KOTIELÄINJALOSTUKSEN TIEDOTE NO 64 Tutkimuksia maitorotuisten sonnien jälkeläisarvostelun varmistamiseksi ja monipuolistamiseksi LIITE: Tarkkailulehmien maidon solupitoisuuden vaihtelu ja yhteys maitotuotokseen Jouko Syväjärvi Kotieläinten jalostustieteen laitos Helsinki 1984 Julkaisijat: Kotieläinten jalostustieteen laitos, Helsingin Yliopisto, Viikki Kotieläinjalostuslaitos, Maatalouden Tutkimuskeskus, Jokioinen TUTKIMUKSIA MAITOROTUISTEN SONNIEN JÄLKELÄISARVOSTELUN VARMISTAMISEKSI JA MONIPUOLISTAMISEKSI Jouko Syväjärvi Kotieläinten jalostustieteen lisensiaattityö Helsinki Toukokuu 1984 TIIVISTELMR Työ pohjautuu kolmen osatutkimuksen tuloksiin. Tavoittena oli toisaalta tutkia suoran vertailumenetelmän soveltamisvaihtoehtoja maidontuotanto-ominaisuuksia jälkeläisarvosteltaessa ja toisaal- ta arvioida mahdollisuuksia jälkeläisarvostella sonnit myös utaretulehduksen vastustuskyvyn jalostusvalintaa silmälläpitäen. Ensimmäisessä osatutkimuksessa verrattiin keskenään kolmea vaihto- ehtoista BLUP-mallia pyrkien siten arvioimaan sekä karja-vuosi- tekijän muodostamistavan että sonnien ryhmittelymenettelyn vaiku- tusta arvostelutuloksiin. Tutkimusaineisto käsitti 400542 ensikon tuotostiedot vuosilta 1975-82. Tulokset osoittivat käyttökelpoisim- maksi mallin, jossa karja-vuosiluokat muodostettiin vuoden jaksois- sa ja sonnien geneettiset ryhmät yksinomaan rodun perusteella. Toisessa osatutkimuksessa kerättiin karjanomistajia haastattelemal- la tiedot 5647:n karja 43367:n lehmän utaretulehduksista. Aineis- ton analyysi osoitti utaretulehdusfrekvenssin periytymisastear- vioiden vaihtelevan välillä 5 - 14% siten, että pienimmät arviot saatiin sonnien ensikkotyttärien sairastuvuustietoja tarkastelta- essa. Tulokset osoittivat, että haastattelemalla kerättyjen sai- raustietojen perusteella sonnit voitaisiin jälkeläisarvostella riittävän luotettavasti, mikäli tiedot saataisiin kyllin suurista, noin 250 - 300 tyttären jälkeläisryhmistä. Kolmannessa osatutkimuksessa arvioitiin maidon solupitoiuuden vaihtelua ja vaihteluun vaikuttavia tekijöitä tarkkailurekiste- reistä satunnaisotannalla valittujen 50118 lehmän vuorokausi- maitonäytteiden solulaskentatulosten perusteella. Tutkimus osoitti solupitoisuuden periytyvyyden niin suureksi, että sonneille voitaisiin laskea jo ensimmäisen arvostelun yhtey- dessä riittävän luotettavat arvostelut. Kun tulokset toisaalta antoivat aiheen epäillä, että maidon solupitoisuuden ja tuotanto- kyvyn välinen geneettinen yhteys saattaa olla positiivinen, olisi lisätutkimuksin varmistuttava myös utaretulehdussairastuvuuden ja maidon solupitoisuuden perinnöllisestä yhteydestä. SISÄLL YS'LUET TEL 0 TYÖN SISÄLTÄMÄT JULKAISUT 1 JOHDANTO 1 YHTEENVETO ESITETYISTÄ JULKAISUISTA 3 I Application of the direct sire comparison method to the Finnish dairy cattle population 3 II Use of field records in breeding for mastitis resistance in dairy cattle 5 III Tarkkailulehmien maidon solupitoisuuden vaihtelu ja yhteys maitotuotokseen 6 TULOSTEN TARKASTELU 8 Maidontuotanto-ominaisuuksien jälkeläisarvostelu 8 Utareterveyden jalostusmahdollisuudet 10 KIITOKSET 13 KIRJALLISUUSLUETTELO 14 LIITE: Julkaisu III Julkaisut I ja II ovat ilmestyneet tieteellisissä sarjoissa. Niistä kiinnostuneet voivat tilata eri- painokset osoitteella: Jouko Syväjärvi Suomen Kotieläinjalostusyhdistys PL 40, 01301 Vantaa 30 TYÖN SISÄLTÄMÄT JULKAISUT Työ on koottu kolmesta osatutkimuksesta, joihin tässä kirjoi- tuksessa viitataan roomalaisin numeroin (I, II ja III): Syväjärvi, J., Ojala, M. & Hellman, T. 1983. Application of the direct sire comparison method to the Finnish dairy cattle population. J. Scient. Agric. Soc. Finl. 55: II Lindström, U. B. & Syväjärvi, J. 1978. Use of field records in breeding for mastitis resistance in dairy cattle. Livest. Prod. Sci., 5: 29-44. III Syväjärvi, J. 1984. Tarkkailulehmien maidon solupitoisuuden vaihtelu ja yhteys maitotuotokseen. Laudaturtyö, Helsingin yliopisto, kotieläintieteen laitos. Tekijöiden osuus yhteisjulkaisuissa on ollut seuraava: Syväjärvi on suunnitellut ja ohjelmoinut sovellutuksen Suomen olosuhteita vastaavaksi sekä koonnut tutkimusaineiston. Aineiston analysoivat Syväjärvi ja Hellman yhteistyönä. Myös käsikirjoitus laadittin yhteistyönä, joskin Ojalan työ- panos oli tässä vaiheessa suurin. II Syväjärvi ja Lindström suunnittelivat kokeen, Syväjärvi ana- lysoi aineiston ja Lindström laati käsikirjoituksen. JOHDANTO Valinnan teho riippuu ratkaisevasti valintahetkellä käytettä- vissä olevien arvostelutulosten luotettavuudesta. Jälkeläis- arvostelu on periaatteessa varmin arvostelumenetelmä ja lypsy- rotujen tärkeimpien ominaisuuksien osalta ainoa mahdollisuus arvostella sonneja. Kun lisäksi sonneille voidaan keinosieMen- nystä käyttäen tuottaa satoja, tarvittaessa tuhansiakin jälke- läisiä, kyetään sonnit arvostelemaan maidontuotanto-ominaisuuk- sienkin suhteen jopa varmemmin kuin lehmät. Suomessa käytettiin suhteellisiin tuotoksiin perustuvaa arvos- telujärjestelmää noin 30 vuotta periaatteessa sellaisena, Miksi prof. Varo sen 50-luvun alussa kehitti. Merkittäviä täydennyk- siä tosin tehtiin vuosien kuluessa (VARO 1952, VARO 1958, LINDSTRÖM ym. 1973). - 2 - Vuonna 1981 aikaisemmin käytetty järjestelmä korvattiin amerikka- laisen prof. Hendersonin esittämällä sonnien suoran vertailun me- netelmällä. HENDERSONin (1973) mukaan ko. menetelmä tuotta jalos- tusarvojen parhaat lineaariset ennusteet, joita englanninkielisessä kirjallisuudessa nimitetään tilastollisten ominaisuuksiensa vuoksi BLUP-ennusteiksi (Best Linear Unbiased Prediction). Menetelmä sel- laisenaan on yksiselitteinen, mutta myös käytetyn mallin on oltava mahdollisimman hyvin populaation rakennetta ja arvosteltavia omi- naisuuksia kuvaava, ennen kuin voidaan laskea varmat ja harhatto- mat arvostelut. Uuden menetelmän etuja ovat suuri joustavuus ja mahdollisuus ottaa huomioon aikaisempaa täsmällisemmin populaation rakenne ja syste- maattisten ympäristötekijöiden vaikutukset. Menetelmää käytettäes- sä voidaan arvioida kaikki vaikuttavat tekijät samanaikaisesti, jolloin jalostusarvojen ennustevirhe tulee Minimoitua. Lypsyrotujen jalostuksessa kiinnitettiin 50- ja 60- luvuilla ensi- sijaisesti huomiota maidontuotantokyvyn kehittämiseen. Prof. Maijala julkaisi 70-luvun alussa laajan, monipuolisen jälkeläisarvostelun merkitystä korostavan kirjoitussarjan (MAIJALA 1982), ja muutaman vuoden kuluessa alettiin sonneja jälkeläisarvostella aluksi maidon valkuaispitoisuuden, tyttärien lypsettävyysominaisuuksien sekä hedel- mällisyyden ja myöhemmin myös rakenneominaisuuksien ja luonteen suhteen. Jalostuspalvelun ja Itä- ja Keski-,Suomen keinosiemennysyhdistysten alueiden karjanomistajien lehmiensä sairauksista antamien haastat- teluvastausten perusteella tutkittiin myös mahdollisuuksia jälkeläis- arvostella sonnit utaretulehduksen vastustuskyvyn valintaa silmällä- pitäen. Vuonna 1978 toteutetun karjantarkkailun uudistuksen yhteydessä aloitettiin tarkkailulehmien maitonäytteiden solupitoisuustutkimuk- set. Maidon solupitoisuus kohoaa utaretulehduksen yhteydessä, ja kohonnutta solupitoisuutta pidetään hyvänä utaretulehduksen olemassaolon osoittajana. Utaretulehdusta esiintyy ajoittain lä- hes kaikissa karjoissa. Siitä aiheutui vuonna 1977 tehdyn arvion mukaan vuositasolla noin 300 milj, markan tappiot karjan- - 3 - omistajille (SALONIEMI 1978). Myös muiden sairauksien aiheutta- mat tuotosten menetykset, sairaanhoidosta ja lääkinnästä aiheu- tuvat kulut sekä pyrkimys maidon laadun parantamiseen ovat pakottaneet kiinnittämään entistä enemmän huomiota kotieläinten sairauksien ehkäisyyn. Terveysjalostus on eräs mahdollisuus lisätä taudin- vastustuskykyä. Tämän tutkimussarjan ensimmäisessä osassa verrattiin keskenään kolmea vaihtoehtoista BLUP-mallia pyrkien siten etsimään maidon- tuotanto-ominaisuuksien jälkeläisarvostelussa käyttökelpoisinta suoran vertailumenetelmän sovellutusvaihtoehtoa. Toisessa osatutkimuksessa laskettiin karjanomistajia haastatte- lemalla kerätyn aineiston perusteella lehmien utaretulehdussai- rastuvuuden periytymisasteet ja arvioitiin mahdollisuuksia käyt- tää haastatteluvastauksina saatuja sairaustietoja hyväksi sonneja jälkeläisarvosteltaessa. Kolmannessa osassa tutkittiin tarkkailulehmien