Research on Animal Production

fa تعیین ارتباط بین استرس اکسیداتیو و بیماری کتوز تحت بالینی در گاوهای شیری Determining the Relationship Between Oxidative Stress and Subclinical Ketosis in Dairy Cows دامپزشکی دامپزشکی پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه: دوره انتقال به دلیل تغییرات اساسی در روند تغذیه، متابولیسم، تغییرات هورمونی و ایمنی از اهمیت زیادی در زمینه سلامت، تولید و سوددهی گاوهای شیری برخوردار است. طی این دوره بالانس منفی انرژی به دلیل افزایش تقاضا برای تولید شیر و به دنبال آن کاهش سطح گلوکز خون رخ می‌دهد. کتوز تحت بالینی نوعی اختلال در متابولیسم انرژی گاوهای پرتولید بوده که بدون نشانه‌های بالینی آشکار موجب کاهش عملکرد گاوهای شیری می‌شود. کتوز تحت بالینی بدون علایم آشکار بالینی به‌دلیل کاهش مصرف ماده خشک در اوایل شیردهی گاوهای شیری رخ می‌دهد. این بیماری به‌وسیله آزمایشات اجسام کتونی تشخیص داده می‌شود که معمولاً برای تشخیص از تست BHB در خون، سرم و پلاسما و همچنین تست استواستات در ادرار استفاده می‌شود. عموما مالون دی آلدئید (MDA) به عنوان یکی از بهترین پیش‌بینی‌ کننده‌های آسیب اکسیداتیو در نظر گرفته می‌شود که اغلب همبستگی خوبی با سایر پارامترهای استرس نشان داده است. آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPx) و کاتالاز (CAT) اولین خط دفاع درون‌سلولی در برابر گونه‌های فعال اکسیژن محسوب می‌شوند. TACیک شاخص حساس، قابل‌اعتماد و مفید برای اندازه‌گیری عملکرد تجمعی همه آنتی‌اکسیدان‌های موجود در پلاسما است. هدف از مطالعه اخیربررسی ارتباط بین کتوز تحت بالینی و فاکتورهای بیوشیمیایی معرف استرس اکسیداتیو در دوره پس از زایش گاوهای شیری بود. مواد و روش‌ها: این مطالعه بالینی در یک بازه زمانی سه ماهه در تابستان 1401 در گاوداری صنعتی مجتمع شیروگوشت شمس‌آباد استان قم بر روی 50 رأس گاو شیری نژاد هولشتاین انجام گرفت. انتخاب نمونه‌ها به صورت تصادفی و از گاوهای به ظاهر سالم در آخرین دوره شیرواری، حاضر در دوره خشکی (farr off) انجام شد. در مجموع از 17 مورد تلیسه، 15 مورد گاو در دوره دوم زایش، 6 مورد در دوره سوم و 7 مورد از دوره چهارم نمونه گیری شد. انتقال گاوها به دوره close up بر اساس میانگین زایش‌های سالیانه در دامداری یاد شده برای تلیسه‌ها 251 روز آبستنی و برای گاوهای چند شکم زا 254 روز آبستنی معین شد. به منظور بررسی بیماری کتوز تحت بالینی و اثرات استرس اکسیداتیو بر آن مقرر شد تا نمونه‌گیری، یک هفته قبل و یک هفته پس از زایش تهیه و ارزیابی شود. بر این اساس، زمانبندی نمونه‌گیری اولیه باتوجه به زمان انتقال به دوره close up برای تلیسه‌ها 265 روز آبستنی و برای گاوهای چندشکم زا 268 روز آبستنی تعیین شد. سپس روز زایش ثبت و یک هفته پس از آن نمونه‌گیری مجدد انجام شد. وضعیت عمومی دام‌ها قبل و پس از زایش ثبت شد. نمونه ادرار قبل و پس از زایش برای بررسی میزان کتون بادی‌ها، pH، گلوکز و وزن مخصوص اخذ شد. نمونه شیر در زمان زایش جهت بررسی کیفیت و میانگین رکورد شیر دو ماه اول پس از زایش محاسبه شد. همچنین با اخذ نمونه خون یک هفته قبل و پس از زایش، شاخص‌های سرمی مالون دی آلدهید، سوپراکسید دیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز و آنتی‌اکسیدان تام سنجش شد. اندازه‌گیری آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و شاخص‌های بیوشیمیایی سرم با کیت‌های تجاری و به روش اسپکتروفوتومتری انجام شد. براساس میزان بتاهیدروکسی بوتیرات، گاوها به دو دسته سالم و مبتلا به کتوز تحت بالینی تقسیم شدند و ارتباط داده‌های بدست آمده با میزان بتاهیدروکسی بوتیرات به عنوان شاخص کتوز تحت بالینی بررسی شدند. داده‌های بدست آمده از تمام آزمایشات توسط نرم افزار SPSS تجزیه وتحلیل شده و میانگین و انحراف معیار محدوده مشخص شد. همچنین بررسی تغییرات آن‌ها قبل و پس از زایش توسط آزمون T جفت شده و مقایسه این فاکتورها در گروه های سالم و بیمار توسط آزمون T مستقل انجام گرفت. نهایتا ارتباط آن‌ها با میزانBHBA  توسط آزمون همبستگی بررسی شد. یافته‌ها: در جمعیت مورد بررسی 10 گاو در دوره پس از زایش مبتلا به کتوز تحت بالینی بوده‌اند و هیچ مورد ابتلا به کتوز تحت بالینی