Buzağılamaya yakın kuru dönemdeki sıcaklık stresinin süt ineklerinin performansı, doğurganlığı ve bağışıklık-metabolik kan indeksleri üzerindeki etkisi

Yakın kuru dönemdeki ısı stresinin süt ineklerinin performansı, doğurganlığı ve immünometabolik kan indeksleri üzerindeki etkisi: prospektif kohort çalışması

Barbara Stefanska 1, Ewa Pruszynska-Oszmalek 2, Veerle Fievez 3, Cezary Purwin 4, Włodzimierz Nowak 5

Bu çalışmanın amacı, buzağılamaya yakın kuru dönemdeki ısı stresinin (sıcaklık-nem indeksi (THI)) bir sonraki laktasyondaki süt ineklerinin üretim performansını, doğurganlığını ve immünometabolik kan indekslerini etkileyip etkilemediğini araştırmaktır.

Laktasyon performansı, buzağılamadan önceki 21, 14 ve 7. günlerde artan THI değerleriyle ilişkiliydi ve bu da sırasıyla yaklaşık 2,30, 2,60 ve 2,90 kg’lık süt üretimi azalmasıyla sonuçlandı.

Buzağılamadan önceki 7. günde THI, ilk doğum sonrası östrusta gecikme, buzağılamalar arasındaki aralığın yaklaşık 32 gün artması, gebelik başına tohumlama sayısının 1,00 artması ve suni tohumlama hizmet süresinin, açık günlerin ve buzağılamalar arasındaki aralığın sırasıyla yaklaşık 20, 52 ve 52 gün artması gibi olumsuz üreme parametreleriyle ilişkilendirilmiştir.

Sonuçlar, kan immün-metabolik indekslerinin buzağılamaya yakın kuru dönemde artan THI değerleriyle ilişkili olduğunu göstermiştir. Mevcut çalışmanın sonuçları, süt ineklerinin buzağılamaya yakın kuru dönemde ısı stresine maruz kalmasının bir sonraki laktasyondaki performans, doğurganlık ve kan immün-metabolik indeksleri üzerinde olumsuz sonuçlara sahip olduğunu göstermiştir.

Bu nedenle, ısı stresinin olumsuz etkilerini azaltmak için sürü yönetimindeki değişikliklerin ve ahır iklimindeki değişikliklerin kuru dönemin sonunda başlaması önerilir.

Anahtar kelimeler: Küresel ısınma, iklim değişikliği, ılıman iklim, metabolik adaptasyon, enerji dengesi, bağışıklık tepkisi

Küresel ısınma yalnızca dünya çapında insan sağlığı için değil, aynı zamanda hayvancılık üretimi için de önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Uluslararası ve hükümet araştırma merkezlerinden gelen raporlar, Dünya ikliminin sistematik bir ısınma eğilimini sürekli olarak göstermiştir. İklim değişikliği kontrolsüz bir şekilde devam ederse, sıcaklıkların 2100 yılına kadar 4°C’ye kadar artması öngörülmektedir. Bu, süt inekleri hava sıcaklığındaki (AT) ve bağıl nemdeki (RH) artışlar da dahil olmak üzere çevre koşullarındaki değişikliklere karşı oldukça hassas oldukları için sığır yetiştiricileri için önemli bir zorluk oluşturmaktadır. Bu hassasiyet, rumen fermantasyonu ve karaciğerdeki besin metabolizmasıyla ilişkili yüksek metabolik ısı üretimlerinden kaynaklanmaktadır. Artan metabolik ısı üretimi ve iklim değişikliğinin birleşimi, çevresel ısı ve iç ısı üretimi de dahil olmak üzere toplam ısı yükünün vücudun ısıyı dağıtma kapasitesini aştığı fizyolojik bir durum olan ısı stresine (HS) yol açar. Bu durum ineklerin termal konforunu azaltır. Kritik yüksek hava sıcaklıkları ve bağıl nem belirli bir eşiği aştığında, ineklerin adaptif mekanizmaları üretilen aşırı ısıyı etkili bir şekilde dağıtmada başarısız olur. Isı stresini (HS) daha doğru bir şekilde değerlendirmek için, hava sıcaklığını (AT) ve bağıl nemi (RH) hesaba katan sıcaklık-nem indeksi (THI) gibi biyoklimatik endeksler geliştirilmiştir. Farklı yazarlar, iklim bölgesine bağlı olarak genellikle 68 ila 74 birim⁶ aralığında olan farklı THI eşik değerleri önermiştir. 68’lik bir THI değeri, ılıman iklim bölgelerindeki emziren ineklerde⁷ ve kuru ineklerde⁸ ısı stresinin bir endeksi olarak sıklıkla kullanılır⁹,¹⁰. Bu eşik, 100 yüksek verimli Holstein ineğinin süt veriminin 24 saatlik periyotta 2,2 kg/gün azaldığı ve günlük THI’nin 68 olduğu bir dizi sekiz çalışmadan türetilmiştir. Son kuru dönemdeki ısı stresinin altında yatan biyolojik mekanizmalar henüz iyi anlaşılmamış olsa da¹¹,¹², bu metabolik değişikliklerin gözlenen süt üretiminin yaklaşık %50’sini¹³ ve sonraki laktasyonda açık gün sayısındaki ve tohumlama sıklığındaki artışı açıkladığı düşünülmektedir¹⁴. Bu nedenle, ısı stresinin doğru bir şekilde tahmin edilmesi ve en büyük olumsuz etkiye sahip dönemlerin belirlenmesi, laktasyondaki ineklerin refahını, performansını ve doğurganlığını korumak için çok önemlidir. İklim değişikliği nedeniyle yüksek sıcaklık günlerinin sıklığında öngörülen artış ve laktasyondaki ineklerin ısı stresine karşı yüksek duyarlılığı göz önüne alındığında bu daha da önemli hale gelmektedir¹⁵.

Şu anda, özellikle süt endüstrisinin hayvancılık üretiminin önemli bir parçası olduğu kritik geçiş döneminde ılıman Doğu Avrupa’da THI kullanılarak değerlendirilen ısı stresinin kalıntı etkilerine ilişkin sınırlı bilimsel veri bulunmaktadır¹⁶. Emzirmeyen dönemden emziren döneme geçiş, emziren inekler için zorlu bir dönem olabilir ve negatif enerji dengesi (NEB) ve artan bağışıklık disfonksiyonu nedeniyle önemli fizyolojik değişikliklerle ilişkilidir¹⁷. Bu değişiklikler ineklerin sağlığı, süt üretimi ve üreme performansı üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Buzağılama civarında, genellikle doku yeniden şekillenmesi ve bakteriyel enfeksiyonlardan kaynaklanan iltihaplanma hemen hemen tüm ineklerde görülür¹⁸. İltihaplanma fonksiyonunun işlev bozukluğu, artan lipoliz ve daha yüksek seviyelerde esterlenmemiş serbest yağ asitleri (NEFA) ile emziren ineklerin metabolik durumunu etkiler¹⁹.

Isı stresi ayrıca, geçiş sırasında ve NEB koşullarında gözlemlenenlere benzer şekilde hepatik besin metabolizmasında bozukluklara neden olur. Şu anda araştırmacılar, doğum sonrası geçiş döneminde emziren ineklerde ısı stresi ve NEB’i bağışıklıkla ilişkilendiren biyolojik mekanizmaları açıklayabilecek biyobelirteçleri araştırmaktadır. Bu mekanizmalar emzirme döneminde performansı ve doğurganlığı etkileyebilir.¹². THI ısı stresini değerlendirmek için değerli bir araç olsa da, bireysel değişkenliği hesaba katmaz. İnterlökin 1 (IL-1), interlökin 6 (IL-6) ve factit gibi bağışıklık belirteçleri

Tümör nekroz faktörü-alfa (TNF-α), hayvanlarda ısı stresi durumunu doğrulamak için olası tamamlayıcı belirteçler olarak araştırılabilir²⁰.

Bu nedenle, ısı stresi koşulları altında buzağılamaya yakın kuru dönemdeki fizyolojik değişiklikleri araştırmak ilginç olacaktır, çünkü bunlar sonraki laktasyonda laktasyondaki ineklerin bağışıklık-metabolik durumunu etkileyebilir. Buzağılamaya yakın kuru dönemdeki ısı stresinin etkilerini anlamak, bu kritik aşamada bilinçli yönetim kararları almada çok yardımcı olabilir. Doğrudan güneş ışığını önlemek için gölgeleme, iletken ısı kaybını artırmak için su spreyi kullanma ve buharlaşmalı soğutmayı kolaylaştırmak için havalandırmayı iyileştirme gibi müdahalelerin uygulanması, ısı stresinin sonuçlarını azaltmada ve böylece sonraki laktasyonda laktasyondaki ineklerin süt üretimini, üreme performansını ve bağışıklık-metabolik durumunu iyileştirmede yardımcı olabilir.

Mevcut çalışmada, buzağılamanın hemen öncesindeki kuru dönemdeki ısı stresinin, sonraki laktasyonda laktasyondaki ineklerin üretim performansında, doğurganlığında ve bağışıklık-metabolik kan indekslerinde değişikliklerle ilişkili olacağı hipotezini öne sürdük. Bu çalışmanın amacı, buzağılamanın hemen öncesindeki kuru dönemde THI ile belirlenen ısı stresinin, sonraki laktasyonda laktasyondaki ineklerin üretim performansı, doğurganlığı ve bağışıklık-metabolik kan indeksleri üzerinde bir etkisi olup olmadığını değerlendirmekti.

Sonuçlar: Laktasyon performansı ve vücut kondisyon skoru

Bu çalışmada, buzağılamadan önceki -21, -14 ve -7. günlerde THI’yi artırmak, süt verimini sırasıyla yaklaşık 2,30, 2,60 ve 2,90 kg azalttı (Tablolar 1, 2, 3). Bunun aksine, buzağılamadan önceki -21. günde THI’yi azaltmak, süt yağını ve proteinini artırdı (P ≤ 0,01). Ancak, buzağılamadan önceki -14 ve -7. günlerdeki artan THI değerleri en yüksek süt yağı yüzdesi ile ilişkilendirildi (P ≤ 0,01). Buzağılamaya yakın kuru dönemde analiz edilen tüm günlerdeki artan THI değerleri artan süt somatik hücreleri ile ilişkilendirildi (P ≤ 0,01). Buzağılama yakınındaki kuru dönemdeki THI değerleri ile süt üre azotu (MU) konsantrasyonu arasında anlamlı bir ilişki gözlenmedi.