vuorokausimaito- näytteiden solupitoisuuden vaihtelua, vaihteluun vaikuttavia tekijöitä sekä solupitoisuuden ja maitotuotoksen yhteyttä. Lisäksi laskettiin solupitoisuuden periytymisastearviot, ja arviot geneettisestä korrelaatiosta maitotuotoksen ja solupitoi- suuden, maidon rasva- ja solupitoisuuden sekä valkuais- ja solu- pitoisuuden välillä. Edellä mainittujen vaikutusten ja tunnuslu- kujen arvioita tarvitaan silloin, kun harkitaan mahdollisuuksia ja tarvetta jälkeläisarvostella sonnit myös tyttärien maidon solupitoisuuden perusteella. YHTEENVETO ESITETYISTÄ JULKAISUISTA Application of the direc sire comparison method to the Finnish dairy cattle population (Suoran vertailumenetelmän soveltami- nen sonnien jälkeläisarvosteluun Suomessa) Vuonna 1981 käyttöön otetussa jälkeläisarvostelumallissa olete- taan karja-vuositekijä kiinteäksi. Kun ensikoita verrataan keske- - 4 - nään karja-vuosiluokissa, ei vertailua voida tehdä, jos luokassa on vain yksi havainto. Tällaiset tuotostiedot joudutaan hylkää- mään, minkä seurauksena sonnien jälkeläisryhmät pienenevät ja arvostelun varmuus siten heikkenee. Lähinnä tästä syystä tulisi vertailujakson olla riittävän pitkä. Vuosina 1981-82 lasketut jälkeläisarvostelut olivat kuitenkin antaneet aiheen epäillä, ettei ympäristötekijöiden aiheuttama vuotuinen vaihtelu tule eliminoitua kyllin hyvin käytettäessä sellaista mallia, jossa vertailut tehdään karjan sisäisesti kahden vuoden tai jopa pitemmissä jaksoissa. Tutkimuksessa verrattiin keskenään kolmea vaihtoehtoista BLUP- mallia pyrkien siten arvioimaan toisaalta karja-vuositekijän muodostamistavan ja toisaalta sonnien ryhMittelymenettelyn vaiku- tusta arvostelutuloksiin. Tutkimusaineisto käsitti 400542 ensi- kon tuotostiedot vuosilta 1975-82. Tulokset osoittivat, että vähintään 20 tyttären perusteella ar- vosteltujen sonnien tytärluku väheni keskimäärin 9%, kun kaksi- vuotisen karja-vuosijaksotuksen sijasta käytettiin yksivuotista jaksotusta. Koska karjojen keskilehmäluku oli jatkuvasti kasvanut aiheutti karja-vuosijakson lyhentäminen tarkastelujakson loppu- puolella pienemmän vähentymisen tytärmäärissä kuin tarkastelu- jakson alkuvuosina. Siten voitiin päätellä, ettei arvostelun varmuus oleellisesti heikkene, vaikka kaksivuotisen karja-vuosi- jaksotuksen sijasta siirryttäisiin käyttämään yksivuotista jakso- tusta. Vuosien välinen vaihtelu karjojen sisällä osoittautui olevan noin 7% 305-päivän maitotuotoksen vaihtelusta. Siksi yksivuotista jaksotusta käyttäen voidaan kaksivuotista jaksotusta paremmin ehkäistä mm. erilaisten rehuvuosien vaikutus arvostelu- tuloksiin. Käyttämällä mallissa sonnien geneettisten ryhmien perusteella muodostettua tekijää pyritään eliminoimaan valinnan aiheutta- mien geneettisten tasoerojen vaikutus arvostelutuloksiin. Tutki- mus osoitti, että jos geneettiset ryhmät muodostetaan sonnien — s — iän perusteella ja samanaikaisesti otetaan huomioon sonnien keskinäiset sukulaisuudet, nuoret sonnit joutuvat aliarvoste- tuiksi suhteessa vanhoihin sonneihin. Kun sonnit jaettiin ge- neettisiin ryhmiin aikaisemmin käytetyn syntymävuosiluokittelun sijasta vain rodun mukaan, nuorimpien sonnien arvostelutulosten keskiarvo kohosi neljä indeksipistettä. Käyttökelpoisimmaksi osoittautui siten malli, jossa karjaVuosi- luokat muodostettiin vuoden jaksoissa ja sonnien geneettiset ryhmät yksinomaan rodun perusteella. II Use of field records in breeding for mastitis resistance in dairy cattle (Kentällä rekisteröityjen tietojen käyttömahdol- lisuudet utaretulehduksen vastustuskykyä jalostettaessa) Tutkimusaineisto hankittiin keräämällä 5647 karjanomistajan lehmiensä ja niiden emin utaretulehduksista antamat haastattelu- vastaukset vuosina 1975-76. Seminologit haastattelivat Itä- ja Keski-Suomen keinosiemennysyhdistyksen alueen karjanomistajia ja karjantarkkailijat Jalostuspalvelun toiminta-alueen tarkkailu- karjojen omistajia. Kaikkiaan saatiin tiedot 43367 lehmän utere- terveydestä. Tutkimus osoitti lehmien utaretulehdusfrekvenssin kasvavan line- aarisesti iän myötä siten, että toisen poikimisen jälkeen frek- venssi oli kaksinkertainen ja kolmannen poikimisen jälkeen kol- minkertainen ensikoihin verrattuna. Utaretulehdusta sairastanei- den emien tyttärillä todettiin 1.5 - 2 kertainen sairastuvuus terveiden emien tyttäriin verrattuna. Friisiläisrodun lehmillä esiintyi utaretulehdusta yleisemmin kuin suomenkarjan ja ayrshirerodun lehmillä, joskaan erot eivät olleet kovin suuret. - 6 - Periytymisastearvioiksi saatiin ensikoiden perusteella laskien 0.5 - 4.6%, toista tuotoskautta lypsäville 3.7 - 13.6% ja koko aineistosta laskien 4.6 - 13.8% välillä olevia lukuja. Korkeim- mat arviot saatiin tulkitsemalla utaretulehdus joko-tai ominai- suudeksi. Aineistosta laskettujen sonnien jälkeläisarvostelujen ja tuol- loista arvostelumenetelmää käyttäen laskettujen 4-% maitopoik- keamien korrelaatio oli -0.14, mikä antoi aiheen epäillä, että maidontuotantokyvyn suhteen parhaiksi arvosteltujen sonnien jälkeläisillä saattaa esiintyä uteretulehdusta hieman yleisemmin kuin muiden sonnien jälkeläisillä. Tutkimuksen yhteenvetona voitiin todeta, että haastattelemalla kerättyjen sairastuvuustietojen perusteella voLtaisi/LA:sbnålt jälkeläisarvostella riittävän luotettavasti, mikäli tiedot saa- taisiin kyllin suurista, noin 250 - 300 tyttären jälkeläisryh- miStä. III Tarkkailulehmien maidon solupitoisuuden vaihtelu ja yhteys maitotuotokseen Tarkkailulehmien maidon solupitoisuuteen vaikuttavia tekijöitä tutkittiin vuosien 1981 ja 1982 tarkkailurekistereistä satun- naisotannalla valittujen 50118 lehmän aineiston perusteella. Utaretulehduksen lisäksi tärkeimmiksi solupitoisuuteen vaikut- taviksi tekijöiksi osoittautuivat lehmän ikä ja lypsykauden vaihe. Keskimääräinen solupitoisuus oli toista lypsykautta lyp- sävillä noin 50% ja kolmatta lypsykautta lypsävillä noin 100% korkeampi kuin ensikoilla. Välittömästi poikimisen jälkeen ote- tuissa näytteissä solupitoisuus oli noin nelinkertainen normaali tasoon verrattuna. Pitoisuus laski poikimisen jälkeisten 15 päi- vän aikana normaalitasolle ja kuukauden kuluessa alimmilleen. - 7 - Kiiman aikana otettujen maitonäytteiden solupitoisuus ei poiken- nut normaalista. Lehmillä, joiden maidon solupitoisuus oli kohon- nut yli 250000 kpl/ml ensimmäisen 15 päivän kuluttua poikimisesta pidetyn koelypsyn aikana, oli noin kaksi kertaa suurempi riski tulla poistetuksi vuoden kuluessa poikimisesta, kuin niillä leh- millä, joiden maidon solupitoisuus ei ollut kohonnut. Maidon solupitoisuuden kaksinkertaistumisen myötä väheni 305- päivän maitotuotos keskimäärin 130 kg. Lehmät, joiden maidon solupitoisuus oli lypsykauden aikana keskimäärin yli 250000 kpl/ml tuottivat 175 kg vähemmän maitoa kuin lehmät, joiden maidon solu- pitoisuus ei ollut kohonnut. Karjojen välinen vaihteluosuus solupitoisuuden kokonaisvaihtelus- ta oli 13% ja lehmien osuus 34%. Karjan ruokintaintensiteetti ja ruokintatyyppi eivät vaikuttaneet merkitsevästi lehmien maidon solupitoisuuteen. Solupitoisuus oli friisiläislehmillä korkeampi kuin ayrshire- ja suomenkarjan lehmillä. Maidon solupitoisuuden periytymisaste- arviot vaihtelivat ayrshirodun osalta välillä 9 - 18% ja friisi- läisillä välillä 11 - 31%. Ayrshirerodun tuloksista laskettu mai- totuotoksen ja maidon solupitoisuuden välinen geneettinen korre- laatio oli 0.14, mutta friisiläisrodulla -0.02. Tulokset osoittivat, että ayrshire- ja friisiläisrodun sonneille voitaisiin laskea luotettavat, yli 70% varmuuteen yltävät jälke- läisarvostelut tyttärien maidon solupitoisuuden perusteella. - 8 - TULOSTEN TARKASTELU Maidontuotanto-ominaisuuksien jälkeläisarvostelu Suomalaisen naudanjalostuksen erityispiirteitä ovat runsas nuorsonnien käyttö ja lähes sataprosenttinen keinosiemennys. Samaa nuorsonnia käytetään vain harvoin useammalle kuin yhdelle karjan lehmistä. Jälkeläisarvostelut saadaan lähes kaikille käyttöön otetuille nuorsonneille. Arvostelujen varmuutta heikentää jonkin verran pieni karjakoko, koska karjavaikutusten luotettava arviointi on pienissä karjoissa vaikeampaa kuin suu- rissa. Tutkimuksen yhteydessä laskettu varianssianalyysi osoitti karjo- jen välisen vaihtelun olevan 37% ja vuosien välisen karjojen sisäi- sen vaihtelun 7% ensikoiden neliprosenttiseksi