بررسی مقادیر سرمی هورمون لپتین، بتاهیدروکسی بوتیرات، گلوکز، کلسترول و تری گلیسرید در گاوهای هلشتاین مبتلا به کتوز تحت بالینی

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ارومیه، دانشیار دانشکده دامپزشکی، گروه علوم درمانگاهی، ارومیه، ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، استادیار دانشکده دامپزشکی، گروه علوم درمانگاهی، تبریز، ایران

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، دانشکده دامپزشکی، دانش‌آموخته دامپزشکی، تبریز، ایران

چکیده

هورمون لپتین در بافت چربی توسط سلول­های آدیپوسیت سفید ترشح می شود که با افزایش مقادیر بافت چربی مقدار این هورمون نیز زیاد می شود. یکی از اعمال مهم این هورمون تنظیم متابولیسم بدن است که با مصرف بافت چربی و تولید انرژی این کار را انجام می دهد. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات هورمون لپتین در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی می­باشد. در این مطالعه 7 گاوداری در حومه شهر تهران (شهریار) انتخاب شدند و بعد از انتخاب گاوهای مورد آزمایش از دفتر ثبت گاوداری­ها، در دو مرحله نمونه خون و شیر از گاوهای مورد نظر اخذ گردید. در مرحله اول، 100 راس گاو که در مرحله هفته آخر آبستنی و در دوره خشکی بودند و در مرحله بعدی از همان گاوها که در مرحله 2 ماه بعد زایمان بودند، نمونه خون از ورید زیردم به میزان 7-5 سی­سی و نمونه شیر از پستان اخدگردید. پس از جداسازی سرم، مقادیر سرمی لپتین، مقادیر سرمی بتاهیدروکسی بوتیرات و مقادیر سرمی گلوکز، کلسترول و تری گلیسرید اندازه­گیری شد. در این مطالعه با نقطه برش 2/1 میلی مول در لیتر BHB، تعداد 18 رأس  گاو (18 درصد) و با نقطه برش 4/1 میلی مول در لیترBHB ، تعداد 14 رأس گاو (14 درصد) و با نقطه برش 7/1 میلی مول در لیتر BHB، تعداد 4 راس گاو (4 درصد) مبتلا به کتوز تحت بالینی بودند. بررسی میزان لپتین بعد از زایمان نسبت به قبل از زایمان و همچنین در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی بعد از زایمان نسبت به گاوهای سالم کاهش آماری معنی­داری نشان داد.بررسی ضریب همبستگی بین لپتین و پارامترهای بتاهیدروکسی بوتیرات، کلسترول، تری گلیسرید، گلوکز و در گروه گاوهای قبل زایمان ارتباط معنی­دار بین لپتین و گلوکز (53/0 r=)،  بتاهیدروکسی بوتیرات و گلوکز (27/0 r= -) را نشان داد. ضریب همبستگی بین لپتین و پارامترهای بتاهیدروکسی بوتیرات، کلسترول، تری گلیسرید و گلوکز در گروه گاوهای 2 ماه بعد از زایمان ارتباط معنی­دار بین لپتین و گلوکز (65/0 r=)، بتاهیدروکسی بوتیرات و تری گلیسرید (97/0 r=)، بتاهیدروکسی بوتیرات و گلوکز (64/0 - =) نشان داد. ضریب همبستگی بین لپتین و سایر پارامترها در گروه گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی رابطه معنی­دار بین لپتین و گلوکز (72/0 r=)، بتاهیدروکسی بوتیرات و گلوکز (38/0 r= -)، بتاهیدروکسی بوتیرات و تری گلیسرید (85/0 r=) و بتاهیدروکسی بوتیرات و کلسترول (64/0 r=)  را نیز نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the levels of Leptin, Beta hydroxyl butyrate, Glucose, Cholesterol and Triglyceride in serum of Holstein cows with sub clinical ketosis

نویسندگان [English]

  • S Asri Rezayi 1
  • B Amouoghli Tabrizi 2
  • B Saber Marouf 3
1 Associate Professor, Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, University of Urmia, Urmia, Iran
2 2- Assistant Professor, Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
3 Graduate of Veterinary Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Leptin hormone is secreted from the white adipocytes of adipose tissue and its levels increase with the increase in size of the adipose tissue.  One of the most important actions of this hormone is the regulation of body metabolism by consuming adipose tissue and production of energy. The objective of this study was determination of Leptin and BHB, glucose, cholesterol and triglyceride levels in healthy Holstein cows and cows with Sub clinical Ketosis and the determination of the prevalence of Sub clinical Ketosis, using BHB level in blood serum as the gold standard. In this survey 7 dairy farms were chosen in Shahriar, (Tehran province), Samples were taken from 100 cows at two periods: 1) last week of pregnancy (dry period), 2) The same cows at 2 months after parturition. Serum samples were harvested and leptin levels were measured using DBC ELISA kit,Canada, BHB levels  were measured using  RANBUT kits and glucose, cholesterol and triglyceride levels were measured by commercial  kits (ziest chem) and spectrophotometer. In this study, the prevalence of Sub clinical Ketosis, using the 1/2, 1/4, 1/7 mmol BHB, as the cut point was calculated as 18%, 14% and 4% respectively. Leptin levels decreased significantly after parturition in healthy cows and those affected by subclinical ketosis. There was a significant correlation between leptin and glucose (r=0.53) and BHB and glucose (r= -0.27) in pre parturient group of cows. In the group of cows 2 month after parturition, there was a significant correlation between leptin and glucose (r=0.65), BHB and triglyceride (r=0.97) and BHB and glucose (r= -0.64). In the group affected by subclinical ketosis, a significant correlation was observed between leptin and glucose (r=0.72), BHB and glucose (r=-0.38), BHB and triglyceride (r=0.85) and BHB and cholesterol (r=0.64).

