Estrés calórico en la ganadería bovina

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Por Jorge Quiroz Valiente1; Manuel Barrón Arredondo1; Lorenzo Granados Zurita1 /INIFAP Tabasco

La agricultura sostenible es primordial para abordar los principales desafíos que enfrenta la humanidad, incluida la demografía humana y la seguridad alimentaria, el cambio climático, el uso de energía, la biodiversidad y la huella ambiental de la actividad antropológica. Se espera que la población mundial actual de 7,500 millones alcance los 9,800 millones de personas en 2050 (FAO, 2020). Las dietas humanas deben volverse más saludables, más diversificadas y mejor distribuidas entre regiones geográficas y familias con ingresos económicos insuficientes, ya que hay más de 690 millones de personas afectadas por la desnutrición en el mundo (FAO, 2020) y la obesidad está aumentando en muchas regiones del mundo. En este contexto, los productos lácteos y la carne de rumiantes aportan aminoácidos esenciales, minerales (calcio, zinc, selenio) y vitaminas (A, B3, B6, B12, D), destacando la importancia fundamental de la ganadería lechera para la alimentación humana.

Se ha documentado que los aumentos en la temperatura ambiente, la humedad, el flujo de aire y la radiación por encima de un umbral de comodidad provocan estrés por calor en el ganado lechero (Brito et al., 2021). Las vacas lecheras responden al estrés por calor de varias maneras, incluida la reducción del consumo de alimento, menor rendimiento y calidad de la leche y disminución de la fertilidad. Colectivamente, estas respuestas aumentan los costos de manejo y dan como resultado la pérdida de ingresos. El estrés por calor afecta negativamente el rendimiento y el bienestar del ganado lechero y, en consecuencia, causa enormes pérdidas económicas y problemas de bienestar para la industria láctea.

PRODUCCIÓN DE LECHE Y TERMOREGULACIÓN

La intensa selección para aumentar la producción en las últimas décadas ha comprometido la competencia termorreguladora de las vacas lecheras (Aguilar et al., 2010). De hecho, la producción y la termotolerancia son rasgos antagónicos porque una mayor producción de leche conduce a una mayor producción de calor metabólico y, por lo tanto, a una mayor susceptibilidad al estrés por calor (Tao et al., 2020). Esto es alarmante ya que las temperaturas globales tienden a subir y se espera que las olas de calor sean más frecuentes e intensas. Existe una relación genética negativa entre la producción de leche en condiciones termoneutrales y la producción de leche en condiciones de estrés térmico. Esta correlación genética negativa sugiere que la selección continua para una mayor producción de leche sin considerar el mérito genético de los animales para la termotolerancia resultará en un aumento, aún mayor, de los efectos nocivos del estrés por calor en el rendimiento de las vacas. Por lo tanto, existe una necesidad crítica de mejorar la termotolerancia (Nguyen et al., 2016), que es un rasgo hereditario.

SELECCIÓN PARA TERMOTOLERANCIA

El estrés por calor en las vacas se puede aliviar proporcionando sombras, ventiladores y aspersores. Sin embargo, esto es impráctico, particularmente en los sistemas pastoriles en el trópico. Una estrategia complementaria sería la selección para mejorar la tolerancia al calor, lo que tendría efectos acumulativos y permanentes. Varios autores han demostrado que el grado de disminución de la producción de leche con el aumento del estrés por calor varía entre los animales y es un rasgo hereditario de bajo a moderado. Lo complicado es encontrar un rasgo que pudiera usarse como un indicador de la tolerancia al calor y de fácil medición. Mientras que la selección basada en el fenotipo y el pedigrí podría aplicarse para este rasgo, es probable que las tasas de ganancia genética sean lentas dada la heredabilidad del rasgo y el largo intervalo generacional asociado con la selección tradicional en el ganado lechero. La selección genómica es una alternativa atractiva, que permite seleccionar bovinos jóvenes (tanto machos como hembras) según su valor genómico estimado de tolerancia al calor, así como otras características que sean consideradas de importancia, y que preponderantemente se encuentren relacionadas.

Las pérdidas de producción, la morbilidad y la mortalidad debido al estrés por calor son preocupaciones crecientes en las regiones tropicales y subtropicales, pero recientemente también en las zonas templadas. Las modificaciones en la alimentación (p. ej., aumentar el consumo de alimento), el acondicionamiento ambiental (p. ej., enfriamiento y sombra) y la selección genética para la tolerancia al calor siguen siendo las tres mejores estrategias para aliviar los efectos del estrés por calor en el ganado lechero. Las modificaciones ambientales y de alimentación son específicas de cada sistema de producción y dependen principalmente de su valor adicional para mejorar el rendimiento, la aptitud y el bienestar de los animales en comparación con sus costos. No obstante, la mejora genética del ganado es rentable al producir un cambio permanente y acumulativo. La selección de animales tolerantes al calor de pura raza o cruzados es un método de manejo eficaz para el estrés por calor solo si la alta eficiencia de producción se puede asociar con la capacidad para hacer frente a condiciones cálidas y húmedas.