muunnetun 305 päi- vän maitotuotoksen vaihtelusta. Vaihteluosuudet ovat hyvin yhtäpi- täviä vastaavien kirjallisuudessa esitettyjen arvioiden kanssa (esim. CHRISTENSEN 1980) ja korostavat sekä karja- että vuositeki- jän tärkeyttä arvostelumallissa. Kolmen vaihtoehtoisen arvostelumallin vertailu kuitenkin osoitti tulosten varmuuden riippuvan ensisijaisesti jälkeläisryhmien koosta. Kun jälkeläisryhmät eivät oleellisesti pienentyneet, vaikka aikaisemmin käytetyn 2-vuotisen karja-vuosijaksotuksen sijasta käytettiin yksivuotista vertailujaksoa, päädyttiin suo- sittelemaan yksivuotisen vartailujakson käyttöönottoa myös viral- lisia jälkeläisarvosteluja laskettaessa. Siten mm. erilaisten rehuvuosien vaikutus arvostelutuloksiin tulisi eliminoitua aikai- sempaa paremmin. Omat erityisvaatimuksensa suomalaiselle arvostelujärjestelmälle asetta se, että ayrshire on valtarotu, mutta myös friisiläis- ja suomenkarjan sonnit olisi kyettävä arvostelemaan mahdolli- simman luotettavasti. Noin 20% karjanomistajista kasvattaa - 9 - useampaa kuin yhtä rotua. Tämä on jälkeläisarvostelumallissa pyritty ottamaan huomioon laskemalla tulokset samanaikaisesti kaikille roduille ja muodostamalle geneettiset ryhmät erikseen roduittain. Voitaneen olettaa, ettei menettely ainakaan heikennä ayrshiresonnien arvosteluvarmuutta, vaikka se samalla luo mah- dollisuudet sekä friisiläissonnien että suomenkarjan sonnien mahdollisimman luotettavalle jälkeläisarvostelulle. Valinnan tuloksellisuuden kannalta on oleellista, että uudet arvosteltavat sonnivuosiluokat saavat heti mahdollisimman luotet- tavat tulokset. Tutkimuksessa testattujen vaihtoehtoisten mallien tulosten tarkastelu osoitti, että nuoret sonnit joutuivat aliar- vostetuiksi suhteessa vanhempiin ikäluokkiin, mikäli arvostelu- mallissa samanaikaisesti otettiin huomioon sekä sonnien keskinäi- set sukulaisuudet että sonnien syntymävuoden perusteella muodos- tetut sukupolviluokat. Sekä tutkimuksessa vertailtujen mallien tulosten että useiden kirjallisuudessa esitettyjen tutkimus- tulosten perusteella näyttääkin siltä, ettei sonnien sukupolvi- ryhmien ja sonnien keskinäisten sukulaisuuksien samanaikainen huomioon ottaminen ole tarpeellista. Syksyllä 1983 laskettu jälkeläisarvostelu osoitti, että tutkimuk- sen perusteella arvostelumalliin tehdyt korjaukset todella paran- sivat nimen omaan nuorimpien sonnien arvostelutuloksia. Maitotuotosten vuotuinen vaihtelu johtuu sekä ympäristötekijöis- tä että eri vuosina käytettyjen sonnien perinnöllisen tason vaihtelusta. Siksi jokaisen sonnivuosiluokan keskiarvo ei ole korkeampi kuin edellisen vuoden keskiarvo eikä kaikkina vuosina voida odottaa saatavan uusia huippusonneja. - 10 - Utareterveyden jalostusmahdollisuudet Jalostusvalinta kannattaa kohdistaa vain niihin tauteihin, joista aiheutuu suurimmat taloudelliset menetykset ja joiden vastustus- kyvyssä tiedetään olevan perinnöllistä vaihtelua. Utaretulehdus on sekä yleinen että suuria tappioita karjanomistajille aiheut- tava sairaus. Osatutkimuksessa II lasketut periytymisastearviot osoittivat kliinisten tautitapausten periytyvyyden olevan ensikkojen perus- teella arvioiden 1 - 5% ja vanhempien lehmien sairauksien perus- teella arvioiden 5 - 14%. MILLERin (1984) laatiman kirjallisuus- katsauksen mukaan vaihtelivat eri tutkimuksissa saadut kliini- sen utaretulehduksen periytymisastearviot välillä -3 - 50% ja kahdentoista tutkimustuloksen keskiarvo oli 12%. Tulokset osoittavat utaretulehdussairastuvuuden heikkoa perinnöllistä vaihtelua. Keinosiemennyssonnit voidaan jälkeläisarvostella melko luotetta- vasti myös sellaisten ominaisuuksen suhteen, joiden periytymisas- te on pieni. Siksi utaretulehduksen vastustuskykyä kehitettäessä lienee tarkoituksenmukaisinta keskittyä erityisesti sonnien jäl- keläisarvosteluun ja valintaan. Sonnien säännöllinen jälkeläisarvostelu ei kuitenkaan ole ollut mahdollista, koska käytettävissä ei ole ollut rekisteröityjä tie- toja lehmien sairauksista. Tässä suhteessa tilanne on nopeasti paranemassa, koska vuonna 1982 aloitetun nautakarjan terveys- tarkkailun puitteissa rekisteröitiin vuonna 1983 puolet kaikista eläinlääkärien hoitamista tautitapauksista. Jos oletetaan ensikoiden kliinisen utaretulehduksen periyty- misasteeksi 3% ja sonnien tytärmääräksi I osatutkimuksessa todet- tu 130 tytärtä ensimmäisessä arvostelussa, voitaisiin sonneille tuottaa jo ensimmäisen arvostelun valmistuessa noin 50% varmuu- teen yltävät tyttärien utaretulehdussairastuvuutta kuvaavat jäl- keläisarvostelut. Varmuus olisi suurempi kuin Euroopan Kotieläintuotantoliiton (EAAP:n) työryhmän suosittelema jalkais- tavan arvostelun minimivarmuus 35% (GAILLARD ym. 1977), mutta pienempi kuin saman työryhmän "tärkeiden" ominaisuuksien arvoste- lutuloksien julkaisurajaksi suosittelema 65%. Näyttääkin todennäköiseltä, että käyttämällä utaretulehdussairastuvuuden jälkeläisarvostelussa BLUP-mallia, jossa samoin kuin maidon- tuotanto-ominaisuuksien arvostelussa otettaisiin huomioon myös kaikki sonnien keskinäiset sukulaisuudet, päästäisiin varsin tyydyttäviin tuloksiin. Koska nautakarjan terveystarkkailun ansoista lehmien utaretuleh- duksista kertyy koko ajan runsaasti rekisteritietoja, olisi pikimmiten käynnistettävä tutkimus käyttökelpoisimman arvoste- lumallin kehittämiseksi. Epäsuorista uteretulehduksen kuvaalista tärkein on maidon solu- pitoisuus sekä siksi, että siitä on käytettävissä karjantark- kailussa säännöllisesti tehtävien maitonäytteiden solupitoisuus- määritysten ansiosta eläinkohtaiset rekisteritiedot, että siksi koska kohonnutta solupitoisuutta yleisesti pidetään varsin hyvänä utaretulehduksen osoittajana. Maidon solupitoisuus osoittautui olevan selvässä yhteydessä tuo- tokseen. Tulos on yhtäpitävä useiden kirjallisuudessa esitetty- jen tutkimustulosten kanssa (esim. REICHMUT ym. 1970, FUNKE ym. 1981, RAUBERTAS ja SHOOK 1982, MILLER ym. 1983). Lehmät, joiden maidon solupitoisuus oli lypsykauden aikana keskimäärin yli 250000 kpl/ml tuottivat 175 kg vähemmän maitoa kuin ne lehmät, joiden maidon solupitoisuus ei ollut kohonnut. Koska myös maidon rasvapitoisuus oli alhaisempi niillä lehmillä, joiden maidon solupitoisuus oli kohonnut, ei ns. "laimennusvaikutus" selitä kuin ehkä osittain solupitoisuuden kohotessa tapahtuvaa tuotok- sen vähenemistä. Koska karjojen välinen vaihteluosuus maidon solupitoisuuden vaih- telusta oli vain 13% ja lehmien vastaava osuus noin 34%, on ilmeistä, ettei yksinomaan ns. ongelmakarjoihin kohdistetun - 12 - neuvontatyön ja hoitotoimenpiteiden avulla voida oleellisesti vähentää esimerkiksi tietyn meijerialueen tuottajamaidon keski- solupitoisuutta. Lähes kaikissa karjoissa on omat ongelmayksilöt. Siksi neuvontakin tulisi ulottaa kaikkiin karjoihin. Sekä maidon solupitoisuus että osatutkimuksessa II arvioitu utaretulehdusfrekvenssi olivat suurimmat friisiläislehmillä ja pienimmät ayrshirelehmillä. Todetuilla eroilla ei kuitenkaan liene suurta käytännön merkitystä. Luotettavimmat periytymisastearviot voitiin laskea ayrshireson- nien tyttärien maidon solupitoisuuden perusteella. Arviot vaihte- livat poikimakerrasta riippuen välillä 9 - 18%. MILLERin (1984) laatiman kirjallisuuskatsauksen mukaan oli yhdeksässä eri tutki- muksessa esitettyjen solupitoisuuksien periytymisasteiden keski- arvo 20%. Tulokset osoittavat maidon solupitoisuuden vaihtelevan myös perintötekijöistä riippuen. Ensikoidenkin maitonäytteiden solupitoisuuksista lasketut periytymisastearviot olivat niin kor- keat, että näyttäisi hyvin mahdolliselta arvostella sonnit luo- tettavasti samanaikaisesti, kun ensimmäiset maidontuotanto- ominaisuuksien jälkeläisarvostelut valmistuvat. Sekä tämän tutkimuksen tulokset että kirjallisuudessa esitetyt arviot antavat aiheen epäillä, että maidontuotantokyvyn ja mai- don solupitoisuuden geneettinen yhteys on heikosti positiivinen tai lähes nolla, vaikka fenotyyppinen yhteys on selvästi negatii- vinen. Positiivinen yhteys voisi MILLERin (1984) mukaan johtua joko siitä, että hyvään tuotantokykyyn liittyy perinnöllisesti korkea solupitoisuus, tai siitä että perinnöllisesti korkean maidontuotantokyvyn omaavilla lehmillä on tavanomaista suurempi alttius sairastua utaretulehdukseen. Geneettisten korrelaatioarvioiden keskivirheet olivat suuria