תכנית מספר: 362-0106-07
דוח מסכם


קיצור תקופת היובש בפרות חלב באמצעות הדרוליזט של קזאין


נסים סילניקוב, עוזי מועלם, גבריאל לייטנר

 

 

תקציר
פרת החלב המודרנית ממליטה פעם בשנה והמשמעות היא שהפרה מניבה כשהיא בהריון. כ-60 יום לפני ההמלטה מייבשים את הפרות ע"י הפסקת החליבה, כיוון שמחקרים הראו שללא ייבוש הפרות תפגע תנובת החלב בתחלובה הבאה. פרות החלב בארץ מיובשות כאשר הן עדיין מייצרות בין 20 ל-40 ליטר חלב ליום. מזמן הייבוש ועד לתקופה שבה ניתן להגדיר את הפרה כמיובשת חולפים בין 21 ל30 יום.במסגרת תכנית קודמת שהסתיימה פיתחנו טכניקה לייבוש פרות המזרזת את תקופת הייבוש לכדי 3 ימים. הקיצור הדרמטי של תהליך הייבוש עשוי לכן לקצר את הזמן שיש להחזיק את הפרה יבשה. לקיצור תקופת היובש יתרונות כלכלים ברורים מאליהם. מטרת העבודה לברר האם ניתן להשתמש בטכניקה שפותחה לקיצור תקופת היובש ללא נזק לייצור החלב בשנה העוקבת, ומידה וכך, לברר עד לכמה זמן ניתן להקטין את תקופת היובש בשנה הראשונה נבחן הקטנת היובש לכ-30 יום. תוצאות שנה א הדגימו את יעילות הטיפול בניקוי חיידקים בעוד שתוצאות שנה ב הראו שניתן להקטין בעזרת הטיפול את תקופת היובש ללא פגיעה משמעותית בייצור החלב וללא פגיעה בכושר התכשיר "לנקות" את הבלוטה מזיהום בקטריאלי.


מבוא
תקופת היובש נחוצה לפרות חלב על מנת לנוון את הבלוטה הפעילה בסוף הלקטציה, ולחדש את בניית מערכת הפרשת החלב לקראת ההמלטה תחילת התחלובה העוקבת (ראה סקירה מפורטת של הנושא ב-1,2). ללא תקופת יובש, ייצור החלב בתחלובה העוקבת יפגע. עד לאחרונה היה מקובל שאורך תקופת היובש האופטימאלי הוא כ-60 יום (1,2). על סמך הנחה זאת, נהוג לייבש את הפרות בארץ, כמו גם במרבית הארצות האחרות כ-60 יום לפני המועד הצפוי של ההמלטה. לאחרונה, בעקבות העלייה הרבה בייצור חלב בפרות ישנה חשיבה חדשה לגבי אורך הזמן האופטימלי הדרוש לתקופת היובש, ועבודות ראשוניות הראו שניתן לקצר תקופה זו עד כדי 30 יום ללא פגיעה בייצור החלב בתקופה העוקבת.


אחד הגורמים שעשוי לתרום להצלחה בקיצור תקופת היובש הוא זירוז התקופה הנדרשת לניוון בלוטת החלב. תקופה זו ארוכה במיוחד (כשלושה שבועות) בפרות חלב המגיעות לתקופה בה הם מיועדות לייבוש כאשר הן עדיין מייצרות כ-30-40 ליטר חלב ליום. במעבדתו של סילניקוב, פותחה שיטה חדשה המבוססת על הזרקה של הידרוליזט של קזאין לחלל הבלוטה, המאפשרת לנוון את הבלוטה במשך שלושה ימים, תוך עירור של המערכת החיסונית המולדת (3-5). יתרון נוסף של הטיפול הוא לכן ניקוי הבלוטה המטופלת מחיידקים פתוגנים (6). מבחינה זו הטיפול מהווה טיפול יובש ללא שימוש באנטיביוטיקה.


