زیرالنون: دشمن برنامه تولید مثلی گاو

به طور خلاصه

• زیرالنون به گیرنده های استروژن متصل می شود و باعث عدم تعادل هورمونی می شود.
• زیرالنون توسط میکروبیوتای شکمبه سم زدایی نمی شود، در عوض اثر استروژنی آن افزایش می یابد.
• اختلال غدد درون ریز ناشی از زیرالنون منجر به شکست تولید مثل می شود.
• راندمان تولیدمثلی در مزارع گاوهای شیری نشان دهنده زیان های اقتصادی عظیم است.

زیرالنون (ZEN) می تواند تولید مثل را مختل کند و باعث سقط جنین خود به خودی شود و در نتیجه ضررهای اقتصادی زیادی برای تولیدکنندگان به همراه داشته باشد. هنگام بررسی مایکوتوکسین ها در مزارع گاوشیری، معمولاً روی ضررهای مستقیم در تولید و وضعیت سلامت تمرکز می شود. با ZEN، نگرانی ها متفاوت است: از آنجایی که ZEN ساختار بسیار مشابهی با استروژن دارد، می تواند به گیرنده های واقع در نواحی مشخص بدن مانند رحم، غده پستانی، هیپوتالاموس و غده هیپوفیز متصل شود و باعث ایجاد اختلال در تولید مثل، سقط جنین خود به خود و سایر چالش های تولید مثلی شود.

عملکرد استروژن در تولید مثل

قبل از بحث در مورد تأثیر ZEN، مهم است که بدانیم استروژن چگونه در بدن گاو کار می کند. در طول چرخه فحلی گاو، غلظت استروژن تا زمانی که فحلی به طور ناگهانی افزایش می یابد، ثابت و کم می ماند. استروژن اندام های تناسلی گاو را برای تولیدمثل آماده می کند. همچنین بر رفتارهای تولید مثلی تأثیر می گذارد. یک فحلی طبیعی حدود یک روز طول می کشد و هنگامی که از بین رفت، غلظت استروژن دوباره کاهش می یابد.

تخریب ZEN در شکمبه

هنگامی که ZEN بلعیده می شود و به شکمبه می رسد، نوعی تغییر شکل در مولکول آن می تواند رخ می دهد. در مقایسه با خوک یا طیور، نشخوارکنندگان نسبت به مایکوتوکسین‌ها مقاوم‌تر در نظر گرفته می‌شوند؛ زیرا میکروبیوتایی که در شکمبه زندگی می‌کند قرار است به عنوان اولین خط دفاعی در برابر سموم عمل کنند. با این حال، در مورد ZEN، این متابولیسم منجر به سم زدایی واقعی نمی شود. دو مولکول اصلی حاصل از این فرآیند متابولیکی عبارتند از آلفا زیرالنول و بتا زیرالنول که می تواند به ترتیب 60 و 20 برابر اثرات استروژنی بیشتری داشته باشد. اگرچه بخشی از ZEN بدون تغییر باقی می‌ماند، قسمت عمده ای از آن که تخریب می‌شود به آلفا ZEL با استروژنیسیته بالایی تبدیل می شود. بنابراین، می توان گفت که اگر خوراک به ZEN آلوده باشد، عبور از شکمبه باعث می شود ZEN یا بدون تغییر باقی بماند یا اثرات استروژنی آن شدیدتر شود.

تجربه مزرعه از آلودگی به  ZEN

آلودگی به ZEN در یک مزرعه گاوشیری با حضور دکتر ماریو کریستوفورو در قبرس

اندازه گله: 170 گاو شیرده، نژاد هلشتاین- در طول زمستان علائمی در برخی از گاوها مشاهده شد، مانند:

• نیمفومانیا (حتی در دوران بارداری)
• عدم پاسخ به درمان هورمونی جهت باروری
• التهاب دستگاه تناسلی

دکتر کریستوفرو 30 روز پس از تلقیح از طریق آزمایش جنینی و سونوگرافی، بررسی های بارداری را انجام داد. او دریافت که تعداد مهمی از گاوها سقط داده اند و تخمدان کیستیک (قطر بیش از 20 میلی متر) داشتند. او اشاره کرد که یافتن کیست تخمدان در زمستان در قبرس نادر است و مشکوک به آلودگی ZEN شد، بنابراین مراحل زیر را دنبال کرد:

با یک متخصص تغذیه مشورت کرد: آن ها علائم را با کشاورز در میان گذاشتند و تشخیص دادند که شروع علائم مربوط به مصرف کاه جو بود. همچنین، متخصص تغذیه به ZEN مشکوک بود، بنابراین آن ها خوراک را برای تجزیه و تحلیل فرستادند.

