Human-animal interaction, stress, and embryo production in Bos indicus embryo donors under tropical conditions

This study investigated the effect of human-animal interaction (HAI) and the stress response on the quality of embryo production in superovulated Nelore (Bos indicus) cattle, under tropical conditions. Thirty-two females underwent a superovulation protocol for 5 days. Cortisol concentrations were determined in blood plasma collected on days 0, 4, and 5. Artificial insemination was performed on days 4 and 5, and nonsurgical embryo flushing on day 11. Embryo production and viability were determined. Human stimulation, animal behaviors, accidents, and handling time were recorded to assess HAI. Cattle age was negatively correlated with accidents, frequency of aversive behaviors, and negative stimuli by stockperson during transit through corral compartments to receive superovulation treatments. The factor analysis revealed two distinct groups. The first group was called stressed and had higher cortisol concentration than the nonstressed group, 16.0 +/- 2.1 and 12.5 +/- 1.0 ng/mL, respectively. Comparisons between these groups showed that the frequency of voice emissions by the stockperson and the number of accidents were higher in the stressed group, and also, the mean handling time was longer in the stressed group than for the nonstressed. As a result, viability rate of the embryos was 19% lower in the stressed group (P < 0.05). This indicates that intensive negative HAI is likely related to stress, which affects embryo production in a superovulation program.

Assessment of DGAT1 and LEP gene polymorphisms in three Nelore (Bos indicus) lines selected for growth and their relationship with growth and carcass traits

The aim of this study was to analyze LEP and DGAT1 gene polymorphisms in 3 Nelore lines selected for growth and to evaluate their effects on growth and carcass traits. Traits analyzed were birth, weaning, and yearling weight, rump height, LM area, backfat thickness, and rump fat thickness obtained by ultrasound. Two SNP in the LEP gene [LEP 1620(A/G) and LEP 305(T/C)] and the K232A mutation in the DGAT1 gene were analyzed. The sample consisted of 357 Nelore heifers from 2 lines selected for yearling weight and a control line, established in 1980, at the Estacao Experimental de Zootecnia de Sertaozinho (Sertaozinho, Brazil). Three genotypes were obtained for each marker. Differences in allele frequencies among the 3 lines were only observed for the DGAT1 K232A polymorphism, with the frequency of the A allele being greater in the control line than in the selected lines. The DGAT1 K232A mutation was associated only with rump height, whereas LEP 1620(A/G) was associated with weaning weight and LEP 305(T/C) with birth weight and backfat thickness. However, more studies, with larger data sets, are necessary before these makers can be used for marker-assisted selection.

Genetic Heteroscedasticity for Domestic Animal Traits

Animal traits differ not only in mean, but also in variation around the mean. For instance, one sire’s daughter group may be very homogeneous, while another sire’s daughters are much more heterogeneous in performance. The difference in residual variance can partially be explained by genetic differences. Models for such genetic heterogeneity of environmental variance include genetic effects for the mean and residual variance, and a correlation between the genetic effects for the mean and residual variance to measure how the residual variance might vary with the mean. The aim of this thesis was to develop a method based on double hierarchical generalized linear models for estimating genetic heteroscedasticity, and to apply it on four traits in two domestic animal species; teat count and litter size in pigs, and milk production and somatic cell count in dairy cows. The method developed is fast and has been implemented in software that is widely used in animal breeding, which makes it convenient to use. It is based on an approximation of double hierarchical generalized linear models by normal distributions. When having repeated observations on individuals or genetic groups, the estimates were found to be unbiased. For the traits studied, the estimated heritability values for the mean and the residual variance, and the genetic coefficients of variation, were found in the usual ranges reported. The genetic correlation between mean and residual variance was estimated for the pig traits only, and was found to be favorable for litter size, but unfavorable for teat count.

Estimation of genetic variance for macro- and micro-environmental sensitivity using double hierarchical generalized linear models

