Fpta 43. Metabolismo de la vaca de carne y su cría en ...Proyecto FPTA-262 Evaluación de la variación de la oferta de forraje del campo natural, del grupo genético ... (bovinos

1Metabolismo de la vaca de carne y su cría en pastoreo de campo nativo

METABOLISMO DE LA VACA DE CARNE YSU CRÍA EN PASTOREO DE CAMPO NATIVO:

UN ENFOQUE ENDÓCRINO-MOLECULAR

Proyecto FPTA-262 Evaluación de la variación de laoferta de forraje del campo natural, del grupo genético

y de la suplementación preparto sobre la respuestaproductiva-reproductiva de la vaca de carne y su cría

Directora del Proyecto: Mariana Carriquiry1

Equipo de trabajo: Mariana Carriquiry, Ana Espasandín, Pablo Soca, Ana Laura Astessiano,Alberto Casal, Verónica Guitérrez, Jimena Laporta, Carlos López-Mazz,Raquel Pérez-ClarigetDepartamento de Producción Animal y Pasturas, Facultad de Agronomía, UdelaRAlejandro Bielli. Departamento de Morfología y Desarrollo, Facultad de Veterinaria,UdelaRAna Meikle. Laboratorio de Técnicas Nucleares, Facultad de Veterinaria, UdelaRHugo Naya. Bioinformática, Instituto Pasteur MontevideoGraciela Quintans. INIA Treinta y Tres. Carolina Viñoles. INIA TacuarembóAntonia Scarsi. Facultad de Ciencias Agrarias, UDEGuilherme J. M. Rosa. Quantitative Genetics and Genomics, University ofWisconsin-Madison

1Ing.Agr., PhD. Prof. Adj, Departamento de Producción Animal y Pasturas, Facultad deAgronomía, UdelaR

2 Metabolismo de la vaca de carne y su cría en pastoreo de campo nativo

Título: METABOLISMO DE LA VACA DE CARNE Y SU CRÍA EN PASTOREO DE CAMPONATIVO: UN ENFOQUE ENDÓCRINO-MOLECULAR

Directora del Proyecto: Mariana Carriquiry

Equipo de trabajo: Mariana Carriquiry, Ana Espasandín, Pablo Soca, Ana Laura Astessiano,Alejandro Bielli, Alberto Casal, Verónica Guitérrez, Jimena Laporta, CarlosLópez-Mazz, Ana Meikle, Hugo Naya, Graciela Quintans, Raquel Pérez-Clariget, Antonia Scarsi, Guilherme J. M. Rosa, Carolina Viñoles

Serie: FPTA N° 43

© 2013, INIA

Editado por la Unidad de Comunicación y Transferencia del Tecnología del INIA

Andes 1365, Piso 12. Montevideo - Uruguayhttp://www.inia.org.uy

Quedan reservados todos los derechos de la presente edición. Esta publicación no se podráreproducir total o parcialmente sin expreso consentimiento del INIA.


Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria

Integración de la Junta Directiva

Ing. Agr., MSc., PhD. Álvaro Roel - Presidente

D.M.T.V., PhD. José Luis Repetto - Vicepresidente

Ing. Agr. Joaquín Mangado

Ing. Agr. Pablo Gorriti

D.M.V. Álvaro Bentancur

D.M.V., MSc. Pablo Zerbino



FONDO DE PROMOCIÓN DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIA

El Fondo de Promoción de Tecnología Agropecuaria (FPTA) fue instituido por elartículo 18º de la ley 16.065 (ley de creación del INIA), con el destino de financiarproyectos especiales de investigación tecnológica relativos al sector agropecuario delUruguay, no previstos en los planes del Instituto.

El FPTA se integra con la afectación preceptiva del 10% de los recursos del INIAprovenientes del financiamiento básico (adicional del 4o/oo del Impuesto a la Enaje-nación de Bienes Agropecuarios y contrapartida del Estado), con aportes voluntariosque efectúen los productores u otras instituciones, y con los fondos provenientes definanciamiento externo con tal fin.

EL FPTA es un instrumento para financiar la ejecución de proyectos de investiga-ción en forma conjunta entre INIA y otras organizaciones nacionales o internacionales,y una herramienta para coordinar las políticas tecnológicas nacionales para el agro.

Los proyectos a ser financiados por el FPTA pueden surgir de propuestaspresentadas por:

a) los productores agropecuarios, beneficiarios finales de la investigación, o por susinstituciones.

b) por instituciones nacionales o internacionales ejecutoras de la investigación, deacuerdo a temas definidos por sí o en acuerdo con INIA.

c) por consultoras privadas, organizaciones no gubernamentales o cualquier otroorganismo con capacidad para ejecutar la investigación propuesta.

En todos los casos, la Junta Directiva del INIA decide la aplicación de recursos delFPTA para financiar proyectos, de acuerdo a su potencial contribución al desarrollo delsector agropecuario nacional y del acervo científico y tecnológico relativo a lainvestigación agropecuaria.

El INIA a través de su Junta Directiva y de sus técnicos especializados en lasdiferentes áreas de investigación, asesora y facilita la presentación de proyectos a lospotenciales interesados. Las políticas y procedimientos para la presentación deproyectos son fijados periódicamente y hechos públicos a través de una amplia gamade medios de comunicación.

El FPTA es un instrumento para profundizar las vinculaciones tecnológicas coninstituciones públicas y privadas, a los efectos de llevar a cabo proyectos conjuntos.De esta manera, se busca potenciar el uso de capacidades técnicas y de infraestruc-tura instalada, lo que resulta en un mejor aprovechamiento de los recursos nacionalespara resolver problemas tecnológicos del sector agropecuario.

El Fondo de Promoción de Tecnología Agropecuaria contribuye de esta manera ala consolidación de un sistema integrado de investigación agropecuaria para elUruguay.

A través del Fondo de Promoción de Tecnología Agropecuaria (FPTA), INIA hafinanciado numerosos proyectos de investigación agropecuaria a distintas institucio-nes nacionales e internacionales. Muchos de estos proyectos han producido resulta-dos que se integran a las recomendaciones tecnológicas que realiza la institución porsus medios habituales.

En esta serie de publicaciones, se han seleccionado los proyectos cuyos resulta-dos se considera contribuyen al desarrollo del sector agropecuario nacional. Surelevancia, el potencial impacto de sus conclusiones y recomendaciones, y su aporteal conocimiento científico y tecnológico nacional e internacional, hacen necesaria laamplia difusión de estos resultados, objetivo al cual se pretende contribuir con estapublicación.



Pág.

CONTENIDO

METABOLISMO DE LA VACA DE CARNE Y SU CRÍA EN PASTOREODE CAMPO NATIVO: UN ENFOQUE ENDÓCRINO-MOLECULAR............... 9

1. EFECTO DE LA ASIGNACIÓN DE FORRAJE DE CAMPO NATIVOEN VACAS DE CARNE DE DIFERENTE GRUPO GENÉTICOI: PERFILES ENDÓCRINOS Y EXPRESIÓN HEPÁTICA DE GENESDEL EJE SOMATOTRÓFICO ........................................................................ 17

2. GENÓMICA FUNCIONAL DE LAS ADAPTACIONES METABÓLICASDEL HÍGADO DURANTE LA GESTACIÓN Y LA LACTANCIA: VACASDE CARNE PURAS Y SUS CRUZAS EN DOS ASIGNACIONES DEFORRAJE DE CAMPO NATIVO .................................................................. 27

3. CARACTERISTICAS FOLICULARES Y EXPRESION UTERINA DEVACAS DE CARNE PURAS Y CRUZAS EN DOS EN DOSASIGNACIONES DE FORRAJE DE DE CAMPO NATIVO ........................ 41

4. PRODUCCION DE LECHE DE VACAS PURAS Y CRUZASPASTOREANDO ALTA Y BAJA OFERTA DE FORRAJE DELCAMPO NATIVO ............................................................................................ 47

5. NUTRICIÓN DEL TERNERO DURANTE LA ETAPA FETAL Y ELPRIMER AÑO DE VIDA EN SISTEMAS DE PASTOREO: IMPACTOEN EL CRECIMIENTO, COMPOSICIÓN CORPORAL YCARACTERÍSTICAS DEL TEJIDO MUSCULAR ......................................... 53

6. EFECTO SOBRE LA EDAD Y EL PESO VIVO A LA PUBERTADY LA FERTILIDAD DE TERNERAS HIJAS DE VACAS ADULTASMANEJADAS DURANTE LA GESTACIÓN EN DOS ASIGNACIONESDE FORRAJE: 4 y 2.5 kg MS/kgPV ............................................................ 61

7. EFECTO DE UNA SUPLEMENTACIÓN CORTA PREPARTO EN LAEXPRESIÓN HEPÁTICA DE LOS GENES DEL EJE SOMATOTRÓPICOEN VACAS MULTIPARAS Y PRIMIPARAS PARA CARNE..................... 67

8. SUPLEMENTACION PREPARTO Y SU IMPACTO EN LOS TERNEROS:EJE SOMATOTROFICO Y SU RELACION CON EL CRECIMIENTO YPOTENCIAL REPRODUCTIVO ..................................................................... 81



INTRODUCCIÓNLa cría de bovinos de carne en nues-

tro país involucra 7.5 millones de cabe-zas y 7.6 millones de hectáreas, quesignifican el 51% de las hectáreas gana-deras (bovinos y ovinos) (DIEA, 2011).La producción de carne basada en eco-sistemas pastoriles (campo nativo), re-sulta en importantes aportes a la econo-mía nacional y han tenido, en los últimosaños, un fuerte incremento. Este aumen-to de la producción se explica fundamen-talmente por un aumento de la faenabasado en el aumento de eficiencia de larecría con disminución de la edad defaena y aumento de la disponibilidad devaquillonas, que ha permitido aumentarla faena de vacas sin afectar en númerode vacas entoradas. Sin embargo, esteproceso parece agotarse, por lo tanto esnecesario aumentar la producción deterneros por vaca entorada para seguiraumentando la tasa de extracción (http:// w w w . i n i a . o r g . u y / o n l i n e / s i t e /315838I1.php). Es así que el reducidoporcentaje de destete, que durante lasúltimas tres décadas ha sido 64% (DIEA,2011), afecta el resultado físico–econó-mico de la empresa y limita la expansiónexportadora del complejo cárnico uru-guayo.

Uruguay cuenta con alternativas debajo costo que combinan manejos delrecurso forrajero, del estado corporal,del amamantamiento (destete tempora-rio y precoz), de la suplementación pre yposparto en vacas primíparas y multípa-ras (Perez-Clariget et al., 2007; Quin-

tans et al., 2008; Simeone y Beretta,2002; Rovira y Frachia, 2005; Soca et al.,2008; Astessiano et al., 2011), así comoel manejo del genotipo de los animales(Espasandin et al., 2010) que buscanincrementar los porcentajes de preñez ydestete con el objetivo de incrementarasí el ingreso económico del sistemacriador. Sin embargo, la investigaciónsobre los mecanismos biológicos queexplican esta respuesta es escasa. Asi-mismo, el aumento de las prácticas deforestación y agricultura ha provocadouna mayor competencia entre rubros,trayendo como consecuencia una eleva-da carga animal por hectárea y un au-mento en el precio de la tierra y de lascategorías de recría y cría (DIEA, 2011).En este marco, la investigación en pro-ducción animal debe incorporar el cono-cimiento de los procesos y mecanismosque operan a diversas escalas para mejorla eficiencia de la productividad sin dete-riorar el ambiente. Es necesaria la gene-ración de nuevos conocimientos sobrelos mecanismos internos metabólicos,endócrinos y/o moleculares para intentarmejorar el comportamiento productivo yreproductivo, atenuar la variabilidad cli-mática y/o efecto año, e incrementar laeficiencia global de utilización de vacasde cría pastoreando campo nativo.

En nuestros sistemas de producción,la cría se lleva a cabo principalmente enpastoreo de campo nativo, en el cual laproducción estacional, las variacionesclimáticas intra e inter-anuales, y lasdiferencias en la calidad de la pasturaofrecida (Berreta et al., 2000), determi-

METABOLISMO DE LAVACA DE CARNE Y SU

CRÍA EN PASTOREO DECAMPO NATIVO: UN

ENFOQUE ENDÓCRINO-MOLECULAR

Proyecto FPTA 262Período de Ejecución: Ene.2009-Dic.2011

M. Carriquiry*

*Departamento de Producción Animaly Pasturas, Facultad de Agronomía,UdelaR.


nan que el aporte de nutrientes a la vacaresulte la principal limitante del proceso(Wright et al., 1992). Esto provoca fluc-tuaciones en el estado nutricional de lavaca en momentos críticos del ciclo pro-ductivo que impactan negativamente so-bre el comportamiento reproductivo delos rodeos de cría (Orcasberro, 1994).

El largo del anestro posparto (períodocomprendido entre el parto y el primercelo) es considerado como la mayor limi-tante en el comportamiento reproductivode la vaca de cría tanto a nivel nacional(Quintans, 2008) como internacional(Hess et al., 2005). Se han reportadoduraciones del período de anestro mayo-res a 120 días en vacas primíparas (Quin-tans y Vázquez, 2002) o de 92 días enpromedio en vacas adultas paridas (Quin-tans et al., 2004). De manera similar, enocho años de monitoreo del entore, lleva-do a cabo entre la mitad y el final delsegundo mes del período de servicio,dependiendo del año, se encontraron enpromedio de 9 a 35% de las vacas concría al pie en anestro (de Nava, 2008).Esto significa que un alto porcentaje delas hembras entre al entore sin ciclar.Además, para que los ciclos productivos-reproductivos sean exitosos, una vaca decría no solo deber comenzar a ciclar sinotambién quedar preñada. Las tasas defertilización en ganado de carne, songeneralmente altas (ente 90 y 100%)pero solo 70% de todas la fertilizacionesresulta en un ternero nacido, resultando30% de las mismas pérdidas embriona-rias, de las cuales casi el 65% ocurreentre los días 6 y 18 del preñez, sugirien-dose que el mayor problema se encuentraen defectos en el mecanismo de reconoci-miento materno (Diskin y Morris, 2008).

Por otra parte, el plano nutricional delas vacas de cría, no solo afecta sueficiencia reproductiva, sino también laproductividad futura de la cría. El con-cepto de programación fetal se refiere aque el estímulo materno durante el desa-rrollo fetal influencia la fisiología del feto,el crecimiento, la salud y el desempeñoposnatal (Barker et al., 1993). Ciminski(2002), mostró mejores tasas de creci-miento desde el nacimiento hasta la fae-na en novillos nacidos de vacas suple-mentadas con proteína durante el últimotrimestre de gestación. Sin embargo,Staker et al. (2006) reportó que la suple-

mentación preparto afectó el peso aldestete pero no la ganancia diaria pos-destete o el peso de la carcasa. Losdatos relacionados con el efecto de lanutrición en gestación en ganado de car-ne, sobre la capacidad reproductiva de laprogenie son limitados (Martin et al.,2008). Una restricción del 65% del reque-rimiento de energía durante los últimos100 días de preñez en vaquillonas deprimera cría, disminuyó el peso vivo delos terneros y redujo el porcentaje dedestete cuando se comparó con vaquillo-nas alimentadas de acuerdo a sus reque-rimientos (NRC, 1970). La edad a puber-tad de vaquillonas nacidas de vacas deprimera cría que fueron restringidas en suconsumo de energía durante la gestaciónse incrementó 19 días (Corah et al.,1975). De manera similar, Martin et al.(2008) demostraron que la nutrición de lamadre durante las últimos tres meses degestación afectó el peso posdestete y lafertilidad de la progenie hembra.

En condiciones pastoriles, a diferen-cia de la vaca de leche en estabulacióndonde el consumo de materia seca yenergía no es limitante, las diferencias enla asignación de forraje de las pastu-ras nativas pueden afectan el consu-mo de energía de la vaca (Chapman et al.,2007) y/o los requerimientos de manteni-miento (Brosh et al., 2007). En particular,la baja producción invernal de forraje, coin-cide con el momento en el que las vacas seencuentran en gestación avanzada o iniciode lactancia y determina un período debalance energético negativo (BEN), debi-do a que los requerimientos de gestacióne inicio de lactancia no son satisfechospor el consumo de energía (Bell, 1995).La capacidad del animal para adaptarsey sobrellevar períodos de BEN dependede la capacidad de los mecanismos en-dócrinos y metabólicos de mantener lahomeostasis (equilibrio de las condicio-nes internas; Chilliard et al., 1998). Elcontrol del metabolismo de la hembrarumiante durante la gestación y lacta-ción involucra principalmente la regula-ción homeorhetica. La homeorhesis re-fiere a la regulación que involucra cam-bios coordinados de largo plazo en elmetabolismo de los tejidos y órganospara apoyar un estado y función fisiológi-ca (crecimiento, gestación, lactación,pubertad, entre otros) de manera de lo-


grar un nuevo equilibrio homoestático(mantenimiento constante del condicio-nes internas). La partición (flujo direccio-nal) de los nutrientes durante la preñez ylactancia, involucra cambios homeorhé-ticos para asegurar el correcto creci-miento del feto y desarrollo de la glándulamamaria o producción de leche. Estecontrol implica mecanismos de corto pla-zo, fundamentalmente modificaciones enla actividad enzimática, y de largo plazoque involucran cambios en la expresióngénica regulando la velocidad de síntesisde las enzimas involucradas en el meta-bolismo animal (Bauman, 2000).

Es así que, este trabajo se enmarcóen el área de la comprensión de losmecanismos que regulan la partición denutrientes y la homeostasis del metabo-lismo energético en vacas de carne enrespuesta a diferentes estrategias dealimentación, relacionado estos meca-nismos con las respuesta productivas yreproductivas. En este sentido, Loor(2010) plantea que importantes avancespodrían lograrse con la integración dedatos generados a nivel del ARNm, pro-teínas, metabolitos y tejidos en diferen-tes estrategias de alimentación y convacas de diferente mérito genético demanera de poder mejorar los modelosmetabólicos existentes y proveer de he-rramientas ara la manipulación de proce-sos complejos que puedan tener un im-pacto económico en el largo plazo.

Este proyecto buscó continuar la lí-nea de investigación del proyecto «Estu-dio de la mejora en la eficiencia bioeco-nómica de la cría vacuna mediante lacombinación de diferentes recursos ge-néticos y ofertas de forraje en pastoreode campo natural» (INIA-FPTA 242). Elmismo tenía como objetivo evaluar medi-das estratégicas (combinación de dife-rentes recursos genéticos y oferta deforraje) con el fin de clarificar los meca-nismos de largo plazo que afectan laeficiencia reproductiva del ganado decarne y medidas tácticas (suplementa-ción posparto de corta duración: flushingen vacas de primera cría) buscando le-vantar restricciones/variabilidad de la ofer-ta de forraje del campo natural. Adicio-nalmente, se planteó complementar lainformación obtenida en el proyecto «Efec-

to de una suplementación corta duranteel preparto sobre variables productivas yreproductivas en vacas primíparas y mul-típaras» (INIA-Treinta y Tres) que teníacomo objetivo la utilización suplementa-ciones de corta duración durante el últi-mo tercio de gestación sobre el eje re-productivo de las vacas de cría.

Es así que, se pretendió abordar lossiguientes aspectos no considerados ocontemplados en proyectos anteriores:

1. Identificación de factores genéti-cos involucrados en la interacciónnutrición-producción-reproduccióny su relación con las variablesmetabólicas y endocrinas en va-cas de cría.

2. Evaluación del efecto de las medi-das estratégicas sobre el ovario yel ambiente uterino de vacas decría.

3. Identificación del efecto del mane-jo nutricional durante la gestacióny lactancia temprana de las ma-dres (medidas estratégicas y alter-nativa táctica) sobre el potencialde crecimiento y reproducción delos terneros/as (fetal programming).

OBJETIVO GENERALContribuir al incremento de la eficien-

cia reproductiva de los rodeos ganaderosdel Uruguay mejorando los resultadosbiológicos-económicos de la cría vacunasin comprometer la sustentabilidad delsistema.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Generar propuestas estratégicas yalternativas tácticas que mejoren las res-puestas productivas- reproductivas de lasvacas de carne y sus crías, clarificandolos mecanismos de largo plazo involucra-dos en la interacción nutrición-genética-producción- reproducción e identificandogenes candidatos que participan en estainteracción en nuestros sistemas pasto-riles.

Este objetivo específico se tradujo en4 productos:


ESTRATEGIA YMETODOLOGÍA

Para obtener los productos espera-dos, se ejecutaron dos experimentosque se realizaron en la Estación Experi-mental Bernardo Rosengurtt (EEBR) dela Facultad de Agronomía, Universidadde la República desde mayo 2009 aoctubre 2010 (Experimento 1) y en la«Unidad Experimental Palo a Pique» per-teneciente a la Estación ExperimentalINIA Treinta y Tres desde julio de 2008 amarzo de 2009 (Experimento 2).

Experimento 1. Diseñoexperimental, animales y

tratamientos

El experimento presentó un diseño debloques completos al azar (según tipo desuelo, bloque 1: 32 ha y bloque 2: 15 ha)con un arreglo factorial de ofertas deforraje (alta y baja, 2.5 vs. 4 kg MS/kgPVen promedio, respectivamente) variablesa lo largo del año y grupo genético (GG,Aberdeen Angus y Hereford-puros, PU; ysus respectivas cruzas, CR), determi-nando así cuatro tratamientos: CR-alta,CR-baja, PU-alta y PU-baja. La asigna-ción de forraje se ajustó mensualmentedespués de medir la cantidad de forrajedisponible en cada parcela (Haydock yShaw, 1975) a través del ingreso de ani-males volantes (Mott, 1960) de similargrupo genético y condición fisiológica encaso de ser necesario. Los animales

pertenecían o eran descendientes delrodeo experimental generado como partede un experimento dialélico que se llevóa cabo durante 10 años en la EEBR(Espasandin et al., 2010). Las vacas semanejaron como un grupo contemporá-neo y pastorearon en el mismo trata-miento nutricional (alta o baja oferta deforraje) desde mayo de 2007, habiendogestado y amamantado un ternero poraño desde esa fecha hasta el 2009. Lue-go del diagnóstico de gestación (abril de2009) se seleccionaron 32 vacas de críamultíparas preñadas (n = 8 por tratamien-to) y se agruparon según la fecha proba-ble de parto. Luego del destete, a los 195± 10 días posparto, las vacas fueronsacrificadas en frigorífico (mayo de 2010).

