راهکارهای تخصصی افزایش تولید شیر گاو: رویکردهای علمی و فنی

افزایش تولید شیر گاو یکی از چالش‌های اصلی صنعت دامپروری است که نیازمند رویکردهای تخصصی و علمی است. این مقاله به بررسی راهکارهای پیشرفته و تخصصی برای افزایش تولید شیر گاو می‌پردازد. از جمله این راهکارها می‌توان به بهینه‌سازی جیره‌های غذایی با استفاده از مدل‌های پیشرفته تغذیه‌ای، مدیریت دقیق سلامت گله با استفاده از فناوری‌های نوین، اصلاح نژاد با استفاده از تکنیک‌های ژنومیک، و بهبود شرایط محیطی با استفاده از سیستم‌های مدیریت هوشمند اشاره کرد. این مقاله با ارائه راهکارهای تخصصی، به دامداران و متخصصان صنعت دامپروری کمک می‌کند تا به حداکثر پتانسیل تولید شیر دست یابند.

مقدمه:

تولید شیر گاو به عنوان یکی از مهم‌ترین بخش‌های صنعت دامپروری، نقش حیاتی در تأمین پروتئین حیوانی و امنیت غذایی دارد. با افزایش تقاضا برای شیر و فرآورده‌های لبنی، نیاز به افزایش تولید شیر با استفاده از روش‌های علمی و تخصصی بیش از پیش احساس می‌شود. در این مقاله، راهکارهای تخصصی و پیشرفته برای افزایش تولید شیر گاو بررسی می‌شود.

 

بهینه‌سازی جیره‌های غذایی با استفاده از مدل‌های پیشرفته تغذیه‌ای

1. استفاده از مدل‌های پیش‌بینی نیازهای غذایی:

استفاده از مدل‌های پیش‌بینی نیازهای غذایی در تغذیه دام، به ویژه گاوهای شیری، یکی از پیشرفت‌های مهم در علوم دامی است. این مدل‌ها به دامداران و متخصصان تغذیه کمک می‌کنند تا جیره‌های غذایی دقیق‌تری طراحی کنند که نه تنها نیازهای غذایی دام را برآورده می‌کند، بلکه بهره‌وری و سلامت دام را نیز بهبود می‌بخشد. در اینجا به بررسی مدل‌های پیشرفته‌ای مانند NRC و INRA و همچنین تحقیقات اخیر در این زمینه می‌پردازیم.

 

مدل NRC (National Research Council)

مدل NRC یکی از معتبرترین مدل‌ها در زمینه تغذیه دام است که توسط شورای ملی تحقیقات ایالات متحده توسعه یافته است. این مدل بر اساس داده‌های علمی گسترده‌ای طراحی شده است و عوامل مختلفی مانند وزن، سن، مرحله شیردهی، و تولید شیر را در نظر می‌گیرد.(۱)

مدل INRA (Institute National de la Recherche Agronomique)

مدل INRA توسط مؤسسه ملی تحقیقات کشاورزی فرانسه توسعه یافته است و به طور گسترده‌ای در اروپا استفاده می‌شود. این مدل نیز عوامل مشابهی را در نظر می‌گیرد و به دامداران کمک می‌کند تا جیره‌های غذایی بهینه‌ای طراحی کنند.(۲)

برنامه‌های تغذیه‌ای گاوهای شیری نقش کلیدی در سودآوری و پایداری مزارع لبنی دارند. پروژه NC-2042 طی ۵۰ سال بر بهبود مدیریت تغذیه و پایداری مزارع تمرکز کرده است. بیشترین شیوع بیماری‌ها پس از زایمان رخ می‌دهد، که با تعادل منفی انرژی (NEB)، افزایش اسیدهای چرب غیراستریفیه و شتاب تولید شیر همراه است. کاهش باروری نیز ممکن است ناشی از تشدید NEB یا مدیریت نادرست دوره انتقال باشد. بیماری‌های پری‌پارتوال اغلب به دلیل جیره‌های نامناسب (مثل مصرف زیاد غلات) یا استرس‌های محیطی ایجاد می‌شوند. استفاده از جیره‌های با انرژی کنترل‌شده و تفاوت منفی کاتیون-آنیون (DCAD) قبل از زایمان می‌تواند عملکرد گاوها را بهبود بخشد. در دوره تازه‌زایی، افزایش ناگهانی انرژی جیره خطر اسیدوز تحت‌حاد شکمبه (SARA) را افزایش می‌دهد. جیره‌های متعادل و تأمین اسیدهای آمینه محدودکننده (مانند متیونین و لیزین) می‌توانند NEB را کاهش داده و سلامت متابولیک و باروری را بهبود بخشند. در نتیجه، مدیریت تغذیه‌ای مناسب در دوره‌های خشک، پری‌پارتوال و تازه‌زایی برای پایداری مزارع لبنی ضروری است.(۳)