Background: Genetic variation for environmental sensitivity indicates that animals are genetically different in their response to environmental factors. Environmental factors are either identifiable (e.g. temperature) and called macro-environmental or unknown and called micro-environmental. The objectives of this study were to develop a statistical method to estimate genetic parameters for macro- and micro-environmental sensitivities simultaneously, to investigate bias and precision of resulting estimates of genetic parameters and to develop and evaluate use of Akaike’s information criterion using h-likelihood to select the best fitting model. Methods: We assumed that genetic variation in macro- and micro-environmental sensitivities is expressed as genetic variance in the slope of a linear reaction norm and environmental variance, respectively. A reaction norm model to estimate genetic variance for macro-environmental sensitivity was combined with a structural model for residual variance to estimate genetic variance for micro-environmental sensitivity using a double hierarchical generalized linear model in ASReml. Akaike’s information criterion was constructed as model selection criterion using approximated h-likelihood. Populations of sires with large half-sib offspring groups were simulated to investigate bias and precision of estimated genetic parameters. Results: Designs with 100 sires, each with at least 100 offspring, are required to have standard deviations of estimated variances lower than 50% of the true value. When the number of offspring increased, standard deviations of estimates across replicates decreased substantially, especially for genetic variances of macro- and micro-environmental sensitivities. Standard deviations of estimated genetic correlations across replicates were quite large (between 0.1 and 0.4), especially when sires had few offspring. Practically, no bias was observed for estimates of any of the parameters. Using Akaike’s information criterion the true genetic model was selected as the best statistical model in at least 90% of 100 replicates when the number of offspring per sire was 100. Application of the model to lactation milk yield in dairy cattle showed that genetic variance for micro- and macro-environmental sensitivities existed. Conclusion: The algorithm and model selection criterion presented here can contribute to better understand genetic control of macro- and micro-environmental sensitivities. Designs or datasets should have at least 100 sires each with 100 offspring.

Utilização do grão tostado de soja (Glicine max (L) Merril) na alimentação de vacas em lactação

Soybeans were roasted in an experimental roaster during 2 or 3 minutes either at 380 or 490 ºC air temperature and kept or not for 30 minutes under steeping. The heat treatment effects on soybeans were evaluated in a first trial through two different procedures: a) after 16 hours of an “in situ” ruminal incubation period, all heat treated soybeans showed an increased (P<0,05) rumen undegraded protein (RUP) content in comparison to raw soybeans; b) a pepsin/pancreatin “in vitro” procedure showed that roasting at 380 ºC, during 2 minutes, with steeping, or at 380 ºC , during 3 minutes without steeping, did not affect the “in vitro” enzymatic intestinal digestibility of soybeans (P>0,05). In a second trial, soybeans roasted at 380 ºC, during 2 minutes and kept under steeping were included in isonitrogenous and isocaloric lactating dairy cows rations and evaluated in comparison to raw soybeans, with two other protein sources as references. There were no differences (P>0,05) between the roasted and raw soybeans diets related either to dry matter or crude protein intakes, milk yield and composition and plasma urea nitrogen (PUN) and milk urea nitrogen (MUN) concentrations, but roasted soybeans yielded significantly (P<0,05) more milk per kg of dry matter or crude protein intake than raw soybeans.

Correlação entre o California Mastitis Test (CMT) e a Contagem de Células Somáticas (CCS) do leite de búfalas Murrah

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Parâmetros Genéticos para a Produção de Leite, Gordura e Proteína em Bubalinos

The objective of this study was to estimate the genetic parameters affecting milk production (MP), fat (%F) and protein (%P) contents of buffalo milk. Restricted Maximum Likelihood (REML) using MTDFREML program under animal model analyzed a total of 1744 lactations records from 1268 cows. The means were: MP = 1259.47 +/- 523.09 kg, %F = 6.87 +/- 0.88% and %P = 3.91 +/- 0.61%. The estimates of repeatability and heritability coefficients were: MP = 0.38 and 0.24, %F = 0.28 and 0.21 and %P = 0.30 and 0.26, respectively. The estimated genetic and phenotypic correlations were MP x %F = -0.18 and -0.62, MP x %P = -0.23 and -0.59 and %F x %P = 0.50 and 0.77, respectively. According to these results it is possible to conclude that selection is a proper way to increase milk yield, fat and protein percentage. Although negative low values of genetic correlations among traits, it should be take into account that simultaneous selection based on these traits could not be so efficient.

Fatores genéticos e ambientais sobre a probabilidade de prenhez precoce em bovinos Caracu

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Índices de seleção para um rebanho Caracu de duplo propósito

Neste trabalho, objetivou-se determinar índices de seleção para um rebanho da raça Caracu de duplo propósito, cujo objetivo de seleção (H) incluiu a venda de bezerros desmamados e a produção de leite. As características que compuseram H foram: produção total de leite, idade ao primeiro parto, período de serviço, peso à desmama e duração da vida produtiva. Foram propostos dois índices de seleção para H. Os critérios de seleção adotados no índice 1 foram: produção de leite na primeira lactação, primeiro período de serviço, peso à desmama (PD) e perímetro escrotal. No índice 2, foram consideradas as mesmas características, sendo, entretanto, o ganho médio diário do nascimento à desmama empregado como critério de seleção para PD. As análises estatísticas para a obtenção dos componentes de (co)variâncias e das estimativas dos parâmetros genéticos e fenotípicos foram realizadas pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivada, por um modelo animal (uni e bi-característica). As informações zootécnicas e genealógicas, os preços e as quantidades dos insumos e dos produtos foram obtidos no escritório da empresa estudada. Os custos de produção e as receitas da atividade pecuária foram determinados para o período de 1994 a 2000. A equação de lucro foi tomada em base anual, usando-se valores médios para número de animais por categoria, características biológicas e preços..¹ O valor econômico para cada característica foi obtido pela derivada parcial da função de lucro em relação à característica em questão. Os dois índices econômicos de seleção trariam considerável resposta para o objetivo proposto. Entretanto, o índice 1, que incluiu PD, seria um pouco mais eficiente em termos de resposta à seleção total.