ja eri lypsykausien samoin kuin eri rotujen perusteella laskien saa- tiin sekä positiivista että negatiivista yhteyttä osoittavia tu- loksia. Siksi ei tämän tutkimuksen perusteella voida varmasti - 13 - sanoa, poikkeaako yhteys nollasta. Lisätutkimuksin olisikin varmistuttava siitä, minkälainen geneettinen yhteys todella vallitsee toisaalta maidon solupitoisuuden ja tuotantokyvyn sekä toisaalta solupitoisuuden ja utaretulehdussairastuvuuden välillä. KIITOKSET Tässä yhteydessä haluan kiittää kaikkia ystäviä ja työtovereita, jotka ovat myötävaikuttaneet tutkimukseni edistymiseen. Käytän- nön työelämässä kuluneiden kymmenen vuoden jälkeen opiskelu tuskin olisi lähtenyt uudelleen käyntiin ilman prof. U. B. Lindströmin kannustusta ja August Johannes ja Aino Tiuran säätiön myöntämää taloudellista tukea. Suomen Kotieläinjalostusyhdistyksen toimin- nanjohtajalle Antti Viirimäelle sekä osastopäällikkö Lauri Myllylälle esitän lämpimät kiitokset joustavasta ja kannustavasta suhtautumisesta. Samoin kiitän Maatalouden Laskentakeskuksen päällikköä Ilkka Kimmoa, tarkkailuagronomi Esa Hannulaa, ATK- suunnittelija Juhani Länsimäkeä ja käyttöpäällikkö Heimo Keskistä sekä muuta henkilökuntaa, joiden myötävaikutuksella olen voinut tehdä tarvittavat laskelmat ja analyysit: Erityisesti haluan kiittä MML Matti Ojalaa ja MMK Tapani Hellmannia hyvästä yhteistyöstä sekä ELT Hannua Saloniemeä eläinlääketieteellisissä erityiskysymyksissä saamastani asiantuntija-avusta. - 14 - KIRJALLISUUSLUETTELO CHRISTENSEN, L. G. 1980. Direct updating as a method for estimating breeding values in cattle. Ber. fra Stat. Husdyrbruks Fors. No. 489. 270 p. FUNKE, H., BROLUND, L. & SARANDBERG, P. 1981. Leverantör- mjölkens cellhalt i relation till ett antal leverantör- mjölks- och kokontroll-parameter mm. SHS Medd. 110. 129 p. Eskilstuna. GAILLARD, C., DOMMERHOLT, J. FIMLAND, E., CHRISTENSEN, L. G., LEDERER, L., McCLINTOCK, A. E., MOQUOT, J. C. & PHILIPSSON, J. 1977. Al bull evaluation standards for dairy and dual purpose breeds. Livest. Prod. Sci. 4, 115-128. HENDERSON, C. R. 1973. Sire evaluation and genetic trends. Proc of the Anim. Breed. and Genet. Symp. in Honor of Dr. Jay L. Lush. July 29, 1972. Blacksburg, Va. pp: 10-41. MAIJALA, K. 1982. Sonnien monipuolinen jälkeläisarvostelu I, II ja III. Erip. 6 p. MILLER, R. H. 1984. Traits for sire selection related to udder health and management. J Dairy Sci. 67, 459-471. , EMANUELSSON, U., PEARSSON, E., BROLUND, L., PHILIPSSON, J. & FUNKE, H. 1983. Relationships of milk somatic cell counts to daily yield and composition. Acta Agric. Scand. 33, 209-223. LINDSTRÖM, U. B., MAIJALA, K. & VARO, M. 1973. Dairy progeny testing in Finland. J. Scient. Agric. Soc. Finl. 45, 565-571. RAUBERTAS, R. F. & SHOOK, G. E. 1982. Relationship between measurements of Somatic Cell Concentration and milk yield. J. Dairy Sci. 65, 419-425. Von REICHMUT, J., ZEIDLER, H., TOLLE, A. & HEESCHEN, W. 1970. Zum Einfluss subklinischer Mastitiden auf die Milchleistung des Rindes. Berl. MUch. Tierärztl. Wschr. 83, 2: 26-30. SALONIEMI, H. 1978. Utaretulehduksen, asetonitaudin ja poikima- halvauksen taloudellinen merkitys. Karjatalous 54, 2: 31-33. VARO, M. 1952. Untersuchungen Uber die Steigerungs-möglichkeiten der ViezUchtung unter besonderer BerUcksichtigung der Bullen, auslese. Acta Agr. Fenn. 77, 156 p. 1958. Öber die Brauchbarkeit unserer Bullenwerte auf den Ver- schidenen Leistungsstufen. Acta Agr. Fenn. 93, 4: 1-31. LIITE TARKKAILULEHMIEN MAIDON SOLUPITOISUUDEN VAIHTELU JA YHTEYS MAIDONTUOTANTOON Jouko Syväjärvi Kotieläintieteen laudaturtyo 1984 SISÄLLYSLUETTELO Tarkkailulehmien maidon solupitoisuuden vaihtelu ja yhteys maitotuotokseen JOHDANTO 1 KIRJALLISUUSKATSAUS 3 2.1 Normaalimaidon solupitoisuus 3 2.1.1 Suomessa käytettävät raja-arvot 4 2.2 Mastiittimaidon solupitoisuus 5 2.3 Näytteenottotavan vaikutus maidon solupitoisuuteen 8 2.3.1 Neljännesnäyte 8 2.3.2 Lehmäkohtainen näyte 9 2.3.3 Karjan yhteismaitonäyte 12 2.4 Muut solupitoisuuden vaihtelua aiheuttavat tekijät 14 2.4.1 Lypsyn eri vaiheet 14 2.4.2 Päivittäinen vaihtelu 15 2.4.3 Lypsykauden vaihe 16 2.4.4 Lehmän ikä 16 2.4.5 Stressi ja sairaudet 17 2.4.6 Vuodenaikaisvaihtelu 19 2.4.7 Geneettinen vaihtelu 20 2.5 Solupitoisuuden ja maitotuotoksen yhteys 21 2.6 Maidon laatu ja solupitoisuus 26 OMAT TUTKIMUKSET 29 3.1 Aineisto 29 3.2 Menetelmät 30 3.3 Vuorokausimaidon solupitoisuus ja sen vaihtelu 32 3.4 Säännöllisesti toistuvien tekijöiden vaikutus solupitoisuuteen ja solu- tuotokeen 39 3.4.1 Poikimakerran,laktaatiovaiheen ja näytteenottokuukauden vaikutus 39 3.4.2 Kiimakierron vaihe 42 3.5 Karjojen ja lehmien välinen vaih- telu 43 3.6 Maidon solupitoisuus ja riski tulla poistetuksi 45 3.7 Solupitoisuuden yhteys 305 päivän maitotuotokseen sekä maidon rasva- ja valkuaispitoisuuteen 47 3.8 Ruokintatyypin ja ruokintainten- siteetin vaikutus karjakohtaiseen solupitoisuuskeskiarvoon 53 3.9 Solupitoisuuden geneettinen vaihtelu 59 TULOSTEN TARKASTELU 63 YHTEENVETO 70 Liite Kirjallisuusluettelo 1. JOHDANTO Tuotannon tarkkailu antaa karjan omistajalle luotettavat taus- tatiedot tuotannon suunnittelua varten ja osoittaa saavutetut tulokset. Tuotosten mittaaminen, maidon rasva- ja valkuaispi- toisuuden tutkiminen, ruokinnan suunnittelu, rehujen laadun ja määrän arviointi sekä tarkka polveutumisten seuranta kuuluvat säännölliseen tarkkailutyöhön. Vuoden 1982 aikana aloitettiin myös tarkkailulehmien maidon solulaskenta. Solut tutkitaan samoista kahden kuukauden välein otettavista lehmäkohtaisista näytteistä, joista rasva- ja val- kuaispitoisuuskin määritetään. Määrittämisen tarkoitus on pal- jastaa utaretulehduksen vaivaamat karjat ja osoittaa lehmät, joiden maidon solupitoisuus on jatkuvasti epänormaalin korkea ja joiden tästä syystä voidaan epäillä sairastavan utaretuleh- dusta. Epäilyttäviksi osoittautuneet lehmät olisi tarkemmin tutkittava ja tarvittaessa hoidettava. Maidon solupitoisuuden merkitys on kaksitahoinen. Koska maidon valkosolupitoisuutta pidetään yleisesti parhaana tulehdustilan olemassaolon ja tulehduksen vaikeusasteen osoittajana, saadaan solupitoisuuden perusteella käsitys utareterveydentilasta. Toisaalta voidaan sclupitoisuuden perusteella tehdä johtopää- töksiä tuottajamaidon laadusta. Heikkolaatuinen maito on huono meijeriteollisuuden raaka-aine. Utaretulehduksen on arvioitu vuonna 1979 (ANON. 1982 a p. 28) aiheuttaneen karjanomistajille yhteensä 360 miljoonan markan menetykset. Tästä summasta yli puolet kertyi piilevien utare- tulehdusten aiheuttamana tuotannonlaskuna. Vaikka maidon solu- - 2 - pitoisuus kohoaa sekä äkillisten että piilevien tulehdusten aikana, lienee solulaskenta käyttökelpoisin erityisesti etsit- täessä piileviä tulehduksia, jotka muutoin saattavat jäädä toteamatta. Solupitoisuusmittausten tulkintaa utaretulehdustutkimuksissa vaikeuttaa se, ettei maidon solupitoisuuden vaihtelu johdu yksin tulehduksesta. Monet tutkijat (esim. KOIRANEN 1978 b, SCHALM ym. 1971, HONKA- NEN-BUZALSKI ym. 1981, SYRSTAD & RON 1979, PHILIPSSON ym. 1981, KENNEDY 1982 a, FUNKE ym. 1981, LINDSTRÖM ym. 1981) ovat toden- neet, että esim. vuodenaika, lypsykauden vaihe, päivittäinen maitomäärän vaihtelu, lehmän ikä, hormonaaliset tekijät, kiima, stressi ja muut sairaudet kuin utaretulehdus sekä yksilökohtai- set, karjakohtaiset ja geneettiset tekijät vaikuttavat osaltaan maidon solupitoisuuteen. Utareterveydestä riippumattomien maidon solupitoisuuden vaihte- lua aiheuttavien tekijöiden vaikutukset olisi tunnettava mahdol- lisimman hyvin, jotta ne osattaisiin ottaa huomioon tehtäessä johtopäätöksiä utareterveydestä. Tämän työn tarkoitus on arvioida ja mitata tärkeimpien utare- terveydestä riippumattomien tekijöiden vaikutukset maidon solu- pitoisuuteen sekä arvioida maitotuotoksen ja solupitoisuuden välinen yhteys. Tutkimuksessa käytetään hyväksi tarkkailulehmien lehmäkohtaisten solupitoisuusmääritysten tuloksia sekä muita tarkkailulehmistä käytettävissä olevia tietoja. Tulokset pyritään esittämään siten, että niitä voidaan käyttää hyväksi utareterveystarkkailua ja terveydenhoidon neuvontaa kehitettäessä. -3- 2. KIRJALLISUUS 2.1 Normaalimaidon solupitoisuus Terveen lehmän maidossa ei pitäisi olla lainkaan somaattisia soluja, koska utare ei ole