Özellikle, buzağılamadan önceki -14 ve -7. günlerde ısı stresine (THI > 72) maruz kalan laktasyondaki inekler, miristik asit içeriğinde (P ≤ 0,05) ve doymuş yağ asitlerinde, kısa zincirli yağ asitlerinde ve orta zincirli yağ asitlerinde (P ≤ 0,01) bir azalma gösterdi. Buna karşılık, buzağılamaya yakın kuru dönemde analiz edilen aynı günlerdeki artan THI değerleri, doymamış yağ asitleri ve uzun zincirli yağ asitlerinde artışla ilişkilendirilmiştir (P ≤ 0,01). Ancak, doğumdan önceki -21. gündeki THI değerleri ile süt yağ asidi profili arasında anlamlı bir ilişki gözlenmemiştir. Ayrıca, doğumdan önceki -14. ve -7. günlerdeki THI değerleri ile palmitik asit, stearik asit ve oleik asit gibi spesifik yağ asitleri ve bunların grupları (tekli doymamış yağ asitleri) MUFA, (çoklu doymamış yağ asitleri) PUFA, trans yağ asitleri ve MCFA/SCFA, SFA/UFA ve DI18 gibi oranlar arasında anlamlı bir ilişki gözlenmemiştir.

Doğumdan önceki -14 ve -7. günlerdeki THI değerleri, doğum günü ve doğumdan sonraki 21. günde vücut kondisyon skorunda (VKS) doğrusal bir azalma ile ilişkilendirilmiştir (P ≤ 0,01).

Doğurganlık ve Kan İmmünometabolik Endeksleri

Buzağılamaya yakın kuru dönemdeki ısı stresi (HS), emziren ineklerde hem üreme parametreleri hem de kan immünometabolik endeksleri ile ilişkili görünmektedir (Tablolar 4, 5, 6). Buzağılamadan önceki -7. günde artan THI, ilk doğum sonrası östrusun başlangıcında bir gecikme ve buzağılama aralığında bir artış ile ilişkilendirilmiştir (P ≤ 0,05), bu parametrelerin her biri yaklaşık 32 gün uzamıştır. Ek olarak, buzağılamadan önceki −7. günde artan THI, gebelik başına tohumlama sayısında yaklaşık 1,00’lık bir artış ve yapay tohumlama (AI) hizmet süresinde, açık gün sayısında ve buzağılamalar arası aralıkta sırasıyla yaklaşık 20, 52 ve 52 günlük bir artış dahil olmak üzere doğurganlık endekslerinde bir azalma ile ilişkilendirilmiştir. Ancak, doğuma yakın kuru dönemde doğumdan önceki −21 ve −14. günlerdeki THI değerleri ile üreme performansı arasında anlamlı bir ilişki gözlenmemiştir.

Kan immünometabolik endeksleri, doğuma yakın kuru dönemde THI dahil olmak üzere değerlendirilen parametrelerle ilişkilendirilmiştir. Doğumdan önceki −21, −14 ve −7. günlerde artan THI değerleri, serbest yağ asitleri ve TNF-α (proinflamatuar sitokinler) konsantrasyonlarının artmasıyla ilişkilendirilmiştir (P ≤ 0,05). Ayrıca, doğumdan önceki −7. günde artan THI, (interlökin-1) IL-1 ve (interlökin-6) IL-6 gibi bağışıklık tepkisiyle ilgili insülin, FSH ve kan biyokimyasal endekslerinin artan konsantrasyonlarıyla ilişkilendirilmiştir. Buna karşılık, IGF-I ve LH konsantrasyonlarının azalmasıyla ilişkilendirilmiştir (P ≤ 0,05). Ancak, buzağılamadan önceki −21 ve −14. günlerdeki THI değerleri ile NEFA ve TNF-α hariç tüm analiz edilen kan immünometabolik belirteçlerinin konsantrasyonları arasında anlamlı bir ilişki gözlenmemiştir.

Tartışma
İklim değişikliğinin hayvan performansı ve refahı üzerinde doğrudan ve endişe verici bir etkisi vardır. Artan sıcaklık ve bağıl nem gibi diğer çevresel faktörler, dünya çapında en önemli sorunlardan biri olarak kabul edilen hayvancılıkta ısı stresinin (HS) oluşumuna katkıda bulunur [6]. Emziren sürülerde ısı stresinin potansiyel olumsuz etkilerini gösteren önemli kanıtlar vardır. Ancak, bu alanda yayınlanan çalışmaların çoğu esas olarak laktasyondaki inekler [21], buzağılar ve genç inekler [22–25] üzerindeki etkilerine odaklanmıştır. Ayrıca, yem katkı maddelerinin ısı stresinin [26, 27] ve havalandırma kombinasyonları gibi soğutma sistemlerinin kullanımı da dahil olmak üzere çiftlik yönetimi değişikliklerinin olumsuz sonuçlarını azaltmadaki etkinliği

ve özellikle laktasyon sırasında su püskürtme [28]. Ayrıca, buzağılamaya yakın kuru dönemde, geçiş dönemindeki yüksek verimli süt inekleri için kritik bir dönem olan termal sıcaklık indeksi (THI) tarafından tanımlanan ısı stresi oluşumunun, sonraki laktasyon sırasında üretim performansı, doğurganlık ve immünometabolik durum üzerindeki kalıcı etkilerine ilişkin sınırlı bilimsel veri bulunmaktadır.

Mevcut çalışma, prospektif bir çalışmadan elde edilen verileri sunmaktadır ve kullanılan ısı stresi oluşumu modeli önceki çalışmalara benzerdir [15,16,29]. Bizimki gibi bu çalışmalar da tek bir yaz mevsimi boyunca veri toplamış ve inekler benzer koşullar altında tutulmuş ve aynı fotoperiyoda maruz bırakılmıştır. Bu nedenle, performans ve diğer değişkenlerdeki gözlemlenen ilişkilerin esas olarak ısı zorluğundan etkilenmesi muhtemeldir. Ancak, çalışmamızın beş ticari süt çiftliğinde prospektif bir kohort çalışması olarak yürütüldüğünü belirtmek önemlidir. Saha çalışmalarının doğası gereği, kuru madde alımı (DMI), vücut ağırlığı ve bunlardaki değişiklikler gibi bireysel parametreleri ölçmek mümkün olmamıştır. Bu sınırlama sonuçları etkilemiş ve bazı etkileri gizlemiş olabilir. Ek olarak, kan örneklemesi yalnızca bir kez, doğumdan üç hafta sonra ve rutin veterinerlik faaliyetleri sırasında yapıldı; bu da çalışmamızın bir diğer sınırlamasıdır. Bununla birlikte, fizyolojik değişikliklerdeki gözlemlenen ilişkiler değerli bir gözlemsel çalışma olarak hizmet eder ve kontrollü koşullar altında daha fazla araştırma için bir temel sağlar. Bu, özellikle nispeten az anlaşılmış geçiş döneminde, ısı stresini ve negatif enerji dengesinin (NEB) oluşumunu emziren ineklerin bağışıklık tepkisine bağlayan adaptif mekanizmaları açıklama ihtiyacı ışığında özellikle önemlidir.

Kuru inekler yalnızca laktasyon sırasında değil, aynı zamanda laktasyondan önceki kuru dönemde de ısı stresine duyarlıdır. Kuru dönemde ısı stresine (HS) maruz kalan ineklerin emilim sonrası metabolizmalarının değiştiği ve sonraki laktasyonda önemli ölçüde daha az süt ürettikleri, süt üretiminde 3-7,5 kg/günlük azalmalar bildirildiği gösterilmiştir [8,30,31]. Ancak, bildiğimiz kadarıyla, birkaç çalışma doğrudan buzağılamaya yakın kuru dönemde ısı stresinin zamanlamasına ve sonraki laktasyon performansı üzerindeki etkisine odaklanmıştır. Bulgularımız, kuru ineklerin termal durumunun sonraki laktasyondaki performansları üzerinde kalıcı etkilere sahip olduğunu göstermektedir. Özellikle, laktasyondaki ineklerin laktasyon performansı, buzağılamaya yakın kuru dönemde artan termal sıcaklık indeksi (THI) değerleriyle ilişkilendirilmiştir. Buzağılamadan önceki -21, -14 ve -7. günlerde ısı stresine (THI > 72) maruz kalan inekler sırasıyla yaklaşık 2,30, 2,60 ve 2,90 kg daha az süt üretmiştir. Ayrıca, buzağılamadan önceki 7 gün boyunca artan THI, IGF-I konsantrasyonlarının azalmasıyla ilişkilendirilmiştir.

Menta ve ark. tarafından yapılan bir çalışma [11] ayrıca, buzağılamaya yakın kuru dönemdeki ısı stresinin, sonraki laktasyonda süt üretiminin azalmasıyla ilişkili olduğunu, primipar ve multipar inekler için sırasıyla 1,70 ve 2,40 kg/gün süt üretimi düşüşleriyle ilişkili olduğunu göstermiştir. Ayrıca, Bohmanova ve ark. [32] ılıman bölgelerde THI’daki birim artış başına süt üretiminde 0,39 kg azalma olduğunu bildirmiştir. Bunun tersine, Gomez ve ark. tarafından yapılan bir çalışma [33], aktif soğutma sisteminin yalnızca buzağılamanın yakınındaki kuru dönemde kullanılmasının buzağılamadan sonraki 60 güne kadar süt üretimini günde 1,40 kg artırdığını göstermiştir.

