การประยุกต์ใช้เทคนิคเนียร์อินฟาเรดสเปกโตรสโกปีเพื่อวิเคราะห์ความเข้มข้นของเบต้าไฮดรอกซีบิวทีเรทและกรดไขมันอิสระในพลาสมา และการตรวจคัดกรองโรคคีโตซีสแบบไม่แสดงอาการในโคนม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทนำ โรคคีโตซีสเป็นหนึ่งในโรคทางเมตาบอลิซึมที่ก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจในการเลี้ยงโคนม โรคคีโตซีสแบบไม่แสดงอาการ (subclinical ketosis) วินิจฉัยโดยการตรวจระดับความเข้มข้นของสารเบต้าไฮดรอกซีบิวทีเรท (beta-hydroxybutyrate; BHB) และกรดไขมันอิสระ (non-esterified fatty acid; NEFA) ในกระแสเลือด มีการประยุกต์ใช้เทคนิคเนียร์อินฟาเรดสเปกโตรสโกปี (near-infrared spectroscopy; NIRS) ในการตรวจคัดกรองโรคคีโตซีสแบบไม่แสดงอาการ อย่างไรก็ตามข้อมูลการศึกษาเทคนิค NIRS ในการตรวจคัดกรองโรคคีโตซีสแบบไม่แสดงอาการ ยังมีความต้องการเพื่อสนับสนุนให้เกิดความแม่นยำมากขึ้น
วัตถุประสงค์ เพื่อประยุกต์ใช้เทคนิค NIRS ประเมินระดับ BHB และ NEFA ในพลาสมาโคนม โดยสร้างสมการที่เหมาะสมทำนายความสัมพันธ์ระหว่างค่า BHB และ NEFA จากการตรวจทางห้องปฏิบัติการเปรียบเทียบค่า BHB และ NEFA จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค NIRS และศึกษาความชุกของการเกิดโรคคีโตซีสแบบไม่แสดงอาการในพื้นที่เลี้ยงโคนม จังหวัดอุดรธานี
วัสดุ อุปกรณ์ และวิธีการ เก็บตัวอย่างเลือดจากแม่โครีดนมระยะหลังคลอด (5-60 วัน) จำนวน 102 ตัว แบ่งตัวอย่างพลาสมาเป็น 2 ส่วน เพื่อตรวจทางห้องปฏิบัติการวิเคราะห์หาค่า BHB และ NEFA และวิเคราะห์ด้วยเทคนิค NIRS โดยใช้เครื่อง FT-NIR และ DLP-NIR เพื่อนำข้อมูลมาสร้างสมการที่เหมาะสมเพื่อทำนายระดับค่า BHB และ NEFA
ผลการศึกษา พบความชุกของแม่โครีดนมหลังคลอดเป็นโรคคีโตซีสแบบไม่แสดงอาการ 5.88% (6/102 ตัว) จากการวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติ พบว่า สมการที่ใช้ทำนายความเข้มข้นสาร BHB และ NEFA ในพลาสมาที่วิเคราะห์จากเครื่องเครื่อง FT-NIR และ DLP-NIR มีค่า R เท่ากับ 0.98, 0.90 และ 0.98, 0.84 ตามลำดับ
สรุป ผลการศึกษานี้ ให้ความสัมพันธ์ของค่า BHB และ NEFA จากการตรวจทางห้องปฏิบัติการและจากการวิเคราะห์ด้วย NIRS ในระดับปานกลาง ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการศึกษาวิจัยได้ ดังนั้น การศึกษาวิจัยต่อไปจะต้องทำการเก็บข้อมูลเพิ่มเติม เพื่อเพิ่มความถูกต้องแม่นยำในการวิเคราะห์ค่าเคมีต่างๆ ในเลือดโดยการประยุกต์ใช้เทคนิค NIRS
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Adewuyi AA, Gruys E, Van Eerdenburg FJCM, 2005. Non esterifiedfatty acids (NEFA) in dairy cattle. A review, Vet Q 27(3), 117-126.
Andersson L, 1988. Subclinical ketosis in dairy cows. Vet Clin North Am Food Anim Pract 4(2), 233-51.
Asl AN, Nazifi S, Ghasrodashti AR, Olyaee A, 2011. Prevalence of subclinical ketosis in dairy cattle in the Southwestern Iran and detection of cutoff point for NEFA and glucose concentrations for diagnosis of subclinical ketosis. Prev Vet Med 100(1), 38-43.
Baird GD, 1982. Primary ketosis in the high-producing dairy cow: clinical and subclinical disorders, treatment, prevention, and outlook. J Dairy Sci 65(1), 1-10.
Brunner N, Groeger S, Raposo J C, Bruckmaier R M, Gross J J, 2019. Prevalence of subclinical ketosis and production diseases in dairy cows in Central and South America, Africa, Asia, Australia, New Zealand, and Eastern Europe. Transl. Anim. Sci 3, 19-27.