کلیدواژه‌ها [English]

  • subclinical ketosis
  • Leptin
  • BHB
  • glucose
  • Cholesterol
  • Triglyceride

مقدمه

 

     بیماری کتوز تحت بالینی یکی از بیماری­های متابولیک مهم در دام­های با تولید بالا و به­خصوص بعد از زایمان
می­باشد. چون بیماری بر تولید دام اثر می­گذارد از لحاظ اقتصادی نیز دارای اهمیت می­باشد. جهت پیشگیری و رفع بیماری و جلوگیری از ضررهای اقتصادی، بررسی روند این بیماری و تعیین عوامل موثر بر این بیماری ضروری به نظر
می­رسد (Radostits and  Blood, 2000; Kadokawa et al., 2000). هورمون لپتین یکی از هورمون­های دخیل در متابولیسم بدن است که اخیراً مطالعات زیادی روی این هورمون انجام می­گیرد که با بررسی مقادیر این هورمون در بیماری کتوز تحت بالینی و مشخص کردن اعمال این هورمون در بیماری، می­توان بهتر از گذشته نسبت به پیشگیری و رفع بیماری با اتخاذ تدابیر مدیریتی اقدام کرد و از افت تولید شیر، کاهش تولید مثل در گله شیری و تولید گوشت در گله گوشتی جلوگیری کرد. بیماری کتوزیس با افزایش غیر طبیعی اجسام کتونی(اسید بتا هیدروکسی بوتیریک (BHB)، استون (AC) و اسید استواستیک (AcAC) در بافت‌ها و مایعات بدن مشخص می‌شود. کتوزیس اولیه خود به خود یک اختلال متابولیکی است که ناشی از موازنة منفی انرژی در اوایل دورة شیردهی، کاهش گلوکز خون و کبد (کاهش گلیکوژن) و افزایش جابجایی چربی که منجر به افزایش تجمع اجسام کتونی می‌گردد، می‌باشد (Radostits and  Blood, 2000; Kadokawa et al., 2000).

کلمه لپتین، کلمه‌ای یونانی است که به معنی لاغر (از Leptus) می‌باشد (Lehninger, 2000). لپتین یک پروتئین 16 کیلو دالتونی است که شامل 146 آمینواسید می‌باشد (Lehninger, 2000; Amstalden et al., 2000 ). لپتین از 4 مارپیچ آلفا تشکیل شده که مارپیچ‌های آلفا به هم خیلی شبیه اند. 4 مارپیچ‌ با درجه بالایی از شباهت قطعات و ساختاری می‌توانند روی هم بیافتند. قطعات آمینواسیدی در بین گونه‌ها خیلی حفظ شده است (Lehninger,2000; Zhang, 1997). طبق نظریه زنگ ((zheng، یک شباهت 67 درصدی در گونه‌های انسان، گوریل، شامپانزه، اوران گوتان، میمون، رسوس، سگ، گاو، خوک، موش صحرایی و موش وجود دارد (Lehninger,2000; Zhang, 1997). در گاو سه نوع ژن کد کننده لپتین tt، cc، ct وجود دارد که اثر لپتین تولیدی هر ژن بر مغز متفاوت است که حاصل تلاقی دو الل t و c می­باشد (Kadokawa., et al , 2000; Zhang, 1997).

