ללמיניטיס נבדק על ידי מודל מעורב למדידות חוזרות. תוצאות המודל מוצגות גראפית על ידי גרף של הממוצעים של הרבועים הפחותים (least squares means).

 

תוצאות

סטטיסטיקה תיאורית והשוואה חד ערכית

מתוך 12 המשקים שנבחרו להשתתף במחקר, משק אחד נפסל בגלל אי התאמה בין מספר הפרה כפי שהופיע בכוויה לבין המספרים המופיעים בספר העדר. סה"כ נכנסו לניתוח נתונים מ 4,381 פרות. נתונים על העדרים ומספר הפרות המשתתפות במחקר מופיעים בטבלה 1.

 

טבלה 1. מספר הפרות המשתתפות במחקר לפי משק.

 

מכלל הפרות אשר השתתפו במחקר, 374 (8.5%) אובחנו כבעלות נגע בטלף על פי הטלף. התפלגות האבחנות מפורטת בטבלה 2.

 

טבלה 2. אבחנות לפי מספר פרות עם נגע כלשהו ומתוך כלל הפרות שנכנסו לניתוח הנתונים.

 

שיעור הלמיניטיס במשקים נע בין 2% ל 16%. שיעור הלמיניטיס לפי משק מפורט בטבלה 3.

 

 

טבלה 3. מספר הפרות ואחוז הפרות הסובלות מנגעים בטלפיים שהגורם הראשוני שלהן הוא למיניטיס, לפי משק

 

בניתוח פשוט של כל שקילות החלב אשר נכנסו לניתוח, נמצא שלפרות עם למיניטיס ממוצע אחוז שומן בחלב נמוך יותר מאשר פרות ללא למיניטיס. ברם, יש לזכור שהנתונים הללו כוללים פרות אשר על פי הגדרתנו ללא למיניטיס, אך אילו טולפו במועד אחר ייתכן והיה להן. בנוסף, לא נלקחו כאן בחשבון מדידות חוזרות של אותה הפרה (טבלה 4). המורכבות והמבנה ההירארכי של הנתונים לא מאפשרים השוואה גולמית ועל כן השתמשנו בטכניקות רב משתניות מתקדמות (ראו הלאה).

 

טבלה 4. מספר מדידות, מינימום, מקסימום ממוצע וסטיית תקן של אחוז השומן בחלב בפרות ללא למיניטיס ופרות עם למיניטיס. ההשוואה היא גולמית וכוללת מדידות חוזרות מאותה פרה.

 

ניתוח רב משתני

על מנת לבדוק את הקשר בין למיניטיס לאחוז השומן בחלב היה עלינו לערוך את הנתונים מחדש. ראשית, יצרנו קשר בין מועד הטילוף למועד השקילה כך שידענו אלו שקילות התבצעו חודש לפני הטילוף, אלו חודשיים לפני וכך הלאה, עד 8 חודשים לפני מועד הטילוף. נתונים הרחוקים יותר מ 8 חודשים לפני הטילוף ונתונים אחרי הטילוף לא הוכנסו לניתוח.

 

על מנת לקחת בחשבון את השפעת המשק הכנסנו אותו למודל כמשתנה רנדומאלי. על מנת לקחת בחשבון את הקורלציה בין המדידות החוזרות של אותה פרה, השתמשנו ב complex error term שהוא בעצם מטריצה (R) המתארת את הקורלציה בין מדידות חוזרות של אותה הפרה, רק שהמטריצה נמצאת "בצד" של הטעות (Re). תוצאות המודל מובאות בטבלה 5. יש לציין שהטבלה מובאת למען השלמות בעמוד הבא אך היא מורכבת להבנה. על כן, העלנו על גרף את ה least squares means של האומדנים כפי שניתן לראות באיור 1.

 

טבלה 5. אומדנים, טעויות תקן ומובהקות סטטיסטית של משתנים אשר השפיעו על אחוז השומן בחלב בשקילות חלב לפני טילוף, עד 8 חודשים אחורה בזמן.

 

ניתן לראות מטבלה 5 של"למיניטיס" אין השפעה "עצמאית" על כלל השקילות. לעומת זאת, אחוז השומן בחלב של הפרות עם למיניטיס יותר נמוך בכל השקילות מ -1 ועד -7. ההבדל מובהק סטטיסטית רק בשקילות 5, 6 ו 7 חודשים. הבדלים אלו מתוקננים לתחלובה, חודש בתחלובה, חודש השקילה, השקילות הספציפיות שהתבצעו לפני הטילוף והמדידות החוזרות של אותה הפרה. קל יותר להבין את הקשר כאשר רואים את הדברים בצורה הגרפית (איור 1).

 

איור 1. ממוצעי ריבועים פחותים של אחוז השומן בחלב לפרות עם למיניטיס () ופרות ללא למיניטיס () מחודש לפני מועד הטילוף (1-) ועד 8 חודשים לפני הטילוף (8-). ההבדלים בחודש 5-, 6- ו 7- מובהקים סטטיסטית (P < 0.05)


3.3 הערך הניבויי של אחוז שומן בחלב עבור הסיכוין ללמיניטיס

לצורך בחינת הערך הניבויי של אחוז השומן בחלב למקרה של למיניטיס, נבנתה עקומת receiving operator characteristic (ROC) למודל רגרסייה לוגיסטית אשר הותאמה לנתונים (איור 2). בעקומת ROC מציגים את רגישות התבחין (או המודל, במקרה זה) בציר האנכי, מול 1 פחות הסגוליות (= שיעור ה false positives) , בציר האופקי. הערך של השטח מתחת לעקומה היינו מדד לטיב הניבוי כאשר בתבחין המושלם, ערך זה הינו 1, ובתבחין חסר יכולת ניבוי, הערך הוא 0.5.