سیستم تغذیه‌ای INRA 2018 برای نشخوارکنندگان، پیش‌بینی پاسخ‌های حیوانی را بر اساس ویژگی‌های دام، خوراک و اهداف جیره‌بندی انجام می‌دهد. این سیستم از اطلاعاتی مانند ترکیب شیمیایی، قابلیت هضم و تجزیه‌پذیری خوراک‌ها برای پیش‌بینی انرژی خالص، پروتئین قابل هضم و واحدهای پُری استفاده می‌کند. در این مطالعه، تأثیر تغییرات در پنج متغیر ورودی (پروتئین خام CP، قابلیت هضم ماده آلی OMd، انرژی کل GE، تجزیه‌پذیری مؤثر نیتروژن ED6_N و قابلیت هضم حقیقی نیتروژن در روده dr_N) بر متغیرهای خروجی (مانند تولید شیر، دفع نیتروژن و متان) بررسی شد. نتایج نشان داد که CP و dr_N بیشترین تأثیر را بر دفع نیتروژن ادراری (UN/TN) دارند، در حالی که OMd و GE بیشترین تأثیر را بر بازده استفاده از نیتروژن (NUE) نشان دادند. ED6_N بیشترین تأثیر را بر تولید پروتئین شیر (MPY) داشت. همچنین، متغیرهای CP، GE و OMd بیشترین تأثیر را بر خروجی‌های نهایی داشتند، در حالی که ED6_N و dr_N تأثیر کم‌تری داشتند، اما پاسخ‌ها به نسبت پروتئین قابل هضم در روده (PDI) به انرژی خالص شیردهی (UFL) وابسته بودند. این مطالعه با شش جیره متفاوت انجام شد، اما نیاز به بررسی شرایط متنوع‌تر دارد.(۴)

استفاده از افزودنی‌های خوراکی پیشرفته:

استفاده از افزودنی‌های خوراکی پیشرفته در تغذیه دام، به‌ویژه گاوهای شیری، به منظور بهبود عملکرد، سلامت و بهره‌وری دام‌ها در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در اینجا به توضیحات علمی و جدید درباره سه دسته اصلی افزودنی‌های خوراکی پیشرفته شامل پروبیوتیک‌ها و پری‌بیوتیک‌ها، آنزیم‌های خوراکی و چربی‌های محافظت‌شده می‌پردازیم:

• پروبیوتیک‌ها و پری‌بیوتیک‌ها: پروبیوتیک‌ها میکروارگانیسم‌های زنده‌ای هستند که وقتی به مقدار کافی مصرف شوند، اثرات مفیدی بر سلامت میزبان دارند. پری‌بیوتیک‌ها نیز ترکیبات غیرقابل هضمی هستند که رشد و فعالیت باکتری‌های مفید در دستگاه گوارش را تحریک می‌کنند.

مکانیسم عمل: پروبیوتیک‌ها با بهبود تعادل میکروبی شکمبه، هضم مواد غذایی را افزایش داده و تولید شیر را بهبود می‌بخشند. پری‌بیوتیک‌ها نیز با تحریک رشد باکتری‌های مفید مانند لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم، سلامت گوارشی را بهبود می‌دهند.

تحقیقات اخیر R. El Jeni (2024) و همکارانش بر نقش حیاتی جامعه میکروبی گوارشی در گاوهای شیری و تأثیر آن بر افزایش تولید شیر متمرکز شده است. جامعه میکروبی شکمبه با تجزیه بهینه مواد خوراکی، جذب انرژی و مواد مغذی را بهبود می‌بخشد، که مستقیماً بر تولید و کارایی شیر تأثیر می‌گذارد. استفاده از پروبیوتیک‌ها به عنوان جایگزین آنتی‌بیوتیک‌ها، با تعدیل ترکیب میکروبی شکمبه، می‌تواند تولید شیر، سلامت گاو و یکپارچگی روده را افزایش دهد. با این حال، اثربخشی پروبیوتیک‌ها به دلیل تعاملات پیچیده بین میکروبیوم میزبان و فیزیولوژی گاو (مانند سیستم ایمنی، هورمون‌ها و فعالیت آنزیم‌ها) متغیر است. فناوری‌های نوین مانند توالی‌یابی نسل جدید، بینش‌هایی در مورد تغییرات میکروبیوم و تأثیر آن بر پارامترهای تخمیر (مانند اسیدهای چرب کوتاه‌زنجیر و تولید متان) و عملکرد گاو ارائه می‌دهند. این یافته‌ها نشان می‌دهند که به‌کارگیری راهکارهای مبتنی بر میکروبیوم می‌تواند به عنوان یک استراتژی کلیدی برای افزایش تولید شیر و سودآوری در گاوداری‌ها مورد استفاده قرار گیرد.(۵)

آنزیم‌های خوراکی:

آنزیم‌های خوراکی مانند فیتاز و زایلاناز به تجزیه بهتر مواد غذایی و افزایش جذب مواد مغذی کمک می‌کنند.

