Published July 7, 2023
| Version v1
Publication
Open
Heat stress effects on milk yield traits and metabolites and mitigation strategies for dairy cattle breeds reared in tropical and sub-tropical countries
Creators
- 1. International Livestock Research Institute
- 2. Southern African Centre for Infectious Disease Surveillance
- 3. Sokoine University of Agriculture
- 4. Tanzania Wildlife Research Institute
- 5. Virginia Tech
Description
Heat stress is an important problem for dairy industry in many parts of the world owing to its adverse effects on productivity and profitability. Heat stress in dairy cattle is caused by an increase in core body temperature, which affects the fat production in the mammary gland. It reduces milk yield, dry matter intake, and alters the milk composition, such as fat, protein, lactose, and solids-not-fats percentages among others. Understanding the biological mechanisms of climatic adaptation, identifying and exploring signatures of selection, genomic diversity and identification of candidate genes for heat tolerance within indicine and taurine dairy breeds is an important progression toward breeding better dairy cattle adapted to changing climatic conditions of the tropics. Identifying breeds that are heat tolerant and their use in genetic improvement programs is crucial for improving dairy cattle productivity and profitability in the tropics. Genetic improvement for heat tolerance requires availability of genetic parameters, but these genetic parameters are currently missing in many tropical countries. In this article, we reviewed the HS effects on dairy cattle with regard to (1) physiological parameters; (2) milk yield and composition traits; and (3) milk and blood metabolites for dairy cattle reared in tropical countries. In addition, mitigation strategies such as physical modification of environment, nutritional, and genetic development of heat tolerant dairy cattle to prevent the adverse effects of HS on dairy cattle are discussed. In tropical climates, a more and cost-effective strategy to overcome HS effects is to genetically select more adaptable and heat tolerant breeds, use of crossbred animals for milk production, i.e., crosses between indicine breeds such as Gir, white fulani, N'Dama, Sahiwal or Boran to taurine breeds such as Holstein-Friesian, Jersey or Brown Swiss. The results of this review will contribute to policy formulations with regard to strategies for mitigating the effects of HS on dairy cattle in tropical countries.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمثل الإجهاد الحراري مشكلة مهمة لصناعة الألبان في أجزاء كثيرة من العالم بسبب آثاره السلبية على الإنتاجية والربحية. ينتج الإجهاد الحراري في الأبقار الحلوب عن زيادة في درجة حرارة الجسم الأساسية، مما يؤثر على إنتاج الدهون في الغدة الثديية. إنه يقلل من إنتاجية الحليب، وتناول المادة الجافة، ويغير تركيبة الحليب، مثل الدهون والبروتين واللاكتوز والمواد الصلبة - ونسب عدم الدهون من بين أمور أخرى. يعد فهم الآليات البيولوجية للتكيف المناخي وتحديد واستكشاف بصمات الانتقاء والتنوع الجيني وتحديد الجينات المرشحة لتحمل الحرارة داخل سلالات الألبان المؤشرة والتورين تقدمًا مهمًا نحو تربية ماشية ألبان أفضل تتكيف مع الظروف المناخية المتغيرة في المناطق المدارية. يعد تحديد السلالات التي تتحمل الحرارة واستخدامها في برامج التحسين الوراثي أمرًا بالغ الأهمية لتحسين إنتاجية وربحية الماشية الحلوب في المناطق الاستوائية. يتطلب التحسين الوراثي لتحمل الحرارة توافر المعلمات الوراثية، ولكن هذه المعلمات الوراثية مفقودة حاليًا في العديد من البلدان الاستوائية. في هذه المقالة، استعرضنا آثار النظام المنسق على الأبقار الحلوب فيما يتعلق بـ (1) المعلمات الفسيولوجية ؛ (2) غلة الحليب وخصائص التكوين ؛ و (3) مستقلبات الحليب والدم للأبقار الحلوب التي تربى في البلدان الاستوائية. بالإضافة إلى ذلك، تتم مناقشة استراتيجيات التخفيف مثل التعديل المادي للبيئة والتغذية والتنمية الوراثية للماشية الحلوب التي تتحمل