de Passillé, Anne Marie

Hänninen, Laura

Løvendahl, Peter

Rushen, Jeffrey

Finnish

Crossref

Vaikuttaako karsinan lattiamateriaali tai vasikoiden siirto niiden veren kortisoli- tai kasvuhormonipitoisuuksiin?

Journal.fi

Vaikuttaako karsinan lattiamateriaali tai vasikoiden siirto niiden veren kortisoli- tai kasvuhormonipitoisuuksiin? Laura Hänninen1), Peter Løvendahl2), Anne Marie de Passillé3) ja Jeffrey Rushen3) 1) Eläinten hyvinvoinnin tutkimuskeskus, PL 57, 00014 Helsingin Yliopisto2) Animal Breeding and Genetics, Research Centre Foulum, Po Box 57, DK-8830, Denmark3) Dairy and Swine Research and Development Centre, PO Box 90, QCJLM IZ3, CanadaJohdanto Nautojen ja muiden kotieläinten stressiä mitattaessa on perinteisesti keskitytty kortisoliin ja sen tuo-tantoon vaikuttavien hormonien mittaukseen. Kasvuhormonin erittyminen on myös stressille altis. Kortisolin konsentraatio ja pulssien kesto vaikuttavat kuitenkin kasvuhormonin erittymiseen stressiti-lanteissa moni-ilmeisesti joko vähentäen tai lisäten kortisolin tuotantoa (Giustina and Veldhuis 1998).  Kortisolin ja kasvuhormonin mittaus ei ole kuitenkaan ongelmatonta, sillä molemmilla hormo-neilla on vahva vuorokausirytmi sekä pulssimainen erittymistapa (Lefcourt et al. 1993, Lefcourt et al. 1995). Tämän vuoksi käytettäessä kasvuhormonin tai kortisolia stressireaktion mittarina, on näytteitä otettava tiheästi ympäri vuorokauden (Ladewig and Smidt 1989). Woolliams yms. (1993) mukaan pe-rinteiset tilastolliset menetelmät eivät riittävästi tunnista pitkiä pulsseja.  Uni on yksi yhteisistä kasvuhormonin ja kortisolin tuotannon säätelytekijöistä ihmisillä ja labo-ratorioeläimillä (Giustina ja Veldhuis, 1998). Naudoilla unen ja kasvuhormonin tai kortisolin erittymi-sen yhteyttä ei ole vielä osoitettu. Kasvuhormonin ja kortisolin erittymiseen tiedetään aikuisilla nau-doilla vaikuttavan kuitenkin samat tekijät, jotka muuttavat nautojen lepokäyttäytymistä: Lattian ko-vuus vähentää aikuisten nautojen lepoa (Haley et al., 2001) sekä lisää niiden kortisolin erittymistä (Ladewig and Smidt 1989). Kun lehmien makuullemeno estyy, niiden kasvuhormonin tuotanto vähe-nee (Munksgaard and Løvendahl, 1993). Ei kuitenkaan ole tutkimuksia lattiamateriaalin vaikutuksista nuorten vasikoiden kasvuhormonin tai kortisolin tuotantoon. Nuoria vasikoita uudelleen ryhmitellään ja siirrellään kasvatusyksiköstä toiseen. Siirtojen otak-sutaan olevan yksi tuotantovaiheen stressitekijöistä, joka voi muuttaa mm. uni- ja aktiivisuusrytmejä (mm. Veissier et al. 1989) ja oletamme sen vaikuttavan myös kortisoli- ja kasvuhormonin vuorokausi-rytmeihin.  Tässä tutkimuksessa tarkastelimme kasvuhormonin ja kortisolin pulssimaista erittymistapaa ja vuorokausirytmiä vasikoilla jotka olivat 8 viikon ajan kasvaneet joko kova- tai pehmeäalustaisessa yk-silökarsinassa. Mahdollista siirron stressivaikutusta vasikoiden kasvuhormoni ja kortisolin erittymi-seen tarkasteltiin siirtämällä puolet koevasikoista identtiseen, mutta eläimille vieraaseen kasvuympä-ristöön.  