Particularidades del Experimento 1relacionadas con el Producto 2

Se utilizaron 40 terneros hijos de lasvacas puras (Hereford y Angus: PU) ycruzas F1 (HA y AH: CR) pastoreandolas ofertas de forraje altas y bajas (2.5 vs.4 kg MS/kgPV en promedio, respectiva-mente). Los padres de los terneros fue-ron raza Hereford o Angus, determinandoque los terneros hijos de vacas purasfueran cruza F1 mientras que los hijos devacas cruza fueran retro-cruza. Se inclu-yó terneros nacidos durante la pariciónde primavera de 2009 (desde octubre anoviembre). Asimismo, los terneros tam-bién fueron sometidos al efecto de laoferta de forraje desde la concepciónhasta el destete (abril de 2010; 142 ± 15

Producto 1: Determinar el efecto de la oferta de forraje en primavera- verano-otoño del campo natural,en vacas multíparas de distintos tipos genéticos (Hereford y Angus, puros y cruzas), sobre los cambiostemporales en el perfil de expresión génica hepática como resultado del inicio del amamantamientoy su impacto sobre el crecimiento, desarrollo y características del folículo ovárico y sobre el ambientematerno para el mantenimiento de la preñez, determinando la relación entre los cambios de expresióngénica, el balance energético y las variables metabólicas, endocrinas, productivas y reproductivas eidentificando genes candidatos que estén relacionados con las respuestas productivas y reproducti-vas.Producto 2: Determinar el efecto de la oferta de forraje en primavera- verano-otoño del campo natural,en vacas multíparas de distintos tipos genéticos (Hereford y Angus, puros y cruzas) sobre el potencialde crecimiento y de capacidad reproductiva futura de las crías nacidas.Producto 3: Determinar el efecto la suplementación preparto sobre los cambios temporales en laexpresión hepática de genes relacionados con el eje GH-IGF como resultado del inicio del amaman-tamiento y su relación con el balance energético y con las variables metabólicas, endócrinas,productivas y reproductivas en vacas de cría.Producto 4: Determinar el efecto de la suplementación preparto sobre el potencial de crecimiento yde capacidad reproductiva futura de las crías nacidas.


días) momento en el que se finalizó eltratamiento diferencial entre los anima-les. Se evaluaron 10 terneros (n= 5 ma-chos y cinco hembras) por tratamiento.Los terneros machos fueron castrados aldestete (142 ± 15 días). Luego del deste-te, todos los terneros (machos y hem-bras) fueron manejados como grupo con-temporáneo, pastorearon juntos y fueronsuplementados con una ración con 16%de proteína hasta alcanzar 150 kg pesovivo, teniendo siempre acceso total aagua. Luego de alcanzar 150 kg en pro-medio, se retiró el suplemento y estosterneros fueron alimentados únicamentecon pastura nativa hasta los 380 días deedad (octubre de 2010).

Experimento 2. Diseñoexperimental, animales y

tratamientos

Experimento 2a (multíparas)Inicialmente se seleccionaron por fe-

cha probable de parto 34 vacas multípa-ras cruza Aberdeen Angus-Hereford conCC entre 4 y 5 unidades (u) de la escala1 a 8 (Vizcarra et al., 1986). A los sesen-ta días preparto las vacas fueron asigna-das en forma aleatoria a dos tratamien-tos nutricionales: i) vacas pastoreandocampo natural (CON); ii) vacas suple-mentadas durante el preparto (SUP). Unavez paridas las vacas y teniendo en cuen-ta la dispersión de las fechas de parto, elnúmero final de animales empleado fuede 26 (CON= 13; SUP= 13). La suple-mentación duró 40 ± 1,3 días y el suple-mento consistió en afrechillo de arrozentero (89% MS; 15,2% PC; 13,8% FDA;31,7% FDN; 15,1% EE; 10,5% C en BS;

1,80 McalENm/kg MS) al 1% del PV(4,5 kg/a/d). Todos los animales fueronmanejados en un mismo potrero sobrecampo natural con buen acceso a agua-das durante todo el período experimen-tal. Los animales suplementados, fueronllevados diariamente (en la mañana) a loscomederos que se encontraban en unasub-división dentro del mismo potrero.Una vez finalizado el consumo de laración, volvían al potrero con el resto delos animales. No se registró rechazo delsuplemento ofrecido. Las vacas fueronservidas con monta natural a los 60 ± 1,3días pp y el período de entore duró 60 ±1,3 días. Los terneros fueron destetadosa los 180 ± 1,3 días de edad.

Experimento 2b (primíparas)A los sesenta días preparto 32 vacas

primíparas cruza Aberdeen Angus-Here-ford con CC entre 4,3 y 5,8 u fuerondivididas en dos bloques por sus fechasprobables de parto y asignadas en formaaleatoria a dos tratamientos nutriciona-les: i) vacas pastoreando campo natural(CON); ii) vacas suplementadas duranteel preparto (SUP). Una vez paridos losanimales y teniendo en cuenta la disper-sión de las fechas de parto, el númerofinal de animales utilizados fue de 25vacas (CON= 14; SUP= 11). La suple-mentación duró 36 ± 1,6 días pp y elsuplemento consistió en una mezcla de68% de grano de sorgo más 32% de unalimento proteico comercial en base seca(88% MS; 18,0% PC; 11,8% FDA; 19,3%FDN; 2,7 EE; 1,3 C; 1,59 McalENL/kgMS) al 1% del PV (4,5 kg/a/d). Las vacasfueron manejadas en forma conjunta, enun potrero, sobre campo natural con buenacceso a aguadas durante todo el perío-


do experimental. Al igual que el Experi-mento 2a, los animales suplementados,fueron llevados diariamente a los come-deros en el horario de la mañana y no seregistró rechazo del concentrado. Lasvacas fueron servidas con monta naturala los 60 ± 3 días pp y el período de entoreduró 60 ± 3 días. Los terneros fuerondestetados a los 180 ± 3 días de edad.

Particularidades del Experimento 2relacionadas con el Producto 4

Se utilizaron 10 terneros machos hi-jos de vacas multíparas de biotipo cruza

(n= 5 por tratamiento, control vs. suple-mentado) y 20 terneros (machos y hem-bras) hijos de primíparas de biotipo cruza(n= 5 por tratamiento y sexo). Los terne-ros fueron sometidos al tratamiento nutri-cional durante la etapa fetal (ultimo mesde gestación). Los terneros machos fue-ron castrados al destete (142 ± 15 días).Luego del destete, todos los terneros(machos y hembras) fueron manejadoscomo grupo contemporáneo, pastorea-ron juntos y fueron suplementados

Esta publicación comprende los si-guientes capítulos que recogen los prin-cipales resultados obtenidos:

PRODUCTO 1:1. EFECTO DE LA ASIGNACIÓN DE FORRAJE DE CAMPO NATIVO EN VACAS DE CARNE DE

DIFERENTE GRUPO GENÉTICO I: PERFILES ENDÓCRINOS Y EXPRESIÓN HEPÁTICA DE GENESDEL EJE SOMATOTRÓFICO

J. Laporta, A.L. Astessiano, C. López-Mazz, P. Soca, A.C. Espasandin, M. Carriquiry

2. GENÓMICA FUNCIONAL DE LAS ADAPTACIONES METABÓLICAS DEL HÍGADO DURANTE LAGESTACIÓN Y LA LACTANCIA: VACAS DE CARNE PURAS Y SUS CRUZAS EN DOS ASIGNACIO-NES DE FORRAJE DE DE CAMPO NATIVO

J. Laporta, G.J.M. Rossa, H. Naya, M. Carriquiry

3. CARACTERISTICAS FOLICULARES Y EXPRESION UTERINA DE VACAS DE CARNE PURAS YCRUZAS EN DOS EN DOS ASIGNACIONES DE FORRAJE DE DE CAMPO NATIVO

M. Carriquiry, C. Viñoles, A. L. Astessiano, A. Meikle.

4. PRODUCCION DE LECHE DE VACAS PURAS Y CRUZAS PASTOREANDO ALTA Y BAJA OFERTADE FORRAJE DEL CAMPO NATIVO

A. C. Espasandin, V. Gutiérrez, A. Casal, O. Cáceres, V. Cal, M. Carriquiry

PRODUCTO 2:5. NUTRICIÓN DEL TERNERO DURANTE LA ETAPA FETAL Y EL PRIMER AÑO DE VIDA EN

SISTEMAS DE PASTOREO: IMPACTO EN EL CRECIMIENTO, COMPOSICIÓN CORPORAL YCARACTERÍSTICAS DEL TEJIDO MUSCULAR

V. Gutiérrez, A.C. Espasandin, P. Machado, A.L. Astessiano, A. Casal, C. López-Mazz, A. Bielli, M. Carriquiry6. EFECTO SOBRE LA EDAD Y EL PESO VIVO A LA PUBERTAD Y LA FERTILIDAD DE TERNERAS

HIJAS DE VACAS ADULTAS MANEJADAS DURANTE LA GESTACIÓN EN DOS ASIGNACIONES DEFORRAJE: 4 y 2.5 kg MS/kgPV

C. López-Mazz, P. Soca, G. Quintans, M. Carriquiry


AGRADECIMIENTOS

Se agradece a los funcionarios de laEstación Experimental B. Rosengurtt: D.Bentancor, O. Cáceres, J. Cáceres, M.Cáceres, V. Cal, a los funcionarios de laUnidad Palo a Pique de INIA Treinta yTres, y al los estudiantes F. Arramberri,F. Barla, F. Bideau, M. García-Pintosque con su participación, empeño y dedi-cación en el presente trabajo.

BIBLIOGRAFÍAASTESSIANO, A.L.; PÉREZ-CLARIGET, R.;

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PRODUCTO 3:7. EFECTO DE UNA SUPLEMENTACIÓN CORTA PREPARTO EN LA EXPRESIÓN HEPÁTICA DE LOS

GENES DEL EJE SOMATOTRÓPICO EN VACAS MULTIPARAS Y PRIMIPARAS PARA CARNEA.Scarsi, A.L. Astessiano, J. Laporta, G. Quintans, M. Carriquiry

PRODUCTO 4:8. SUPLEMENTACION PREPARTO Y SU IMPACTO EN LOS TERNEROS: EJE SOMATOTROFICO Y

SU RELACION CON EL CRECIMIENTO Y POTENCIAL REPRODUCTIVOM. Carriquiry, J. Laporta, A. Astessiano, F. Pereyra, A. Scarsi, G. Quintans, R. Perez-Clariget


ESPASANDIN, A.C.; CIRIA, M.; FRANCO, J.B.;PEREYRA, F.; GIMENO, D. 2010.Heterosis and product ive andreproductive performance in Angus,Hereford and F1 reciprocal crossedcows on grazing systems of Uruguay.Procedings of the XVI World BuiatricsCongress. Chile.

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EFECTO DE LA ASIGNACIÓNDE FORRAJE DE CAMPO

NATIVO EN VACAS DE CARNEDE DIFERENTE GRUPOGENÉTICO I: PERFILES

ENDÓCRINOS Y EXPRESIÓNHEPÁTICA DE GENES DEL EJE

SOMATOTRÓFICO

INTRODUCCIÓN

La capacidad de adaptación de losrumiantes a estos períodos de BalanceEnergético Negativo (BEN), depende desu sistema endocrino y de mecanismosmetabólicos para mantener la homeosta-sis (Chilliard et al., 1998). En este con-texto, el desacople de eje somatotrófico[hormona del crecimiento (GH) -factor decrecimiento similar a la insulina (IGF-I)]juega un papel clave en la regulaciónendocrina de la partición de nutrientes.Este desacople se ha asociado con unestado de resistencia del hígado a la GH,como consecuencia de la reducción de laexpresión de ARNm de los receptores deGH (GHR), en particular de su isoforma-1A (GHR-1A) (Kobayashi et al., 1999;Radcliff et al., 2003), a una disminuciónen las concentraciones circulantes deinsulina (Mashek et al., 2001; Butler etal., 2003), y a cambios en la circulacióny/o expresión hepática de las proteínasde unión a la IGF (IGFBP2 y IGFBP3;Loor et al., 2005; Roberts et al., 1997;Carriquiry et al., 2009a).

La mayoría de la información científi-ca relacionada con el desacople GH-IGF-I se ha generado en vacas lecheras ali-mentadas ad-libitum asociado al (BEN)durante el período de transición. Sin em-bargo, hay estudios que demuestran quelos mecanismos detrás del desacopledel eje aún no están del todo claros ypoco estudiados en ganado de carne.Por ejemplo, la expresión del ARNmGHR1A y/o IGF-I no cambió en vacaslactantes sometidas a restricción ali-

menticia (Rhoads et al., 2007), durante elperiparto de vacas de carne alimentadosad libitum (Jiang et al., 2005; Schneideret al., 2010), o en las vacas de leche debaja producción (Lucy et al., 2009).

La asignación de forraje afecta el con-sumo de energía (Chapman et al., 2007)y los requerimientos de mantenimiento(costo energético de pastoreo, Brosh etal., 2007) impactando en el balance ener-gético de vaca. En los sistemas de cría,la mayor asignación de forraje se asociócon incrementos en el PV y la CC, mayorproducción de leche y mayor PV de losterneros (Nicol 1979; Soca et al., 2008).Además, el genotipo animal afecta laeficiencia de consumo (Jenkins y Ferrel,1994) y podría determinar diferencias enlos mecanismos adaptativos (comporta-miento social y de pastoreo, Provenza etal., 2003) que eventualmente podríanimpactar en la eficiencia productiva yreproductiva (Cundiff et al., 1974a y 1974b;Espasandín et al., 2010). En este senti-do, el objetivo de este estudio fue evaluarel sistema endocrino y los perfiles hepá-ticos de ARNm del eje somatotrófico a lolargo del ciclo de gestación y lactanciaen vacas de carne de diferente genotiposometidas a diferentes asignaciones deforraje de campo natural, y explorar posi-bles asociaciones con el desempeño pro-ductivo y reproductivo en el posparto.

MATERIALES Y MÉTODOSEste estudio se realizó en el marco

del Experimento 1 (EEBR). Los detalles

J. Laporta*,A.L. Astessiano*,C. López-Mazz*,P. Soca*,A.C. Espasandin*,M. Carriquiry*

*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas, Facultadde Agronomía, UdelaR.


del protocolo experimental y de las medi-ciones realizadas se presentan en laFigura 1. Se evaluaron ocho vacas (répli-cas biológicas) por tratamiento (CR-alta,CR-baja, PU-alta, PU-baja).

Extracción de ARN y PCR entiempo real

Se extrajo el ARN total del tejidohepático, se trató con DNasa y se sinte-tizó cDNA (transcripción reversa) paramedir la expresión de ARNm de GHR,GHR-1A, IGF-I, IGFBP3 e IGFBP2 usan-do PCR en tiempo real. La expresión dedos genes controlol hipoxantina fosforri-bosil transferasa (HPRT) y β-actina(ACTB).

Cálculos y análisis estadístico

Se estimó el consumo individual deenergía de los animales usando los re-querimientos de mantenimiento estima-dos según NRC (2000) para la gestación

y la lactancia (Smit et al., 2005). Losdatos fueron analizados utilizando el pro-grama SAS (SAS 9,0 V, SAS InstituteInc., Cary, NC). Los datos de PV, CC,hormonas, y expresión génica fueronanalizados como medidas repetidas, uti-lizando el procedimiento MIXED. El mo-delo incluyó la asignación de forraje (altay baja), el genotipo (CR y PU), los días(medida repetida) y sus interaccionescomo efectos fijos, el bloque como efec-to aleatorio y la fecha del parto comocovariable. El peso del ternero al nacer yla producción de leche promedio se ana-lizaron con el mismo modelo sin el efectode los días. El inicio de la actividadovárica (días) fue analizado con el mismomodelo mediante el procedimiento GEN-MOD con la distribución de Poisson. Laseparación de medias se realizó mediantela prueba de Tukey, y las diferencias seconsideraron significativas a P≤0,05 y ten-dencias a 0,05 <P≤0,10. Se estimaronceficientes de correlación de Pearson paradescribir las relaciones entre las variablesutilizando el procedimiento CORR.

Figura 1. Protocolo experimental. Variables analizadas: peso vivo, condición corporal, peso vivodel ternero al nacer, producción de leche en los 60 días, reinicio de la ciclicidad ovárica,concentraciones séricas de NEFA, glucosa, insulina e IGF-I y expresión génica deGHR, GHR1A, IGF-I e IGFBP-2 y -3.

(GHR, GHR1A, IGF-I, IGFBP2 IGFBP3)

IGF-I

n= 32


RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Peso vivo y condición corporal

El consumo de energía estimado du-rante la gestación (desde -165 díashasta el parto) y lactancia (desde elparto a los 60 días) fue mayor para quelas vacas en alta que en baja asigna-ción de forraje (40,8 vs 36,6 MJ ENm/día y 62,0 vs 53,0 MJ ENm/d degestación y lactancia, respectivamen-te, P <0,003) y para las vacas CR quelas PU (39,9 vs 37,4 MJ ENm/día y61,0 vs 54,0 MJ ENm/día para gesta-ción y lactancia, respectivamente,P<0,044).El PV y la CC fueron mayores en lasvacas en alta que en baja asignaciónde forraje (448 vs 405 ± 11 kg y 4,3 vs3,7 ± 0,1 unidades P<0,018, respecti-vamente) y en las vacas CR que en lasPU (443 vs 410 ± 11 kg y 4,1 vs 3,9 ±0,1 unidades; P<0,059) durante elperíodo evaluado, y ambas variablesse vieron afectadas por los días(P<0,001).El PV disminuyó los dos primerosmeses del invierno (-165 a -105 días),aumentó notablemente antes del par-to (de -45 a -15 días), disminuyó pos-terior a parto (+15 días), y luego au-mentó a los + 60 días llegando a losvalores iniciales de finales de otoño.La CC disminuyó 0,5 unidades duran-te los primeros dos meses del invierno(hasta los -105 días), alcanzó el nadiral parto, se mantuvo baja y establehasta +30 días, e incrementó poste-riormente hasta los + 60 días sinalcanzar los valores de finales de oto-ño (Figura 2 A y B).

Concentraciones de insulina eIGF-I

Las concentraciones séricas de insu-lina fueron mayores (P=0,027) paralas vacas en alta que en baja asigna-ción de forraje (11 vs 7,7 ± 1 uUI/ml) yestuvieron afectadas por los días(P<0,001). La insulina fue alta a los -165 días, disminuyó notablemente du-rante la gestación-invernal (-165 a -45días), se mantuvo baja hasta los días

-15, y luego incrementó ligeramente alos + 15 días, aunque sin recuperar alos + 60 días las concentracionesiniciales de finales de otoño (Figura 2C). Hubo una interacción entre GG ylos días (P<0,033), las vacas CR tu-vieron mayores concentraciones deinsulina a los -165 días que el resto.La concentración sérica de IGF-I fuemayor (P = 0,005) en las vacas en altaque en baja asignación de forraje (78,7vs 44 ± 8 ng/ml), fue afectadas por losdías (P<0,001), y tendió a ser afecta-da (P=0,080) por la interacción entrela asignación y los días. La IGF-I fuealta a los -165 días, disminuyó a los-45 días, aumentó a los días -15, yluego volvió a disminuir hasta los + 60días, sin llegar a las concentracionesiniciales de finales del otoño (Figura 2D).La disminución durante el invierno,y el aumento a los días -15 días sólose observó en las vacas en alta asigna-ción de forraje. Las concentraciones deinsulina e IGF-I se correlacionaron posi-tivamente (P<0,001, r=0,39, n= 60) yambas se correlacionaron con la CC(P<0,001, r>0,47, n=157).Durante la gestación-invernal, todas

las vacas, independientemente del trata-miento, movilizaron sus reservas corpo-rales, evidenciado por la disminución enel peso corporal y la CC durante esteperíodo. Además esto coincidió con undrástico aumento en las concentracio-nes de ácidos grasos no esterificados(AGNE) y una disminución de la glucosa(datos no presentados) e insulina. Estorefleja la existencia de un período deNEB, probablemente como consecuen-cia de la disminución del consumo deforraje (debido a la reducida masa deforraje y la altura en invierno, Chapman etal., 2007), y el aumento de las necesida-des energéticas de pastoreo (Brosh etal., 2007), sumado a los elevados reque-rimientos por parte del feto durante lagestación (Bell, 1995). Las concentracio-nes de insulina e IGF-I en suero disminuye-ron con el inicio de la lactancia, como ya seobservó en otros trabajos en vacas deleche (Loor et al., 2005; Kobayashi et al.,1999; Mashek et al., 2001; Carriquiry et al.,2009b) y vacas de carne (Quintans et al.,2010; Schneider et al., 2010; Lake et al.,2006) favoreciendo la partición de los nu-


trientes hacia la glándula mamaria parala producción de leche (Bauman, 2000).

De acuerdo con la mayor requerimien-to de energía estimado para las vacas enalta asignación de forraje, (y aunque lamagnitud de las pérdidas de CC duranteel invierno no difirieron drásticamenteentre los grupos) la insulina en suero ylas concentraciones de IGF-I fueron ma-yores en las vacas en alta durante todo elperíodo evaluado. Esto es consistentecon resultados anteriores (Lake et al.,2006; Quintans et al., 2010) que determi-naron una mayor concentración de IGF-Ie insulina durante el post-parto en vacasde carne de condición moderada que lasflacas. Sin embargo, a pesar de la insu-lina disminuyó durante el invierno paratodas las vacas, los niveles séricos deIGF-disminuyeron sólo en las vacas enalta asignación. Esto refleja un mejorestado metabólico y una mejor capacidad deadaptación a los cambios en las condicionesambientales (nutrición, Chilliard et al., 1998)en las vacas CR en lata asignación de forrajede campo natural.

Expresión hepática del ejesomatotrófico

La expresión hepática de GHR no fueafectada por la asignación de forraje,el grupo genético ni los días. Sinembargo, hubo una interacción entrela asignación y los días (P=0,082) yentre la asignación, el grupo genéticoy los días (P=0,021). La expresión deeste transcripto disminuyó entre los -165 y -45 días, se mantuvo establehasta los +60, aunque sin alcanzarlos valores de finales del otoño. Sinembargo, esta disminución en la ex-presión de ARNm de GHR en invierno(-45 días) sólo fue evidente en lasvacas en alta asignación, ya que enlas vacas en baja la expresión de GHRno varió. Además su expresión fuemayor a los -165 días en las vacas degenotipo CR en alta asignación que enel resto de los grupos (Figura 3A)La expresión hepática de GHR-1A nofue afectada por la asignación de fo-

Figura 2. Peso vivo (A) , condición corporal (B), concentraciones séricas de insulina (C) e IGF-I (D) a lolargo del año (-165 a + 60 días en relación al parto) en vacas de genotipo puro (Hereford yAberdeen Angus, triángulos) y sus cruzas (F1, cuadrados) pastoreando asignaciones deforraje: alta (símbolos enteros y líneas sólidas) y baja (símbolos abiertos y las líneasdiscontinuas).


rraje, el grupo genético o su interac-ción, pero se vio afectada por os días(P=0,003), ya que disminuyó entre los-165 a -45 días, manteniendo su ex-presión baja y estable en la peri ypost-parto (Figura 3B).La expresión hepática de IGF-I no sevio afectada por la asignación de forra-je, el GG o los días, pero no hubo unainteracción entre la asignación de fo-rraje y los días en la abundancia deeste transcripto (P=0,048). En lasvacas en lata asignación la expresiónde IGF-I disminuyó entre -165 y -45días, se mantuvo baja y estable hasta+15 días, y tendió a aumentar(P=0,072) a los +60 días. Por el contra-rio, en las vacas en baja se mantuvoestable, y tendió a disminuir (P=0,075)sólo a los -15 días (Figura 4A).

La expresión de hepática de IGFBP3no se vio afectada por la asignación deforraje, el grupo genético, o su inte-racción, pero se vio afectada por losdías (P=0,007; Figura 4B) y por lainteracción entre GG y los días(P=0,021).La expresión de hepática de IGFBP2tendió a ser menor (P=0,084) en lasvacas en alta que en baja asignaciónde forraje (15,02 vs 8,57 ± 3,4) y se vioafectada por los días(P< 0,001; Figura4C). Las expresiones hepáticas deIGFBP2 e IGFBP3 mostraron patro-nes opuestos durante la gestación-invernal y un patrón similar durante elperíodo de lactancia.La expresión hepática de GHR-1A secorrelacionó con la expresión de IGF-I

Figura 3. Patrón temporal de expresión génica hepática (ARNm) del receptorde hormona de crecimiento (GHR, A) y su variante GHR-1A (GHR-1A,B), determinada por PCR en tiempo real. Columnas negrasrepresentan las vacas PU-altas, columnas de color gris oscurorepresentan PU-baja, las columnas blancas representan CR-alta, ylas columnas de color gris claro representan CR-baja. Las letrassobre las columnas indican diferencias en las medias para lainteracción entre asignación de forraje, genotipo y días para GHR(P=0,021) y para el efecto de los días para GHR-1A (P=0,003).