holokriininen 1) rauhanen. Tällais- ta maitoa tuskin kuitenkaan löydetään. Siksi jonkin verran so- maattisia soluja sisältävää maitoa yleisesti pidetään normaa- lina (SCHALM ym. 1971, p. 101). Useat tutkijat ovat esittäneet raja-arvoja, joiden yli menevää solupitoisuutta pidetään epänormaalina. Toiset ovat hyväksyneet 500 000 kpl/ml alittavat pitoisuudet normaaleiksi, mutta jotkut ovat esittäneet huomattavasti pienempiä (20 000 kpl/ml) jotkut taas huomattavasti suurempia (1.5 milj. kpl/ml) normaalimaidon raja-arvoja (SCHALM ym. 1971, p. 102). Normaalimaidon solupitoisuuden enimmäismääriä harkittaessa on otettava huomioon, onko kyseessä neljännesnäyte, lehmäkohtainen näyte vai karjan yhteismaitonäyte. Kulutusmaidon laadun arvi- oinnissa on meillä Suomessa hyväksytty suhteellisen korkea luku (500 000 kpl/ml). Neljännesmaitoa tutkittaessa huomattavasti alhaisempi pitoisuus (100 000 kpl/ml) lienee sopivampi raja- arvo. Jälkimmäisessä tapauksessa olisikin parempi pyrkiä sel- vittämään suoraan valkosolujen (neutrofiilien leukosyyttien) määrä. Ennen lypsyn aloitusta otettuja neljännesmaitonäytteitä käyte- tään yleisesti arvioitaessa neljännesten normaaliutta solupi- toisuuden tai kemiallisten testien perusteella. SCHALMin ja LASMANISin (1968) tutkimuksessa otetuissa 690:ssä laktaatio- kauden toisen viikon ja seitsemännen kuukauden välisenä aikana tutkitussa neljännesmaitonäytteessä (Taulukko 1) oli solupitoi- suus 90 prosentissa näytteistä alle 250 000 kpl/ml ja 96.5 prosentissa alle 500 000 kpl/ml. 1) Rauhanen, jonka erite ja erittävät solut yhdessä muodostavat erittyvän aineen. - 4 - Taulukko 1. Suolapitoisuuden ja pH-luvun perusteella nor- maalimaidoksi luokiteltujen 690:n neljännes- maitonäytteen jakautuminen eri solupitoisuus- luokkiin (SCHALM ja LASMANIS 1968). Arvioitu soluluku, kpl/ml Näytteiden osuus, % 0 - 100 000 76.55 110 000 - 250 000 13.76 260 000 - 500 000 6.23 510 000 - 1 000 000 2.31 yli 1 000 000 1.15 2.1.1 Suomessa käytettävät raja-arvot Vedinkohtaisia näytteitä tutkittaessa noudatetaan Suomessa poh- joismaista suositusta, jonka mukaan maito arvostellaan mastiit- timaidoksi, jos lypsykauden 2. - 7. kuukauden aikana otetun näytteen solupitoisuus on yli 300 000 kpl/ml (KOIRANEN 1978 a, KLASTRUP & SMIDT MADSEN 1974). Lehmäkohtaisten yhteismaitonäytteiden tuloksia tutkittaessa luo- kitellaan tarkkailulehmien maidon solupitoisuudet seuraavasti (ANON. 1983): Soluja kpl/ml Kirjain- tunnus Selväkielinen teksti alle 125 000 K utareterveys erinomainen 125 000 - 250 000 L utareterveys hyvä 250 000 - 500 000 M utareterveys arveluttava 500 000 - 1 000 000 N utaretulehdus ilmeinen 1 000 000 - 2 000 000 0 utaretulehdus yli 2 000 000 P vakava utaretulehdus Johtopäätösten teon varmentamiseksi korjataan poikimakerran ja laktaatiovaiheen vaikutus erityisin korjauskertoimin (SYVÄJÄRVI ym. 1981) ja tulokset ilmoitetaan kahden näytteen- ottokerra'n korjattujen solulukujen keskiarvona. Terveiksi luetaan näytteet, joissa korjattu soluluku on alle 250 000 kpl/ml. - 5 - Tuottajamaitonäytteiden soluluvut luokitellaan kunnallisten valvontaviranomaisten tekemissä tutkimuksissa seuraavasti (ANON. 1975): Luokka Solupitoisuus kpl/ml alle 500 000 500 000 - 1 000 000 1 000 000 - 2 000 000 yli 2 000 000 Jos maito toistuvasti arvostellaan D-luokkaan, on sen käyttö elintarvikkeeksi kielletty. 2.2 Mastiittimaidon solupitoisuus Valtaosa mastiiteista aiheutuu bakteeritartunnoista. Tartunnan seurauksena verestä suodattuu valkosoluja vaurioituneelle alueelle. Valkosolujen aikaansaaman torjuntareaktion luonne ja voimakkuus on suhteessa tartunnan aiheuttajien lukumäärään ja elinvoimaisuuteen. Äkillisen tartunnan seurauksen valkosolupitoisuus kohoaa melko selvästi, mutta piilevä tartunta ei aina aiheuta merkittävää valkosolupitoisuuden nousua. Vähäisen valkosolumäärän nousun havaitsemista vaikeuttaa myös päivittäinen maitomäärän vaihtelu. Siten alhainen soluluku ei välttämättä osoita utareen olevan terve. Norjalaiset MAERE ym. (1982) ovat tutkineet maidon solupitoi- suuksia ennen utaretulehdushoidon aloittamista ja sen jälkeen. Tutkimusaineisto käsitti yhden kunnan tarkkailulehmät. Kaikki- aan tutkittiin 29.101979 - 1.4.1980 välisenä aikana kliini- sesti 222 lehmää, joista otettiin 877 vedinkohtaista näytettä. Tutkittujen lehmien maidon solupitoisuus ennen kliinistä tar- kastusta ja sen jälkeen selvitettiin karjantarkkailutuloksista. Kliinisen tarkastuksen ja laboratoriotutkimusten perusteella todettiin 55.9 prosentilla hoidetuista lehmistä akuutti mas- tiitti, 36 prosentilla krooninen mastiitti ja 8..1 prosentilla - 6 - subkliininen mastiitti. Niillä lehmillä, joiden maidon solu- pitoisuus oli tutkittu karjantarkkailun maitonäytteistä sekä ennen että jälkeen hoidon aloittamista, olivat aritmeettisesti lasketut solupitoisuuskeskiarvot eri diagnoosiryhmissä seuraa- vat (MAERE ym. 1982): Diagnoosi Maidon solupitoisuuskeskiarvo (kpl/ml) Ennen hoidon Hoidon aloittamista jälkeen Akuutti mastiitti 404 000 309 000 Krooninen mastiitti 330 000 184 000 Subkliininen mastiitti 826 000 191 000 Tulosten perusteella em. tutkijat päättelivät mastiittilehmien maidon solupitoisuuskeskiarvon olleen jo ennen utaretulehdus- hoidon aloittamista normaalia korkeampi. Lisäksi näyttää tut- kijoiden mukaan siltä, että kliinisesti todettu mastiitti muuttuu hoidon jälkeen usein krooniseksi, jolloin soluluku py- syy edelleenkin korkeana. Erilaisten bakteeritartuntojen seurauksena valkosolupitoisuus kohoaa eri tavalla, mutta streptokokkitartunta aiheuttaa yleensä selvimmän nousun. BLACKBURNin (1968) analysoimissa 26 272 näytteessä vaihteli solupitoisuus 0.72 - 4.94 milj. kpl/ml silloin, kun tartunnanaiheuttaja oli koagulaasipositii- vinen (saostuva) stafylokokki. Koagulaasinegatiivisia stafy- lokokkeja sisältäneessä maidossa oli vaihteluväli 0.58 - 1.0 milj. kpl/ml ja streptokokkitartunnoissa 1.48 - 4.62 milj. kpl/ml. Näytteissä, joissa ei todettu stafylokokkeja, strepto- kokkeja eikä kolibakteereita, oli vaihteluväli 0.19 - 0.60 milj. kpl/ml. Myös FUNKEn (1982) johtama laaja tutkimus osoitti solupitoisuu- den kohoavan eri tavalla erityyppisten tartuntojen yhteydessä. Erityisesti stafylococcus epidermis mutta myös "muut" streptoko- kit ja streptococcus dysgalactie tartunta eivät usein aiheutta- neet solupitoisuuden nousua. FUNKEn (1982) mukaan tämä johtuu ainakin osittain bakteerien erilaisesta virulenssista. T a r t u n n a n a i h e u t t a j a -H 0 4-, ▪ CO 0. •H 0 L4 S-1 0 -P V) 0 43 a, • (I) s•-. 0. • S-4 03 43 t3.0 ei) (II 4-) 0. = 4, • cd 0) '0 CL1 4)0. ef) Q) E i k a s v u a —• E 0 C0 0 0 s o l u p i t o i s u u t e e n . t a r t u n n a n a i h e u t t a j i e n v a i k u t u s CT.] e r i s o l u p i t o i s u u s l u o k k i i n e r i t a r t u n n a n a i h e u t t a j a r y h m i s s ä . T a u l u k k o 2 . -7- CO 0 01 ('4 Cr) (11 r-- 1D m . . o cn CT, • 10 L.0 o . . ('4 CV Le) 01 N.0 LO Le) 0 I"- N t-- . • • Le) 0 -- cr. LCD tr) r- 0 en • LCD LCD t-- LCD - . Lf:) LCD NL) -• en 1-- 10 C en ON 0.1 CL; 01 0, 0, CfN cr, 01 01 0, -•0 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 N LCD o 0 00 Lf) t-- en CO IVD LCD :01 43 :03 .H CO C 43 0 43 0 ›, 43 :e3 >, -8- 2.3 Näytteenottotavan vaikutus maidon solupitoisuuteen Solupitoisuustutkimusta varten otetaan maitonäyte yleensä joko neljänneskohtaisesti, lehmäkohtaisesti tai karjan kaikkien leh- mien yhteismaitonäytteenä. Vedinkohtainen tutkimus tehdään silloin, kun halutaan tietää, mitkä neljännekset ovat tulehtuneet. Lehmäkohtaisia tutkimuk- sia tehdään Suomessa nykyisin rutiininomaisesti mm. kaikkien tarkkailulehmien maitonäytteistä, ja karjakohtaisten solupitoi- suusmääritysten perusteella pyritään löytämään ns. ongelmakar- jat eli karjat, joissa utareterveystilanne on erityisen huono. Lehmäkohtainen tai karjakohtainen näyte ei anna varmaa tietoa etsittäessä karjan tulehduslehmiä, koska mastiittimaito ja terve maito sekoittuvat tällaisissa näytteissä keskenään. Ylei- sesti hyväksytyn käsityksen mukaan on kuitenkin olemassa tiet- ty yhteys lehmä- tai karjakohtaisesti otettujen näytteiden so- lupitoisuuksien ja subkliinisten tulehdusten yleisyyden välillä (BAKKEN ym. 1982). Vaikeampi on osoittaa, miten varma tämä yhteys on. 2.3.1 Neljännesnäyte Pohjoismaisten eläinlääketieteellisten