لپتین بخش مهمی از سیستم خود تنظیمی منفی است که در تنظیم کننده‌های کلید‌ی متابولیسم از جمله انسولین، گلوکوکورتیکوئیدها و سیستم عصبی سمپاتیک دخالت دارد. علاوه بر این اعمال، لپتین خود به عنوان یک سیگنال از بافت چربی در تنظیم خود بافت چربی نیز دخیل است که در فرضیه لیپوستات (مکانیسم پس­نوردی برای مهار خوردن و افزایش مصرف انرژی در هنگام افزایش وزن بعد از یک میزان مشخص) نیز مطرح شده است. همچنین در تولید شیر، تولید مثل و ایمنی دخالت دارد(Lehninger,2000; Vernon et al., 2001 ). بعد از مشاهده اثر لپتین در سال 1950 در آزمایشگاه جکسون، لپتین در سال 1994 و گیرنده‌هایش در گوسفند، گاو، خوک از سال 1994 به بعد شناسایی شد (Buff et al., 2002). لپتین حامل پیامی مبنی بر کافی بودن ذخایر چربی و کاهش مصرف مواد سوختی و افزایش مصرف انرژی است. واکنش متقابل لپتین با گیرنده خود در هیپوتالاموس، رهاسازی پیام اثر کننده بر روی اشتها را تغییر می‌دهد. لپتین همچنین سیستم عصبی سمپاتیک را تحریک نموده بدین ترتیب سبب افزایش فشار خون، افزایش ضربان قلب و تولید حرارت، از طریق جدا نمودن انتقال الکترون از سنتز ATP در میتوکندری بافت چربی می‌گردد (Lubojack et al., 2005; Vernon et al., 2001). لپتین تنها هورمون مؤثر بر رفتار تغذیه‌ای یا وزن بدن نمی‌باشد. ترشح انسولین انعکاسی از اندازه ذخایر چربی و همچنین تعادل انرژی رایج (میزان گلوکز خون) می‌باشد. انسولین با اثر بر روی گیرنده خود در هیپوتالاموس سبب مهار خوردن می‌شود. این هورمون هم چنین با اثر بر روی بافت­های عضلانی، کبد و چربی منجر به افزایش واکنش­های کاتابولیک، نظیر اکسیداسیون چربی و در نتیجه کاهش وزن می‌گردد(Lehninger, 2000; Kulcsar et al., 2005). نوروپپتیدهای متعدد محرک و مهار کننده اشتها به خوبی شناخته شده‌اند که می­توان به هورمون محرک آلفا- ملانوسیت (α-MSH) تولیدی در هیپوتالاموس از، پیش­ساز پلی پپتیدی و پپتیدهای پرواوپیوملانوکورتین (POMC)، هورمون آزاد کننده کورتیکوتروپین (CRH) تولیدی در هسته پاراونتریکولار،  پپتید هیپوتالاموسی CART اشاره کرد(Lehninger, 2000). در سمت مخالف نوروپیتیدY  (NPY) وجود دارد که پیتیدی با 36 اسید آمینه بوده و در هسته آرکوات (Arcuate) هیپوتالاموسی تولید می‌گردد (Lehninger, 2000; Vernon et al., 2001). NPY یک پپتید محرک اشتها بوده و تولید حرارت را کاهش می‌دهد. ترشح و عمل NPY توسط لپتین و نوروپپتیدهایی نظیر ملانوکورتین، CRH و پپتید شبیه گلوکاگون تنظیم می‌گردد  (Lehninger, 2000). همچنین از طرفی لپتین بیان پپتیدهای مهار کننده اشتها شامل POMC و CART را افزایش می­دهد که منجر به کاهش اشتها می‌گردد (Lehninger, 2000; Vernon et al., 2001 ). لپتین اشتها را در موش­های شیرده و غیر شیرده 15 تا 20 درصد کاهش می­دهد. میزان خونی NPY در هنگام گرسنگی افزایش یافته و در هر دو نوع موشهای ob/ob و db/db بالا می‌باشد .این افزایش احتمالاً در چاقی این موش­ها نقش داشته و به میزانی افزایش می‌یابند که در غیاب سیستم کنترلی لپتین، خطرناک خواهد بود. لپتین ذخایر چربی را علاوه بر کاهش اشتها، توسط مکانیسمی دیگر که بیان لپتین توسط آدنوویروس مطالعه شده به صورت شفاف بیان می‌کند (Lehninger, 2000; Vernon et al., 2001 ).

 

مواد و روش­ها

    در این مطالعه با مراجعه به گاوداری­های اطراف تهران و بررسی دفتر ثبت گاوداری­ها، 100 گاو نژاد هلشتاین آبستن سنگین انتخاب گردید. جیره تمام گاوهای انتخابی توسط مهندس دامپروری تنظیم شده و جیره پایه یکسان شامل یونجه، کنسانتره، ذرت ‌و سویا بوده و برحسب شیر تولیدی محاسبه می‌گردید و تغذیه به­صورت دستی انجام می­گرفت. آب و هوای این مناطق گرم و خشک بود. خونگیری حدود یک هفته قبل از موعد زایمان و بار دیگر دو ماه بعد زایمان از ورید دم گاوهای مورد نظر به عمل آمد. نمونه­های حاصل در لوله های آزمایش به آزمایشگاه ارسال شدند، سپس از نمونه­های خونی به­وسیله دستگاه سانتریفیوژ و با دور 2500، به مدت 10 دقیقه، سرم جدا شد. نمونه­های سرمی به لوله­های آزمایش تمیز منتقل شدند و تا زمان انجام آزمایشات در دمای 19- درجه سانتی گراد در فریزر نگه­داری شدند. در این مطالعه مقادیر سرمی هورمون لپتین توسط کیت تحقیقاتی الایزا (DBC، ساخت کانادا) مقادیر سرمی بتاهیدروکسی بوتیرات توسط کیت Randux ساخت انگلستان، مقادیر سرمی گلوکز، کلسترول و تری گلیسرید، توسط کیت تجاری زیست شیمی با دستگاه اسپکتوفتومتر
 Bio-Wave مدلF2100  ساخت انگلستان اندازه­گیری شدند. نتایج بدست آمده با استفاده از برنامه SPSS ویرایش 13 تحت ویندوز XP  به روش Paired student’s t-test و ضریب همبستگی بین پارامترهای مورد مطالعه با استفاده از آزمون Pearson مورد بررسی آماری قرار گرفت. طرح مطالعه کاملأ تصادفی (Completely Randomized design)  بود.

