Relazioni tra stress termico da caldo e parametri clinici, ematochimici, immunologici e produttivi nella bovina da latte

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1 Relazioni tra stress termio da aldo e parametri linii, ematohimii, immunologii e produttivi nella bovina da latte Laetera N., Bernabui U., Ronhi B., Nardone A. Dipartimento di Produzioni Animali Viterbo

2 Livestok Weather Safety Index (THI) Temperature, ºC Relative Humidity ALERT DANGER EMERGENCY

3 Potential Environmental Stressors ANIMAL RESPONSE TO ENVIRONMENTAL STRESSORS Intensity Duration Reovery Animal Response Feedbak Normal Behavior Normal Immunity Normal Physiology Normal Funtion STRESS THRESHOLD Conditioning Adaptation Nutrition Life Stage Genetis, et. Disrupted Behavior Impaired Immunity Impaired Physiology Impaired Funtion

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5 Materiali & Metodi Bovini in diverse fasi fisiologihe Studi in ampo Studi in ambiente ontrollato Valore protettivo del olostro Immunizzazione passiva dei neonati Funzionalità linfoitaria (ex vivo & in vitro)

6 Obiettivo Verifiare l utilizzabilità dei parametri immunologii quali indiatori della ondizione di benessere in situazioni di stress termio da aldo

7 Colostrum protein frations in ows exposed to thermal omfort (TC) or high air temperatures (HAT). Hours after alving Item TC HAT TC HAT TC HAT TC HAT IgG, mg/dl b a IgA, mg/dl 400 d CN, % 5.3 b 4.3 a 3.5 b 1.1 a Ig: immunoglobulins CN: asein a, b: P < 0.05;, d:p < 0.01.

8 Post-sukling inrease of plasma Ig in newborn alves Plasma Ig, g/l _ Thermal omfort _ Heat stress Hours of life

9 Effets of moderate heat stress in summer ows on peripheral blood mononulear ells (PBMC) proliferation. PBMC proliferation (optial density) Mitogens Spring ows Summer ows Unstimulated 0.05 ± ± 0.02 PHA (30 µg/ml) 0.33 ± ± 0.10 ConA (5 µg/ml) 0.84 ± ± 0.16 PWM (0.4 µg/ml) 0.46 ± ± 0.12 Day-time (9-20 h) THI: 75.2 (SD 2.6) RT: 39.6 (SEM 0.3) C RR: 59.7 (SEM 14.8) breaths. minute -1

10 Erythroyte lipid peroxidation-end produts (TBARS), superoxide dismutase ativity (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px-E) ativity, and intraellular thiols (SH) of summer (SU) and spring (SP) ows during the transition period (Bernabui et al., 2002). TBARS SOD GSH-Px-E SH nmol/ml U/ml U/ml PCV 1 µmol/ml PCV Days from alving -21 SU 8.3 ± 0.4 B ± ± 3.9 b ± 56.3 b SP 7.5 ± 0.4 A ± ± 3.7 a ± 53.4 a -3 SU 9.1 ± 0.4 b ± 20.3 b 69.6 ± ± 57.7 B SP 7.5 ± 0.4 a ± 20.0 a 62.3 ± ± 57.0 A 1 SU 10.2 ± 0.4 B ± 21.3 b 59.4 ± ± 60.6 B SP 7.0 ± 0.4 A ± 18.8 a 56.0 ± ± 53.4 A 15 SU 8.6 ± ± 21.3 b 62.9 ± ± 60.6 B SP 8.1 ± ± 18.8 a 56.9 ± ± 53.4 A 35 SU 8.8 ± 0.4 b ± 19.8 b 56.6 ± ± 56.3 b SP 7.6 ± 0.4 a ± 20.0 a 52.2 ± ± 57.0a 1 PCV = paked ells volume a,b = P < 0.05 A,B = P < 0.01

11 THI SP: either day-time (9-20 h) or night-time (21-8 h) THI were below the UCTHI (72) SU: daytime and night-time THI were 79.5 ± 2.9 and 70.1 ± 4.7, respetively Heat wave - Duration (d) - Max THI - Mean THI >

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13 PHA * * ** *** ** ** Con-A ** *** ** *** PWM * * ** ** ** Time relative to parturition (d) DNA synthesis in PBMC isolated from spring (solid line) or summer (dotted line) ows

14 IgM seretion in PWM-stimulated PBMC isolated from spring (solid line) or summer (dotted line) ows. * P < Optia Density * * * * Time relative to parturition (d)

15 Obiettivo Verifiare gli effetti dell ipertermia sulla funzionalità ellulare in bovine da latte di razza Frisona e Bruna

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17 b Holstein b b DNA synthesis (OD) d a a Con-A PHA PWM d d b a Brown d d d b b a a a 39 C 40 C 41 C 42 C 43 C Con-A PHA PWM Mitogen

18 Viability: Holstein vs. Brown 90 d d b % 70 b b a a 39 C 40 C 41 C 42 C 43 C Temperatures

19 Conlusioni Lo stress termio da aldo può determinare modifiazioni a ario della funzionalità del sistema immunitario he variano al variare della gravità dello stress e della speifia funzione presa in esame La valutazione dello stato ossidativo a livello eritroitario può onsentire di evidenziare gli effetti di ondizioni di stress termio moderato Gli effetti dell ipertermia sulla funzionalità ellulare possono risultare diversi in relazione alla razza onsiderata

20 Prospettive Messa a punto di un Heat/Health Warning System per onsentire di mettere in atto interventi he limitino le onseguenze del aldo in generale e delle Heat Waves in partiolare

21 Riferimenti bibliografii 1. Laetera N., Bernabui U., Salia D., Ronhi B., Kuzminsky G., Nardone A Lymphoyte funtions in dairy ows in hot environment. IJB, 50, Laetera N., Bernabui U., Salia D., Ronhi B., Kuzminsky G., Nardone A Differenes between holstein and brown Italian ows in high temperatures indued hanges of lymphoyte funtions. Pro. 17 th ICB, (abs). 3. Laetera N., Bernabui U., Ronhi B., Salia D., Nardone A Moderate summer heat stress does not modify immunologial parameters of Holstein dairy ows. IJB, 46, Bernabui U., Laetera N., Ronhi B., Nardone A Effets of the hot season on milk protein frations in Holstein ows. Animal Researh, 51 (1), Bernabui U., Ronhi B., Laetera N., Nardone A Markers of oxidative status in plasma and erythroytes of transition dairy ows during the hot season. JDS, 85, Ronhi B., Stradaioli G., Verini Supplizi A., Bernabui U., Laetera N., Aorsi P.A., Nardone A., Seren E Influene of heat stress or feed restrition on plasma progesterone, oestradiol-17β, LH, FSH, prolatin and ortisol in Holstein heifers. LPS, 68 (2-3), Bernabui U., Bani P., Ronhi B., Laetera N., Nardone A Influene of short- and longterm exposure to a hot environment on rumen passage rate and diet digestibility of Friesian heifers. JDS, 82 (5), Laetera N Influene of high air temperatures on olostrum omposition of dairy ows and passive immunization of alves. ZNA, 6, Nardone A., Laetera N., Bernabui U., Ronhi B Composition of olostrum from dairy heifers exposed to high air temperatures during late pregnany and the early postpartum period. JDS, 80 (5),