Heat Stress Pada Sapi Perah

Stres panas pada sapi perah merupakan masalah serius yang dapat berdampak negatif pada produksi susu, kesehatan, dan reproduksi. Sapi perah  berusaha beradaptasi dengan panas dengan mengubah perilakunya untuk mempertahankan suhu tubuh yang stabil. Ketika sapi berada di lingkungan yang menantang secara termal, penting untuk mengidentifikasi tanda-tanda stres panas. Indikator stres panas pada sapi meliputi peningkatan detak jantung, pernapasan yang lebih cepat, dan peningkatan suhu tubuh. Untuk membantu mengidentifikasi stres panas, para ilmuwan sedang mengembangkan teknologi yang memantau data lingkungan dan kesehatan. Salah satu alat yang digunakan untuk menilai kondisi termal lingkungan terkait dengan hewan adalah Indeks Suhu dan Kelembapan (THI). Ketika stres panas terdeteksi, penting untuk mendinginkan sapi dengan memperbaiki kondisi lingkungannya. Metode yang efektif termasuk menggunakan sprinkler air dan kipas angin untuk meningkatkan pertukaran panas antara hewan dan lingkungannya dan yang sangat direkomendasikan adalah sistem kandang closed house. Langkah-langkah ini membantu mendinginkan sapi, meningkatkan kesejahteraan mereka, dan menghasilkan hewan yang lebih sehat dengan produksi susu yang lebih tinggi.

Stres panas pada hewan memengaruhi produktivitas, kesehatan, dan reproduksi, dengan dampak yang sangat nyata pada sapi perah. Mengidentifikasi stres panas memerlukan pemahaman indikator fisiologis dan lingkungan, seperti peningkatan denyut jantung, laju pernapasan, dan suhu rektal, yang mencerminkan kondisi termal hewan di lingkungannya. Termoregulasi pada sapi melibatkan penyesuaian perilaku dan fisiologis untuk mempertahankan homeotermi, yang bertujuan untuk menstabilkan kondisi termal internal mereka. Untuk menilai kondisi termal hewan, model pembelajaran mesin telah dikembangkan, memanfaatkan indikator lingkungan dan fisiologis untuk deteksi stres yang lebih akurat. Di antara berbagai indeks lingkungan termal, Indeks Suhu dan Kelembapan (THI) adalah yang paling banyak digunakan. Strategi pendinginan untuk hewan dan lingkungannya sangat penting untuk mengurangi dampak stres panas. Salah satu pendekatan yang efektif adalah penggunaan pendingiin evaporative dengan sistem kandang closed house. Metode ini meningkatkan pertukaran evaporatif dan memfasilitasi pembuangan panas antara hewan dan lingkungannya, sehingga mengurangi stres panas dan meningkatkan kesejahteraan serta produktivitas sapi perah.

Di negara-negara dengan iklim tropis yang dominan, yang ditandai dengan suhu udara tinggi hampir sepanjang tahun, stres panas dapat mengganggu kesehatan dan kesejahteraan hewan produksi. Dalam skenario ini, produksi susu menghadapi tantangan yang signifikan, karena hewan yang telah diseleksi secara genetik selama bertahun-tahun untuk produktivitas susu yang tinggi sebagian besar adalah ras Eropa, terutama sapi Holstein. Sapi adalah hewan homeotermik, yang berarti mereka memiliki kemampuan untuk mempertahankan suhu inti tubuh yang stabil dalam kisaran yang relatif sempit, bahkan ketika terpapar fluktuasi suhu lingkungan atau tingkat aktivitas [1]. Namun, sapi Holstein, yang berasal dari iklim sedang, mengalami keterbatasan kinerja ketika terpapar di daerah dengan suhu lingkungan yang tinggi.

Sejumlah penelitian telah dilakukan untuk mengidentifikasi timbulnya stres panas pada sapi perah [2,3,4]. Penelitian ini mengungkapkan bahwa paparan suhu lingkungan yang tinggi menyebabkan perubahan fisiologis dan perilaku yang bertujuan untuk mempertahankan homeotermi. Dalam hal ini, terjadi peningkatan laju pernapasan, penurunan konsumsi makanan, peningkatan denyut jantung, peningkatan konsumsi air, dan kecenderungan hewan untuk mencari area yang teduh, antara lain [3,5]. Modifikasi pada tingkat fisiologis ini menunjukkan peningkatan pengeluaran energi hewan, dan, ketika berada di lingkungan yang secara termal tidak menguntungkan, terjadi penurunan produksi, penurunan intensitas estrus dan fertilitas, serta berbagai gangguan kesehatan dan peningkatan kerentanan terhadap penyakit [6,7,8,9].