Denis-Robichaud J, Dubuc J, Lefebvre, DesCôteaux L, 2014. Accuracy of milk ketone bodies from flow-injection analysis for the diagnosis of hyperketonemia in dairy. J Dairy Sci 97, 3364–3370.
De Roos A.P, van den Bijgaart J, Horlyk G, De Jong, 2007. Screening for subclinical ketosis in dairy cattle by Fourier transform infrared spectrometry. J Dairy Sci 90, 1761-1766.
Dervishi E, Plastow G, Hoff B, Colazo M, 2021. Common and specific mineral and metabolic features in dairy cows with clinical metritis, hypocalcaemia or ketosis. Res Vet Sci 135, 335-342
Dohoo I, Martin W, Stryhn, H. (2010) Veterinary Epidemiologic Research. VER Inc., Charlottetown.
Dohoo IR, Martin SW, 1984. Subclinical Ketosis: Prevalence and Associations with Production and Disease. Can J Comp Med 48, 1-5.
Duffield T, 2000. Subclinical Ketosis in Lactating Dairy Cattle. North Am Food Anim Pract 16(2), 231-253.
Duffield T, Bagg R, 2002. Herd level indicators for the prediction of high-risk dairy herds for subclinical ketosis. In: Proceeding of American Association of Bovine Practitioner, Rome, GA.175-176
Duffield TF, Lissemore KD, McBride BW, Leslie KE, 2009. Impact of hyperketonemia in early lactation dairy cows on health and production. J Dairy Sci 92(2), 571-580.
Enjalbert F, Nicot MC, Bayourthe C, Moncoulon R, 2001. Ketone bodies in milk and blood of dairy cows: Relationship between concentrations and utilization for detection of subclinical ketosis.J. Dairy Sci 84, 583-589.
Gohary K, Overton MW, Von Massow M, LeBlanc SJ, Lissemore KD, Duffield TF, 2016. The cost of a case of subclinical ketosis in Canadian dairy herds. Can Vet J 57(7), 728-32.
Gordon JL, Leblanc SJ, Duffield TF, 2013. Ketosis treatment in lactating dairy cattle. Vet Clin North Am Food Anim Pract 29(2), 433-45.
Herdt TH, 1997.Gastrointestinal physiology and metabolism. Textbook of Veterinary Physiology, 2nd edition. Edited by J. G. Cunningham. WB Sanders Company 1997, 263-380.
Herdt TH, 2000. Influences on the etiology of ketosis and fatty liver. North Am Food Anim Pract 16, 215-230.
Jenkins NT, Peña G, Risco C, Barbosa C, Vieira-Neto, A, Galvão KN, 2015. Utility of inline milk fat and protein ratio to diagnose subclinical ketosis and to assign propylene glycol treatment in lactating dairy cows. Can Vet J 56(8), 850–854.
Jorjong S, van Knegsel ATM, Verwaeren J, Val Lahoz M, Bruckmaier RM, De Baets B, Kemp B , Fievez V, 2014. Milk fatty acids as possible biomarkers to early diagnose elevated concentrations of blood plasma nonesterified fatty acids in dairy cows. J Dairy Sci 97(11), 7054-7064.
LeBlanc S, 2010. Monitoring metabolic health of dairy cattle in the transition period. J Reprod Dev 56, 29-35.
Li Y, Ding H, Liu L, Song Y, Du X, Feng S, Wang X, Li X, Wang Z, Li X, Li J, Wu J, Liu G, 2020. Non-esterified Fatty Acid Induce Dairy Cow Hepatocytes Apoptosis via the Mitochondria-Mediated ROS-JNK/ERK Signaling Pathway. Front Cell Dev Biol28(8), 245.
Liu L, Shen T, Yang W, Yu H, Gao S, Huang B, Xu C, 2020. Ketotic cows display a different serum nonesterified fatty acid composition. J Dairy Res 87(1), 52-55.
Macmillan K, López Helguera I, Behrouzi A, Gobikrushanth M, Hoff B , Colazo MG, 2017. Accuracy of a cow-side test for the diagnosis of hyperketonemia and hypoglycemia in lactating dairy cows. Res Vet Sci 115, 327-331.
Mahrt A, Burfeind O, Heuwieser W, 2015. Evaluation of hyperketonemia risk period and screening protocols for early-lactation dairy cows. J Dairy Sci 8(5), 3110-3119.
McParland S, Berry DP, 2016. The potential of Fourier transform infrared spectroscopy of milk samples to predict energy intake and efficiency in dairy cows. J Dairy Sci 99(5), 4056-4070.
Oetzel GR, 2004. Monitoring and testing dairy herds for metabolic disease. Vet Clin North Am Food Anim Pract 20, 651-674.