Ancak, buzağılamanın yakınındaki kuru dönemde ısı stresinin neden olduğu meme fonksiyonundaki azalmadan sorumlu hücresel ve moleküler mekanizmalar hala yeterince anlaşılmamıştır [8]. Meme bezi kuru dönemde iki yeniden şekillendirme evresinden geçer: ilk evre meme epitel hücrelerinin yoğun apoptozu ile ilişkilidir ve doğuma daha yakın olan ikinci evre yoğun hücre çoğalması ve yeniden şekillendirme ile karakterizedir. Bu süreçler, sonraki laktasyonda süt üretimi için çok önemlidir [34]. Meme epitel hücrelerinin aktivitesi ve sayısı doğrudan süt sentezi kapasitesini etkiler ve apoptozis ile hücre çoğalması arasındaki denge laktasyon dönemi boyunca önemli bir rol oynar. Isı stresi, meme bezi dokusunun mikroskobik yapısıyla ilgili her iki süreci de olumsuz etkiler. Doğuma yakın kuru dönemde, ısı stresi hücre çoğalması ve yeniden şekillenme olasılığını azaltır [35]. Ayrıca, sonraki laktasyon döneminde, stromal bağ dokusunun daha geniş alanlarıyla çevrili olan meme bezi foliküllerinin sayısında azalmaya yol açabilir ve bu da süt üretimini olumsuz etkiler [36].

Öte yandan, büyüme hormonunun kontrolü altında karaciğer tarafından üretilen en güçlü laktojenik hormonlardan biri olan IGF-I, meme bezi fonksiyonundan ve artan süt üretiminden sorumludur [37]. Bulgularımıza benzer önceki çalışmalar, kan dolaşımındaki IGF-I konsantrasyonlarının ısı stresi sırasında orta derecede azaldığını göstermiştir. Bu azalma, ısı stresi sırasında büyüme hormonuna karşı karaciğer tepkisinin azalmasına bağlanmıştır [38]. Çalışmamızda, buzağılamadan 21. günde 72’den yüksek THI, süt yağı ve protein yüzdesinde bir azalma ile ilişkilendirilmiştir.

Isı stresi (HS) nedeniyle süt proteini ve yağ içeriğindeki azalmadan sorumlu mekanizmalar büyük ölçüde bilinmemektedir, ancak bu süreçte muhtemelen birden fazla biyolojik sistem yer almaktadır [39]. Bazı çalışmalar, HS’nin süt proteini içeriğindeki azalma üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olduğunu ve bu azalmanın memedeki protein sentezindeki bir azalmadan veya yem alımındaki bir azalmadan kaynaklanmadığını ileri sürmektedir [40]. Diğer çalışmalar, ısı stresindeki ineklerin

Isı stresi, glikoz ve yağ asidi konsantrasyonlarında azalmaya neden olabilir. Bu, sistemik amino asit kullanımının artmasına ve muhtemelen meme bezinde protein ve süt yağı sentezi için gerekli amino asit tedarikinin sınırlanmasına yol açabilir [41].

Çalışmamızda, doğuma yakın kuru dönemde THI’nin 72’nin üzerine çıkması, doğum günü ve doğumdan 21 gün sonra vücut kondisyon skorunda (BCS) doğrusal bir düşüşle ve ayrıca daha yüksek kan NEFA konsantrasyonlarıyla ilişkilendirildi. Ek olarak, süt yağı ve süt yağ asidi bileşimi, özellikle doğumdan 14 ve 7 gün önce olmak üzere, doğuma yakın kuru dönemde THI seviyeleriyle ilişkilendirildi. Bu ilişkiler arasında artan süt yağı içeriği ve doymamış yağ asitleri (UFA) ve uzun zincirli yağ asitleri (LCFA) konsantrasyonları ve kısa zincirli yağ asitleri (SCFA), doymuş yağ asitleri (SFA) ve orta zincirli yağ asitleri (MCFA) seviyelerinin azalması yer aldı. Ayrıca, doğumdan önceki 7 gün boyunca artan THI, artan kan insülin konsantrasyonlarıyla ilişkilendirildi.

Kuru dönemde ineklerin termal durumu, erken laktasyondaki metabolik tepkiler üzerinde önemli ve kalıcı etkilere sahiptir [42]. Buzağılamaya yakın kuru dönemde HS, negatif enerji dengesi (NEB) oluştuğunda geçiş döneminde gözlemlenenlere benzer değişiklikler üretebilir [43,44]. HS, buzağılamadan sonra vücut ağırlığında ve BCS’de azalmaya neden olur; bu, HS maruziyetine bağlı artan enerji harcaması ve buzağılama sırasında kuru madde alımında fizyolojik bir azalma ile ilişkili olabilir [8,30,35].

Buzağılamaya yakın kuru dönemde ısı stresine maruz kalan laktasyondaki inekler, buzağılamadan sonra NEB geliştirebilir; bu, normal sıcaklıktaki kuru ineklere kıyasla buzağılamadan sonra daha fazla sistemik insülin direnci nedeniyle artan yağ dokusu yıkımı, artan dolaşımdaki NEFA ve periferik dokularda daha fazla insülin tepkisi ile ilişkilidir [42]. Kan metabolit profillerindeki bu değişiklikler, BCS’de bir azalmayı [45], daha aktif yağ dokusu yıkımını, süt sentezi için artan besin gereksinimlerini ve ısı stresi altındaki ineklerde artan süt yağı içeriğini yansıtır [46].

Süt yağı, kandan emilen metabolik substratlardan veya meme bezinde de novo olarak sentezlenebilir [47]. Erken laktasyonda, NEFA’nın yaklaşık %40’ı süt trigliseritlerinde yağ asitleri kaynağı olarak kullanılır [48]. Bu nedenle, yağ dokusu parçalanmasındaki değişiklikler süt yağı sentezi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Miller ve arkadaşları [49], meme bezi tarafından NEFA alımındaki varyasyonun yaklaşık %56’sının arteriyel kandaki konsantrasyonlarıyla açıklandığını buldu. Bu gözlem, normalde yağ dokusunda bulunan uzun zincirli yağ asitlerinin (yani 16’dan fazla karbonlu yağ asitleri) erken laktasyonda artan NEFA seviyeleriyle neden arttığını açıklar. Öte yandan, NEFA’nın süt yağı konsantrasyonu ile güçlü bir pozitif korelasyonu vardır (r = 0,76) [50]. Mann ve arkadaşları [51,52], daha yüksek kan NEFA konsantrasyonlarının sütte daha yüksek LCFA içeriğiyle ilişkili olduğunu gösterdi. Bu, yağ dokusunun parçalanmasının süt yağı sentezi için substrat sağlamada kritik bir rol oynadığını göstermektedir ve bu diğer bulgularla tutarlıdır [49,53].

Benzer şekilde, sonuçlarımız Mann ve ark. [51,52] ve Hamami ve ark. [54] bulgularıyla tutarlıdır; bu bulgular, ısı stresi (HS) sırasında toplanan süt yağı örneklerinin genellikle ılıman koşullar altında toplanan örneklere kıyasla daha yüksek oranda uzun zincirli yağ asitleri (LCFA) ve daha düşük oranda kısa zincirli yağ asitleri (SCFA) ve orta zincirli yağ asitleri (MCFA) içerdiğini göstermektedir. Ancak, HS’nin pH ve rumen fermantasyonu gibi diğer faktörleri de etkileyebileceğini belirtmekte fayda vardır [55] ve bu da süt yağ asitlerinin sentezini ve bileşimini değiştirebilir.

Mevcut çalışmada, HS’nin oluşumunu gösteren THI’de, buzağılamaya yakın kuru dönemde 68’den azdan 72’den fazlaya bir artış, somatik hücre sayısında (SCC) bir artışla ilişkilendirilmiştir. SCC, süt kalitesinin geniş bir göstergesidir ve mastitisten ziyade meme içi enfeksiyonların göstergesidir [56]. Polimorfonükleer lökositler (bir tür beyaz kan hücresi), iltihaplanma sırasında artan SCC’nin ana kaynağıdır. HS sırasında enfeksiyon riskinin daha yüksek olması, bağışıklık fonksiyonunun bozulmasından kaynaklanıyor olabilir [9,56]. Tao ve diğerlerine göre [57], zayıflamış bir bağışıklık sistemi, yaz aylarında mastitis vakalarının artmasının nedenlerinden biri olabilir. Ek olarak, yüksek sıcaklıklar patojenlerin hayatta kalmasını ve çoğalmasını artırarak mastitis riskini artırabilir [58].

Emziren ineklerin doğurganlığı, beslenme, sürü yönetimi ve iç mekan mikro iklimi dahil olmak üzere çeşitli çevresel faktörlerden önemli ölçüde etkilenir [59]. Ancak, geçiş döneminin diğer aşamalarına kıyasla son kuru dönemde HS’ye maruz kalan ineklerin doğurganlığı hakkında sınırlı bilgi mevcuttur. Mevcut çalışmada, buzağılamadan 7 gün önce HS’ye maruz bırakılan emziren inekler (THI > 72), ilk doğum sonrası östrusun başlangıcında gecikme ve yaklaşık 32 günlük bir ara dönem artışıyla ilişkili olan doğurganlıkta azalma yaşadı. Gebelik başına tohumlama sayısı da arttı ve yapay tohumlama (AI) dönemleri, açık günler ve ara dönem dönemleri sırasıyla yaklaşık 1,00, 20, 52 ve 52 gün arttı.

HS, özellikle üreme sistemi ve hipotalamus-hipofiz-yumurtalık ekseni üzerinde doğurganlık üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir [60]. LH ve FSH hormonları, korpus luteum oluşumunu, foliküler gelişimi ve yumurtlamayı düzenlemede önemli bir rol oynar. HS’ye maruz kalma, endokrin yolları bozabilir ve yumurtalık hormonlarının üretimini ve salgılanmasını değiştirebilir. Bu bozulma, yumurtlama öncesi foliküllerin bozulmuş son olgunlaşmasına ve yumurtlamasına ve ayrıca

gebeliğin oluşumunu ve sürdürülmesini etkiler. Preovulatuar folikül gelişimi yumurtlamadan aylar önce başlar ve hem HS hem de hastalık üreme üzerinde uzun vadeli etkilere sahip olabilir [11].