مکانیسم عمل: فیتاز آنزیمی است که فیتات (شکل ذخیره‌ای فسفر در گیاهان) را تجزیه کرده و فسفر قابل جذب را آزاد می‌کند. زایلاناز نیز به تجزیه زایلان (جزء اصلی فیبر گیاهی) کمک کرده و قابلیت هضم فیبر را افزایش می‌دهد.

تحقیقات اخیر Prakruti Acharya (2023) و همکاران نشان می‌دهد که فناوری آنزیمی نقش کلیدی در بهبود کیفیت و ارزش افزوده محصولات لبنی ایفا می‌کند. آنزیم‌هایی مانند پروتئازها، لیپازها، کیموزین و لاکتاز در تولید پنیر، بهبود طعم، کاهش آلرژنیته پروتئین‌های شیر و تسریع فرآیند رسیدن پنیر استفاده می‌شوند. همچنین، افزودن آنزیم‌ها به خوراک دام به عنوان یک راهکار نوین برای افزایش تولید شیر در کانون توجه تحقیقات قرار گرفته است. علاوه بر این، آنزیم‌ها در مدیریت پسماندهای لبنی مانند آب پنیر و فاضلاب، که حاوی مقادیر بالای مواد مغذی و آلاینده‌ها هستند، به روش‌های سازگار با محیط زیست کمک می‌کنند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که فناوری آنزیمی نه تنها در افزایش تولید شیر، بلکه در بازیافت و مدیریت پسماندهای لبنی نیز کاربردهای گسترده‌ای دارد.(۶)

چربی‌های محافظت‌شده:

چربی‌های محافظت‌شده به چربی‌هایی اطلاق می‌شود که در شکمبه تجزیه نمی‌شوند و به روده کوچک می‌رسند تا در آنجا جذب شوند.

مکانیسم عمل: این چربی‌ها با عبور از شکمبه بدون تجزیه، انرژی بیشتری را در اختیار گاو قرار می‌دهند و تولید شیر را افزایش می‌دهند. این نوع چربی‌ها معمولاً از اسیدهای چرب غیراشباع (مانند اسیدهای چرب امگا-۳ یا امگا-۶) تشکیل شده‌اند و با روش‌هایی مانند پوشش‌دهی با پروتئین‌ها یا مواد مقاوم به تخمیر شکمبه، محافظت می‌شوند.

تحقیقات اخیر Diego Manriquez و همکاران (۲۰۱۹) نشان می‌دهد که استفاده از چربی محافظت‌شده در شکمبه (RPF) در گاوداری‌های ارگانیک می‌تواند به افزایش تولید شیر و کاهش کاهش وضعیت بدنی در اوایل شیردهی کمک کند. در این مطالعه، گاوهای هلشتاین ارگانیک که روزانه ۰٫۴۵ کیلوگرم RPF دریافت کردند، نسبت به گروه کنترل، ۱٫۶ کیلوگرم شیر بیشتر در روز تولید کردند (تا ۱۵۰ روز شیردهی). این اثر در گاوهای چندزا (Multiparous) در دوره چرایی بیشتر بود، اما بر سلامت، متابولیت‌های سرمی (مانند گلوکز و NEFA)، عملکرد تولیدمثلی و ترکیبات شیر تأثیر معناداری نداشت. این یافته‌ها نشان می‌دهد که RPF می‌تواند به عنوان یک راهکار مؤثر برای بهبود تولید شیر در گاوداری‌های ارگانیک مورد استفاده قرار گیرد.(۷)

استفاده از جیره‌های متوازن:

برای گاوهای شیری با توجه به مرحله شیردهی، یکی از مهم‌ترین عوامل در مدیریت تغذیه دام است. هر مرحله از شیردهی نیازهای غذایی خاص خود را دارد و طراحی جیره‌های غذایی متناسب با این مراحل می‌تواند به افزایش تولید شیر، بهبود سلامت گاو و کاهش مشکلات متابولیکی کمک کند. در اینجا به تفصیل به نیازهای غذایی گاوهای شیری در مراحل مختلف شیردهی و تحقیقات اخیر در این زمینه پرداخته می‌شود.