Efeito da metionina protegida e não protegida da degradação ruminal sobre a produção e composição do leite de vacas holandesas

Utilizaram-se vacas Holandesas com produção superior a 20 kg de leite/dia, de primeira e segunda lactações, com 19±6 dias em lactação, para avaliar o efeito da suplementação com 8,4 g/dia de metionina protegida (MPDR) ou 8,4 g/dia de metionina não-protegida da degradação ruminal (MNPDR) sobre a produção e composição do leite, comparativamente a vacas controle, durante 90 dias. As vacas foram alimentadas com ração completa constituída por silagem de milho e concentrado. Produção de leite, teor de proteína do leite e produção de proteína não foram afetados pela suplementação com MPDR. As produções médias de leite foram 27,70; 27,09 e 27,61 kg/dia; os teores médios de proteína, 2,83; 2,85 e 2,77%; e as produções de proteína do leite, 0,77; 0,76 e 0,79 kg/dia, respectivamente, para vacas controle, suplementadas com MPDR e MNPDR. O teor de gordura do leite foi de 2,39; 2,12 e 1,89% paras vacas suplementadas com MPDR, MNPDR e controle, respectivamente. A produção diária de gordura foi 0,57; 0,58 e 0,58 kg/dia e a produção diária de leite corrigido para gordura (3,5%), 21,25; 21,19 e 21,35 kg/dia, para os respectivos tratamentos controle, MPDR e MNPDR. A suplementação com MPDR não alterou a produção de leite, porém melhorou a sua composição no início da lactação.

Estimativa de parâmetros genéticos da habilidade de permanência aos 48, 60 e 72 meses de idade em vacas da raça Caracu

Objetivou-se estimar a herdabilidade da característica habilidade de permanência (HP) em um rebanho de bovinos da raça Caracu visando sua utilização como critério de seleção. A característica em estudo foi definida como a probabilidade de a vaca estar presente no rebanho aos 48 (HP48), aos 60 (HP60) e aos 72 (HP72) meses, desde que possuíssem registros de pelo menos duas lactações nas específicas idades. Observações binárias, com zero (0 = fracasso) e um (1 = sucesso) foram designadas aos animais. Para análise da HP, foram utilizados dados de 5.487, 4.947 e 4.308 animais aos 48, 60 e 72 meses, respectivamente. Os componentes de variância e as herdabilidades foram estimados mediante inferência Bayesiana, via amostragem de Gibbs, pelo programa MTGSAM - threshold, utilizando-se um modelo touro. Foram utilizadas como variáveis explanatórias grupo de contemporâneos, classe de produção de leite na primeira lactação, classe de idade ao primeiro parto e sua interação. As análises forneceram estimativas médias de herdabilidade iguais a 0,28 ± 0,07 para HP48, 0,27 ± 0,07 para HP60 e 0,23 ± 0,07 para HP72. Os resultados evidenciaram que a característica HP apresentou variação aditiva em todas as idades estudadas e, portanto, pode ser empregada como critério de seleção para longevidade produtiva.

Surgical treatment of gynaecomastia in a Saanen goat

Background: Gynaecomastia in male goats is characterized by abnormal development of the mammary gland. Enlarged udder may be observed cranially to the scrotum, which can occasionally reach the size of the testicles. The udder may carry functional glands and impair the animal's reproductive performance and welfare. The case of a successful surgical treatment of gynaecomastia in a high reproductive performance Saanen buck-goat is reported in the present study.Material, Methods & Results: The animal was admitted presenting significant augmentation of the mammary glands, which was clinically diagnosed as gynaecomastia. The male goat owned optimal phenotypic characteristics for the Saanen breed, which had been producing high performance descendents. The mammary glands had been impairing the goat's locomotion and sexual performance. Manual milking resulted in great amount of milk secretion. The animal presented anorexia and impaired sexual performance. After clinical and laboratorial evaluation, the animal was submitted to radical mastectomy. An elliptic skin incision was performed around each mammary gland. Subcuticular blunt dissection was accomplished to isolate the mammarian tissue from the abdominal muscular layer and the spermatic chord. The excised mass was sampled for histological assessment. Subcuticular layer and skin closure was carried in a routine fashion. Hygienization of the surgical wound was performed with 2,5% PVP-I solution for ten days. Additionally, an association of penicillin G benzathine and streptomycin, and fluxinin meglumine were also given. The surgical procedure was successfully accomplished without any peroperative complication. The excised mass was sampled for anatomic/histological assessment. Macroscopically, the left mammary gland presented 22 cm in length, 12 cm wide and 26 cm in diameter. The right gland presented 16 cm in length, 7 cm wide and 13,5 cm in diameter. The microscopic assessment revealed hyperplasia of the glandular ducts. No abnormalities resembling malignant mammary neoplasms or degeneration were observed. At the end of the treatment, the animal was completely recovered. The animal convalesced satisfactorily and surgical wound healed completely within the first 10 days post-op. The goat was not culled and returned to normal reproductive activity. Within 12 months of follow-up, the animal was able to produce high milk yield performance progenies.Discussion: This case report presented relevant aspects of the surgical management of gynaecomastia, especially to veterinary practitioners dealing with milk goats. Gynaecomastia is not as common as other reproductive disorders in domestic animals. In opposition to the findings of the present study, other trials revealed that gynaecomastia usually does not affect fertility, libido, ejaculate parameters and sexual performance of goats. However, it is important to consider that neoplasic disorders such as mammary adenocarcinoma may be present, even though these are rare complications. Last but not least, the decision making on mastectomy in the present study was crucial in order to reestablish the animal's welfare and its functionality in the farms reproduction program.

