Maito virtaa kunnolla vain, jos lehmä viettää terveellistä elämää. Sen varmistamisessa auttaa tietotekniikka.

Teksti: Kirsi Saarijärvi

Maito virtaa kunnolla vain, jos lehmä viettää terveellistä elämää. Sen varmistamisessa auttaa tietotekniikka.

Julkaistu Tiede -lehdessä 8/2010Terveyttä tarkkaillaanMaitomäärä ja utaretulehduksesta kielivä maidon solupitoisuus voidaan nykyisin mitata automaattisesti joka lypsykerralla, ja äkillinen muutos aiheuttaa hälytyksen. Jalkojen terveyttä seuraavat lypsyaseman lattian paineanturit, jotka havaitsevat ongelmat ja varoittavat jo silloin, kun silmä ei vielä erota ontumista. Utaretulehdukset ja jalkaongelmat johtavat puolet äpyleistä ennenaikaisesti teuraiksi, joten kyseessä on tärkeä henkivakuutus.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Elintapoja seurataanMaitoa ei heru, jollei lehmä syö ja lepää tarpeeksi, joten ennen pitkää liikkumista ja syömistä seuraavat gps-paikannin, asennonilmaisin ja rehupöytien vaakakupit. Lehmän elämä tallentuu lähes kokonaisuudessaan erilaisiin tietokantoihin, ja niiden avulla voi tulevaisuudessa arvioida lehmän epigeneettistä tilannetta: mitkä olot tai sairaudet ovat vaikuttaneet geenien säätelyyn ja sitä kautta tuotoskapasiteettiin.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Kohta mennään ihon alleTulevaisuudessa myös lehmien elimistön toimintaa valvotaan näyttöpäätteeltä. Tämän mahdollistaa nahan alle asennettava anturi, jonka viestit tallentuvat navetan tietokantaan. Ruumiinlämmön ja sykkeen muutokset laukaisevat hälytyksen, ennen kuin sairauden merkkejä näkyy ulospäin. Myös kiimantarkkailu helpottuu merkittävästi.Pötsiin nielaistava pH-anturi kertoo pötsin mikrobien toimintaympäristöstä. Liian hapan pötsineste neutraloidaan ennen ongelmien syntymistä funktionaalisen lisärehun avulla.

Annetaan robotin lypsääMitä useammin lehmä lypsetään, sitä enemmän se tuottaa maitoa. Lypsy kahdestikin päivässä on kuitenkin hoitajalle raskasta työtä, joten homman tekee monissa navetoissa nykyään robotti. Lehmä käy omin päin automaatilla keskimäärin kolmesti vuorokaudessa ja tuottaa näin kymmenisen prosenttia enemmän maitoa kuin kahdesti lypsettäessä.

Tulevaisuudessa ruokitaan lehmän geenejä

Lypsykarjanhoidosta tulee ympäristö-ystävällisempää, koska sama maitomäärä tuotetaan kohta vähemmin lehmin. Niiden geeneihin ei välttämättä tarvitse kajota suoraan. Myös täsmärehu ja täsmävalaistus toimivat.

Nykylehmät ovat puolet suurempia ja lypsävät moninkertaisesti enemmän kuin sadan vuoden takaiset siskonsa. Modernissa jalostuksessa huippuyksilöiden alkioita siirretään kasvamaan perimältään heikompien lajitoverien kohtuun, ja näin uudet lehmäpolvet saadaan koostumaan geeneiltään yhä paremmista yksilöistä.Kaikesta tästä huolimatta maidontuotossa on yhä parantamisen varaa. Useimmat lehmät eivät käytännössä lypsä niin paljon kuin niiden perimä periaatteessa sallisi. Kaksi kolmasosaa tuotantoeroista johtuu muusta kuin geenieroista. Ainakin osasyynä on epigeneettinen säätely: geenit ovat samat, mutta ympäristötekijöiden vaikutuksesta ne voivat olla aktiivisia tai sammuksissa. Tämä vaikuttaa esimerkiksi maitoa tuottavien solujen määrään ja tehokkuuteen. Epigeneettinen säätelytila eli geenien aktiivisuusaste voi myös periytyä jälkipolville. (Ks. Kärsitkö sadan vuoden takaisista oloista, Tiede 6/2006, s. 46–49, tai tiede.fi/arkisto)Lehmien geenien säätelytilaa opetellaankin vähitellen ohjelmoimaan niin, että jokainen yksilö pystyy tuottamaan maitoa mahdollisimman lähelle perinnöllisen kapasiteettinsa asettamaa rajaa.Tulevaisuudessa tarvittava maitomäärä saadaan siis suhteessa nykyistä pienemmällä lehmämäärällä. Tämä on tietysti tuottajalle entistä kannattavampaa, mutta samalla se on ekologinen parannus. Kun rehu muuttuu maidoksi nykyistä tehokkaammin, rehuntuotantoon tarvitaan vähemmän peltoa ja maata säästyy esimerkiksi suoraan ihmisravinnoksi kelpaavien kasvien viljelyyn.