Untuk menilai tingkat kenyamanan yang diberikan suatu lingkungan, Indeks Suhu dan Kelembapan (THI) secara tradisional telah digunakan [10]. Namun, indeks ini tidak memperhitungkan faktor-faktor terkait hewan yang diperlukan untuk mengevaluasi kondisi lingkungan secara komprehensif. Pendekatan alternatif adalah memanfaatkan perangkat pembelajaran mesin untuk mengidentifikasi dan memprediksi stres panas pada sapi perah [11,12,13]. Dengan menganalisis kumpulan data besar dari sensor yang mengukur variabel seperti suhu tubuh, laju pernapasan, detak jantung, dan aktivitas, teknik pembelajaran mesin dapat dilatih untuk mendeteksi pola dan indikator halus stres panas. Algoritma ini dapat secara akurat mengklasifikasikan dan memprediksi perubahan kondisi hewan, memungkinkan intervensi yang lebih cepat dan efektif. Dengan mengintegrasikan sistem pemantauan waktu nyata dengan model prediktif, produsen dapat secara proaktif menyesuaikan kondisi lingkungan dan manajemen sebelum stres panas berdampak buruk pada kesehatan dan produktivitas hewan [14]. Pembelajaran mesin, dengan menggabungkan data fisiologis, perilaku, dan lingkungan, muncul sebagai alat yang menjanjikan untuk meningkatkan kontrol atas kondisi kenyamanan termal sapi perah.

Dalam konteks ini, strategi untuk mengurangi stres termal pada sapi perah telah dikembangkan dan diimplementasikan di berbagai wilayah di seluruh dunia. Di negara-negara beriklim sedang, strategi ini terutama diterapkan selama musim panas, ketika suhu lingkungan relatif tinggi [1,15]. Namun, di negara-negara tropis dan subtropis, strategi ini diterapkan hampir sepanjang tahun, karena variasi suhu lingkungan yang rendah, yang tetap relatif tinggi hampir sepanjang tahun [1,16,17,18]. Akibatnya, peternakan sapi perah dalam sistem produksi intensif biasanya dilakukan di fasilitas beratap untuk mengurangi beban radiasi termal pada hewan dan sistem ventilasi untuk mendorong pembaruan udara dan memfasilitasi pertukaran termal [1,5,19,20]. Selain sistem ventilasi, sistem pendingin umumnya digunakan untuk menurunkan suhu udara, seperti panel evaporatif dalam sistem ventilasi terowongan  (Tunnel closed house) dan sprinkler atau mister di fasilitas dengan sistem ventilasi tekanan positif [1,19,20].

Kami menjual alat kandang dan melayani instalasinya  serta pembangunan kandang sapi perah closed house, Kesuksesan anda kebahagian kami

hubungi kami  +62 82333341149

Referensi :