30

20

10

0

3

2

1

0

0,3

0,2

0,1

0

Figura 4. Patrón temporal de expresión génica hepática (ARNm)de IGF-I (A) y sus proteínas de unión IGFBP3 (B) eIGFBP2 (C), determinada por PCR en tiempo real.Las columnas negras representan las vacas PU-altas, columnas de color gris oscuro representanPU-baja, las columnas blancas representan CR-alta, y las columnas de color gris claro representanCR-baja. Las letras sobre las columnas indicandiferencias en las medias para la interacción entrela asignación de forraje y los días para IGF-I(P= 0,048), para la interacción entre el genotipo de lavaca y los días para IGFBP3 (P=0,021), y para elefecto de los días para IGFBP3 e IGFBP2 (P<0,007).

AR

Nm

IG

F-I

AR

Nm

IG

FBP

3A

RN

m I

GFB

P2

-165 -75 -45 -15 15 60 EfectodíasDías

(P<0,001, r=0,29, n=163) y la de IGFBP3(P<0,001, r=0,37, n=163). Las concen-traciones de insulina e IGF-I se correla-cionaron negativamente con la expre-sión del transcripto IGFBP2(P<0,001, r=-0,37, n=56 y P=0,011,r=-0,26, n=156, respectivamente).En el presente estudio, la expresión

hepática de GHR e IGF-I disminuyó du-

rante la gestación-invernal sólo en lasvacas en alta asignación (de acuerdo conlas concentraciones circulantes de IGF-I),mientras que ambas expresiones se mantu-vieron sin cambios para las vacas en bajaasignación. La disminución durante elinvierno se asoció con una mayor expre-sión de estas transcripciones en las va-cas en alta a los -165 días que, junto consu mayor CC, y la mayor concentraciónsérica de insulina e IGF-I reflejan unmejor estado metabólico de estas vacasa finales de otoño, en comparación conlas vacas baja asignación de forraje.

La disminución de los transcriptosGHR e IGF-I durante el BEN de inicio dela lactancia en las vacas lecheras, hasido explicada por una reducción en laexpresión de la variante 1A: GHR-1A(Kobayashi et al., 1999). Esto es consis-tente con nuestros resultados para lasvacas en alta asignación durante la ges-tación-invernal (reducción de los trans-criptos GHR, GHR-1A e IGF-I, y la reduc-ción de los niveles séricos de IGF-I), asícomo con la correlación positiva entreGHR-1A y el ARNm de IGF-I determinadaaquí. Sin embargo, el ARNm GHR-1Atambién disminuyó para las vacas e bajaasignación, mientras que el ARNm deGHR total e IGF-I y los niveles séricos deIGF-I se mantuvieron sin cambios duran-te el invierno. Estos resultados sugierenun posible papel de otras variantes deltranscripto GHR (es decir, GHR-1B o 1C)como un mecanismo compensatorio omecanismos independientes de la trans-cripción de GHR-1A para las vacas enbaja asignación (Kobayashi et al., 2002;Wang et al., 2003).

Las proteínas de unión IGFBPs (1-6)están involucrados en la conversión, eltransporte y la modulación de la actividadde IGF-I. En particular, la IGFBP3 tieneun importante papel funcional en el ejesomatotrópico, ya que forma un comple-jo (IGFBP3/IGF-I) con la IGF-I circulanteque aumenta su vida media y acción ensangre (Rajaram et al., 1997; Jones yClemmons, 1995). Se ha propuesto quela IGFBP3 puede representa un meca-nismo plausible por el cual la insulinaregula concentraciones de IGF-I (Loor etal., 2005; Carriquiry et al., 2009b). Dehecho, en este estudio la disminución dela abundancia de ARNm IGFBP3 durantela gestación coincidió con el mayor des-


censo de las concentraciones de insuli-na (-75 días).

Por el contrario, se ha propuesto queIGFBP2 inhibe la acción de la IGF impi-diendo la unión a sus receptores (Raja-ram et al., 1997; Jones y Clemmons,1995). Se ha propuesto que la expresiónde IGFBP2 cambia dramáticamente enrespuesta a los cambios en el estadonutricional particularmente respondien-do a las restricciones de alimento enratas y humanos (Rajaram et al., 1997).En este estudio la expresión de estetranscripto aumentó dramáticamente enlas vacas en baja asignación de forrajedurante el invierno.

De acuerdo con nuestros resultados,la expresión de los transcriptos GHR,GHR-1A e IGF-I no cambió durante elperiparto o la lactancia temprana en va-cas de carne (Jiang et al., 2005; Schnei-der et al., 2010) o en vacas lecheras debaja producción (Lucy et al., 2009) lo quesugiere que el inicio de la lactancia nosignifica un reto energético de las vacasde carne, y que el mecanismo molecularque explica la disociación de el ejeGH-IGF-I en las vacas de leche al co-mienzo de la lactancia probablementeesté relacionado con la selección gené-tica para la producción de leche. Sinembargo, en concordancia con nuestrosresultados, Schneider et al. (2010) repor-tó que las concentraciones de IGF-I cir-culantes disminuyeron después del envacas de carne. Schneider et al. (2010)reportó, en contraposición a lo reportadopor otros autores en vacas lecheras(Kobayashi et al., 1999; Carriquiry et al.,2009b), que las concentraciones de IGF-I no se correlacionaron con la expresiónhepática de GHR, GHR-1A o IGF-I. Estosresultados indican que otros componen-tes del eje somatotrópico, como la dismi-nución en la proporción de IGFBP2IGFBP3 como se reporta en este trabajo,podrían explicar la reducción en las con-centraciones circulantes de IGF-I en va-cas de carne después del parto como hasido sugerido por Roberts et al. (1997).

Parámetros productivos yreproductivos

El peso del ternero al nacer no fuediferente debido a la asignación de

forraje, el grupo genético, o su inte-racción y promedió 35 ± 2 kg.La producción de leche durante losprimeros 60 días fue mayor para quelas vacas en alta que en baja asigna-ción de forraje y para las CR que lasPU (5,42; 4,37; 4,54 y 3,52 ± 0,35 kgpara CR-alta, PU-alta, CR-baja y PU-baja, respectivamente, P<0,031).El inicio de actividad ovárica fue antesen las vacas en alta que en bajaasignación de forraje y para las CRque las PU (82, 125, 150 y 175 ± 13días para CR-alta, PU-alta, CR-baja yPU-baja, respectivamente, P<0,032).La producción de leche durante losprimeros 60 días de lactancia se co-rrelacionó positivamente con la expre-sión hepática de GHR a finales delotoño (-165 días, P<0,001, r=0,52,n=28) y negativamente con la expre-sión de IGFBP2 (P=0,017, r=-0,19,n=163). El inicio de actividad ováricase correlacionó positivamente con laabundancia de ARNm de IGFBP2 a lolargo del año (P=0,003, r=0,29,n=160).Las vacas que alta asignación de fo-

rraje tuvieron un mejor estado metabólicoy fueron capaces de adaptarse mejor alos cambios en la disponibilidad de nu-trientes y el suministro de energía através del ciclo de gestación-lactación,sin disminuir su estado, su capacidadproductiva (producción de leche) y repro-ductiva (comienzo de la actividad luteal).Las concentraciones en sangre de insu-lina e IGF-I son indicativos de la disponi-bilidad de energía y proporcionan seña-les de corto o largo plazo que median losefectos de la nutrición sobre la reproduc-ción (Bossis et al., 2000). De acuerdocon trabajos anteriores, el inicio de laactividad luteal se correlacionó negativa-mente con la CC y con las concentracio-nes de insulina e IGF-I (Quintans et al.,2010; Meikle et al., 2004; Sinclair et al.,2008) y positivamente con la expresiónhepática de ARNm de IGFBP2 (Robertset al., 1997). De hecho, el inicio de laactividad ovárica más corta determinadapara las vacas en alta asignación seasoció con mayores CC e insulina e IGF-I en suero y con menor expresión deIGFBP2 durante el ciclo de gestación ylactancia. El inicio de la actividad luteal


más corta lútea de las vacas CR que lasvacas PU se asoció a un mejor estadometabólico (mayor BCS, insulina séricay abundancia de ARNm hepático del trans-cripto GHR), sobre todo a finales de otoño(-165 días) y con una mayor expresión deARNm de IGFBP3. Estos resultados apo-yan el concepto de una «memoria metabó-lica» que influye en el rendimiento repro-ductivo (Chilliard et al., 2005).

CONCLUSIONES

Los cambios más notorios en relacióncon el sistema endocrino y la expresiónhepática del eje somatotrfico se produje-ron durante la última mitad de la gesta-ción durante el invierno, con el inicio de laBEN, y estuvieron fuertemente modula-dos por las diferencias en la asignaciónde forraje. A diferencia de lo que típica-mente ocurre en la vaca de leche, en esteestudio, se observaron pocos cambiosen la CC y los perfiles endocrinos ymoleculares durante el periparto, espe-cialmente en comparación con los gran-des cambios que ocurren durante la ges-tación. Las diferencias más significati-vas a lo largo del tiempo en el sistemaendocrino y la expresión del ARNm hepá-tico de GH-IGF-I se observó en vacas quepastoreaban alta asignación de forraje yen las vacas de genotipo cruza, lo quesugiere un desempeño adaptativo máseficiente en estos grupos, probablemen-te debido a un mejor estado metabólico(mejor alimentación) y el efecto de laheterosis y/o una combinación de ambosfactores. Tanto la producción de leche y elinicio de la actividad luteal se vieron afecta-dos por asignación y el grupo genético yestas respuestas se asociaron con perfilesendocrinos y de expresión génica hepáticadiferenciales a través del ciclo de gesta-ción-lactación en ganado de carne en nues-tros sistemas pastoriles.

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*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas, Facultad deAgronomía, UdelaR.**Department of Animal Sciencesand Department of Biostatistics &Medical Informatics, University ofWisconsin, Madison, USA***Instituto Pasteur Montevideo.

GENÓMICA FUNCIONALDE LAS ADAPTACIONES

METABÓLICAS DELHÍGADO DURANTE LA

GESTACIÓN Y LALACTANCIA: VACAS DE

CARNE PURAS Y SUSCRUZAS EN DOS

ASIGNACIONES DEFORRAJE DE DE CAMPO

NATIVO

J. Laporta*,G.J.M. Rossa**,H. Naya***,M. Carriquiry*

INTRODUCCIÓNEn nuestros sistemas de producción

de carne, pastoreo de campo nativo acielo abierto, los últimos meses de ges-tación y el parto transcurren durante elinvierno o inicio de primavera, cuando lacantidad y la calidad de las pasturaslimita el consumo de energía (Chapmanet al., 2007) y aumenta el costo energé-tico de pastoreo (Brosh et al., 2007).Esto determina la aparición de un balan-ce energético negativo (BEN) y comoconsecuencia la pérdida de condicióncorporal (CC) previo al parto (Quintans etal., 2010) para sostener las demandaspor parte del feto y de la glándula mama-ria (Bell, 1995). Esta tensión nutricional ymetabólica podría contribuir al bajo rendi-miento reproductivo observado en nuestrossistemas de producción (Quintans et al.,2008; Laporta et al., 2012, sin publicar).

La capacidad de los animales paraadaptarse y sobrellevar estos períodosde BEN depende de la capacidad de susistema endócrino y metabólico de man-tener la homeostasis. La regulación me-tabólica y endocrina depende, en parte,del control de la transcripción de redesde genes, que afectan a la síntesis deenzimas reguladoras claves en dichosprocesos. El hígado es un órgano meta-bólicamente activo y juega un rol central

en el metabolismo intermediario. El am-biente (incluyendo la nutrición) tanto en-dócrino, autócrino y parácrino, así comolas señales metabólicas y hormonalesgobiernan la tasa de transcripción deARNm (Loor, 2010) y son responsables,en parte, de los cambios en la expresiónde ciertos genes a nivel hepático (McCarthy et al., 2010). En particular, lapreñez y la lactancia son etapas fisioló-gicas muy demandantes para la vacadurante las cuales ocurren grandes alte-raciones en el metabolismo hepáticodebido a una mayor necesidad de nu-trientes por la glándula mamaria y el feto(Bell, 1995).

¿QUÉ ES UNMICROARREGLO? CUÁL ES

SU UTILIDAD ENINVESTIGACIÓN?

La actividad y expresión de los genesinfluye sobre los procesos biológicos queocurren en el animal. Los estudios genó-micos, como la tecnología de microarre-glos, proveen una herramienta para ex-plorar los mecanismos genéticos quegobiernan la variación fenotípica observa-ble, para el estudio de vías metabólicasregulatorias y el descubrimiento de nue-vos genes candidatos ya que nos permite


monitorear en paralelo y de forma masivalos niveles de expresión (cantidad deARN) de miles de genes simultáneamen-te. Su gran utilidad en investigación radi-ca en que los patrones de expresiónconjunta pueden usarse para la caracte-rización molecular de fenómenos biológi-cos (Walsh y Henderson, 2004), lo quenos permite ahondar nuestro conocimien-to sobre dichos procesos y en el largoplazo poder intervenir sobre los mismos.Es así que esta gran masa de informa-ción genómica provee una nueva visiónsobre cómo funcionan los sistemas bio-lógicos, permitiendo la identificación degenes involucrados en las respuestasbiológicas.

La tecnología de microarreglos com-bina dos técnicas: hibridización de áci-dos nucleícos y detección por fluores-cencia. Básicamente, un microarregloes un soporte sólido en el cual se en-cuentran inmovilizados, en un área pe-queña, miles de genes (secuencias denucleótidos) de manera ordenada y posi-ción conocida llamados ‘spots’. Cadasecuencia de nucleótidos en un spot secorresponde o ‘representa’ un gen dife-rente. La muestra ‘blanco’ se marca concolorantes fluorescentes (Cy3-verde y/oCy5-rojo), luego se produce la reacciónde afinidad en la que se hibridan lashebras de DNA de las muestras marca-

das con sus complementarias inmovili-zadas en la superficie del microarreglo.Luego de sucesivos lavados, se detectala fluorescencia mediante un escáner.De esta manera, sólo en los spots dondehaya ocurrido hibridización habrá fluo-rescencia y la intensidad de la fluores-cencia detectada será proporcional alnivel de expresión del gen en particular.Esto posibilita tener una visión instantá-nea de actividad de genomas completoso de un grupo selecto de genes. LaFigura 1 resume los principales pasosinvolucrados en un diseño de microarre-glos. Información detallada de la tecnolo-gía de microarrays, incluyendo sus forta-lezas y limitantes, puede encontrarse endos revisiones, Knudsen (2002) yCauston et al. (2003).

Varios estudios utilizaron esta tecno-logía para evaluar el transcriptoma hepá-tico en vacas lecheras durante la gesta-ción (Herath et al., 2004), el parto y lalactancia temprana (Loor et al., 2005),durante periodos de balance energéticonegativo o restricción alimenticia (Loor etal., 2006, McCarthy et al., 2010), y enfer-medades metabólicas como la cetosis(Loor et al., 2007). En ganado de carne,se ha utilizado para estudiar los perfilesde expresión en el músculo (Hocquetteet al., 2007), en la glándula pituitariaanterior (Roberts y MacLean, 2011), y el

Figura 1. Resumen de los pasos necesarios en un experimento de microarreglos.

1. Extracción de ARN de la muestra y control de calidad(RIN, integridad)

2. Síntesis de ADNc, síntesis de ARNc y amplificación

3. Marcaje con fluorocromo verde (Vy3) y/o rojo (Cy5)

4. Purificación y control de marcado

5. Fragmentación, hibridación e incubación (17 h a 65 °C).Lavados (sucesivos buffers)

6. Escaneado

7. Análisis de imagen

8. Análisis estadístico e interpretación de resultadosGrid normal


endometrio (Forde et al., 2009). Connoret al. (2010) estudió el perfil de expresiónhepática durante los períodos de restric-ción alimenticia en novillos Angus y Tim-perio et al. (2009) entre dos razas con-trastantes seleccionadas para los ras-gos de la leche o la carne. Sin embargo,no existen estudios que se centren en lacomprensión de cómo la nutrición (asig-nación de forraje de campo natural) y elgenotipo de vaca (puras y cruzas) po-drían afectar a los mecanismos de regu-lación hepática durante la gestación y lalactancia temprana en vacas de carne enpastoreo. En este sentido, nuestro prin-cipal objetivo en este estudio fue evaluarla transcriptómica hepática asociada alos cambios en el balance energético a lolargo del año en vacas de carne de dife-rente genotipo pastoreando dos asigna-ciones de forraje, con el fin de identificarlos aspectos moleculares (genes y víasmetabólicas) de regulación implicadosen estos procesos.


del Experimento 1 (EEBR) y los deta-lles del protocolo experimental y de lasmediciones realizadas se presentan acontinuación (Figura 2). Se evaluaroncuatro vacas (réplicas biológicas) portratamiento (CR-alta, CR-baja, PU-alta,PU-baja).

Extracción de ARN y Preparado,hibridación y escaneado de microarre-glos. Se extrajo el ARN total del tejido

hepático y trató con ADNasa de acuerdoa Carriquiry et al. (2009) y se evaluó lacalidad previo a su utilización en losmicroarreglos (RIN promedio obtenidosde las muestras fueron de 6,7 ± 0,4,aptas para la aplicación de la tecnologíade microarreglos). Se realizó un diseñode un color ó canal usando microarraysde expresión (Agilent 4 x 44K bovino (v2);G2519F), que contiene 43.803 sondasque representan 17.123 genes. Todo losprocedimientos hibridación, amplificacióny marcado de la sonda, se llevaron acabo siguiendo el protocolo del fabrican-te. Brevemente, se realizó la amplifica-ción y marcado de 600 ng de ARN total.Se sintetizó ARN copia y la amplificaciónse realizó con la transcriptasa inversa yT7 oligo (dT) primer. Todas las muestrasfueron marcadas con un fluorocromo ver-de (cianina 3-marcadas Cy3). Luego sepurificó, se fragmentó e hibridó en loscorrespondientes arrays. Los arrays seincubaron durante la noche (17h) a 65 °C, luego se lavaron para eliminar el cARNno hibridado, y luego se escanearon(G2505B, Agilent Tecnologies de SantaClara, CA, EE.UU.). Las imágenes fue-ron procesadas mediante el Agilent Soft-ware versión 9.5 (FE, Agilent Technolo-gies, Redwood City, CA, EE.UU.). Paraevaluar la calidad de los datos obtenidosse verificó la reproducibilidad y linealidadde los controles. Todos los procedimientosfueron realizados en la plataforma integra-tiva del Institut Pasteur, Montevideo.

Análisis estadístico y filtrado dedatos . El análisis estadístico se realizómediante GeneSpring (GS) 11.5X soft-

Figura 2. Resumen gráfico de los tratamientos y el protocolo experimental de trabajo. Fechade parto promedio: 13 de noviembre (día 0 del experimento).


ware (Agilent Technologies silicio Gené-tica, Redwood City, CA, EE.UU.). Serealizó una normalización por-array y por-gen de los datos crudos mediante elcambio de percentil (75th) y mediante latransformación de la línea base a la me-diana de todos los genes representados,respectivamente. Se realizó un filtradode los datos basado en los valores obte-nidos en el Feature Extraction (D-detec-tado, ND-no detectados y C-comprome-tidos). Datos de intensidad negativa y pordebajo del ruido de fondo fueron clasifica-dos como ND, e intensidades saturadaso valores extremos se clasificaron comoC. Sólo las sondas que contenían 75%de los datos D fueron aceptadas. Lassondas que no cumplan con estos crite-rios se eliminaron del análisis.

Para identificar los genes expresadosdiferencialmente (GDE) se realizó unANOVA de tres vías. Los valores deprobabilidad se ajustaron por el númerode comparaciones el cual contempla latasa de falsos positivos (false discoveryrate-FDR, Benjamini y Hochberg, 1995).Los GDE se agruparon jerárquicamentey se visualizan en clusters (conglomera-dos) para evaluar los genes co-expresa-dos. Para entender mejor los cambiosque se produjeron a nivel del transcripto-ma, se realizó un análisis de vías meta-bólicas (Gene Set Enrichment AnalysisGSEA; Subramanian et al., 2005) me-diante la base de datos MsigDB http://www.broadinstitute.org/gsea/msigdb/,una colección de 880 conjuntos de genes(vías metabólicas) de diversas fuentes.

binding gap ATP, sub-familia, NM_174221)varió debido a la asignación de forraje (sub-expresado 1,6 veces en las vacas pasto-reando alta asignación, en comparacióncon las bajas). Si bien no hubo interacciónentre el tiempo con la asignación de forrajeni con el genotipo animal, la interacciónentre este último y la asignación fue signi-ficativa (148 genes, 74 con cambios ≥2,0,datos no presentados en este trabajo).

Por tanto, el factor que más contribu-yó a la alteración de la expresión génicahepática durante el ciclo de gestación-lactación en las vacas de carne en con-diciones pastoriles fue el tiempo (efectode los días), evidenciado por más de4000 GDE. Esto probablemente se debióa los dramáticos cambios en cantidad ycalidad de la pastura a lo largo del año(limitante del consumo de energía) y loscambios en el estado fisiológico de vaca,transición desde la preñez (otoño-invier-no), el parto (primavera) y lactancia (Pri-mavera-Verano). Varios autores (Meikleet al., 2004; Loor et al., 2005; McCarthyet al., 2010) han descrito y caracterizadoque los mayores cambios metabólicos,hormonales y moleculares en vacas le-cheras de producción ocurren durante elperiparto (transición desde el parto alinicio de la lactancia, típicamente -15 a+15 días), momento en el cual las vacaslecheras experimentan un BEN corto perointenso. Nuestros resultados en vacasde carne demuestran que la carga meta-bólica del hígado durante este período noes esencial, ya que no se observaroncambios en términos de genes expresa-dos diferencialmente. Por el contrario, ennuestro estudio, la mayor actividad delhígado se observó durante el período degestación-invernal (-165 a -15 días), mien-tras que el período de lactancia (15 y 60días), no implicó un desafío metabólicopara la vaca de carne, probablementeasociado a la baja producción de leche(Quintans et al., 2010, Laporta et al.,2012 enviado).

Genes relacionados almetabolismo energético

intermediario

La glucosa es una fuente primaria deenergía para ciertos tejidos animales y elprincipal precursor para la síntesis de la

Validación de los resultados por q-PCR Para validar los resultados obteni-dos por microarrays, se cuantificó laexpresión de 9 genes a través del tiempomediante PCR en tiempo real.