חשיבותו ויחודו של המחקר
המחקר מציג גישה חדשנית לטיפול יובש ללא שימוש באנטיביוטיקה ולהארכת תקופת התחלובה.
התרומה הכלכלית נובעת בהגדלת ייצור החלב בכ- 1000 עד 1800 ליטר לתחלובה; דהיינו, תוספת רווח גולמי של 200 עד 4000 שקל לפרה לתחלובה. הטיפול גם אמור להקטין את הנגיעות הבקטריאלית ורמת התאים הסומאטיים בחלב וע"י כך להגדיל את ייצור החלב לפרה ולשפר את איכותו ולכן התשלום שיושלם עבורו ע"י
המחלבות.


מטרות העבודה
1. לברר האם השילוב של הזרקה של הידרוליזט של קזאין לחלל בלוטת החלב מאפשר לקצר את תקופת היובש, ללא פגיעה בייצור החלב בתחלובה העוקבת
2. לברר האם ההזרקה של הידרוליזט של קזאין לחלל בלוטת החלב מקטינה את הנגיעות בחיידקים בתחלובה העוקבת.


חומרים ושיטות
שנה א
נבחרו 60 פרות ברפת מסחרית באזור המרכז. הפרות חולקו ל-4 קבוצות של 15 פרות בכל קבוצה ע"פ קריטריון של מספר תחלובה, ייצור חלב, תאים סומאטיים ונגיעות בקטריאלית. לצורך זיהוי הנגיעות ה בקטריאלית, יידגמו פעמיים מכל רבע באופן סטרילי כ-100 פרות בעדר מיועד, ותיארך בדיקה לזיהוים במעבדה הרפרנטית לזיהוי מחלות עטין, באחריות דר. לייטנר.
כל קבוצה הומוגנית של פרות תעבור את אחת מהטיפולים הבאים: 1. אופן יבוש – קונבנציונאלי (דהיינו, הפסקת חליבה והעברתה לקבוצת יבשות), מועד ייבוש- 60 יום לפני ההמלטה הצפויה, 2. אופן יבוש- הזרקה של הידרוליזט של קזאין לחלל בלוטת החלב במשך שלושה ימים עוקבים, מועד יבוש - 60 יום לפני ההמלטה הצפויה 3. אופן יבוש – קונבנציונאלית מועד יבוש - 30 יום לפני ההמלטה הצפויה, 4. אופן יבוש – קזאין הידרוליזט, מועד יבוש - 30 יום לפני ההמלטה הצפויה.
ההידרוליזט של הקזאין יוכן במעבדה מסחרית בתנאי GLP לתוך אצוות סטריליות ותוך עמידה תקן מחמיר לגבי רמה מותרת של מרכיבים פירוגנים בתכשיר. הפרוצדורה של מתן ההידרוליזט פורטה במאמר מספר 4. החומר יינתן ע"י אדם מאומן בתהליך.
ייערך מעקב בתחלובה העוקבת אחר המדדים הבאים: ייצור חלב (יומי על סמך נתוני המשק), הרכב חלב שכולל חלבון שומן לקטוז ותאים סומאטיים אחת לחודש על בסיס ביקורת החלב הארצית. בנוסף: 1. יילקחו דוגמאות חלב בתקופת הקולוסטרום ותיבדק רמת הנוגדנים במעבדתו של לייטנר, 2. ידגמו מכל רבע דגימות חלב, פעם ראשונה בין 30 ל50 יום לאחר ההמלטה ופעם שנייה בין 40 ל-60 יום לאחר ההמלטה לצורך זיהוי הנגיעות הבקטריאלית.


הישגים שנה א: האם השיטה מקטינה את הנגיעות הבקטריאלית בעדר?
האם ניתן להקטין את תקופת היובש לכדי 30 יום, או לחקור מועדים אחרים לייבוש פרות?