• 1.Baêta F., Souza C. Ambiência Em Edificações Rurais. 2nd ed. Volume 1. Editora UFV; Viçosa, Brazil: 2010. [Google Scholar]
• 2.Chen S., Yong Y., Ju X. Effect of Heat Stress on Growth and Production Performance of Livestock and Poultry: Mechanism to Prevention. J. Therm. Biol. 2021;99:103019. doi: 10.1016/j.jtherbio.2021.103019. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 3.Hoffmann G., Herbut P., Pinto S., Heinicke J., Kuhla B., Amon T. Animal-Related, Non-Invasive Indicators for Determining Heat Stress in Dairy Cows. Biosyst. Eng. 2020;199:83–96. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2019.10.017. [DOI] [Google Scholar]
• 4.Rejeb M., Sadraoui R., Najar T., M’rad M.B. A Complex Interrelationship between Rectal Temperature and Dairy Cows’ Performance under Heat Stress Conditions. Open J. Anim. Sci. 2016;6:24–30. doi: 10.4236/ojas.2016.61004. [DOI] [Google Scholar]
• 5.Damasceno F.A. Composat Barn Como Alternativa Para a Pecuária Leiteira. 1st ed. Volume 1 Gulliver; Osaka, Japan: 2020. [Google Scholar]
• 6.Becker C.A., Collier R.J., Stone A.E. Invited Review: Physiological and Behavioral Effects of Heat Stress in Dairy Cows. J. Dairy Sci. 2020;103:6751–6770. doi: 10.3168/jds.2019-17929. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 7.Burhans W.S., Rossiter Burhans C.A., Baumgard L.H. Invited Review: Lethal Heat Stress: The Putative Pathophysiology of a Deadly Disorder in Dairy Cattle. J. Dairy Sci. 2022;105:3716–3735. doi: 10.3168/jds.2021-21080. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 8.Polsky L., von Keyserlingk M.A.G. Invited Review: Effects of Heat Stress on Dairy Cattle Welfare. J. Dairy Sci. 2017;100:8645–8657. doi: 10.3168/jds.2017-12651. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 9.Roth Z. Reproductive Physiology and Endocrinology Responses of Cows Exposed to Environmental Heat Stress—Experiences from the Past and Lessons for the Present. Theriogenology. 2020;155:150–156. doi: 10.1016/j.theriogenology.2020.05.040. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 10.Thom E.C. The Discomfort Index. Weatherwise. 1959;12:57–61. doi: 10.1080/00431672.1959.9926960. [DOI] [Google Scholar]
• 11.Inadagbo O., Makowski G., Ahmed A.A., Daigle C. On Developing a Machine Learning-Based Approach for the Automatic Characterization of Behavioral Phenotypes for Dairy Cows Relevant to Thermotolerance. AgriEngineering. 2024;6:2656–2677. doi: 10.3390/agriengineering6030155. [DOI] [Google Scholar]
• 12.Brezov D., Hristov H., Dimov D., Alexiev K. Predicting the Rectal Temperature of Dairy Cows Using Infrared Thermography and Multimodal Machine Learning. Appl. Sci. 2023;13:11416. doi: 10.3390/app132011416. [DOI] [Google Scholar]
• 13.Pacheco V.M., Sousa R.V.d., Rodrigues A.V.d.S., Sardinha E.J.d.S., Martello L.S. Thermal Imaging Combined with Predictive Machine Learning Based Model for the Development of Thermal Stress Level Classifiers. Livest. Sci. 2020;241:104244. doi: 10.1016/j.livsci.2020.104244. [DOI] [Google Scholar]
• 14.Chung H., Li J., Kim Y., Van Os J.M.C., Brounts S.H., Choi C.Y. Using Implantable Biosensors and Wearable Scanners to Monitor Dairy Cattle’s Core Body Temperature in Real-Time. Comput. Electron. Agric. 2020;174:105453. doi: 10.1016/j.compag.2020.105453. [DOI] [Google Scholar]
• 15.Curtis S.E. Environmental Management in Animal Agriculture. Iowa State University Press; Ames, IA, USA: 1983. [Google Scholar]
• 16.Tinôco I.F.F. Avicultura Industrial: Novos Conceitos de Materiais, Concepções e Técnicas Construtivas Disponíveis Para Galpões Avícolas Brasileiros. Rev. Bras. Cienc. Avic. 2001;3:vti-717567. doi: 10.1590/S1516-635X2001000100001. [DOI] [Google Scholar]
• 17.Costa D.A.d., Santos V.M.d., Oliveira A.V.D.d., Souza C.L.d., Moreira G.R., Rosa B.L., Reis E.M.B., Queiroz A.M.d. Efeito Da Sazonalidade Sobre as Respostas Fisiológicas e Produtivas de Vacas Leiteiras Mestiças Ao Clima Amazônico Equatorial. Ciênc. Anim. Bras. 2023;24:e-73559E. doi: 10.1590/1809-6891v24e-73559p. [DOI] [Google Scholar]
• 18.Machado R.M.e.S., Bre F., Melo A.P., Lamberts R. The Impact of Climate Data Uncertainty on Bioclimatic Zoning for Building Design. Build. Environ. 2025;269:112423. doi: 10.1016/j.buildenv.2024.112423. [DOI] [Google Scholar]