آنالیز خوراک: نمونه ها برای تجزیه و تحلیل از طریق روش LC-MS/MS ارسال شدند. آن ها دریافتند که کاه جو توسط ppb 1380 ZEN آلوده شده است. گاوه ها در حدود 5 کیلوگرم به ازای راس در روز تغذیه شده بودند.

اثرات استروژنی ZEN در گاوها

هنگامی که ZEN به گیرنده های استروژن در بافت های مختلف متصل می شود، اختلال غدد درون ریز رخ می دهد. برخی از مهمترین اثرات منفی ZEN به شرح زیر است:

 دشواری تشخیص حرارت بدن: بیشتر روش های معمول برای تشخیص حرارت به رفتار گاو مربوط می شود. قرار گرفتن در معرض ZEN  می تواند رفتار گاو را تغییر دهد تا به نظر برسد که دمای بدن آن بالا رفته است، اگرچه اینطور نیست که به عنوان گرمای کاذب شناخته می شود. تشخیص حرارت نادرست منجر به عدم کارایی تلقیح و طولانی شدن روزهای باز می شود.

عدم تعادل هورمونی: هورمون های تولید مثلی تولید می شوند یا نه، در پاسخ به بازخورد هورمون های دیگر. هنگامی که ZEN در خون به گردش در می آید و به گیرنده های استروژن در نواحی مشخص متصل می شود، تولید و غلظت هورمون های دیگر در خون را تغییر می دهد. به این اثر، اختلال غدد درون ریز نیز گفته می شود.

کیست تخمدان: اختلال غدد درون ریز می تواند منجر به کیست تخمدان شود. قرار گرفتن در معرض ZEN، باعث ایجاد فولیکول‌های بیشتری نسبت به حالت معمول می‌شود، اما تنها یک فولیکول می‌تواند برای تخمک‌گذاری استفاده شود. این تجمع فولیکول‌های توسعه نیافته می‌تواند منجر به تولید کیست‌های تخمدان حتی در روزهای کم این مایکوتوکسین (200ppb  جیره) شود. مشکل اصلی تأخیر باروری است که ممکن است باعث شود درمان توسط دامپزشک نیز صورت گیرد.

سقط جنین: به دلیل وجود ZEN، تغییرات در غلظت پروژسترون ممکن است رخ دهد. پروژسترون به عنوان “هورمون بارداری” نیز شناخته می شود؛ زیرا هنگامی که تخمک با موفقیت بارور می شود، این هورمون شرایط فیزیولوژیکی برای حفظ جنین را در گاو ایجاد می کند. تغییرات احتمالی در این شرایط می تواند منجر به سقط جنین خود به خودی، به ویژه در یک سوم اول بارداری شود.

بزرگ شدن پستان در تلیسه ها: از آنجایی که استروژن باعث رشد پستان می شود، مواجهه اولیه با ZEN در تلیسه های جوان می تواند باعث رشد زودرس غده پستانی شود که با مشکلات شیردوشی در آینده و عفونت های پستان مرتبط است که می تواند دلیلی برای حذف از گله باشد.

اثرات اقتصادی

هر نوع تاخیر در تولید مثل گاوهای شیری موجب نگرانی بزرگ اقتصادی می شود. به گفته پژوهشگران مختلف هزینه سقط خود به خود گاو می تواند بین 550-1200 دلار باشد و هر روز باز اضافی 20/5-6 دلار هزینه دارد. علاوه بر این، مشکلات تولیدمثلی یکی از دلایل اصلی جایگزینی گاو است. گاوی که باردار شدن آن به تعویق می افتد، 75 درصد بیشتر احتمال دارد که معدوم شود.

با در نظر گرفتن اثرات اقتصادی تولید مثل گاو، ZEN می تواند تأثیر منفی بر یک مزرعه گاوشیری بگذارد؛ اگر به درستی مورد توجه قرار نگیرد و به کارگیری یک استراتژی خاص جهت غیرفعال سازی این مایکوتوکسین ضروری است.

منبع

https://www.dsm.com/anh/news/feed-talks/articles/zearalenone-the-enemy-of-the-cow-breeding-program.html