Ospina P, Nydam D, Stokol T, Overton T, 2010. Associations of elevated nonesterified fatty acids and beta-hydroxybutyrate concentrations with early lactation reproductive performance and milk production in transition dairy cattle in the northeastern United States. J Dairy Sci 93, 1596-1603.
Ospina P, Jessica M, Overton T, Stokol T, Nydam D, 2013. Using Nonesterified Fatty Acids and β-Hydroxybutyrate Concentrations During the Transition Period for Herd-Level Monitoring of Increased Risk of Disease and Decreased Reproductive and Milking Performance. Vet Clin North Am Food Anim Pract 29, 387-412.
Promkot C, Mansathit J, Wanapat M, 2021. Metabolic Disorders of Transitional Low Production Dairy Cow. J. Agric. Sci. Technol 1(8), 1221-1223.
Ren Z, Wang Y, Liu H, Zhou Z, Cai D, Hu Y, Zong X, Cao S, 2020. Characterization of serum adiponectin and leptin in healthy perinatal dairy cows or cows with ketosis, and their effectson ketosis involved indices. Pol J Vet Sci 23(3), 373-381.
Rukkwamsuk T, Kruip TA, Wensing T, 1999. Relationship between overfeeding and overconditioning in the dry period and the problems of high producing dairy cows during the postparturient period. Vet. Q, 21, 71-77.
Rukkwamsuk T, 2005. Research for improving nutrition and health of dairy cow: in medium scale dairy farm, in: Proceedings of AHAT/BSAS International Conference: Integradting Livestock-Crop Systems to Meet the Challenges of Globalisation, Nov. 14-18, Khon Kaen, Thailand,3, 96-99.
Rutherford AJ, Oikonomou G, Smith RF, 2016. The effect of subclinical ketosis on activity at estrus and reproductive performance in dairy cattle. J Dairy Sci 99(6), 4808-4815.
Simasatitkul N, Supaluckbunlue R, 1998. Ketonuria in Dairy Cows and Correlation between Ketonuria Level and Milk Production, KKU. Vet. J 8(1-2), 19-27.
Sukhontarad P, Yawongsa A, 2020. The Measurement of Serum Beta-hydroxybutyrate Concentrations in Dairy Cows by Near Infrared Spectroscopy. J. Kasetsart Vet 30(2): 61-78.
Tveit B, Lingaas F, Svendsen M, Sjaastad OV, 1992. Etiology of acetonemia in Norwegian cattle.Effect of ketogenic silage, season, energy level, and genetic factors. J Dairy Sci 75(9), 2421-2432.
Suthar VS, Canelas-Raposo J, Deniz A, Heiwieser W, 2013. Prevalence of subclinical ketosis and relationships with postpartum diseases in European dairy cows. J Dairy Sci 96, 2925-2938.
Toledo-Alvarado H, Vazquez AI, de Los Campos G, Tempelman RJ, Bittante G, Cecchinato A, 2018. Diagnosing pregnancy status using infrared spectra and milk composition in dairy cows. J Dairy Sci 101(3), 2496-2505.
Van Knegsel ATM, van der Drift SGA, Horneman M, de Roos APW, Kemp B, Graat EAM, 2010. Ketone body concentration in milk determined by Fourier transform infrared spectroscopy: Value for the detection of hyperketonemia in dairy cows. J Dairy Sci 93, 3065-3069.
Voyvoda H, Erdogan H, 2010. Use of a hand-held meter for detecting subclinical ketosis in dairy cows. Res Vet Sci 89(3), 344-51.
Willams, P, 2007. Near-infrared technologygetting the best out of light. PDK Graqin,Canada. Blackwell Pub.
Wang H, Gao Y, Xia C, Zhang H, Qian W, Cao Y,2016. Pathway analysis of plasma different metabolites for dairy cow ketosis, Ital. J. Anim. Sci, 15(3), 545-551.
Wu ZL, Chen SY, Hu S, Jia X, Wang J, Lai SJ, 2020. Metabolomic and Proteomic Profiles Associated With Ketosis in Dairy Cows. Front Genet 16(11), 551-587.
Xu S, Wu Z, Zou Y, Li S, Cao Z, 2017. Evaluation of a Hand-Held Meter to Detect Subclinical Ketosis in Dairy Cows. J Adv Dairy Res 5(2), 173-178.
Yawongsa A, Sukhontarad P, 2018. Preliminary study on measurement of blood chemistry concentrations in dairy cows serum by near infrared spectroscopy. J Kasetsart Vet 28, 69-87.
Zakian A, Tehrani-Sharif M, Mokhber-Dezfouli MR, Nouri M, Constable PD, 2017. Evaluation of a point-of-care electrochemical meter to detect subclinical ketosis and hypoglycaemia in lactating dairy cows. Aust Vet J 95(4), 123-128.
Zhang H, Wu L, Xu C, 2013. Plasma metabolomic profiling of dairy cows affected with ketosis using gas chromatography/mass spectrometry. BMC Vet Res 9, 186.