Genes expresadosdiferencialmente

Encontramos 4784 GDE (FDR=0,1),4663 que cambiaron a lo largo del tiempo(272 genes con cambios ≥2,5 en al me-nos uno de los tiempos evaluados. ElCuadro 1 muestra alguno de los GDEmás significativos. Sólo un gen (ABCA4,


Tasa

de

cam

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mpo

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Gen

Sím

bolo

p-va

lor1

2 -165

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lactosa en la glándula mamaria. El híga-do suministra hasta el 90% de los reque-rimientos de glucosa en los rumiantes através de la gluconeogénesis hepática(Nafikov et al., 2007). El metabolismooxidativo de la glucosa en la mitocondriaestá regulado por el complejo de la piru-vato deshidrogenasa (PDH). La enzimapiruvato deshidrogenasa quinasa isoen-zima 4 (PDK4) inactiva dicho complejomediante la fosforilación de una de sussubunidades, lo que reduce la conversiónde piruvato (producidos a partir de laoxidación de la glucosa y los aminoáci-dos) a acetil-CoA contribuyendo a laregulación del metabolismo de la gluco-sa. En este estudio, la expresión delARNm de PDK4 aumentó seis vecesdurante el período de gestación-invernal,lo que sugiere que una mayor expresiónde PDK4, si se traduce a mayor cantidadde proteína, estaría contribuyendo a laconservación de lactato, alanina y piruva-to (al disminuir la conversión de piruvatoa acetil-CoA) que pueden servir comosustratos primarios para la gluconeogé-nesis (Harris et al., 2002). Por otra parte,y en el mismo sentido de nuestros resul-tados, Kwon y Harris (2004) reportaronque la insulina y la ingesta de alimentoregulan negativamente la expresión deeste gen y que su nivel de expresiónactuaría como un marcador del estadolípidico (a través de la producción deacetil-CoA; Holness y Sugden, 2003). Deesta manera, la regulación de la actividadde la PDH, sería de gran importanciatanto en el metabolismo de glucosa comoen el metabolismo de los lípidos en gana-do de carne.

La expresión hepática de enzimasclave en la gluconeogénesis hepáticapiruvato carboxikinasa PCK1 (tambiénconocida como PEPCKc-citosólica), laglucosa-6-fosfatasa (G6PC) y piruvatocarboxilasa (PC) aumentaron marcada-mente (3, 3 y 1,6 veces, respectivamen-te) durante la gestacón inviernal. Estaregulación coordinada refleja una mayorcapacidad gluconeogénica durante losperíodos de BEN asociados a la mayordemanda de glucosa por parte del feto ya la necesidad de mantener su concen-tración en sangre (Greenfield et al., 2000).Además, la disminución del flujo de pro-pionato durante el invierno (como conse-cuencia de una reducción en el consumo

de alimento/menor disponibilidad de fo-rraje) podría explicar el aumento en laexpresión de estos transcr iptos(Drackley et al., 2001). Estos resultadosreflejan una reducción de la disponibili-dad de glucosa acoplada a la necesidaddel mantenimiento de su homeostasisdurante períodos de BEN.

Un aspecto clave en la respuestametabólica a períodos de BEN implica ladependencia de los ácidos grasos comofuente de energía (McCarthy et al., 2010).En este estudio, varios genes y víasmetabólicas relacionados con el meta-bolismo de lípidos y ácidos grasos estu-vieron diferencialmente expresados a lolargo del tiempo. Varios autores han re-portado un aumento en la transcripciónde enzimas clave involucradas en esteproceso en vacas lecheras durante perío-dos de BEN asociado a aumentos deAGNE y disminución de insulina a nivelsanguíneo (Loor et al., 2005; 2006; 2007;van Dorland et al., 2009; McCarthy et al.,2010). En este trabajo encontramos unaumento en genes implicados en laβ-oxidación a nivel mitocondrial como laacil-CoA deshidrogenasa (ACAD, quecataliza el paso inicial en cada ciclo de â-oxidación). Sin embargo, encontramosademás un aumento no solo de la enzimainvolucrada en la oxidación de ácidosgrasos de cadena muy larga (ACADVL, 3veces más, también reportado por Loor etal. (2005, 2006) y McCarthy et al. (2010)durante el período de transición en lasvacas lecheras), sino también de ácidosgrasos de cadena media (C-4 a C-12,ACADM, 1,6 veces más) y corta (C-2 a C3 de cadena corta, ACADS, 1,6 vecesmás). Por primera vez en ganado decarne reportamos un aumento de lasenzimas clave de la β-oxidación peroxi-somal y microsomal de ácidos grasos decadena muy larga y de cadena ramifica-da. La expresión hepática de ACOX1,acil coenzima A-oxidasa 2 de cadenaramificada (ACOX2) y enoil-coenzima A,hydratase/3-hydroxyacyl coenzima A des-hidrogenasa (EHHADH) aumentaron 1,5,2 y 2,8 veces, respectivamente, duranteel período de gestación-invernal. Estehallazgo revela el papel clave de laβ-oxidación peroxisomal (previamente re-portada en ganado leche; Grum et al.,1994; 1996) también en ganado de carne.Por otra parte el transcripto P450 familia


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Durante las altas tasas de oxidaciónde ácidos grasos, el hígado genera gran-des cantidades de acetil-CoA que exce-den la capacidad de entrada al ciclo deKrebs. En este sentido, encontramos unaumento (2,5 veces durante la gestacióninvernal) en la expresión del transcripto3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A sin-tetasa 2 (HMGCS2), enzima clave en lasíntesis de cuerpos cetónicos (β-hidroxi-butirato y acetoacetato) en la mitocon-dria, que luego se oxidan en otros tejidospara producir energía y que permitenlidiar con el exceso de acetil-CoA gene-rado (Voet y Voet, 2004).

Encontramos además una serie detransportadores de solutos (SLC) involu-crados en la entrada y la salida de ácidosgrasos (SLC27A1, A2), glucosa (SLC2A6,A8, SLC5A8), aminoácidos (SLC38A10,SLC43A2) y de ácidos mono carboxíli-cos (SLC16A1, A5, A8, A11), que parti-cipan en la división de suministro deenergía en varios tejidos. Dichos trans-portadores aumentaron su expresión en-tre los -165 a -15 días (gestación inver-nal) lo que sugiere un metabolismo/trans-porte de solutos en las células hepáticasmuy activo durante este período.

Esta expresión de enzimas claves enla oxidación de ácidos grasos a nivelmitocondrial, peroxisomal (β-oxidación)y microsomal (ω-oxidación) así como enla síntesis de cuerpos cetónicos comofuente alternativa de energía señalan unaacción coordinada a varios niveles con elobjetivo final de hacer frente al aumentomarcado de AGNE (resultantes de lamovilización de tejido adiposo) durante lagestación invernal en vacas de carne(Laporta et al., 2012 enviado, Quintans etal., 2010; Astessiano, 2011).

Vías metabólicas

Complementamos el análisis anteriorutilizando el enfoque GSEA para identifi-car y caracterizar las rutas metabólicas(grupos de genes que comparten la fun-ción biológica común, Subramanian et

al., 2005) que se encienden o apagan a lolargo del año. Sesenta y seis conjuntosde genes fueron identificados medianteeste método (Cuadro 2). Se identificarondiversas vías implicadas en el metabolis-mo intermediario (ácidos grasos y meta-bolismo de la glucosa, confirmando losresultados encontrados respecto a losGDE y discutidos previamente) y de larenovación y diferenciación celular (proli-feración, crecimiento y apoptosis) quese encontraban encendidas (mas expre-sadas) y apagadas (menos expresadas)durante el período de gestación invernal,respectivamente. Más del 80% del totalde los genes identificados en cada unade las vías metabólicas encontradas seencontraban representados (expresados)en este estudio.

Por primera vez reportamos la partici-pación de vías metabólicas relacionadasal ciclo celular involucradas en el periodode BEN invernal en ganado de carne. Elcrecimiento y proliferación celular requiereuna coordinación compleja entre señalesestimulatorias (nutrientes y factores decrecimiento) y señales inhibidoras (es-trés intra y extracelular). La vía metabó-lica de mTOR responde a señales inclu-yendo nutrientes (glucosa y aminoáci-dos), energía (ATP y AMP), y factores decrecimiento, y es co-regulada por la víaIGF-1/AKT para garantizar un nivel razo-nable de nutrientes y un señal positivapara el crecimiento, división celular ysíntesis proteica (Feng, 2010). En estetrabajo la vía metabólica IGF-1/mTOR seencuentraba apagada (expresión dismi-nuida entre -165 y -15 días), junto a ladisminución de glucosa e insul ina(Laporta et al., enviado) que ocurren du-rante este período. En particular, se haobservado que la vía mTOR regula lasíntesis de proteínas a través de la modu-lación de la transcripción del mRNA, labiosíntesis ribosomal, y control de latraducción. En el presente estudio, elnivel de expresión de vías que participanen la transcripción y la traducción seencontraba también reducido en gesta-ción invernal (ej.: ARN polimerasa).

Según Feng (2010), el estrés nutricio-nal no solo inhibe la vía mTOR/IGF-I sinotambién resulta en la fosforilación transi-toria (activación) de la proteína p53 queregula negativamente el crecimiento y ladivisión celular en respuesta al estrés


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momento en particular, respectivamen-te). Ese mismo grupo de genes varía susniveles de expresión en los demás tiem-pos, genes que se encontraban prendi-dos en el tiempo 1 se apagan y viceversaen el tiempo 2 (-15 días). Este análisisnos permitió hallar grupos de genes (da-tos no presentados en este trabajo) quese expresan de manera coordinada oconjunta y que podrían compartir unafunción similar.

Realizamos además un t-test entrelas dos asignaciones de forraje (alta vs.baja) y encontramos 225 GDE de loscuales 47 presentaron diferencias ≥ a 2entre asignaciones. El análisis de clus-ters para estudiar el perfil de expresiónde los 47 GDE entre las dos asignacio-nes de forraje se presenta en la Figura3B. Claramente se observan dos gruposde genes con patrones similares de ex-presión. El grupo a con 28 genes fuerte-mente encendidos en las vacas de altaasignación de forraje y apagados en lasvacas en Baja asignación (incluyendo lafosfatasa enolasa, ENOPH1 y aldolasaC, ALDOC, que participan en el metabo-lismo de la glucosa), y el grupo b, quecontiene 19 genes con un patrón opuestode expresión, estando apagados en altay encendidos en baja asignación de fo-rraje.

Grupo genético y oferta deforraje

Tanto el análisis de clústeres como elde vías metabólicas, identificaron dos trans-criptos aldolase C (ALDOC) y enolasephosphatase-1 (ENOPH1) 2 veces másexpresados, así como el metabolismo in-termedio de vías relacionadas con lagluconeogénesis y el metabolismo delpiruvato encendidas en las vacas quepastoreaban alta asignación de forraje.Esto podría asociarse probablemente aun mayor consumo de MS, y como con-secuencia una mayor disponibilidad deprecursores gluconeogénicos, y unamayor actividad metabólica hepática porparte de estos animales. Por otra parte,dos transcriptos que codifican para lasenzimas de la síntesis de ácidos grasosde novo (FASN) y la hidrólisis de diacilgli-cerol (DAGLB) se encontraban expresa-dos 2,5 veces más en las vacas en altaasignación Sin embargo, el significado

(Lavin y Gueven de, 2006, Feng, 2010).Contrariamente a esto, la estabilizaciónde p53 también se encontraba apagadadurante este período, lo que indica quesus acciones estarían inactivas. Por lotanto, la comunicación entre estas dosvías metabólicas p53 y mTOR/ GF-I pare-ce estar interrumpida durante la gesta-ción invernal en vacas de carne someti-das a pastoreo. Aún más, esta disminu-ción en la expresión de la vía p53 esconsistente con los hallazgos corres-pondientes a la disminución en el controldel ciclo celular (transición G1/S y M/G1)y la apoptosis. Esta disminución de laestabilización de p53 es consistente conlas vías de disminución relacionada conla detención del ciclo (transición G1/S yM/G1) y la apoptosis, aumentándose asíla capacidad proliferativa celular y la pre-vención de la apoptosis y la senescencia(Stewart y Pietenpol, 2000; Lavin yGueven, 2006).

Este patrón de expresión coordinadode inhibición probablemente tenga unimpacto negativo en el crecimiento deltejido y los mecanismos de reparacióndurante la preñez. McCarthy et al. (2010)también reportaron una disminución en laexpresión de los dichas vías proporcio-nando evidencia que el crecimiento yproliferación celular están comprometi-dos en vacas lecheras durante el BEN.Además, en el presente estudio, la vía deseñalización del factor de crecimientoTGF-β (que participan tanto en regulaciónpositiva y negativa de la proliferación ydiferenciación celular, la respuesta in-mune y los procesos de apoptosis (Chenet al., 2003) también estuvo disminuidadurante la gestación invernal

Análisis de Clusters

Con el fin de explorar los patrones deco-regulación de los GDE en el tiempo seagruparon jerárquicamente y se visuali-zaron en un mapa (Figura 3A). Diferentesgrupos de genes co-regulados a travésdel tiempo se pueden observar en lafigura. Por ejemplo, si observamos lo queocurre en el tiempo 1 (-165 días) hay ungrupo de genes cuya expresión se en-cuentra en color verde, otro grupo encolor rojo y el resto de los genes en colornegro (sub-expresado, sobre-expresadoo no expresados o apagados en ese


biológico de este hallazgo no es claro yrequiere mayor estudio.

Se observaron solo pequeños cam-bios en la expresión génica hepáticadebido al genotipo animal, lo que sugiereque las diferencias fenotípicas en el ciclode gestación, la lactancia de las vacasde carne (mayor producción de leche ymás corto el anestro posparto, Laporta etal., datos no presentados) no se asocianen gran medida a las diferencias de trans-cripción. Sólo dos genes se encontrarondiferencialmente expresados entre lasvacas CR y PU, la proteína transmem-brana 149 (TMEM149) y el fat mass andobesity-associated protein gen (FTO).Poritsanos et al. (2010) reportaron mayorexpresión de ARNm de este gen en elhígado de los ratones en ayuno y sugirie-ren que este transcripto puede participaren la regulación del metabolismo de laglucosa. La mayor expresión de ARNm

de FTO en las vacas CR que en las PUpueden asociarse o explicar las diferen-cias metabólicas y mecanismos de adap-tación diferenciales a los períodos deBEN entre los genotipos, ya que unamayor expresión de ARNm de enzimasgluconeogénicas (PC y PCK1) entre CRy PU se reportado (Laporta et al., envia-do). Sin embargo, la expresión y funciónde estos genes en el hígado de vaca decarne requiere un mayor análisis.

Validación por RT-PCR

Los patrones de expresión génica de10 genes detectados por el análisis demicroarrays en el tiempo: factor de creci-miento similar a la insulina-I (IGF-1),proteína de unión a la IGF-1-tipo 2 y 3(IGFBP2 e IGFBP3), acyl-CoA oxidase-1(ACOX), acyl-CoA dehydrogenasa deácidos grasos de cadena larga (ACAD-

Figura 3. Los genes expresados diferencialmente se agruparon jerárquicamente y se muestra en un mapade intensidad (cluster): A) 272 gens diferencialmente expresados a lo largo del tiempo (concambios >2,5 en al menos alguno de los tiempos evaluados) resultantes del ANOVA. Seobservan 3 clusters (grupos de genes a, b y c) con patrones similares de expresión a lo largodel tiempo. B) genes diferencialmente expresados según la asignación de forraje (alta y baja4 y 2,5 kg MS/kg PV, promedio anual respectivamente) resultantes de un t-test no pareado. Seobservan dos clusters a y b. El nivel de expresión está representado por una escala de color deverde (bajo) a rojo (alto) como se indica en la barra de escala en la esquina superior izquierda.Dendogramas para las distancias de los genes se muestran a la izquierda.


VL), carnitine palmitoyltransferase 1(CPT-1), pyruvate carboxylase (PC),phosphoenolpyruvate carboxykinase 1(PCK1), y el factor de fibroblastico-21(FGF-21) fueron muy similares cuandose evaluaron por RT-PCR (Figura 4) veri-ficando la validez de los resultados obte-nidos en este experimento. Hubo peque-ñas discrepancias en los patrones deexpresión al utilizar ambas técnicas sóloen 1 o 2 puntos en el tiempo en dos de losgenes evaluados, propio de las diferen-tes sensibilidades de ambas técnicas enla cuantificación de la expresión cuanti-tativa (RT-PCR) y semicuantitativa (mi-croarreglos).

Figura 4. Comparación de los patrones de expresión (cambios relativos al día -165) observados mediante dostécnicas: microarrays (línea entera, circulo entero) y PCR en tiempo real (RT-PCR; línea punteada,circulo abierto) para 9 genes diferencialmente expresados a lo largo del tiempo (-165 a +60 díasrelativos al parto). Transcriptos de A to I: factor de crecimiento similar a la insulina IGF-1, proteínade unión a la IGF-tipo 2 y 3 (IGFBP2 e IGFBP3), carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT-1), acyl-CoAoxidase-1 (ACOX), acyl-CoA dehydrogenasa de cadena larga (ACADVL), pyruvate carboxylase (PC),phosphoenolpyruvate carboxykinase 1 (PCK1), y factor de crecimiento froblastico-21 (FGF-21).

CONCLUSIONESLas vacas de carne en condicionespastoriles representativas de nuestropaís experimentan cierto estado deBEN durante el período de gestacióninvernal evidenciándose esto a nivelmolecular.Encontramos una mayor expresión degenes asociados con el catabolismode los lípidos y la síntesis de glucosa,el crecimiento y la reparación celulardurante este período.La mayor asignación de forraje decampo nativo aumentó la expresiónde genes a nivel hepático, sobre todo


de genes asociados con el metabolis-mo energético y el metabolismo de laglucosa.La aplicación de esta nueva tecnolo-gía de microarreglos ha generado in-formación novedosa y muy valiosa enlo que respecta a la regulación meta-bólica hepática en ganado de carne yaque ha puesto de manifiesto que tam-bién a nivel molecular los grandescambios en los patrones de expresióngénica hepática tienen lugar sobretodo durante el período de gestacióninvernal donde los requerimientos ener-géticos superan el consumo.Esta información contribuye al cono-cimiento de la biología del balance deenergía en ganado de carne en pasto-reo, poniendo de manifiesto por pri-mera vez numerosos genes y víasmetabólicas que pueden ser objeto defuturos estudios y nuevas líneas deinvestigación en el área.

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INTRODUCCIÓNEl pobre estado nutricional de las

vacas al parto e inicio del entore, elamamantamiento y presencia del terne-ro, que determinan el largo periodo deanestro posparto, y la mortalidad embrio-naria temprana (Hess et al., 2005), afec-tan las tasas de preñez y se reflejan en elreducido porcentaje de destete (64%)que caracteriza a la ganadería nacional.En nuestros sistemas extensivos de pro-ducción, basados en el pastoreo de cam-po natural, se han reportado duracionesdel período de anestro de 92 días enpromedio en vacas adultas paridas(Quintans et al., 2004). Esto significa queun alto porcentaje de las hembras entreal entorar sin ciclar. Además, para quelos ciclos productivos-reproductivos seanexitosos, una vaca de cría no solo debercomenzar a ciclar sino también quedarpreñada. Las tasas de fertilización enganado de carne, son generalmente al-tas (ente 90 y 100%) pero solo 70% detodas la fertilizaciones resulta en un ter-nero nacido, resultando 30% de las mis-mas pérdidas embrionarias, de las cua-les casi el 65% ocurre entre los días 6 y18 del preñez, sugiriéndose que el mayorproblema se encuentra en defectos en elmecanismo de reconocimiento maternopreñez (Diskin y Morris, 2008).

El eje hipotálamo-hipofisiario-gonadaltiene un rol dominante en la regulación dela reproducción, sin embargo, su correc-to funcionamiento requiere la integraciónde señales periféricas que indican el

estatus fisiológico y nutricional de lavaca e identifica a la misma como prontapara concebir y llevar adelante una ges-tación. Es así que, se ha reportado que elestatus y/o plano nutricional de la hem-bra bovina modifica la función ovárica y lafertilidad, se ha demostrado que unadisponibilidad reducida de glucosa e in-sulina estaba relacionada a una menorfrecuencia de pulsos de LH y baja pro-ducción de IGF-I por el hígado el quereduce la capacidad de respuesta de losovarios a las gonadotropinas afectandoel crecimiento folicular y la capacidadesteroidogéncia, y la ovulación, así comola calidad y viabilidad del oocito y em-brión (Beam y Butler, 1998; Webb et al.,2003; Wathes et al., 2003; Hess et al.,2005). En particular se ha reportado queel microambiente folicular juega un rolcrítico en determinar el destino del folícu-lo (Fortune et al., 2004) y la calidad deloocito (Sutton et al., 2003).

Por otra parte, se ha reportado que lamayor causa de mortalidad embrionariaen la etapa de preimplantación se debe aproblemas en la señalización entre elembrión y la madre, lo que conduce a undesarrollo asincrónico, con retraso en elcrecimiento del embrión (Goff, 2002;Thatcher et al., 2003). Una sincroníaestricta entre el ambiente materno y elembrión es esencial para asegurar lasupervivencia embrionaria: tanto el endo-metrio como el embrión, sintetizan ysecretan a la interfase embrio-maternaluna multitud de factores de crecimiento,proteínas, citoquinas, hormonas y otras

CARACTERÍSTICASFOLICULARES Y EXPRESIÓN

UTERINA EN VACAS DE CARNEPURAS Y CRUZAS

PASTOREANDO DOSASIGNACIONES DE FORRAJE

DE CAMPO NATURAL

M. Carriquiry*,C. Viñoles**,A.L Astessiano*,A. Meikle***

*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas, Facultadde Agronomía, UdelaR.**Programa Nacional deInvestigación Producción deCarne y Lana INIA Tacuarembó.***Laboratorio de TécnicasNucleares, Facultad deVeterinaria, UdelaR.


sustancias que afectan a ambas partes,ya sea en forma autocrina o paracrina, yque determinan dicha sincronía (Martalet al., 1997). Entre los factores de creci-miento promotores del desarrollo embrio-nario, la familia IGF tiene un rol primordial(Figura 1). Muchos miembros de estafamilia se expresan localmente en elendometrio (Sosa et al., 2010) y puedenafectar la proliferación, diferenciación yactividad metabólica de este tejido (Thies-sen et al., 1994).

El objetivo del presente trabajo fueevaluar el efecto de la oferta de forraje del

campo nativo sobre el reinicio de la cicli-cidad ovárica, el tamaño folicular, la com-posición del líquido folicular, la calidaddel oocito y la expresión uterina en elposparto de vacas de carne puras y cru-zas.

MATERIALES Y MÉTODOSEste trabajo fue realizado en el marco

del Experimento 1. Detalles del protoco-lo experimental se presentan a continua-ción (Figura 2).

Figura 2. Detalle del protocolo experimental.

Sangrado para análisis P4-cada 10d

Faena: colecciónde ovarios y úteros

Parto 60dpp 190ddp

Figura 1.Representación gráfica del sistema IGF. La acción de IGF-I e IGF-II esfundamentalmente mediada por el IGF1R (con mayor afinidad a IGF-I que IGF-II)y modulada por las IGFBPs que presentan diferente afinidad a IGF-I o IGF-II.


* Se colectaron muestras de sangre cada10 días desde los 60 ± 15 días posparto(dpp) hasta el momento del sacrificio(190 ± 15 dpp) para la determinaciónde las concentraciones de progestero-na en sangre por RIA. El largo delanestro posparto fue determinado comoel intervalo entre el parto y la primeramuestra luteal de P4 (P4>1 ng/mL).

