Тепловий стрес: непомітний вплив на свиноматок та їх поросят

Тепловий стрес: непомітний вплив на свиноматок та їх поросят

Тепловий стрес — один із найбільш передбачуваних, але водночас надзвичайно небезпечних факторів стресу у свинарстві. З підвищенням температури знижується споживання корму, зростає біологічне навантаження, що може негативно позначитися як на продуктивності свиноматок, так і на розвитку поросят. Під час розвитку плоду у вагітних свиноматок, схильних до теплового стресу, може виникнути стан, відомий як внутрішньоутробний тепловий стрес (IUHS). Поросята, які зазнали IUHS, можуть народитися меншого розміру, мати ослаблений імунітет і виявляти підвищену чутливість до стресу в подальшому житті. 

Хоча ці наслідки не завжди помітні при народженні, вони можуть впливати на продуктивність протягом усього життя свині.  Тому рішення, прийняті за кілька місяців до цього, особливо щодо харчування, здоров’я та стану свиноматок, часто визначають, наскільки добре тварини справляються зі збільшенням навантаження з боку навколишнього середовища.

Сучасна генетика свиней значно підвищила продуктивність, але цей прогрес також зробив тварин більш вразливими до теплового навантаження через вищі метаболічні потреби. Це особливо справедливо щодо сучасних струнких високопродуктивних свиноматок, у яких тепловий стрес може призвести до зниження показників опоросу, подовження інтервалів між відлученням і тічкою, а також до погіршення якості поросят — явища, яке часто називають «сезонним» або «літнім безпліддям».

Щоб краще зрозуміти ці проблеми, вчені провели широкий огляд наукових даних про тепловий стрес та його вплив на фізіологію свиноматок, репродуктивні показники та розвиток плоду. Ці знання становлять основу для цілеспрямованих стратегій харчування, розроблених з метою зниження впливу теплового стресу.

Порушення цілісності кишечника та ендокринної функції

Що насправді відбувається всередині свиноматки в періоди спеки? У відповідь на високі температури тварина перенаправляє кровотік від внутрішніх органів до периферичних тканин, таких як шкіра та вуха, щоб поліпшити відведення тепла. В результаті кровотік до внутрішніх органів знижується, особливо до шлунково-кишкового тракту. Дослідження показують, що це призводить до:

Зниження ефективності засвоєння поживних речовин.

Посилення окислювального стресу та активації імунної системи — процесів, що вимагають значних метаболічних ресурсів і відволікають поживні речовини від росту та репродукції.
Зниження вироблення та секреції муцину, що підвищує проникність кишечника.
Змінам у мікробіоті кишечника внаслідок зменшення кількості бактерій, що ферментують клітковину, та зниження вироблення коротколанцюгових жирних кислот, при одночасному сприятливому впливі на умовно-патогенні мікроорганізми. 
Тепловий стрес також порушує ендокринну регуляцію та репродуктивну фізіологію. Повідомлялося про зміну термінів настання статевої зрілості та прояву тічки, зниження секреції ключових репродуктивних гормонів та порушення лактації (Граф. 1). Подовження термінів опоросу є ще одним поширеним явищем у свиноматок, схильних до теплового стресу.

Графік 1 — Наслідки теплового стресу під час вагітності та лактації у свиноматок для матері та потомства (за матеріалами Lucy та Safranski, 2017) 

Вплив теплового стресу в період лактації

Лактація є найбільш енергоємним етапом у житті свиноматки, а тепловий стрес значно посилює це навантаження. При підвищених температурах свиноматки скорочують споживання корму, щоб обмежити вироблення метаболічного тепла, що, у свою чергу, знижує надої молока, уповільнює ріст поросят і подовжує інтервал між відлученням і настанням тічки.

Метааналіз, проведений Bjerg та ін. (2020), показує, що з кожним підвищенням температури на 1 °C вище 25 °C споживання корму свиноматками знижується приблизно на 270 г/день, надой молока зменшується на 0,184 кг/день, а свиноматки втрачають додатково 1,5 кг ваги тіла за період лактації. Окрім цих виробничих втрат, тепловий стрес порушує цілісність кишечника, збільшуючи його проникність («синдром проникного кишечника») та посилюючи системне запалення. У сукупності ці фізіологічні навантаження підвищують вразливість до захворювань та істотно збільшують ризик смертності свиноматок у літні місяці.

Розвиток плоду в умовах теплового стресу

Ступінь тяжкості теплового стресу залежить від стадії вагітності. У свиноматок, запліднених у спекотний період, як правило, спостерігається вища частка поросят з низькою масою тіла при народженні (<1,1 кг) та нижча загальна маса приплоду порівняно зі свиноматками, заплідненими в прохолодніших умовах.

Ранній період вагітності (від осіменіння до ~14-го дня)

Протягом перших 2 тижнів вагітності ембріони розвиваються та імплантуються в матку. Тепловий стрес підвищує внутрішню температуру тіла свиноматки та змінює маткове середовище (кровотік, гормони та окислювальний баланс). Ці зміни можуть знизити виживаність ембріонів та збільшити ранню ембріональну втрату, що призводить до зменшення загальної кількості народжених поросят.