یافته­ها

     نتایج به­دست آمده در این تحقیق در جدول 1 درج شده است. در این مطالعه با نقطه برش 2/1 میلی مول در لیتر BHB، تعداد 18 راس گاو (18 درصد) و با نقطه برش 4/1 میلی مول در لیترBHB ، تعداد 14 راس گاو (14 درصد) و نقطه برش 7/1میلی مول در لیتر BHB، تعداد 4 راس گاو (4 درصد) مبتلا به کتوز تحت بالینی بودند (جدول 1). میانگین میزان سرمی لپتین، BHB، گلوکز، کلسترول، تری گلیسرید و همبستگی بین پارامترهای تحت بررسی در هفته آخر آبستنی، 2 ماه  بعد زایمان و گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی در جداول 2 و 3  ذکر گردیده است. در این مطالعه، میانگین میزان سرمی لپتین در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان 51/0 ± 18/6 و در گروه گاوهای 2 ماه بعد از زایمان 83/0± 37/4 و همچنین در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی 57/0 ± 24/3 نانوگرم در میلی­لیتر بود که میزان آن بعد از زایمان و در گاوهای مبتلا کاهش نشان داده و مقایسه میانگین آن در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان و 2 ماه بعد زایمان و گاوهای مبتلا اختلاف آماری معنی­داری نشان داد (05/0>p). میانگین بتا هیدروکسی بوتیرات در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان 22/0± 48/0 و در گروه گاوهای 2 ماه بعد از زایمان 52/0±61/0 و در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی 12/0±  68/1 میلی مول در لیتر بود که میزان آن بعد از زایمان و در گاوهای مبتلا افزایش نشان داده و مقایسه میانگین بین آنها اختلاف آماری معنی­داری نشان داد (05/0>p).

میانگین میزان سرمی گلوکز در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان 28/11± 55/62 و در گروه گاوهای 2 ماه بعد از زایمان 34/17± 78/42 و همچنین در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی 31/4 ± 14/23 میلی گرم در دسی لیتر بود که میزان آن بعد از زایمان و در گاوهای مبتلا کاهش داشته و مقایسه میانگین آنها در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان و 2 ماه  بعد زایمان و گاوهای مبتلا اختلاف آماری معنی­داری نشان
داد (05/0>p). در این مطالعه میانگین میزان کلسترول و تری گلیسرید به ترتیب در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان 62/3 ± 24/93 و 70/7 ± 62/38 و در گروه گاوهای 2 ماه بعد زایمان 62/8 ± 20/285 و 31/4 ± 30/63 میلی­گرم در دسی­لیتر و میانگین این  دو پارامتر در گروه گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی 78/21 ± 70 /331 و 21/16± 25/129 گرم در دسی­لیتر بود که میزان آنها بعد از زایمان و در گاوهای مبتلا افزایش نشان داده و مقایسه میانگین آنها در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان و 2 ماه  بعد زایمان و گاوهای مبتلا اختلاف آماری معنی­داری نشان داد (05/0>p).

 

جدول 1- درصد مبتلایان به کتوز تحت بالینی بر اساس نقطه برش­های مختلف  BHB

 

نقطه برش 2/1 میلی مول در لیتر BHB

نقطه برش 4/1 میلی مول در لیتر BHB

نقطه برش 7/1 میلی مول در لیتر BHB

درصد مبتلایان به کتوز تحت بالینی

18

14

4


 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 2- میانگین مقادیر سرمی لپتین، بتا هیدروکسی بوتیرات، گلوکز، کلسترول و تری گلیسرید در هفته آخر آبستنی، 2 ماه بعد زایمان و گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی (میانگین± انحراف معیار)

زمان

پارامتر

هفته آخر آبستنی

 

2 ماه  بعد از زایمان

کتوز تحت بالینی

 

لپتین (ng/ml)

a51 /0±18/6

b83/0±37/4

c57/0±24/3

mmol/ L BHB

a22 /0 ±  48/0

b52/0± 61 /0

c12 /0±  68 /1

گلوکز (mgr/dl)

a28 /11 ±  55/ 62

b34/17± 78 /42

c31 / 4 ±  14 /23

کلسترول (  (mgr/dl

a62 /3 ±  24/93

b62 /8 ± 20/285

c22 /0±  70 /331

تری گلیسرید ( (mgr/dl

a70/7 ±  62/38

b31/4± 30/63

c21 /16±  25 /129

                  حروف غیر مشابه در هر ردیف نشان دهنده وجود اختلاف آماری معنی­دار (05/0>p).


 جدول 3- همبستگی بین پارامترهای تحت بررسی در  هفته آخر آبستنی، 2 ماه  بعد زایمان و گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی

گاوهای قبل زایمان

گاوهای 2 ماه بعد زایمان

گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی

بتا هیدروکسی بوتیرات و

گلوکز

 

27/0 -   r =

بتا هیدروکسی بوتیرات و

گلوکز

 

64/0 -   r =

بتا هیدروکسی بوتیرات و گلوکز

38/0 -   r =

 

لپتین و گلوکز

 

53/0    r =

بتا هیدروکسی بوتیرات  و  تری گلیسرید

 

97/0   r =

بتا هیدروکسی بوتیرات  و  تری گلیسرید

85/0    r =

 

 

 

لپتین و گلوکز

 

65/0    r =

بتا هیدروکسی بوتیرات و  کلسترول

64/0    r =

 

 

 

لپتین و گلوکز

72/0    r =


 


بحث و نتیجه­گیری      


    در این مطالعه تغییرات مقادیر سرمی هورمون لپتین، بتاهیدروکسی بوتیرات،  گلوکز، کلسترول و تری گلیسرید گاوهای قبل و بعد از زایش و دام های مبتلا به کتوز تحت بالینی به عنوان معیارهایی برای ارزیابی بالانس انرژی مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس تحقیقات صورت گرفته توسط محققین مختلف، در مورد نقطه برشBHB  سرم برای تشخیص کتوز تحت بالینی مقادیر مختلفی از جمله مقادیر بیشتر از 2/1، 4/1 و  7/1 میلی مول در لیترBHB  ذکر شده است (Amouoghli Tabrizi et al., 2006).