• مرحله شروع شیردهی (Early Lactation)

این مرحله معمولاً از زمان زایمان تا حدود ۶ تا ۸ هفته پس از آن ادامه دارد. در این دوره، گاوها به دلیل تولید بالای شیر، نیازهای انرژی‌ای و پروتئینی بسیار بالایی دارند. با این حال، مصرف خوراک در این دوره به دلیل استرس زایمان و تغییرات هورمونی کاهش می‌یابد. بنابراین، جیره‌های غذایی در این مرحله باید به گونه‌ای طراحی شوند که کمبود انرژی را جبران کنند و از بروز مشکلات متابولیکی مانند کتوز جلوگیری نمایند.

نیازهای انرژی‌ای: در این مرحله، گاوها به انرژی بیشتری نیاز دارند. استفاده از منابع انرژی‌ای مانند چربی‌های محافظت‌شده (Protected Fats) و کربوهیدرات‌های سریع‌التجزیه (مانند نشاسته) می‌تواند به تأمین انرژی مورد نیاز کمک کند.

نیازهای پروتئینی: پروتئین با کیفیت بالا و قابل تجزیه در شکمبه (Rumen Degradable Protein) و پروتئین غیرقابل تجزیه در شکمبه (Rumen Undegradable Protein) باید در جیره گنجانده شود. تحقیقات نشان می‌دهد که افزایش سطح پروتئین غیرقابل تجزیه در شکمبه می‌تواند به بهبود تولید شیر و حفظ وضعیت بدنی گاو کمک کند.

مکمل‌های معدنی و ویتامینی: استفاده از مکمل‌های معدنی مانند کلسیم، فسفر و منیزیم و ویتامین‌هایی مانند ویتامین E و سلنیوم برای جلوگیری از مشکلات متابولیکی مانند تب شیر (Milk Fever) و کاهش استرس اکسیداتیو ضروری است.(۸،۹)

• مرحله اوج شیردهی (Peak Lactation)

این مرحله معمولاً از هفته ۶ تا ۱۲ پس از زایمان شروع می‌شود و تا حدود هفته ۲۰ ادامه دارد. در این دوره، گاوها به حداکثر تولید شیر خود می‌رسند و نیازهای غذایی آن‌ها به شدت افزایش می‌یابد. جیره‌های غذایی در این مرحله باید به گونه‌ای طراحی شوند که تولید شیر را به حداکثر برسانند و از کاهش وزن بدن گاو جلوگیری کنند.

نیازهای انرژی‌ای: در این مرحله، گاوها به انرژی بسیار بالایی نیاز دارند. استفاده از منابع انرژی‌ای مانند غلات (ذرت، جو) و چربی‌های محافظت‌شده می‌تواند به تأمین انرژی مورد نیاز کمک کند. همچنین، استفاده از کربوهیدرات‌های سریع‌التجزیه می‌تواند تولید پروپیونات در شکمبه را افزایش داده و انرژی بیشتری برای تولید شیر فراهم کند.

نیازهای پروتئینی: در این مرحله، سطح پروتئین جیره باید به گونه‌ای باشد که هم نیازهای میکروارگانیسم‌های شکمبه و هم نیازهای گاو را تأمین کند. استفاده از پروتئین غیرقابل تجزیه در شکمبه (RUP) می‌تواند به بهبود تولید شیر و حفظ وضعیت بدنی گاو کمک کند.

مکمل‌های معدنی و ویتامینی: در این مرحله نیز استفاده از مکمل‌های معدنی و ویتامینی برای حفظ سلامت گاو و جلوگیری از کمبودهای تغذیه‌ای ضروری است.(۱۰،۱۱)

• مرحله پایان شیردهی (Late Lactation)

این مرحله از حدود هفته ۲۰ پس از زایمان شروع می‌شود و تا زمان خشک کردن گاو ادامه دارد. در این دوره، تولید شیر کاهش می‌یابد و نیازهای غذایی گاو نیز کمتر می‌شود. هدف اصلی در این مرحله، حفظ وضعیت بدنی گاو و آماده‌سازی آن برای دوره خشکی است.

نیازهای انرژی‌ای: در این مرحله، نیازهای انرژی‌ای گاو کاهش می‌یابد و جیره‌های غذایی باید به گونه‌ای طراحی شوند که از افزایش وزن بیش از حد گاو جلوگیری کنند. استفاده از علوفه‌های با کیفیت بالا و کاهش سطح غلات در جیره می‌تواند به کنترل وزن گاو کمک کند.

