Relationships Between Milk Electrical Conductivity and Milk Yield, Milking and Udder Characteristics in Holstein Cows

Abstract

This study aimed to determine the relationships between milk electrical conductivity and milk yield, milking and udder characteristics in Holstein cows and the effects of parity and lactation period on these parameters. The research material consisted of 104 Holstein cows calving in 2023 and 2024 years in a private dairy farm in Kırşehir province. In the study, the means of electrical conductivity, test day milk yield (TDMY), milking duration and milk flow rate were determined as 9.01±0.05 mS/cm, 35.74±0.67 kg, 5.83±0.09 min and 2.40±0.06 kg/min, respectively. The effects of parity on electrical conductivity (P<0.001), TDMY (P=0.001) and milking duration (P=0.004) were found to be statistically significant. The effect of lactation period on TDMY (P=0.048) and milking duration (P=0.045) was found to be significant, while the effect on electrical conductivity and milk flow rate was found to be statistically insignificant (P>0.05). The effect of parity on fore udder attachment (FUA), udder depth (UD), teat length (TL, P<0.001) and rear udder height (RUH, P=0.002) was found to be statistically significant. The effect of lactation period on all udder characteristics was insignificant (P>0.05). Negative correlations (P<0.01) were determined between milk conductivity value and FUA (r=-0.327) and UD (r=-0.390), and positive and statistically significant correlations (P<0.05) were determined with TL (r=0.199). In the study, positive (r=0.228) and significant (P<0.05) correlations were found between electrical conductivity and milking duration, and negative and insignificant correlations were found with TDMY and milk flow rate (P>0.05). As a result, when evaluated according to the correlations between milk electrical conductivity values and related udder characteristics, it can be said that cows with a weaker FUA, a shallower UD and a shorter milking duration will have lower electrical conductivity or mastitis risk.

Keywords

• Holstein
• Electrical conductivity
• Milk yield
• Milking duration
• Milk flow rate

Siyah Alaca İneklerde Süt Elektriksel İletkenlik ile Süt Verimi, Sağım ve Meme Özellikleri Arasındaki İlişkiler

Abstract

Bu çalışmada Siyah Alaca ineklerde süt elektriksel iletkenlik ile süt verimi, sağım ve meme özellikleri arasındaki ilişkiler ve bunlar üzerine laktasyon sırası ve laktasyon döneminin etkilerinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Araştırma materyalini Kırşehir ilinde özel bir süt sığırı işletmesinde 2023 ve 2024 yıllarında buzağılayan 104 baş Siyah Alaca ineği oluşturmuştur. Çalışmada, elektriksel iletkenlik, test günü süt verimi (TGSV), sağım süresi ve süt akış hızı ortalamaları sırasıyla 9.01±0.05 mS/cm, 35.74±0.67 kg, 5.83±0.09 dk ve 2.40±0.06 kg/dk olarak tespit edilmiştir. Laktasyon sırasının elektriksel iletkenlik (P<0.001), TGSV (P=0.001) ve sağım süresi (P=0.004) üzerine etkisi istatistiki olarak önemli bulunmuştur. Laktasyon döneminin TGSV (P=0.048) ve sağım süresi (P=0.045) üzerine etkisi önemli bulunurken, elektriksel iletkenlik ve süt akış hızı üzerine etkisi ise istatistiki olarak önemsiz bulunmuştur (P>0.05). Laktasyon sırasının ön meme bağlantısı (ÖMB), meme derinliği (MD), meme başı uzunluğu (MBU, P<0.001) ve arka meme yüksekliği (AMY, P=0.002) üzerine etkisi istatistiki olarak önemli olduğu tespit edilmiştir. Laktasyon döneminin tüm meme özellikleri üzerine etkisi önemsizdir (P>0.05). Süt iletkenlik değeri ile ÖMB (r=-0.327) ve MD (r=-0.390) arasında negatif yönde (P<0.01), MBU (r=0.199) ile pozitif yönde ve istatistiki olarak önemli korelasyonlar belirlenmiştir (P<0.05). Çalışmada elektriksel iletkenlik ile sağım süresi arasında pozitif yönde (r=0.228) ve önemli (P<0.05), TGSV ve süt akış hızı ile negatif yönde ve önemsiz korelasyonlar tespit edilmiştir (P>0.05). Sonuç olarak süt elektriksel iletkenlik değerleri ile ilgili meme özellikleri arasındaki korelasyonlara göre değerlendirildiğinde daha zayıf bir ÖMB ve daha sığ bir MD ile daha kısa sağım süresine sahip ineklerin daha düşük elektriksel iletkenlik ya da mastitis yakalanma riskine sahip olacağı söylenebilir.