 

איור 2. עקומת ROC עבור מודל לגוסטי של הנתונים הכולל את המשתנה "למיניטיס" כמשתנה תלוי, ואחוז שומן 5 שקילות לפני הטילוף כמשתנה בלתי תלוי (מנבא) בודד

 

הערך שהתקבל כשטח מתחת לעקומה היה 0.66. המספר מעיד על ערך ניבוי בינוני-חלש לאחוז השומן בחלב עבור למיניטיס. ברם, אחוז השומן בחלב מושפע גם ממשתנים אחרים, כפי שהדגמנו למעלה. הכנסת המשתנים הנוספים הללו (משק, מספר תחלובה, חודש המלטה וחודשים בתחלובה) למודל שיפרו את השטח מתחת לעקומה ל 0.79 (איור 3).

 

 איור 3. עקומת ROC עבור מודל לגוסטי של הנתונים הכולל את המשתנה "למיניטיס" כמשתנה תלוי, ואחוז שומן מתחת 5 שקילות לפני הטילוף, משק, מספר תחלובה, חודש תחלובה וחודשים בחלב כמשתנים בלתי תלויים (מנבאים)

 

 

4. מסקנות

הצלחנו להראות ירידה ניכרת באחוז השומן בחלב בפרות שאובחנו עם למיניטיס מ 7 ועד 5 חודשים לפני מועד האבחנה. חשוב לציין שהניתוח נעשה גם עבור כל הפרות עם נגעים בטלפיים וגם עבור הפרות עם נגעים בטלפיים ממקור זיהומי, אך בשני המקרים הללו לא נמצא הבדל באחוזי השומן בחלב כפי שנמצא בפרות עם למיניטיס.

הירידה הניכרת כ 5 חודשים לפני אבחון מחלות טלפיים משניות הנגרמות מלמיניטיס עולה בקנה אחד עם תיאוריות לגבי הקשר בין חמצת הכרס ללמיניטיס. בנוסף, הממצאים נותנים תמיכה לאבחנות המטלף, שכן הממצאים שלנו לא חזרו על עצמם בפרות עם נגעי טלפיים בכלל או כאלו עם נגעים ממקור זיהומי.

הערך הניבויי של אחוז שומן בעבור מקרה למיניטיס היה נמוך יחסית. את השטח מתחת לגרף שהתקבל ממודל הכולל את אחוז השומן בחלב בלבד (0.66) ניתן לפרש באופן הבא: אם ניקח באופן אקראי שתי פרות, אחת עם למיניטיס ואחת ללא, מספר רב של פעמים, נצליח בעזרת אחוז שומן בחלב בלבד ב 66% מהזוגות לסווג נכון את הפרות ל"עם למיניטיס" ו"ללא למיניטיס". במידה ולוקחים בחשבון גם את המשתנים האחרים, נצליח ב 80% מהמקרים להבדיל בין הפרה עם הלמיניטיס לפרה ללא למיניטיס. באופן פרקטי זה אומר שבמידה ומעוניינים להשתמש באחוז שומן מנתוני שקילות החלב החודשי ככלי לאיתור וניטור חמצת הכרס (כאן למיניטיס), צריך "לכייל" את הערכים למשק, חודש בחליבה, מספר תחלובה וחודש המלטה.

על מנת לשפר את הערך הניבויי של אחוז שומן בחלב ללמיניטיס וחמצת הכרס, יש לפי דעתנו לבצע מחקר עוקבה פרוספקטיבי הכולל בדיקה חודשית (לפחות) של נגעים בטלפיים, מכיוון שהשיטה בה השתמשנו במחקר שלנו (בדיקת הטלפיים רק בטילוף פעם ב 6 חודשים) אינה מספיק רגישה בשביל לקבוע את רגע הופעת הנגע.

 

5. תודות

ברצוננו להודות לטלף מר איציק סיאני על הנתונים. ברצוננו להודות גם למועצת החלב על מימון המחקר.


 

6. רשימת ספרות).

Collick, DW, Ward, WR & Dobson, H (1989). Associations between types of lameness and fertility. Vet. Rec. 125: 103-106.

 

Green, LE, Hedges, VJ, Schukken, YH, Blowey, RW & Packington, AJ (2002). The impact of clinical lameness on the milk yield of dairy cows. J. Dairy Sci. 85: 2250-2256.

 

Hernandez, J, Shearer, JK & Webb, DW (2001). Effect of lameness on the calving-to-conception interval in dairy cows. JAVMA 218: 1611-1614.

 

Nocek, JE (1997). Bovine acidosis: Implications on laminitis. J. Dairy Sci. 80: 1005-1028.

 

Nordlund, KV, Garrett, EF & Oetzel GR (1995). Herd based rumenocentesis: A clinical approach to the diagnosis of subacute rumen acidosis. Compend. Contin. Educ. Pract. Vet. 17: 548-556.

 

Nordlund, KV, Cook, NB, Oetzel, GR (2004). Investigation strategies for laminitis problem herds. J. Dairy Sci. 87: (E. Suppl.): E27-E35.

 

NRC, 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle, 7th ed. National Academy Press, Washington, DC.

 

Oetzel, GR (2000). Clinical aspects of ruminal acidosis in dairy cattle. Pages 46-53 in Proc. 33rd Am. Assoc. Bov. Pract., Rapid City, SD. Am. Assoc. Bov. Pract., Rome, GA.

 

Russell, JB, Rychlik, JL (2001). Factors that alter rumen microbial ecology. Science 292: 1119-1122.

 

van Straten M, Bruckstein S. (2006). Estimating the effect of lameness on production and reproduction parameters in four commercial dairy farms in Israel. XXIVth World Buiatrics Congress (WBC), October 15th-19th, 2006, Nice, France (Poster

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