نیازهای پروتئینی: سطح پروتئین جیره در این مرحله می‌تواند کاهش یابد، اما باید به گونه‌ای باشد که نیازهای گاو و میکروارگانیسم‌های شکمبه را تأمین کند.

مکمل‌های معدنی و ویتامینی: در این مرحله نیز استفاده از مکمل‌های معدنی و ویتامینی برای حفظ سلامت گاو و آماده‌سازی آن برای دوره خشکی ضروری است.(۱۲،۱۳)

مدیریت سلامت گله با استفاده از فناوری‌های نوین(۱۴،۱۵،۱۶،۱۷،۱۸)

1. استفاده از سیستم‌های مانیتورینگ سلامت

• حسگرهای پوشیدنی:

حسگرهای پوشیدنی در دام‌ها به عنوان ابزارهای پیشرفته‌ای برای نظارت بر سلامت و رفتار دام‌ها استفاده می‌شوند. این حسگرها می‌توانند پارامترهای مختلفی مانند فعالیت بدنی، دمای بدن، ضربان قلب، و حتی رفتارهای تغذیه‌ای را اندازه‌گیری کنند. تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که این حسگرها می‌توانند به تشخیص زودهنگام بیماری‌هایی مانند ورم پستان، کتوز، و سایر بیماری‌های متابولیک کمک کنند. به عنوان مثال، مطالعه‌ای توسط Neethirajan (2017) نشان داد که استفاده از حسگرهای پوشیدنی می‌تواند دقت تشخیص بیماری‌ها را تا ۹۰٪ افزایش دهد. این حسگرها داده‌ها را به صورت بلادرنگ به سیستم‌های مدیریت گله ارسال می‌کنند، که این امر به دامداران اجازه می‌دهد تا به سرعت به تغییرات در سلامت دام‌ها پاسخ دهند.

• سیستم‌های تشخیص خودکار بیماری‌ها:

فناوری‌های پیشرفته مانند یادگیری ماشینی (Machine Learning) و هوش مصنوعی (AI) در حال تبدیل شدن به ابزارهای کلیدی در تشخیص خودکار بیماری‌ها در دام‌ها هستند. این سیستم‌ها با تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده از حسگرها و سایر منابع، می‌توانند الگوهای مرتبط با بیماری‌ها را شناسایی کنند. به عنوان مثال، مطالعه‌ای توسط Rutten et al. (2013) نشان داد که استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی می‌تواند تشخیص ورم پستان را با دقت ۹۵٪ انجام دهد. این سیستم‌ها می‌توانند به دامداران کمک کنند تا بیماری‌ها را در مراحل اولیه تشخیص دهند و از گسترش آن‌ها در گله جلوگیری کنند.

           ۲. مدیریت بیماری‌های متابولیک

• کنترل کتوز:

کتوز یک بیماری متابولیک شایع در گاوهای شیری است که معمولاً در دوره انتقال (زمانی که گاو از دوره خشکی به شیردهی می‌رود) رخ می‌دهد. تحقیقات نشان داده‌اند که استفاده از مکمل‌هایی مانند پروپیلن گلیکول و موننسین می‌تواند به جلوگیری از کتوز کمک کند. مطالعه‌ای توسط Oetzel (2004) نشان داد که استفاده از پروپیلن گلیکول در جیره غذایی گاوهای تازه‌زا می‌تواند سطح کتون‌ها را در خون کاهش داده و از بروز کتوز جلوگیری کند. همچنین، استفاده از موننسین در جیره غذایی می‌تواند تولید گلوکز را افزایش داده و از تجمع کتون‌ها جلوگیری کند.

• پیشگیری از تب شیر:

تب شیر (Hypocalcemia) یکی دیگر از بیماری‌های متابولیک شایع در گاوهای شیری است که معمولاً در زمان زایش رخ می‌دهد. استفاده از جیره‌های غذایی با کلسیم منفی در دوره خشکی و مکمل‌های کلسیم پس از زایش می‌تواند به پیشگیری از این بیماری کمک کند. مطالعه‌ای توسط Goff (2008) نشان داد که استفاده از جیره‌های غذایی با کلسیم منفی در دوره خشکی می‌تواند تحریک ترشح هورمون پاراتیروئید (PTH) را افزایش داده و جذب کلسیم را پس از زایش بهبود بخشد. همچنین، استفاده از مکمل‌های کلسیم بلافاصله پس از زایش می‌تواند از کاهش سطح کلسیم خون جلوگیری کند.

