сегодня в 09:09

Ученые создают умные сенсоры для защиты коз от мастита

ДЗЕН

Утрехтский университет в Нидерландах совместно с международным консорциумом технологических гигантов запускает масштабный проект по разработке потоковых датчиков и экспресс-тестов, способных выявлять бактериальное воспаление у коз сразу во время доения.

В современном молочном козоводстве скрытые бактериальные инфекции остаются одной из основных причин серьезных финансовых убытков. Ситуация осложняется тем, что во время доения опасные бактерии с кожи вымени, элементов доильной системы или молочного резервуара могут беспрепятственно проникать в сырье. Кроме того, всего лишь одна заболевшая коза со скрытой формой мастита способна выделить в общую цистерну большое количество патогенных микроорганизмов. 

Для решения проблемы мастита у коз на технологическом уровне с 1 октября 2026 года стартует уникальный государственно-частный исследовательский проект. В состав консорциума вошли ведущие специалисты Утрехтского университета, отраслевое объединение Platform Melkgeitenhouderij, кооператив De groene geit, производители оборудования BouMatic и Grolleman Melkwinning, аналитическая лаборатория Qlip, ветеринарные центры Merefelt livestock diagnostics и Lintjeshof, а также международная фармацевтическая компания Hipra.

Целью этого масштабного партнерства является поиск специфических характеристик и скрытых биомаркеров козьего молока, которые можно использовать для создания сверхчувствительных датчиков раннего обнаружения болезни. 

Для крупных промышленных козоводческих ферм ученые планируют создать автоматизированную систему сканирования. Специальные сенсоры будут интегрированы непосредственно в доильные линии, что позволит выявлять бактериальные аномалии в режиме реального времени и автоматически изолировать молоко от зараженного животного до его попадания в общий танк. 

Для небольших семейных хозяйств, где автоматизация экономически нецелесообразна, исследователи разработают быстрый и доступный ручной экспресс-тест, позволяющий ветеринару или фермеру оценить здоровье вымени прямо в станке.

Необходимость создания принципиально новых, обособленных инструментов для козоводства продиктована тем, что диагностика мастита у коз биологически намного сложнее, чем у коров. 

Исторически большинство экспресс-методов, таких как Калифорнийский маститный тест, создавались под крупный рогатый скот и основывались на подсчете уровня соматических клеток в молоке. Высокое количество таких клеток у коров однозначно указывает на воспалительный процесс, так как их молоко выделяется по мерокриновому типу, при котором сами клетки вымени остаются абсолютно целыми. 

У коз же природа заложила принципиально иной, апокриновый тип секреции молока. При таком типе выделения верхушки клеток молочной железы отторжимы и попадают в молоко в виде безъядерных фрагментов цитоплазмы и так называемых цитоплазматических телец. Обычные автоматические счетчики и экспресс-тесты не способны отличить эти естественные клеточные остатки от настоящих лейкоцитов, которые борются с инфекцией.  В результате тесты для коров выдают на козьем молоке огромное количество ложноположительных результатов, путая норму с тяжелой болезнью.

Дополнительную сложность для ветеринаров создает и то, что у здоровых коз уровень соматических клеток может значительно меняться под воздействием естественных факторов, никак не связанных с инфекцией. Например, количество клеток лавинообразно растет ближе к концу периода лактации, резко меняется в зависимости от сезона года, возраста животного, его породы и даже во время периода течки. Из-за этих экстремальных колебаний установить единую норму, как это сделано для коров, физически невозможно. 

Более того, мастит у коз чаще протекает в скрытой, субклинической форме. Внешне вымя выглядит здоровым, молоко кажется чистым, но скрытая в нем бактериальная популяция уже стремительно размножается. Новый проект ученых из Утрехтского университета призван обойти эти биологические ограничения, найдя новые, стабильные физико-химические маркеры воспаления, которые позволят датчикам безошибочно отделять здоровые физиологические процессы от реальной бактериальной угрозы.

МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