Efeito do sombreamento em parâmetros fisiológicos e produção embrionária in vitro de novilhas Nelore tropicais adaptadas em sistemas integrados de cultivo, gado e floresta

Leite da Silva, W.A., Poehland, R., Carvalho de Oliveira, C. et al.

O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do aumento da oferta de sombra em sistemas integrados de lavoura-pecuária-floresta no desenvolvimento embrionário in vitro e parâmetros fisiológicos relacionados à resposta ao estresse em novilhas Nelore ( Bos indicus ). Para o estudo, os animais ( n  = 16) foram divididos aleatoriamente em dois grupos e mantidos em áreas com diferentes sistemas de arborização, o sistema integrado lavoura-pecuária-floresta (ICLF) e o sistema integrado lavoura-pecuária (ICL). O microclima do sistema ICLF proporcionou melhores condições de conforto que o ICL. Não foram verificadas diferenças de frequência respiratória, temperatura retal, cortisol, T3, T4, qualidade de oócitos e taxa de clivagem entre os sistemas. Observou-se uma taxa mais alta de blastocistos na ICLF (p menor igual a 0,05). Os resultados demonstram que as novilhas Nelore manejadas na ICLF durante o verão no Centro-Oeste do Brasil apresentaram maior produção de embriões in vitro, sem alterações típicas em seus parâmetros fisiológicos. Os resultados observados no presente estudo indicam que as fêmeas de zebu são capazes de responder satisfatoriamente às intensas condições de calor; no entanto, acreditamos que o longo período a que esses animais são expostos a essas condições interfere na competência oocitária e no desenvolvimento embrionário.

Introdução

O ambiente em que os animais vivem tem efeitos importantes nas condições de bem-estar dos animais e pode afetar o desempenho produtivo e reprodutivo dos animais. O desempenho satisfatório de um animal depende de uma faixa de temperatura chamada zona de conforto térmico (TCZ), que corresponde aos limites de temperatura nos quais o animal está em homeostase, sem o uso de dispositivos termorregulatórios (Pereira 2005 ). Quando a temperatura ambiente atinge temperaturas críticas superiores a TCZ, a eficiência dos processos de perda de calor é reduzida e o animal entra em estresse por calor (SH) (Silanikove 2000 ), o que leva a uma conseqüente ativação dos mecanismos de termoregulação (Rodrigues et al. 2010) Como respostas, são observadas alterações no comportamento animal, temperatura corporal, frequência respiratória, frequência cardíaca e taxa de sudorese (Paranhos da Costa 2004 ), bem como alterações na atividade adrenal e na resposta imune (Geraldo et al. 2012 ), Macedo e Macedo. Zúccari 2012 ). Redução do ganho de peso (Navarini et al. 2009 ), consumo de alimentos (Geraldo et al. 2012 ) e, consequentemente, uma redução no desempenho reprodutivo também foram relatados (Lima et al. 2013 ). Na reprodução, o HS afeta o desenvolvimento folicular e a qualidade dos oócitos (Roth et al. 2001 ), interferindo desde os estágios iniciais até o final da maturação (Paula-Lopes et al. 2012 ), bem como o número e a qualidade dos embriões produzidos in vitro (Torres-Junior et al. 2008 ). Como consequência dos distúrbios mencionados, a taxa de gravidez também é afetada negativamente.

O sombreamento diminui a incidência de radiação no animal; beneficia o conforto térmico e favorece a homeotermia (Geraldo et al. 2012 ). Segundo Silanikove ( 2000 ), o sombreamento bem projetado reduz a carga total de calor em 30 a 50%. Os benefícios da sombra são mais evidentes no Bos taurus , mas efeitos positivos de sombra já foram observados no Bos indicus (Navarini et al. 2009 ). Embora o efeito positivo do sombreamento seja conhecido, mudanças importantes no manejo de bovinos de corte no Brasil não foram observadas ao longo dos anos. O sistema ICLF, inicialmente projetado para a recuperação de solos e pastagens degradados, foi destacado por melhorar a conversão alimentar, o ganho de peso e o microclima, reduzir o calor através das árvores e contribuir para a sustentabilidade da pecuária nos trópicos com efeito direto sobre bem-estar e conforto térmico (Broom et al. 2013). Faltam informações sobre a variação no comportamento e no desempenho reprodutivo do gado, especialmente o zebu, em relação à disponibilidade ou distribuição de sombra nas áreas onde os animais pastam, por exemplo, usando o sistema integrado de lavoura-pecuária (ICLF). O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do aumento da oferta de tonalidade na ICLF no desenvolvimento embrionário in vitro e parâmetros fisiológicos relacionados à resposta ao estresse de doadoras da Nelore.