laitosten hyväksymän mää- ritelmän mukaan utaretulehduksella eli mastiitilla tarkoitetaan tulehduksellisia muutoksia utareessa ja maidossa tai vain mai- dossa (KOIRANEN 1978 a, ISAKSSON ja HOLMBERG 1971).Tällöin maidon tulehdukselliset muutokset määritetään seuraavasti: Havaittavat muutokset maidossa tai Neljännesmaidon solumäärä on yli 300 000 solua/ml lypsykauden pääosan (2. - 7. lypsykuukauden) aikana. Maitonäytteet on otettava neljänneskohtaisina näytteinä, että tutkimustulosten perusteella voidaan asettaa diagnoosi (KOIRA- NEN 1978 a). Maitonäytteet otetaan tutkimuslaboratorion anta- mien ohjeiden mukaan ja kuljetetaan laboratorioon mahdollisim- man nopeasti, mieluiten jäähdytettyinä (0 - 4°C). Solulaskenta - 9 - tai CMT-testi on tehtävä 36 tunnin kuluessa näytteen ottami- sesta. Mikäli soluluku on yli 150 000 tai CMT-reaktio suu- rempi kuin 1, tehdään lisäksi biologinen tutkimus. "Utare katsotaan mastiittivapaaksi, jos siinä ei todeta min- käänlaisia akuutin tulehduksen kliinisiä oireita, ei makros- kooppisia tulehduksellisia muutoksia, eikä/tai ei kohonnutta solupitoisuutta maidossa. Maidossa ei ole utarepatogeenejä organismeja tai jos on, ei ole oireita tulehduksesta" (KOIRANEN 1978 a). Edellä selostettua diagnostiikkaa käyttäen tutkittiin v. 1974 satunnaisotannalla valittujen 588 karjan 4349 lehmää (KOIRANEN 1976). Karjojen keskimääräinen mastiittiprosentti osoittautui olevan 33. Kun vain lypsyssä olevat lehmät otettiin huomioon, oli mastiittiprosentti 35. SALONIEMEN (1980) tutkimissa 32 uusmaalaisessa karjassa sai- rasti piilevää utaretulehdusta maitonäytetutkimuksen perus- teella näytteenottohetkellä 37 % lehmistä. 2.3.2 Lehmäkohtainen näyte Uusinta laboratorio- ja atk-tekniikkaa hyväksikäyttäen voidaan solut laskea kohtuullisin kustannuksin suuristakin näytemää- ristä. Karjantarkkailulehmien maitonäytteiden solulaskenta aloitettiin Suomessa v. 1978, ja nykyisin käytännöllisesti kat- soen kaikki näytteet tutkitaan myös solupitoisuuden suhteen. Solulaskennan avulla pyritään osoittamaan erityisesti piilevää utaretulehdusta sairastavat lehmät ja utaretulehduksen vaivaa- mat karjat. Ongelmana on kuitenkin se, ettei lehmäkohtaisten näytteiden soluluvun merkityksestä eikä yhteydestä terveyden- tilaan ole olemassa riittävästi tutkimustuloksia. Norjalaiset RON ja SYRSTAD (1980) ovat todenneet tutkittuaan vedinkohtaiset ja lehmäkohtaiset näytteet n. 700 lehmältä, että mastiittia sairastavilla lehmillä on lehmäkohtaisten 11111111 1( -10- näytteiden solupitoisuus yleensä korkeampi kuin terveillä lehmillä. Esimerkiksi niiden lehmien joukkoon, joiden lehmä- kohtaisten näytteiden solupitoisuus oli yli 200 000 kpl/ml, kuului 65 % Staphylococcus aureuksen aiheuttamaa mastiittia sairastaneista lehmistä. BAKKEN ym. (1982) ovat 4511 lehmän maitonäytteitä tutkimalla verranneet lehmäkohtaisia solulukuja vedinkohtaisesti otettu- jen näytteiden perusteella tehtyihin diagnooseihin (PIIRROS 1). 601 776 908 833 659 429 305 Lehmiä kpl 100 87 70 50 32 17 7 Lehmiä % (kumulat.) 25- 50- 100- 200- 400- >800 Soluluku x 1000 < 25 49 99 199 399 799 Terveet Epäspesifinen mastiitti "Muut" tartunnalliset mastiitit S.aureus piilevä tulehdus S. aureus mastiitti FH 11111111 100 95 84 68 50 30 13 MaStiitti-% (kUMUlat.) Piirros 1. Mastiittilehmien osuus lehmäkohtaisten näytteiden soluluvun perusteella luoki- tellussa aineistossa (BAKKEN ym. 1982). 80 60 40 20 III VI Piirroksesta todetaan lehmäkohtaisen maitonäytteen soluluvun ja tulehdusfrekvenssin olevan selvässä yhteydessä keskenään. Jos esimerkiksi lehmäkohtaisen maitonäytteen perusteella va- littaisiin tutkittavaksi lehmät, joiden soluluku on yli 200 000 kpl/ml, jouduttaisiin tutkimaan 32 % kaikista lehmistä. Näistä vain noin 50 prosentilla todettaisiin mastiitti. Kui- tenkin noin 76 % S. aureuksen aiheuttamaa mastiittia sairas- tavista lehmistä tulisi tutkittavaksi. Eräs syy siihen, ettei lehmäkohtainen soluluku kaikissa tar- tuntatapauksissa kohoa korkeaksi, on tulehtuneiden ja tervei- den neljänn,3sten maitojen sekoittumisesta johtuva solupitoi- suuden laimeneminen lehmäkohtaisessa näytteessä (LINDSTRÖM ym. 1981). Toisaalta ei varsin korkeaankaan lehmäkohtaisen näytteen solu- pitoisuuden aina voida osoittaa johtuvan bakteeritartunnasta. KOIRASEN (1978 a) mukaan voi bakteeriviljelytulos 'olla täysin kielteinen, vaikka soluluku osoittaa yksiselitteisesti mas- tiittia, jos: kyseessä on etiologialtaan traumaattinen tai tok- sinen mastiitti neljännes on käsitelty antibiooteilla ennen näyt- teenottoa mastiitin aiheuttaja ei kasva käytetyllä viljely- alustalla tai -menetelmällä, esim. anaerobit, hiivat, homeet, mykoplasmat, virukset mastiitin aiheuttajien määrä on niin vähäinen, ettei pesäkkeitä esiinny Myös monet lehmän fysiologiasta johtuvat tekijät, .kuten lypsy- kauden vaihe, ikä, kiima, stressi ja muutkin taudit kuin utaretulehdus vaikuttavat maidon solutasoon (KCIRANEN 1978 a, LINDSTRÖM yn. 1981, SCHALM ym. 1971). SYRSTAD ja RON (1979) ovat arvioineet solupitoisuuden lehmä- kohtaiseksi karjan ja ikäryhmän sisäiseksi varianssi-osuu- deksi 31 %, LINDSTRÖM ym. (1981) 35 % ja KENNEDY ym. (1982) 24-35 % kokonaisvaihtelusta. - 12 - 2.3.3 Karjan yhteismaitonäyte Karjan yhteismaitonäytteen solupitoisuuden perusteella ei voida varmasti sanoa, miten monta mastiittilehmää tai tulehtunutta neljännestä karjassa on (BAKKEN ym. 1982). Jos kuitenkin näyt- teet tutkitaan riittävän pitkän ajanjakson aikana säännölli- sesti, saadaan suhteellisen hyvä käsitys karjan keskimääräi- sestä utareterveystilanteesta (FUNKE 1982). PEARSON ja GREER (197)4) laskivat 29:ssä pohjois-irlantilaisessa karjassa tekemänsä tutkimuksen perusteella neljännesnäytteiden perusteella määritetyn mastiittifrekvenssin ja karjan yhteis- maitonäytteen solupitoisuuden korrelaatioksi 0.85. Vastaavaksi korrelaatioksi saivat REICHMUT ym. (1970) 0.81, POSTLE ym. (1971) 0.44 - 0.25 ja WESTGARTH (1975) 0.50 - 0,60 välillä olevia lukuja. Tosin mastiittia ei kaikissa edellä mainituissa tutkimuksissa diagnostisoitu täysin samoin perus- tein. Ruotsalaiset FUNKE ym. (1981, p. 7)4) ovat verranneet 902 kar- jan lehmien neljännesmaitonäytteistä tehtyjen bakteriologisten tutkimusten tuloksia samojen karjojen yhteismaitonäytteiden 12 kuukauden solupitoisuuskeskiarvoihin (taulukko 3). Tulok- set osoittavat infektoituneiden neljännesten osuuden suurim- maksi korkean solutason karjoissa. Tartunnanaiheuttajien erilaisesta virulenssista, tulehdusten erilaisesta kehitty- misestä ja iästä johtuen voi infektiofrekvenssi samankin solutason karjoissa vaihdella varsin laajasti (FUNKE ym. 1981, p. 73). Tarkasteltaessa suurehkoa eläinjoukkoa voidaan karjan yhteis- maitonäytteen solupitoisuuden ja utaretulehdusfrekvenssin yhteyden em. tutkijoiden mukaan kuitenkin osoittaa olevan varsin kiinteä. Myös norjalaiset (BAKKEN ym. 1982) ovat verranneet karjojen yhteismaitonäytteiden solupitoisuuksia ja utareneljännekset tutkimalla laskettua mastiittifrekvenssiä (Taulukko 3). Tutkimusaineistoon kuului 975 karjaa. - 13 - Taulukko 3. Neljännesnäytteiden perusteella määrite- tyn mastiittifrekvenssin ja samojen kar- jojen yhteismaitonäytteiden solupitoi- suuden yhteys. Karjan yhteismaitonäytteen solupitoisuusluokka 1000 kpl/ml 125 126-250 251-500 501-750 750 (BAKKEN ym. 1982) (6 näytteen keskiarvo) Karjoja 149 362 297 101 48 Mastiitti-% 12 17 25 29 31 (FUNKE ym. 1981, p. 74) (12 näytteen keskiarvo) Karjoja 71 289 317 178 47 Mastiitti-% 4 9 14 24 30 Sekä norjalaiset (BAKKEN ym. 1982) että ruotsalaiset (FUNKE ym. 1981, p. 74) tulokset osoittavat utaretulehdusfrekvenssin kas- vavan karjan yhteismaitonäytteen solupitoisuuden kohotessa. Ruotsalaisessa aineistossa nousu näyttää kuitenkin olleen jon- kin verran jyrkempää kuin norjalaisessa aineistossa. Karjan yhteismaitonäytteiden solulukujen keskiarvon ollessa yli 750 000 kpl/ml on mastiittifrekvenssi kummankin tutkimuksen mukaan n. 30 %. Yksittäisten näytteiden perusteella ei FUNKE ym. (1981, p. 75) mukaan saada riittävän varmaa käsitystä karjan mastiitti- frekvenssistä. Tutkimalla karjan yhteismaitonäytteet kuukau- sittain ja ilmoittamalla vuoden keskiarvotulokset saadaan jo luotettavampaa tietoa mm. siksi, että vuoden kuluessa yhteis- maitonäytteisiin tulee mukaan kaikkien lehmien eri