Teste de Tolerância ao Calor em Zebuínos na Região Centro-Oeste do Brasil

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1 Fone: Projeto de Pesquisa Teste de Tolerância ao Calor em Zebuínos na Região Centro-Oeste do Brasil

2 Formulário para Cadastro de Projeto de Pesquisa Versão 2007/1 2. Dados do Projeto Título: Teste de Tolerância ao Calor em Zebuínos na Região Centro-Oeste do Brasil Palavras-chave: estresse térmico, ambiência, zebuínos Grande Área do conhecimento CNPq (consultar tabela do CNPq): (Ciências Agrárias) Área do conhecimento (consultar tabela do CNPq): (Zootecnia) Duração: 12 meses Início: 01 / 03 /07 Término: 28 / 02 /08 Valor: R$ 5.215,00 ( X ) projeto inicial 5. Resumo do Projeto (problema, objetivos e metodologia, máximo 300 palavras) Dois terços do território brasileiro está localizado na faixa tropical do planeta, onde predomina as altas temperaturas do ar, conseqüência da elevada radiação solar incidente. Dentre os fatores climáticos, os que mais influenciam a produção animal são a radiação solar, a temperatura e umidade relativa do ar. O estresse térmico provoca uma série de desequilíbrios fisiológicos que, por sua vez, causam um aumento nos requerimentos de energia líquida para mantença, reduzindo a energia disponível para os processos produtivos. Considerando os problemas que o ajuste ao ambiente térmico causa ao desempenho produtivo, têm sido propostos métodos de avaliação de capacidades individuais de termorregulação, determinando dentro de uma mesma espécie e mesma raça os indivíduos mais adaptados ou menos susceptíveis ao estresse térmico. O presente trabalho objetiva avaliar uma metodologia simples, que possa ser de uso prático na seleção de indivíduos mais adaptados, capazes de manter o equilíbrio térmico próximo da neutralidade, quando submetidas ao estresse térmico. Pretende-se aplicar dois testes de tolerância ao calor (ITC): 1.Índice de Tolerância ao Calor de Baccari (1986) e 2. Índice de Tolerância ao Calor de Rauschenbach-Yerokhin (1975), em rebanhos de raças zebuínas, buscando identificar dentro da raça, indivíduos mais tolerantes ao estresse térmico. Será calculado também o coeficiente de correlação entre variáveis fisiológicas e valores dos testes de tolerância. Espera-se que os testes estudados apresentem alta correlação com as variáveis fisiológicas indicativas de estresse térmico, permitindo validar o uso dos mesmos como uma metodologia prática para a identificação e a seleção de indivíduos geneticamente mais tolerantes ao calor. 2