Torres-Junior ve diğerlerine göre [61], oositler HS tarafından yumurtlamadan 105 güne kadar hasar görebilir. Bilimsel literatürde HS’nin gonadotropinler üzerindeki etkisiyle ilgili değişken sonuçlar olmasına rağmen, çoğu çalışma THI’nin 72’nin üzerinde olmasının ergenlik döneminde LH salgılanmasını ve foliküler hücrelerin LH’ye duyarlılığını azalttığını göstermiştir. Bu azalma korpus luteum ve yumurtlamanın oluşumunu ve işlevini olumsuz etkileyebilir [21], sonuçta ilk doğum sonrası östrusun başlangıcını geciktirir ve buzağılamalar arasındaki aralığı artırır [43].

Öte yandan, HS’nin ayrıca yumurtalıkta gelişen folikül sayısındaki artışla ilişkili olan FSH salgısını da artırabileceğini belirtmekte fayda var [62]. Bu artış muhtemelen inhibitör seviyesindeki bir azalmadan kaynaklanmaktadır [60], bu da yaz doğurganlık döneminden sonra çift yumurtlama ve ikiz doğumlardaki önemli artışı açıklayabilir. Araştırmamız, doğumdan önceki 7 günde 72’den yüksek THI ile doğurganlık endekslerini etkileyen kan biyokimyasal endeksleri arasında, LH’deki bir azalma ve FSH’deki bir artış yoluyla bir ilişki olduğunu göstermiştir.

Ancak, HS’nin foliküler büyüme, oosit kalitesi, embriyo gelişimi ve sağkalımı üzerindeki kesin etkileri, sürecin karmaşıklığı ve doğru deneysel modellerin eksikliği nedeniyle hala iyi anlaşılmamıştır [63]. Yaklaşık 0,5-1,0 mm çapındaki birincil antral foliküller HS’ye daha duyarlıdır [64]. Son kuru dönemde HS’ye maruz kalan emziren ineklerde, 40-60 gün sonra yumurtlaması gereken oositleri içeren antral foliküllerin büyümesi ve gelişimi azalmış olabilir. Bu azalma, gebelik başına tohumlama sayısının artması ve daha uzun yapay tohumlama dönemleri, açık günler ve buzağılama aralıkları gibi üreme parametreleriyle doğrudan ilişkilidir [21].

Morton ve diğerleri [65], buzağılamaya yakın ve buzağılamadan sonra kuru dönemde 72’nin üzerindeki THI’nin gebe kalma oranlarını yaklaşık %30 oranında azalttığını ve bu etkinin buzağılamaya yakın tek günlerde bile daha uzun HS dönemleriyle daha da kötüleştiğini tahmin etmiştir [66]. HS’nin üreme performansı üzerindeki olumsuz etkisi, süt endüstrisinde önemli ekonomik kayıplara neden olmuştur [67], bunun başlıca nedeni buzağılama aralıklarının artması ve daha yüksek ayıklama oranlarıdır [68].

Bu nedenle, mevcut çalışmanın sonuçlarına dayanarak, en azından buzağılamadan önceki son haftada kuru inekler için soğutma önlemlerinin uygulanması, HS’nin oosit içeren antral foliküller üzerindeki zararlı etkilerini azaltmaya ve laktasyondaki sürülerde üreme performansını iyileştirmeye yardımcı olabilir.

Mevcut çalışmada, buzağılamaya yakın kuru dönemde, özellikle buzağılamadan önceki -21, -14 ve -7. günlerde THI’da bir artış, kanda TNF-α konsantrasyonunda bir artışla ilişkilendirilmiştir. Ek olarak, buzağılamadan önceki -7. günde THI’da bir artış, IL-1 ve IL-6 gibi kan biyokimyasal belirteçlerinin konsantrasyonunda bir artışla ilişkilendirilmiştir. Bu sitokinlerin tümü, inflamatuar (pro-inflamatuar) bir bağışıklık tepkisiyle ilişkilidir. Stres tepkisinin bağışıklık sistemi üzerindeki etkisi hala tamamen açık değildir [69], bazı çalışmalar stresör türüne, strese maruz kalma süresine ve stres anında hayvanın durumuna bağlı olarak bağışıklık tepkisinin uyarıldığını veya baskılandığını göstermektedir [42].

HS’nin bağışıklık tepkisi üzerindeki olumsuz etkileri, birincil ve ikincil lenfoid organların uyarılması yoluyla gözlemlenmiştir ve bu da antikorların, sitokinlerin ve akut faz proteinlerinin üretimine yol açmıştır [70]. Bulgularımızla uyumlu olarak, Chen ve ark. [71], HS’ye maruz kalan emziren ineklerin kanında nötr sıcaklık koşullarındaki ineklere kıyasla daha yüksek TNF-α, IL-1 ve IL-6 konsantrasyonları olduğunu bildirmiştir; bu, HS ortamı ve ardından lipoliz tarafından tetiklenen bir inflamatuar durum olasılığını düşündürmektedir.

Ayrıca, sonuçlarımıza benzer şekilde, Trevisi ve ark. [72], daha fazla vücut yağı mobilizasyonu olan ineklerde TNF-α, IL-1 ve IL-6’nın serum konsantrasyonlarının arttığını bildirmiştir; bu, doğum sonrası geçiş döneminde kan plazmasındaki daha yüksek NEFA konsantrasyonları ile karakterize edilmiştir. Mann ve ark. [52] ayrıca, geçiş döneminde lipoliz ile ilişkili yağ dokusundaki inflamatuar sürecin, yüksek NEFA konsantrasyonlarında yansıyan TNF-α, IL-1 ve IL-6 gibi proinflamatuar sitokinlerin artan sentezi ile karakterize edildiğini göstermiştir.

Sonuç olarak, laktasyon performansı, buzağılamaya yakın kuru dönemde THI değeri ile ilişkilendirilmiştir. Buzağılamadan önceki -21, -14 ve -7. günlerde artan THI, süt üretimini sırasıyla yaklaşık 2,30, 2,60 ve 2,90 kg azalttı. Ayrıca, buzağılamadan önceki -7. gündeki THI değeri, ilk doğum sonrası östrusun başlangıcındaki gecikme, buzağılamalar arasındaki aralığın yaklaşık 32 gün artması, gebelik başına tohumlama sayısının 1,00 artması ve yapay tohumlama süresinin, açık günlerin ve buzağılama aralığının sırasıyla yaklaşık 20, 52 ve 52 gün daha uzun olmasıyla gösterildiği gibi, doğurganlığın azalmasıyla ilişkilendirildi.

Ek olarak, buzağılamaya yakın kuru dönemde artan THI, kan NEFA ve TNF-α konsantrasyonlarının artmasıyla ilişkilendirildi. Ayrıca, buzağılamadan önceki −7. günde artan THI, IL-1 ve IL-6 gibi bağışıklık tepkisiyle ilişkili insülin, FSH ve kan biyokimyasal belirteçlerinin artan konsantrasyonları ve IGF-I ve LH konsantrasyonlarının azalmasıyla ilişkilendirilmiştir.

Bu bulgular, laktasyondaki ineklerin buzağılamanın hemen öncesinde kuru dönemde HS’ye maruz kalmasının, sonraki laktasyonda üretim performansı, doğurganlık ve kan immünometabolik belirteçleri üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, buzağılamanın hemen öncesinde kuru dönemde HS’nin olumsuz etkilerini azaltmak için çiftlikte yönetim değişiklikleri uygulamak esastır. Ancak, yukarıda gözlemlenen ilişkilerin ön çalışmamıza dayandığını ve daha fazla araştırılması gerektiğini belirtmek önemlidir.

Kontrollü koşullar altında daha detaylı araştırmalara ihtiyaç vardır.

Yöntemler

Çalışma, Temmuz-Eylül 2018 tarihleri ​​arasında Polonya’nın kuzeybatısındaki Polonya Holstein-Friesian inekleri besleyen beş ticari süt çiftliğinde yürütülmüştür (Tablo 7). Kohort verileri bu çiftliklerden toplanmıştır. Bu sürüler için seçim kriterleri arasında 9500 kg’dan fazla 305 günlük süt verimi, 80’den fazla laktasyondaki ineğin bulunduğu bir çiftlik boyutu, yalnızca serbest ahır barınağı, toplam karma besleme (TMR) sisteminin kullanımı ve 56 günlük kuru dönem yer almıştır.

Hayvanlar

Isı stresiyle ilgili hayvan deneyinin bir kısmı daha önce bildirilmiştir [16]. Bu çalışmada kullanılan veriler, buzağılama sıklığına (2,4-2,9; ortalama 2,7) ve 305 günlük süt üretimine (9252-10800 kg; ortalama 10.055 kg) göre seçilen 100 sağlıklı Polonya Holstein-Friesian laktasyondaki inekten oluşmaktadır. Beş katılımcı çiftliğin her birinden yirmi inek seçildi. Kuru dönemin başlamasından önce inekler standart çiftlik protokollerine göre yönetildi. İnekler beklenen buzağılama tarihinden 56 gün (±1) önce kuruydu ve veri kaydı buzağılamaya yakın kuru dönemden (buzağılamadan 3 hafta önce başlayarak) başladı ve laktasyonun 150. gününe kadar devam etti. Çalışmadaki ilk ve son buzağılamalar 42 takvim günü arayla gerçekleşti. Yönetim ve barınma koşulları sürüler arasında benzerdi.

Kuru dönemde inekler doğal havalandırma ve kıyılmış saman yataklığı bulunan gölgeli, çitsiz ahırlarda barındırıldı. Buzağılamadan sonra tüm ineklere aynı tedavi uygulandı; buna laktasyon döneminde gölge ve fanlar veya hava karıştırıcıları gibi soğutma yöntemlerine erişim dahildi. Bailey ve ark.’nın yönergelerine göre [73], ortam sıcaklığı 21°C’yi aştığında ve 1,8 m/s rüzgar hızını koruduğunda fanlar veya karıştırıcılar otomatik olarak etkinleştirildi. Ortam fotoperiyodu tüm çiftliklerde aynıydı ve ahır alanlarının üzerine metal halide aydınlatma yerleştirildi. Bu ışıklar yaklaşık 230 lüks ve yaklaşık 14 saat ışık ve 10 saat karanlık süresi sağlayacak şekilde manuel olarak kontrol edildi. Işıklar 20:00 ile 06:00 arasında açıktı.