Середина вагітності (приблизно з 30-го по 60-й день)

У період з 30-го по 60-й день розвиваються основні органи плода та плацента. Тепловий стрес у цей період може знизити ефективність роботи плаценти та надходження поживних речовин до плода.

У плодів жіночої статі ця стадія також збігається з важливими фазами розвитку яєчників. Надмірний вплив тепла може вплинути на формування та виживання ранніх статевих клітин (майбутніх ооцитів), що потенційно може вплинути на репродуктивну здатність майбутньої свинки.

Пізній період вагітності (останні тижні перед опоросом)

На пізніх термінах вагітності тепловий стрес посилює окислювальний стрес і змушує свиноматку перенаправляти кровотік до шкіри для відведення тепла. Це може знизити кровотік до матки та плаценти. В результаті може порушитися надходження кисню та поживних речовин до плодів, що підвищує ризик мертвонародження, зниження ваги при народженні та ослаблення поросят при народженні.

Довгострокові наслідки внутрішньоутробного теплового стресу

Дослідження послідовно демонструють, що свині, які зазнали внутрішньоутробного теплового стресу (IUHS), стикаються з низкою стійких проблем протягом усього життя. Ці проблеми варіюються від затримки росту та погіршення загального стану здоров'я до зниження репродуктивних показників та підвищеної чутливості до стресу. У сукупності ці фактори можуть істотно вплинути як на благополуччя тварин, так і на продуктивність у системах комерційного свинарства.

Погані показники росту та здоров'я

Тепловий стрес у матері має помітний вплив на ріст протягом усього життя. Дослідження показують, що поросята, народжені від свиноматок, які зазнали теплового стресу, як правило, легші: їхня маса тіла знижується приблизно на 18% у віці 10 днів і приблизно на 17% під час відлучення. Їхня кормова ефективність також нижча, що, ймовірно, пов'язано з вищими потребами в енергії для підтримки життєдіяльності. Окрім затримки росту, IUHS може змінювати склад тіла потомства. Дослідження показали, що темпи накопичення білка можуть знижуватися приблизно на 16%, тоді як відкладення ліпідів, як правило, збільшується приблизно на 33%. Ці відмінності у складі тіла зберігаються незалежно від умов навколишнього середовища, в яких перебувають свині після народження.

Крім того, поросята, що народилися з меншою масою тіла — особливо ті, чиї свиноматки були осіменені влітку, а не восени — часто демонструють більшу товщину жирового шару під час забою порівняно з тваринами, що народилися з нормальною масою тіла. Тепловий стрес під час вагітності може зробити поросят більш чутливими до стресу (пов'язано з кортизолом) і більш схильними до запалень протягом усього життя (пов'язано з вищим рівнем прозапальних цитокінів).

Порушення репродуктивних показників

Дослідження показали, що свиноматки, які перенесли IUHS, як правило, народжують меншу загальну кількість поросят та поросят, що народилися живими. На репродуктивні показники у потомства жіночої статі може впливати менша кількість жовтих тіл та зниження частоти овуляції. Смертність до відлучення значно зростає — у деяких випадках на цілих 80% (малюнок 2) — що в кінцевому підсумку знижує кількість відлучених поросят (9,91 порівняно з 10,85 у контрольної групи, яка перебувала в умовах термонейтральної температури в утробі (IUTN)).

Репродуктивна функція самців також страждає. У самців, що зазнали теплового стресу, кількість сперматозоїдів значно знижується — приблизно на 24%, а ріст яєчок відбувається повільніше — приблизно на 35%, що вказує на затримку настання статевої зрілості.

Графік 2 — Смертність до відлучення у поросят, які зазнали внутрішньоутробного теплового стресу (IUHS) (Джерело: Safranski et al., 2015)
 

Підвищена чутливість до стресу та зниження активності

Поросята, які зазнали теплового стресу до народження, демонструють посилену реакцію на стрес після народження. Під впливом звичайних стресових факторів, таких як відлучення або транспортування, у цих свиней спостерігається більш виражена реакція гормонів стресу, що супроводжується підвищеними рівнями адренокортикотропного гормону та кортизолу. Ці порушення регуляції стресу знаходять відображення і в їхній поведінці. Свині з групи IUHS, як правило, більш реактивні, демонструють більшу кількість поведінок, пов'язаних зі стресом, і виявляють меншу добровільну активність у нормальних умовах.

Висновок

Тепловий стрес залишається однією з основних проблем у сучасному свинарстві. У свиноматок підвищена температура може знижувати фертильність, збільшувати ризик захворювань, затримувати опорос та знижувати вироблення молозива і молока. Тепловий стрес під час вагітності також може призводити до втрати плоду, зниження ваги при народженні, зміни складу тіла та підвищеної чутливості до стресу в подальшому житті.

Вирішення таких проблем, як тепловий стрес, вимагає проактивного підходу до харчування та управління на всіх етапах життя тварин. У рамках боротьби та мінімізації негативного впливу на тварин було створено кормовий препарат ЗенАктив, компанія MPA, розроблений для підтримки стійкості на ключових етапах життя.