در این مطالعه، میانگین بتاهیدروکسی  بوتیرات  بعد از زایمان و در گاوهای مبتلا به کتور تحت بالینی نسبت به قبل از زایمان افزایش نشان داده و مقایسه میانگین بین آنها اختلاف آماری معنی­داری نشان می­دهد. در زمانی که انرژی مورد نیاز دام از طریق مواد غذایی تامین نشود، به خصوص در زمان زایمان و بعد از آن که تولید شیر افزایش می­یابد، حیوان برای جبران این کمبود به ذخایر انرژی که عمدتاّ چربی­ها هستند روی آورده و در نتیجه متابولیسم چربی­ها، تولید اجسام ستونی افزایش می­یابد. در این مطالعه بر اساس غلظت 2/1 میلی مول در لیتر بتاهیدروکسی بوتیرات، میزان وقوع  کتوز تحت بالینی 18 درصد به دست آمده است. در ایران اندازه­گیری بتا هیدروکسی بوتیرات توسط Sakha و همکاران (2008) در گاوداری­های اطراف کرمان صورت گرفته و با نقطه برش 2/1 میزان وقوع کتوز تحت بالینی 4/14 گزارش شده است (Sakha et al., 2008). همچنین بر اساس غلظت 4/1 میلی­مول در لیتر بتا هیدروکسی بوتیرات، میزان وقوع کتوز تحت بالینی در این مطالعه 14 درصد تعیین شد. Duffield  در سال 2006 میزان وقوع کتوز تحت بالینی را 1/12 درصد عنوان کرده­اند (Duffield, 2006). در ایران  بررسی­هایی که بر روی بیماری کتوز تحت  بالینی انجام  شده، به وسیله آزمایش روترا است و فقط Sakha و همکاران در گاوداری های اطراف کرمان از اندازه­گیریBHB  برای ارزیابی کتوز تحت بالینی استفاده نموده­اند  (Sakha et al., 2008). نتایج این مطالعه کاهش معنی­دار مقادیر هورمون لپتین را در دام­های زایمان کرده و مبتلا به کتوز تحت بالینی در مقایسه با زمان قبل از زایش نشان می­دهد. افزایش تولید شیر در گاوهای شیری منجر به ایجاد بالانس منفی انرژی در طی مراحل اولیه تولید شیر و متعاقباً منجر به کاهش در میزان باروری دام
می­گردد. لپتین توسط بافت چربی سفید ترشح گشته و به عنوان سیگنال ذخیره کننده انرژی روی مناطق خاصی از هیپوتالاموس که کنترل کننده رفتارهای تغذیه­ای، متابولیسمی و اندوکرینی است، به منظور حفظ هومئوستاز انرژی تاثیر می­گذارد(Lehninger, 2000; Duffield 2006). اهمیت هورمون لپتین در تنظیم شرایط غذایی و عملکرد تولید مثلی این هورمون سبب شده که این پروتئین اهمیت فراوانی در خصوص تغییرات ایجاد شده قبل و بعد زایمان داشته باشد.در نشخوارکنندگان همانند دیگر گونه­ها مقادیر لپتین در ارتباط با وزن بدن و درصد چربی بدن می­باشد (Delavaud et al., 2002). گاوهای شیری غالباً بیش از 60% چربی بدن خود را در طی مراحل اولیه شیرواری از دست می­دهند (Amstalden et al., 2000)  و در این رابطه نشان داده شده است که غلظت لپتین بلافاصله متعاقب زایمان کاهش می­یابد (Block et al., 2001). علت افزایش لپتین قبل زایمان می­تواند به علت اخذ زیاد انرژی باشد که برای دوره شیردهی لازم است (Liefers et al., 2005). همچنین تصور می­شود  جفت می­تواند لپتین تولید کرده و افزایش لپتین را در دوره آبستنی سبب شود در حالی­ که متعاقب زایمان جفت دفع شده و میزان لپتین نیز کم می­شود (Liefers et al., 2005). دلیل کاهش لپتین در دام­های مبتلا به کتوز تحت بالینی می­تواند ناشی از افت گلوکز و نیز بی­اشتهایی ناشی از بیماری باشد که اثر اخذ غذا را در میزان لپتین نشان می دهد (Liefers et al., 2005). Block و همکاران  (2001) کاهش غلظت هورمون لپتین را در گاوهای زایمان کرده بیان نمودند و مشخص کردند که بیلان منفی انرژی این کاهش را سبب می­شود (Block et al., 2001). Holtenius و همکاران (2003) کاهش غلظت هورمون لپتین را در گاوهای زایمان کرده بیان نمودند (Holtenius et al., 2003). Liefers و همکاران (2003) کاهش هورمون لپتین را متعاقب زایمان بیان کردند و ارتباط بین توازن انرژی و غلظت هورمون را اشاره کردند (Liefers et al., 2003).Huszenicza  و همکاران (2001) عدم تغییر میزان هورمون لپتین را در گاوهای زایمان کرده و گاوهایی که برای پیشگیری از کتوز تحت بالینی از موننسین استفاده کردند را گزارش کردند (Huszenicza et al., 2001)، که این نتایج با یافته­های این بررسی همخوانی دارد. Kadokawa  و همکاران (2000) افزایش هورمون لپتین را در گاوهای زایمان کرده و گاوهای پر تولید گزارش کردند که با نتایج این بررسی همخوانی ندارد (Kadokawa et al., 2000). Meikle و همکاران (2004) وضعیت بدنی (Body Condition Score)  در طی زایمان را بر روی مقادیر لپتین موثر می­دادند به طوری که مقادیر لپتین در گاوهایی با وضعیت بدنی مطلوب، در طی اواخر مراحل آبستنی و 2 هفته بعد از زایمان، کاهش نمی­یابد (Meikle et al., 2004). گرسنگی منجر به القا کاهش لپتین در خون می گردد و این امر می تواند ناشی از افزایش فعالیت سمپاتیک، کتون بادی­ها و اسیدهای چرب افزایش یافته و یا ناشی از کاهش مقادیر انسولین و گلوکز باشد (Holtenius et al., 2003).

