乳牛を暑熱ストレスから守るには

　牛舎環境の良し悪しは、乳量や乳質に直接影響する。牛舎環境が悪ければ、飼料を食い込むことが出来ず、疾病リスクを高め、疾病に罹（り）患すると乳量や乳質に悪影響を与える。近年、地球温暖化に伴う気温上昇は暑さに弱い乳牛（適温域4〜24度）に悪影響を及ぼしており、暑熱ストレスによる飼料摂取量の低下、乳量低下、繁殖機能の低下などが問題となっている。本稿では、牛舎の暑熱対策として、換気、送風、飲水について概説するとともに、酪農経営では飼養管理が行き届きにくい哺乳期の子牛および乾乳牛の暑熱ストレスについて分娩後の乳生産への影響など知見を紹介する。

　一般的に温度が高くなると湿度は下がるが、温度が適温域でも高湿度では温湿度指数（以下「THI」という）は上がる。梅雨の時期などが代表的であり、THIは不快指数ともいう。
搾乳牛の場合、THIが68〜72を超え始めると乳量の減少が認められる。単純に暑いから暑熱ストレスと言うわけではなく、THIで考えると湿度も暑熱ストレスの要因となる。
　THIは温度と相対湿度で算出される。THIの算出式はさまざまあるが、以下に代表的な式を示す。
 

（1）換気と送風の違い

　換気と送風は意味が混同されがちであるが、換気とは「牛舎内の空気を入れ換える」ことを意味する（図1）。また送風は、「風を作り広げて送る」ことを指す。

（2）自然換気

　自然換気に限ったことではないが、換気を考える上で重要なのは、新鮮な牛舎外の空気の入口を考えることである。従って、牛舎は土地の形に合わせて建設するというよりは、その土地の一年を通しての風向を調べ、一番風（新鮮な空気）が入りやすい位置に入気口を配置する必要がある。特に自然換気の場合、自然の風を牛舎に取り入れ、その風圧で排気口（屋根のリッジ）から排気することになる（図2）。一般的には牛舎の側面を開放し、カーテンを用いて風圧を調整する。夏季はカーテンを開けて風を最大限に、冬季はカーテンの上部以外を閉め、牛からの熱放散による熱浮力（上昇気流）を利用し、軒下から入気し排気する。

（3）強制換気

（4）THIと体感温度

　泌乳牛の暑熱対策を考える上で、牛体に風を当てる送風は重要である。これは体感温度を下げることを目的としており、換気とセットで風の流れを計算していない限り、THIを下げることにはつながらない。体感温度とは、風呂上がりに部屋の温度とは関係なく扇風機の前に立つと涼しく感じる現象のことで、体感温度＝気温（度）−6×√風速（メートル/秒）で計算できる。牛体に秒速2メートルの風を送った場合、体感温度＝気温（度）−6×√2（メートル/秒）となり、計算すると、体感温度＝気温（度）−8.49
となる。例として、牛舎内温度が30.6度の環境下で、牛体に秒速2メートルの風を送った場合、牛の体感温度は22.1度に感じることになる。あくまでも体感温度であり、牛舎の温度を下げていることにはならない。

　牛乳は約87%が水分である。従って1日当たり乳量が33キログラムの乳牛では、約29キログラムの水分を搾乳で体内から失うことになる。それ以外にも、尿とふんの排せつ、発汗や呼吸による蒸発により水分は損失する。夏季に飲水量が増える理由が上述で理解出来ると思うが、1日当たり乳量が33キログラムの乳牛の搾乳による水分損失は、総水分摂取量の26〜34%である。ふんからの損失は30〜35%（泌乳への損失と同程度）、尿からの損失は15〜21%である。単純ではないが、1日当たり乳量33キログラムの乳牛が、泌乳により29キログラムの水分を必要とする場合、これが総水分摂取量の30%だとすると、1日に乳牛は100リットル近くの水が必要となる。
乳牛への水の供給源は（1）飲水（2）飼料中水分（3）代謝水─の三つである。主な供給源は飲水であり、飲水量の推定式は以下のものが泌乳牛では妥当（推奨）とされている。
  　この推定式には最低気温が含まれており、この式で推定すると夏季の最低気温の上昇は飲水量の増加につながる。
　水分摂取量に関しては上述の通りであり、飼養管理では飲水行動を制御することが特に重要である。つなぎ牛舎の場合は、そばにウォーターカップなどが設置されている。飼料の水分含量や給飼回数にも依存するが、1日14回程度アクセスするという報告がある。フリー牛舎の場合は、飲水時間は1日当たり30分で、搾乳の後に採食とともに飲水する。水槽の幅は乳牛1頭当たり9センチメートルが推奨されており、フリー牛舎の場合、行動を考慮して、飲みたい時に水槽が近くにあるかどうか、また、飼養密度にも依存するが、ストレスなく水槽にアクセスできるサイズであるかどうか、通路幅は十分かなど飲水一つとっても暑熱対策を考慮した牛舎デザインが重要となる。

