Eventos reproductivos de vacas con diferente porcentaje de genes Bos taurus en el trópico mexicano

Effects of Bos taurus gene percentage on reproductive performance of crossbred cows in the humid tropics of Mexico

Rufino López Ordaz^a, Mario Díaz Hernández^a, José Guadalupe García Muñiz^a, Rafael Núñez Domínguez^a, Reyes López Ordaz^b, Pedro Arturo Martínez Hernández^a

^a Departamento de Zootecnia. Universidad Autónoma Chapingo. Km 38.5 Carretera México Texcoco. 56230. Chapingo, México. Tel: 01 595 95 21621. rlopezor@yahoo.com. Correspondencia al primer autor.

Recibido el 4 de enero de 2010
Aceptado para su publicación el 2 de julio de 2010

RESUMEN

El objetivo fue determinar el porcentaje óptimo de genes Bos taurus (BT) para edad al primer parto (EPP), días al primer servicio (DPS), días abiertos (DA) e intervalo entre partos (IEP) de vacas cruzadas. La información analizada se originó de 1,704 lactancias completas de 677 vacas desde 100 % Bos indicus (BI) hasta 100 % BT de un rancho lechero típico mexicano de Tabasco. El análisis fue con un modelo mixto que incluyó los efectos fijos de número de parto de la vaca, el año de parto y la estación de parto de la misma, los efectos aleatorios de semental, vaca anidada en semental, y el efecto racial lineal de porcentaje de genes BT como covariable. Las vacas de cuarto parto tuvieron DPS más cortos que las de segundo y tercero; éstas a su vez fueron diferentes a las de primero. Paralelamente, los animales de segundo ó más partos presentaron DA e IEP más cortos (P<0.05) que las de primero. La EPP fue mínima (31 meses) con 49 % de genes BT; después de dicha proporción el mismo parámetro incrementó hasta 36 meses. Las vacas con 100 % de genes BI presentaron DPS (106 d), DA (166 d) e IEP (14.6 meses) inferiores que las demás cruzadas con BT. En conclusión, las vacas con 50 % de genes BT alcanzan la EPP más temprano y tienen DPS, DA e IEP más prolongados; por lo tanto, dichas vacas representan los genotipos óptimos para la región tropical húmeda.

Palabras clave: Cruzamiento, Ganado bovino tropical, Reproducción.

ABSTRACT

Key words: Crossbreeding, Tropical bovines, Reproductive performance.

INTRODUCCIÓN

La producción de leche en los ambientes tropicales se fundamenta en la capacidad reproductiva de los bovinos cruzados. Dichos animales (Bos taurus X Bos indicus) producen más leche, carne y son superiores para reproducirse comparados con sus razas parentales puras en los ambientes tropicales^(1,2). Sin embargo, la existencia de distintos tipos de trópicos y la diversidad genética de los bovinos locales dificultan la aplicación de los sistemas de cruzamientos.

Los problemas más evidentes se relacionan con el mantenimiento de los bovinos F1 (BT X BI), el mantenimiento de las razas parentales puras y la sostenibilidad del equilibrio de la proporción de genes apropiada a las condiciones del ambiente especifico. Otros problemas se relacionan con la expresión de los genes; en algunos ambientes tropicales, los bovinos F1 (BT X BI) exhiben edades al primer parto más temprano, días abiertos e intervalo entre partos más reducidos y menos producción de leche que las vacas con 75 % de genes BT⁽³⁾; dicho comportamiento no es similar para las vacas del mismo origen de cruzamientos y en ambientes más húmedos. Lo anterior implica la necesidad de generar información de cruzamientos que sincronicen la habilidad de la vaca para producir leche, con comportamientos reproductivos eficientes, y el ambiente apropiado para aprovechar la heterosis del apareamiento de BT X BI.