• 19.Bewley J.M., Robertson L.M., Eckelkamp E.A. A 100-Year Review: Lactating Dairy Cattle Housing Management. J. Dairy Sci. 2017;100:10418–10431. doi: 10.3168/jds.2017-13251. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 20.Leso L., Barbari M., Lopes M.A., Damasceno F.A., Galama P., Taraba J.L., Kuipers A. Invited Review: Compost-Bedded Pack Barns for Dairy Cows. J. Dairy Sci. 2020;103:1072–1099. doi: 10.3168/jds.2019-16864. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 21.Ouellet V., Boucher A., Dahl G.E., Laporta J. Consequences of Maternal Heat Stress at Different Stages of Embryonic and Fetal Development on Dairy Cows’ Progeny. Anim. Front. 2021;11:48–56. doi: 10.1093/af/vfab059. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
• 22.Campos P.H.R.F., Le Floc’h N., Noblet J., Renaudeau D. Physiological Responses of Growing Pigs to High Ambient Temperature and/or Inflammatory Challenges. Rev. Bras. Zootec. 2017;46:537–544. doi: 10.1590/s1806-92902017000600009. [DOI] [Google Scholar]
• 23.Lazzari J., Isola J.V.V., Szambelan V.L., Menegazzi G., Busanello M., Rovani M.T., Sarubbi J., Schmitt E., Ferreira R., Gonçalves P.B.D., et al. Thermoregulatory Response of Black or Red Lactating Holstein Cows in the Hot and Cold Season in Southern Brazil. J. Therm. Biol. 2024;121:103833. doi: 10.1016/j.jtherbio.2024.103833. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 24.Chen X., Shu H., Sun F., Yao J., Gu X. Impact of Heat Stress on Blood, Production, and Physiological Indicators in Heat-Tolerant and Heat-Sensitive Dairy Cows. Animals. 2023;13:2562. doi: 10.3390/ani13162562. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
• 25.Casarotto L.T., Jones H.N., Chavatte-Palmer P., Laporta J., Peñagaricano F., Ouellet V., Bromfield J., Dahl G.E. Late-Gestation Heat Stress Alters Placental Structure and Function in Multiparous Dairy Cows. J. Dairy Sci. 2025;108:1125–1137. doi: 10.3168/jds.2024-25529. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 26.Renaudeau D., Collin A., Yahav S., de Basilio V., Gourdine J.L., Collier R.J. Adaptation to Hot Climate and Strategies to Alleviate Heat Stress in Livestock Production. Animal. 2012;6:707–728. doi: 10.1017/S1751731111002448. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 27.Zhou M., Groot Koerkamp P.W.G., Huynh T.T.T., Aarnink A.J.A. Evaporative Water Loss from Dairy Cows in Climate-Controlled Respiration Chambers. J. Dairy Sci. 2023;106:2035–2043. doi: 10.3168/jds.2022-22489. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 28.Zhou M., Huynh T.T.T., Groot Koerkamp P.W.G., van Dixhoorn I.D.E., Amon T., Aarnink A.J.A. Effects of Increasing Air Temperature on Skin and Respiration Heat Loss from Dairy Cows at Different Relative Humidity and Air Velocity Levels. J. Dairy Sci. 2022;105:7061–7078. doi: 10.3168/jds.2021-21683. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 29.Serviento A.M., He T., Ma X., Räisänen S.E., Niu M. Modeling the Effect of Ambient Temperature on Reticulorumen Temperature, and Drinking and Eating Behaviors of Late-Lactation Dairy Cows during Colder Seasons. Animal. 2024;18:101209. doi: 10.1016/j.animal.2024.101209. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
• 30.Garner J.B., Douglas M., Williams S.R.O., Wales W.J., Marett L.C., DiGiacomo K., Leury B.J., Hayes B.J. Responses of Dairy Cows to Short-Term Heat Stress in Controlled-Climate Chambers. Anim. Prod. Sci. 2017;57:1233. doi: 10.1071/AN16472. [DOI] [Google Scholar]
• 31.Vujanac I., Kirovski D., Bojkovski J., Prodanovic R., Savic B., Samanc H. Effect of Heat Stress on Vital Signs in High-Yield Dairy Cows. Vet. Glas. 2010;64:53–63. doi: 10.2298/VETGL1002053V. [DOI] [Google Scholar]
• 32.Pinto S., Hoffmann G., Ammon C., Amon B., Heuwieser W., Halachmi I., Banhazi T., Amon T. Influence of Barn Climate, Body Postures and Milk Yield on the Respiration Rate of Dairy Cows. Ann. Anim. Sci. 2019;19:469–481. doi: 10.2478/aoas-2019-0006. [DOI] [Google Scholar]
• 33.Gendelman M., Aroyo A., Yavin S., Roth Z. Seasonal Effects on Gene Expression, Cleavage Timing, and Developmental Competence of Bovine Preimplantation

Sumber : https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11758294/