Pieno ir jo produktų laidumas pradėtas tirti daugiau kaip prieš 50 metų, siekiant nustatyti riebalų, vandens ir baltymų kiekį piene, vėliau - ir mastitui diagnozuoti.

Pieno ūkiuose vis dažniau diegiamos automatizuoto melžimo sistemos - robotai. Pagrindiniai jų privalumai, nurodomi užsienio literatūroje - sumažėjęs darbo jėgos poreikis, didesnis pieno produkcijos kiekis, kuris siejamas su dažnesniu karvių melžimu. Komerciškai pagrįstos tik tos automatinės melžimo sistemos, kurios diegiamos stambiuose ūkiuose, jų apkrovimas yra subalansuotas ir leidžia pasiekti 5-10 proc. produkcijos augimą.

Be to, robotizuotose melžimo sistemose gali būti atliekama mastito diagnostika, melžimo sistemų elektrodais fiksuojant pieno elektrinio laidumo pokyčius ir analizuojant gautus duomenis (Mottram et al., 2007).

Matavimo duomenų panaudojimo sritys

Pienas turi laidumo savybių, nes jame yra tam tikro krūvio junginių, vienas tokių - druska. Druskos junginių pasiskirstymas tarp tirpios ir koloidinės terpės turi reikšmingą poveikį bendram pieno elektriniam laidumui (Fox, McSweeney, 1998).

Pieno elektrinis laidumas - atvirkštinis pieno varžos rodiklis, kuris priklauso nuo kraujagyslių reakcijos stiprumo. Elektrinis laidumas matuojamas mS/cm (S - simensas). Jis priklauso nuo piene esančių natrio (Na+), kalio (K+), kalcio, magnio, chloro (Cl) ir kitų jonų, t. y. jonų koncentracijos pokyčiai lemia padidėjusį elektrinį laidumą (Hamann, Gyodi, 1999; Barth, Worstorff, 2000).

Normaliomis sąlygomis 25 ºC temperatūros pieno elektrinis laidumas svyruoja nuo 4 iki 5 mS/cm, tačiau, kylant jo temperatūrai, padidėja.

Pagrindinė galima pieno elektrinio laidumo matavimo duomenų panaudojimo sritis - ankstyva karvių susirgimo mastitu diagnostika, tačiau šie duomenys taip pat gali būti naudojami maisto pramonėje - sūrio fermentacijos procesams analizuoti ir pieno pasterizacijos eigai stebėti.

Pieno elektrinis laidumas, kaip vienas iš rodiklių kartu su pieno primilžiu, pieno temperatūra ir karvių aktyvumu, gali būti naudojamas automatizuotai karvių rujai nustatyti (de Mol, 2001; Firk et al., 2002). Tačiau toks metodas yra ne visada patikimas dėl nepakankamos progesterono koncentracijos karvių kraujyje ir pieno elektrinio laidumo koreliacijos (Aydin et al., 2008). R. Antanaitis ir kiti autoriai (2010) nurodo, kad karvių aktyvumas ir pieno elektrinis laidumas gali būti taikomi kaip papildomi požymiai ankstyvos laktacijos reprodukciniams susirgimams diagnozuoti.

Atskirų melžimo fazių pieno elektrinis laidumas skiriasi. Įtakos turi ir pieno kiekis, ir sudėtis - elektrinis laidumas didesnis piene, į kurį pridėta sodos, mažesnis - atskiestame vandeniu. Elektriniam laidumui įtakos taip pat gali turėti kitos sudėtinės pieno dalys, pavyzdžiui, riebalai.

Įspėja apie susirgimo mastitu pradžią

Vis sparčiau diegiant automatizuotas melžimo sistemas, atsirado galimybė pakankamai greitai ir nebrangiai įvertinti karvių sveikatingumą, panaudojant pieno elektrinio laidumo tyrimą (Milner et al., 1996; Norberg et al., 2004).

Tyrimai rodo, kad pieno elektrinio laidumo rodikliu galima pasinaudoti diagnozuojant mastitą. Kai kurie mokslininkai teigia, kad pagal pieno elektrinį laidumą vertinti tešmens sveikatingumą yra gana rizikinga, tačiau naudojant jį kartu su kitais rodikliais, pavyzdžiui,pieno tekėjimo greičiu, pieno kiekiu, temperatūra, galima gauti daug tikslesnius rezultatus (Pyörälä, 2003; Antanaitis ir kt., 2010), ypač jeigu rezultatai būtų apdorojami panaudojant tinkamus loginius modelius.

Vidutinis elektrinis pieno laidumas didėja nuo užkrėstų tešmens ketvirčių, nes dėl pažeisto tešmens epitelio juose padidėja Na+ ir Cljonų koncentracija ir taip atsiranda „pieno barjeras".

Padidėjęs elektrinis pieno laidumas įspėja apie susirgimo mastitu pradžią. J. M. Lukas su kolegomis (2009) ir R. Antanaitis su grupe mokslininkų (2012) nustatė, kad, likus trim paroms iki ligos diagnozės, dauguma fiziologinių karvės požymių akivaizdžiai kinta. Norint kuo anksčiau pastebėti komplikacijas po veršiavimosi, reikia praktiškai įvertinti, kaip kinta produktyvumas, pieno elektrinis laidumas, judrumas, gyvulio masė, iki kol pasireiškia klinikiniai mastito ir kitų ligų požymiai.

G. T. Fosgate ir kiti mokslininkai (2013), palyginę pieno elektrinio laidumo ir CMT (angl. California Mastitis Test - Kalifornijos mastito testas) tyrimus, nustatė, kad CMT tyrimas buvo tikslesnis negu pieno elektrinio laidumo, kai karvių somatinių ląstelių skaičius viršijo 200 tūkst./ml. P. D. Mansell ir A. Seguya (2003) nustatė, kad slaptajam mastitui diagnozuoti naudotas rankinis pieno elektrinio laidumo matuoklis davė atitinkamus rezultatus: jautrumas - 51 proc., specifiškumas - 71 procentas.

Pieno elektrinio laidumo automatinėse melžimo sistemose matavimo tyrime gautas pieno elektrinio laidumo jautrumas buvo 70 proc., o specifiškumas - 98 proc. (Steeneveld et al., 2010).

Kitų autorių atlikti tyrimai parodė, kad, atsižvelgiant į tyrimo metodiką, pieno elektrinio laidumo, kaip mastito diagnostikos požymio, jautrumas ir specifiškumas gali labai svyruoti, atitinkamai gautos 18-88 proc. jautrumo ir 67-97 proc. specifiškumo reikšmės. Todėl pasikliauti vien pieno elektrinio laidumo duomenimis, prognozuojant mastitą, neteisinga, reikia atsižvelgti ir į kitus veiksnius. Pieno elektrinį laidumą siūloma naudoti kaip papildomą mastito diagnostikos priemonę.