Todavía falta conocimiento sobre la variación genética para la tolerancia al calor en los animales. Por el contrario, se dispone de una gran cantidad de datos sobre la producción animal y los parámetros meteorológicos. Se ha demostrado que las medidas directas de la capacidad de un animal para producir, reproducirse y vivir bajo estrés por calor son potencialmente útiles para seleccionar animales tolerantes al calor en condiciones tropicales y subtropicales.Recientemente, la industria láctea australiana introdujo una evaluación genética para la termotolerancia que permite la selección de animales que son más resistentes a los efectos perjudiciales del estrés por calor (Nguyen et al., 2016). La tolerancia al calor se definió como la tasa de disminución de la producción bajo estrés por calor. Combinaron los datos de registro del día de prueba del rebaño con mediciones diarias de temperatura y humedad de las estaciones meteorológicas más cercanas a los rebaños evaluados para los días de prueba.

En la actualidad solo es posible medir algunos fenotipos asociados a la tolerancia al calor (como consumo de alimento, producción, fertilidad, etc.) para la realización de pruebas genómicas en un entorno de investigación. Aunque, puede ser posible obtener más registros observando los metabolitos que se pueden cuantificar en la leche. Por ejemplo, un predictor potencial de la tolerancia al calor es el perfil de ácidos grasos en la leche. Los perfiles de ácidos grasos se pueden medir a gran escala mediante espectroscopia de infrarrojo medio de muestras de leche, y un estudio reciente sugiere cambios en este perfil con el estrés por calor (Hammami et al., 2015). Se requiere más trabajo para determinar si este rasgo es adecuado como fenotipo para derivar evaluaciones genómicas para la tolerancia al calor.

La selección para mejorar la tolerancia al calor debe implementarse simultáneamente con la selección de características lecheras clave en un marco de índice de selección, particularmente dada la correlación desfavorable entre la tolerancia al calor y la producción. Para lograr esto, se requiere el efecto económico neto de mejorar la tolerancia al calor en la región objetivo (cuántos eventos de estrés por calor se experimentan por año y qué tan severos son). Hasta cierto punto, la selección que ha estado ocurriendo recientemente para mejorar la fertilidad habrá favorecido la selección de animales más tolerantes al calor, o al menos detenido una disminución en la tolerancia al calor. También se ha observado que las vacas tolerantes al calor tienen tasas más altas de preñes de sus hijas. También es importante considerar que las pérdidas debidas a la mala tolerancia al calor pueden ser mayores que una simple disminución en la producción de leche y pueden incluir el cese de la lactancia, problemas de salud y fertilidad y, en casos extremos, pérdida de animales.

NUEVAS ESTRATEGIAS

Recientemente, se ha mostrado un gran interés en la grasa láctea y el perfil de AG de la leche que varían fenotípica y genéticamente a lo largo de la lactancia y tienen heredabilidades de moderadas a altas, lo que indica que podrían cambiar por selección genética (Bastin et al., 2013). El uso de la composición de la leche (ácido oleico, C18:1 cis-9) como biomarcador de leche asequible para el estrés por calor podría mostrar una forma de eliminar el principal obstáculo del fenotipo inadecuado y el registro del clima en el desarrollo futuro de la selección genómica y los sistemas de manejo modernos para la adaptación y mitigación del estrés por calor en el ganado lechero. El contenido de ácido oleico en la leche se considera un buen indicador del estado del balance de energía en la lactancia temprana y un alto contenido se asocia con cambios corporales. movilización de grasa y baja fertilidad. Por lo tanto, el uso de este rasgo en programas de manejo o genéticos para la tolerancia al calor o el manejo del estrés por calor se ha convertido en una opción.

 

Literatura Citada

Aguilar, I., Misztal, I., Johnson, D., Legarra, A., Tsuruta, S. y  Lawlor, T. 2010. Hot topic: a unified approach to utilize phenotypic, full pedigree, and genomic information for genetic evaluation of Holstein final score. Journal of dairy science 93: 743-752.

Bastin, C., Soyeurt, H. y  Gengler, N. 2013. Genetic parameters of milk production traits and fatty acid contents in milk for H olstein cows in parity 1–3. Journal of Animal Breeding and Genetics 130: 118-127.

Brito, L.F., Bedere, N., Douhard, F., Oliveira, H.R., Arnal, M., Peñagaricano, F., Schinckel, A.P., Baes, C.F. y  Miglior, F. 2021. Review: Genetic selection of high-yielding dairy cattle toward sustainable farming systems in a rapidly changing world. Animal 15: 100292.

FAO. 2020. The State of Food Security and Nutrition in the World 2020. In: FAO (ed.)ROMA, ITALIA.

Hammami, H., Vandenplas, J., Vanrobays, M.L., Rekik, B., Bastin, C. y  Gengler, N. 2015. Genetic analysis of heat stress effects on yield traits, udder health, and fatty acids of Walloon Holstein cows. Journal of Dairy Science 98: 4956-4968.

Nguyen, T.T.T., Bowman, P.J., Haile-Mariam, M., Pryce, J.E. y  Hayes, B.J. 2016. Genomic selection for tolerance to heat stress in Australian dairy cattle. Journal of Dairy Science 99: 2849-2862.

Tao, S., Rivas, R.M.O., Marins, T.N., Chen, Y.-C., Gao, J. y  Bernard, J.K. 2020. Impact of heat stress on lactational performance of dairy cows. Theriogenology 150: 437-444.

 

Referencia: Edición No. 115 Agro Región septiembre-octubre 2022