Con base en lo anterior, el objetivo del presente estudio fue determinar la proporción óptima de genes de Bos taurus (BT) en edad al primer parto (EPP), días al primer servicio posparto (DSP), días abiertos (DA) e intervalo entre partos (IEP) de vacas cruzadas con distintas proporciones de Bos indicus (BI) en un rancho lechero típico del trópico mexicano.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó con información de enero de 1991 a diciembre de 2004 con 1,704 lactancias de 270 días de 677 vacas Bos taurus (BT) x Bos inidicus (BI). En dichos animales, la proporción de genes BI fue variable desde 0 hasta 100 % puros; por ejemplo, las vacas con proporciones de 1/8, 1/4, 1/2, 3/8 y 3/4 de genes BT fueron considerados como los términos relativos de 12.5, 25, 50. 62.5, y 75 % de genes BT. En general se tuvieron más de seis grupos raciales; por ejemplo, las vacas de 25, 50 y 75 % de genes BI representaron 268, 326 y 306 lactancias para cada grupo, mientras que las de 12.5, 62.5 y 87.5 de genes BI tuvieron 270, 267 y 269 lactancias completas, respectivamente.

La información estudiada se obtuvo de un rancho comercial de Centro, Tabasco. El municipio se localiza a 18°20' N y 93° 15' O. GarcíaW clasificó el clima de la zona como Am(f)w"(i')g, que corresponde a cálido–húmedo con abundantes lluvias en verano. La temperatura media anual de 33.6 °C, y precipitación promedio de 2,237 mm anuales. El mes más cálido es mayo y el más fresco es enero.

La base de la alimentación fue el pastoreo rotacional de gramas tropicales con asignación diaria en franjas con cerco eléctrico. Las especies forrajeras incluyeron al Paspalum spp (camalote o remolino), Homolepsis spp (grama amarga) y Cynodon spp (bermuda). Las vacas en lactancia recibieron forraje y 1.0 kg de concentrado comercial (16.0% PC) durante el ordeño de la mañana y 1.0 kg durante la tarde.

El sistema de ordeño fue mecánico en una sala en paralelo con 16 plazas y pesadores individuales del tipo Waikato™. Las vacas ingresaban a la línea de ordeño dos días después del parto. El ordeño se realizó dos veces al día (0500 y 1330) sin la presencia del ternero y con la ayuda de 0.25 ml de oxitocina (Oxipar). El nivel de producción de 2.0 y 5.0 kg de leche por día fue el criterio principal del secado de las vacas.

El manejo reproductivo del hato consistió de dos empadres controlados, con el uso de inseminación artificial (57 %) y monta natural (43 %). El primer empadre se realiza entre marzo y abril, y el segundo, en junio. Como un objetivo particular del rancho, el productor desea tener animales de aproximadamente el 62.5 % de genes BT; debido a esto, con base en la proporción de genes BT de la madre, se asigna un semental que reúna dichas proporciones.

En la edición de los datos se siguieron varios criterios; se eliminaron los registros de animales con lactancias menores a 270 días, animales que no tuvieron información de una primera lactancia, o que carecían de información del número de lactancias a la que pertenecía cada registro. También se eliminaron las vacas con registros de códigos no utilizables (lactancias con abortos, muerte, venta enfermedades o traumatismos); vacas con menos de 18 meses de edad al primer parto, vacas con errores en los registros (fechas equivocadas de nacimiento, parto o inicio de la lactancia) y registros de IEP fuera del rango de 300 y 730 días.

Con base en las restricciones anteriores, la información estudiada permitió analizar 1,570, 1,704, 1,297 y 1546 registros individuales de edad al primer parto (EPP); días al primer servicio (DPS); días abiertos (DA) e intervalo entre partos (IEP), respectivamente. La información del número de lactancias se agrupó en cuatro categorías, incluyendo animales desde una hasta 10 lactancias. La categoría 1993 incluyó la información de 1991 hasta 1993, la 1997 de 1994 a 1997, la 2001 de 1998 a 2001; mientras que la 2004 incluyó la información correspondiente al 2002 hasta el 2004. La edad al primer parto también se agrupó en cuatro categorías: 1993, 1997,2001 y 2004; la primera contuvo los partos de 1991 a 1993, la segunda de 1994 a 1997, la tercera de 1998 a 2001 y la última consideró los años de 2002 a 2004. Paralelamente, la información relativa a los DA y al IEP fueron ordenadas en dos categorías correspondientes al año de parto: 1997 y 2004; la primera incluyó los partos de 1991 a 1997 y la segunda los de 1998 al 2004. Las épocas de parto y de nacimiento se agruparon en lluvias y seca. La época de lluvias fue de junio a diciembre mientras que la seca fue de enero a mayo.