Materiais e métodos

O experimento foi realizado na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, EMBRAPA bovinos de corte, localizada no município de Campo Grande, MS (20 ° 27 'S, 54 ° 37' W e 530 m de altitude), na transição entre mesotérmica úmida clima sem seca e tropical úmido, com estação chuvosa no verão e seca no inverno. A estação chuvosa geralmente ocorre entre outubro e março. A pluviosidade média anual é 1225 mm (Gemtec 2016 ).

Áreas experimentais

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Duas áreas experimentais foram utilizadas, como descrito anteriormente por Oliveira et al. ( 2014 ) (fig.  1 ). A área 1 foi caracterizada pelo sistema integrado lavoura-pecuária-floresta (ICLF), com 6 ha divididos em 4 piquetes, com uma densidade de 227 árvores ha -1, dispostas em fileiras de eucaliptos ( Eucalyptus grandis x urophylla , clone H13) com distância de 22 m entre linhas. A área 2 foi caracterizada por pastagem com reflorestamento nativo de pecuária integrada (ICL) com 6 ha divididos em 4 piquetes e presença de 5 árvores ha -1 . Árvores nativas da savana brasileira, Cambará ( Gochnatia polymorpha Less .) E Cumbaru (Dipteryx alata Vog ) estavam presentes. Ambas as áreas possuíam Brachiaria brizantha cv. Piatã.

 A quantidade de sombra em cada área foi calculada de acordo com a metodologia utilizada por Silva ( 2006 ) e Cipriani et al. ( 2015 ). Foram medidas a altura da árvore, a altura do caule, o raio da coroa e o tipo de coroa (lentiforme, cilíndrico, cônico ou elioide) e, a partir dessas medidas, as projeções de sombra de cada árvore foram estimadas em cada área.

Animais

As fêmeas nelore (n  = 16) foram divididas em 2 grupos, oito animais por área experimental. Os animais tinham entre 22 e 24 meses de idade e tinham uma pontuação corporal de 2,5 a 3,5 (Ferguson et al. 1994 ), com peso médio de 348,5 (± 41,9). O sistema de pastejo utilizado foi contínuo. Os animais tiveram acesso à água e sal mineral ad libitum. Todos os doadores foram submetidos a três sessões de aspiração folicular guiada por ultrassom (OPU) para coletar complexos cumulus-oócitos (COCs) uma vez por mês para a produção de embriões in vitro de dezembro de 2015 a fevereiro de 2016. As novilhas foram manejadas nas mesmas áreas desde o desmame.

Monitoramento microclimático

As características microclimáticas em ambas as áreas foram determinadas em dezembro de 2015, janeiro e fevereiro de 2016, das 8:00 às 16:00 (hora local, GMT 04:00), divididas em 8-10, 11-13 e 14 –16 h, 4 dias por mês, de acordo com a metodologia de Karvatte et al. ( 2016 ). Para a medição da temperatura do globo preto (° C), a metodologia proposta por Coelho et al. ( 2013 ), adotado por meio de termo-higrômetro digital com registrador de dados (modelo Perceptec1020, Perceptec Soluções e Tecnologia Ltda., São Paulo, Brasil) inserido em bóias plásticas (PVC) de 0,15 m de diâmetro, pintadas de preto fosco (Fig. 2a) 

Para a determinação da temperatura (° C) e umidade do ar (%), foi utilizado termômetro digital com data loggers (marca Instrutherm, modelo HT-500) para medir bolbo seco e ponto de orvalho (Fig. 2a), inserido no tubos de PVC perfurados (Fig. 2b ) (Trumbo et al. 2012).

As condições do microclima foram acompanhadas por dois dispositivos localizados em cada área. Os dispositivos foram colocados em pleno sol e sob a sombra projetada, a dois metros do tronco das árvores, 1,3 m acima do solo (na tentativa de simular a altura das costas de um jovem bovino). O índice de umidade globo preto (BGHI) foi calculado de acordo com Buffington et al. ( 1981 ): BGHI = Tgn + 0,36.tpo + 41,5, onde Tgn = temperatura do globo preto em ° C e Tpo = temperatura do ponto de orvalho em ° C.

Coleções e avaliações

O peso da novilha foi medido a cada 30 dias, após 12 horas de retirada de água e ração.

Para PIV, todos os reagentes usados ​​para a preparação do meio eram da Sigma®.