قبل از زایش مشاهده نشد. مقایسه داده‌ها در گاوهای به ظاهر سالم و مبتلا به کتوز تحت بالینی بعد از زایش نشان می‌دهد BCS، دمای رکتوم و امتیاز مدفوع در دام سالم و مبتلا به کتوز تحت بالینی تفاوتی نداشت. گلوکز خون و مالون دی&lrm;آلدئید سرم در دام‌های مبتلا به کتوز تحت بالینی به‌صورت معنی‌داری بیشتر از دام‌های سالم بود(p<0.05) . همچنین تفاوت معنی‌داری از نظر شاخص‌های کیفیت شیر و میزان TAC، SOD و GPx سرم در دام سالم و مبتلا به کتوز تحت بالینی مشاهده نشد. همبستگی بین مالون دی آلدهید و بتا هیدروکسی بوتیرات (BHBA) معنی‌دار بود(P<0.05) . نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که در کتوز تحت بالینی مقادیر MDA به‌عنوان شاخص استرس اکسیداتیو به‌طور معنی‌دار افزایش می‌یابد و در مجاور سایر شاخص‌های بیوشیمایی تعیین‌کننده کتوز تحت بالینی در تشخیص این بیماری کمک‌کننده است. همچنین عدم وجود همبستگی میان میزان بتاهیدروکسی بوتیرات و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی GPx و SOD علی‌رغم همبستگی مثبت با  MDAبه‌عنوان شاخص استرس اکسیداتیو، گویای تأثیرات متفاوت آنتی‌اکسیدان‌ها در درجات مختلف کتوز تحت بالینی می‌باشد. </div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: The transition period is of great importance in the health, production, and profitability of dairy cows due to fundamental changes in nutrition, metabolism, hormonal changes, and immunity. During this period, a negative energy balance occurs due to the increased demand for milk production and the subsequent decrease in blood glucose levels. Subclinical ketosis is a disorder of energy metabolism in high-producing cows that causes a decrease in dairy cow performance without obvious clinical signs. Subclinical ketosis occurs without obvious clinical signs due to a decrease in dry matter intake in early lactation of dairy cows. This disease is diagnosed by ketone body tests, which are usually used for diagnosis from the beta-hydroxybutyrate (BHB) test in blood, serum, and plasma, as well as the acetostat test in urine. Malondialdehyde (MDA) is generally considered one of the best predictors of oxidative damage, which often shows good correlation with other stress parameters. The antioxidant enzymes, e.g., superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), and catalase (CAT), are considered the first line of intracellular defense against reactive oxygen species. Total antioxidant capacity (TAC) is a sensitive, reliable, and useful index for measuring the cumulative function of all antioxidants present in plasma. The present study aimed to investigate the relationship between subclinical ketosis and biochemical factors indicative of oxidative stress in the postpartum period of dairy cows. Methods: This clinical study was conducted on 50 Holstein dairy cows in the industrial dairy farm of Shams Abad Dairy Complex, Qom province, Iran, over three months in the summer of 2022. The samples were selected randomly from apparently healthy cows in the last lactation period, present in the dry period. In total, the samples consisted of 17 heifers, 15 cows in the second calving period, six in the third period, and seven in the fourth period. The transition of cows to the close-up period was determined based on the average annual calving in the mentioned dairy farm at 251 days of gestation for heifers and 254 days of gestation for multiparous cows. To investigate subclinical ketosis and the effects of oxidative stress on it, it was decided to prepare and evaluate samples one week before and one week after calving. Accordingly, the initial sampling schedule was determined based on the transition time to the close-up period at 265 days of gestation for heifers and 268 days