En el Cuadro 1 se presentan los estadísticos descriptivos de los datos usados en el estudio para EPP, DPS, DA e IEP con sus respectivas fuentes de variación como número de parto, año y época de parto, la interacción año x época (que fue significativa en los análisis preliminares), año de nacimiento y el efecto racial lineal de la covariable porcentaje de genes BT.

La EPP, DPS, DA y el IEP se analizaron con el procedimiento Mixed de SAS⁽⁵⁾; el modelo para EPP incluyó los efectos fijos del año de nacimiento de las vacas, el efecto fijo de la época de nacimiento, la interacción de año de nacimiento x época de nacimiento, y el efecto racial lineal de porcentaje de genes BT; mientras que el modelo para DPS, DA e IEP incluyeron los efectos fijos de año de parto de la vaca, estación de parto, número de parto, los efectos aleatorios de semental y de vaca anidada en semental, y el efecto racial lineal de porcentaje de genes como covariable.

Con el propósito de explicar las posibles diferencias debidas a genotipos; el efecto de la heterosis individual de las vacas se adicionó como covariable en los modelos de análisis. La heterosis de la vaca se calculó sumando los productos de la fracción de genes BT del padre por la fracción de genes BI de la madre. Por ejemplo, para el cruzamiento donde el padre es ⁵/₈ BT ³/₈ BI y la madre es ³/₈ BI ⁵/₈ BT, la heterosis de la vaca se estimó de la siguiente manera:

Los resultados preliminares indican que el efecto de la heterosis de la vaca fue no significativo (P>0.05) y por lo tanto no se incluyó en los modelos finales.

El modelo estadístico mixto para edad al primer parto, después de eliminar las interacciones dobles y covariables no significativas (P>0.05) en análisis preliminares, fue el siguiente:

Donde: Y_ijkl es una observación de la variable respuesta (EPP); μ es la media general; AN_i es el efecto fijo del i–ésimo año de nacimiento de la vaca (i=1990, 1991,..., 2000); EN_j es el efecto fijo de la j–ésima estación de nacimiento de la vaca (j=lluvias, seca); AN*EN_ij es el efecto fijo de la interacción de año de nacimiento con estación de nacimiento de la vaca; S_k es el efecto aleatorio del k–ésimo semental (k=1,..., 116); PCTGEU es el efecto racial lineal de porcentaje de genes de razas europeas como covariable; b₁ es el coeficiente de regresión lineal asociado con el porcentaje de genes de razas europeas; μ PCTGEU es la media estimada de la covariable racial lineal porcentaje de genes de razas europeas; y eijkl es el error aleatorio.

Se estimaron las medias de cuadrados mínimos para los efectos principales y las interacciones de primer orden significativas (P< 0.05), y se compararon utilizando la prueba de Tukey. Para la covariable PCTGEU se obtuvieron los estimadores de los coeficientes de regresión respectivos. Para calcular el intercepto de la ecuación de regresión de las variables se utilizó la estimación de la media general de cada carácter. Para cada ecuación, se obtuvo la primera derivada con respecto al porcentaje de genes BT y se igualó a cero para obtener un máximo.

Por otro lado, el modelo estadístico mixto para días al primer servicio, días abiertos e intervalo entre partos, después de eliminar las interacciones dobles y covariables no significativas (P>0.05) en análisis preliminares fue el siguiente:

Donde: Y _ijklmn es una observación de la variable respuesta; μ es la media general; AP_i es el efecto fijo del i–ésimo año de parto de la vaca (i=de 1994, 1995,..., 2001); EPj es el efecto fijo de la j–ésima estación de parto de la vaca (j=lluvias, seca); NP_k es el efecto fijo del k–ésimo número de parto de la vaca (k=1, 2,..., 5+); Sl es el efecto aleatorio del l–ésimo semental (l=1,...,97); V(S)_lm es el efecto aleatorio de la m–ésima vaca anidada en el l–ésimo semental; PCTGEU es el porcentaje de genes de razas europeas como covariable; b₁ es el coeficiente de regresión lineal asociado con el porcentaje de genes de razas europeas; μ PCTGEU es la media estimada de la covariable porcentaje de genes de razas europeas; y eij_klmn es el error aleatorio.