1. واکسیناسیون هدفمند

واکسیناسیون هدفمند یکی از روش‌های مؤثر برای پیشگیری از بیماری‌های عفونی در گله‌های دامی است. استفاده از برنامه‌های واکسیناسیون مبتنی بر داده‌های اپیدمیولوژیک می‌تواند به کاهش شیوع بیماری‌هایی مانند تب برفکی و بروسلوز کمک کند. مطالعه‌ای توسط Paton et al. (2010) نشان داد که استفاده از واکسن‌های مبتنی بر داده‌های اپیدمیولوژیک می‌تواند شیوع تب برفکی را تا ۷۰٪ کاهش دهد.

این برنامه‌ها بر اساس اطلاعات جمع‌آوری شده از شیوع بیماری‌ها در مناطق مختلف طراحی می‌شوند و به دامداران اجازه می‌دهند تا واکسیناسیون را به صورت هدفمند و در زمان مناسب انجام دهند.

• اصلاح نژاد با استفاده از تکنیک‌های ژنومیک

انتخاب ژنومیک

انتخاب ژنومیک در گاو شیری سرعت پیشرفت ژنتیکی را افزایش داده و دقت انتخاب برای صفات تولید شیر و باروری (مانند نرخ آبستنی و کاهش سقط جنین) را بهبود بخشیده است. با ترکیب فناوری‌های پیشرفته مانند اسپرم جنسی و سنسورهای پوشیدنی، مدیریت گله بهینه شده و بهره‌وری شیر و باروری افزایش یافته است. این روش همچنین امکان حفظ گاوهای با تولید بالا ولی ژنتیک ضعیف‌تر را فراهم می‌کند.(۱۹)

تلقیح مصنوعی با اسپرم جنسی

استفاده گسترده از اسپرم جنسی (sexed semen) در صنعت گاو شیری به دلیل بهبود باروری و ظرفیت جداسازی اسپرم، در حال افزایش است. این فناوری به دامداران امکان می‌دهد تا تولید تلیسه‌های جایگزین را تنها از گاوهای با ژنتیک برتر انجام دهند، که منجر به افزایش پیشرفت ژنتیکی (حداکثر ۱۵٪ بیشتر از روش‌های سنتی) می‌شود. با افزایش عرضه تلیسه‌های جایگزین، قیمت آن‌ها کاهش یافته و نرخ جایگزینی گله افزایش می‌یابد. همچنین، این روش ممکن است عرضه شیر را موقتاً افزایش داده و قیمت شیر را کاهش دهد. هزینه‌های تولید شیر نیز کاهش می‌یابد. گاوهای با ژنتیک ضعیف‌تر ممکن است برای تولید گوساله‌های دورگه گوشتی استفاده شوند، اگرچه بازار این گوساله‌ها هنوز به‌طور کامل توسعه نیافته است. استفاده از اسپرم جنسی هزینه‌های برنامه‌های تست نتاج و انتقال جنین را کاهش داده و ارزش نشانگرهای ژنتیکی را افزایش می‌دهد. در نهایت، مزایای اقتصادی این فناوری به مصرف‌کنندگان منتقل می‌شود.(۲۰)

انتقال جنین

انتقال جنین (Embryo Transfer) یک فناوری پیشرفته در دامپروری است که به دامداران امکان می‌دهد تا جنین‌های با ژنتیک برتر را به گاوهای گیرنده منتقل کنند. این روش باعث افزایش سرعت پیشرفت ژنتیکی در گله می‌شود و به تولید گاوهای با عملکرد بالا (مانند تولید شیر بیشتر) کمک می‌کند. انتقال جنین همچنین امکان استفاده بهینه از گاوهای با ژنتیک برتر را فراهم کرده و بهره‌وری گله را افزایش می‌دهد.(۲۱)

مدیریت استرس گرمایی با استفاده از سیستم‌های هوشمند محیطی

• تأثیر استرس گرمایی بر گاوهای شیری و راهکارهای مدیریتی: استرس گرمایی در گاوهای شیری پدیده‌ای پیچیده است که از تعامل عوامل محیطی و فیزیولوژیک ناشی می‌شود. زمانی که دمای محیط از آستانه تحمل گاو (معمولاً بالای ۲۵ درجه سانتیگراد با رطوبت نسبی بالا) فراتر می‌رود، مکانیسم‌های فیزیولوژیک بدن دام برای تنظیم دمای بدن فعال می‌شوند. این فرایندها شامل افزایش جریان خون به پوست، تعریق و تنفس سریع است که همگی به مصرف انرژی اضافی منجر شده و در نهایت تولید شیر را ۲۰ تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهند.