الحرارة لمنع الآثار السلبية للصحة والسلامة على الماشية الحلوب. في المناخات الاستوائية، تتمثل الإستراتيجية الأكثر فعالية من حيث التكلفة للتغلب على تأثيرات النظام المنسق في اختيار سلالات أكثر قابلية للتكيف الوراثي وقادرة على تحمل الحرارة، واستخدام الحيوانات المتهجنة لإنتاج الحليب، أي التقاطعات بين سلالات المؤشرات مثل GIR أو White fulani أو N'Dama أو Sahiwal أو Boran إلى سلالات التورين مثل Holstein - Friesian أو Jersey أو Brown Swiss. ستساهم نتائج هذا الاستعراض في صياغة السياسات فيما يتعلق باستراتيجيات التخفيف من آثار النظام المنسق على الأبقار الحلوب في البلدان الاستوائية.Translated Description (French)
Le stress thermique est un problème important pour l'industrie laitière dans de nombreuses régions du monde en raison de ses effets néfastes sur la productivité et la rentabilité. Le stress thermique chez les bovins laitiers est causé par une augmentation de la température corporelle centrale, ce qui affecte la production de graisse dans la glande mammaire. Il réduit le rendement en lait, l'apport en matière sèche et modifie la composition du lait, comme les pourcentages de matières grasses, de protéines, de lactose et de solides - sans matières grasses, entre autres. Comprendre les mécanismes biologiques de l'adaptation climatique, identifier et explorer les signatures de sélection, la diversité génomique et l'identification des gènes candidats à la tolérance à la chaleur chez les races laitières indicine et taurine est une progression importante vers une meilleure reproduction des bovins laitiers adaptés aux conditions climatiques changeantes des tropiques. L'identification des races tolérantes à la chaleur et leur utilisation dans les programmes d'amélioration génétique sont cruciales pour améliorer la productivité et la rentabilité des bovins laitiers sous les tropiques. L'amélioration génétique de la tolérance à la chaleur nécessite la disponibilité de paramètres génétiques, mais ces paramètres génétiques sont actuellement absents dans de nombreux pays tropicaux. Dans cet article, nous avons examiné les effets du SH sur les bovins laitiers en ce qui concerne (1) les paramètres physiologiques ; (2) le rendement laitier et les traits de composition ; et (3) le lait et les métabolites sanguins pour les bovins laitiers élevés dans les pays tropicaux. En outre, des stratégies d'atténuation telles que la modification physique de l'environnement, le développement nutritionnel et génétique des bovins laitiers tolérants à la chaleur pour prévenir les effets néfastes du SH sur les bovins laitiers sont discutées. Dans les climats tropicaux, une stratégie plus rentable pour surmonter les effets du SH consiste à sélectionner génétiquement des races plus adaptables et plus tolérantes à la chaleur, à utiliser des animaux croisés pour la production laitière, c'est-à-dire des croisements entre des races indicines telles que Gir, fulani blanc, N'Dama, Sahiwal ou Boran et des races taurines telles que Holstein-Friesian, Jersey ou Brown Swiss. Les résultats de cet examen contribueront à la formulation de politiques en ce qui concerne les stratégies d'atténuation des effets du SH sur les bovins laitiers dans les pays tropicaux.Translated Description (Spanish)
El estrés por calor es un problema importante para la industria láctea en muchas partes del mundo debido a sus efectos adversos sobre la productividad y la rentabilidad. El estrés por calor en el ganado lechero es causado por un aumento en la temperatura corporal central, que afecta la producción de grasa en la glándula mamaria. Reduce el rendimiento de la leche, la ingesta de materia seca y altera la composición de la leche, como los porcentajes de grasa, proteína, lactosa y sólidos sin grasa, entre otros. Comprender los mecanismos biológicos de la adaptación climática, identificar y explorar las firmas de selección, la diversidad genómica