* Al momento de la faena:Se colectaron los ovarios de lasvacas ciclando (n= 16 y 12 para altay baja oferta de forraje, respectiva-mente), se disecaron el folículo demayor tamaño presente en al super-ficie y se aspiró su líquido folicularpara la determinación de la concen-traciones de glucosa, NEFA, coles-terol y urea por espectrofotometría yde estradiol17 (E2) y P4 por RIA.Los folículos mayores 5mm fueronclasificados en saludables o atrési-cos según el color, irrigación y pre-sencia/ausencia del ovocito y elcomplejo cumulus-ovocito fue aspi-rado y clasificado en base al núme-ro de capas de células del cumulusy al aspecto del citoplasma, usandouna escala del 1 (mejor calidad) al 3(peor calidad; Gordon, 2003).Se colectaron muestras de tejidouterino de todas las vacas que pre-sentaron al menos dos ovulacionesprevias (n= 8 y 6 para alta y bajaoferta de forraje, respectivamente).del tercio superior del cuerno uteri-no ipsilateral al cuerpo lúteo para ladeterminación de la expresión deARNm de los receptores de estró-genos-α (ERα), P4 (PR) y del ejeGH-IGF-I (receptor de GH (GHR),IGF1, IGF2, IGFBP2, IGFBP3,IGFBP4, IGFBP5, IGFBP6, y delreceptor tipo 1 de IGF (IGF1R) pormedio de PCR en tiempo real usan-do SYBR-Green y como controlesendógenos, HPRT y β-actina.

* Los datos se analizaron utilizando elpaqueta estadístico SAS (SAS Institute,Cary, NC, USA) en un diseño de bloquesal azar. Las variables de tamaño folicular,composición del líquido folicular, calidaddel ovocito y expresión uterina fueronanalizadas utilizando el procedimientoMIXED con un modelo que incluyó la

oferta de forraje como efecto fijo y elgenotipo y bloque como efectos aleato-rios. En el caso de la composición dellíquido folicular el tamaño del folículo fueincluido como covariable. La probabili-dad de reinicio de la ciclicidad ovárica fueanalizada usando el procedimiento GEN-MOD, con la distribución Poisson y latransformación log especificadas. Elmodelo incluyó la oferta de forraje, elgenotipo, la interacción entre oferta deforraje y genotipo y el bloque como efec-tos aleatorios y la fecha de parto comocovariable. Se utilizó el test de Tukeypara la separación de medias y las mis-mas se consideraron diferentes cuandoPd + 0,05 y se declaró tendencia cuando0,05<Pd + 0,10.

RESULTADOS* La probabilidad de ciclicidad a los 60,

90 y 120 dpp fue mayor en las vacaspastoreando alta que baja oferta deforraje y en cruzas que puras y (Figura3). El largo del anestro posparto fue de125 y 172 ± 13 días y de 82 y 150 ± 13días para vacas puras y cruzas pasto-reando alta y baja oferta de forraje,respectivamente.

Figura 3. Probabilidad de vacas ciclando de vacas de carnepuras (azul) y cruzas (rojo) pastorando alta (líneapunteada) y baja (línea entera) oferta de forraje delcampo nativo.

* La condición corporal al momento de lafaena no difirió entre vacas de alta ybaja oferta de forraje y promedió 3,9 ±0,1 unidades.

* El tamaño del folículo ovulatorio fuemayor en vacas pastoreando alta quebaja oferta de forraje pero la oferta de

Pro

babi

lidad

de

vaca

s ci

clan

do (

%) 120

100

80

60

40

20

0

0 50 100 150 200Días posparto


Oferta de forraje Alta Baja SE Valor-P

Tamaño folículo preovulatorio (mm) 12,0 8,9 1,1 0,030Porcentaje de folículos atrésicos (%) 20 37,5 0,363Calidad del complejo cúmulo-ovocito 2,05 2,11 0,40 0,919Composición líquido folicular Glucosa (mg/dL) 19,6 24,3 5,5 0,563 NEFA (mmol/L) 0,96 0,72 0,32 0,598 Colesterol (mg/dL) 83,1 87,2 14,4 0,706 Urea (mg/dL) 18,5 18,3 2,0 0,946 Estradiol (pg/mL) 216040 246567 55906 0,222 Progesterona (ng/mL) 126,4 47,0 30,0 0,099 Estradiol:Progesterona (pg/ng) 5401 4685 1503 0,808

forraje no afectó la calidad del folículo nidel complejo cúmulo-ovocito (Cuadro 1).

* Las concentraciones de glucosa, NEFA,colesterol y urea, y E2 no fueron afec-tadas por la oferta de forraje pero laconcentración de P4 fue mayor en va-cas de alta que baja oferta de forraje(Cuadro 1). Mayores cocentracionesde P4 en el líquido folicular del folículopreovulatorio podrían afectar el poten-cial de desarrollar embriones (Aparicioet al., 2011).

* A medida que aumentó el tamaño delfolículo las concentraciones de gluco-sa y urea aumentaron (3,5 ± 1,3 mg/dLde glucosa , 1,0 ± 0,45 mg/dL de urea)y de P4 disminuyeron (-18,3 ± 6,7ng/mL).

* La expresión uterina de ARNm de ERα,PR, GHR, IGF1, IGF1R, IGFBP3,IGFBP5 e IGFBP6 no fue afectada porla oferta de forraje del campo nativo(Cuadro 2).

* Sin embargo, la expresión uterina deARNm de de IGFBP2 tendió a ser me-nor y la de ARNm de IGFBP4 fue menoren vacas pastoreando alta que bajaoferta de forraje (Cuadro 2). EstasIGFBPs han sido asociadas a efectosinhibitorios de las IGFs y en particular,debido a su afinidad a efectos inhibito-rios de la IGF-II. Estos resultados su-gerirían un efecto negativo de la bajaoferta de forraje sobre el desarrolloembrionario potencial y sobre la im-plantación embrionaria (Wathes et al.,2011).

Cuadro 1. Tamaño folículo preovulatorio, calidad del folículo y del complejo cúmulo-ovocito y composicióndel líquido folicular en vacas de carne puras y cruzas pastoreando alta y baja oferta de forrajedel campo nativo


DISKIN M.G.; PARR M.H.; MORRIS D.G.EMBRYO death in cattle: an update.Reprod Fertil Dev. 2011;24(1):244-51.

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Cuadro 2. Expresión génica uterina de vacas de carne puras y cruzaspastoreando alta y baja oferta de forraje del campo nativo

Oferta de forrajeGen1 Alta Baja SE Valor-P

ERα 1,67 1,64 0,28 0,205PR 1,11 1,02 0,20 0,748GHR 0,09 0,13 0,02 0,316IGF1 1,40 1,59 0,34 0,619IGF2 0,24 0,39 0,09 0,128IGFR1 0,77 0,92 0,13 0,475IGFBP2 0,15 0,30 0,08 0,092IGFBP3 2,23 1,36 0,74 0,447IGFBP4 1,25 2,52 0,97 0,017IGFBP5 0,11 0,11 0,02 0,871IGFBP6 4,11 3,80 0,84 0,808

1ERα=receptor de estrógenos-α, PR = receptor progesterona, GHR=receptor hormona de crecimiento, IGF= factor de crecimiento similara la insulina 1 y 2, IGFR = receptor IGF tipo 1, IGFBP= proteínas deunión de las IGF 2 a 6.

CONCLUSIONEstos resultados sugieren que el efec-

to de la nutrición sobre la performancereproductiva puede estar mediado tanto anivel del ovario, modificando no solo elreincio de la actividad cícilica sino tam-bien el tamaño del folículo ovulatatorio yel ambiente al que está expuesto el ooci-to, asi también como a nivel uterino, através de cambio en la expresión deIGFBPs que podrían regular los efectosde la IGF-I e IGF-II sobre el crecimientoembrionario a nivel local.

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INTRODUCCIÓNLa producción y composición de la

leche en vacas de cría es un rasgo impor-tante, no sólo como determinante delcrecimiento del ternero, sino como inidi-cadora del gasto energético y capacidadde producción de las vacas. Ha sidodemostrada la variación existente entrediferentes razas especializadas en pro-ducción de carne, así como la influenciadel manejo y la alimentación ofrecida enlos diferentes sistemas de producción(Mondragón et al., 1983; Yokoi et al.,1997). Asimismo, el genotipo y el sexodel ternero al cual la vaca amamamanta,tienen influencia en la producción deleche materna (Day et al., 1987).

PRODUCCIÓN DE LECHEDE VACAS PURAS Y

CRUZAS PASTOREANDOALTA Y BAJA OFERTA DE

FORRAJE DEL CAMPONATIVO

A. C. Espasandin*,V. Gutiérrez*,A. Casal*,O. Cáceres*,V. Cal*,M. Carriquiry*

*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas, Facultadde Agronomía, UdelaR.

RESUMEN

Desde el parto y hasta el destete fue estimada mensualmente la producciónde leche de 32 vacas puras (Angus y Hereford) y Cruzas (F1 recíprocas) enpastoreo de campo natural en alta y baja oferta. Las determianciones serealizaron mediante ordeñe con máquina portátil, con previa inyección deoxitocina. En cada ordeñe se extrajeron muestras para determinar la compo-sición química. Utilizando los datos de producción y composición se estimóla energía retenida en la leche producida en los diferentes escenariosplanteados. Las variables fueron analizadas mediante modelos mixtos conmedidas repetidas en el tiempo. Las vacas Cruza produjeron mayor cantidadde leche en comparación a las Puras, especialmente en altas ofertas deforraje. La leche total producida en la lactancia de estos genotipos alcanzóvalores de 980, 924, 896 y 644 kg para los genotipos Cruzas y Puras en Altaoferta y Cruzas y Puras en Baja oferta, respectivamente. Se observaninteracciones heterosis x ambiente, siendo de 9 y 43% para las ofertas altay baja, respectivamente. La energía retenida en la leche presenta tendenciassemejantes a la producción. La producción de leche se reduce únicamenteen los genotipos puros ante bajas ofertas de forraje, probablemente debido acambios en la partición de la energía.


El volumen de leche producido a lolargo de la lactancia, y la concentraciónde sólidos (grasa, proteína y lactosa)influencian los requerimientos energéti-cos de las vacas de cría, especialmentedurante los primeros meses de lactancia(Jenkins y Ferrell, 1994). En sistemaspastoriles esta etapa coincide con elperíodo de entore si es que se buscaalcanzar la producción de un ternerodestetado/vaca entorada/año. La carac-terización de las lactancias mediante elestudio de las curvas de producción con-tribuye en el entendimiento de los siste-mas de producción, permitiendo predecirla producción de leche en diferentes es-tadios de la lactancia. Algunos autoresdetallan la importancia de encontrar mo-delos que describan adecuadamente lalactancia bajo diversas condiciones am-bientales, o de diferentes recursos gené-ticos. En los últimos años el foco se hadirigido hacia la estimación de valoresgenéticos para los requerimientos ener-géticos de mantenimiento. Para este pro-pósito, la American Red Angus Associa-tion asume la curva de Wood como des-criptora de la lactancia en esta raza(Evans, 2001).

Han sido propuestas varias ecuacio-nes para describir la lactancia en vacasde leche (Wood, 1967, Grossman yKoops, 1988) las que son utilizadas amenudo para describir la leche producidaen vacas de razas carniceras. Espasan-din yAlencar (2003) trabajando con vacasde carne, encontraron que curvas no li-neales propuestas por Jenkins y Ferrell(1984) resultaron más ajustadas en ladescripción de las lactancias de vacasNelore y Canchim.

En función de lo expuesto, este traba-jo tuvo el objetivo de caracterizar laslactancias de vacas cruzas y puras enpastoreo de campo natural en ofertasaltas y bajas.

MATERIAL Y METODOLOGÍADesde el parto hasta el destete, la

producción de leche fue estimada en 6momentos en 32 vacas multíparas, 8 decada uno de los tratamientos experimen-tales descritos en capítulos anteriores:alta puras, alta cruzas, baja pura, bajacruzas. Los momentos de muestreo co-

rrespondieron a: 15 ± 5, 33 ± 7, 46 ± 16,67 ± 16, 101 ± 16, 130 ± 16 días posparto.

La producción de leche fue estimadamediante ordeñe con máquina portátil, yaplicando inyección previa de oxitocina(20 UI). En cada momento de muestreo,durante la mañana se efectuaba el primerordeñe para el vaciado de las ubres. Apartir de 6 horas luego del vaciado, seordeñaban nuevamente, siendo pesadala leche producida y extrayendo unamuestra para analizar su composiciónquímica.

Para cada vaca se determinaron lashoras de producción de leche mediantela diferencia horaria entre el ordeñe ves-pertino y el matutino. Asumiendo unaproducción lineal, en función de las horastranscurridas entre vaciado y ordeñe, yde la producción obtenida, fue extrapola-da la leche producida en 24 horas.

Utilizando los datos de composiciónquímica (porcentaje de grasa, proteína ylactosa), fue estimada la energía reteni-


da en la leche producida por las combina-ciones entre genotipos x ofertas, estu-diadas. La producción diaria de leche enlos diferentes momentos y la energíacontenida fueron analizadas mediante unmodelo de medidas repetidas en el tiem-po, considerando los efectos fijos, geno-tipo de la vaca, genotipo del ternero ani-dado en la raza materna, sexo del terneroy los días post parto, en tanto la vaca yel bloque se asumieron como aleatorios.Se obtuvieron las medias de mínimoscuadrados para cada mes de lactancia.

Con base en las estimaciones realiza-das por mejoramiento lechero (INML),fueron estimadas las producciones deleche totales por lactancia considerandolas producciones estimadas en cadacontrol y los días transcurridos entrecontroles.

Se estimó la heterosis lograda en Altay baja ofertas de forraje de acuerdo a lafórmula propuesta por Shull (1914):

RESULTADOSLas vacas cruza produjeron mayor

cantidad de leche en comparación a laspuras y especialmente cuando se encon-traban pastoreando altas ofertas de forra-je. En todos los casos, el pico de produc-ción de leche fue alcanzado durante elprimer mes de lactancia, siendo similaren las vacas cruza independientementede la oferta de forraje (media de 7,9 ± 0,6kg/día), así como en las vacas puraspastoreando en altas asignaciones. Mien-tras tanto, las vacas puras ante bajasasignaciones producen significativamen-te menos leche a largo de la lactancia,siendo el pico de máxima producciónsignificativamente menor, con 5,7 kg/día(Figura 1).

Por su parte, la leche total producidaen la lactancia de estos genotipos alcan-zó valores de 980, 924, 896 y 644 kg paralos genotipos Cruzas y Puras en Altaoferta y cruzas y puras en baja oferta,respectivamente. Una vez más quedaevidenciada la diferencia en producciónentre cruzas y puras en ambientes res-tringidos (280 litros).

Estas diferencias son conocidas comoheterosis individuales de las vacas decría, las que igualaron el 9 y el 43% en lasofertas alta y baja respectivamente. Es-tos resultados difieren a los observadospor Casal et al. (2009) con vacas primípa-ras de las mismas razas, en donde lasmayores producciones de leche corres-pondieron a las vacas Angus, con picos

Heterosis (%)=((Producción Cruzas – Producción Puras)/Producción Puras) * 100

Figura 1. Producción de leche de vacaspuras y cruzas pastoreandoalta y baja oferta de forraje


de 5,8 kg/día, significativamente superio-res a las cruza (5,2 kg/día) y a lasHereford puras (5,0 kg/día). No obstante,Gioia y Licha (2008) habían observadosproducciones superiores en las vacascruza. Estas tendencias sugieren la va-riabilidad de la producción de leche entregenotipos y años, fenómeno conocidocomo interacción genotipo x ambiente.

En base a la producción y composi-ción de leche, se estimó la energía rete-nida en esta producción, conforme sepresenta en el cuadro 1.

limitan sus producciones ante estas res-tricciones. Sin embargo, las cruzas aúnen bajas ofertas mantienen produccio-nes similares a las realizadas por cruzasy puras en alta oferta. Probablemente,existan mecanismos de regulación dife-rentes entre genotipos, asociados con lapartición de la energía.

IMPLICANCIASLa producción de leche difiere con los

genotipos y las ofertas de forraje. Lasvacas cruzas presentan produccionessuperiores a las de razas puras, siendode mayor magnitud esta diferencia (hete-rosis) cuando la oferta de forraje es res-trictiva. Estas respuestas diferencialesprobablemente sean asociadas a dife-rencias en los mecanismos de particiónde la energía, priorizando diferentes fun-ciones los distintos genotipos ante cam-bios ambientales. Ante ofertas bajas, lasvacas puras reducen su producción deleche casi a la mitad de lo que su poten-cial posibilita.

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Si bien la concentración de grasa yproteína aumenta en la medida que dis-minuye la producción de leche con elavance de la lactancia, la energía reteni-da en la leche también disminuye. Lasmayores producciones energéticas enleche se observan durante los primerosdos meses de lactancia. Nuevamente,es notoria la diferencia observada paralas vacas puras en baja oferta, quienes

Combinaciones Ofertas x GenotiposMes pos parto Alta Cruzas Alta Puras Baja Cruzas Baja Puras

1 4,8 6,2 5,1 3,52 5,0 4,3 4,5 3,43 3,3 2,9 2,7 1,84 3,1 2,4 2,7 1,55 2,6 2,3 2,2 1,8

Cuadro 1. Energía retenida en la leche (Mcal/día) producida durante la lactancia por vacas cruzas y purasen alta y baja oferta de forraje


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INTRODUCCIÓNLa producción de carne está basada

en el proceso de crecimiento y desarrollodel músculo esquelético de los animales(Lefaucheur y col., 1998), el cual comien-za durante las primeras etapas del desa-rrollo embrionario (Du y col., 2010). Tantoen la etapa fetal como postnacimiento, elcrecimiento y desarrollo muscular de-pende de diversos factores dentro de loscuales la nutrición y genética animal sonlas más importantes, modifican el núme-ro y diámetro de las fibras, la cantidad deadipocitos (Rehfeldt y col., 1999), afec-tando en consecuencia al tamaño y com-posición de la masa muscular (Feve,2005; Rehfeldt y col., 1999). Es así que,siendo la cría bovina el inicio de la cade-na de producción de carne, la nutriciónde las madres durante la gestación ylactancia impactan sobre el crecimientoy desarrollo de los terneros afectando lacantidad y calidad de la carne producida(programación del desarrollo: Du y col.,2010; Funston y col., 2010; Wu y col.,2006).

En Uruguay, donde la cría se realizaen sistemas en condiciones pastoriles,las variaciones climáticas anuales e inte-ranuales, particularmente precipitaciones

y temperatura, y las diferencias en elcrecimiento estacional, la calidad y can-tidad de la pastura ofrecida (Berreta ycol., 2000) determinan períodos de ba-lance energético negativo en los anima-les debido a que el consumo de energíano es suficiente para satisfacer los re-querimientos (gestación, lactancia, cre-cimiento) de las vacas y terneros (NRC,2000; Soca y col., 2007; Astessiano ycol., 2011).

Asimismo, a nivel nacional, se encon-tró un efecto en la producción de carnedebido al genotipo materno, obteniendomayores pesos al destete en terneroscriados por vacas cruzas en compara-ción a puras (Gimeno y col., 2002; Espa-sandin y col., 2010), y al momento de lafaena los animales de raza cruza obtuvie-ron mayores rendimientos (Franco y col.,2002; Espasandin y col., 2010).

El crecimiento del tejido muscular serefleja en el aumento de la cantidad decélulas presentes (fibras musculares)debido al aumento de la proteína acumu-lada durante el período fetal, y el aumen-to de tamaño de las fibras muscularesdurante la etapa posnatal (Rehfeldt ycol., 1999) por medio del incremento delcontenido de ácidos nucleicos (ADN yARN) y de la proteína acumulada por

NUTRICIÓN DELTERNERO DURANTE LA

ETAPA FETAL Y ELPRIMER AÑO DE VIDA

EN SISTEMAS DEPASTOREO: IMPACTOEN EL CRECIMIENTO,

COMPOSICIÓNCORPORAL Y

CARACTERÍSTICAS DELTEJIDO MUSCULAR

V. Gutiérrez*,A.C. Espasandín*,P. Machado**,A.L. Astessiano*,A. Casal*,C. López-Mazz*,M. Carriquiry*

*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas. Facultad deAgronomía, UdelaR.**Departamento de Morfología yDesarrollo. Facultad de Veterinaria,UdelaR.


unidad de ácido nucleico (Lawrence yFowler, 1998). Este crecimiento es regu-lado por diferentes hormonas como lahormona de crecimiento (GH), los facto-res de crecimiento similares a la insulina(IGF: IGF-I, -II, etc.), sus proteínas deunión (IGFBP) (Hyatt y col., 2007) y lainsulina. Las hormonas actúan por mediode los receptores (receptores de GH:GHR y de IGF tipo 1; IGF1R) en el tejidoblanco relacionándose la cantidad y afi-nidad de los mismos directamente a laacción hormonal (Lawrence y Fowler,1998). Asimismo, existen diversos facto-res de transcripción que van a regular ladiferenciación de adipocitos (PPAR-γ ySREPBP1; Azain, 2004; Yu y col., 2006),y esto se ha correlacionado con el conte-nido de grasa intramuscular (Wang ycol., 2009) por lo que la manipulación enestos factores de transcripción podríapotencialmente ser usada para incre-mentar la deposición de grasa intramus-cular (Wang y col., 2009). Por otra parte,existen otros factores de transcripciónque durante el período fetal regulan la

cascada miogénica requerida para lamiogénesis primaria, y en el período post-natal actúan para activar la regeneraciónde las fibras musculares dañadas (Pax 3y Pax7; Relaix y col., 2006; Bonnet ycol., 2010).

El objetivo de este trabajo fue evaluarel efecto de la oferta de forraje en camponatural desde la concepción al destete, yel genotipo materno en el crecimiento delternero, perfil metabólico y endócrino, yla composición corporal en los ternerosdurante el primer año de vida (Figura 1).


del Experimento 1 (EEBR) y los deta-lles del protocolo experimental y de lasmediciones realizadas se presentan enla figura ). Se evaluaron 40 terneros portratamiento (hijos de AO-CR, BO-CR,AO-PU, BO-PU, n=5 por sexo y trata-miento).

Figura 1. Señales endócrinas involucradas en la interacción nutrición-crecimiento.


Diseño y Análisis estadísticos. Seutilizó un diseño de bloques al azar conmedidas repetidas. Los datos de produc-ción y composición de leche, PV, con-centraciones de hormonas y metaboli-tos, composición corporal, característi-cas histológicas y de expresión de genesen el músculo semitendinoso se analiza-ron usando un análisis de medidas repe-tidas utilizando el PROC MIXED del pa-quete estadístico SAS (SAS Institute,2001). El modelo incluyó la oferta deforraje, genotipo materno, edad (medidarepetida), sus interacciones, y sexo delternero como efectos fijos y el bloque,ternero y genotipo paterno como efectoaleatorio, utilizando la edad del ternerocomo covariable. Para calcular la diferen-cia entre las medias se realizó el test deTukey, considerando diferente a las me-dias con valores de P≤0,05 y se declara-ron tendencias cuando 0,05<P≤0,10 Losdatos se expresan en media ± EEM.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN♦ La producción de leche fue ma-

yor en vacas de AO respecto a BO(6,0 vs. 5,2 ± 0,3 L/d) y en vacas CRvs. PU (6,2 vs. 5,0 ± 0,3 L/d) duran-te los primeros 3 meses. Comoestableció Blanc y col. (2000) laproducción de leche varía con la ali-

mentación y el grupo genético de lavaca. En particular, la producción deleche fue menor en vacas BO-PU encomparación a los restantes grupos(5,8, 6,3, 6,1 y 4,3 ± 0,4 L/día paraAO-PU, AO-CR, BO-CR y BO-PU,respectivamente). La producción degrasa, proteína y lactosa fue mayoren vacas en AO que BO (0,19 vs.0,14 ± 0,01 kg/d, 0,17 vs. 0,14 ± 0,01kg/d y 0,30 vs. 0,24 ± 0,02 kg/d,respectivamente). Por otro lado, laproducción de proteína y lactosa fue-ron mayores en vacas CR que PU(0,17 vs. 0,14 ± 0,01 kg/d y 0,29 vs.0,24 ± 0,02 kg/d).

