يحدث التهاب الضرع (التهاب الغدة الثديية) عادة في أبقار الألبان خلال فترة ما بعد الولادة (الفترة الانتقالية) عندما تتعرض أبقار الألبان لتغيرات فسيولوجية وهرمونية وتوازن طاقة سلبي شديد يتبعه إجهاد مؤكسد. للحفاظ على الرضاعة الناجحة ومكافحة توازن الطاقة السلبي (NEB)، يحدث فرط حركة الدهون، مما يؤدي إلى الإفراط في إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). يزيد فرط شحميات الدم أيضًا من تركيزات الأحماض الدهنية غير الأسترة (NEFA) وحمض بيتا هيدروكسي بيوتيريك (BHB) خلال فترة ما بعد الولادة. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي الاستخدام المفرط للأكسجين عن طريق التنفس الخلوي في الثدي إلى إنتاج غير طبيعي للإجهاد التأكسدي (OS). يضعف الإجهاد التأكسدي مناعة أبقار الألبان والكفاءة المضادة للالتهابات أثناء الولادة ويزيد من قابليتها للإصابة بالتهاب الضرع لتقليل الإجهاد التأكسدي والتهاب الضرع اللاحق، يتم إضافة مضادات الأكسدة إلى أبقار الألبان من مصدر خارجي. تم إجراء دراسات موسعة على مكملات السيلينيوم (Se) والفيتامينات E وB9 لتقليل التهاب الضرع خلال الفترة الانتقالية في أبقار الألبان.
أظهرت دراسة حديثة أن الإجهاد التأكسدي هو السبب الرئيسي لأمراض الفترة المحيطة بالولادة في أبقار الألبان. وبالمثل، ذكرت دراسة أخرى أن الإفراط في إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية يسبب الإجهاد التأكسدي الذي يضعف المناعة والوظائف المضادة للالتهابات في أبقار الألبان خلال الفترة الانتقالية. بسبب قمع الجهاز المناعي، تزداد حساسية أبقار الألبان لالتهاب الضرع في مرحلة ما حول الولادة. كما تمت مناقشته، يعد توازن الطاقة السلبي والاضطرابات الأيضية من العوامل الرئيسية التي تسبب الإجهاد التأكسدي خلال فترة ما بعد الولادة في أبقار الألبان. لذلك، نستنتج من المناقشة السابقة أن إدارة التغذية يمكن أن تكون واحدة من أكثر الأساليب فعالية لزيادة قدرة مضادات الأكسدة الحيوانية ومنع الإجهاد التأكسدي الذي يجعل أبقار الألبان عرضة للإصابة بالتهاب الضرع خلال الفترة الانتقالية.
يسبب توازن الطاقة السلبي فرط حركة الدهون في أبقار الألبان أثناء الولادة، مما يؤدي إلى زيادة مستويات NEFA وROS، مما يؤدي إلى الإجهاد التأكسدي. يؤدي الإجهاد التأكسدي أيضًا إلى تنظيم مناعة غير طبيعي والتهاب، مما يعرض أبقار الألبان للإصابة بالتهاب الضرع. يؤدي التنظيم المناعي غير الطبيعي والالتهاب أيضًا إلى فرط حركة الدهون والإجهاد التأكسدي، مما ينشط الإنتاج الزائد لـ TNF-α.
بشكل عام، نستنتج أن فترة ما بعد الولادة في الأبقار الحلوب هي فترة حرجة وتؤدي إلى التهاب الضرع. تشمل العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى تعرض أبقار الألبان للإصابة بالتهاب الضرع خلال الفترة الانتقالية توازن الطاقة السلبي، يليه فرط حركة الدهون، والإجهاد التأكسدي، وما ينتج عن ذلك من تنظيم مناعي غير طبيعي والتهاب. خلال فترة ما حول الولادة، تعاني أبقار الألبان من نقص حاد في بعض العناصر الغذائية الأساسية (فيتامين E، وحمض الفوليك، والسيلينيوم) مما يعرضها للإصابة بالتهاب الضرع. تؤثر مكملات فيتامين (E وحمض الفوليك) وSe بشكل إيجابي على تنظيم المناعة وتقلل من حالة الأكسدة والالتهابات في أبقار الألبان خلال مرحلة ما بعد الولادة. ولذلك يقترح أن مكملات حمض الفوليك والسيلينيوم وفيتامين E خلال الفترة الانتقالية يمكن اعتبارها مكملاً علاجياً للحد من التهاب الضرع في أبقار الألبان.
References
The role of selenium and vitamins E and B9 in reducing bovine mastitis in the postpartum period
2. Khan, M.Z.; Liu, L.; Zhang, Z.; Khan, A.;Wang, D.; Mi, S.; Usman, T.; Liu, G.; Guo, G.; Li, X.; et al. Folic acid supplementation regulates milk production variables, metabolic associated genes and pathways in perinatal Holsteins. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 2020, 104, 483–492. [CrossRef] [PubMed]
3. LeBlanc, S. Monitoring metabolic health of dairy cattle in the transition period. J. Reprod. Dev. 2010, 56, 29–35. [CrossRef]
January 4, 2025
4:01 pm
Mastitis (inflammation of the mammary gland) commonly occurs in dairy cows during the postpartum period (transition period) when dairy cows experience physiological and hormonal changes and severe negative energy balance followed by oxidative stress. To maintain successful lactation and combat negative energy balance (NEB), hypermobility of fat occurs, leading to excessive production of reactive oxygen species (ROS). Hyperlipidemia also increases the concentrations of non-esterified fatty acids (NEFA) and β-hydroxybutyric acid (BHB) during the postpartum period. In addition, excessive use of oxygen by cellular respiration in the mammary causes abnormal production of oxidative stress (OS). Oxidative stress impairs the immunity and anti-inflammatory efficiency of dairy cows during parturition and increases their susceptibility to mastitis. gives To reduce oxidative stress and subsequent mastitis, antioxidants are supplemented to dairy cows from an external source. Extensive studies have been conducted on supplementation of selenium (Se) and vitamins E and B9 to reduce mastitis during the transition period in dairy cows.