میانگین میزان سرمی بتا هیدروکسی بوتیرات در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی و همچنین گاوهای 2 ماه بعد از زایمان نسبت  به گاوهای 1 هفته مانده به زایمان افزایش نشان داده و مقایسه میانگین بین آنها  بیانگر اختلاف آماری معنی­دار است. همچنین میانگین میزان سرمی گلوکز در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی و همچنین گاوهای 2 ماه بعد از زایمان نسبت به گاوهای 1 هفته مانده به زایمان کاهش نشان داده و مقایسه میانگین بین آنها بیانگر اختلاف آماری معنی­دار است. از آنجائی که
دسترس­ترین عامل برای تولید انرژی گلوکز می­باشد، به دلیل نیاز به انرژی زیاد جهت تولید شیر، گلوکز مواد غذایی نمی­تواند انرژی مورد نیاز بدن را تامین کند. بنابراین بدن از ذخایر چربی برای تامین انرژی استفاده کرده و این خود می­تواند دلیلی بر کاهش گلوکز در زمان بعد زایمان و به خصوص در زمانی که میزان تولید شیر در حداکثر بوده و همین طور دام­های مبتلا به کتوز تحت بالینی باشد (Duffield, 2006). میزان گلوکز سرم بعد از زایمان به تدریج کاهش داشته در حالی که میزان بتا هیدروکسی بوتیرات سرم به تبعیت از گلوکز افزایش نشان می­دهد. Dann و همکاران (2002) افزایش BHB و میزان اسیدهای چرب غیر اشباع و تری گلیسرید و کاهش گلوکز سرمی را در گروه گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی گزارش نموده و عقیده دارند که این تغییرات بعد از روز 4 زایمان ظاهر می­شود (Dann et al., 2002). Kaczmarowski و همکاران (2006) افزایش میزان اجسام کتونی و کاهش میزان گلوکز سرمی را در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی و متریت و جفت ماندگی بیان نموده­اند (Kaczmarowski et al., 2006). Sevinc و همکاران (2003) کاهش میزان گلوکز را در گاوهای مستعد به سندرم کبد چرب بیان نموده­اند (Sevinc et al., 2003).Oikawa  و Oetzel (2006) افزایش میزان BHB توام با کاهش میزان گلوکز و افزایش اسیدهای چرب غیر استریفیه و تری گلیسرید را در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی گزارش کرده­اند (Oikawa and Oetzel, 2006).    Kimura و Jesse  (2002) کاهش گلوکز خون را در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی عنوان کرده و معتقد هستند مقدار زیادی از انرژی برای تولید شیر و فعالیت بافت­ها ضروری است، به خصوص در اوایل دوره زایش و شیرواری که بایستی از طریق رژیم غذایی تامین شود. بنابراین، وجود محدودیت در غذای وارده به بدن سبب می­شود انرژی از طریق چربی تاِّْمین شود و تری گلیسرید در سلول­های کبدی و خون افزایش یابد و برخی از اسیدهای چرب به اجسام کتونی تبدیل شوند. تجمع چربی در سلول­های کبدی باعث کاهش فعالیت کبد و کاهش عملکرد سلول­های کبدی برای تولید گلوکز می­شود. به طور متوسط 20 تا 30 درصد کاهش دریافت مواد غذایی، از چند روز مانده به زایمان ایجاد می­شود و تا چند روز بعد زایمان ادامه دارد. افزایش تری گلیسرید کبدی بعد زایمان در بیوپسی کبد مشاهده می­شود. گاو سالم در طی دو هفته اول شیرواری، مقدار زیادی از پروتئین بدن را از دست می­دهد. اکثر این پروتئین­ها جهت تامین اسیدهای آمینه لازم برای سنتز گلوکز مورد استفاده جهت تولید شیر و سایر احتیاجات بدن مصرف می­شوند. بنابراین کاهش پروتئین نیز اتفاق می­افتد (Jesse and Kimura, 2002).

میانگین میزان سرمی کلسترول و تری گلیسرید بعد از زایمان و در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی افزایش نشان داده و مقایسه میانگین آنها در گروه گاوهای 1 هفته مانده به زایمان و 2 ماه بعد زایمان و گاوهای مبتلا اختلاف آماری معنی­داری نشان می­دهد (05/0>p).