استرس گرمایی در گاو و راه های مقابله با آن

• شاخص‌های تشخیص استرس گرمایی: برای تشخیص دقیق استرس گرمایی، دامپزشکان و متخصصان علوم دامی به چندین شاخص کلیدی توجه می‌کنند. افزایش دمای رکتال به بالای ۳۸.۵ درجه سانتیگراد، افزایش تعداد تنفس به بیش از ۶۰ بار در دقیقه و کاهش محسوس مصرف خوراک از مهم‌ترین این نشانگرها هستند. در این میان، شاخص دما-رطوبت (THI) به عنوان معیار استاندارد جهانی برای ارزیابی شدت استرس گرمایی شناخته می‌شود که ترکیبی از دمای محیط و رطوبت نسبی را در نظر می‌گیرد.

• پیامدهای منفی: تأثیرات منفی استرس گرمایی بسیار گسترده است و تنها به کاهش کمیت شیر محدود نمی‌شود. از دیدگاه کیفی، درصد چربی و پروتئین شیر کاهش یافته و تعداد سلول‌های سوماتیک به طور محسوسی افزایش می‌یابد. این تغییرات نه تنها بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می‌گذارد، بلکه ارزش اقتصادی شیر تولیدی را نیز کاهش می‌دهد. از سوی دیگر، استرس گرمایی می‌تواند منجر به اختلالات تولیدمثلی در گله شود که این خود چالش دیگری برای دامداران محسوب می‌شود.

راهکارهای مدیریتی: برای مقابله با این چالش‌ها، راهکارهای متنوعی پیشنهاد شده است.

۱. مداخلات محیطی:

در بعد محیطی، استفاده همزمان از سیستم‌های تهویه اجباری و آبپاش‌های زمان‌بندی شده در کنار روش‌های خنک‌سازی تبخیری در سالن‌های انتظار شیردوشی نتایج مثبتی نشان داده‌اند. این سیستم‌های ترکیبی قادرند دمای محیط را تا ۵ درجه سانتیگراد کاهش دهند که تأثیر قابل توجهی بر رفاه دام دارد.

۲. تنظیمات تغذیه‌ای:

در حوزه تغذیه، تغییرات استراتژیک در جیره غذایی می‌تواند به کاهش اثرات منفی استرس گرمایی کمک کند. افزایش چربی خوراک، استفاده از مکمل‌های معدنی مانند سلنیوم و روی و تنظیم زمان تغذیه به ساعات خنک‌تر روز از جمله این راهکارها هستند. این تغییرات نه تنها به حفظ تعادل متابولیک دام کمک می‌کنند، بلکه انرژی مورد نیاز برای تنظیم دمای بدن را نیز تأمین می‌نمایند.

۳. فناوری‌های نوین:

فناوری‌های نوین نیز نقش فزاینده‌ای در مدیریت استرس گرمایی ایفا می‌کنند. سیستم‌های پایش لحظه‌ای مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT) و الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی و هشدار زودهنگام استرس گرمایی از جمله این نوآوری‌ها محسوب می‌شوند. این فناوری‌ها با جمع‌آوری و تحلیل داده‌های محیطی و فیزیولوژیک، امکان مداخله به موقع را فراهم می‌کنند.

• نتایج اجرا: تجربه نشان داده که اجرای ترکیبی این راهکارها می‌تواند تا ۲۵ درصد از کاهش تولید شیر جلوگیری کند. البته موفقیت در مدیریت استرس گرمایی مستلزم توجه همزمان به چندین عامل کلیدی است. کاهش تراکم گله، بهبود کیفیت بستر و توجه به رفاه حیوان از جمله این موارد هستند. در واقع، ترکیب مناسب روش‌های محیطی، تغذیه‌ای و مدیریتی است که بیشترین تأثیر را در کاهش اثرات منفی استرس گرمایی دارد.(۲۲)

نتیجه‌گیری

افزایش تولید شیر گاو نیازمند استفاده از راهکارهای تخصصی و پیشرفته در حوزه‌های تغذیه، سلامت، ژنتیک، و مدیریت محیطی است. با به‌کارگیری فناوری‌های نوین و رویکردهای علمی، می‌توان به حداکثر پتانسیل تولید شیر دست یافت. این راهکارها نه تنها به افزایش تولید شیر کمک می‌کنند، بلکه سلامت و رفاه گاوها را نیز بهبود می‌بخشند. در نهایت، سرمایه‌گذاری در این زمینه می‌تواند به بهبود اقتصادی دامداران و تأمین نیازهای غذایی جامعه کمک کند.