♦ El PV de los terneros no difirió alnacimiento, pero desde el naci-mento a los 380 días de edad, fuemenor para BO-PU que para losotros tres grupos (Figura 3), esto seasoció a mayores ganancias diariasen los terneros en AO que BO e hijosde CR que PU. Varios autores hanreportado una correlación positivaentre producción de leche, gananciadiaria de peso y PV de los ternerosen bovinos de carne (Totusek y col.,1973). El enlentecimiento en el cre-cimiento posdestete podría explicar-se principalmente por la disminuciónen la disponibilidad de forraje delcampo nativo característico del pe-ríodo invernal (Berreta y col., 2000).

Figura 2. Protocolo experimental.


♦ Los porcentajes estimados de aguacorporal (EBW) y agua (AC) y proteí-na (PC) en carcasa, disminuyerondesde el destete hasta los 380 días(de 66,9 a 60,8 ± 0,8% y de 64,5 a58,8 ± 0,7%, de 19,6 a 17,9 ± 0,3%,y de, respectivamente). Inversamen-te, los porcentajes estimados de gra-sa corporal (EBF) y en carcasa (GC)incrementaron durante el mismo pe-ríodo de tiempo (8,5 a 16,5 ± 1,2%, yde 7,6 a 15,7 ± 1,1%, respectiva-mente).

♦ Los porcentajes estimados deEBW y PC tendieron a ser mayo-res en AO que BO y esto fue masmarcado en hijos de CR que PU(Cuadro 1). Por lo contrario, los por-centajes de EBF y GC tendieron aser menores en AO que BO y estofue mas evidente en hijos de CRque PU (Cuadro 1) . Como estableceDi Marco (2000) existiría una mayorproporción de grasa en carcasa enlos animales durante la realimenta-ción en los casos de restriccionesseveras donde se puede afectar elcrecimiento del tejido magro e incre-menta el depósito de grasa por unmenor tamaño del animal.

♦ Las concentraciones de proteínatotal en plasma al nacimientofueron mayores en BO que AO

(Figura 3A). Hammer y col. (2007)demostraron que la subnutrición du-rante la gestación puede llevar a unincremento en la IgG sérica de losterneros durante las primeras 24 h,por un aumento en la transferenciade IgG intestinal, pudiendo sugerirque el sistema gastrointestinal fetalpueda ser programado de forma máseficiente en la extracción de nutrien-tes y macromoléculas durante elperíodo postnatal (Funston y col.,2010). Sin embargo, las concentra-ciones de glucosa al nacimentofueron mayores en terneros enAO que BO (Figura 3B), denotandoel mejor estado nutricional de lasmadres (Bell 1995).

♦ A su vez, las concentraciones deproteína total fueron mayoresdurante los primeros 60 d en hijosde CR que PU y las concentracio-nes de glucosa fueron durantelos primeros 120 días fueron ma-yores en AO que BO y en CR quePU. Estas diferencias en concentra-ciones de proteína total y glucosadurante la lactancia se asociaron ala mayor producción de leche de lasmadres.

♦ Las concentraciones de insulinaen plasma al nacimiento fueronmenores en los terneros AO-CR

Figura 3. Peso vivo de los terneros hijos de vacas puras (cuadrados) y cruzas(triángulos) pastoreando en alta (linea entera) y baja (linea punteada)oferta de forraje del campo nativo.

250

200

150

100

50

0

Pes

o vi

vo (k

g)

Edad del ternero (días)

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390


que en los otros tres grupos y alos 380 días fueron mayores enlos terneros AO-PU que en losotros tres grupos de terneros (Fi-gura 4C). Mientras que las concen-traciones de IGF-I en plasma fue-ron menores en los terneros BO-PU que en los otros tres gruposdurante todo el período evaluado(Figura 4D). Los cambios en perfil

de insulina e IGF-I desde el nacimen-to a los 380 días reflejaron a lasdiferencias en consumo de energía yproteína diario, causado por las va-riaciones en la disponibilidad y altu-ra del forraje a lo largo del año (Kami-ya y col., 2009; Bartlett y col., 2006;Abdelsamei y col., 2005). Las meno-res concentraciones de IGF-I en BO-PU fueron consistentes con el menor

Cuadro 1. Efecto de la oferta de forraje durante la etapa fetal y de lactancia, y el genotipo materno en laestimación de la composición corporal en terneros

Terneros Valor p1

AOPU1 BOPU AOCR BOCR DE OF GM OFxGM EdadEBW%2 64,1 ab 63,8 ab 65,8 a 61,9 b 1,7 0,097 0,369 0,140 <0,001EBF% 11,4 ab 11,9 ab 8,9 b 14,4 a 1,2 0,089 0,380 0,146 <0,001PC% 18,8 ab 18,6 ab 19,3 a 18,1 b 0,4 0,083 0,390 0,151 <0,001AC% 61,8 ab 61,7 ab 63,1 a 60,0 b 1,0 0,113 0,350 0,131 <0,001GC% 11,9 ab 12,9 ab 9,6 b 15,5 a 1,7 0,060 0,285 0,167 <0,001

1OF: Oferta de forraje (alta y baja: 4 y 2,5 kg MS/kg PV en promedio respectivamente; AO vs. BO). GM: genotipomaterno (puras: Hereford y Angus vs. Cruzas F1; PU vs. CR).2Estimación de la composición corporal (expresado como porcentaje del peso vivo) por técnica de la diluciónde urea (Wells and Preston, 1998); EBW%: Agua corporal. EBF%: Grasa corporal. PC%: Proteína en carcasa.AC%: Agua en carcasa. GC%: Grasa en carcasa.

Figura 4. Concentración de proteína total (A), glucosa (B), insulina (C) e IGF-I (D) plasmática de terneroshijos de vacas puras (Hereford y Angus, triángulos) y cruzas (F1, cuadrados) en alta (línea entera)y baja (línea punteada) oferta de forraje del campo nativo

105

90

75

60

45

30

Pro

teín

a to

tal (

g/L)

Insu

lina

(μlU

/mL/

) 20

16

12

8

4

Glu

cosa

(m

mol

/L) 15

12

9

6

3

0

IGF-

I (ng

/mL)

200

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130

95

60

250 60 120 180 240 300 360

Edad del ternero (días)0 60 120 180 240 300 360

Edad del ternero (días)


PV en este grupo de animales (Nkru-mah y col., 2007).

♦ A nivel del músculo Semitendinoso,la expresión de ARN de genes invo-lucrados en el desarrollo la hipertro-fia y síntesis proteíca de la fibrasmusculares, en la actividad de lascélulas satélite y en la adipogénesisintramuscular se incrementaron des-de el nacimiento hasta el destete o alos 380 días o del destete hasta los380 días de vida de los terneros(Figura 5).

♦ La expresión de ARNm de GHR eIGFBP3 no fue afectada por la ofertade forraje ni por el genotipo de lamadre (Figura 5).

♦ La expresión de ARNm de IGF1fue menor en hijos de CR que PU,

siendo esta diferencia más evidenteen BO-CR al nacimiento y en BO- yAO-CR a los 380 días (Figura 4).Paralelamente, la expresión deARNm de IGF1R tendió a ser ma-yor en teneros hijos de CR que PUal nacimento pero menor a los380 días, siendo estas diferenciasmas evidente entre terneros AO-CRy AO-PU. La expresión de ARNmde IGFBP5 fue menor en ternerosAO-CR que AO-PU a los 380 días(Figura 4). Si bien la expresión deARNm de IGF1 en músculo fue me-nor en CR que PU, la expresióndiferencial de ARNm de IGF1R eIGFBP5 indicaría un mayor poten-cial de acción del IGF-I (síntesisproteica) a nivel local (Clemmons2009).

Figura 5. Expresión relativa de genes candidatos en el músculo Semitendinoso, involucrados en eldesarrollo del tejido muscular, de la adipogénesis intramuscular y de la actividad de las célulassatélite en terneros hijos de vacas puras (Hereford y Angus) en baja (barra gris claro) y alta (barranegra) oferta de forraje y cruzas (F1) en alta (barra gris oscuro), y baja (barra blanca) oferta deforraje del campo nativo.

IFG

BP

3


♦ La expresión de ARNm de PPARγγγγγen el músculo Semitendinoso fuemayor en AO que BO al nacimien-to y tendió a ser menor en terne-ros hijos de CR que PU, siendo lasdiferencias mas marcadas en hijosde vacas en BO que AO. Sinembargo la expresión de ARNmde SREBP1 al nacimiento y deste-te fue máxima en terneros AO-CR, minima en AO-PU e interme-dia en terneros BO-CR y BO-PU,no habiendo diferencias en la expre-sión de este transcripto a los 380días (Figura 5). Ambos factores detranscripción, PPARγ y SREBP1, es-tán involucrados en la adipogénesisy controlan los genes relacionadosen el metabolismo lipídico, por loque un incremento en estos factoresestimularía la adipogénesis intramus-cular (Yu y col., 2006; Bennett y col.,2008).

♦ La expresión de ARNm de los facto-res de transcripción Pax3 y Pax7 nofue afectada por la oferta de forraje nipor el genotipo de la madre (Figura 4)

CONCLUSIÓNLas diferencias entre los tratamientos

(oferta de forraje x genotipo materno)tuvieron efectos de corto y largo plazosobre el crecimiento, la composicióncorporal, y la expresión de genes en elmúsculo Semitendinoso en terneros locual podría afectar el potencial de pro-ducción de carne de los mismos.

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INTRODUCCIÓN

En Uruguay, la cría y recría de lasterneras y vaquillonas de producción paracarne se realiza mayoritariamente ensistemas pastoriles, constituyendo la pas-tura natural el componente central de laalimentación animal. En los últimos diezaños, un 75% (DIEA, 2011) de las casicuatro millones de vacas que integran elrodeo bovino nacional (DICOSE, 2011),quedan preñadas durante el servicio, perosolo un 64% destetan un ternero en elotoño siguiente al parto. Este históricobajo porcentaje de procreo incide sobrelos indicadores físicos y económicos delos predios ganaderos, comprometiendola sustentabilidad y expansión exporta-dora del complejo cárnico uruguayo(Pereira y Soca, 2000). Los sistemaspastoriles en los cuales se realiza estaactividad, están afectados por la altavariabilidad climática dentro y entre años,lo que determina variaciones importantesen la producción y composición del forra-je. Como consecuencia, en el invierno,las vacas que están gestando, estánexpuestas a una restricción nutricionalvariable según los años, pero que entodos los casos determina una pérdidade peso y condición corporal, y una dis-minución del aporte energético al terneroen un período importante de su creci-miento y desarrollo. Estudios epidemio-lógicos realizados en humanos (Barker,D., 1994), han establecido una relaciónentre el estatus nutricional de la madredurante la gestación y el aporte energé-

tico al feto en este momento. Esta res-tricción nutricional en momentos estra-tégicos del desarrollo fetal afecta la es-tructura corporal y el metabolismo, locual se traduce en alteraciones perma-nentes en el crecimiento y el desarrolloen la vida posnatal temprana y adulta. Larestricción en el consumo de energía yproteína, afecta la disponibilidad y trans-ferencia de nutrientes de la madre al fetocomprometiendo su potencial crecimien-to (Kind et al., 2006). Restricciones nutri-cionales al inicio de la gestación afecta-rían el desarrollo de la placenta, mientrasque en la fase tardía de la misma, coinci-diendo con el invierno en sistemas decría a pastoreo, se comprometería eldesarrollo de los órganos y sistemasrelacionados con el crecimiento y la re-producción (Larson et al., 2009; Funstonet al., 2010). También se ha postuladoque las señales endócrinas y metabóli-cas que regulan la función del eje hipotá-lamo-hipófisis-gonadal serían afectadaspor la mala nutrición maternal (Rhind,2004).

Estudios desarrollados en ovinos de-muestran la existencia de un efecto de lasubnutrición maternal sobre el desarrollotesticular, la cantidad de células de Ser-toli y la fertilidad en la vida adulta de losmachos (Bielli et al., 2002), y un compro-miso en el desarrollo folicular en lashembras (Rae et al., 2001). Un balanceenergético negativo debido a un consu-mo de energía que no es capaz de cubrirlos requerimientos fisiológicos durantemomentos estratégicos de la preñez,

EFECTO SOBRE LA EDAD YEL PESO VIVO A LA

PUBERTAD Y LA FERTILIDADDE TERNERAS HIJAS DE

VACAS ADULTASMANEJADAS DURANTE LA

GESTACIÓN EN DOSASIGNACIONES DE

FORRAJE: 4 y 2,5 kg MS/kgPV

C. López-Mazz*,P. Soca*,G. Quintans**,M. Carriquiry*

*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas, Facultadde Agronomía, UdelaR.**INIA Treinta y Tres.


determina bajos niveles de glucosa, in-sulina, leptina y IGF-I en los corderos almomento del parto (Pérez-Clariget et al.,2003).

E studios realizados en humanos y enratas indican una relación entre la subnu-trición en etapas tempranas del desarro-llo embrionario y la edad a la pubertad(van Weissenbruch, M., 2005). En nues-tros sistemas de cría bovina el momentoen el cual la hembra alcanza la pubertad,afecta, la performance reproductiva enetapas pos-puberales tempranas, comoel futuro potencial reproductivo de la va-quillona. La edad a la primera ovulaciónestá influenciada por factores como elgenotipo, estación del año, la nutrición,el peso vivo, la tasa de ganancia de PVpre y pos-destete, la condición corporal yla bioestimulación (Kinder et al., 1995;Quintans y Roig, 2008). La disminuciónde la edad al primer servicio de las vaqui-llonas afecta directamente la eficienciareproductiva, productiva y económica dela cría, permitiendo incrementar el núme-ro de vientres y mejorar la estructura y elpotencial biológico de las hembras quecomponen el rodeo. Sin embargo, esescasa la información nacional sobre elposible efecto de la subnutrición invernalde nuestras vacas de cría sobre la edada la pubertad y la fertilidad futura de suscrías.

Los objetivos del trabajo fueron:1. Evaluar el efecto dos asignaciones

de forraje de campo natural (2,5 vs.4 kg MS/kg PV) en vacas adultasdurante la gestación, sobre la edady el PV a la pubertad en las ternerashijas.

2. Evaluar si las diferentes ofertas deforraje afectan: i) la tasa de ganan-cia de peso vivo (TGD/PV) del deste-te hasta los 24 meses y ii) la fertili-dad al primer servicio a los 24 mesesy la preñez final.

3. Estudiar la posible asociación entrelas diferentes asignaciones de forra-je sobre : i) la CC y la actividadovárica al momento del servicio y ii)la cantidad y evolución y hasta elfinal del experimento las terneraslas reservas corporales medidascomo espesor de grasa subcutánea(EGS), el PV y la CC en el segundoaño de vida de las vaquillonas.

MATERIALES Y MÉTODOSEl trabajo se desarrollo en la Estación

Experimental Bernardo Rosengurt t(EEBR) de la Facultad de Agronomía,durante dos años consecutivos (2008 y2009). Los experimentos fueron realiza-dos de acuerdo al protocolo de experi-mentación con animales aprobados porla Comisión Honoraria de Experimenta-ción Animal (CHEA), Universidad de laRepública.

Se utilizaron 46 terneras puras (An-gus/Hereford) y cruzas (cruzas-F1), cu-yas madres fueron manejadas en dosdiferentes asignaciones de forraje (2,5vs. 4 kg MS/kg PV; BO vs. AO) durantetodo el período de gestación pastoreandocampo natural.

Experimento año 2008

El trabajo se realizó desde la primave-ra del año 2008 a la primavera-verano delaño 2010. Se utilizaron 26 terneras, dis-tribuidas en dos tratamientos: i) ternerashijas de vacas sometidas a alta oferta(AO, n = 20), ii) terneras hijas de vacassometidas a baja oferta (BO, n = 6). Elperíodo de estudio se extendió desde elparto hasta los 25 meses de edad, mo-mento en el cual se realizó el primerservicio por inseminación artificial (IA).Se registró el peso vivo (PV) al parto de lasterneras, al destete (a fecha fija 2/2/2009)y cada 50 días hasta los 8 meses de vida,a partir de los de este momento el PV seregistró cada 30 d hasta la fecha decomienzo de la IA. Durante los últimostres meses previos a la IA (24, 25 y 26 m)por ultrasonografía transrectal se exploróla actividad ovárica (AOV) y se midió eldiámetro máximo del folículo ovárico demayor tamaño (DFOM). Durante el mismoperíodo se registro la condición corporal(CC, escala 1-8). Del destete hasta aproxi-madamente (Vizcarra et al., 1986),los150 kg de PV (210 días de edad) lasterneras fueron suplementadas con un con-centrado comercial (150 g/kgMS de PC,11,7 MJ/kgMS de EM y 20 g/kgMS deextracto etéreo), a partir de los 7 m siemprese manejaron en pasturas nativas. Desdeel parto a la IA las terneras siempre semanejaron juntas, y recibieron el mismotratamiento sanitario.


Manejo Reproductivo

La IA empezó el 17/11/2010 y terminóel 18/12/2010. El 17/11/2010 se evaluó laAOV de las vaquillonas por ultrasonogra-fía, y aquellas que presentaban cuerpolúteo (CL) se sincronizaron con un PGF2α.Las que presentaban estructuras en elovario que sugerían AO pero que no pre-sentaban CL se dejaron en el lote y sefueron inseminado a medida que salíanen celo. Las que no presentaban ningúntipo de estructura en el ovario, y quepresentaban una historia de ausencia deCL también quedaron con el grupo que selevantaba celo. EL 22/12/2010 todas lasvaquillonas que no habían presentadocelo entraron en un programa de insemi-nación a tiempo fijo (IATF). A los 15 díasde la IATF se colocaron los toros para elrepaso (del 2/1/2011 al 20/2/2011).

Experimento año 2009

El trabajo se realizó desde la primave-ra del año 2009 a la primavera-verano delaño 2011. Se utilizaron 20 terneras (AO,n= 2 y BO, n=8). Los tratamientos y elperíodo de estudio fue similares a los delExperimento 1. Se registró el PV al par-to, al destete y a partir de los 7 meses deedad, en forma mensual hasta el momen-to de la IA (25-26 meses ). A partir de los12 meses, y con el objetivo de determinarel inicio de la actividad reproductiva (pu-bertad) se registró la AO por ultrasono-grafía y se tomaron dos muestras desangre con intervalo de 10 días. Cuandola concentración de progesterona fue ≥1ng/mL en dos muestras sucesivas sepa-radas por un intervalo de 10 días seconsideró que la vaca había reiniciado suactividad cíclica. Mensualmente, desdelos 12 meses y hasta el momento de la IA(25-26 meses) se registro por ultrasono-grafía el espesor de grasa subcutánea(EGS). A partir de los 17-18 meses, enforma mensual y hasta el momento de laIA, se registro la condición corporal (CC)uti l izando la escala (1-8 unidades,Vizcarra et al., 1986) para ganado adulto.

Análisis estadísticos

Los datos de inicio de la actividadcíclica, la ciclicidad a los 24 meses y

fertilidad se analizaron mediante el PROCGENMOD del paquete estadístico SAScon una distribución binomial. Para ana-lizar el grado de correlación entre el PV,CC y EGS se calculó el coeficiente decorrelación de Pearson. Las diferenciasfueron consideradas significativas cuan-do P<0,05.

RESULTADOS Y DISCUSIÓNCuando se analizaron los resultados

de los dos años en forma conjunta, con-siderando todos los animales, no se ob-servo (P>0,1) un efecto de las diferentesofertas (2,5 vs. 4 kg MS/kg PV) de forrajesobre el PV, CC de las terneras y laactividad ovárica. La probabilidad de ci-clar fue mayor (P=0,0508) cuando mayorfue la CC y cuando mayor edad tenían lasvaquillonas. La investigación nacionalreportó la importancia de la CC y PVsobre el adelanto en la edad de la puber-tad de vaquillonas del mismo genotipo(Quintans y Roig, 2008). Cuando se ana-lizó en forma independiente cada año,observamos que en el 2008 no hubo unefecto significativo de la CC y PV sobre lafertilidad (P>0,1), aunque un mayor por-centaje de las vaquillonas hijas de vacasde AO se preñaron en relación a aquellasque fueron gestadas en BO (87,50 vs.12,50, respectivamente). Las hembrasque presentaron actividad ovárica mástemprano, o sea que alcanzaron la puber-tad a una edad menor, presentaron ma-yor probabilidad (P=0,0949) de quedarpreñadas que aquellas que lo hicieronmás tarde, más próximo al inicio de la IA.Esto coincide con lo mencionado porByerley et al. (1987), quién observó queuna mayor cantidad de ciclos estrales deduración normal posterior a la primeraovulación puberal aumenta la fertilidad alprimer servicio, confirmando la relaciónentre la fertilidad y el inicio temprano dela actividad ovárica.

El análisis de los datos del año 2009mostró que la edad a la pubertad no se vioafectada por la oferta de forraje (P>0,1).En cambio se observó una alta correla-ción entre la ganancia pre-destete y laedad a la pubertad, el EGS y la CC(P<0,0001) y e l EGS y el PV(P<0,0001); pero una baja correlaciónentre el PV y la CC. Estudios realizados


en las vacas (Barla y Arambarri, 2010),madres de estas vaquillonas, reportarontambién, una positiva y alta correlaciónentre el EGS y la CC (r=0,55, P<0,001).Los resultados sobre la fertilidad paraeste año hasta el momento no estándisponibles

Estos son datos preliminares, y ellimitado número de animales disponibleshasta el momento, nos impiden sacarconclusiones definitivas respecto a si laoferta de forraje del 2,5 kg MS/kg PV(BO) a que son sometidas las vacas decría, tratando de simular la situación derestricción nutricional cuando son mane-jadas en campo natural, genera un am-biente hormonal y metabólico que afecteel normal desarrollo y crecimiento delfeto y su posterior comportamiento ydesempeño de las hembras a la pubertady sobre la preñez.

AGRADECIMIENTOSSe agradece la participación de los

funcionarios de campo de la EstaciónExperimental: D. Bentancor, O. Cáce-res, C. García, B. Martínez, J. Cáceres,M. Cáceres e I. Sosa que hicieron posi-ble el presente trabajo.

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*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas, Facultadde Agronomía, UdelaR.**Programa Nacional deInvestigación Producción deCarne y Lana. INIA Treinta yTres.

INTRODUCCIÓNLa cría vacuna se desarrolla en un

ecosistema sobre pasturas nativas conespecies templadas y subtropicales (Mi-llot et al., 1987) con bajo crecimientoinvernal. Las fluctuaciones climáticasentre años resultan en una alta variabili-dad en la producción de forraje (Bermú-dez y Ayala, 2005) provocando oscilacio-nes interanuales del porcentaje de pre-ñez del 64 al 83 % (DIEA, 2011). Por otraparte en los sistemas de cría con servi-cios estivales y pariciones de primavera,las vacas en su último tercio de gesta-ción atraviesan en general un período debalance energético negativo (BEN; Pat-terson et al., 2003) dado que coincide labaja disponibilidad de forraje de los me-ses invernales con los mayores requeri-mientos nutricionales de la vaca gestan-te, dado por el crecimiento del feto, pla-centa, membranas fetales y tejidos ute-rinos (Bell, 1995).