laktaatio- vaiheessa lypsämää maitoa. Edelleen FUNKE ym. (1981, p. 75) mukaan vaikuttaa yksittäisen terveen tai sairaan lehmän maidon solupitoisuus karjan yhteis- - 14 - maitonäytteen solupitoisuuteen enemmän pienessä kuin suu- ressa karjassa. Siksi pienten karjojen maidon solupitoisuus vaihtelee enemmän kuin suurten karjojen maidon solupitoi- suus. Karjojen välinen varianssiosuus oli SYRSTAD & RONin (1979) tutkimuksessa 13 %, LINDSTRÖM ym. (1981) tutkimuksessa 7 % ja KENNEDY ym. (1982 a) tutkimuksessa 9.6 - 13.2 % solupitoi- suuden kokonaisvarianssista. Kar360 Päiviä poikimisesta Lypskauden pääosa ja loppuosa Piirros 6. Vuorokausimaidon solupitoisuuden (1000 kpl/ml) ja solutuotoksen (mrd. kpl/vrk) geometriset keskiarvot sekä maitotuotoksen (kg/vrk) aritmeettiset keskiarvot poikimisen jälkeisten kahden ensimmäisen kuukauden aikana päivittäin ja lypsykauden loppuosan aikana kahden kuukauden välein. Havaintoja 203346 kpl. - 37 - Koska aineistossa oli mukana vain lypsyssä olleiden lehmien tuotoksia, oli vuorokausimaitomäärän keskiarvo 9 kg vielä lypsykauden lopussakin. Piirroksen 6 käyriä tulkittaessa on otettava huomioon, että tulokset on esitetty terveiden ja tulehdusmaitonäytteiden keskiarvoina ja että aineistossa on ollut mukana sekä nuor- ten että vanhojen lehmien maitonäytteitä. Eri ikäisten lehmien maidon solupitoisuus Vanhojen lehmien maitonäytteiden solupitoisuuksien keskiarvo oli säannöllisesti korkeampi kuin nuorten lehmien (taulukko 9). Lypsykauden kuluessa solupitoisuus muuttui suunnilleen samaan tapaan sekä nuorilla että vanhoilla lehmillä (piirros 2 s. 17). Keskimääräinen solupitoisuus oli toista lypsykauttaan lypsä- vällä 50 % ja kolmatta lypsykauttaan lypsävillä noin 100 % korkeampi kuin ensikoilla (taulukko 9). Solupitoisuuden kohoaminen oli nopeinta neljän ensimmäisen lypsykauden aikana. Myös solutuotos kasvoi nopeimmin ensimmäisten neljän lypsy- kauden aikana. Solutuotos kohosi vielä kuudennen lypsykauden jälkeenkin, vaikka keskimääräinen maitotuotos alkoi näin vanhoilla lehmillä vähentyä (taulukko 9). Kun utaretulehdusdiagnostiikassa käytetään yleisesti tiettyä solupitoisuusraja-arvoa, jonka ylittävää pitoisuutta pide- tään osoituksena sairaudesta, laskettiin vielä, miten suuri osa eri ikäisten lehmien maitonäytteistä ylittää pitoisuus- rajan 250 000 solua/ml lypsykauden pääosan eri vaiheissa. Piirroksesta 7 todetaan, että kahdeksan kertaa poikineiden lehmien näytteistä em. pitoisuusrajan ylitti 50-60 %, mutta ensikoiden näytteistä alle 20 %. Rajan ylittävien osuus kas- voi melko säännöllisesti lypsykauden kuluessa ja samaan tapaan kaiken ikäisillä lehmillä. 8. lypsykausi 4. lypsykausi 2. lypsykausi 1. lyps kau - 38 - Taulukko 9. Eri ikäisten lehmien vuorokausimaidon solupitoi- suuden (1000 kpl/ml) sekä solutuotoksen (milj. kpl/vrk) logaritmien keskiarvot ja geometriset keskiarvot sekä maitotuotoksen aritmeettinen keskiarvo. Solupitoisuus Solutuotos Mai- log geom. log geom toa Lypsy- Havain- keski- keski- keski- keski- kg/ kausi toja arvo arvo arvo arvo vrk 4.21 69 6.88 972 14.8 4.68 107 7.42 1669 16.9 4.98 145 7.78 2392 18.1 5.20 181 8.02 3041 18.4 5.34 208 8.17 3533 18.4 5.47 237 8.30 4024 18.5 5.55 257 8.36 4273 18.2 5.64 281 8.44 4629 17.9 5.66 287 8.44 4629 17.5 5.82 336 8.57 5271 17.0 5.17 176 7.91 2724 17.1 4.86 129 7.60 2018 17.0 1 54691 2 39865 3 28972 4 22201 5 15896 6 10536 7 6378 8 3874 9 2162 >9 2177 Ei tie- 16594 dossa Yht. 203346 60 50 -/I- 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Päiviä poikimisesta Piirros 7. Yli 250000 solua /ml sisältäneiden näytteiden osuus ensimmäisellä, toisella, neljännellä ja kahdeksannella lypsykaudella, 50 \ 0 40 C_ _Y 4, 30 0 4, T 0:0 o 20 C CD -0 10 m >- - 39 - 3.4 Säännöllisesti toistuvien tekijöiden vaikutus solupitoisuuteen ja solutuotokseen Edellä selostettu tutkimusaineiston alustava tarkastelu osoitti yhtäpitävästi kirjallisuudessa esitettyjen tulos- ten kanssa, että solupitoisuuden päivittäinen muuttuminen lypsykauden alussa on nopeata ja eri suuntaista kuin lypsy- kauden pääosan aikana. Tästä syystä poimittiin jatkotarkas- teluun satunnaisotannalla valituista karjoista uusi aineisto, johon hyväksyttiin vain 15-330 päivän kuluessa poikimisesta otetut näytteet.' Lisäksi edellytettiin, että hyväksytyltä lehmältä oli vuosina 1981-82 tutkittu yhteensä vähintään 4 näytettä lypsykauden pääosan aikana. Näytteet saivat olla yhdeltä tai useammalta lypsykaudelta. 3.4.1 Poikimakerran laktaatiovaiheen ja näytteenotto- kuukauden vaikutus Poikimiset keskittyvät nykyisinkin toisaalta kevätkuukausille ja toisaalta syksyyn. Erityisesti ensikot pyritään yhä useam- min poi'ittamaan syksyllä. Siten tiettynä kalenterikuukautena tutkituissa maitonäytteissä on erilainen määrä eri ikäisten ja lypsykauden eri vaiheessa olevien lehmien näytteitä. Tästä syystä arvioitiin lypsykauden, laktaatiovaiheen ja näytteenottokuukauden muista tekijöistä riippumattomat vai- kutukset käyttäen mallia: Yijkl =JA + a. + b. + ck + eijkl , missä Yijkl i:nnellä lypsykaudella j:nnen laktaatiovaiheen aikana k:ntena kalenterikuukautena tutkitun 1:nnen vuorokausimaitonäytteen solupitoi- suuden (1000 kpl/ml) - 40 - a. = i:nnen poikimisen jälkeisen lypsykauden vaikutus. i = 1, 2, ... 9, 10, jolloin kymmenenteen luokkaan luettiin kaikki kymmenen kertaa poikineet ja sitä vanhemmat lehmät. b. = laktaatiovaiheen vaikutus. j = 1, 2, ... 10, 11, jolloin lypsykausi oli luokiteltu 30 päivän jaksoihin siten, että ensimmäiseen jaksoon kuuluivat päivät 15-24, seuraavaan 30-59, sitä seuraavaan 60-89 jne. ck kalenterikuukauden vaikutus k = 1, 2... 12. eijkl jäännöstermi, jota oletettiin satunnaisesti jakautuneeksi. Kaikki muut tekijät oletettiin kiinteiksi. Mallin (I) kaikkien tekijöiden vaikutukset osoittautuivat erittäin merkitseviksi. Poikimakerrasta toiseen ja lypsy- kauden eri vaiheissa solupitoisuus muuttui (taulukko 10) siten, kuin jo aikaisemmin (piirros 6 ja taulukko 9) lasket- tujen luokkakeskiarvojen perusteella oli odotettavissa. Korkeimmillaan solupitoisuus osoittautui olevan syksyllä ja alhaisimmillaan helmi-toukokuulla (taulukkol0).Laidunkauden alkaessa pitoisuudet kohosivat selvästi, samoin syksyllä sisäruokintakauden alkaessa. Myös solutuotos kohosi laidunkauden alkaessa ja pysyi korkeana koko laidunkauden ajan. - 41 - Taulukko 10. Vuorokausimaitonäytteiden solupitoisuuden (1000 kpl/ml) sekä solutuotoksen (milj, kpl/ vrk) logaritmien LS-keskiarvot näytteenotto- kuukausittain sekä poikimakerroittain ja ly0- sykauden eri vaiheissa. Havaintoja Solupitoisuus Solutuotos Näytteenottokuukausi Tammikuu 21 332 5.21 Helmikuu 19 890 5.17 Maaliskuu 19 427 5.17 Huhtikuu 20 526 5.15 Toukokuu 25 381 5.16 Kesäkuu 32 446 5.29 Heinäkuu 26 634 5.24 Elokuu 27 056 5.25 Syyskuu 24 583 5.29 Lokakuu 22 879 5.25 Marraskuu 21 921 5.29 Joulukuu 22 021 5.22 F (11,28)4065) 76xxx 7.91 7.91 7.95 7.97 8.00 8.19 8.11 8.09 8.04 7.90 7.97 7.93 .175XXX Poikimakerta 1 74 936 4.18 6.85 2 64 226 4.64 7.38 3 47 644 4.92 7.73 4. 34 514 5.15 7.96 5 24 858 5.30 8.12 6 16 222 5.42 8.24 7 9 857 5.52 8.32 8 5 773 5.64 8.42 9 3 092 5.66 8.42 > 9 2 974 5.81 8.54 F (9,28)4065) 5047xxx 6424 xxx Päiviä poikimisesta 15 - 29 30 - 59 60 - 89 90 - 119 120 - 149 150 - 179 180 - 209 210 - 239 240 - 269 270 - 299 300 - 329 14 907 29 812 29 819 29 829 29 739 29 460 28 846 28 052 26 694 22 327 14 611 F (10,28)4065) 5.00 4.93 4.97 5.04 5.11 5.17 5.26 5.33 5.42 5.56 5.67 946xxx 8.11 8.05 8.04 8.04 8.03 8.01 8.00 7.97 7.92 7.89 7.91 71xxx - 42 - 3.4.2 Kiimakierron vaihe Hormonaalisten tekijöiden on esitetty vaikuttavan maidon solupitoisuuteen siten, että solupitoisuus kohoaa esim. kiiman aikana (KOIRANEN 1978 b). Kiimakierron vaiheen vaikutusta solupitoisuuteen pyrittiin arvioimaan näytteistä, jotka oli tutkittu ± 10 päivän aikana siemennyksestä. Vaikutuksen arvioimiseksi laskettiin LS- analyysi käyttäen mallia: lm 44-1- ai Y' 'k +bj +ck +d1 +eijk1m ' missä ij =/ 1:nnen kiimakierron vaiheen aikana k:ntena kalenterikuukautena j:nnen lypsykauden vaiheen aikana i:ttä tuotosvuottaan lypsävältä m:nneltä lehmältä tutkitun maitonäytteen solupitoisuuden (1000 kpl/ml) tai solu- tuotoksen (milj. kpl/vrk) luonnollinen logaritmi. d1 kiimakierron vaiheen vaikutus 1 = 1, 2,... 