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Novas Ferramentas no Melhoramento Genético da Qualidade do Leite

POR ANA LUÍSA LOPES DA COSTA

E GERSON BARRETO MOURÃO

PRODUÇÃO DE LEITE

EM 14/06/2010

5 MIN DE LEITURA

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Nos últimos anos houve um aumento do interesse na qualidade nutricional diferenciada do leite e de seus derivados, principalmente devido às indústrias de laticínios estarem cada vez mais competindo no mercado internacional. Além de oferecer vantagens diretas para o produtor, essa valorização da qualidade vem com o pagamento diferenciado por leite de melhor qualidade, tanto para seus constituintes, tais como a proteína e a gordura, quanto para a redução na contagem de células somáticas.

Sabe-se também que com a exceção de gordura do leite, proteína, contagem de células somáticas e a concentração de lactose do leite, poucos criadores leiteiros selecionam para a melhoria da qualidade de leite apesar de seus benefícios para o laticínio, como uma ferramenta de marketing para produtos lácteos e como benefícios potenciais à saúde humana.

A combinação lipídica do leite mais favorável a saúde humana é de 30% de ácidos graxos saturados (C4:0 a C18:0), 60% de monoinsaturados (C18:1) e apenas 10% de poliinsaturados (C18:2), mas o leite bovino apresenta proporções muito diferentes das desejáveis. Ele caracteriza-se pela predominância de ácidos graxos saturados (70%) que são associados a altos níveis de LDL colesterol, prejudicial à saúde humana e pequenas frações de ácidos graxos insaturados, dentre eles o C18:1 cis-9, e o ácido linoléico conjugado (CLA).

Esses resultados remetem à necessidade de alterar a composição lipídica do leite tornando-o mais saudável para o consumidor, e a genética clássica e molecular tem se tornado uma importante ferramenta para este fim.

Para aumentar a produção e a qualidade do leite produzido, é necessário buscar animais com valores genéticos superiores para características de produção de leite através da avaliação genética, que pode permitir a identificação de animais com maiores potenciais genéticos para a produção de leite de melhor qualidade, sendo possível a identificação de animais com uma composição de leite especialmente peculiar.

Vale lembrar, que as razões para a falta de interesse em seleção para melhoria da qualidade de leite estão ligadas à ausência de incentivos financeiros dos processadores (sobre e acima dos macro-componentes), assim como a incapacidade em quantificar a qualidade de leite na fazenda e estimar diferenças genéticas entre touros.

Novas técnicas, relativamente acessíveis, estão disponíveis para medir os teores de gordura do leite, proteína e a concentração de lactose no leite bovino devido ao seu potencial alto e facilidade de uso, mas a concentração de ácidos graxos voláteis no leite, assim como concentração de lactoferrina, ainda precisam ser adequadamente desenvolvidas e estudadas.

Para aumentar os ganhos genéticos em um programa de melhoramento podemos utilizar as informações de marcadores moleculares como uma ferramenta auxiliar no processo de seleção. Logo, a identificação de marcadores ligados a regiões no genoma que são responsáveis pela variação das características quantitativas (QTL) como produção de leite e produção de gordura, podem permitir que testes de DNA auxiliem na identificação de indivíduos com alto valor genético, reduzindo assim, o custo e o tempo requerido para a seleção e por consequência, aumentando a velocidade de resposta em programas de melhoramento.

Nas ultimas décadas os avanços na genética molecular levaram a identificação de marcadores genéticos associados com genes que influenciam características de interesse, o que levou a oportunidade de aumentar a resposta à seleção em particular para características onde a seleção tradicional é menos efetiva (para características de difícil mensuração, baixa herdabilidade e limitadas pelo sexo, como é o caso da produção de leite).

A seleção praticada com a inclusão de informações de marcadores genéticos é denominada de seleção assistida por marcadores (SAM) e em gado de leite, a SAM tem sido usada para uma pré-seleção de jovens candidatos a touros antes do teste de progênie, aumentando assim o diferencial de seleção, diminuindo o intervalo de gerações e aumentando o ganho genético, pois em primeira análise este animal passaria por uma avaliação molecular ampla para depois ter sua progênie testada em condições de campo.

Além dos lipídeos, outra característica candidata a SAM é a mastite, uma das enfermidades mais frequentes em bovinos de leite e uma das principais causadoras de queda na qualidade do leite e aumento das perdas na produção total, causando significativas perdas monetárias para as indústrias de leite no mundo inteiro. A resistência do animal a uma enfermidade é influenciada pela sua genética e a identificação dos genes envolvidos nessa resistência pode levar a uma estratégia de SAM que pode contribuir para o controle do crescimento da infecção do patógeno através do aumento da frequência de genes desejáveis.

Vários estudos têm encontrado relação entre determinados genes e algumas características importantes de qualidade do leite, alguns deles podem ser observados na Tabela 1.

Tabela 1. Marcadores moleculares para qualidade do leite.



Baseados em resultados de experimentos de mapeamento de QTL em vacas leiteiras, os pesquisadores Hayes & Goddard (2001) concluíram que os efeitos dos QTLs são resultados da combinação de poucos genes de grande importância e vários de menor importância. Estes autores afirmam haver de 50 a 100 genes afetando a característica quantitativa em vacas leiteiras e do total desses genes, apenas 17% podem explicar até 90% da variância genética.

Sob abordagem quantitativa, a herdabilidade estimada em vacas leiteiras para a gordura, proteína e concentrações de lactose no leite variam de 0,25 a 0,35, enquanto estimativas de herdabilidade para contagem de células somáticas são de aproximadamente 0,10.