La reproducción es un factor impor-tante que influye en la eficiencia produc-tiva y económica de la producción decarne (Bellows et al., 2002). La duracióndel anestro posparto (APP) o el intervaloparto-primera ovulación, determina la pro-babilidad de que la vaca se preñe yproduzca un ternero por año (Short et al.,1990). La nutrición y el amamantamientoson reconocidos como los factores másimportantes que afectan la duración delAPP (Randel, 1990). Dentro de la nutri-ción, la preparto reflejada en la CC al

parto (Richards et al., 1986) y la pospartoafectan la duración del APP (Wettemannet al., 2003). Sin embargo el impacto dela nutrición preparto en la performancereproductiva en ganado para carne no seha claramente dilucidado. Según Diskinet al. (2003) destacaron que no existe unnutriente específico requerido para la re-producción que no sea necesario paraotras funciones fisiológicas. Por lo tantoes difícil determinar mecanismos especí-ficos por los cuales la nutrición afecta lasfunciones reproductivas. Los sitios po-tenciales de acción de la nutrición inclu-yen al hipotálamo, que controlan la se-creción de las gonadotrofinas y somato-trofinas, a la hipófisis anterior mediantela síntesis y secreción de la hormonafolículo estimulante (FSH), la hormonaluteinizante (LH), a nivel ovárico median-te la regulación del crecimiento foliculary de la síntesis de esteroides. Sin embar-go, también se ha visto que los tejidosque no componen al eje hipotálamo-hipó-fisis-ovario, como el hígado, el tejidoadiposo y muscular vinculan el metabo-lismo y la reproducción mediante la pro-ducción de varios metabolitos y hormo-nas (Chagas et al., 2007).

Durante el periparto las vacas realizanmodificaciones metabólicas (homeorhe-sis) para mantener la homeostasis debi-do a la disminución del consumo demateria seca, la presencia de agentesestresantes asociados al parto y la lacto-génesis (Bauman y Currie, 1980). El hí-gado puede considerarse como el primer

EFECTO DE UNASUPLEMENTACIÓN CORTA

PREPARTO EN LAEXPRESIÓN HEPÁTICA DE

LOS GENES DEL EJESOMATOTRÓPICO EN

VACAS MULTIPARAS YPRIMÍPARAS PARA CARNE

A.Scarsi*,**,A.L. Astessiano*,J. Laporta*,G. Quintans**M. Carriquiry*


regulador e integrador del estado meta-bólico de los animales y el principal sitiode síntesis del factor de crecimiento in-sulínico tipo I (IGF-I), en respuesta a launión de la hormona de crecimiento (GH)con su receptor (Bauman, 2000). Gene-ralmente las hormonas GH e IGF-I seencuentran asociadas directa y positiva-mente (Ryan et al., 1994). Sin embargoexisten trabajos en vacas lecheras queobservan que la GH en sangre comienzaa aumentar y la IGF-I a disminuir previo alparto, este desacople coincide con elestablecimiento del BEN del periparto,tres semanas previo al parto hasta tressemanas posparto, (Kobayashi et al.,2002; Meikle et al., 2004).

Los mecanismos moleculares involu-crados en los cambios de las concentra-ciones plasmáticas de la GH e IGF-I en elperiparto no están claros. La disminu-ción de la expresión del ARN mensajero(ARNm) a nivel hepático para GHR, po-dría ser uno de los mecanismos implica-dos en la disminución de las concentra-ciones plasmáticas de IGF-I (Radcliff etal., 2006). Sin embargo, en vacas paracarne este mecanismo no ha sido eviden-ciado (Jiang et al., 2005; Schneider et al.,2010, Astessiano et al., 2011; Laporta,2011).

Por otra parte la IGF-I circula en san-gre ligada a proteínas estructuralmenterelacionadas, las mismas llamadas pro-teínas de unión o IGFBP. El 70 a 80% dela IGF-I circulante es transportada unidaa la IGFBP3 (Rajaram et al., 1997). Otrostrabajos encontraron que los cambios enla expresión hepática de ARNm paraIGFBP3 imitan los cambios en las con-centraciones plasmáticas de la proteínaIGFBP3 y por lo tanto de IGF-I durante lalactancia en vacas lecheras (Carriquiryet al., 2009). También hay evidencia deque las concentraciones sanguíneas deIGFBP2 aumentan marcadamente cuan-do los animales sufren restricciones nu-tricionales y este aumento es acompaña-do por un aumento de la expresión hepáti-ca de ARNm para IGFBP2 (Rajaram et al.,1997). Particularmente, Laporta (2011) re-porta un aumento de la expresión hepáticade ARNm para IGFBP2 durante la gesta-ción en invierno de vacas para carnepastoreando campo natural, siendo ma-yor en vacas con baja que alta oferta deforraje.

El objetivo de este trabajo fue estu-diar el efecto de una suplementación decorta duración sobre la expresión hepáticade los genes asociados al eje GH-IGF-I envacas con más de dos pariciones (Experi-mento 2a) y vacas de primera cría (Expe-rimento 2b). Al mismo tiempo se evalua-ron las relaciones entre los perfiles meta-bólicos y el comportamiento productivo yreproductivo.

MATERIALES Y MÉTODOSLos experimentos fueron realizados

en la «Unidad Experimental Palo a Pi-que», perteneciente a la Estación Expe-rimental INIA Treinta y Tres (Experimen-to 2- FPTA 262). El período de evaluaciónfue de julio 2008 a marzo 2009.

Experimento 2a

Del rodeo de vacas multíparas Aber-deen Angus × Hereford de la estación seseleccionaron 34 vacas preñadas confechas probables de parto próximas ycon condición corporal entre 4 a 5 unida-des (escala 1 a 8, Méndez et al., 1986).Sesenta días previos a la fecha probablede parto las vacas fueron asignadas alea-toriamente a dos tratamientos: 1) vacaspastoreando campo natural (CON, n=13);2) vacas pastoreando campo natural másuna suplementación (SUP, n=13) diariacon 1kg/100 kg de peso vivo (PV) deafrechillo de arroz entero (89% MS; 15%PC; 14% FDA; 32% FDN; 15% EE;1,8 Mcal ENm/kg MS). Los animales semanejaron de forma conjunta en el mis-mo potrero sobre campo natural (8,1 kgMS/100kg PV; 11% PC; 68% FDN; 45%FDA; 2,07 Mcal/kg MS) con buen accesoa aguadas y sombra durante todo elperíodo experimental. Las vacas suple-mentadas fueron llevadas diariamentedurante 40 ± 6 días previos al parto a las8:00 am a comederos que se encontra-ban en una sub-división dentro del mismopotrero. Una vez finalizado el consumodel suplemento, volvían al potrero con elresto de los animales. No se registrórechazo del suplemento ofrecido. Delnúmero inicial de vacas seleccionadasse tuvieron que apartar vacas que noconsumieron el suplemento o que susfechas de parto real se distanciaron del


rango previsto siendo 13 el número finalde vacas por tratamiento.

A los 60 días posparto (dpp) las vacasfueron servidas con monta natural y elperíodo de entore duró 60 días. Los terne-ros fueron destetados a los 180 días deedad.

Experimento 2b

En otro potrero 32 vacas primíparasAberdeen Angus x Hereford sesenta díasprevio al parto fueron asignadas aleato-riamente a dos tratamientos: 1) vacaspastoreando campo natural (CON, n=14);2) vacas pastoreando campo natural másuna suplementación (SUP, n=11) diariacon 1 kg/100 kg PV de una mezcla de68% de grano de sorgo más 32% de unaalimento proteico comercial en base seca(88% MS; 18% PC; 12% FDA; 19% FDN;3% EE; 1,59 Mcal EN/kg MS). Los ani-males se manejaron de forma conjuntaen el mismo potrero sobre campo natural(8,4 kg MS/100kg PV; 7%P C; 73% FDN;40% FDA; 2,05 Mcal/kg MS) con buenacceso a aguadas y sombra durante todoel período experimental. Las vacas su-plementadas fueron llevadas diariamentedurante 36 ± 8 días previos al parto a las

8:00 am a comederos que se encontra-ban en una sub-división dentro del mismopotrero. Una vez finalizado el consumodel suplemento, volvían al potrero con elresto de los animales. No se registrórechazo del suplemento ofrecido. Delnúmero inicial de vacas seleccionadasse tuvieron que apartar vacas que noconsumieron el suplemento o que susfechas de parto real se distanciaron delrango previsto quedando 11 vacas en eltratamiento SUP y 14 vacas en el trata-miento CON.

Las vacas fueron servidas con montanatural a los 79 días posparto (dpp) y elperíodo de entore duró 60 días. Los terne-ros fueron destetados a los 180 días deedad.

Análisis EstadísticoEn ambos experimentos los datos de

PV y CC de las vacas, PV de los terne-ros, así como las concentraciones dehormonas y de expresión génica se ana-lizaron usando modelos lineales conmedidas repetidas utilizando el PROCMIXED del paquete estadístico SAS (SASInstitute, 2010). El modelo incluyó elefecto del tratamiento nutricional, dpp(como medida repetida), y la interacción

Figura 1. Protocolo experimental del Experimento 1: Suplementación preparto en vacas multíparascon afrechillo de arroz entero y protocolo experimental del Experimento 2: Suplementaciónpreparto en vacas primíparas con una mezcla de grano de sorgo más un alimento proteicocomercial (68:32).


tratamiento por dpp como efectos fijos, lavaca y bloques (en el Experimento 2)como efectos aleatorios. Los datos dereinicio de la ciclicidad, el porcentaje deanestro, porcentaje de preñez temprana(primer tercio del entore), preñez total, eintervalo parto-concepción se analizaronusando el mismo modelo pero medianteel PROC GENMOD del paquete estadís-tico SAS con la distribución binomial(porcentaje de anestro, preñez) o Pois-son (reinicio e intervalo parto-concep-ción) especificada. Las medias fueronconsideradas diferentes si P≤0,05 y sedeclararon tendencias cuando 0,05<P≤0,10 Los datos se expresan en media± EEM.


Experimento 2a

No se observaron diferencias en elPV entre las vacas multíparas delos diferentes manejos nutricio-nales (453,9 ± 3,2 kg de PV). Estosresultados coinciden con los reporta-dos por Alexander et al., (2002) ySmall et al. (2004) que no encontra-ron diferencias en el PV cuando su-plementaron por 59 y 54 días prepartocon alimentos ricos en contenidoslipídicos. Sin embargo hubo un efectosignificativo de los días posparto. Ex-plicado principalmente por el parto.Las vacas SUP y CON perdieron 0.7ude CC desde el inicio del períodoexperimental hasta 84 dpp. Sin em-bargo, la CC de las vacas SUP estu-vieron por encima que las CON, sien-do al parto la única observaciónsignificativamente diferente (4,1vs. 3,8 ± 0,07u para SUP y CONrespectivamente).La concentración de ácido grasono esterificado (AGNE) fue similarentre vacas SUP y CON en el pre-parto (0,534 ± 0,06 mmol/L). Sinembargo, en el posparto las vacasSUP presentaron mayores concen-traciones de AGNE respecto a lasvacas CON (0,486 vs. 0,299 ± 0,06mmol/L; Figura 2A). Durante perío-dos de BEN el tejido adiposo de losrumiantes es metabolizado siendolos AGNE y glicerol liberados, y es-

tos utilizados como fuente de energía(Wetteman et al., 2003). Por otraparte Las concentraciones de In-sulina de las vacas SUP fueronmayores respeto a las concentra-ciones de las vacas CON durantelos últimos 15 días de gestación(10,0 vs. 7,5 vs ± 0,7 uU/mL paravacas SUP y CON respectivamen-te). No obstante, no se observarondiferencias en el posparto en laconcentración de dicha hormona(6,94 ± 0,8 uU/mL; Figura 2C). Estoprobablemente reflejó una mayor in-gesta de energía y el estado metabó-lico más deseable (Chilliard, 1999) ytambién pudo haber resultado en unamayor producción ruminal propiónicoy la gluconeogénesis hepática (DeFries et al., 1998) de las vacas SUPen el preparto. La insulina juega unpapel central en el control homeostá-tico del metabolismo de la energía yel aumento de las concentracionespuede reducir la lipólisis (Chilliard,1999). Sin embargo, en el presenteestudio, durante el posparto, mayo-res concentraciones de insulina fue-ron acompañados por una mayor con-centración de AGNE en vacas SUP,lo que indicaría una mayor resisten-cia a la insulina en estas vacas comose reportó anteriormente en las vacaslecheras (Cavestany et al., 2009a).La insulina y el factor de crecimientoinsulínico tipo I (IGF-I) estarían aso-ciados positivamente ya que lasvacas SUP tendieron a presentarmayores concentraciones de IGF-I que las vacas CON en el preparto(92,9 vs. 76,8 ± 6,8 ng/mL) de formasimilar a lo ocurrido con la insulina.Sin embargo, en el posparto lasvacas SUP y CON no presentarondiferencias significativas en lasconcentraciones de IGF-I (44,2 ±5,2 ng/mL; Figura 2D) lo que con-cuerda con los informes anteriores(Mashek et al., 2001; Butler et al.,2003). Aunque los mecanismos porlos cuales la insulina y el IGF-I puedeinfluir en la reproducción no han sidocompletamente dilucidado, se hadocumentado que existen importan-tes señales hormonales que influyenen los eventos reproductivos, talescomo la estimulación de la secreción


de LH, el crecimiento folicular y laproducción hormonal (Richards et al.,1995; Lucy 2000, Hess et al., 2005).Las vacas CON presentaron mayo-res concentraciones sanguíneas deUrea que las vacas SUP en el prepar-to (7,26 vs. 5,57 ± 0,4 mmol/L). Sinembargo en el posparto no se apre-ciaron dichas diferencias (5,49 ± 0,4mmol/L; Figura 2B). Esto podría deber-se a un desbalance energético-proteicode la dieta en el preparto de las vacasCON (Chimonyo et al., 2002) dado que lapastura tenía 11% PC y 68% FDN, o porun catabolismo del tejido muscular parasobrellevar el crecimiento del feto noapreciándose diferencias en el PV dela vaca (Freetly et al., 2008).La expresión del mensajero deARN (ARNm) para el receptor de lahormona de crecimiento (GHR),factor de crecimiento insulínicotipo I (IGF-I), proteínas de unión 3para factor de crecimiento insulí-nico IGFBP3, y proteína de unión2 para factor de crecimiento insu-línico (IGFBP2), no fueron afecta-das por el tratamiento, dpp o por

Figura 2. Concentraciones séricas promedio de Ácidos grasos no esterificados (AGNE,A), Urea (B),Insulina (C) y factor de crecimiento insulínico tipo I (IGF-I, C) a los -15, 10, 30 y 60 dpp en vacasmultíparas control (CON, ) y vacas multíparas suplementadas (SUP, ) * cuando P < 0,05y # P < 0,10.

Figura 3. Expresión hepática promedio del ARN mensajeropara el receptor de la hormona de crecimiento(ARNm GHR), factor de crecimiento insulínico tipoI (ARNm IGF-I), proteína de unión 3 para factor decrecimiento insulínico (ARNm IGFBP3), proteínade unión 2 para el factor de crecimiento insulínico(ARNm IGFBP2) en vacas multíparas control(CON, ) y vacas suplementadas (SUP, ).

la interacción entre el tratamien-to y los dpp (Figura 3). Estos resul-tados coinciden con trabajos previos(Jiang et al., 2005, Schneider et al.,2010), donde no observaron diferen-cias en la expresión hepática delmensajero para GHR o IGF-I en las


CON SUP P-valorProbabilidad de vacas ciclando a los 60 dpp (n/n) 15%(2/13) 38%(5/13) 0,01Probabilidad de vacas ciclando a los 90 dpp (n/n) 69%(9/13) 92%(12/13) 0,002Período APP (días) 123 ± 8 88 ± 8 0,003Período Parto-Concepción (días) 121 ± 7 98 ± 6 0,02Porcentaje de Preñez (n/n) 61%(8/13) 84%(11/13) 0,002

SUP vacas multíparas suplementadas preparto; CON= vacas multíparas control; n= número de animales;APP anestro posparto.

vacas para carne. Esto nos estaríaindicando que existirían otros meca-nismos independientes de la expre-sión hepática del ARNm del GHR y deIGF-I que podría explicar la disminu-ción de IGF-I en posparto las vacasde carne. Por otra parte una disminu-ción en la proporción de la circulaciónsanguínea de IGFBP2, IGFBP3 du-rante el período posparto ha sidosugerido como un posible mecanis-mo para afectar a las concentracio-nes circulantes de IGF-I (McGuire etal., 1995; Rajaram et al., 1997; Mas-hek et al., 2001). Sin embargo, en elpresente trabajo no se observó dife-rencias el la expresión de los mensa-jeros a nivel hepático para las proteí-nas de unión 2 y 3. Lo cual podríamossuponer que existirían factores pos-transcriptómicos que estarían afec-tado las concentraciones de las pro-teínas de unión IGFBP2 e IGFBP3 ypor lo tanto de la IGF-I en sangre.Desde punto de vista reproductivola probabilidad de vacas ciclandoa los 60 y 90 dpp fue mayor envacas SUP respecto a vacas CON(Cuadro 1). Del mismo modo quela duración del anestro pospartofue más corto en vacas SUP queen vacas CON y el período partoconcepción. Por lo tanto el por-centaje de vacas preñadas tam-bién fue mayor. Si bien los trabajoscon suplementación corta prepartoson escasos mejores desempeñosreproductivos fueron encontrados porBellows et al., 2001 y Quintans et al.,2009. Por otra parte pese a que nohan sido totalmente aclarados losmecanismos por los cuales la insuli-na y la IGF-I afecta la reproducción,en este trabajo se podría especular

que una suplementación corta pre-parto incrementó el comportamientoreproductivo en vacas multíparas.No hubo diferencias significativasen la producción de leche de lasvacas CON y SUP (5,1 ± 0,25 kg/d).La producción de leche de las vacasdecreció de forma lineal en ambosgrupos desde 6,8 kg/d al día 30 hasta4,4 kg/d al día 150 posparto. El PV alnacer de los terneros no difirióentre vacas CON y SUP (40,5 ±3,0 kg) así como la ganancia de pesomedia diaria (0,864 ± 0,02 kg/d) du-rante en período experimental y el PVal destete (188,0 ± 3,0 kg). Estosresultados son similares a los encon-trado por Lammoglia et al. (1996),Soto et al. (2001) y Larson et al.(2009). Por otra parte, existen traba-jos que reportan mayores pesos delos terneros al nacer de vacas suple-mentadas preparto, pero cuando laduración del período de suplementa-ción fueron de 100-120 días preparto(Corah et al., 1975; Perry et al., 1991).

Experimento 2b

Durante el preparto el PV y la CCde vacas SUP y CON no difirió(438,2 ± 7,6 kg de PV, 4,6 ± 0,09 u deCC). A pesar de ello desde el partohasta los 56 dpp las vacas SUPfueron significativamente más pe-sadas que las vacas CON (413,2 ±7,5 vs. 396,7 ± 7,1 kg de PV). Porotra parte al parto la CC tendió a sermayor en las vacas SUP respecto alas vacas CON, (4,2 ± 0,09 vs. 4,0 ±0,09u para SUP y CON respectiva-mente). Los trabajos como el de Be-llows et al. (2001) y Alexander et al.

Cuadro 1. Efecto de la suplementación preparto en el desempeño reproductivo de vacas multíparas


(2002) tampoco encontraron diferen-cias en el PV, CC en vacas primíparasSUP por 68-62 días preparto. Desdeel parto hasta el final del períodoexperimental la CC no difirió entrelas vacas CON y SUP (4,1 ± 0,08 u).Las diferencias en PV en el pospartopudo haber sido producida por una mayorganancia de peso (0,400 kg) en los 35días de suplementación y manteneresa diferencia en el posparto sin afec-tar la CC y por lo tanto la energíaaportada por el suplemento pudo ha-ber sido destinada hacia el creci-miento de la vaca primípara.Las vacas CON presentaron mayo-res concentraciones de AGNE yUrea que las SUP desde el prepar-to hasta el parto (0,923 vs. 0,567 ±0,09 mmol/L de AGNE; 7,6 vs. 6,04± 0,4 mmol/L de Urea; Figura 4 A yB). Esto es consistente con los resul-tados reportados por Chagas et al.(2006) y Quintans et al. (2009) envacas con baja CC al parto. AsimismoSoto et al. (2001) y Cavestany et al.(2009) presentaron respuestas simi-

lares con suplementación preparto ysugirieron que las vacas control pre-sentaron un período de BEN, con lamovilización de tejido adiposo y mus-cular (altas concentraciones de AGNEy Urea) para cumplir con los requeri-mientos de energía para el manteni-miento y la gestación (Freetly et al.,2008). Por otra parte, desde el par-to hasta los 10 dpp se observó unaumento en las concentracionesde AGNE en vacas SUP respecto avacas CON (1,02 vs. 0,72 ±0,09 mmol/L), probablemente podríadeberse al estrés del parto (Grum-mer, 1995) y/o a mecanismos ho-meorhéticos, ya que la suplementa-ción se detuvo al momento del parto ypor lo tanto las vacas necesitarían ener-gía para hacer frente a los cambiosmetabólicos que implican el aumentode la demanda de energía para la pro-ducción de leche (Patterson et al.,2003; Freetly et al., 2006).Las vacas SUP presentaron mayo-res concentraciones de insulinarespecto a vacas CON en el pre-

Figura 4. Concentraciones séricas promedio de Ácidos grasos no esterificados(AGNE,A), Urea (B), Insulina(C) y factor de crecimiento similar a la insulina-I (IGF-I, C) a los -15, 10, 30 y 60 dpp en vacasprimíparas control (CON, ) y vacas suplementadas (SUP, ) * cuando P < 0,05 y # P < 0,10.


CON SUP P-valorProbabilidad de vacas ciclando a los 60 DPP (n/n) 0 0 .Probabilidad de vacas ciclando a los 90 DPP (n/n) 14%(2/14) 36%(4/11) nsPeríodo APP (días) 156 ± 7 144 ± 8 nsPeríodo Parto-Concepción (días) 135 ±8 128 ±9 nsPreñez (n/n) 36%(5/14) 36%(4/11) ns

SUP vacas primíparas suplementadas preparto; CON= vacas primíparas control; n= número deanimales.