Keywords

• Siyah Alaca
• Elektiksel iletkenlik
• Süt verimi
• Sağım süresi
• Süt akış hızı

References

1. Akdağ, M., 2019. Siyah Alaca süt sığırlarında tip özellikleri üzerine bazı sistematik çevre faktörlerinin etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
2. Anglart, D., 2021. Indicators of mastitis and milk quality in dairy cows: data, modeling, and prediction in automatic milking systems. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, (2021: 5).
3. Anonymous, 2018. ICAR Guidelines for conformation recording of dairy cattle, beef cattle, dual purpose cattle and dairy goats. The Global Standard For Livestock Data. Section 5-Conformation Recording, Vesion June 2018, ICAR.
4. Atigui, M., Brahmi, M., Hammadi, I., Marnet, P. G., Hammadi, M., 2021. Machine milkability of dromedary camels: Correlation between udder morphology and milk flow traits. Animals, 11(7): 2014.
5. Aydin, R., Yanar, M., Güler, O., Yuksel, S., Uğur, F., Turgut, L., 2008. Study on milkability traits in Brown Swiss cows reared eastern region of Turkey. Journal of Animal and Veterinary Advances, 7(10): 1218-1222.
6. Berry, D. P., Buckley, F., Dillon, P., Evans, R. D., Veerkamp, R. F., 2004. Genetic relationships among linear type traits, milk yield, body weight, fertility and somatic cell count in primiparous dairy cows. Irish Journal of Agricultural And Food Research, 161-176.
7. Carlström, C., Strandberg, E., Johansson, K., Pettersson, G., Stålhammar, H., Philipsson, J., 2016. Genetic associations of in-line recorded milkability traits and udder conformation with udder health. Acta Agriculturae Scandinavica, Section A-Animal Science, 66(2): 84-91.
8. Duru, S., 2005. Siyah Alaca sığırlarda dış görünüş özelliklerine ait parametre ve damızlık değer tahmini. Doktora Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.