of gestation for multiparous cows. Then, the day of calving was recorded, and resampling was performed 1 week later. The general condition of the animals was recorded before and after calving. Urine samples were taken before and after calving to examine the amount of ketone bodies, pH, glucose, and specific gravity. Milk samples were taken at the time of calving to study the quality and the average milk record for the first 2 months after calving. Serum MDA, SOD, GPX, and TAC indices were measured by taking blood samples one week before and after calving. Serum antioxidant enzymes and biochemical indices were measured with commercial kits and the spectrophotometric method. Based on the level of BHB, cows were divided into two groups, healthy and those with subclinical ketosis, and the relationship of the obtained data with the level of BHB was examined as an index of subclinical ketosis. The data obtained from all experiments were analyzed by SPSS software, and the mean and standard deviation of the range were determined. Furthermore, their changes before and after calving were examined by the paired t-test, and these factors were compared in healthy and sick groups by the independent t-test. Finally, their relationship with BHB levels was examined by the correlation test. Results: In the studied population, 10 cows presented subclinical ketosis in the postpartum period, and no cases of subclinical ketosis were observed before calving. A comparison of data in apparently healthy cows and those with subclinical ketosis after calving showed that BCS, rectal temperature, and stool scores did not differ between healthy and subclinical ketosis. Blood glucose and serum MDA levels were significantly higher in cows with subclinical ketosis than in healthy cows (p < 0.05). No significant difference was observed in milk quality indicators and serum TAC, SOD, and GPX levels between healthy and subclinical ketosis cows. A significant correlation was found between MDA and BHB (p < 0.05). Conclusion: The results of this study showed that MDA values as an indicator of oxidative stress increase significantly in subclinical ketosis, and, in addition to other biochemical indicators determining subclinical ketosis, are helpful in diagnosing this disease. Moreover, the lack of correlation between the level of BHB and the antioxidant enzymes GPX and SOD, despite the positive correlation with MDA as an indicator of oxidative stress, indicates the different effects of antioxidants in different degrees of subclinical ketosis.  </div> استرس اکسیداتیو, بتا هیدروکسی بوتیرات (BHBA), کتوز تحت بالینی, مالون دی آلدهید (MDA) β-hydroxybutyrate (BHBA), Malondialdehyde (MDA), Oxidative stress, Subclinical ketosis 85 98 http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1828-1&slc_lang=fa&sid=1 Seyyed Mohammad Hosein Ghaheri سید محمد حسین قاهری ihkd123@yahoo.com 100319475328460024274 100319475328460024274 No Department of Veterinary, Shoushtar Branch, Islamic Azad University, Shoushtar, Iran گروه دامپزشکی، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران Seyedeh Ommolbanin Ghasemian سیده ام البنین قاسمیان ghasemian1239@yahoo.com 100319475328460024275 100319475328460024275 Yes Department of Veterinary, Behbahan Branch, Islamic Azad University, Behbahan, Iran گروه دامپزشکی، واحد بهبهان، دانشگاه آزاد اسلامی، بهبهان، ایران Behnam Pedram بهنام پدرام ped123@yahoo.com 100319475328460024276 100319475328460024276 No Department of Veterinary, Shoushtar Branch, Islamic Azad University, Shoushtar, Iran گروه دامپزشکی، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران