การเพิ่มสมรรถภาพการผลิตของโคนมด้วยโภชนะ

ระบบภูมิคุ้มกันที่พอดีเป็นสิ่งสำคัญต่อสมรรถภาพการผลิตและสุขภาพของโคนม ซึ่งโภชนาการก็มีบทบาทสำคัญในการรักษาระบบภูมิคุ้มกันให้แข็งแรงอยู่เสมอ ระบบภูมิคุ้มกันคือกลไกป้องกันทางชีวภาพที่ประกอบขึ้นจากเนื้อเยื่อ เซลส์ และสารเคมีมากมาย ซึ่งมีเป้าหมายที่จะป้องกันโรคและสุขภาพที่ย่ำแย่อันเกิดจากการติดเชื้อ กุญแจสำคัญคือ ระบบภูมิคุ้มกันต้องสามารถจับความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดโรคกับเนื้อเยื่อทั่วๆไป ของวัวให้ได้

ส่วนแรกของระบบภูมิคุ้มกันคือส่วนกายภาพซึ่งมาในรูปของผิวหนัง รอยบาดหรือรอยถลอกบนผิวหนังทำให้เชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายได้ ซึ่งจะเป็นการกระตุ้นให้เกิดกระบวนการป้องกันในขั้นตอนถัดไป ซึ่งก็คือการตอบสนองที่มีมาแต่กำเนิดแบบไม่เจาะจงที่ทำให้เกิดการอักเสบนั่นเอง ถัดจากช่วงการอักเสบเบื้องต้นแล้ว จะตามมาด้วยขั้นตอนที่สองซึ่งจะมีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้น สารภูมิต้านทานจะถูกผลิตขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งการตอบสนองนี้ ซึ่งนี่คือพื้นฐานของการให้วัคซีน ระบบนี้ยังเก็บ “หน่วยความจำ” โดยเซลส์ความจำจากการติดเชื้อในครั้งก่อนจะยังคงหลงเหลืออยู่ในระบบหมุนเวียน หากพบเชื้อโรคตัวเดิมเป็นครั้งที่สอง การตอบสนองจะรวดเร็วและรุนแรงยิ่งขึ้น ความล้มเหลวในการป้องกันขั้นใดก็ตามจะทำให้สัตว์มีความเสี่ยงสูงยิ่งขึ้นต่อการติดเชื้อและ/หรือโรค

การให้อาหารสัตว์และภูมิคุ้มกัน

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการทำงานของภูมิคุ้มกันมีมากมาย ทั้งพันธุกรรม ฮอร์โมน ภาวะเครียดออกซิเดชัน และโภชนาการ อย่างไรก็ตาม หนึ่งในปัจจัยที่ส่งผลต่อภูมิคุ้มกันมากที่สุดก็คือโภชนาการ และจากการวิจัยก็แสดงให้เห็นแล้วว่าภาวะทุพโภชนาการมีผลกระทบต่อภูมิคุ้มกันของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทางลบ

ยิ่งในช่วงระยะเปลี่ยนผ่านจะทำให้เกิดความเสี่ยงต่อภูมิคุ้มกันยิ่งขึ้นอันเนื่องมาจากความเครียดทางสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นกับวัว ในระหว่างช่วงระยะวิกฤต วัวอาจประสบกับภาวะภูมิคุ้มกันต่ำได้ (Sordillo et al., 2009) ทั้งภาวะขาดแคลนสารอาหารและได้รับสารอาหารเกินอาจส่งผลให้ภูมิคุ้มกันบกพร่อง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องดูแลอาหารสำหรับวัวในช่วงระยะเปลี่ยนผ่านอย่างใกล้ชิด

การลดภาวะความไม่สมดุลของพลังงาน (Negative Energy Balance: NEB) ในช่วงหลังการให้ลูกถือเป็นเป้าหมายที่สำคัญสำหรับทุกแผนโภชนาการ สัตว์ที่มีภาวะ NEB มีแนวโน้มที่จะมีระดับสารประกอบเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งเชื่อมโยงกับสภาวะการอักเสบที่เพิ่มมากขึ้น (Sodillio et al., 2009) การเคลื่อนย้ายไขมันสะสมในร่างกายเพื่อให้เกิดพลังงานเพิ่มเติม จะเป็นอันตรายต่อกระบวนการเผาผลาญอาหาร รวมไปถึงระบบภูมิคุ้มกันด้วย (Ingvartsen and Moyes, 2012)

ซึ่งการที่จะลดภาวะ NEB ได้นั้น วัวจำเป็นต้องมีรูเมนที่แข็งแรงและมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถทำได้โดยให้อาหารที่ใช้ส่วนผสมคุณภาพดีในสัดส่วนที่สมดุล ระหว่างที่ลูกวัวกำลังเติบโต ขนาดตัวใหญ่ขึ้น ปริมาณสิ่งแห้งที่กิน (Dry Matter Intake: DMI) จะลดลง แสดงว่าต้องมีการปรับสัดส่วนความหนาแน่นของสารอาหาร ซึ่งโดยทั่วไปมักจะนำไขมันมาใช้เพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน แต่วิธีนี้ต้องไม่ทำให้สมดุลของสัดส่วนเสียไปด้วย ในการคำนวณสัดส่วนสำหรับสัตว์เหล่านี้ จึงควรพิจารณาให้มีปริมาณอาหารคาร์โบไฮเดรตแบบละลายน้ำได้ที่มากเพียงพอ รวมถึงหลีกเลี่ยงโปรตีนที่มากเกินควรด้วย แต่ถึงกระนั้นเราก็ยังต้องให้อาหารในระดับที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวัวเพื่อลดความเสี่ยงในการเกิดภาวะระบบย่อยอาหารแปรปรวน สารเสริมอาหารในสัตว์ อย่างเช่น ยีสต์มีชีวิต พบว่าสามารถช่วยปรับปรุงการทำงานของรูเมนได้ (Desnoyers et al., 2009)

การเพิ่มยีสต์มีชีวิตลงไปในอาหาร อย่างเช่น Yea-Sacc® (ของบริษัท Alltech) สามารถกระตุ้นให้เกิดสภาวะไร้ออกซิเจนได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้จุลชีพพึงประสงค์ที่ย่อยสลายเส้นใยเพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็วและสร้างอาณานิคมบนอนุภาคอาหารสัตว์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ความเข้มข้นของแลกเตทในรูเมนลดต่ำลงและค่า pH โดยรวมเพิ่มสูงขึ้น โดย Yea-Sacc เป็นสายพันธุ์ยีสต์มีชีวิต Saccharomyces cerevisiae ซึ่งเป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัท Alltech ที่ทำให้เกิดภาวะดังกล่าวในรูเมนโดยเฉพาะ ประโยชน์ที่ได้จากยีสต์ชนิดนี้มีการรับรองด้วยข้อมูลสมรรถภาพการผลิตของสัตว์ภายใต้ภาวะควบคุมซึ่งพบได้มากมาย (ตารางที่ 1)

ตารางที่ 1 - ผลกระทบจากการเพิ่มยีสต์มีชีวิต (Yea-Sacc® ของบริษัท Alltech) ต่อผลผลิตและองค์ประกอบน้ำนมในโคนมพันธุ์โฮลสไตน์ (ดัดแปลงจากข้อมูลของ Tristant and Moran, 2015)

โดยผลิตภัณฑ์นี้ทำงานด้วยการเผาผลาญก๊าซออกซิเจนส่วนเกินที่เข้าสู่รูเมนผ่านทางอนุภาคอาหาร ดังนั้นจึงช่วยรักษาสภาวะไร้ออกซิเจนในรูเมนไว้ได้

อีกทั้งยังมีการกระตุ้นแบคทีเรียที่ใช้ประโยชน์จากแลกเตต ซึ่งช่วยลดปริมาณกรดในรูเมนและหลีกเลี่ยงไม่ให้ค่า pH ในรูเมนลดลงอย่างฮวบฮาบ ซึ่งจะเป็นอันตรายต่อแบคทีเรียผลิตเอนไซม์เซลลูเลสที่มีความอ่อนไหว แบคทีเรียประเภทนี้จะเจริญเติบโตและกรดไขมันระเหยง่าย (Volatile Fatty Acids: VFA) ซึ่งจะถูกดูดซับทางผนังกระเพาะไปตามลำดับ ทำให้สามารถย่อยอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพและสมบูรณ์มากยิ่งขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของเส้นใย จึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของอาหารสัตว์ได้อย่างดี (ภาพที่ 1)

ภาพที่ 1 – ผลจากการเพิ่มยีสต์มีชีวิต (Yea-Sacc ของบริษัท Alltech) ต่อประสิทธิภาพของอาหารสัตว์ (กก. FECM/กก. DMI) ในโคนมพันธุ์โฮลสไตน์ (ดัดแปลงจากข้อมูลของ Steingass et al., 2007)

การเสริมแบคทีเรียผลิตเอนไซม์เซลลูเลสส่งผลให้การผลิต VFA ในส่วนของสารอะซิเตตเพิ่มมากขึ้น ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการผลิตไขมันในน้ำนม โดย Yea-Sacc จะสร้างเปปไทด์ขนาดเล็กและปัจจัยร่วมที่กระตุ้นการเติบโตของแบคทีเรีย พร้อมกำจัดก๊าซออกซิเจน ทั้งนี้ องค์ประกอบที่เป็นตัวกระตุ้นหรือเมตาบอไลท์ที่สร้างขึ้นจากยีสต์สายพันธุ์ต่างกันมีขอบเขตความหลากหลายที่กว้างมาก (Kondo et al., 2014) ซึ่งมีส่วนให้การตอบสนองในแต่ละสายพันธุ์แตกต่างกันไป

ผลการกระตุ้นโดยรวมนี้ทำให้เกิดการใช้และย่อยสลายสารอาหารให้เกิดประโยชน์สูงสุด ทำให้สัตว์กินอาหารได้มากขึ้น ดังที่มักจะเห็นได้หลังจากเพิ่มยีสต์เข้าไปในอาหาร

การใช้ประโยชน์สูงสุดจากสถานะซีลีเนียม

ภาวะเครียดที่เกิดจากออกซิเดชันมักจะถูกหยิบยกขึ้นมากล่าวถึงว่าเป็นผลกระทบเชิงลบต่อภูมิคุ้มกัน เป็นที่ยอมรับกันดีว่าธาตุซีลีเนียม (Se) เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่จำเป็น ซึ่งจะทำงานร่วมกับวิตามินอี และช่วยจัดการภาวะเครียดออกซิเดชันได้อย่างมีนัยสำคัญ Se ซึ่งมีเอ็นไซม์ต่างๆ อย่างเช่น กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส จะทำการกำจัดองค์ประกอบต่างๆ ที่ทำให้ภาวะเครียดออกซิเดชันเพิ่มขึ้น และยังสามารถทดแทนวิตามินอีได้อีกด้วย เป็นที่ทราบกันดีว่าระดับเซเลโนเอ็นไซม์จะลดลงในช่วงปลายระยะพักรีดนม  แต่จะเพิ่มขึ้นอีกครั้งในช่วงแรกของการให้นม ซึ่งภาวะขาดแคลนซีลีเนียมมีความเชื่อมโยงกับผลกระทบเชิงลบต่อภูมิคุ้มกัน เช่น ความบกพร่องในการผลิตสารภูมิต้านทาน สถานะซีลีเนียมที่เพียงพอจะส่งผลในเชิงบวกต่อความสามารถของสัตว์ในการทนต่อการติดเชื้อ รวมไปถึงตัวแปรต่างๆ ในการเจริญพันธุ์ด้วย

การใช้ประโยชน์สูงสุดจากสถานะ Se ในวัวเป็นสิ่งจำเป็นต่อการเสริมภูมิคุ้มกัน ซึ่งหมายถึงทั้งปริมาณและรูปแบบ Se ที่ให้ด้วย เป็นที่ยอมรับกันมานานแล้วว่าแร่ธาตุในรูปอินทรีย์มักจะมีชีวปริมาณออกฤทธิ์และอัตราการคงอยู่ในร่างกายสูงกว่าหากเทียบกับแร่ธาตุเดียวกันในรูปอนินทรีย์ การคงอยู่ในเนื้อเยื่อร่างกายทำให้สัตว์สามารถสร้างเก็บแร่ธาตุสำรองไว้ใช้งานในช่วงที่ความเครียดทางสรีรวิทยาเพิ่มสูงขึ้น (เช่น ช่วงระยะเปลี่ยนผ่าน) เนื่องจาก Se ไม่สามารถจับกันได้ จึงมักใช้ยีสต์เสริมซีลีเนียม อย่างเช่น Sel-Plex® เพื่อให้ Se ในรูปอินทรีย์แทน

โดยพบว่าเมื่อให้แร่ธาตุชนิดอื่นในรูปอินทรีย์ เช่น สังกะสีและทองแดง จะทำให้เกิดผลกระทบในเชิงบวก ภาวะขาดแคลนแร่ธาตุสังกะสีจะทำให้สัตว์ติดเชื้อได้ง่ายอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม การได้รับสังกะสีมากเกินไปจะทำให้ภูมิคุ้มกันบกพร่องเช่นกัน อีกทั้งสังกะสียังเป็นแร่ธาตุสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์ การทำงานโดยทั่วไป และการพัฒนาเกราะป้องกันหลัก อันได้แก่ผิวหนังและเซลส์ต่างๆ ที่มีส่วนเกี่ยวข้องในการตอบสนองต่อการอักเสบนั่นเอง เช่นเดียวกัน ทองแดงจะส่งผลต่อการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในขั้นที่สองที่มีความเจาะจงยิ่งขึ้น ดังนั้น สัตว์ที่เกิดภาวะขาดแคลนแร่ธาตุทองแดงมักจะแสดงอาการของภาวะการกดภูมิคุ้มกัน

โดยพื้นฐานแล้ว ภูมิคุ้มกันเป็นสิ่งจำเป็นต่อสมรรถภาพการผลิตของโคนม และสัตว์ที่อยู่ในช่วงระยะเปลี่ยนผ่านมีความเสี่ยงต่อภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องมากที่สุด จึงเรียกได้ว่าโภชนาการมีบทบาทที่สำคัญมากต่อสุขภาพของโคนม โดยเฉพาะผลกระทบโดยตรงที่เกิดขึ้นกับระบบภูมิคุ้มกัน และควรมีการคำนวณสูตรอาหารเพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันด้วยการให้แร่ธาตุที่เหมาะสม รวมถึงเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของรูเมนในขั้้นสูงสุด

ดร. เฮเลน วอร์เรน (Helen Warren)

ผู้จัดการฝ่ายเทคนิคด้านสัตว์เคี้ยวเอื้องประจำภาคพื้นยุโรป บริษัท Alltech