9. Düz, M., Doğan, Y. N., Doğan, İ., 2021. İnek sütlerinde somatik hücre sayısı ile süt amiloid A, elektriksel iletkenlik ve ph arasındaki ilişkiler. KSÜ Tarım ve Doğa Dergisi, 24(2): 457-463.
10. Erdem, H., Atasever, S., Kul, E., 2010. Relationships of milkability traits to udder characteristics, milk yield and Somatic Cell Count in Jersey Cows. Journal of Applied Animal Research, 37(1): 43-47.
11. Erkmen, R., 2020. Siyah alaca ineklerde dış görünüş özellikleri ile süt ve döl verim özellikleri arasındaki ilişkiler, Yüksek Lisans Tezi, Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kırşehir.
12. Fernando, R. S., Spahr, S. L., Jaster, E. H., 1985. Comparison of electrical conductivity of milk with other indirect methods for detection of subclinical mastitis. Journal of Dairy Science, 68(2): 449-456.
13. Grindal, R. J., Hillerton, J. E., 1991. Influence of milk flow rate on new intramammary infection in dairy cows. Journal of Dairy Research, 58(3): 263-268.
14. Gökçe, G., Göncü, S., 2016. Entansif süt sığırcılığı ünitesinde yetiştirilen Siyah Alaca sığırların dış yapı özellikleri bakımından değerlendirilmesi. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 31(1): 69-78.
15. Ilie, L. I., Tudor, L., Galis, A. M., 2010. The electrical conductivity of cattle milk and the possibility of mastitis diagnosis in Romania. Medicina Veterinara, 43(2): 220-227.
16. Inzaghi, V., Zucali, M., Thompson, P. D., Penry, J. F., Reinemann, D. J., 2021. Changes in electrical conductivity, milk production rate and milk flow rate prior to clinical mastitis confirmation. Italian Journal of Animal Science, 20(1): 1554-1561.
17. Juozaitienė, V., Juozaitis, A., Brazauskas, A., Žymantienė, J., Žilaitis, V., Antanaitis, R., Stankevičius, R., Bobinienė, R., 2015. Investigation of electrical conductivity of milk in robotic milking system and its relationship with milk somatic cell count and other quality traits. Journal of Measurements in Engineering, 3(3): 63-70.
18. Kaşikçi, G., Çetin, Ö., Bingöl, E. B., Gündüz, M. C., 2012. Relations between electrical conductivity, somatic cell count, California mastitis test and some quality parameters in the diagnosis of subclinical mastitis in dairy cows. Turkish Journal of Veterinary & Animal Sciences, 36(1): 49-55.
19. Kul, E., 2006. Jersey sığırlarında bazı meme özellikleri ile süt verimi ve sütteki somatik hücre sayısı arasındaki ilişkiler. Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
20. Kul, E., 2013. Jersey sığırlarında süt insülin benzeri büyüme faktörü-I (Igf-I) konsantrasyonu ile doğrusal puanlama özellikleri, süt somatik hücre sayısı ve verim özellikleri arasındaki ilişkiler. Doktora Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.
21. Kul, E., Erdem, H., Atasever, S., 2006. Süt sığırlarında farklı meme özelliklerinin mastitis ve süt somatik hücre sayısı üzerine etkileri. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 21(3): 350-356.
22. Laureano, M. M. M., Bignardi, A. B., El Faro, L., Cardoso, V. L., Albuquerque, L. G. D., 2012. Genetic parameters for first lactation test-day milk flow in Holstein cows. Animal, 6(1): 31-35.
23. Lukas, J. M., Reneau, J. K., Wallace, R., Hawkins, D., Munoz-Zanzi, C., 2009. A novel method of analyzing daily milk production and electrical conductivity to predict disease onset. Journal of Dairy Science, 92(12): 5964-5976.
24. Marete, A., Sahana, G., Fritz, S., Lefebvre, R., Barbat, A., Lund, M. S., Boichard, D., 2018. Genome-wide association study for milking speed in French Holstein cows. Journal of Dairy Science, 101(7): 6205-6219.
25. Mijić, P., Knežević, I., Domaćinović, M., Baban, M., Kralik, D., 2002. Distribution of milk flow in Holstein Friesian and Fleckvieh cows in Croatia. Archives Animal Breeding, 45(4): 341-348.
26. Neamț, R., Ilie, D. E., Gavojdian, D., Acatincăi, S., Neciu, F., Cziszter, L., 2016. Influence of electrical conductivity, days in milk and parity on milk production and chemical composition. Scientific Papers Animal Science and Biotechnologies, 49(2): 128-128.