A herdabilidade estimada para os vários ácidos graxos no leite de bovinos variam de 0,05 a 0,40, enquanto as estimativas para concentração de uréia são de 0,10 a 0,25. A estimativa de herdabilidade para a concentração de lactoferrina é da ordem de 0,20.

Pode-se assim, considerar que a identificação desses QTLs, com vistas à identificação de genes funcionais, na população é de grande interesse para o entendimento e ao progresso dos programas brasileiros de melhoramento genético em gado de leite.

Referências

BALIEIRO, E.S.; PEREIRA, J.C.C.; VALENTE, J. et al. Estimativas de parâmetros genéticos e de tendências fenotípica, genética e de ambiente de algumas características produtivas da raça Gir Leiteiro. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v.52, n.3, p.266-275, 2000.

DEKKERS, J.C.M. Commercial application of marker- and gene-assisted selection in livestock: Strategies and lessons. Journal of Animal Science, v.82:E313-328, 2004.

HAYES, B.; GODDARD, M.E. The distribution of the effects of genes affecting quantitative traits in livestock. Genetic Selection Evolution, v.33, p.209-229, 2001.

HAYES, K.C.; KHOSLA, D.R. Dietary fatty acid thresholds and cholesterolemia. FASEB Journal, v.6, p.2600-2607, 1992.

PASCAL, G. Les apports quotidiens recommande´s en lipides et en acides gras. OCL, v.3, p.205-210, 1996.

ANA LUÍSA LOPES DA COSTA

GERSON BARRETO MOURÃO

Professor de Genética e Melhoramento Animal na ESALQ/USP. Publicou mais 80 artigos científicos. É editor associado da Scientia Agricola, da revista Visão Agrícola e bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq

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GERSON BARRETO MOURÃO

PIRACICABA - SÃO PAULO - PESQUISA/ENSINO

EM 11/01/2011

Prezada Andreia,

Os fatores de ambiente são em geral muito importantes, para algumas características são muito importantes, e para outras um pouco menos. Apenas em raras exceções o ambiente é pouco importante. Apesar do conhecimento sobre a importância do ambiente sobre a expressão dos diferentes ácidos graxos ainda ser pequena, acreditamos que o ambiente exerça forte ação sobre a expressão dos mesmos.
Se uma raça, não tiver potencial para produzir leite, ou mais notadamente, uma vaca tiver pequeno potencial para tal, a melhoria do ambiente pode surtir efeito, mas em pequena ou nula magnitude sobre essa característica.
Por outro lado, para se realizar a seleção em uma raça ou população para uma característica que a mesma seja pouco expressiva, precisamos conhecer se existe variabilidade genética. Dependendo da magnitude desta variabilidade e da herdabilidade da característica, o resultado poderá ou não ser potencialmente significativo.
Para os ácidos graxos, nós não conhecemos em profundidade, e em alguns casos, nem superficialmente, como são estes requisitos. Daí nasce a nossa linha de pesquisa.
Espero ter lhe ajudado.
Atenciosamente,

Prof. Gerson
ANDREIA RENATA CUNHA MEDEIROS

RIO DE JANEIRO - RIO DE JANEIRO - MÉDICO VETERINÁRIO

EM 27/12/2010

Qual a chance dos fatores como manejo e nutrição atuarem em melhoria na qualidade do leite quando uma definida raça não apresenta qualidades genéticas para produçao de leite, digamos assim? seria inviável? poderia estar fazendo a seleção de uma raça geneticamente especializada para leite com esta raça sem valor genotipico?, teria resultados significativos?
GERSON BARRETO MOURÃO

PIRACICABA - SÃO PAULO - PESQUISA/ENSINO

EM 19/07/2010

Prezado Marcelo E. Pires,

A raça Guzerá, principalmente no Brasil, tem recebido maior atenção para sua habilidade em produção leiteira recentemente, ganhando força na última década. Um exemplo dessa iniciativa pode ser observado com o estabelecimento do programa de teste de progênie (https://www.cnpgl.embrapa.br/nova/informacoes/melhoramento/Guzera/artigos/1Introducao.pdf) que veio a apoiar uma iniciativa mais antiga caracterizada pelo Núcleo MOET.
Quanto ao alelo para maior produção leiteira, não consegui identificar tal na literatura recente. Porém, é bem estabelecido e comprovado, tanto por artigos nacionais quanto internacionais, a forte fixação de alelos alternativos dos genes DGAT1 e ABCG2 associados a maiores teores e quantidades de gordura no leite.
Fico aberto para maiores esclarecimentos.
Atenciosamente,

Gerson Barreto Mourão
Zootecnista, Professor Doutor
Universidade de São Paulo - USP
Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ
Departamento de Zootecnia - LZT
Pesquisador do CNPq
Caixa Postal 9 Piracicaba - SP - Brasil CEP: 13.418-900
MARCELO ERTHAL PIRES

BELÉM - PARÁ - PRODUÇÃO DE LEITE

EM 18/07/2010

Saudações Dr.Gerson e Dras. Ana/Juliana Tomo a liberdade de lhes perguntar, se a raça Guzerá não tem o principal (ou os principais alelos)alelo, ligado ao maior volume de leite, quero dizer que o gado Guzerá não teria genética para leite, a não casos de epistasia(acidente de percurso?)? Sua região de origem o tratava como animais de tração agrícola ou para transportar os imensos exércitos dos antigos marajás; e que o belissímo par de chifres em forma de lira era usado para se defender dos leões asiáticos. respeitosamente marcelo erthal pires
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