Efeito da linhagem citoplasmática sobre a produção de leite em bovinos da raça Caracu

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Eficiência reprodutiva e produtiva em rebanhos leiteiros comerciais monitorados por sistema informatizado

O estudo foi conduzido com os objetivos de analisar o desempenho produtivo e algumas medidas de eficiência reprodutiva de 1877 vacas provenientes de quatro grupos genéticos Holandês ¾ Zebu e estimar os parâmetros genéticos pertinentes. Os animais pertenciam a três rebanhos comerciais que foram monitorados pelo Sistema Computacional de Informação DAISY (The Dairy Information System), durante período de 1989 a 1998. Para consistência dos dados, formação dos arquivos e análises preliminares foram usados os procedimentos disponíveis no SAS (Statistical Analysis System), enquanto os componentes de (co)variância foram estimados pelo método de máxima verossimilhança restrita livre de derivada (MTDFREML), sob um modelo animal. Os efeitos de grupo genético e ano do parto foram significativos sobre a idade da vaca ao primeiro parto (IPC), intervalo parto - primeiro serviço (PP1S), duração da lactação(DL), produção total de leite (PT) e produção de leite por dia de intervalo de parto (PLIEP). As estimativas de herdabilidade (h²) para as características reprodutivas ficaram próximas de zero, evidenciando grande dependência do manejo oferecido aos rebanhos, enquanto o valor de 0,28 para a h² da PT mostrou variância genética aditiva média. A correlação genética entre PT e DL de 0,81 pode ser considerada de alta magnitude.

Predição do consumo de pasto de capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schumack) por vacas mestiças Holandês x Zebu em lactação

Foram desenvolvidas equações de predição de consumo de pasto de capim-elefante (Pennisetum purpureum, Schumack) por vacas mestiças Holandês x Zebu em lactação, utilizando-se procedimentos de stepwise em regressões múltiplas, aplicados a um banco de dados de experimentos conduzidos ao longo de três anos na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Gado de Leite (Coronel Pacheco, MG). As variáveis independentes disponíveis foram relacionadas a características inerentes às vacas (dias em lactação; teores de proteína, gordura e extrato seco total e produções destes componentes no leite; produção de leite in natura ou corrigida para 4% de gordura; ordem de lactação; peso vivo atual; peso vivo ao parto e grau de sangue Holandês x Zebu); ao manejo (dias de pastejo; disponibilidade de forragem e período de descanso da pastagem); ao ambiente (estação do ano e precipitação pluviométrica) e à alimentação (digestibilidade in vitro e parâmetros da composição química do pasto de capim-elefante e da cana-de-açúcar - Saccharum officinarum (L.) corrigida com 1% de uréia; consumos de suplemento volumoso (cana corrigida com uréia) e concentrado; concentrações fecais de proteína bruta e de fibras em detergente neutro e ácido). Efeitos linear e quadrático e transformações logarítmicas foram adicionalmente incluídos no banco de dados. Foram obtidas equações de predição de consumo de pasto de capim-elefante (expresso em kg/vaca/dia ou % do peso vivo) com coeficientes de determinação de 65,2 a 67,0%. As principais variáveis independentes incluídas nas equações foram o consumo do suplemento volumoso usado na estação seca do ano (cana corrigida com uréia); a digestibilidade in vitro do pasto de capim-elefante; a precipitação pluviométrica; a produção de leite corrigida para 4% de gordura; o peso vivo atual ou, em alternativa a este, o valor da pesagem realizada após o parto da vaca; além do consumo de suplemento concentrado, que evidenciou um efeito de substituição àquele do pasto de capim-elefante.