Cuadro 2. Efecto de la suplementación preparto en el desempeño reproductivo de vacas primíparasAzúcares totales

parto hasta el parto (6,39 vs. 7,9 ±0,3 uU/mL, para vacas SUP y CON,respectivamente, Figura 4C). A pe-sar de una mayor concentración deesta hormona en el preparto las vacasprimíparas SUP no mejoraron su des-empeño reproductivo en comparacióncon las vacas CON (Cuadro 2). Resul-tados similares fueron encontradospor Meikle et al. (2004) y Martin et al.(2005) trabajando con vacas lecherasprimíparas con diferentes dietas o CCdesde los 21 a 45 días preparto. Lasconcentraciones de insulina se rela-cionan directamente con el nivel nutri-cional (Gong et al., 2002) y afecta a lapartición de nutrientes entre los dife-rentes órganos y tejidos (Vernon,1989) jugando un papel central en elcontrol de la homeostasis (Chilliard etal., 1998). Se ha reportado en vacasde primera parición con CC baja alparto, cuando se les ofrece una mejo-

ra en la disponibilidad de la energía,las concentraciones séricas de insu-lina aumentan, pero sin mejorar surendimiento reproductivo (Vizcarra etal., 1998). Probablemente, la insulinano estaría relacionado con el reiniciode la actividad ovárica, sino que esta-ría explicando el crecimiento del teji-do muscular a través del aumento delPV (Spitzer et al., 1995; Relling yMattioli, 2003).Las concentraciones de IGF-I en elpreparto fue mayor en vacas SUPque vacas CON (97,8 vs. 51,1 ± 7,9ng/mL; Figura 4D), pero luego delparto no se observaron diferen-cias en dicha hormona entre va-cas de ambos tratamientos. Resul-tados similares fueron encontradosen la bibliografía, trabajos con vacasprimíparas suplementadas durante 21a 71 días preparto presentaron au-mentos en las concentraciones deIGF-I, no encontrándose relacionescon cambios en el PV o en la CC(Chagas et al., 2006; Engel et al.,2008; Cavestany et al., 2009). Porotra parte existen revisiones biblio-gráficas sobre las acciones hormona-les de la IGF-I (Kaplan y Cohen, 2007)donde reportan que mayores concen-traciones sanguinas de IGF-I aumen-tan el tamaño corporal ya sea por unaaumento del musculo esquelético odel tejido adiposo, dado a que estahormona al igual que la insulina favo-rece la captación de glucosa en lostejido inhibiendo de la gluconeogéne-sis, y lipogénesis.No se observaron diferencias en laexpresión del mensajero para GHR(Figura 5). Resultados similares fue-ron encontrados por (Jiang et al.,2005), donde no observaron diferen-

Figura 5. Expresión hepática promedio del ARN mensajeropara el receptor de la hormona de crecimiento (ARNmGHR), factor de crecimiento insulínico tipo I (ARNmIGF-I), proteína de unión 3 para factor de crecimientoinsulínico (ARNm IGFBP3), proteína de unión 2 parael factor de crecimiento insulínico (ARNm IGFBP2)en vacas multíparas control (CON, ) y vacassuplementadas (SUP, ) * P<0,05.


cias en la expresión hepática del men-sajero para GHR en las vacas paracarne. Sin embargo, la abundan-cia del mensajero para IGF-I fuemayor en vacas CON respecto alas vacas SUP (0,496 vs. 0,288 ±0,17; Figura 5 y Figura 6A) a diferen-cia a lo encontrado por los autoresanteriormente mencionados (Jiang etal., 2005, Schneider et al., 2010). Asímismo, la expresión del ARNm paraIGFBP2 fue mayor en vacas CONrespecto a vacas SUP (Figura 5 yFigura 6C). Existen reportes que haninformado que restricciones nutricio-nales estarían asociadas con aumen-tos en las concentraciones sanguí-neas de IGFBP-2 (Rajaram et al.,1997, Roberts et al., 1997), indican-do, de alguna manera una mayor ex-presión del mensajero para este gen.Por otro lado, la expresión delARNm para IGFBP3 fue mayor envacas SUP en relación a vacasCON (1,5 vs. 1,1 ± 0,09; Figura 5 yFigura 6B). Estos resultados sugie-ren que puede haber otros factores uotros órganos que estarían involucra-dos en este mecanismo debido a queun estudio reciente se encontró envacas para carne con ciclos estralesregulares una mayor expresión delmensajero para IGFBP3 en la pituita-ria anterior en comparación con vacasen anestro (Roberts et al., 2011).Al inicio del entore (60 dpp) no seencontró ninguna vaca ciclando(Cuadro 2). A los 90 dpp, que co-rresponde a la mitad del períodode entore, no se observaron dife-rencias en la probabilidad de va-cas ciclando (14 vs. 36% para CONy SUP, respectivamente). La dura-ción del APP fue similar para lasvacas CON y SUP (125 ± 8,5 días).El período parto-concepción fuesimilar entre vacas SUP y CON. Elporcentaje de vacas preñadas fuesimilar entre tratamientos (36%).No hubo diferencias significativasen la producción de leche de lasvacas CON y SUP (4,1 ± 0,9 kg/d).La producción de leche de las va-cas decreció de forma lineal enambos grupos desde 5,1 kg/d aldía 30 hasta 3,3 kg/d al día 150posparto. El PV al nacer de los

terneros no difirió entre vacas CONy SUP (35,6 ± 3,8 kg) así como laganancia de peso media diaria(0,659 ± 0,03 kg/d) durante en pe-ríodo experimental ni el PV aldestete (136,9 ± 3,8 kg). Se ha repor-tado que el aumento en la disponibili-dad de nutrientes en el posparto tienemayor impacto en la producción deleche en comparación con el preparto(Wiley et al., 1991, Marston et a.l,1995; Lalman et al., 2000). Asimis-mo, esta mayor producción de lechese ha correlacionado con mayoresganancias de peso de los terneros ypesos al destete (Perry et al., 1991;Spitzer et al., 1995). Por otro lado,

Figura 6. Expresión hepática del ARN mensajero para IGF-I(A), IGFBP3 (B) y IGFBP2 (C) a los -15, 10, 30 y 60 dppen vacas primíparas control (CON, ) y vacasprimíparas suplementadas (SUP, ) * P<0,05.


Wathes et al. (2007) no encontraronrelación entre la concentración deinsulina y la producción de leche envacas primíparas. Estos autores su-girieron que en vacas de primera cría,la insulina es menos importante en elcontrol de la partición de nutrientesentre los tejidos corporal y la síntesisde leche dado que en los animales encrecimiento podrían captar más glu-cosa circulante hacia el músculo es-quelético (Santos et al., 2001).

CONCLUSIÓNLa suplementación con afrechillo de

arroz durante los últimos 40 días degestación aumentó el desempeño repro-ductivo en vacas multíparas. Durante elpreparto en este trabajo se observaronaltas concertaciones de insulina, IGF-I,colesterol y bajos concentraciones deAGNE y Urea en vacas suplementadas.Estas señales metabólicas pueden parti-cipar en los mecanismos que explican lacompleja relación entre la nutrición y lareproducción. Se necesita más investi-gación para contribuir a entender mejorlas señales que influyen en la actividadreproductiva. Por otra parte, estos resul-tados indican que bajo condiciones depastoreo como las nuestras una suple-mentación corta preparto con afrechillode arroz en vacas multíparas sería unaalternativa para mejorar el BEN que lasvacas en general, presentes durante elperíodo periparto y, en consecuencia, paraaumentar su eficiencia reproductiva.

Por otra parte, la función reproductivano se ve afectada por una suplementa-ción corta de preparto en vacas deprimera cría. Se puede especular que lasvacas primíparas con moderada a bajaCC podrían priorizar nutrientes adminis-trados con el suplemento de preparto,hacia los músculos esquelético prevale-ciendo la función de crecimiento conrespecto a otros eventos fisiológicos talcomo la reproducción. Se necesitan in-formación adicionales de vacas primípa-ras, ya que esta categoría es muy exi-gente desde punto de vista del manejonutricional en relación al rodeo, y sucomportamiento reproductivo tiene unfuerte impacto en la eficiencia de todo elsistema productivo.

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INTRODUCCIÓNEn Uruguay, el proceso de cría vacuna

se realiza casi completamente sobre cam-po natural. El entore se realiza mayorita-riamente desde mediados de diciembre afinales de febrero, determinando que unporcentaje elevado de vacas se encuen-tre en gestación avanzada (último tercio)durante el invierno, cuando la disponibili-dad y calidad de forraje del campo naturales baja (Berreta et al., 2000), y los reque-rimientos nutricionales de las vacas ges-tantes son mayores (25 a 30% mayoresa los de una vaca seca, NRC, 2000). Estodetermina un período de balance energé-tico negativo en el cual la vaca debemovilizar sus reservas corporales parasatisfacer sus necesidades de manteni-miento y gestación (Orcasberro, 1991).

La nutrición materna durante la gesta-ción puede «programar el desarrollo» delternero y afectar su comportamiento pro-ductivo futuro. El concepto de programa-ción del desarrollo implica que las altera-ciones durante las etapas críticas deldesarrollo prenatal o posnatal puede te-ner impacto a largo plazo sobre el creci-miento y la función de un adulto (Caton yHess, 2010). El principal objetivo de lacría de ganado de carne es su músculoesquelético. Las fibras del músculo es-quelético se forman antes de nacer (hi-perplasia), durante la etapa fetal. Luegodel parto, el músculo esquelético crecepor hipertrofia, es decir, aumento del

diámetro en las fibras existentes (Hawkey Garry, 2001). Por lo tanto, restriccio-nes nutricionales durante la gestaciónpodrían provocar una disminución perma-nente en el número de fibras muscularesreduciendo la masa muscular y afectan-do negativamente el rendimiento de losanimales en un futuro (Du et al., 2009).De esta manera se estaría comprome-tiendo el objetivo que solicita la industriacárnica de lograr pesos de carcasa míni-mos de 230-240 kg a edades que nosuperen los treinta meses de edad.

Por otra parte, la deposición de grasaintramuscular (marmoleo), en carnes pro-ducidas en base a forraje es reducida,afectando las características de calidad,tales como la terneza, jugosidad y sabor(Hovenier et al., 1993, Verbeke et al.,1999). El marmoleo esta dado por laformación de adipocitos que acumulangrasa intramuscular durante el crecimien-to posnatal, formando vetas de grasa.Debido a que el ganado alimentado conpasto, no es alimentado con una dieta abase de cereales durante el «engorde» lacual induce a la hipertrofia del adipocito,es poco probable que el tamaño de éstosse incremente de forma notoria durante lafase de terminación. Por lo tanto, el manejonutricional de la madre durante la gesta-ción con el fin de aumentar la adipogénesisintramuscular en el feto, es una alternativaplausible para mejorar el marmoleo deganado vacuno alimentado en un futuro abase de pasturas (Du et al., 2009).

SUPLEMENTACIÓNPREPARTO Y SU IMPACTO

EN LOS TERNEROS: EJESOMATOTRÓFICO Y SU

RELACIÓN CON ELCRECIMIENTO Y

POTENCIALREPRODUCTIVO

M. Carriquiry*,J. Laporta*,A. Astessiano*, F. Pereyra*,A. Scarsi**,G. Quintans**,R. Perez-Clariget*

*Departamento de ProducciónAnimal y Pasturas, Facultadde Agronomía, UdelaR.**Programa Nacional deInvestigación Producción deCarne y Lana. INIA Treinta yTres.


Es así, que los períodos de carenciade nutrientes maternos durante la gesta-ción en momentos determinados del de-sarrollo del músculo esquelético, podríareducir el crecimiento de la masa muscu-lar y generar cambios en el marmoleo delternero, comprometiendo así el desem-peño futuro del animal (Funston et al.,2010). La suplementación preparto po-dría ser una posible estrategia para me-jorar el plano nutricional durante la etapafetal y aumentar así el comportamientoproductivo futuro del ternero. Teniendo encuenta la importancia a nivel nacionalque implica la producción de carne basa-da en sistemas pastoriles y las posibili-dades de generar a nivel país productoscertificados, parecería fundamental la ge-neración de nuevos conocimientos quepermitan incrementar la eficiencia globalen la utilización de campo nativo, obte-niendo productos de alta calidad.

El objetivo del presente trabajo fueevaluar el efecto de una suplementaciónpreparto durante el último mes de gesta-ción en vacas de cría primíparas y mul-típaras, pastoreando campo nativo sobrelos perfiles endócrinos y la expresión degenes relacionados con el eje somatotró-fico y adipogénesis en hígado y músculode los terneros al destete y su asocia-ción con el crecimiento de los mismos.


del Experimento 2 (a y b; INIA 33) y losdetalles del protocolo experimental y delas mediciones realizadas se presentana continuación (Figura 1).

Análisis estadístico

Los datos fueron analizados utilizan-do el programa SAS (SAS 9,0 V, SASInstitute Inc., Cary, NC) usando un mo-delo mixto mediante el procedimientoMIXED. El modelo incluyó el tratamientonutricional, el sexo (experimento 2b) ylos días (medida repetida, si correspon-dió) y sus interacciones como efectosfijos, y el bloque como efecto aleatorio.La separación de medias se realizó me-diante la prueba de Tukey.

RESULTADOS

Experimento 2a. Multíparas

* La suplementación corta prepartono afectó el PV al nacer, al destetey la ganancia diaria promedio de losterneros (Cuadro 1).

* La concentración de proteína totalfue menor en terneros SUP que CON,sin verse afectadas las concentra-ciones de albúmina y glucosa por lasuplementación preparto (Cuadro 1,Figura 2A).

* En acuerdo con el rol de la glucosaen la secreción de la insulina (Coffee1998), las concentraciones de deinsulina tampoco difirieron entre tra-tamientos. Sin embargo, las con-centraciones de IGF-I fueron mayo-res en terneros SUP que CON, sien-do esta diferencia mas evidente du-rante el primer mes de vida de losterneros (Cuadro 1, Figura 2B,C),

Figura 1. Protocolo experimental. Variables analizadas: peso vivo, concentracionesséricas de proteína total, albúmina, glucosa, insulina e IGF-I y expresióngénica de GHR, IGF1, IGFBP3 e INSR en higado y GHR, IGF1, IGFBP3,INSR, PPARã y SRPB1 en músculo.


TRATAMIENTO (T) Valor P CON SUP SE T Edad TxEdad

Peso del ternero Peso al nacer (kg) 40,0 40,3 4,3 0,97 - - Peso al destete (kg) 181,0 185,0 3,0 0,33 - - Ganancia diaria promedio (kg/d) 0,74 0,80 0,03 0,31 - -Metabolitos Proteína total (g/L) 61,6 48,0 3,6 0,01 0,43 0,92 Albúmina (g/L) 31,0 30,5 1,2 0,79 0,40 0,63 Glucosa (mmol/L) 1,30 1,17 0,13 0,39 0,01 0,96Hormones Insulina (uUI/mL) 12,4 13,5 1,9 0,71 0,01 0,35 IGF-I (ng/mL) 117,3 160,4 10,4 0,02 0,01 0,11Expresión génica en hígado1

GHR 0,11 0,12 0,02 0,85 - - IGF1 0,35 0,26 0,03 0,17 - - IGFBP3 0,46 0,65 0,06 0,09 - - INSR 2,80 2,70 0,27 0,90 - -Expresión génica en músculo1

GHR 1,51 1,72 0,53 0,79 - - IGF1 0,08 0,09 0,02 0,83 - - IGFBP3 0,28 0,10 0,04 0,02 - - INSR 97,3 60,9 24,8 0,33 - - PPARγ 0,04 0,11 0,02 0,04 - - SREBP1 42,6 48,3 15,7 0,81 - -

sugiriendo un mejor estatus metabó-lico y mayor potencial de crecimien-to en los terneros hijos de madressuplementadas durante el último mesde gestación (Kamiya et al., 2009;Nkrumah et al., 2007).

* La concentraciones de glucosa, in-sulina, e IGF-I disminuyeron con laedad del ternero durante la fase pos-natal predestete para los dos trata-mientos, en acuerdo con la disminu-ción en la producción de leche y ladisminución del forraje del campo na-tivo durante el verano (Scarsi, 2012).

* La expresión hepática de ARNm deGHR, IGF1 e INSR no difirió entretratamientos pero el de ARNm de

IGFBP3 fue mayor en SUP que CON(Cuadro 1). Estos resultados esta-rían de acuerdo con los mayoresniveles de IGF-I ya que el 70% deesta hormona se transporta en san-gre unido a la IGFBP3 que se sinte-tiza en el hígado, aumentando suvida media (Jones y Clemmons, 1995)

* La expresión de ARNm de GHR,IGF1, INSR en el músculo Semiten-dinoso de terneros al destete nodifirió entre tratamientos pero, encontraste con la expresión hepáticael ARNm de IGFBP3 en músculo fuemenor en SUP que CON. La menorexpresión de IGFBP3 local a niveldel músculo podria reflejar un mayor

Cuadro 1. Efecto de la suplementacion durante el último mes de gestación sobre el peso vivo, las concentracionesde metabolitos y hormonas y la expresión génica en hígado y en el músculo Semitendinoso en ternerosmachos

1GHR=receptor hormona de crecimento, IGF1 = factor similar a la insulina-1, IGFBP3 = proteína de unión dela IGF-3, INSR =receptor de insulina, PPARγ =receptor activador de la proliferación de peroxisomas-γ, SRBP1= proteína de unión al elemento regulador de los esteroles-1.


potencial de crecimento de la fibramuscular ya que esta proteína deunión ha sido asociada a efectosinhibitorios de la acción local de laIGF-I (Jones y Clemmons 1995,Sadkowski et al., 2009).

* La expresión de ARNm de PPARãen músculo fue mayor en SUP queCON (Cuadro 1) lo cual indicaría unmayor potencial de adipogénesis in-tramuscular en los terneros SUP, alser este factor un buen indicador dela hiperplasia de adipocitos (Rosenet al., 2002).

* Sin embargo, la expresión de ARNmde SREBP1 no se diferenció entretratamientos. La SREBP1 estimulala adipogénesis es mediante la esti-mulación de la hipertrofia mas tardeen la vida del animal (Du et al., 2009).

* En conjunto, los resultados de esteexperimento indicarían un mayor po-tencial de crecimiento y adipogéne-

sis muscular en terneros machosSUP que CON.

Experimento 2b. Primíparas

* La suplementación corta prepartono afectó el PV al nacer, al destetey la ganancia diaria promedio de losterneros (Cuadro 2).

* Las concentraciones de proteínatotal y albúmina fueron mayores enterneros SUP que CON, siendo lasconcentraciones de glucosa mayo-res en terneros hembras SUP du-rante los primeros 3 meses de edady en machos SUP al destete que enlos otros tres grupos (Cuadro 2,Figura 2D).

* Las concentraciones de de insulinafueron disminuídas por la suplemen-tación en machos pero no hembrasy estas diferencias fueron mas evi-dentes durante los primeres 3 me-

Figura 2. Concentraciones de glucosa (A,D), insulina (B,E) e IGF-I (CF) durante los primerosseis meses de vida en terneros machos hijos de vacas multiparas (A, B y C) machos(línea punteada) y hembras de vacas (línea entera) primíparas suplementadas(línea roja) o no (línea azul) durante el último mes de gestación.


TRATAMIENTO (T) Valor P1

CON SUP SE T S TxS E TxSxE Macho Hembra Macho Hembra

Peso del ternero Peso al nacer (kg) 35,6 37,0 36,4 37,2 2,6 0,77 0,75 0,86 - - Peso al destete (kg) 158,0 165,8 140,5 152,4 10 0,15 0,34 0,84 - - Ganancia diaria (kg/d) 0,68 0,67 0,64 0,58 0,05 0,21 0,52 0,55 - -Metabolitos Proteína total (g/L) 67,0ab 65,0b 70,5ab 72,4a 3,5 0,05 0,97 0,42 0,42 0,83 Allbúmina (g/L) 35,0b 34,6b 35,0b 42,2a 1,5 0,07 0,13 0,06 0,21 0,28 Glucosa (mmol/L) 1,15 1,30 1,26 1,30 0,08 0,30 0,16 0,56 0,12 0,06Hormones Insulina (ug/L) 12,5 11,4 8,4 11,9 1,1 0,13 0,29 0,05 <0,01 0,82 IGF-I (ug/L) 65,0 87,4 92,7 95,2 20,2 0,41 0,54 0,63 <0,01 0,95Expresión génica en hígado2

GHR 0,60 1,20 1,05 1,23 0,20 0,26 0,08 0,34 - - IGF1 0,37b 0,90a 0,66ab 0,67ab 0,12 0,84 0,04 0,05 - - IGFBP3 1,01 1,41 1,42 1,10 0,17 0,74 0,84 0,06 - - INSR 5,5 5,7 8,0 7,4 1,4 0,06 0,84 0,70 - -Expresión génica en músculo2

GHR 0,19 0,14 0,20 0,12 0,03 0,93 0,11 0,69 - - IGF1 2,03 1,73 2,63 2,23 0,52 0,31 0,52 0,92 - - IGFBP3 1,13 1,07 0,83 0,63 0,30 0,24 0,68 0,81 - - INSR 0,05 0,03 0,10 0,02 0,01 0,13 0,01 0,07 - - PPARã 13,29 11,48 32,59 9,75 4,66 0,09 0,02 0,05 - - SREBP1 0,001 0,003 0,002 0,001 0,0005 0,62 0,95 0,02 - -

ses edad (Cuadro 2, Figura 2E). Sinembargo las concentraciones deIGF-I no fueron afectadas por lostratamientos (Cuadro 2, Figura 2F).

* Las concentraciones de insulinaaumentaron al destete (Figura 2E)mientras que las concentracionesde IGF-I en sangre leche de lasmadres. y disminuyeron desde los30 a los 90 días, volviendo a aumen-tar hacia el destete (Figura 2F). Lospatrones temporales de insulina eIGF-I denotan la baja producción de

leche inicial de las vaca primíparasparidas al inicio de la primavera y elincremento del consumo de forrajepor parte del ternero con el avancede la edad (1989) y al aumentar laporducción de forraje en otoño(Berreta et al., 2000).

* La expresión hepática de ARNm deGHR tendió a ser mayor en hembrasque machos pero esta diferencia fuemas evidente en CON que SUP (Cua-dro 2). De manera similar, la expre-sión de IGF1 e IGFBP3 fueron afec-

Cuadro 2. Efecto de la suplementacion durante el último mes de gestación sobre el peso vivo, las concentracionesde metabolitos y hormonas y la expresión génica en hígado y en el músculo Semitendinoso en ternerosmachos y hembras

1S=sexo, E=edad. Las interacciones TxE y SxE fueron no significativas (P>0.10) para todas las variables.2GHR=receptor hormona de crecimento, IGF1 = factor similar a la insulina-1, IGFBP3 = proteína de unión dela IGF-3, INSR =receptor de insulina, PPARγ =receptor activador de la proliferación de peroxisomas-γ, SRBP1=proteína de unión al elemento regulador de los esteroles-1


tadas por la interacción entre eltratamiento y el sexo del ternero yaque fue mayor en hembras que ma-chos CON, no difiriendo entre losterneros SUP (Cuadro 2). Sin em-bargo, estas diferencias en expre-sión génica debido a la interacciónentre el tratamiento nutricional y elsexo, no se traducieron en concen-traciones diferenciales de IGF-I ensangre.

* La expresión de ARNm de INSR enhígado fue mayor en SUP que CON(Cuadro 2), sugirendo una mayorsensibilidad a la insulina en estetejido.

* La expresión de ARNm de GHR,IGF1 e IGFBP3 en el músculo Se-mitendinoso de los terneros al des-tete no fue afectada por la suple-mentación preparto (Cuadro 2).

* La expresión de ARNm de INSR yPPARγ en músculo fue mayor enmachos que hembras, siendo estadiferencia mayor en terneros SUPque CON, indicando un posible ma-yor sensibilidad a la insulina y por lotanto mayor estimulación de la sín-tesis de proteínas y lípidos (Coffee,1998) así como un mayor potencialde adipogénesis intramuscular enlos terneros SUP, al ser PPARγ unbuen indicador de la hiperplasia deadipocitos (Rosen et al., 2002).

* Sin embargo, la expresión de ARNmde SRPBP1 fue mayor en hembrasCON que machos CON y hembrasSUP (Cuadro 2) , posiblemente indi-cando una tendencia a una hipertro-fia de los adipocitos antes en la vidaen estos animales (Du et al., 2009)

* Estos resultados sugieren un efectodiferencial de la suplementación pre-parto en terneros machos que hem-bras, de acuerdo a los efectosdependiente del sexo en la progra-mación del desarrollo (Gilbert yNijland, 2008; Tobi et al., 2009), eindican un mayor potencial de creci-miento y adipogénesis muscular enterneros machos hijos de vacas pri-míparas SUP que CON.

CONCLUSIÓNEl efecto de la suplementacion un

mes preparto presentó un efecto diferen-cial en los terneros/as si la vaca esvaquillona (primer parto) o adulta (vacasmultíparas), sugiriendo una mejora en elpotencial de crecimento y adipogénesismuscular en terneros machos.

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