Aineisto ja menetelmät Noin viikon ikäiset Holstein-rotuiset sonnivasikat (keskipaino 48 ± 1.0 kg) satunnaistettiin jompaan-kumpaan kahdesta yksilökarsinakäsittelystä 9 – 10 viikoksi: 12 vasikkaa karsinoihin, joissa oli betoni-lattia (BETONI) ja 12 vasikkaa karsinoihin, jossa oli betonilattian päällä n. 5cm paksu kumimatto (Cloud 9, NRI Industries, Kanada) (KUMIMATTO). Molemmat yksilökarsinatyypit olivat samanko-koisia (1.05m * 1.8m) ja ne kuivitettiin päivittäin kahdella lapiollisella (n. 2 kg) sahanpurua. Vasikoil-la oli rajallinen näkö- ja kosketuskontakti naapurikarsinoiden vasikoihin metallitankoseinien läpi. Kar-sinatyypit oli satunnaistettu tasapuolisesti kahteen koehuoneeseen. Huoneissa oli mekaaninen ilman-vaihto ja keskilämpötila +19C0 (vaihteluväli +14 C0 - + 33 C0). Eläintiloissa oli valot päällä klo 6.00 – 18.00 ja yöaikaan antoivat valoa himmeät viiden luxin punaiset jouluvalot. Vasikoiden terveydentila ja rehunkulutus tarkastettiin päivittäin. Vasikat vieroitettiin juomarehusta 7 viikon ikäisinä, ja ne saivat sen jälkeen vapaasti vettä, väkirehua (klo 15.30) ja heinää (klo 6.00). Karsinat siivottiin klo 6.15 – 7.00. Vasikoiden verinäytteenotto- ja siirtokoe oli 10–11 elinviikon iässä. Vuorokausi ennen verinäyt-teiden ottoa vasikoille laitettiin kanyylit kaulalaskimoon. Verinäytteet ja siirtotestit tehtiin kahdessa erässä viikon välein (kts. kuva 1). Vasikoilta otettiin ensimmäisen vuorokauden ajan verinäytteitä 20 minuutin välein perustason selvittämiseksi. Verinäytteen ottoa jatkettiin kaikista eläimistä myös siir-ron jälkeen seuraavat 24 tuntia. SUOMEN MAATALOUSTIETEELLISEN SEURAN TIEDOTE NRO 19101234566 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4Vuorokaudenaika Kortisoli/ ng/ml120150180210240Pulssien välinen aika /minBETONI KUMIMATTO INTERVALLI oik. y-aks.Kuva 1. Koeasetelma. BETONI: yksilökarsina, jossa purukuivitettu betonipohja, KUMIMATTO: yksi-lökarsina, jossa betonin päällä 5cm paksu purukuivitettu kumimatto. Molempien mitat 1.8 * 1.05 m. Plasman kasvuhormonipitoisuus määritettiin kaksoisvasta-aine RIA:lla (Peticlerc et al. 1987) ja kortisolipitoisuudet kaupallisella ELISA-kitillä (No. #402210, Neogen corp.). Kummankin analyysin herkkyys oli 1 ng/ml. Tilastollista tarkastelua varten plasman kasvuhormoni ja kortisolipitoisuudet log-korjattiin nor-maalia jakaumaa mukaileviksi. Takaisinkorjattuja arvoja (ex) käytetään taulukoissa ja kuvaajissa. Kas-vuhormoni- ja kortisolipulssit määritettiin tilastollisesti plasman konsentraatioiden vaihteluista. Yksi pulssi voi sisältää useampia 20 minuutin välein otettuja näytteitä. Lyhyesti, kyseinen tilastollinen me-todi määrittää pulssiksi ne konsentraatioiden nousut, jotka ylittävät tietyn kynnysarvon. Yksityiskoh-taisempi selvitys aiheesta on saatavilla mm. (Woolliams et al. 1993) ja Breierin yms. (1986) artikke-leista.  