שנים ב ו-ג
באופן כללי מתכונת הניסויים בשנים ב ו-ג הייתה דומה לזו של שנה א. במידה ובשנה א ויהיה יתרון מכריע לטיפול 4 ע"פ טיפול 1, יעשה נסויי לקצר יותר את תקופת היובש לכדי 20 יום. אפשרות שנייה היא לחזור על הניסויי במשקים נוספים על מנת לבסס את התוצאות שהתקבלו. ההחלטה הסופית תתקבל לאחר ניתוח התוצאות בסיום כל שנת ניסויי.
הישגים שנים ב- וג: קביעת מסקנות לגבי יעילות השיטה כטיפול יובש וכשיטה לקיצור תקופת היובש.


התאמת תוכנית המחקר לתקציב
התקציב שאושר היה קטן בהרבה מהתקציב שביקשנו. בנוסף לכך היו מגבלות נוספות הקשורות לזמינות פרות ברפת וולקני. הניסוי בתקופה הנ"ל היה מחויב להתבצע ברפת וולקני כיוון שהחומר בפיתוח רפואי והאישורים המתאימים היו תקפים רק לרפת וולקני. הי לכך בסופו של דבר ביצענו את הניסויים הבאים: 1. 1השפעת טפולים בהידרוליזאט במהלך הלקטציה על ריפוי ותאים סומאטיים בתחלובה העוקבת. תוצאות אלו מסוכמות בטבלאות 1 ו- 2 ומוצגות בהרחבה בציטטה 6. 2. השפעת טיפול בקזאין הידרוליזאט לפני הייבוש על פרמטרים המצביאים על שיפור ברווחת החיה. התוצאות ניסוי זה תוארו בהרחבה בציטטה 7 .3. ניסוי הקדמי של השפעת קיצור תקופת היובש על פנולוגיה של בקטריולוגיה וייצור חלב. תוצאות אלו מסוכמות בטבלאות 3 ו-4.

 

רשימת פרסומים רלוונטיים של החוקר
ראה מאמרים 3 עד 7 ברשימת המאמרים שצוטטו.


שטחי הפעולה של כל חוקר:
נסים סילניקוב:חוקר ראשי, אחראי על ארגון, איסוף עיבוד התוצאות והסקת מסקנות
גבריאל לייטנר: עזרה בארגון הניסוי, טיפולים בפרות, דיגומי חלב ואנליזה בהקשר לפרמטרים חיסוניים.
עוזי מועלם: ניצול ניסיונו בארגון וביצוע נסויי שדה


תוצאות משים א וב
במשך 3 השנים האחרונות טופלו למעלה מ-100 פרות ברחבי הארץ כלפי אינדיקציות שונות מתוכן ב- 64 פרות נאגרו תוצאות מלאות; דהיינו, נערך מעקב אחרי הפרות עד להמלטה הבאה.
התוצאות מסוכמות בטבלאות 1 ו-2 להלן:

 


התוצאות הראו שבכל הפרות הביא הטיפול ליבוש הרבע המטופל. כתוצאה מכך, קטן בצורה דרסטית מספר התאים הסומאטיים מרמה המאפיינת פרה נגועה בחיידקים לרמה של חלב באיכות מעולה (טבלה 2).
בנוסף לכך, בממוצע ב-80% של המקרים הרבע המטופל היה נקי מהחיידק בו היה נגוע, או מחיידקים אחרים (טבלה 1). ההצלחה של הטיפול הודגמה כלפי מגוון רחב של חיידקים הגורמים לדלקות עטין.
התוצאות הן מרשימות ביותר בהשוואה לתוצאות בטיפולים אנטיביוטיים או טיפולים אלטרנטיביים אחרים שבהם % ההצלחה ברוב המקרים קטן מ-50%..
פוטנציאל נוסף הגלום בשיטה שפותחה הנו שימוש בה כטיפול פרופילקטי (דהיינו, טפול סטנדרטי בכל הפרות בעדר) לייבוש פרות בתום התחלובה. אנו סבורים כי טפול זה יהיה יעיל במניעת מעבר זהום של חיידקים מתחלובה לתחלובה ויקטין במידה נכרת התפרצויות של דלקות עטין בתחילת התחלובה, כיוון שלמרכיבים המופקים מהחלב יש פעילות דמוית אנטיביוטיקה וכיוון שהטיפול מעורר את המערכת האימונולוגית של הפרה לפעילות מקסימאלית תוך זמן קצר.
תוצאות המחקר הביאו לרכישת הידע ע"י חברה מסחרית כדי לפתחו לכדי תרופה וטרינרית לטיפול בדלקות עטין.