در طی بروز بیماری کتوز به علت عدم کفایت مسیر متابولیسمی گلیکولیز و افزایش ترشح گلوکاگن که به منظور افزایش مقادیر گلوکز خون ایجاد می‌شود، مسیرهای متابولیسمی منجمله لیپولیز، بتااکسیداسیون چربی­ها و گلیکونئوژنز و گلیکوژنولیز اتفاق می‌افتد. این امر منجر به افزایش تحرک چربی­ها در خون شده و منجر به افزایش مقادیر تری گلیسرید و کلسترول سایر چربی­ها در خون می‌شود. از طرف دیگر کمبود اگزالواستات در مسیر کربس و گلوکونئوژنز سبب ایجاد اختلال در متابولیسم استیل کوآنزیم A گشته و بدین ترتیب روند بیوسنتز کلسترول تشدید شده و این امر منجر به افزایش تولید کلسترول در بدن می گردد (Lehninger, 2000). Young و همکاران در سال 1996 افزایش میزان اجسام کتونی و چربی را در گاوهایی که دچار کتور تحت بالینی و بالینی بودند، گزارش کردند و معتقدند بعد از زایمان بخصوص در گاوهای پر تولید که مقادیر زیادی گلوکز جهت سنتز قند شیر مصرف می­کنند تعادل منفی انرژی ایجاد می­شود و در نتیجه آن ذخایر چربی آزاد شده و افزایش اسیدهای چرب غیر اشباع و تری گلیسرید را به­دنبال خواهد داشت و قبل از اینکه کتوز تحت بالینی به فرم بالینی تبدیل شود، میزان چربی خون افزایش دارد (Young  and  Hippen, 1996). Dann و  همکاران (2002) افزایش BHB و میزان اسیدهای چرب غیر اشباع و تری گلیسرید سرمی را در گروه گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی گزارش نمودند (Dann et al., 2002).  Kaczmarowski و  همکاران در سال 2006 افزایش تری گلیسرید و کلسترول و اسیدهای چرب فرار را در گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی گزارش کرده­اند (Kaczmarowski et al., 2006). Sevinc و همکاران در سال 2003 کاهش میزان تری گلیسرید را در گاوهایی که به سندرم کبد چرب مبتلا بودند گزارش نموده­اند که با نتایج این مطالعه همخوانی ندارد (Sevinc et al., 2003).

بررسی ضریب همبستگی بین لپتین و پارامترهای بتاهیدروکسی بوتیرات، کلسترول، تری گلیسرید، گلوکز و در گروه گاوهای قبل زایمان ارتباط معنی­دار بین لپتین و گلوکز (53/0 r=)،  بتاهیدروکسی بوتیرات و گلوکز (27/0 r= -) را نشان داد. ضریب همبستگی بین لپتین و پارامترهای بتاهیدروکسی بوتیرات، کلسترول، تری گلیسرید و گلوکز در گروه گاوهای 2 ماه بعد از زایمان ارتباط معنی­دار بین لپتین و گلوکز (65/0r=)،   بتاهیدروکسی بوتیرات و تری گلیسرید (97/0 r=)، بتاهیدروکسی بوتیرات و گلوکز (64/0 - r=) نشان داد. ضریب همبستگی بین لپتین و سایر پارامترها در گروه گاوهای مبتلا به کتوز تحت بالینی رابطه معنی­دار بین لپتین و گلوکز (72/0r=)، بتاهیدروکسی بوتیرات و گلوکز (38/0 -r= )، بتاهیدروکسی بوتیرات و تری گلیسرید (85/0r=) و بتاهیدروکسی بوتیرات و کلسترول (64/0r=) را نیز نشان داد.