Kirsi Saarijärvi on filosofian tohtori ja agronomi, joka työskentelee kotieläintuotannon tutkijana Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksessa MTT:ssä.

 

Moderni lypsylehmä

– Suurituottoinen valtarotu Holstein.– Syö vuorokaudessa runsaat 50 kiloa säilörehua ja noin 10 kiloa viljaa ja valkuaisrehuja ja juo runsaat 60 litraa vettä.– Tuottaa maitoa vuorokaudessa keskimäärin 30–40 litraa, parhaimmillaan jopa 80 litraa.– Valmistaa maidon utareessa, joka painaa tavallisesti noin 50 kiloa mutta voi painaa yli 100 kiloakin. Utareen koosta ei suoraan näe maitomäärää, sillä massasta valtaosa voi olla rasvaa ja sidekudosta.– Tuottaa yhden maitolitran päästettyään utareen läpi noin 500 litraa verta.

Maitorauhanen paremmaksi

Elintaso-ongelmia esiintyy naudoillakin: lehmävasikan ylipainoisuus haittaa maitorauhasen solujen kehitystä ja vähentää tulevaa maidontuottoa. Syynä lienee muutos solujen epigeneettisessä säätelyssä, johon tutkimusten mukaan vaikuttavat vasikan elinolot ja ravitsemus, ehkä myös jo alkio- ja sikiöaikaiset olot kohdussa.Lehmän kyvykkyys maidontuottajana ratkeaa lopullisesti ensimmäisen tiineyden aikana. Silloin kehittyvien solujen määrä ja tehokkuus määräävät kasvun rajat. Muista nisäkkäistä poiketen märehtijöiden maitorauhasen epiteelisolukko ei nimittäin enää juuri lisäänny maidontuottovaiheessa.Maitorauhasen kasvun ja maidontuotannon laukaisevat geenit tunnetaan jo. Tiedetään myös esimerkiksi, että maitoproteiinia tuottavat geenit käynnistyvät prolaktiini-hormonin vaikutuksesta. Tulevaisuudessa voidaan geenejä säätelemällä lisätä lehmän maidontuotantokapasiteettia lähemmäs perinnöllistä ylärajaa.

Täsmärehulla geenit vauhtiin

Vuosituhannen alussa havaittiin yllättäen, että syödyt ravintoaineet vaikuttavat geenien aktiivisuuteen. Syntyi uusi tieteenala, nutrigenomiikka, jolta odotetaan paljon seuraavien vuosikymmenten aikana. Siinä missä aiemmin tyydyttiin tarjoamaan lehmälle riittävästi mahdollisimman ravinteikasta rehua, kohta kysytäänkin, mitä geenejä rehuilla halutaan käynnistää ja mitä sammuttaa. Nykyisin pystytään jo osittain selvittämään, miten eri ravintoaineet vaikuttavat geenien aktiivisuuteen. Tulevaisuudessa opitaan tarjoamaan täsmällisemmin vasikan ja hiehon kehitystä tukevia ravintoaineita. Aikuisen lehmän maidontuotantoa ja mahdollisesti maidon koostumustakin pystytään ohjaamaan entistä paremmin.

