Study of the lactation curve in dairy cattle on farms in Central Mexico

Accurate knowledge of lactation curves has an important relevance to management and research of dairy production systems. A number of equations have been proposed to describe the lactation curve, the most widely applied being the gamma equation. The objective of this work was to compare and evaluate candidate functions for their predictive ability in describing lactation curves from central Mexican dairy cows reared under 2 contrasting management systems. Five equations were considered: Gaines ( exponential decay), Wood ( gamma equation), Rook ( Michaelis-Menten x exponential), and 2 more mechanistic ones (Dijkstra and Pollott). A database consisting of 701 and 1283 records of cows in small-scale and intensive systems, respectively, was used in the analysis. Before analysis, the database was divided into 6 groups representing first, second, and third and higher parity cows in both systems. In all cases except second and above parity cows in small-scale systems, all models improved on the Gaines equation. The Wood equation explained much of the variation, but its parameters do not have direct biological interpretation. Although the Rook equation fitted the data well, some of the parameter estimates were not significant. The Dijkstra equation consistently gave better predictions, and its parameters were usually statistically significant and lend themselves to physiological interpretation. As such, the differences between systems and parity could be explained due to variations in theoretical initial milk production at parturition, specific rates of secretory cell proliferation and death, and rate of decay, all of which are parameters in the model. The Pollott equation, although containing the most biology, was found to be over-parameterized and resulted in nonsignificant parameter estimates. For central Mexican dairy cows, the Dijkstra equation was the best option to use in describing the lactation curve.

Genetic parameters of total milk yield and factors describing the shape of lactation curve in dairy buffaloes

The objective of this study was to apply factor analysis to describe lactation curves in dairy buffaloes in order to estimate the phenotypic and genetic association between common latent factors and cumulative milk yield. A total of 31 257 monthly test-day milk yield records from buffaloes belonging to herds located in the state of São Paulo were used to estimate two common latent factors, which were then analysed in a multi-trait animal model for estimating genetic parameters. Estimates of (co)variance components for the two common latent factors and cumulated 270-d milk yield were obtained by Bayesian inference using a multiple trait animal model. Contemporary group, number of milkings per day (two levels) and age of buffalo cow at calving (linear and quadratic) as covariate were included in the model as fixed effects. The additive genetic, permanent environmental and residual effects were included as random effects. The first common latent factor (F1) was associated with persistency of lactation and the second common latent factor (F2) with the level of production in early lactation. Heritability estimates for Fl and F2 were 0.12 and 0.07, respectively. Genetic correlation estimates between El and F2 with cumulative milk yield were positive and moderate (0.63 and 0.52). Multivariate statistics employing factor analysis allowed the extraction of two variables (latent factors) that described the shape of the lactation curve. It is expected that the response to selection to increase lactation persistency is higher than the response obtained from selecting animals to increase lactation peak. Selection for higher total milk yield would result in a favourable correlated response to increase the level of production in early lactation and the lactation persistency.

Study of individual lactation patterns of Iranian dairy buffaloes

The aims of the current study were 1) to investigate the effects of some environmental factors on lactation curve traits (LCTs) including initial milk yield (A), peak yield (PY), days to attain peak yield (PD), inclining- and declining slope of lactation (B and C, respectively), persistency (Per), and 240-d milk yield, and 2) to estimate pairwise phenotypic correlations between these traits in two Iranian buffalo ecotypes (Khuzestani and Azeri buffaloes). The dataset consisted of 15396 and 9283 lactations from 6632 Khuzestani and 3558 Azeri buffaloes, respectively (collected during 1992–2009). The results revealed that almost all of the factors had significant effects on the majority of the LCTs, whereby age group, parity and season of calving had greater influence on 240-d milk yield and PY than the other LCTs in both of the ecotypes. These effects were more apparent in Khuzestani buffaloes than in Azeri buffaloes. In the Khuzestani ecotype, the LCTs were significantly correlated with each other. However, in the Azeri ecotype the 240-d milk yield showed no significant relationship with parameters B, PD and Per. In conclusion, the studied factors play an important role in determining both the shape of the lactation curve and the overal performance of Iranian dairy buffaloes.

Parametric correlation functions to model the structure of permanent environmental (co)variances in milk yield random regression models

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

Comparação de modelos de regressão aleatória para estimação de parâmetros genéticos em caprinos leiteiros

Objetivou-se avaliar a melhor modelagem para as variâncias genética aditiva, de ambiente permanente e residual da produção de leite no dia do controle (PLDC) de caprinos. Utilizaram-se modelos de regressão aleatória sobre polinômios ortogonais de Legendre com diferentes ordens de ajuste e variância residual heterogênea. Consideraram-se como efeitos fixos os efeitos de grupo de contemporâneos, a idade da cabra ao parto (co-variável) e a regressão fixa da PLDC sobre polinômios de Legendre, para modelar a trajetória média da população; e, como efeitos aleatórios, os efeitos genético aditivo e de ambiente permanente. O modelo com quatro classes de variâncias residuais foi o que proporcionou melhor ajuste. Os valores do logaritmo da função de verossimilhança, de AIC e BIC apontaram para seleção de modelos com ordens mais altas (cinco para o efeito genético e sete para o efeito de ambiente permanente). Entretanto, os autovalores associados às matrizes de co-variâncias entre os coeficientes de regressão indicaram a possibilidade de redução da dimensionalidade. As altas ordens de ajuste proporcionaram estimativas de variâncias genéticas e correlações genéticas e de ambiente permanente que não condizem com o fenômeno biológico estudado. O modelo de quinta ordem para a variância genética aditiva e de sétima ordem para o ambiente permanente foi indicado. Entretanto, um modelo mais parcimonioso, de quarta ordem para o efeito genético aditivo e de sexta ordem para o efeito de ambiente permanente, foi suficiente para ajustar as variâncias nos dados.