27. Norberg, E., Hogeveen, H., Korsgaard, I. R., Friggens, N. C., Sloth, K., Løvendahl, P., 2004a. Electrical conductivity of milk: ability to predict mastitis status. Journal of Dairy Science, 87(4): 1099-1107.
28. Norberg, E., Rogers, G. W., Goodling, R. C., Cooper, J. B., Madsen, P., 2004b. Genetic parameters for test-day electrical conductivity of milk for first-lactation cows from random regression models. Journal of Dairy Science, 87(6): 1917-1924.
29. Olofsson, C., Toftaker, I., Rachah, A., Reksen, O., Kielland, C., 2024. Pathogen-specific patterns of milking traits in automatic milking systems. Journal of Dairy Science, 107: 6035-6051.
30. Özhelvacı Bayar, N., 2019. Siyah Alaca sığırlarda sağım, meme ve süt verimi özellikleri için varyans bileşenleri ve genetik parametrelerin tahmini, Yüksek Lisans Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
31. Rutten, C. J., Velthuis, A. G. J., Steeneveld, W., Hogeveen, H., 2013. Invited review: Sensors to support health management on dairy farms. Journal of Dairy Science, 96(4): 1928-1952.
32. Samaraweera, A. M., Boerner, V., Disnaka, S., Van Der Werf, J. J., Hermesch, S., 2022. Genetic associations between mastitis, milk electrical conductivity, and milk flow rate in temperate dairy cows in tropics. Livestock Science, 264: 105064.
33. Samoré, A. B., Román-Ponce, S. I., Vacirca, F., Frigo, E., Canavesi, F., Bagnato, A., Maltecca, C., 2011. Bimodality and the genetics of milk flow traits in the Italian Holstein-Friesian breed. Journal of Dairy Science, 94(8): 4081-4089.
34. Sandrucci, A., Tamburini, A., Bava, L., Zucali, M., 2007. Factors affecting milk flow traits in dairy cows: results of a field study. Journal of Dairy Science, 90(3): 1159-1167.
35. Sewalem, A., Miglior, F., Kistemaker, G. J., 2011. Genetic parameters of milking temperament and milking speed in Canadian Holsteins. Journal of Dairy Science, 94(1): 512-516.
36. Tančin, V., Ipema, B., Hogewerf, P., Mačuhová, J., 2006. Sources of variation in milk flow characteristics at udder and quarter levels. Journal of Dairy Science, 89(3): 978-988.
37. Tangorra, F. M., Zaninelli, M., Costa, A., Agazzi, A., Savoini, G., 2010. Milk electrical conductivity and mastitis status in dairy goats: Results from a pilot study. Small ruminant research, 90(1-3): 109-113.
38. Tian, H., Zhou, X., Wang, H., Xu, C., Zhao, Z., Xu, W., Deng, Z., 2024. The prediction of clinical mastitis in dairy cows based on milk yield, rumination time, and milk electrical conductivity using machine learning algorithms. Animals, 14(3): 427.
39. Tilki, M., Çolak, M., İnal, Ş., Çağlayan, T., 2005. Effects of teat shape on milk yield and milking traits in Brown Swiss cows. Turkish Journal of Veterinary & Animal Sciences, 29(2): 275-278.
40. Yanar, M., Güler, O., Aydın, R., Koçyiğit, R., Diler, A., 2018. The effect of non-genetic factors on the linear type traits in Brown Swiss cows reared in Eastern Region of Turkey. Alınteri Zirai Bilimler Dergisi, 33(2): 193-200.
41. Weiss, D., Weinfurtner, M., Bruckmaier, R. M., 2004. Teat anatomy and its relationship with quarter and udder milk flow characteristics in dairy cows. Journal of Dairy Science, 87(10): 3280-3289.
42. Wiggans, G. R., Thornton, L. L. M., Neitzel, R. R., Gengler, N., 2007. Genetic evaluation of milking speed for Brown Swiss dairy cattle in the United States. Journal of Dairy Science, 90(2): 1021-1023.
43. Zucali, M., Bava, L., Tamburini, A., Gislon, G., Sandrucci, A., 2021. Association between udder and quarter level indicators and milk somatic cell count in automatic milking systems. Animals, 11(12): 3485.
44. Zwald, N. R., Weigel, K. A., Chang, Y. M., Welper, R. D., Clay, J. S., 2005. Genetic evaluation of dairy sires for milking duration using electronically recorded milking times of their daughters. Journal of Dairy Science, 88(3): 1192-1198.