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Ferramentas genômicas para melhoria da qualidade do leite

POR MARCOS VEIGA SANTOS

E BRUNA GOMES ALVES

MARCOS VEIGA DOS SANTOS

EM 22/04/2017

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Bruna Gomes Alves e Marcos Veiga dos Santos*

Durante as últimas décadas, o melhoramento genético de vacas leiteiras teve como foco a busca de alta produção de leite e outras características diretamente relacionadas, tais como a produção de leite/dia e a produção de sólidos. Este foco de melhoramento genético fez com que as vacas, ao longo de aproximadamente 50 anos, fossem diretamente selecionadas para aumentar o volume de leite produzido/dia, e consequentemente, expressassem maior produção por lactação. Nos Estados Unidos, por exemplo, as vacas nascidas em 2014 produziram cerca de 6.000 kg a mais de leite por lactação, do que as vacas da década de 60.

A genômica é o estudo de todo o material genético contido no DNA de qualquer ser vivo. Ao passo que a genética está aprofundada no estudo de um único gene, a genômica permite entender como os genes se relacionam, e como as informações estão fisicamente localizadas no cromossomo; seja para o crescimento e manutenção do animal ou para a evidência de alguma característica de interesse. Os testes genômicos podem ajudar na previsão da rentabilidade e na antecipação de medidas estratégicas que podem ser decisivas para a atividade leiteira.

Com o avanço da seleção para produção de leite houve uma redução de foco nas características-alvo para saúde e fertilidade, além de características de aprumo, altura, pernas e pés. Essa seleção intensa para um objetivo principal, contribuiu para reduzir a diversidade genética populacional do rebanho; fato que pode levar aos aumentos dos níveis de endogamia (acasalamentos entre indivíduos aparentados), prejudicando ainda mais a saúde, fertilidade e longevidade dos animais. Além disso, foi possível notar que este aumento da produção de leite oriunda da seleção genética pode ser correlacionado com maior risco de apresentar mastite clínica e aumento na contagem de células somáticas (CCS).

A mastite ainda é considerada a doença mais comum nos rebanhos leiteiros, que é responsável por aumento dos custos com medicamentos e veterinários; e, principalmente pelo custo da perda de produção pelos animais acometidos. Estudos recentes indicam uma prevalência de 25% para mastite clínica em mais de 4 milhões de dados de lactações analisados nos EUA, sendo que no Brasil um estudo recente, realizado em 587 rebanhos durante 5 anos, estimou a prevalência de 46,4% das vacas com mastite subclínica (> 200 céls/ml) e média de 17 novos casos de mastite subclínica/100 vacas-mês.

Dentro da fazenda, a CCS do leite afeta tanto o pagamento por qualidade, quanto resulta em prejuízos causados pela redução da produção de leite, seja ela na forma clínica ou subclínica.  Com objetivo de reduzir a mastite, alguns pesquisadores desenvolveram programas de avaliação genética levando em conta o Escore Linear de Células Somáticas (EL-CCS), a partir de 1994. Desde então, a incorporação do EL-CCS em programas de avaliação genética, associados com outras medidas de manejo, possibilitou a redução da CCS média de 319.000 em 2003 para 199.000 células/ml em 2016, considerando os dados de rebanhos dos EUA.

A composição dos genes pode nos fornecer informações para o diagnóstico da doença como também sobre a patogenia do agente infeccioso. O maior progresso dos estudos genômicos voltados para a mastite foi verificado na resistência à doença. Os avanços genômicos têm possibilitado identificar polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), que podem atuar como marcadores biológicos e ajudar a localizar os genes responsáveis pela resistência à mastite, além da detecção de muitos locus de características quantitativas (QTL) associados a características fenotípicas.

Estudos prévios indicam que as correlações genéticas entre a ocorrência de mastite e a produção de leite são positivas. Estima-se que vacas de alto potencial genético para produção de leite são menos resistentes à mastite, com uma correlação de 0,25 entre produção de leite e susceptibilidade à mastite. Sendo assim, a mastite e o EL-CCS são negativamente correlacionados com várias características econômicas importantes em um rebanho leiteiro, como vida produtiva, taxa de prenhez, e taxa de concepção, tanto de novilhas como de vacas (Tabela 1). Assim, os programas de seleção podem balancear os impactos das características negativas com as características econômicas, selecionando animais mais resistentes à mastite ao mesmo tempo que haja seleção para produção, fertilidade e longevidade.

Tabela 1. Correlações genéticas entre EL-SCS e outras características de vacas leiteiras

mastite em vacas
O índice PTA (habilidade de transmissão prevista) de uma característica nos indica o potencial que um animal tem em transmitir certa característica de interesse para sua progênie. Neste caso específico da mastite, ao selecionarmos vacas com baixo PTA para EL-CCS, estaremos indiretamente selecionando animais mais resistentes à mastite, visto que menores valores indicam que as vacas apresentarão menor CCS durante a lactação das próximas gerações, quando comparadas à população base. Ainda que a herdabilidade do EL-CCS seja de 0.12, o que pode até ser considerado alto por ser uma característica relacionada à saúde. Esta herdabilidade indica a capacidade da característica ser passível de seleção direta, ou seja, o quanto ela é afetada pelo ambiente.

Nos EUA, as avaliações genéticas são padronizadas por medidas STA (Standardized transmitting abilities), que classificam um animal com base no seu valor genético em relação à média de vacas nascidas em 2010. Para as predições de mastite, o valor de STA igual a 100 indica a média esperada do risco de mastite, enquanto valores maiores que 100 indicam animais com menor risco esperado em relação aos herdados. Assim, valores mais altos são desejáveis para características de mastite, pois selecionando por um alto STA haverá, consequentemente, pressão de seleção para redução do risco da doença.

Um estudo recente que quantificou as diferentes prevalências da mastite por ponto de STA na primeira lactação indicou que a medida que os pontos de STA para mastite aumentam, ocorre visível diminuição da prevalência da mastite, independente do modelo incluir ou não o efeito do rebanho, do ano ou estações; embora neste segundo modelo seja possível perceber as variações de manejo, nível tecnológico e ambiente específicos para cada propriedade.

Assim, a melhora da seleção genética para a saúde do úbere pode contribuir para o aumento da lucratividade da atividade e da diminuição da prevalência da mastite. A incorporação de estudos genômicos na avaliação genética de vacas de leite pode ser ferramenta interessante, pois embora a mastite e a sanidade do úbere ainda sejam bastante influenciadas pelo ambiente, a genética tem papel importante na susceptibilidade do animal em apresentar mastite bem como na seleção de animais potencialmente mais lucrativos e longevos.

Fonte: 

DICROCE, et al. Genomic Information to Improve Milk Quality in Dairy Cattle In: 56th National Mastitis Council Annual Meeting, 2017, St. Pete Beach - Florida. Proceedings 56th National Mastitis Council, 2017.

* Bruna Gomes Alves é doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Nutrição e Produção Animal da FMVZ/USP

MARCOS VEIGA SANTOS

Professor Associado da FMVZ-USP

Qualileite/FMVZ-USP
Laboratório de Pesquisa em Qualidade do Leite
Endereço: Rua Duque de Caxias Norte, 225
Departamento de Nutrição e Produção Animal-VNP
Pirassununga-SP 13635-900
19 3565 4260

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