Buzağılamaya kadar geçen kuru dönemde inekler, 4 m uzunluğunda × 12 m genişliğinde × 1,5 m yüksekliğinde, ahır başına 10 ineğe kadar gruplar halinde barındırıldı. İnekler buzağılama belirtileri gösterdiğinde, aynı binada saman yataklı bireysel buzağılama ahırlarına taşındılar. Doğum sonrası 2 ila 21 gün arasında erken laktasyondaki inekler için ayrı bir grup vardı ve grup başına ortalama 10 inek ve ahır başına 1’den az stok yoğunluğu vardı. Emziren inekler, 20 ila 40 inek kapasiteli, kıyılmış saman yataklıklı ve yarıklı beton yürüyüş yolu kanallarından oluşan ayrı ayrı ahırlardan oluşan ahırlarda barındırıldı.

Örnekleme ve besleme

Mısır silajı, ot ve saman gibi yemlerin temsili örnekleri aylık olarak toplandı ve PN-EN 12099:2017-10 standardına göre yakın kızılötesi yansıma spektroskopisi (NIRS) kullanılarak analiz edildi. Kullanılan cihaz FOSS DS3™ (Foss Electric, Hillerød, Danimarka) idi. Analiz, kuru madde, ham protein, nötrleştirici lif, asit lifi, eter özütü ve nişasta gibi çeşitli besin bileşenlerini içeriyordu. Bu analiz, deney boyunca sürekli olarak gerçekleştirildi.

Yem bileşenlerinin besin değeri, analizden çıkarılan besin içeriği kullanılarak hesaplandı ve AMTS.Cattle.Pro yazılım sürümü 4.7 (2017, AMTS LLC, Groton, NY) kullanılarak hesaplandı. Buzağılayan ve emziren inekler için tasarlanan diyetler, Ulusal Araştırma Konseyi yönergelerine göre [74] beslenme gereksinimlerini karşılamak için aylık olarak ayarlandı.

Diyetler temel olarak mısır, ot ve yonca silajları ve soya unu, kanola unu, arpa ve tritikale gibi konsantrelerden oluşuyordu. Diyete bir vitamin-mineral karışımı da eklendi. Bu diyetler ineklere günde iki kez, 06:00 ve 14:00’te ad libitum olarak verildi.

Buzağılamaya yakın kuru inekler, buzağılamadan 21 gün önce buzağılamaya kadar ortalama 12 kg kuru madde alımıyla bir TMR diyeti aldı. Buzağılamadan sonra, tüm inekler buzağılamadan 21 gün sonrasına kadar FRESH erken laktasyon diyetine geçirildi ve ortalama 24 kg kuru madde alımı ve 35 kg süt üretimi sağlandı. Doğumdan sonraki 22 ila 150 gün arasında, kuru madde alımı 28 kg ve süt verimi 40 kg olan inekler için formüle edilmiş bir TMR I diyeti verildi.

Buzağılama ve laktasyona yakın kuru dönem diyetlerinin bileşimi ve besin değeri Ek Tablo S1’de özetlenmiştir. Yem artıkları (orts) her gün sabah beslemesinden önce toplandı. Deney boyunca ineklere kendiliğinden dolan suluklar aracılığıyla serbestçe su sağlandı.

Vücut kondisyon puanı

İneklerin vücut kondisyon puanı, 1 (yağsız) ile 5 (yağlı) arasındaki bir ölçeğe göre, buzağılama gününde ve buzağılamadan 3 hafta sonra (21 ± 3. gün) Edmonson ve ark. [75] yöntemine göre kaydedildi.

Hayvan sağlığı ve sayıları

Tüm deney boyunca, bir veteriner ineklerin sağlık durumlarını günlük olarak kontrol ederek refahlarını sağladı. İneklere buzağılamadan yaklaşık 60 ve 30 gün önce rotavirüs ve koronavirüse karşı üç aşı uygulandı ve buzağılamadan iki hafta sonra bir aşı daha uygulandı. Yeni laktasyona giren inekler için, buzağılamadan sonraki 1. ve 5. günde vücut sıcaklığının ölçülmesi de dahil olmak üzere rutin günlük bakım yapıldı. İneklerin sağlık durumu ayrıca hipokalsemi, ketozis, distosi, tutulan plasenta, tırnak sağlığı ve mastitis gibi çeşitli durumlar açısından izlendi. 100 erken Polonya Holstein-Friesian ineğinden altı inek buzağılamadan sonra ve buzağılamadan sonraki ilk 60 gün içinde çalışmadan çıkarıldı. Bu dışlama sorunlar/hastalıklar nedeniyle yapıldı

Sağlık (4 vaka) ve mastitis (2 vaka). Bu hayvanlardan çalışmadan hariç tutulana kadar toplanan veriler analizlere dahil edildi.

Çevresel veriler

Hava sıcaklığı (AT) ve bağıl nem (RH), veri kaydediciler (WatchDog A-Serisi, SpecWare 9 Basic, Spectrim Technologies Inc., Aurora, ABD) tarafından sürekli olarak ve 15 dakikalık aralıklarla kaydedildi. Veri kaydedicilerin sıcaklık aralığı -45 ila 85°C, doğruluk ±0,6°C ve nem aralığı %0 ila %100, doğruluk ±3% idi. İneklerin barındırıldığı alanın yaklaşık 3 m yukarısına stratejik olarak binanın içine yerleştirildiler. Bu konumlandırma Hut ve ark.15 ve Lambertz ve ark.29’un önerilerine uygundu. Isı indeksini (THI) değerlendirmek için Ulusal Araştırma Konseyi76 tarafından önerilen aşağıdaki formül kullanıldı:

THI=(1,8×T+32)−[(0,55−0,0055×RH)×(1,8×T−26)]

THI = (1,8 \times T + 32) – [(0,55 – 0,0055 \times RH) \times (1,8 \times T – 26)]

burada T, santigrat derece cinsinden hava sıcaklığı ve RH, yüzde cinsinden bağıl nemdir. Bu çalışmada inekler, buzağılamaya yakın kuru dönemde THI’ye maruz kalmalarına göre kategorilere ayrıldı. Günlük THI değerleri buzağılamadan 21, 14 ve 7 gün önce hesaplandı ve üç kategoriye ayrıldı: THI <68 termal konfor bölgesi, 68 ila 72 hafif ısı stresi (hafif HS) ve 72’nin üzeri süt inekleri için ısı stresi (HS). Bu kategoriler ve formül, ılıman iklimlerde süt inekleri üzerinde yapılan önceki çalışmalarda kullanılmaları nedeniyle seçildi9,16.

Üretim performansı

Süt inekleri buzağılama gününden doğum sonrası 150 güne kadar (DIM) günde iki kez, 05:00 ve 17:00’de sağıldı ve üretilen süt miktarı (kg) elektronik olarak kaydedildi. Süt örnekleri (15 ml) sabah ve akşam sağımlarından aylık olarak toplandı ve potasyum dikromat koruyucu içeren özel tüplerde saklandı. Örnekler Polonya Sığır Yetiştiriciliği ve Süt Çiftçileri Federasyonu tarafından değerlendirildi. Süt örneklerinin analizi, PN-ISO 9622:2015–09’a göre Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılarak protein yüzdesi, süt üre (MU, mg/ml), yağ yüzdesi ve süt yağ asitlerinin (FAs, g/100 g yağ) belirlenmesini içeriyordu. Analiz, Foss Electric (Hillerød, Danimarka) MilkoScan FT 6000 ekipmanı ve elmas küvetler (Foss, Hillerod, Danimarka) kullanılarak gerçekleştirildi. Somatik hücre sayısı (SCC, bin hücre/ml), PN-EN 13366-2:2008’e göre Foss-o-Matic FC (FOSS Electric, Hillerød, Danimarka) kullanılarak belirlendi. FTIR emilim spektrumu, süt örneklerinin kızılötesi ışık emilim özelliklerini gösteren 925 ila 5008 cm-1 arasında 1060 kızılötesi frekansı (dalga sayısı) içeriyordu. 100 gram yağ başına gram olarak ifade edilen yağ asidi özellikleri, C14:0, C16:0, C18:0 ve C18:1 olmak üzere dört ayrı yağ asidinin yanı sıra doymuş yağ asitleri (SFA’lar), doymamış yağ asitleri (UFA’lar), tekli doymamış yağ asitleri (MUFA’lar), çoklu doymamış yağ asitleri (PUFA’lar), trans doymamış yağ asitleri (TRANSFA’lar), kısa zincirli yağ asitleri (SCFA’lar), orta zincirli yağ asitleri (MCFA’lar) ve uzun zincirli yağ asitleri (LCFA’lar) dahil olmak üzere sekiz yağ asidi grubunu içeriyordu. Ek olarak, üç oran hesaplandı: MCFA’ların SCFA’lara oranı (MCFA/SCFA), SFA’ların UFA’lara oranı (SFA/UFA) ve C18 farklılaşma indeksi (DI18). DI18 indeksi, Komisarek ve ark. tarafından önerilen formüle göre hesaplandı.55, bu formül C18:1’in C18:0 ve C18:1’in toplamına oranıdır ve daha sonra sonuç 100 ile çarpılır.

Üreme performansı

Yaklaşık 28 gün (± 3 gün) doğumdan sonra, veteriner ineklerin yumurtalık yapılarını haftada bir kez transrektal ultrason kullanarak inceledi. Bu değerlendirme, 7,5 MHz konveks dönüştürücü (UST-995-7,5, Aloka Co., Ltd., Japonya) ile donatılmış renkli Doppler ultrason makinesi (SSD-5500, Aloka Co., Ltd., Japonya) kullanılarak gerçekleştirildi. Veteriner, yapıların pozisyonunu tam olarak değerlendirmek için her yumurtalığı farklı açılardan taradı. Doğum sonrası ilk östrusun doğrulanması, ovaryumlardan birinde görünür bir korpus luteumun (çapı ≥ 10 mm olan baskın folikül) varlığına dayanıyordu. İnekler daha sonra ikinci östrusu doğrulamak için haftalık olarak incelendi. Östrus döngüsünün 1. günü, yeni bir östrusun doğrulandığı gündü; bu, ≥ 10 mm olan baskın bir folikülün kaybolması ile aynı yerde yeni bir korpus luteumun ortaya çıkması arasındaki dönemdi. Östrus belirtileri gösteren inekler yapay tohumlandı (AI). Gebelik, AI’dan 30 gün sonra (± 3 gün) transrektal ultrasonla tespit edildi. Süt ineklerinin doğurganlığı, aşağıdakiler dahil olmak üzere çeşitli endekslere göre değerlendirildi: ilk doğum sonrası östrus (buzağılamadan ilk östrusa kadar geçen gün sayısı), buzağılama aralığı (buzağılamadan ilk tohumlamaya kadar geçen gün sayısı), tohumlama süresi (ilk yapay tohumlama ile gebelik arasındaki gün sayısı), başarılı bir gebelik için tohumlama sayısı, açık günler (buzağılamadan sonraki gebeliğe kadar geçen gün sayısı) ve ara dönem.