Pulsseista määritettiin tilastollisesti useita pulssimääreitä, kuten pulssien lukumäärä, pulssien välinen aika ja pulssin leveyttä kuvaava suure; keskiarvo kahden perättäisen ylimmän pulssipisteen vä-lillä (YLÄLEVEYS).  Lisäksi vuorokaudenaika jaettiin analyysiä varten kahden tunnin jaksoihin. Split-splot sekamallien avulla testattiin eläinten siirron sekä lattiatyypin vaikutusta plasman kortisoli- ja kasvuhormonin konsentraatioihin sekä pulssiparametreihin. Lopullisessa mallissa oli plasman kon-setraatioita analysoitaessa kiinteinä vaikutuksina Lattiatyyppi (BETONI vs. KUMIMATTO), Siirto-vaikutus (SIIRRETTY vs. EI SIIRRETTY), Päivä (KONTROLLIPV vs. SIIRTOPV), Vuorokauden-aika ja Toisto. Yhdysvaikutukset analysoitiin Lattiatypin, Päivän ja Siirtovaikutuksen välillä. Satun-naisvaikutuksina oli vasikka pesitettynä Siirtovaikutukseen, Toistoon ja Lattiatyyppiin. Pulssisuureet analysoitiin vastaavalla mallilla, mutta malllissa oli mukana myös pulssien välinen aika.  Tulokset ja niiden tarkastelu Nuorilla vasikoilla oli keskimäärin 5-6 kortisolipulssia vuorokaudessa, joka on vähemmän kuin aikui-silla naudoilla (Lefcourt yms. 1993).  Keskimääräinen kortisolikonsetraatio vaihteli välillä  1-6 ng/ml, mikä vastaa vasikoilla mitattuja pitoisuuksia muissa tutkimuksissa (Wohlt et al. 1994). Kortisolipitoi-suus vaihteli vuoro-kaudenajan mukaan, ja oli korkeimmillaankeskipäivällä (kts. kuva 2). Vanhemmat tutki-mukset aikuisilla nau-doilla ovat löytäneet ristiriitaisia tuloksia kortisolin vuorokausi-rytmistä (Fulkerson and Tang 1979, Fulk-erson et al. 1980), (Thun et al. 1981). Syinä näiden tutkimus-ten keskinäisiin eroa-KONTROLLIPV SIIRTOPÄIVÄ 6 SIIRRETTY 12 vasikkaa:  6 BETONI JA 6 KUMIMATTO 6 EI SIIRRETTY 1. toistoKONTROLLIPV SIIRTOPÄIVÄ 6 SIIRRETTY 12 vasikkaa:  6 BETONI JA 6 KUMIMATTO 6 EI SIIRRETTY 2. toistoSUOMEN MAATALOUSTIETEELLISEN SEURAN TIEDOTE NRO 192vaisuuksiin saattavat olla kokeiden pienet eläinmäärät sekä erilaiset tilastolliset metodit.  Tutkimuk-semme vasikat olivat noin kahden kuukauden ikäisiä, joten niiden vuorokausirytmi ei ollut vielä vält-tämättä täysin kehittynyt  aikuisen kaltaiseksi. Vauvoilla (Mantagos et al. ) ja porsailla (Ruis et al. 1997) rytmi kehittyy vasta 3- 6 kuukauden ikäisenä. Ihmisistä ja jyrsijöillä kortisoli on korkealla heti valveillaolojakson alussa, ja si-tä pidetään merkkinä biologisen vuorokauden alkamisesta (Czeisler and Klerman 1999). Kortisoli-pulssien välinen aika lyheni väkirehuruokinnan aikaan, joka on yhtäpitävä mm. (Follenius et al. 1982) tutkimusten kanssa.   