  • Amouoghli Tabrizi, B., Safi, S., Asri Rezaee, S., Sakha, M., and Abadiye, R. (2006). Comparative study of the levels of Beta hydroxy butyrate, triglyceride and liver enzymes in serum of Holstein cows with sub clinical ketosis. Iranian Journal of veterinary Sciences, 3(3):533-540 [In Farsi].
  • ·     عمواوغلی تیریزی، ب.، صافی. ش.، عصری رضایی، س.، سخا، م. و آبادیه، ر. (1385). بررسی مقایسه ای میزان بتا هیدروکسی بوتیرات و تری گلیسرید و آنزیم‌های کبدی  در بیماری کتوز تحت بالینی در گاوهای  هلشتاین قبل و بعد از زایمان. مجله علمی پژوهشی علوم دامپزشکی ایران، سال 3، شماره 3، صفحات 540-533.
    • Amstalden, M., Garcia, M.R.,Williams, S.W., Stanko, R.L., Nizielski, SE. and Morrison, C.D. (2000). Leptin gene expression, circulating leptin, and luteinizing hormone pulsatility are acutely responsive to short-term fasting in prepubertal heifers: relationships to circulating insulin and insulin-like growth factor I. Biology of Reproduction, 63:127-33.
    • 3) کاکس، م.آ. و نلسون، د. (1381). اصول بیوشیمی لنینجر. ترجمه دکتر رضا محمدی، انتشارات آییژ، جلددوم، صفحات1030تا 1034.
  • Block, S.S., Butler, W.R., Ehrhardt, R.A., Bell, A.W., Van Amburg, M.E. and Boisclair, Y.R. (2001). Decreased concentration of plasma leptin in periparturient dairy cows is caused by negative energy balance. Journal of endocrinology, 171:341-350.
  • Buff, P.R., Dodds, A.C., Morrison, C.D., Whitley, N.C., McFadin, E.L., Daniel, J.A.,  Djiane, J. and Keisler, D.H. (2002). Leptin in horses: Tissue localization and relationship between peripheral concentrations of leptin and body condition. Journal of Animal Sciences, 80:2.
  • Dann, H.M., Drackley, J.K. and Morin, D.E. (2002). Effects of prepartum feed intake and postpartum health disorders on dairy cow performance and blood and liver constituents. Illini Dairy Net. Available at: http://www.traill.uiuc.edu/preferences.
  • Delavaud, C., Ferlay, A., Faulconnier, Y., Bocquier, F., Kann, G. and Chilliard, Y. (2002). Plasma leptin concentration in adult cattle:effects of breed, adiposity, feeding level and meal intake. Journal of Animal Sciences, 80:1317-1328.
  • Duffield, T.F. (2006). Minimizing sun clinical metabolic diseases in dairy cows. WCDS Advances in Dairy Technology, 18: 43-55.
  • Holtenius, K., Agenas, S., Delavaud, C. and Chilliard, Y. (2003). Effects of feeding intensity during the dry period. 2. Metabolic and hormonal responses. Journal of Dairy Sciences, 86:883-891.
  • Huszenicza, Gy., Kulcsar, M., Nikolic, JA., Schmidt, J., Korodi, P., Katai,  L., Dieleman, S., Ribiczei-Szabo, P. and Rudas, P.(2001). Plasma leptin concentration and its interrelation with some blood metabolites, metabolic hormones and the resumption of cyclic ovarian function in postpartum dairy cows supplemented with Monensin or inert fat in feed, In Fertility in the High-Producing Dairy Cow, pp. 405-409.
  • Jesse, P and Kimura, G. (2002). Metabolic diseases and their effect on immune function and resistance to infectious disease. National Mastitis Council Annual Meeting Proceedings, pp. 61-72, 88-100.
  • Kaczmarowski, M., Malinowski, E. and Markiewicz, H. (2006). Some hormonal and biochemical blood indices cows with retained placenta and puerperal metritis. The Bulletin of the Veterinary Institute in Pulawy, 50: 89-92.
  • Kadokawa, H., Blache, D., Yamada, Y. and Martin, G.B. (2000). Relationships between changes in plasma concentrations of leptin before and after parturition and the timing of first post-partum ovulation in high-producing Holstein dairy cows. Reproduction, Fertility and Development, 12:405-411.
  • Kulcsar, M., Janosi, S.Z., Lehtolainen, T., Katai, L., Delavaud, C., Balogh, O., Chilliard, Y., Pyorala, S., Rudas, P. and Huszenicza, G.y. (2005). Feeding-unrelated factors influencing the plasma leptin level in ruminants. J. Domaniend, 29:214-222.
  • Lehninger Albert, L., David L., Nelson. A. and Michael, M. (2000).  Lehninger principles of biochemistry. 3rd Edition, Cox press, USA [In Farsi].
  • Liefers, S.C., Veerkamp, R.F., TePas, M.F.W., Delavaud, C., Chilliard, Y. and Vander Lende, T. (2003). Leptin concentrations in relation to energy balance, milk yield, intake, live weight, and estrus in dairy cows. Journal of Dairy Sciences, 86:799–807.
  • Liefers, S.C., Veerkamp, R.F., Te Pas, M.F.W., Chilliard, Y. and Van der Lende, T. (2005). Genetics and physiology of leptin in periparturient dairy cows. J Domaniend, 29:229-233.
  • Lubojack, V., Pechov, A., Dvok, R., Drastich, P., Kummer,V. and Poul, J.A. (2005). Liver steatosis following supplementation with fat in dairy cow diets. Veterinary Brno, 74:217-224.
  • Meikle, A., Kulcsar, M., Chilliard, Y., Febel, H., Delavaud, C., Cavestany, D. and Chilibroste, P. (2004). Effects of parity and body condition at parturition on endocrine and reproductive parameters of the cow. Reproduction, 127:727-728,732,734.
  • Oikawa, S. and Oetzel, G.R. (2006). Decreased insulin response in dairy cows following a four-day fast to induce hepatic lipidosis. Journal of Dairy Sciences, 89:2999-3005.
  • Radostits, O. and Blood Henderson, J.A. (2000). Veterinary Medicine. 9th Edition, Bailler tindall, Philadelphia, pp. 1452-1462.
  • Sakha, M., Sharifi, H., Safi,S. and Taheri, E. (2008). Determination of bovine sub-clinical ketosis by measurement of Beta hydroxyl- butyrate serum values in dairy farms of Kerman. Journal of Veterinary Research, 59(3):249-252 [In Farsi].
  • سخا. م.، شریفی. ح.،  طاهری، ا. و  صافی، ش. (1383). تعیین میزان فراوانی کتوز تحت درمانگاهی در گاوداریهای شیری شهرستان کرمان با استفاده از روش اندازه­گیری بتا هیدروکسی بوتیرات سرم. مجله دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران، سال 59، شماره 3، صفحات 252- 249.
  • Sevinc, M., Basoulu, A. and Zelbektap, H.G. (2003). Lipid and Lipoprotein levels in dairy cows with fatty liver. Turkish Journal of Veterinary Animal Sciences, 27:295-299.
  • Vernon, R.G., Denis, R.G.P. and Sørensen, A. (2001). Signals of adiposity. J Domaniend, 21:200-201, 203-205.
  • Young, W. and Hippen, A. (1996). Understanding the sequential development of lactation ketosis by use of a model ketosis. Dairy Report, Iowa State press, DSL, 95:1-5.
  • Zhang, F. (1997). Crystal Structure of the obese protein leptin-E100. Nature, 387:206-209.