13, jolloin 1 = 10-6 päivää ennen siemennystä 2= 5 _ II _ 3 = 4 _II _ 7 siemennyspäivänä 8 = 1 päivää siemennyksen jälkeen 9 = 2 12 = 5 13 = 6-10 a., b. ja ck kuten mallissa I. II ij lm - 43 - Analyysi osoitti vastoin ennakkokäsitystä, ettei kiima- kierron vaiheella ole merkitsevää vaikutusta maidon solu- pitoisuuteen eikä solutuotokseen (taulukko 11). Vastaava johtopäätös on tehty myös eräiden muiden tutki- musten perusteella (ANDERSON ym. 1983, GUIDRY ym. 1975 ja COWMAN & LARSON 1979). Taulukko 11, Näytteenottokuukauden, poikimakerran, lypsykauden ja kiimakierron vaiheen vaikutus solupitoisuuteen ja solutuotokseen (milj. (1000 kpl/ml) kpl/vrk). Vaihtelun lähde Vapaus- asteet Neliösummat Solupitoisuus Solutuotos Näytteenotto- kuukausi Poikimakerta Lypsykauden vaihe Kiimakierron vaihe Jäännös 11 9 10 12 10579 131 ,7xxx 1 973,4xxx 119,0xxx NS 13,5 15 612,1 198,2xxx 2 939,5xxx 32,4xx 103NS , 15 545,8 3.5 Karjojen ja lehmien välinen vaihtelu Karjojen ja lehmien välinen muunteluosuus arvioitiin Hender- sonin menetelmää 2 soveltaen laskemalla hierarkkinen vari- anssianalyysi poikimakerran, poikimisesta kuluneen ajan ja poikimakuukauden suhteen korjatusta aineistosta. Analyysi tehtiin kahdessa vaiheessa siten, että ensin laskettiin korjatut havaintoarvot mallia I soveltaen: zijkl = Yijkl ai bj ck' ja tämän jälkeen hierarkkinen varianssianalyysi seuraavan mallin mukaan: - 44 - III Zmno hm +f mn +emno , missä Zmno kiinteiden tekijöiden (poikimakerta, poiki- misesta kulunut aika ja poikimakuukausi) suhteen korjattu m:nen karjan n:nen lehmän o:nnen maitonäytteen solupitoisuuden (1000 kpl/ml) tai solutuotoksen (milj. kpl/vrk) luonnollinen logaritmi. hm m:nnen karjan vaikutus f mn h:nnen lehmän vaikutus m:nnen karjan sisällä ja emno = jäännöstermi. Kaikki mallin tekijät oletettiin satunnaistekijöiksi. Karjojen välinen vaihteluosuus (taulukko 12) osoittautui hie- man suuremmaksi kuin LINDSTRÖM ym. (1981) suomalaisesta ai- neistosta laskema 7 %. Syynä saattaa olla se, että em. tutki- joiden aineisto oli koottu yhden meijerin alueelta, mutta tämän tutkimuksen karjat oli valittu satunnaisesti eri puolil- ta maata. Norjalaiset SYRSTAD ja RON (1979) ovatkin saaneet karjojen väliseksi vaihteluosuudeksi 13 %, ruotsalaiset EMANUELSON & PERSSON (198)4) 4.6-13.6 % ja kanadalais-amerik- kalainen tutkimusryhmä KENNEDY ym. (1982 b) 9.6-13.2 %. Lehmien välinen vaihteluosuus 34 % oli likimain sama kuin LINDSTRÖM ym. (1981) arvioima 35 % ja KENNEDY ym. (1982) esittämä 24 - 35 %, mutta hieman pienempi kuin EMANUELSON & PEARSSONin (198)4) arvio 38 - 46 %. Karjojen välinen vaih- telu on siten vain noin 1/3 lehmien välisestä vaihtelusta. - 45 - Taulukko 12. Karjojen välisen ja lehmien välisen muun- telun osuus poikimakerran, poikimisesta kuluneen ajan ja poikimakuukauden vaikutus- ten suhteen korjatun solupitoisuuden ja solutuotoksen vaihtelusta. Vaihtelun lähde Vapaus- esteet Solupitoisuus Solutuotos Keski- Varianssi Keski- Varianssi neliö osuus % neliö osuus % Karjojen välinen 2 849 21.563XXX 12.55 Lehmät karjojen sisällä 33 398 4.345xxx 34.15 Jäännös 247 848 0.724 53.20 21.110xxx 12.68 .25l °° 314611 34.64 0.693 52.68 3.6 Maidon solupitoisuus ja riski tulla poistetuksi Solupitoisuuden yhteyttä poistoriskiin tarkasteltiin niiden lehmien osalta, joilta oli tutkittu ainakin yksi maitonäyte myöhemmin kuin kahden viikon kuluttua poikimisesta. Poistoja seurattiin vuoden ajan. Lehmä, jonka maidon solupitoisuus oli kohonnut yli 250 000 kpl/ml, oli poistettu poikimisen jälkeisen vuoden aikana utarevian takia noin 3 kertaa herkemmin kuin sellainen leh- mä, jonka maidon solupitoisuus ei ollut kohonnut (taulukko 13). Solupitoisuuden kohoaminen lypsykauden alkuvaiheessa lisäsi poistoriskiä kaiken ikäisillä lehmillä. Solupitoisuu- den kohoaminen ennakoi selvimmin utaretulehduksen vuoksi poistetuksi tulemisen mahdollisuutta, mutta myös muusta syystä poistetuksi joutumisen kohotessa. riski kasvoi solupitoisuuden Maidon solupitoisuus alle 250 000 kpl/ml Niistä Lehmiä poistettu kpl utarevian takia Maidon solupitoisuus yli 250 000 kpl/ml Niistä Lehmiä poistettu kpl utarevian takia Poikima— kerta - 46 - Taulukko 13. Vuoden kuluessa poikimisesta utarevian takia poistettujen lehmien osuus eri poikimakerroilla. Poistoprosentit on laskettu erikseen lehmiltä, joiden maidon solupitoisuus myöhemmir kuin kahden viikon kuluttua poikimisesta otetussa 1. näytteessä oli alle 250 000 kpl/ml, ja lehmiltä, joiden vastaava solupitoisuus oli yli 250 000 kpl/ml. Keskimääräinen poikimisesta näytteenottoon kulunut aika oli 47 päivää. 1 8 993. 1.4 887 4,5 2 6 231 2,1 1 389 6,5 3 203 3,0 1 351 8,7 4 2 908 4,0 1 370 10,6 5 1 898 4,8 1 198 12,8 6 1 179 6,6 885 13,4 7 686 5,7 565 11,5 8 418 8,1 358 14,2 9 228 6,6 211 12,8 > 9 193 5,2 247 6,9 Yht. 26 937 2,8 8 461 9,7 - 47 - 3.7 Solupitoisuuden yhteys 305 päivän maitotuotokseen sekä maidon rasva- ja valkuaispitoisuuteen Solupitoisuuden ja 305 päivän tuotostietojen yhteyden arvioi- miseksi poimittiin satunnaisotannalla valitusta aineistosta tutkittavaksi sellaiset lehmät, joiden 305 päivän tuotot oli laskettu karjantarkkailun tuloslaskennan yhteydessä ja joilta vastaavan lypsykauden aikana oli tutkittu vähintään neljän vuorokausimaitonäytteen solupitoisuus 15-330 päivän kuluessa poikimisesta. Vuorokausimaitonäytteiden solupitoisuusanalyysi- tuloksista laskettiin edelleen lehmäkohtaiset solupitoisuuden (1000 kpl/ml) ja solutuotoksen (milj. kpl/vrk) luonnollisten logaritmien keskiarvot. Lehmäkohtaisista tuloksista lasketut keskiarvot ja hajonnat on esitetty taulukossa 14. Rasvapitoisuus 4.38 ja valkuais- pitoisuus 3.29 vastaavat hyvin tarkkailuvuosien 1981-82 keskiarvoja 4.37 ja 3.32 (ANON 1982 b, p. 11). Taulukko 14. Lehmien maidon keskimääräisen solupitoi- suuden ja solutuotoksen sekä 305 päivän maitotuotoksen ja rasva- sekä valkuais- pitoisuuden keskiarvot. Lehmiä 28 212 kpl. Keskiarvo Hajonta Solupitoisuus loge(1000 kpl/ml) 4.74 1.01 Solutuotos loge (milj.kpl/vrk) 7.51 1.03 305-päivän maitotuotos kg 5 302 1 135 305-päivän tuotoksen rasva-% 4.38 0.46 305-päivän tuotoksen valkuais-% 3.29 0.22 Samoin 305-päivän tuotos 5 302 kg poikkeaa vain 0.7 % lehmä- indeksien laskennan yhteydessä talvella 1983 lasketusta kaik- - 48 - kien lehmien 305-päivän tuotosten keskiarvosta 5 339 kg (SYVÄJÄRVI & HELLMAN 1983) ja tutkimusaineiston voitaneen siten katsoa edustavan varsin tarkoin koko maan lehmäai- nesta. Taulukossa 6 esitetyt vuorokausimaitonäytteistä lasketut solupitoisuus ja solutuotos ovat suurempia kuin taulukossa 14 esitetyt, lehmien koko lypsykauden aikaisista keskiar- voista lasketut vastaavat luvut. Tämä aiheutuu siitä, että lypsykausikohtaisia keskiarvoja laskettaessa mukaan hyväksyt- tiin vain 15-330 päivän kuluessa poikimisesta tutkitut näyt- teet. Näin meneteltiin, koska solupitoisuuden muuttuminen erityisesti lypsykauden kahden ensimmäisen viikon aikana on eri suuntaista ja johtunee eri syistä kuin pääosan ai- kana, kuten jo kohdassa 3.4 on todettu. Arvioitaessa lypsykauden keskimääräisen solupitoisuuden vai- kutusta 305-päivän tuotokseen sekä rasva- ja valkuaispitoi- suuteen käytettiin mallia: IV Yijkl r U pi qj rk eijkl ' missä Y ijkl 1:nnen lehmän i:ntenä lypsykautenaan j:ntenä kalenterikuukautena poi'it- tuaan lypsämä 305-päivän tuotos (maito , rasva-% tai valkuais-%), joka lypsykauden keskisolupitoi- suuden perusteella kuului k:nteen solupitoisuusluokkaan. p. pöikimakerran vaikutus (i 1, 2, ... 10, jolloin kymme- nenteen luokkaan luettiin kaikki kymmenen kertaa tai sitä useammin poikineet lehmät) poikimakuukauden vaikutus (j 1, 2, ... 12) ja - 49 - rk = maidon lypsykaudenaikaisen keski- solupitoisuuden vaikutus (k = 1, 2, ...7), jolloin keski- solupitoisuus oli laskettu vähin- tään neljän, 15-330 päivän kuluessa poikimisesta otetun näytteen geo- metrisena keskiarvona ja luokiteltu seuraavasti: solupitoisuusluokka 1 alle 63 000 kpl/ml 2 = 63 000 - 124 000 kpl/ml 3 125 000 - 249 000 " 4 250 000 - 499 000 " 5 500 000 - 999 000 " 6 = 1 000 000 - 1 999 000 kpl/ml 7 2 000 000 ja yli kpl/ml e ijkl = jäännöstermi, joka oletettiin sa- tunnaistekijäksi Kaikkien muiden tekijöiden vaikutukset oletettiin kiinteiksi. Mallin kaikkien tekijöiden vaikutukset osoittautuivat erittäin merkitseviksi. Analyysin yhteydessä lasketut LS-keskiarvot on es