השפעת טיפול בהידרוליזאט בתקופת היובש על שיפור רווחת הפרה
ציור 1 מראה שהלחץ התוך עטיני בפרות שטופלו בהידרלויזאט קטן בהרבה מבפרות שמיובשות בצורה קונבנציונאלית, דהינו, ע"י הפסקה פתאומית של החליבה.
ציור 2 מראה תמונה המאשרת את הממצאים של ציור 1.
ציור 1.שינויים בלחץ התוך עטיני בטיפול בקזאין הידרוליזאט בהשוואה לטיפול קונבנציונאלי.

 


ציור 2. תמונה של עטין 4 ימים מטיפול היובש בהידרוליזאט של קזאין בהשוואה לטיפול ביקורת.


ציור 3 מראה שמספר הצעדים בפרות המטופלות בקזאין קטן בהשוואה לפרות הביקורת וציור 4 מראה אותה תופעה לגבי היחס בין מספר צעדים לזמן שכיבה. פרמטרים אלו נמדדו בעזרת ציוד של צח"ם אפיקים (ראה ציטטה 7). באופן כללי, תוצאות הניסוי הראו שיפור ברווחת החיה והקטנת הסבל הכרוך בייבוש בשיטה המשקית הקיימת. הקטנת הלחץ התוך עטיני מקטינה את דליפת החלב והחשש להדבקות מחיידקים בתקופת היובש, כפי שמתבטא בתוצאות בטבלה 1.


ציור 4. מספר הצעדים בפרות שטופלו ביובש בהידרוליזאט של קזאין בהשוואה לטיפול ביקורת.


ציור 5. היחס בין מספר הצעדים לרביצה בפרות שטופלו ביובש בהידרוליזאט של קזאין בהשוואה לטיפול ביקורת.


פוטנציאל נוסף של ההישגים מהעבר הוא ניצול השיטה לקיצור תקופת היובש. ראוי לציין בהקשר לכך:
א. הרעיון לקצר את תקופת היובש לפחות מ-60 יום עדיין לא הוכח מדעית וממשקית.
ב. קיצור תקופת היובש לפחות מ-60 יום כרוך בסיכונים: ירידה בייצור החלב בתחלובה העוקבת ועלייה בתחלואה בדלקות עטין.
ג. היכולת המוכחת של הטיפול בקזאין הידרוליזט לזרז את תהליך הייבוש "ולחסל" תוך כדי כך זיהם בקטריאלי מגדיל את הסיכוי התיאורטי להצלחת הטיפול; דהיינו, להקטין את תקופת היובש ללא נזק לאיכות החלב ותחלואת העטין.


התוצאות המסוכמות בטבלה 3 לעיל מראות שטיפול בקזאין הידרוליזאט וקיצור היובש לכדי 30 עד 50 לא פגמו באפקטיביות של התכשיר בהקשר לריפוי חיידקים.


טבלה 3. השפעת קיצור ימי היובש על ידי קזאין הידרוליזאט על ריפוי מנגיעות בחיידקים בתחלובה העוקבת.