y la identificación de genes candidatos para la tolerancia al calor dentro de las razas lecheras indicina y taurina es una progresión importante hacia la cría de un mejor ganado lechero adaptado a las condiciones climáticas cambiantes de los trópicos. Identificar las razas que son tolerantes al calor y su uso en programas de mejora genética es crucial para mejorar la productividad y la rentabilidad del ganado lechero en los trópicos. La mejora genética para la tolerancia al calor requiere la disponibilidad de parámetros genéticos, pero estos parámetros genéticos faltan actualmente en muchos países tropicales. En este artículo, revisamos los efectos del SA en el ganado lechero con respecto a (1) los parámetros fisiológicos; (2) los rasgos de rendimiento y composición de la leche; y (3) los metabolitos de la leche y la sangre para el ganado lechero criado en países tropicales. Además, se discuten estrategias de mitigación como la modificación física del medio ambiente, el desarrollo nutricional y genético del ganado lechero tolerante al calor para prevenir los efectos adversos del HS en el ganado lechero. En climas tropicales, una estrategia más rentable para superar los efectos del SA es seleccionar genéticamente razas más adaptables y tolerantes al calor, el uso de animales cruzados para la producción de leche, es decir, cruces entre razas indicine como Gir, fulani blanco, N'Dama, Sahiwal o Boran con razas taurinas como Holstein-Friesian, Jersey o Brown Swiss. Los resultados de esta revisión contribuirán a la formulación de políticas con respecto a las estrategias para mitigar los efectos del SA en el ganado lechero en los países tropicales.Files
pdf.pdf
Files
(977.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:aac1fc825f73fb5d10382663e378e889
|
977.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- آثار الإجهاد الحراري على سمات غلة الحليب والأيض واستراتيجيات التخفيف لسلالات الأبقار الحلوب التي يتم تربيتها في البلدان الاستوائية وشبه الاستوائية
- Translated title (French)
- Effets du stress thermique sur les caractéristiques et les métabolites du rendement laitier et stratégies d'atténuation pour les races de bovins laitiers élevées dans les pays tropicaux et subtropicaux
- Translated title (Spanish)
- Efectos del estrés por calor en los rasgos y metabolitos de la producción de leche y estrategias de mitigación para las razas de ganado lechero criadas en países tropicales y subtropicales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4383555474
- DOI
- 10.3389/fvets.2023.1121499
References
- https://openalex.org/W118968214
- https://openalex.org/W1279384
- https://openalex.org/W1766419363
- https://openalex.org/W1781754964
- https://openalex.org/W1788816967
- https://openalex.org/W1929706986
- https://openalex.org/W1969134338
- https://openalex.org/W1970344927
- https://openalex.org/W1990286763
- https://openalex.org/W1991344678
- https://openalex.org/W1991708320
- https://openalex.org/W1996111351
- https://openalex.org/W2014180289
- https://openalex.org/W2016137095
- https://openalex.org/W2025333329
- https://openalex.org/W2026181646
- https://openalex.org/W2028489935
- https://openalex.org/W2029672617
- https://openalex.org/W2030832815
- https://openalex.org/W2032275095
- https://openalex.org/W2039400788
- https://openalex.org/W2042069777
- https://openalex.org/W2053542235
- https://openalex.org/W2057681397
- https://openalex.org/W2060196014
- https://openalex.org/W2080050936
- https://openalex.org/W2089093627
- https://openalex.org/W2092148008
- https://openalex.org/W2093390561
- https://openalex.org/W2095559552
- https://openalex.org/W2102058608
- https://openalex.org/W2105430234
- https://openalex.org/W2107896427
- https://openalex.org/W2108407112
- https://openalex.org/W2108425093
- https://openalex.org/W2114221415
- https://openalex.org/W2126116399