Para redução dos movimentos peristálticos e menor desconforto do animal, foram injetados 5 ml de uma combinação de lidocaína a 2% (Person®) e acepromazina a 1% (Vetnil®) no espaço epidural. Para a aspiração dos folículos, um ultrassom (Aquila PRO®, Pie Medical, acoplado ao transdutor microconvexo de 8 MHz) conectado a uma mangueira de silicone com 2 mm de diâmetro interno e 80 cm de comprimento e agulhas hipodérmicas descartáveis ​​20G (50 mm × 9 mm; Terumo®, Bio Brazil) foi utilizado. A pressão de vácuo foi de 80 mmHg, mantida com uma bomba de sucção (BV-003D WTA, Brasil). O meio de aspiração consistiu em solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco (DPBS) mais 20.000 UI / L de heparina de sódio, mantida a 30 ° C durante a aspiração. Os AOCs recuperados foram rastreados e classificados imediatamente após a sessão do OPU. Os AOCs aspirados foram levados ao laboratório em meio de maturação na incubadora de transporte LABMIX (WTA, Brasil). Os AOCs recuperados foram classificados de acordo com a aparência e distribuição das células cumulus e uniformidade citoplasmática (Stojkovic et al. 2001 ). Os COCs selecionados de todos os doadores de cada grupo foram misturados para minimizar o efeito do doador e amadureceram por 24 h em gotas de 100 μl de meio de maturação (TCM199 com sais de Earls, soro bovino fetal 5% v / v, 01 mE / ml LH 200 mM  L-glutamina, 0,01 mg / ml de estreptomicina, 10 U / ml de penicilina) em óleo mineral. Após 24 h de maturação, os COCs foram lavados (1x) e transferidos para o meio de fertilização (suplementado com heparina, TALP e BSA 6 mg / ml). Sêmen criopreservado de um único touro Nelore foi utilizado para a produção de embriões in vitro. Os espermatozóides foram separados por método de Percoll e inseminao a dose foi de 1 x 10 ⁶ esperma / mL. COCs e espermatozóides foram co-incubados por 22 h. Após a lavagem, os zigotos foram transferidos para 100 ul SOF sob óleo mineral, durante 7 dias (38,5 ° C e 5% CO ₂ em ar). A taxa de clivagem foi determinada no dia 3 e a taxa de blastocisto no dia 7. Antes das sessões de OPU, foram coletadas amostras de sangue para analisar as concentrações séricas de hormônios (cortisol, hormônios tireoidianos (triiodotironina / T3 e tiroxina / T4)). Eles foram determinados por radioimunoensaio (RIA) em fase sólida, em laboratório credenciado, utilizando kits comerciais específicos (kit ELISA) para cada hormônio.

A frequência respiratória foi medida contando os movimentos / minuto do flanco direito dos animais por 15 s, que foram multiplicados por quatro. A temperatura retal foi medida usando um termômetro veterinário digital. A temperatura corporal superficial da região da garupa, denominada temperatura da pele, foi medida usando um termômetro infravermelho. Todos esses parâmetros foram medidos imediatamente antes da OPU.

Análise estatística

A análise estatística foi realizada pelo PROC GLIMIX (SAS® 2002). Para cada grupo experimental, a análise foi realizada considerando os efeitos fixos, grupo e tratamento, sobre as variáveis ​​reprodutivas: qualidade dos ovócitos, taxa de clivagem; parâmetros hormonais: nível sérico de cortisol, T3 e T4; e parâmetros fisiológicos: temperatura retal, frequência respiratória e temperatura da pele. Os gráficos foram criados usando o GraphPad Prism versão 7®.

Resultados

O peso inicial médio dos animais foi de 319,38 (± 29,2) kg para o ICLF e 362 (± 14) kg para o ICL ( p  > 0,05), e o peso no final do experimento foi de 349 (± 30,2) e 376 (± 15,21) kg ( p  > 0,05), respectivamente. A projeção da sombra foi calculada e o ICLF ofereceu 8189,4 m ²  ha- ¹ e ICL 195,7 m ²  ha- ¹ . As temperaturas mais altas durante os 3 meses do experimento (29,4 a 38 ° C) foram observadas entre 10 e 14 h em ambas as áreas ao sol (Fig.  3 ). Nos dois grupos, a sombra pode reduzir a temperatura em até 3 ° C durante os períodos mais quentes. A umidade relativa do ar variou entre 72 e 82,7% ao longo do experimento (Fig.  4 ). O índice pluviométrico registrado em dezembro, janeiro e fevereiro (período de coleta de dados) foi de 139,8 mm, 344,8 mm e 152 mm, respectivamente. A alta umidade de