A recent study showed that oxidative stress is the main cause of perinatal diseases in dairy cows. Similarly, another study reported that overproduction of ROS causes oxidative stress that impairs immunity and anti-inflammatory functions in dairy cows during the transition period. Due to the suppression of the immune system, the sensitivity of dairy cows to mastitis increases in the perinatal stage. As discussed, negative energy balance and metabolic disturbances are key factors causing oxidative stress during the postpartum period in dairy cows. Therefore, we conclude from the previous discussion that nutritional management can be one of the most efficient approaches to increase animal antioxidant capacity and prevent oxidative stress that makes dairy cows susceptible to mastitis during the transition period.
Negative energy balance causes hypermobility of fat in dairy cows during parturition, resulting in increased levels of NEFA and ROS, leading to oxidative stress. Oxidative stress further induces abnormal immune regulation and inflammation, predisposing dairy cows to mastitis. Abnormal immune regulation and inflammation also lead to lipid hypermobility and oxidative stress, which activates TNF-α overproduction.
Overall, we conclude that the postpartum period in dairy cows is critical and predisposes them to mastitis. Key factors leading to the susceptibility of dairy cows to mastitis during the transition period include negative energy balance, followed by hypermobility of fat, oxidative stress, and resulting abnormal immune regulation and inflammation. During the perinatal period, dairy cows experience severe deficiencies of some key nutrients (vitamin E, folic acid, and selenium) that predispose them to mastitis. Vitamin (E and folic acid) and Se supplements positively affect immune regulation and reduce oxidative and inflammatory status in dairy cows during the postpartum phase. Therefore, it is suggested that supplements of folic acid, selenium and vitamin E during the transition period can be considered as a therapeutic supplement to reduce mastitis in dairy cows.
References
11. Celi, P.; Gabai, G. Oxidant/Antioxidant Balance in Animal Nutrition and Health: The Role of Protein Oxidation. Front. Vet. Sci. 2015, 2, 48. [CrossRef] [PubMed]
12. Castillo, C.; Hernández, J.; Valverde, I.; Pereira, V.; Sotillo, J.; Alonso, M.L.; Benedito, J.L. Plasma malonaldehyde (MDA) and total antioxidant status (TAS) during lactation in dairy cows. Res. Vet. Sci. 2006, 80, 133–139. [CrossRef] [PubMed]
13. Castillo, C.; Hernandez, J.; Bravo, A.; Lopez-Alonso, M.; Pereira, V.; Benedito, J.L. Oxidative status during late pregnancy and early lactation in dairy cows. Vet. J. 2005, 169, 286–292. [CrossRef][PubMed]
14. Contreras, G.A.; Strieder-Barboza, C.; Raphael, W. Adipose tissue lipolysis and remodeling during the transition period of dairy cows. J. Anim. Sci. Biotechnol. 2017, 8, 41. [CrossRef]
15. Ster, C.; Loiselle, M.C.; Lacasse, P. Effect of postcalving serum nonesterified fatty acids concentration on the functionality of bovine immune cells. J. Dairy Sci. 2012, 95, 708–717. [CrossRef]
16. Ospina, P.A.; McArt, J.; Overton, T.; Stokol, T.; Nydam, D. Using nonesterified fatty acids and hydroxybutyrate concentrations during the transition period for herd-level monitoring of increased risk of disease and decreased reproductive and milking performance. Vet. Clin. N. Am. Food Anim. Pract. 2013, 29, 387–412. [CrossRef]
17. Bernabucci, U.; Ronchi, B.; Lacetera, N.; Nardone, A. Influence of Body Condition Score on Relationship Between Metabolic Status and Oxidative Stress in Periparturient Dairy Cows. J. Dairy Sci. 2005, 88, 2017–2026. [CrossRef]
18. Hoedemaker, M.; Prange, D.; Gundelach, Y. Body condition change ante- and postpartum, health and reproductive per-formance in German Holstein cows. Reprod. Domest. Anim. 2010, 44, 167–173. [CrossRef]
19. Ayemele, A.G.; Tilahun, M.; Lingling, S.; Elsaadawy, S.A.; Guo, Z.; Zhao, G.; Xu, J.; Bu, D. Oxidative Stress in Dairy Cows: Insights into the Mechanistic Mode of Actions and Mitigating Strategies. Antioxidants 2021, 10, 1918. [CrossRef]
20. كاستيلو، سي. هيرنانديز، J .؛ لوبيز ألونسو، م.؛ ميراندا، م.؛ Luís، J. قيم هيدرو بيروكسيدات الدهون في البلازما ومضادات الأكسدة الكلية
status in healthy dairy cows: Preliminary observations. Arch. Anim. Breed. 2003, 46, 227–233. [CrossRef]
