Stres cieplny negatywnie oddziałuje na produktywność loch i wydajność reprodukcyjną. Ma wpływ na metabolizm i fizjologię zwierząt. Obejmuje on: podwyższoną temperaturę wewnątrz ciała, zwiększony przepływ krwi do skóry w celu pozbycia się nadmiaru ciepła, zwiększone tempo oddychania w celu usunięcia nadmiaru ciepła i zmniejszenie poboru paszy jako strategię zmniejszania produkcji ciepła. W konsekwencji lochy poddane stresowi cieplnemu zmniejszają produkcję mleka i przyrost masy miotu. Maciory z nadmierną utratą białka w organizmie podczas laktacji mają wydłużone dni od odsadzenia do rui i gorzej zachodzą w kolejną ciążę.
W ciągu ostatnich trzech dekad ciągła selekcja pod względem zwiększonej wielkości miotu i produkcji mleka zwiększyła produkcję ciepła loch i obniżyła ich górną temperaturę krytyczną. Ta selekcja doprowadziła również do zmniejszenia masy urodzeniowej prosiąt i zmniejszenia rezerw energetycznych po urodzeniu, wymagając większych temperatur dla prosiąt i stosowania podkładek termicznych lub lamp grzejących, aby zapewnić ciepło dla prosiąt.
Wydział Nauk o Zwierzętach i Rolniczej Inżynierii Biologicznej na Purdue University oraz Departament Badań Zachowania Zwierząt Gospodarskich USDA-ARS współpracowały ze sobą trzy lata, aby opracować podłoże chłodzące, zdolną do skutecznego usuwania nadmiaru ciepła od macior laktacyjnych.
Podłoże chłodzące opiera się na przewodzeniu ciepła od źródła (zwierzęcia) do zlewu (schłodzonej wody przepływającej przez rury), gdy zwierzę jest w pozycji leżącej. Aluminium i miedź są w stanie skutecznie przenosić ciepło. Płyta chłodząca została zbudowana z zewnątrz z wytrzymałej płyty aluminiowej, podstawy z polietylenu o dużej gęstości i miedzianych rur wodnych przymocowanych do płyty aluminiowej (Rysunek 1). Po początkowych testach zwiększono wymiary maty i udoskonalono zakres stałych natężeń przepływu, czas pomiędzy spłukaniami i pożądaną górną temperaturę dla różnych warunków środowiskowych.
Udoskonalone podkłady chłodzące zastosowano w badaniach laktacyjnych u loch, jak pokazano na Zdjęciu 2. Lochy bez chłodzenia spędzają więcej czasu w "postawie podobnej do psa", aby zwiększyć odprowadzanie ciepła z ciała do otoczenia, mniej czasu na jedzeniu i mniej na karmieniu potomstwa w porównaniu z lochami z dostępem do aktywnego chłodzenia. Po 80 minutach chłodzenia, lochy charakteryzowały się odpowiednio: niższym współczynnikiem oddychania (45 w porównaniu do 122 oddechów / min), częstości akcji serca (100 w stosunku do 119 uderzeń / min), temperatury w pochwie (39,2 w porównaniu do 40,1ºC), temperatury w odbycie (39,0 w porównaniu z 40,0ºC). ) i temperatury skóry (38,6 vs. 39,4 ° C) niż lochy bez aktywnego chłodzenia. Współczynnik usuwania ciepła był trzy do czterech razy większy niż w poprzednich modelach płytek chłodzących wykonanych z betonu i stali, obejmujących całe sekcje podłogowe.
Skuteczność mat chłodzących dla całego okresu laktacji oceniano w łagodnych i umiarkowanych warunkach stresu cieplnego. Pomieszczenie umiarkowanego stresu cieplnego było ukierunkowane na osiągnięcie temperatury 32 ° C od godz 08.00 do16.00 i 27 ° C przez resztę 24-godzinnego okresu. W pomieszczenie, w którym generowano łagodny stres cieplny było odpowiednio 27ºC i 22ºC dla tych samych okresów. Lochy Yorkshire-Landrace zostały równo podzielone pod względem liczby przebytych porodów i przydzielone do dwóch porodówek, różniących się jedynie temperaturą środowiska. Każda locha otrzymała ośmiorzędową podkładkę chłodzącą. Maciory otrzymywały stały strumień wody chłodzącej 0,00 l / min (KONTROLA, n = 9), 0,25 l / min (NISKI, n = 12) lub 0,50 (WYSOKI, n = 10) L / min. Rejestrowano temperaturę wlotu i wylotu wody oraz natężenia przepływu w celu oszacowania odprowadzania ciepła. Częstość oddechów (RR), temperatury w odbycie (RT) i temperatury skóry (ST) rejestrowano codziennie (godz. 07.00 i 15.00 ) od drugiego dnia po porodzie do odsadzenia w wieku 19 dni. Podkładki zmniejszyły parametry stresu cieplnego. NISKIE natężenie przepływu było wystarczające dla pomieszczenia o niskim stresie cieplnym, a dla pomieszczeń umiarkowanego stresu termicznego potrzebne było WYSOKIE natężenie przepływu. Fot. 3 i 4 pokazują wpływ mat chłodzących Purdue na RR, natomiast Fot. 5 i 6 przedstawiają wpływ na RT.
Zmienna | Stopień chłodz. | Łagodny – 7.00 | Średni – 700 | Łagodny – 15.00 | Średni – 15.00 |
Liczba oddechów | KONTROLA | 23 | 56 | 41 | 89 |
NISKI | 21 | 24 | 29 | 41 | |
WYSOKI | 18 | 20 | 24 | 27 | |
Temp. skóry | KONTROLA | 35.4 | 37.3 | 37.2 | 37.3 |
NISKI | 34.4 | 36.5 | 36.6 | 36.5 | |
WYSOKI | 33.7 | 36.2 | 36.5 | 36.2 | |
Temp. rekt. | KONTROLA | 38.8 | 39.0 | 39.2 | 39.6 |
NISKI | 38.8 | 38.8 | 39.1 | 39.0 | |
WYSOKI | 38.8 | 38.8 | 39.1 | 39.0 |
Informacje dodatkowe
Badania te zostały sfinansowane przez Purdue University w ramach finansowania AgnesED Crossroads w celu wsparcia Indiana's Agriculture and Rural Development oraz projektu USDA-ARS 5020-32000-013-00-D - Ochrona dobrostanu zwierząt produkujących żywność. Autorzy chcieliby również podziękować Danielowi Madsonowi i Aaronowi Doke za ich pracę nad opracowaniem i udoskonalaniem mat chłodzących