Potkua geeneihin myös valolla ja ilmastoinnilla

Energiansäästötavoitteista huolimatta navetassa ei kannata tinkiä valosta, koska lehmät ovat sille herkkiä. Se säätelee muun muassa maidontuotantokapasiteetin kehittymistä. Kuusitoista tuntia valossa ja kahdeksan tuntia pimeässä oleskelevien hiehojen utareisiin kehittyy enemmän maitoa tuottavaa epiteelisolukkoa kuin päinvastaisessa valorytmissä. Ummessa ollessaan eli poikimista edeltävällä lepojaksolla lehmä valmistautuu huipputuotokseen parhaiten lyhyen päivän oloissa, mutta poikimisen jälkeen pidennetty valojakso saa lehmät lypsämään enemmän ja rasvaisempaa maitoa kuin muuten. Säätelyä tahdittaa sisäeritys: pimeähormoni melatoniini ehkäisee maidontuotantoa ja prolaktiini tehostaa sitä. Hormonien eritystä ohjaavat geenit käynnistyvät ja sammuvat valorytmin mukaan. Myös ympäristön lämpötila ohjaa geenejä. Jos lehmä kärsii tiineysaikana liiasta kuumuudesta, jäähdyttäminen lisää sen maidontuotantoa poikimisen jälkeen merkittävästi. Vaikutus johtunee maitorauhasen epigeneettisestä säätelystä. Maitoproteiinin ja -rasvan eritystä säätelevät geenit nimittäin toimivat tehokkaimmin lehmillä, jotka eivät ole kärsineet lämpöstressistä.

Tuotantoikä pidemmäksi

Parhaan potentiaalin tuotoksen lisäämiseen voisi tarjota lehmän eliniän pidentäminen. Tuottoisimmat lypsykaudet ajoittuvat neljännen ja viidennen poikimisen jälkeen, mutta nykyisin yli 80 prosenttia lehmistä on tuohon ikään mennessä siirtynyt jo autuaammille laidunmaille. Sukupolvet halutaan lyhyiksi, jotta jalostuksen hyödyt leviäisivät nopeasti. Huipputuotoksen saavuttaminen on lehmälle myös äärimmäisen kovaa työtä: utaretulehdukset, jalkaongelmat ja hedelmällisyyden heikkeneminen johtavat helposti teurasauton rampille ennen aikojaan. Maidontuotannon loppumista ohjaavia geenejä tunnistetaan parhaillaan. Niiden harkittu säätely johtaisi pidempään ja tasaisempaan maidontuotantokauteen, mikä vähentäisi lehmän fyysisiä rasituksia ja jatkaisi sen tuottoisaa elämää.

Rehu sulavammaksi

Maidon tärkeintä raaka-ainetta on hyvälaatuinen säilörehu. Mitä enemmän lehmä syö, sitä enemmän se tuottaa. Syöntiä rajoittavat rehun liike pötsistä eteenpäin eli sulamattoman rehun osuus ja toisaalta lehmän pureskelu- ja nielemisnopeus. Pehmeä, irtonainen, lyhytkortinen ape on lehmälle helpointa syödä, mutta jos lehmältä kysytään, se valitsee helppouden sijaan toisinaan mieluummin laitumen. Laiduntaminen on lehmällä niin sanotusti verissä. Heinä sulaa sitä huonommin, mitä enemmän siinä on kortta ja tähkää. Tässä on otettu biotekniikka avuksi: kehitteillä on uusia lajikkeita, joiden korsi on sulavampaa ja lehtien osuus suurempi kuin nykyisissä lajikkeissa. Säilörehubisnes ei ole pikkujuttu, sillä yhden prosentin parannus rehun orgaanisen aineksen sulavuudessa vastaa vuotuiselta tuotosarvoltaan noin 14:ää miljoonaa euroa.

Maitoa koeputkesta?

Rehun ainesosien tie maidoksi tunnetaan teoriassa, mutta valmistusprosessissa on mukana niin monimutkainen koneisto lehmän genetiikkaa, fysiologiaa ja biokemiaa, ettei teoria edelleenkään muutu maidoksi ilman lehmää.

Sisältö jatkuu mainoksen alla