Vasikoilla oli keskimäärin 4-5 kasvuhormonipulssia vuorokaudessa ja pitoisuudet olivat välillä 2-10 ng/ml, kutenmyös aiemmissa tut-kimuksissa on näytetty(Breier et al. 1986,Lefcourt et al. 1993).Päiväsaikaan kasvu-hormonin konsentraa-tiot olivat korkeampiaja myös pulssien välilyheni (kts. kuva 3.).Laboratorio-eläimillä ja jyrsijöillä kasvuhormonia vapaut-tavan hormonin (GHRH) eritys on voimakkaasti kytkök-sissä uneen (Giustina ja Veldhuis, 1998). Myös lampailta on viitteitä, että niiden kasvuhormonin ja le-von välillä olisi yhteyttä (Laurentie et al.  1989). Vastaavaa yhteyttä ei ole näytetty vielä naudoilla toteen, mutta naudat nukkuvat lyhyissä jaksoissa ympäri vuorokauden (Ruckebusch 1974), joten kas-vuhormonin rytminen eritys ei sulje ko. yhteyttä pois.  Vasikoiden siirto ei vaikuttanut tilastollisesti niiden kortisoli- tai kasvuhormonin konsentraati-oihin. Tähän saattaa vaikuttaa eläinten siirtotapa, me siirsimme yhden vasikan kerrallaan, rauhallisesti huutamatta tai läimäyt-tämättä eläimiä. Lisäk-si, pysyivät hoitajat, hoitorutiinit ja yksi naapurivasikka siirre-tyille eläimille samanamyös uudessa kasva-tustilassa Siirto sen si-jaan muutti vasikoiden kasvuhormonin eritty-misrytmiä (kts. kuva 4), joka saattaa heijas-taa niiden lisääntynyttä fyysistä aktiviteettia ja/tai uni-valverytmin muutoksia (Giustina ja Veldhuis 1998 ). BETONI ja KUMIMATTO vasikoiden välillä ei ollut eroa vuorokauden keskimääräisessä korti-soli- tai kasvuhormonipitoisuuksissa: 2.9 [2.6- 3.3] ng/ml vs. 2.6 [2.3 – 2.9 ]ng/ml tai 5.0 [4.3 – 5.8] vs. 4.5 [ 3.9 – 5.2] ng/ml. Vuorokauden ajan ja lattiatyypin välillä oli kuitenkin tilastollisesti merkitse-vä yhdysvaikutus kummallakin hormonille (p<0.001): BETONI vasikoilla oli korkeampi kortisolikon-setraatio alkuillasta kuin KUMIMATTO vasikoilla (kts. kuva 1.). Vastaavaa trendiä mukailee myös kasvuhormonikonsentraatio (kuva 2.). Sen sijaan BETONI vasikoiden kasvuhormonipulssit olivat KUMIMATTO vasikoita korkeampia (16.1 [12.8 – 20.4] ng/ml vs. 11.3 [9.0 – 14.1] ng/ml) ja pulssien väli oli suuntaa antavasti pitempi (272 [232 - 318] min vs. 225 [195 - 260] min).  Emme voi sanoa, johtuiko vuorokausivaihtelu eri lattiatyyppien välillä kahden kuukauden kasvatusoloista vai testivuo-2 3 4 5 6 7 8 9 10 6   8   10   12 14   1 6   18   20  22 24 2 4Vuor o kaudenaika Kasvuhormoni/ ng/ml 120180240300360Pulssien väli/min BE T ONI KUM IMATTO  INTERVALLI oik. y.- 02 4 6 8 10 12 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-02 02-04 04-06 06-08 08-10SIIRRETYT KONTROLLISIIRRETYT SIIRRON JÄLKEEN EI -SIIRREETYT KONTROLLIEI-SIIRRETYT SIIRRON JÄLKEENSIIRTO * ** ***SUOMEN MAATALOUSTIETEELLISEN SEURAN TIEDOTE NRO 1934

https://journal.fi/smst/article/download/77038/38185

Vaikuttaako karsinan lattiamateriaali tai vasikoiden siirto niiden veren kortisoli- tai kasvuhormonipitoisuuksiin?

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Crossref

Journal.fi