Comparação de alguns modelos matemáticos para ajuste à curva de lactação média de um rebanho da raça Caracu

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparação de alguns modelos matemáticos para o ajuste às curvas de lactação individuais de vacas da raça Caracu

Foram ajustadas 7239 curvas de lactação de vacas Caracu, controladas semanalmente entre os anos de 1978 a 1988, pertencentes à Fazenda Chiqueirão, Poços de Caldas, MG. As funções utilizadas foram a linear hiperbólica (FLH), a quadrática logarítmica (FQL), a gama incompleta (FGI) e a polinomial inversa (FPI). Os parâmetros foram estimados por meio de regressões não lineares, usando-se processos iterativos. A verificação da qualidade do ajuste baseou-se no coeficiente de determinação ajustado (R²A), no teste de Durbin-Watson (DW) e nas médias e desvios-padrão estimados para os parâmetros e funções dos parâmetros dos modelos. Para a curva média, os R²A foram superiores a 0,90 para todas as funções. Bons ajustes, baseados nos R²A>0,80 foram obtidos, respectivamente, por 25,2%, 39,1%, 31,1% e 28,4% das lactações ajustadas pelas funções FLH, FQL, FGI e FPI. de acordo com o teste de DW, bons ajustes foram proporcionados para 29,4% das lactações ajustadas pela FLH, 54,9% pela FQL, 34,9% pela FGI e 29,6% pela FPI. Para ambos os critérios, a FQL foi superior às demais funções, indicando grande variação nas formas das curvas de lactação geradas pelos ajustes individuais. Curvas atípicas foram estimadas pelas funções, com picos ocorrendo antes do parto e algumas vezes após o término da lactação. Todas as funções apresentaram problemas quando ajustaram dados individuais.

Bayesian analysis of random regression models using B-splines to model test-day milk yield of Holstein cattle in Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Uso da somatotropina bovina recombinante - rbST como alternativa para a produção de leite de cabra na entressafra

O experimento desenvolveu-se no Setor de Caprinocultura da FMVZ - UNESP - Campus de Botucatu, com o objetivo de estudar a influência da somatotropina bovina recombinante (rbST - nome comercial: Boostin 250 mg) na produção de leite, nos constituintes do leite, peso e escore de condição corporal de cabras durante o ciclo lactacional. Foram usadas 21 cabras da raça Parda Alpina, com idade entre 1 ½ e 4 anos, distribuídas aleatoriamente entre três tratamentos de sete animais cada: controle (T1 - sem rbST); completo, safra e entressafra (T2 - rbST após 45 dias de lactação); e apenas entressafra (T3 - rbST após 154 dias de lactação). Os animais dos três tratamentos receberam a mesma alimentação, que diferiu apenas na quantidade de concentrado, ajustada de acordo com a produção de leite dos animais. Não se observou aumento na produção de leite dos animais tratados, mas a persistência da lactação foi maior nestes animais. Não se observou diferença entre animais controles e tratados quanto aos constituintes do leite (densidade, gordura, EST, lactose e proteína). O peso e o índice de condição corporal também não apresentaram diferença significativa entre animais tratados e controle.

Milk yield persistency in Brazilian Gyr cattle based on a random regression model

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Genetic parameters for test-day yield of milk, fat and protein in buffaloes estimated by random regression models

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

Estudo de efeitos ambientais que influem na forma da curva de lactação de cabras mestiças no estado da Paraíba

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comportamento da Curva de Lactação de Cabras Mestiças Saanen em Função da Suplementação de Concentrado e do Sistema de Produção

Estudaram-se o comportamento da curva de lactação em 31 cabras mestiças Saanen e o efeito de duas estratégias de suplementação de concentrado: 30% das exigências em energia líquida da 3ª semana até o final da lactação (ESC.1); 60% das exigências em energia líquida diária da 3ª à 13ª semana, e 15% da 14ª semana até o final da lactação (ESC.2), em sistemas de produção semi-confinamento e pastagem. Os seguintes modelos foram avaliados: Wood linear e não-linear, Morant linear e não-linear, D-set e Grossman. O modelo Wood não linear foi o que melhor descreveu o comportamento da curva de lactação. A resposta da estratégia de suplementação com concentrado variou em função do sistema de produção. A estratégia de suplementação com concentrado afetou mais intensamente o comportamento da curva de lactação no sistema de produção semi-confinamento. A estratégia ESC.2, de suplementação com concentrado, resultou em mais dias para atingir o pico de produção, no sistema semi-confinamento, e maior produção no pico em ambos sistemas.

Buffalos milk yield analysis using random regression models

Data comprising 1,719 milk yield records from 357 females (predominantly Murrah breed), daughters of 110 sires, with births from 1974 to 2004, obtained from the Programa de Melhoramento Genetic de Bubalinos (PROMEBUL) and from records of EMBRAPA Amazonia Oriental - EAO herd, located in Belem, Para, Brazil, were used to compare random regression models for estimating variance components and predicting breeding values of the sires. The data were analyzed by different models using the Legendre's polynomial functions from second to fourth orders. The random regression models included the effects of herd-year, month of parity date of the control; regression coefficients for age of females (in order to describe the fixed part of the lactation curve) and random regression coefficients related to the direct genetic and permanent environment effects. The comparisons among the models were based on the Akaike Infromation Criterion. The random effects regression model using third order Legendre's polynomials with four classes of the environmental effect were the one that best described the additive genetic variation in milk yield. The heritability estimates varied from 0.08 to 0.40. The genetic correlation between milk yields in younger ages was close to the unit, but in older ages it was low.