- https://openalex.org/W2127022285
- https://openalex.org/W2134281150
- https://openalex.org/W2149865774
- https://openalex.org/W2149948386
- https://openalex.org/W2164888900
- https://openalex.org/W2177200217
- https://openalex.org/W2281036716
- https://openalex.org/W2282295611
- https://openalex.org/W2298097074
- https://openalex.org/W2322784232
- https://openalex.org/W2323384630
- https://openalex.org/W2331030980
- https://openalex.org/W2492588720
- https://openalex.org/W2510896692
- https://openalex.org/W2516862500
- https://openalex.org/W2520578084
- https://openalex.org/W2524910159
- https://openalex.org/W2555871875
- https://openalex.org/W2581323239
- https://openalex.org/W2589945977
- https://openalex.org/W2599884205
- https://openalex.org/W2605674312
- https://openalex.org/W2622798787
- https://openalex.org/W2789565804
- https://openalex.org/W2791232458
- https://openalex.org/W2793931453
- https://openalex.org/W2796129858
- https://openalex.org/W2807616068
- https://openalex.org/W2897709209
- https://openalex.org/W2904621083
- https://openalex.org/W2907382216
- https://openalex.org/W2922091753
- https://openalex.org/W2932439342
- https://openalex.org/W2940393927
- https://openalex.org/W2950650291
- https://openalex.org/W2952014855
- https://openalex.org/W2953498618
- https://openalex.org/W2955075369
- https://openalex.org/W2971888777
- https://openalex.org/W2979687416
- https://openalex.org/W2981839543
- https://openalex.org/W2984467084
- https://openalex.org/W2988483861
- https://openalex.org/W2990037223
- https://openalex.org/W2991638214
- https://openalex.org/W3001574971
- https://openalex.org/W3015352644
- https://openalex.org/W3015889601
- https://openalex.org/W3025171127
- https://openalex.org/W3025243213
- https://openalex.org/W3028721977
- https://openalex.org/W3037824150
- https://openalex.org/W3082658805
- https://openalex.org/W3091993659
- https://openalex.org/W3095518627
- https://openalex.org/W3097789322
- https://openalex.org/W3106337106
- https://openalex.org/W3118893811
- https://openalex.org/W3128559345
- https://openalex.org/W3129318419
- https://openalex.org/W3129922466
- https://openalex.org/W3135750215
- https://openalex.org/W3153775644
- https://openalex.org/W3155690697
- https://openalex.org/W3163621334
- https://openalex.org/W3164456814
- https://openalex.org/W3172753980
- https://openalex.org/W3175394285
- https://openalex.org/W3180299305
- https://openalex.org/W3182082164
- https://openalex.org/W3182895817
- https://openalex.org/W3194261773
- https://openalex.org/W3194675473
- https://openalex.org/W3197051619
- https://openalex.org/W3199442560
- https://openalex.org/W3200084547
- https://openalex.org/W3201006419
- https://openalex.org/W3209046813
- https://openalex.org/W3216344128
- https://openalex.org/W4200375462
- https://openalex.org/W4205871976
- https://openalex.org/W4205942029
- https://openalex.org/W4210256652
- https://openalex.org/W4210335887
- https://openalex.org/W4210450355
- https://openalex.org/W4210487341
- https://openalex.org/W4210542723
- https://openalex.org/W4213212046
- https://openalex.org/W4214826239
- https://openalex.org/W4221137369
- https://openalex.org/W4224070119
- https://openalex.org/W4230107723
- https://openalex.org/W4239126251
- https://openalex.org/W4280631007
- https://openalex.org/W4281288295
- https://openalex.org/W4283023572
- https://openalex.org/W4283221359
- https://openalex.org/W4284992720
- https://openalex.org/W4292506113
- https://openalex.org/W4297107651
- https://openalex.org/W4303628008
- https://openalex.org/W4312100817
- https://openalex.org/W4316127363
- https://openalex.org/W4319294955
- https://openalex.org/W4319736791
- https://openalex.org/W4322502998
- https://openalex.org/W4362633178
- https://openalex.org/W4363677870
- https://openalex.org/W4367625949
- https://openalex.org/W850196402