% ריפוי מתייחס להעלמות החיידק ברבע הנגוע ב-100 יום הראשונים לתחלובה


התוצאות בטבלה 3 לעיל הראו שניתן להקטין את תקופת היובש לכדי 30 עד 50 יום ללא פגיעה משמעותית בייצור החלב וללא פגיעה ביכולת התכשיר לנקות את הרבעים הנגועים בזיהום בקטריאלית


טבלה 4. השפעת קיצור היובש באמצעות קזאין הידרוליזאט ל 40 יום ב-7 פרות על ייצור חלב באותה תחלובה ובתחלובה העוקבת


סיכום
תוצאות המחקר בפרויקט זה הביאו למסקנות העיקריות הבאות: 1. חיזקו את המסקנה שלטיפול בקזאין הידרוליזאט יש פוטנציאל לריפוי דלקות עטין. 2. הטיפול מקטין את הלחץ התוך העטיני בעת ייבוש הפרות מה שמשפר במידה ניכרת את רווחת החיה ומונע סבל הכרוך בהתנפחות העטיןץ הטיפול הזה גם מקטין במידה רבה את הסכנה בהידבקות בחיידקים בתקופת היובש. 3. תוצאות ראשוניות חיזקו את היפותזת היסוד, דהיינו, ניתן להאריך את משך התחלובה ב20 עד 30 יום, להרוויח ייצור חלב ללא פגיעה בייצור החלב בתחלובה העוקבת.יחד עם זאת יש לחזור על ניסויים אלו בקנה מידה רחב יותר.


מאמרים שצוטטו

1. E. L. Annen, R. J. Collier, M. A. McGuire, and J. L. Vicini. 2004.  Effects of Dry Period Length on Milk Yield and Mammary Epithelial Cells. J. Dairy Sci. 2004 87: E66-E76.
2. R. R. Grummer and R. R. Rastani. 2004. Why Reevaluate Dry Period Length? J. Dairy Sci. 2004 87: E77-E85.
3. Shamay, A., shapiro, F., Mabjeesh, S.J. and Silanikove, N. 2002. Casein-derived phosphopeptides disrupt tight junction integrity, and precipitously dry up milk secretion in goats. Life Sci.. 70: 2707-2719.
4.  Shamay, A., Shapiro, F., Leitner, G. and Silanikove, N. 2003. Infusions of casein hydrolyzates into the mammary gland disrupt tight junction integrity and induce involution in cows. J. Dairy Sci. 86:1250-1258.
5. Silanikove, N., Shapiro, F., Shamay, A., Leitner, G. 2005. Role of xanthine oxidase, lactoperoxidase and NO in the innate immune system of mammary secretion during active involution in dairy cows: Manipulation with casein hydrolyzates. Free Radicals Biol. Med. 28: 1138-1151.
6. Silanikove, N.,  Iscovich, H., Leitner. G. 2005. Therapeutic treatment with casein hydrolyzate eradicate effectively bacterial infection in treated mammary quarters in cows. Proceedings of the 4th IDF Mastitis Conference, 12-15 June, 2005, Maastricht, The Netherlands.
7. Leitner, G., Shamay J, Maltz, E. c and Silanikove, N. 2007. Casein hydrolyzate intramammary treatment improves the comfort behavior of cows induced into dry-off. Liv. Sci. 110: 292-297.

 


Abstract
Cows are usually dried-off 60 days before parturition. In view of the ability of casein hydrolyzate (CNH;) treatment to induce involution (see list of relevant publications), the main goal of this research was to examine if this treatment can be used to shorten the dry period without negatively affecting milk yield in the subsequent lactation. In years first and 2, we show the CNH treatment diminished suffering associated with conventional abrupt drying off procedures and that it increased the cure rate of infected glands. In year 3 we reduced the dry period to 30 days in 7 cows. All cases and control cows calved according to the study design and no case of abortion or any other postpartum disease was recorded. The length of the dry period (in days) in the preceding lactation was the same for cases and controls. On the other hand, in the current lactation the length of the dry period was significantly shorter (p 0.01) in cases compared to controls after treatment with CNH. Thus, the null hypothesize was verified; however, further studies in greater scale are needed to established the potential of this method.

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