熱ストレスの影響下における乳牛の栄養生理学と生化学。その結果と機会

Nutritional Physiology and Biochemistry of Dairy Cattle under the Influence of Heat Stress: Consequences and Opportunities.

• Abdul Sammad
• Ya Jing Wang
• Saqib Umer
• Hu Lirong
• Imran Khan
• Adnan Khan
• Baseer Ahmad
• Yachun Wang

抄録

現代の乳牛の乳量の増加と多産は、それを支えるために高い代謝活動を必要とします。それは、環境温度の上昇と相まって熱ストレス（HS）の結果となる体内での高熱生産を引き起こします。現代の乳牛の生産、健康、福祉は、高温環境への適応性が低いため、深刻な危機にさらされています。動物は HS に対処するために、様々な生理学的、内分泌学的、行動学的メカニズムを活性化する。伝統的に、飼料摂取量の減少は、乳量の減少につながる負のエネルギーバランス（NEBAL）への主な要因と考えられています。しかし、インスリン、グルコース代謝、脂肪動員の失敗、骨格筋代謝に関連した相互の変化が、HS 特有の NEBAL の主な原因であると考えられています。インスリン活性が高く、グルコースが優先的にエネルギー燃料となる。熱ストレス牛の生理学的生化学的特徴は、高いエネルギー需要にもかかわらず、低脂肪備蓄から派生した NEFA（非エステル化脂肪酸）反応である。これらに加えて、生理学的および腸管関連の変化や給餌方法の悪さは、熱ストレス牛の福祉と 生産をさらに悪化させる可能性があります。乳牛の HS 特有の栄養生理学と代謝生化学をよりよく理解することは、このような状況下での実践的な 介入を考案する上で主に役立つでしょう。牛の HS を適切に評価し、それによって酪農場で適切な冷却対策を施すことが、基本的な緩和アプロー チであると思われる。HS の前夜に適用される栄養戦略のスコアは、緩和の生理学的反応をサポートし、水分やミネラルなどの欠乏を満たすことを目標としていなければならない。削減の第二の行は、代謝活動を増強し、エネルギーサポートを相乗効果があるかもしれない適切な供給を構成しています。補足サポートの第三行は、代謝（プロピオン酸塩、チアゾリジンジオン、食事緩衝剤、プロバイオティクス、および発酵物）と抗酸化応答（ビタミン）を調整する方向に向けられるべきである。増分熱負荷の影響下でのエネルギー代謝ダイナミクスの包括的な理解と、新しい関連するサプリメントの発見と一緒に食事改善物質の長所と短所の完全な見通しは、この文脈での将来の道を構成しています。

Higher milk yield and prolificacy of the modern dairy cattle requires high metabolism activities to support them. It causes high heat production by the body, which coupled with increasing environmental temperatures results in heat stress (HS). Production, health, and welfare of modern cattle are severely jeopardized due to their low adaptability to hot conditions. Animal activates a variety of physiological, endocrine, and behavioral mechanisms to cope with HS. Traditionally, decreased feed intake is considered as the major factor towards negative energy balance (NEBAL) leading to a decline in milk production. However, reciprocal changes related to insulin; glucose metabolism; failure of adipose mobilization; and skeletal muscle metabolism have appeared to be the major culprits behind HS specific NEBAL. There exists high insulin activity and glucose become preferential energy fuel. Physiological biochemistry of the heat stressed cows is characterized by low-fat reserves derived NEFA (non-esterified fatty acids) response, despite high energy demands. Besides these, physiological and gut-associated changes and poor feeding practices can further compromise the welfare and production of the heat-stressed cows. Better understanding of HS specific nutritional physiology and metabolic biochemistry of the dairy cattle will primarily help to devise practical interventions in this context. Proper assessment of the HS in cattle and thereby applying relevant cooling measures at dairy seems to be the basic mitigation approach. Score of the nutritional strategies be applied in the eve of HS should target supporting physiological responses of abatement and fulfilling the deficiencies possessed, such as water and minerals. Second line of abatement constitutes proper feeding, which could augment metabolic activities and synergizes energy support. The third line of supplemental supports should be directed towards modulating the metabolic (propionates, thiazolidinediones, dietary buffers, probiotics, and fermentates) and antioxidant responses (vitamins). Comprehensive understanding of the energetic metabolism dynamics under the impact of incremental heat load and complete outlook of pros and cons of the dietary ameliorating substances together with the discovery of the newer relevant supplementations constitutes the future avenues in this context.