Kan örneklemesi ve analizi

Kan örnekleri her inekten sabah beslenmesinden yaklaşık 4 ± 0,5 saat sonra, buzağılamadan tam 3 hafta sonra (21 ± 3. günde) ve standart veterinerlik prosedürleri sırasında toplandı. Örnekler kuyruk damarından 10 ml’lik bir serum toplama şişesi (KABE, Poznan, Polonya) kullanılarak çıkarıldı. Toplamadan sonra, şişeler serumu ayırmak için 4°C’de 15 dakika boyunca 3000 × g’de santrifüj edildi ve ardından serumlar sonraki analiz için -20°C’de saklandı. İnsülin, insülin benzeri büyüme faktörü tipinin konsantrasyonlarını belirlemek için serum kullanıldı

IGF-I, esterlenmemiş yağ asitleri (NEFA), adiponektin (ApN), leptin (LEP), folikül uyarıcı hormon (FSH), luteinize edici hormon (LH), TNF-α, IL-1 ve IL-6 sığır ELISA kitleri (Shanghai Sunredbio Technology, Çin) kullanılarak ölçüldü. Tüm deneyler ikişer kez yapıldı ve 450 nm’deki absorbans bir mikro plaka spektrofotometresi (Synergy 2, BioTek, BIOKOM, Varşova, Polonya) kullanılarak ölçüldü. Shanghai Sunredbio Technology’den hormonların, sitokinlerin ve kan metabolik indekslerinin belirlenmesinde kullanılan sığır ELISA kitlerinin özellikleri daha önce bildirilmiştir16.

β-hidroksibutirat (BHB) konsantrasyonu da Pointe Scientific’ten (Varşova, Polonya) bir sığır kiti kullanılarak ölçüldü. BHB ölçüm aralığı 0,05 ila 6,9 mmol/L (katalog numarası H7587) idi ve 340 nm’deki absorbans aynı mikro plaka spektrofotometresi ile kolorimetrik olarak okundu. Sonuçların geçerliliğini sağlamak için, tüm hematolojik değişkenler için analizler arasındaki ve içindeki varyasyon katsayısının %5’ten az veya eşit tutulması için kalite kontrolü yapıldı.

İstatistiksel analizler

Veri analizinden önce, PROC MEANS komutu kullanıldı ve ardından tüm veriler SAS yazılım sürümü 9.4’teki PROC UNIVARIATE kullanılarak normallik açısından kontrol edildi. Gebe kalma başına tohumlama sayısı (gebe kalma başına hizmet sayısı) ve AI periyodu hizmeti (AI periyodu hizmeti) gibi doğurganlık parametreleri, istatistiksel analizden önce Box-Cox dönüşümüne tabi tutuldu ve süt somatik hücre sayısı (SCC) logaritmik dönüşüme tabi tutuldu. Doğurganlık parametrelerinin ve süt SCC’nin sonuçları tablolarda dönüşüm öncesi ortalamalar olarak sunulmaktadır, ancak açıklayıcı değişkenler arasındaki önemli farklılıklar dönüşümden sonra rapor edilmektedir. Buzağılamaya yakın kuru dönemdeki (-21, -14 ve -7. günler) THI açıklayıcı değişkenleri, üretim performansını, doğurganlığı ve bağışıklık-metabolik kan endekslerini analiz etmek için kullanılan üç kategoriye ayrıldı.
Buzağılamaya yakın kuru dönemde THI tarafından tanımlanan ısı stresinin (HS) üretim performansı, doğurganlık ve bağışıklık-metabolik kan endeksleri üzerindeki etkisi, SAS’taki GLM komutu kullanılarak her bir açıklayıcı değişken için (buzağılamaya yakın -21, -14 ve -7. günlerdeki THI) ayrı ayrı ve denklemlerde açıklanan modellere dayanarak belirlendi.

Üretim performansı aşağıdaki modelle analiz edildi:

Yijklmn=μ+Hi+Lj+Bk+β1afcl+β2dlm+eijklmnY_{ijklmn} = \mu + H_i + L_j + B_k + \beta_1 \text{afcl} + \beta_2 \text{dlm} + e_{ijklmn}Yijklmn​=μ+Hi​+Lj​+Bk​+β1​afcl+β2​dlm+eijklmn​

burada:

YijklmnY_{ijklmn}Yijklmn​ Bağımlı değişkenin değeri
μ\muμ Genel ortalama
HiH_iHi​ Çiftliğin sabit etkisi (i=1,2,3,4,5)
LjL_jLj​ İneğin buzağılama sayısının sabit etkisi (j=1,2)
BkB_kBk​ Açıklayıcı değişken — Sabit THI grubunun buzağılamaya yakın kuru dönemin -21, -14 veya -7. günlerine etkisi (k=1,2,3; Tablo 8’e göre)
β1\beta_1β1​ ve β2\beta_2β2​ kısmi doğrusal regresyon katsayıları
afcl  ilk buzağılama yaşı
dlm  buzağılamadan sonraki gün sayısı (DIM)
eijklmne_{ijklmn}eijklmn​  rastgele hata

Doğurganlık indeksleri aynı modelle ancak ikinci kısmi regresyon katsayısı olmadan analiz edildi (β2dlm\beta_2 \text{dlm}β2​dlm). İmmünometabolik kan endeksleri aşağıdaki modelle analiz edildi:

Yijklmn=μ+Hi+Lj+Bk+β1afcl+β2dsm+eijklmnY_{ijklmn} = \mu + H_i + L_j + B_k + \beta_1 \text{afcl} + \beta_2 \text{dsm} + e_{ijklmn}Yijklmn​=μ+Hi​+Lj​+Bk​+β1​afcl+β2​dsm+eijklmn​

burada dsm kan örneklemesinin yapıldığı gündür ve diğer değişkenler önceki modeldeki gibidir.

Açıklayıcı değişkenler (buzağılamaya yakın kuru dönemin -21, -14 veya -7. günlerindeki THI kategorileri) anlamlı olduğunda, bireysel karşılaştırmalar Duncan’ın aralık düzeltmesi kullanılarak gerçekleştirildi. P değeri 0,05 veya altında olduğunda istatistiksel anlamlılık beyan edildi ve 0,05 < P ≤ 0,1 olduğunda eğilimler kaydedildi.

Tablo 1. Buzağılamadan 21 gün önce sıcaklık-nem indeksinin (THI) laktasyon performansı ve emziren ineklerin vücut kondisyon skoru üzerindeki etkisi.
THI − 21 gün = buzağılamadan 21 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 35),
THI > 72 emziren inekler için ısı stresi olarak (n = 34).
AFC = ilk buzağılama yaşı.
DIM = laktasyondaki gün sayısı. Süt yağ asitleri (100 gram yağ başına gram):
SFA = doymuş yağ asitleri
UFA = doymamış yağ asitleri
MUFA = tekli doymamış yağ asitleri
PUFA = çoklu doymamış yağ asitleri
TRANS_FA = trans-doymamış yağ asitleri
SCFA = kısa zincirli yağ asitleri
MCFA = orta zincirli yağ asitleri
LCFA = uzun zincirli yağ asitleri
MCFA/SCFA = orta zincirli ila kısa zincirli yağ asitleri oranı
SFA/UFA = doymuş ila doymamış yağ asitleri oranı
DI18C18:1’in C18:0 ve C18:1’in toplamına oranı 100 ile çarpılır.
A, B Aynı satırda farklı harflerle işaretlenen, buzağılamadan 21 gün önce THI grubundaki ortalama açıklayıcı değişkenler anlamlı şekilde farklıydı (P ≤ 0,01).

Tablo 2. Buzağılamadan 14 gün önce sıcaklık-nem indeksinin (THI) laktasyon performansı ve emziren ineklerin vücut kondisyon skoru üzerindeki etkisi.
THI − 14 gün = buzağılamadan 14 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 31),
THI > 72 emziren inekler için ısı stresi olarak (n = 38).
AFC = ilk buzağılama yaşı.
DIM = laktasyondaki gün sayısı. Süt yağ asitleri (100 gram yağ başına gram):
SFA = Doymuş yağ asitleri
UFA = Doymamış yağ asitleri
MUFA = Tekli doymamış yağ asitleri
PUFA = Çoklu doymamış yağ asitleri
TRANS_FA = Trans-doymamış yağ asitleri
SCFA = Kısa zincirli yağ asitleri
MCFA = Orta zincirli yağ asitleri
LCFA = Uzun zincirli yağ asitleri
MCFA/SCFA = Orta zincirli ila kısa zincirli yağ asitleri oranı
SFA/UFA = Doymuş ila doymamış yağ asitleri oranı
DI18 = C18:0 ve C18:1’in 100 ile çarpımının toplamına oranı.
a,b Aynı satırda farklı harflerle işaretlenen, buzağılamadan önceki 14 günde THI gruplarında açıklayıcı değişkenlerin ortalamaları önemli ölçüde farklıydı (P ≤ 0,05)
A,B Farklı harflerle işaretlenen, buzağılamadan önceki 14 günde THI gruplarında açıklayıcı değişkenlerin ortalamaları aynı satırdaki harfler önemli ölçüde farklıydı (P ≤ 0,01)

Tablo 3. Sıcaklık-nem indeksinin (THI) buzağılamadan 7 gün önce laktasyon performansı ve laktasyondaki ineklerin vücut kondisyon skoru üzerindeki etkisi.
THI − 7 gün = buzağılamadan 7 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 31),
THI > 72 laktasyondaki inekler için ısı stresi olarak (n = 38).
AFC = ilk buzağılama yaşı.
DIM = laktasyondaki gün sayısı. Süt yağ asitleri (100 gram yağ başına gram):
SFA = doymuş yağ asitleri
UFA = doymamış yağ asitleri
MUFA = tekli doymamış yağ asitleri
PUFA = çoklu doymamış yağ asitleri
TRANS_FA = trans-doymamış yağ asitleri
SCFA = kısa zincirli yağ asitleri
MCFA = orta zincirli yağ asitleri
LCFA = uzun zincirli yağ asitleri
MCFA/SCFA = orta zincirli ila kısa zincirli yağ asitleri oranı
SFA/UFA = doymuş ila doymamış yağ asitleri oranı
DI18 = C18:1’in C18:0 ve C18:1’in toplamına oranının 100 ile çarpılması.
a,b Aynı satırda farklı harflerle gösterilen, buzağılamadan önceki 7 günde THI gruplarında açıklayıcı değişkenlerin ortalamaları önemli ölçüde farklıydı (P ≤ 0,05). Aynı satırda farklı harflerle işaretlenen doğumdan önceki 7 günde THI kategorilerinde açıklayıcı değişkenlerin ortalamaları anlamlı derecede farklıydı (P ≤ 0,01).