Se estimaron las medias de cuadrados mínimos para los efectos principales y las interacciones de primer orden significativas (P<0.05), y se compararon utilizando la prueba de Tukey. Para la variable PCTGEU el estimador del coeficiente de regresión respectivo se obtuvo de la opción SOLUTION del procedimiento Mixed de SAS⁽⁵⁾ Para calcular el intercepto de la ecuación de regresión de las variables se utilizó la estimación de la media general de cada carácter. Para cada ecuación, se obtuvo la primera derivada con respecto al porcentaje de genes BT y se igualó a cero para obtener un máximo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Efectos ambientales

El nivel de significancia de los efectos principales, las interacciones de primer orden y las covariables de las características reproductivas se presentan en el Cuadro 1; mientras que las medias de cuadrados mínimos de días al primer servicio (DPS), días abiertos (DA) e intervalos entre partos (IEP) se muestran en el Cuadro 2. El número de parto influyó significativamente (P<0.05) en DPS, DA e IEP. Las vacas de cuarto parto tuvieron valores inferiores de DPS con respecto a las de segundo y tercer parto; éstas a su vez fueron diferentes a las de primer parto. De forma similar las vacas de segundo o más partos presentaron DA e IEP más cortos (P<0.05) con respecto a las de primer parto. La diferencia en la reducción de días al primer servicio se explica por el crecimiento y desarrollo corporal de las vacas adultas con respecto a las jóvenes. Estos resultados coinciden con los observados por otros autores^(6,7) en animales de distintos ambientes tropicales.

El ambiente climático influye en el comportamiento reproductivo de los animales de distintas formas; una forma es alterando el metabolismo del animal y otra es mediante la estacionalidad de la producción de forrajes y alimentos. En el presente estudio, la época de parto influyó (P<0.05) los DPS, DA e IEP (Cuadro 2). Los animales que parieron en la época de lluvias tuvieron DPS en 33 días antes, y consecuentemente también presentaron DA e IEP más cortos en 50 y 30 días, respectivamente. La respuesta se relaciona básicamente con la mayor disponibilidad de forrajes y alimentos para los animales; y también por el mejoramiento del ambiente, con temperaturas más confortables y menos cambiantes que favorecen un confort metabólico apropiado para la actividad reproductiva de los animales. Los resultados del presente estudio son contradictorios a los obtenidos por Vite–Cristóbal et al⁽⁸⁾ y López–Ordaz et al⁽⁹⁾, quienes observaron que la estación de parto no influyó en la EPP, DPS, DA e IEP de bovinos Cebú cruzados con Holstein o Suizo en las condiciones tropicales del norte de Veracruz.

Efecto del porcentaje de genes Bos taurus

Algunos estudios^(8,9,10) sugieren que el grupo racial de la vaca influye positivamente en la actividad reproductiva de los animales provenientes de los cruzamientos de BI X BT. En el presente estudio se observó que la covariable proporción de genes BT influyó (P<0.05) la EPP, los DPS, DA e IEP en los animales BI.

La Figura 1 muestra el efecto lineal (P<0.05; R² = 0.79) de PCTGEU en la EPP, y se observa que las vacas con 49 % de genes BT tuvieron EPP más cortas (31 meses) comparado con 0, 25, 62.5 y 75 %; dicha proporción fue 13.2, 4.3, 0.3 y 1.0 % más alta para los animales con 0, 25, 62.5 y 75 % de genes BT, respectivamente. La EPP de 35 meses fue similar a la observada en las vacas con 0 % de genes europeos. La variabilidad de los resultados obtenidos para EPP se explica parcialmente por las diferencias en crecimiento, madurez sexual y de adaptación al ambiente que se presentan entre BT y BI. Por ejemplo, Martin et al⁽¹¹⁾ observaron que los animales BI maduran reproductivamente a tasas más bajas que las vaquillas con genes europeos. López et al⁽¹²⁾ observaron que vaquillas Brahman, Angus y Brangus presentaron una tasa de madurez sexual diferente, de forma que las Angus alcanzaron la pubertad a una edad menor que las Brangus y Brahman.