（1）子牛の暑熱ストレス

　子牛は成牛と比べてルーメンが発達していないことから暑熱に強い。ただし、哺乳期の子牛の場合は暑熱ストレスの影響を受ける。
　Dado-Senn et al.,2020は、開放型の哺乳子牛用牛舎で生後15日から42日まで、哺乳ロボット管理で1日当たり最大哺乳量10リットル、配合飼料給与量を1日当たり0.2キログラムから徐々に高める設定で最大3キログラムとして哺乳子牛の暑熱ストレスを調査した。試験処理としては、子牛に送風しないHT区と、気温20度以上で子牛に自動的に送風するCL区を設けた。結果として、両処理区とも環境温度は27度程度、湿度は76%程度で、THIは78であった。CL区は送風しているので秒速2メートルの風が子牛に当たっており、体感温度としては18.5度程度である。CL区では、呼吸数、直腸温、心拍数、皮膚温が送風していないHT区と比べて低値を示し、代用乳摂取量、配合飼料摂取量は増加する結果となった（表）。このことから、同じTHI環境であっても、哺乳子牛への送風の有無で哺乳量などに影響がでると考えられる。

（2）乾乳牛の暑熱ストレス

　夏季に乾乳期を迎えた場合、乾乳牛にとって二つの要因が分娩後の生乳生産などに影響を与える。一つが暑熱ストレスである。乾乳牛が暑熱ストレスを受けると、乾乳期間中の乾物摂取量の低下に伴い増体量が減少し、早産の可能性が高まる。また出生時の子牛の体重の低下を引き起こす。体内代謝では、プロラクチンの分泌および作用を変化させる。プロラクチンは、脳の下垂体前葉から分泌されるホルモンであり、乳腺の発達、乳汁合成（カゼインやラクトースの合成）、搾乳刺激に応じた乳汁分泌を促進する。そのため、乾乳期では泌乳期と比較して、その濃度は低い。しかしながら、暑熱ストレスを受けると、乾乳期の血中プロラクチン濃度は増加する（図6）。その一方で、プロラクチン受容体の発現量を抑制する（ダウンレギュレーション）。この受容体発現量の減少は、分娩後も持続するため、乾乳期の暑熱ストレスは、分娩後の乳生産量を低下させることが知られている。この現象も、先述した子牛同様に、送風による体感温度の低下によって影響が軽減されることが報告されている（Tao et al.,2011）。

　周産期は、死廃率も含めた事故率の最も高い時期である。しかしながら乾乳期は、乳生産に直結しないこともあり、飼養管理が行き届いていないケースがしばしば見受けられる。しかし、乳牛の周産期の健全性を維持できれば統計上、分娩後の泌乳期の事故率は下がることから、酪農経営で重要な時期とも言える。また、哺乳子牛においても、離乳までの体重が1キログラム増加するに伴い、初産乳量が850キログラム増加するという報告もある。これは、哺乳期の十分な発育が重要であることを示している。
　牛舎の暑熱対策は、酪農経営上、収益に直結する泌乳牛から対策をとるのが一般的である。しかしながら、本稿で述べたように、換気、送風および飲水の基本的な考え方から逸脱するとその効果は発揮されない。また、乾乳期や子牛の暑熱対策は、後々、乳生産に影響することから、重要であることには違いない。