Tablo 4. Buzağılamadan 21 gün önce sıcaklık-nem indeksinin (THI) emziren ineklerin doğurganlık indeksleri ve kan immünometabolik indeksleri üzerindeki etkisi.
THI − 21 gün = buzağılamadan 21 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 35),
THI > 72 emziren inekler için ısı stresi olarak (n = 34).
AFC = ilk buzağılama yaşı.
BSD = kan örnekleme günü.
a,b Aynı satırda farklı harflerle işaretlenen buzağılamadan 21 gün önce THI kategorilerindeki açıklayıcı değişkenlerin ortalamaları önemli ölçüde farklıydı (P ≤ 0,05).

Tablo 5. Buzağılamadan 14 gün önce sıcaklık-nem indeksinin (THI) laktasyondaki ineklerin doğurganlık indeksleri ve kan immünometabolik indeksleri üzerindeki etkisi.
THI − 14 gün = buzağılamadan 14 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 31),
THI > 72 laktasyondaki inekler için ısı stresi olarak (n = 38).
AFC = ilk buzağılama yaşı.
BSD = kan örnekleme günü.
a,b Aynı satırda farklı harflerle işaretlenen, buzağılamadan 14 gün önce THI kategorilerindeki açıklayıcı değişkenlerin ortalamaları önemli ölçüde farklıydı (P ≤ 0,05).

Tablo 6. Sıcaklık-nem indeksinin (THI) buzağılamadan 7 gün önce laktasyondaki ineklerin doğurganlık indeksleri ve kan immünometabolik indeksleri üzerindeki etkisi.
THI − 7 gün = buzağılamadan 7 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 31),
THI > 72 laktasyondaki inekler için ısı stresi olarak (n = 38).
AFC = ilk buzağılama yaşı.
BSD = kan örneklemesinin yapıldığı gün.
a,b Aynı satırda farklı harflerle işaretlenen, buzağılamadan 7 gün önce THI kategorilerindeki açıklayıcı değişkenlerin ortalamaları önemli ölçüde farklıydı (P ≤ 0,05).

Tablo 7. Çiftliklerin ve süt ineklerinin genel özellikleri.
AFC — İlk buzağılama yaşı.

Tablo 8. Emziren ineklerin buzağılamaya yakın kuru dönemde değerlendirilen parametrelerin (açıklayıcı değişkenler) tanımlayıcı istatistikleri.
THI − 21 gün = Buzağılamadan 21 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 35),
THI > 72 emziren inekler için ısı stresi olarak (n = 34).
THI − 14 gün = Buzağılamadan 14 gün önce hesaplanan sıcaklık-nem indeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 31),
THI > 72 emziren inekler için ısı stresi olarak (n = 38). THI − 7 gün = Buzağılamadan 7 gün önce hesaplanan Sıcaklık-Nem İndeksi, üç kategoriye ayrılmıştır:
THI < 68 termal konfor bölgesi olarak (n = 31),
68–72 hafif ısı stresi olarak (n = 31),
THI > 72 emziren inekler için ısı stresi olarak (n = 38).