---

منابع:

• National Research Council (NRC). (2021). *Nutrient Requirements of Dairy Cattle: Eighth Revised Edition*. Washington, DC: The National Academies Press.
• (۲۰۱۸). *INRA Feeding System for Ruminants*. Wageningen Academic Publishers.
• Cardoso, F. C., Kalscheur, K. F., & Drackley, J. K. (2020). Symposium review: Nutrition strategies for improved health, production, and fertility during the transition period. Journal of dairy science, 103(6), 5684–۵۶۹۳.
• Jeon, S., Lemosquet, S., Toulemonde, A. C., Kiessé, T. S., & Nozière, P. (2024). Sensitivity analysis of the INRA 2018 feeding system for ruminants by a one-at-a-time approach: Effects of dietary input variables on predictions of multiple responses of dairy cattle. Journal of dairy science, 107(7), 4558–۴۵۷۷.
• El Jeni, R., Villot, C., Koyun, O. Y., Osorio-Doblado, A., Baloyi, J. J., Lourenco, J. M., Steele, M., & Callaway, T. R. (2024). Invited review: “Probiotic” approaches to improving dairy production: Reassessing “magic foo-foo dust.” *Journal of Dairy Science*, *107*(4), 1832-1856.
• Acharya, P., Fasim, A., More, V. S., Shivaram, A. K., & More, S. S. (2023). Enzyme technology in value addition of dairy and milk production. In M. Kuddus & M. Hossain (Eds.), *Value-Addition in Beverages through Enzyme Technology* (pp. 77-96). Academic Press.
• Manriquez, D., Chen, L., Melendez, P., & Pinedo, P. (2019). The effect of an organic rumen-protected fat supplement on performance, metabolic status, and health of dairy cows. BMC veterinary research, 15(1), 450.
• NRC (National Research Council) 2001: Nutrient Requirements of Dairy Cattle.
• Drackley, J.K. (1999). Biology of dairy cows during the transition period: the final frontier? Journal of Dairy Science, 82(11), 2259-2273.
• Allen, M.S. (2000). Effects of diet on short-term regulation of feed intake by lactating dairy cattle. Journal of Dairy Science, 83(7), 1598-1624.
• Bauman, D.E., & Griinari, J.M. (2003). Nutritional regulation of milk fat synthesis. Annual Review of Nutrition, 23, 203-227.
• NRC (National Research Council) 2001: Nutrient Requirements of Dairy Cattle.
• Grummer, R.R. (1995). Impact of changes in organic nutrient metabolism on feeding the transition dairy cow. Journal of Animal Science, 73(9), 2820-2833.
• Neethirajan, S. (2017). Recent advances in wearable sensors for animal health management. *Biosensors and Bioelectronics*, 98, 398-407.
• Rutten, C. J., Velthuis, A. G. J., Steeneveld, W., & Hogeveen, H. (2013). Invited review: Sensors to support health management on dairy farms. *Journal of Dairy Science*, 96(4), 1928-1952.
• Oetzel, G. R. (2004). Monitoring and testing dairy herds for metabolic disease. *Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice*, 20(3), 651-674.
• Goff, J. P. (2008). The monitoring, prevention, and treatment of milk fever and subclinical hypocalcemia in dairy cows. *Veterinary Journal*, 176(1), 50-57.
• Paton, D. J., Sinclair, M., & Rodriguez, R. (2010). Qualitative analysis of the risks of releasing foot-and-mouth disease virus from vaccinated animals. *Vaccine*, 28(38), 6217-6223.
• Weigel, K., Chasco, A., Pacheco, H., Sigdel, A., Guinan, F., Lauber, M., Fricke, P., & Peñagaricano, F. (2024).”Genomic selection in dairy cattle: impact and contribution to the improvement of bovine fertility.”*Clinical Theriogenology*, 16, 10399.
• De Vries, A., Overton, M., Fetrow, J., Leslie, K., Eicker, S., & Rogers, G. (2008).**”Exploring the Impact of Sexed Semen on the Structure of the Dairy Industry.” *Journal of Dairy Science*, 91(2), 847-856.
• Ceva Ruminants. “Embryo Transfer in Cattle.” Ceva Ruminants, https://ruminants.ceva.pro/embryo-transfer. Accessed 23 Mar. 2025.
• Oliveira, C. P., Sousa, F. C. d., Silva, A. L. d., Schultz, É. B., Valderrama Londoño, R. I., & Souza, P. A. R. d. (2025). Heat Stress in Dairy Cows: Impacts, Identification, and Mitigation Strategies—A Review. Animals, 15(2), 249.