Como se observa en las Figuras 2 y 3, los DPS y DA tuvieron comportamientos similares. Los valores más bajos (P<0.05; R² = 0.74) de 148 y 196 días para DPS y DA, respectivamente, fueron observados en los animales 100 % BI. Posteriormente, conforme se incorporan genes BT en cruzamientos con las hembras BI, ambas variables incrementan linealmente hasta alcanzar valores máximos de 224 y 320 días para DPS y DA, respectivamente, que corresponden a los genotipos con 100 % de BT. Lo anterior sugiere que las vacas 100 % BI tienen características reproductivas mejores cuando se comparan con vacas cruzadas con cualquier proporción de genes europeos. Los resultados obtenidos en el presente estudio coinciden con los de otras investigaciones^(10,14) en donde se afirmó que los DA incrementan hasta 100 % conforme la inclusión de genes europeos incrementó en las cruzas con razas cebuinas.

En el presente estudio, el mejor comportamiento reproductivo observado en Bos indicus, se explica fundamentalmente por la mayor capacidad de adaptación de dichos genotipos a los ambientes tropicales. En las condiciones tropicales del norte de Veracruz⁽¹²⁾ observaron que los genotipos con 25 % genes BI tuvieron EPP 60 días más temprano, los DA fueron 50 días más cortos y los IEP se redujeron en 50 días comparados con los genotipos con 50 % de genes BI. Al respecto, Chenoweth⁽¹⁵⁾ señaló que los bovinos BI se adaptan mejor a los ambientes tropicales, lo cual explica parcialmente las diferencias fisiológicas y endocrinas de las hembras BI X BT en ambientes tropicales.

En la Figura 4 se observa el efecto lineal (P<0.05; r2= 0.67) de la PCTGEU en IEP. El IEP incrementó conforme el porcentaje de genes europeos aumentó. El valor mínimo de 15.7 meses se obtuvo en las vacas con 0 % de genes BT. Además, se observó que conforme el porcentaje de genes BT incrementó, también el IEP aumentó en forma lineal hasta alcanzar un valor máximo de 19.4 meses en vacas con 100 % BT. Los resultados observados en el presente estudio sugieren que el comportamiento reproductivo de las vacas 100 % Bos indicus fue mejor que las vacas cruzadas con cualquier porcentaje de genes BT.

Los resultados del presente estudio coinciden con otros⁽¹⁰⁾, donde se ha mencionado que los IEP tienden a extenderse a medida que se incrementa la proporción de genes BT. Sin embargo, los resultados del presente estudio no coinciden con lo observado por Rege⁽¹⁷⁾ y Rivera⁽¹⁸⁾, quienes encontraron que los animales con menor proporción mencionan⁽¹⁹⁾ que el IEP no presenta un comportamiento claro a medida que la proporción de genes Bos taurus incrementa.

CONCLUSIONES E IMPLICACIONES

Las vacas con 50 % de genes Bos taurus alcanzaron la edad al primer parto a los 31 meses y fue inferior a las cruzadas con cualquier otra proporción de genes europeos. Los días al primer servicio posparto, días abiertos y el intervalo entre partos fueron más prolongados en las vacas cruzadas con cualquier proporción de genes europeos con respecto a las vacas 100 % Bos indicus. El comportamiento reproductivo de vacas con 50 % de genes BI permite recomendarlos como los más apropiados para los ranchos ganaderos en los trópicos del sureste mexicano. Sin embargo, la asociación con producción de leche, manejo general del hato y mejoramiento del ambiente se relaciona más con genotipos con 50 ó 60 % de genes Bos taurus.

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NOTAS

* Este estudio es parte de la Tesis de Maestría en Ciencias del segundo autor.