References

1. Herbut, P., Angrecka, S. & Walczak, J. Environmental parameters to assessing of heat stress in dairy cattle-a review. Int. J. Biometeorol. 62(12), 2089–2097 (2018).
2. Naumann, G., Cammalleri, C., Mentaschi, L. & Feyen, L. Increased economic drought impacts in Europe with anthropogenic warming. Nat. Clim. Change 11, 485–491 (2021).
3. Hou, Y. et al. Comparing responses of dairy cows to short-term and long-term heat stress in climate-controlled chambers. J. Dairy Sci. 104(2), 2346–2356 (2021).
4. West, J. W. Effects of heat-stress on production in dairy cattle. J. Dairy Sci. 86, 2131–2144 (2003).
5. Ouellet, V., Bellavance, A. L., Fournel, S. & Charbonneau, E. Short communication: Summer on-farm environmental condition assessments in Quebec tie-stall farms and adaptation of temperature-humidity index calculated with local meteorological data. J. Dairy Sci. 102(8), 7503–7508 (2019).
6. Gauly, M. et al. Future consequences and challenges for dairy cow production systems arising from climate change in Central Europe—A review. Animal 7(5), 843–859 (2013).
7. Zimbelman, R. B. et al. A re-evaluation of the impact of temperature humidity index (THI) and black globe humidity index (BGHI) on milk production in high-producing dairy cows. Proceedings of Southwest Nutrition and Management Conference, University of Arizona, Reno, NV, USA, 158–169 (2009).
8. Fabris, T. F. et al. Effect of heat stress during early, late, and entire dry periods on dairy cattle. J. Dairy Sci. 102(6), 5647–5656 (2019).
9. Hammami, H., Bormann, J., M’Hamdi, N., Montaldo, H. H. & Gengler, N. Evaluation of heat stress effects on production traits and somatic cell score of Holsteins in a temperate environment. J. Dairy Sci. 96(3), 1844–1855 (2013).
10. Pinto, S., Hoffmann, G., Ammon, C. & Amon, T. Critical THI thresholds based on the physiological parameters of lactating dairy cows. J. Therm. Biol. 88, 102523 (2020).
11. Menta, P. R. et al. Heat stress during the transition period is associated with impaired production, reproduction, and survival in dairy cows. J. Dairy Sci. 105(5), 4474–4489 (2022).
12. Zachut, M. & Contreras, G. A. Symposium review: Mechanistic insights into adipose tissue inflammation and oxidative stress in periparturient dairy cows. J. Dairy Sci. 105(4), 3670–3686 (2022).
13. Rhoads, M. L. et al. Effects of heat stress and the plane of nutrition on lactating Holstein cows: I. Production, metabolism, and aspects of circulating somatotropin. J. Dairy Sci. 92, 1986–1997 (2009).
14. Seyed Almoosavi, S. M. M. et al. Effects of late-gestation heat stress independent of reduced feed intake on colostrum, metabolism at calving, and milk yield in early lactation of dairy cows. J. Dairy Sci. 104(2), 1744–1758 (2021).
15. Hut, P. R., Scheurwater, J., Nielen, M., van den Broek, J. & Hostens, M. M. Heat stress in a temperate climate leads to adapted sensor-based behavioral patterns of dairy cows. J. Dairy Sci. 105(8), 6909–6922 (2022).
16. Stefanska, B. et al. The effect of heat stress on performance, fertility, and adipokines involved in regulating systemic immune response during lipolysis of early lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 107(4), 2111–2128 (2024).
17. Heirbaut, S. et al. Combination of milk variables and on-farm data as an improved diagnostic tool for metabolic status evaluation in dairy cattle during the transition period. J. Dairy Sci. 107(1), 476–494 (2024).
18. Sheldon, I. M., Cronin, J. G. & Bromfield, J. J. Tolerance and innate immunity shape the development of postpartum uterine disease and the impact of endometritis in dairy cattle. Annu. Rev. Anim. Biosci. 7, 361–384 (2019).
19. Abuelo, A., Hernandez, J., Benedito, J. L. & Castillo, C. Redox biology in transition periods of dairy cattle: Role in the health of periparturient and neonatal animals. Antioxidants (Basel) 8, 20 (2019).
20. Lemal, P., May, K., Konig, S., Schroyen, M. & Gengler, N. Invited review: From heat stress to disease-immune response and candidate genes involved in cattle thermotolerance. J. Dairy Sci. 106(7), 4471–4488 (2023).
21. Negron-Perez, V. M., Fausnacht, D. W. & Rhoads, M. L. Invited review: Management strategies capable of improving the reproductive performance of heat-stressed dairy cattle. J. Dairy Sci. 102(12), 10695–10710 (2019).
22. Laporta, J. ADSA foundation scholar award: Early-life exposure to hyperthermia: Productive and physiological outcomes, costs, and opportunities. J. Dairy Sci. 104(11), 11337–11347 (2021).
23. Davidson, B. D. et al. Late-gestation heat stress abatement in dairy heifers promotes thermoregulation and improves productivity. J. Dairy Sci. 104(2), 2357–2368.
24. Davidson, B. D., Dado-Senn, B., Ouellet, V., Dahl, G. E. & Laporta, J. Effect of late-gestation heat stress in nulliparous heifers on postnatal growth, passive transfer of immunoglobulin G, and thermoregulation of their calves. JDS Commun. 2(3), 165–169 (2021).
25. Wang, J. et al. Heat stress on calves and heifers: A review. J. Anim. Sci. Biotechnol. 11, 79 (2020).
26. Coleman, D. N. et al. Rumen-protected methionine during heat stress alters mTOR, insulin signaling, and 1-carbon metabolism protein abundance in the liver, and whole-blood transculturation pathway genes in Holstein cows. J. Dairy Sci. 105(9), 7787–7804 (2022).
27. Danesh Mesgaran, M. et al. Rumen-protected zinc-methionine dietary inclusion alters dairy cow performances, and oxidative and inflammatory status under long-term environmental heat stress. Front. Vet. Sci. 9, 935–939 (2022).
28. Grinter, L. N., Mazon, G. & Costa, J. H. C. Voluntary heat stress abatement system for dairy cows: Does it mitigate the effects of heat stress on physiology and behavior?. J. Dairy Sci. 106(1), 519–533 (2023).
29. Lambertz, C., Sanker, C. & Gauly, M. Climatic effects on milk production traits and somatic cell score in lactating Holstein-Friesian cows in different housing systems. J. Dairy Sci. 97(1), 319–329 (2014).
30. Fabris, T. F. et al. Effect of nutritional immunomodulation and heat stress during the dry period on subsequent performance of cows. J. Dairy Sci. 100(8), 6733–6742 (2017).
31. Skibiel, A. L. et al. Carry-over effects of dry period heat stress on the mammary gland proteome and phosphoproteome in the subsequent lactation of dairy cows. Sci. Rep. 12(1), 6637 (2022).
32. Bohmanova, J., Misztal, I. & Cole, J. B. Temperature-humidity indices as indicators of milk production losses due to heat stress. J. Dairy Sci. 90(4), 1947–1956 (2007).
33. Gomes, C. G. et al. Effects of evaporative cooling prepartum and vitamin E supplementation on performance of Holstein cows during summer in Florida. J. Dairy Sci. 96, 242 (2013).
34. Tao, S. et al. Impact of heat stress on lactational performance of dairy cows. Theriogenology 150, 437–444 (2020).
35. Tao, S. et al. Effect of heat stress during the dry period on mammary gland development. J. Dairy Sci. 94(12), 5976–5986 (2011).
36. Dado-Senn, B., Skibiel, A. L., Fabris, T. F., Dahl, G. E. & Laporta, J. Dry period heat stress induces microstructural changes in the lactating mammary gland. PLoS One 14(9), e0222120 (2019).
37. Baumgard, L. H. & Rhoads, R. P. Jr. Effects of heat stress on postabsorptive metabolism and energetics. Annu. Rev. Anim. Biosci. 1, 311–337 (2013).
38. Rhoads, M. L. et al. Effects of heat stress and nutrition on lactating Holstein cows: II. Aspects of hepatic growth hormone responsiveness. J. Dairy Sci. 93(1), 170–179 (2010).
39. Becker, C. A., Collier, R. J. & Stone, A. E. Invited review: Physiological and behavioral effects of heat stress in dairy cows. J. Dairy Sci. 103(8), 6751–6770 (2020).
40. Summer, A., Lora, I., Formaggioni, P. & Gottardo, F. Impact of heat stress on milk and meat production. Anim. Front. 9(1), 39–46 (2019).
41. Gao, S. T. et al. The effects of heat stress on protein metabolism in lactating Holstein cows. J. Dairy Sci. 100(6), 5040–5049 (2017).
42. Tao, S. & Dahl, G. E. Invited review: heat stress effects during late gestation on dry cows and their calves. J. Dairy Sci. 96(7), 4079–4093 (2013).
43. Bernabucci, U. et al. Metabolic and hormonal acclimation to heat stress in domesticated ruminants. Animal 4(7), 1167–1183 (2010).
44. Stefanska, B. et al. The effect of body condition score on the biochemical blood indices and reproductive performance of dairy cows. Ann. Anim. Sci. 16, 129–143 (2016).
45. de Amaral, B. C. et al. Heat-stress abatement during the dry period: does cooling improve the transition into lactation?. J. Dairy Sci. 92(12), 5988–5999 (2009).
46. Rico, D. E. & Razzaghi, A. Animal board invited review: The contribution of adipose stores to milk fat: Implications on optimal nutritional strategies to increase milk fat synthesis in dairy cows. Animal 17(4), 100735 (2023).
47. Bell, A. W. Regulation of organic nutrient metabolism during transition from late pregnancy to early lactation. J. Anim. Sci. 73(9), 2804–2819 (1995).
48. Miller, P. S., Reis, B. L., Calvert, C. C., DePeters, E. J. & Baldwin, R. L. Patterns of nutrient uptake by the mammary glands of lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 74(11), 3791–3799 (1991).
49. Rukkwamsuk, T., Geelen, M. J., Kruip, T. A. & Wensing, T. Interrelation of fatty acid composition in adipose tissue, serum, and liver of dairy cows during the development of fatty liver postpartum. J. Dairy Sci. 83(1), 52–59 (2000).
50. Pullen, D. L., Palmquist, D. L. & Emery, R. S. Effect on days of lactation and methionine hydroxy analog on the incorporation of plasma fatty acids into plasma triglycerides. J. Dairy Sci. 72(1), 49–58 (1989).
51. Mann, S. et al. Dry period plane of energy: Effects on feed intake, energy balance, milk production, and composition in transition dairy cows. J. Dairy Sci. 98(5), 3366–3382 (2015).
52. Mann, S., Nydam, D. V., Lock, A. L., Overton, T. R. & McArt, J. A. A. Short communication: Association of milk fatty acids with early lactation hyperketonemia and elevated concentration of non-esterified fatty acids. J. Dairy Sci. 99(7), 5851–5857 (2016).
53. Nielsen, M. O. & Jakobsen, K. Changes in mammary uptake of free fatty acids, triglyceride, cholesterol, and phospholipid in relation to milk synthesis during lactation in goats. Comp. Biochem. Physiol. Part A Mol. Integr. Physiol. 109(4), 857–867 (1994).
54. Hammami, H. et al. Genetic analysis of heat stress effects on yield traits, udder health, and fatty acids of Walloon Holstein cows. J. Dairy Sci. 98(7), 4956–4968 (2015).
55. Komisarek, J., Stefanska, B. & Nowak, W. The effect of ruminal fluid pH on milk fatty acids composition in cattle. Ann. Anim. Sci. 22(2), 625–631 (2022).
56. Bertocchi, L. et al. Seasonal variations in the composition of Holstein cow’s milk and temperature-humidity index relationship. Animal. 8(4), 667–674 (2014).
57. Tao, S. et al. Symposium review: The influences of heat stress on bovine mammary gland function. J. Dairy Sci. 101(6), 5642–5654 (2018).
58. Das, R. et al. Impact of heat stress on health and performance of dairy animals: A review. Vet. World. 9(3), 260–268 (2016).
59. Dash, S. et al. Effect of heat stress on reproductive performances of dairy cattle and buffaloes: A review. Vet. World. 9(3), 235–244 (2016).
60. Roth, Z. Influence of heat stress on reproduction in dairy cows—Physiological and practical aspects. J. Anim. Sci. 98, 80–87 (2020).
61. de Torres-Júnior, J. R. et al. Effect of maternal heat stress on follicular growth and oocyte competence in Bos indicus cattle. Theriogenology 69, 155–166 (2008).
62. Chawicha, T. G. & Mummed, Y. Y. An overview of how heat stress impacts dairy cattle fertility. Multidiscip. Rev. 5(3), e2022014 (2022).
63. Silva, J. R., van den Hurk, R. & Figueiredo, J. R. Ovarian follicle development in vitro and oocyte competence: Advance and challenges for farm animals. Domest. Anim. Endocrinol. 55, 123–135 (2016).
64. Roth, Z., Meidan, R., Shaham-Albalancy, A., Braw-Tal, R. & Wolfenson, D. Delayed effect of heat stress on steroid production in medium-sized and preovulatory bovine follicles. Reproduction 121(5), 745–751 (2001).
65. Morton, J. M., Tranter, W. P., Mayer, D. G. & Jonsson, N. N. Effects of environmental heat on conception rates in lactating dairy cows: Critical periods of exposure. J. Dairy Sci. 90(5), 2271–2278 (2007).
66. Schuller, L. K., Burfeind, O. & Heuwieser, W. Impact of heat stress on conception rate of dairy cows in the moderate climate considering different temperature-humidity index thresholds, periods relative to breeding, and heat load indices. Theriogenology 81(8), 1050–1057 (2014).
67. Collier, R. J., Dahl, G. E. & VanBaale, M. J. Major advances associated with environmental effects on dairy cattle. J. Dairy Sci. 89(4), 1244–1253 (2006).
68. Lee, J. I. & Kim, I. H. Pregnancy loss in dairy cows: The contributing factors, the effects on reproductive performance and the economic impact. J. Vet. Sci. 8(3), 283–288 (2007).
69. Bagath, M. et al. The impact of heat stress on the immune system in dairy cattle: A review. Res. Vet. Sci. 126, 94–102 (2019).
70. Evans, S. S., Repasky, E. A. & Fisher, D. T. Fever and the thermal regulation of immunity: The immune system feels the heat. Nat. Rev. Immunol. 15(6), 335–349 (2015).
71. Chen, S. et al. Exposure to a heat-stress environment affects the physiology, circulation levels of cytokines, and microbiome in dairy cows. Sci. Rep. 8(1), 14606 (2018).
72. Trevisi, E., Amadori, M., Cogrossi, S., Razzuoli, E. & Bertoni, G. Metabolic stress and inflammatory response in high-yielding, periparturient dairy cows. Res. Vet. Sci. 93(2), 695–704 (2012).
73. Bailey, T., Sheets, J., McClary, D., Smith, S., & Bridges, A. Heat abatement. Elanco Dairy Business Unit. https:// assets. ctfas sets. net. (2016).
74. National Research Council (NRC). Nutrient requirements of dairy cattle. 7th revised edition. Natl. Acad. Sci., Washington, DC, USA. (2001).
75. Edmonson, A. J., Lean, I. J., Weave, L. D., Farvel, T. & Webster, G. A body condition scoring chart for Holstein dairy cows. J. Dairy Sci. 72, 68–78 (1989).
76. National Research Council (NRC). A Guide to Environmental Research on Animals. Natl. Acad. Sci., Washington, DC. (1971).
77. SAS Institute. Statistical Analysis Software User’s Guide. 9.4. version. SAS Institute Inc., Cary, NC. (2014).
78. European Commission Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes. Off J Eur Comm of 10 October 2010 L 276/33 (2010).