3 Título Teste de Tolerância ao Calor em Zebuínos na Região Centro-Oeste do Brasil Apresentação O Brasil possui a grande maioria de seu território, cerca de dois terços, situada na faixa tropical do planeta, onde predomina as altas temperaturas do ar, conseqüência da elevada radiação solar incidente. Trópico é definido como a área situada entre os Trópicos de Câncer e de Capricórnio, entre as latitudes 30 o Norte e 30 o Sul, onde não há estação fria, de baixa amplitude térmica ao longo do ano, porém com grande amplitude térmica diária, com temperatura média ao nível do mar e no mês mais frio nunca inferior a 18 o C (AYOADE, 1991). Segundo NÃÃS (1989), os fatores climáticos mais significativos para a produção animal são longitude, latitude e altitude; enquanto que os elementos climáticos mais relevantes são a temperatura e umidade relativa do ar, radiação solar, grau de nebulosidade, ventos e pluviosidade. Todos os componentes climáticos atuam simultaneamente, no ambiente e no animal, de forma que existe uma estreita relação entre a distribuição dos animais pelas diferentes áreas geográficas e as condições climáticas, o que se deve especialmente às grandes diferenças de temperatura ambiental entre essas áreas (SANTOS, 1999). Os bovinos são animais homeotérmicos, capazes de manter estável sua temperatura corporal através dos mecanismos de termorregulação. Esta habilidade de regular a temperatura interna é uma adaptação evolutiva, a qual permitiu aos animais minimizar os efeitos provenientes da variação da temperatura do ambiente (SILANIKOVE, 2000). Desta forma, ao longo da evolução os animais desenvolveram estratégias de termorregulação, que caracterizam espécies e raças, ao mesmo tempo em que os indivíduos diferem entre si quanto às táticas empregadas para enfrentar os desafios do ambiente térmico (SILVA, 2005). Contudo, o corpo de um animal não apresenta temperatura homogênea, mas temperaturas diferentes nos vários órgãos; essas temperaturas também diferem conforme o nível de atividade desses órgãos, como resultado das variações funcionais do metabolismo dos tecidos, de modo que mesmo na parte mais interna do corpo a temperatura varia conforme o órgão e a sua condição funcional em um dado momento (BENNETT e RUBEN, 1979; BLIGH, 1998). Em geral, os tecidos localizados na periferia apresentam temperatura mais próxima daquela do ambiente, entretanto, pode acontecer que na superfície externa do corpo a temperatura seja muito mais alta do que a do ambiente e a do interior do organismo, devido à ação da radiação solar. Por outro lado, as funções metabólicas variam no tempo e, mesmo no período de 24 horas ocorrem mudanças sistemáticas nas mesmas, que levam a modificações concomitantes na temperatura corporal (MENDEL e RAGHAVAN, 1964; MOHR e KRZYWANEK, 1990; SILVA e MINOMO, 1995). Finalmente, tem sido demonstrado que a capacidade de estocagem térmica é fundamental para os animais de grande porte em ambientes de alta temperatura (SCHMIDT-NIELSEN et al., 1957). Neste 3

4 contexto, o organismo tende a armazenar o excesso de energia térmica, o que eleva a temperatura corporal, a fim de evitar a sobrecarga dos mecanismos de termorregulação e a perda excessiva de água. É sabido, por exemplo, que os zebuínos apresentam geralmente temperatura corporal mais elevada que os bovinos de origem européia, nas condições tropicais (SILVA, 2005). Em regiões tropicais, a carga térmica de energia incidente no animal pode ser até três vezes maior que o total de calor endógeno produzido (FINDLAY, 1950). Dentre os fatores climáticos, a elevação da temperatura e a radiação solar estão entre os que mais causam desconforto aos bovinos. A hipertermia será mais grave em situações onde a alta temperatura estiver associada à alta umidade relativa do ar (BACCARI Jr., 1998). PARANHOS DA COSTA (2000) atenta para o fato de que os bovinos, freqüente e invariavelmente, enfrentam situações que causam desconforto, podendo levar os animais ao estresse. O estresse pode ser climático, causado pelo frio ou calor intenso (estresse térmico); nutricional, pela privação de alimento ou água; social, causado pela hierarquia e/ou pela dominância dentro do rebanho; e interno, devido a desordens fisiológicas ou patológicas no interior do organismo (BACCARI Jr., 1998). Apesar da grande capacidade dos mamíferos em manter sua temperatura estável, há situações onde a perda de calor não ocorre de maneira satisfatória. Quando as condições do ambiente não fornecem alternativas eficientes para favorecer as trocas térmicas ocorrerá a elevação da temperatura corporal, e conseqüentemente, aumento da freqüência respiratória. Entretanto, o excessivo aumento da freqüência respiratória libera grande quantidade de calor nos tecidos, podendo elevar ainda mais a temperatura interna (TITTO, 1998). Tais desequilíbrios fisiológicos causam um aumento nos requerimentos de energia líquida para mantença, reduzindo a energia disponível para os processos produtivos, além de reduzir a retenção de energia da dieta (TITTO, 1998; BACCARI Jr. et al., 1998). Segundo McDOWELL (1975), o aumento da freqüência respiratória é o primeiro sinal visível em resposta ao estresse térmico. Porém, quando o animal utiliza o ofego fica sujeito a outros agravantes como a produção de calor advinda da movimentação da musculatura torácica e a excessiva eliminação de gás carbônico, que pode levar a alcalose respiratória, além de não representar mais do que 25% da perda de calor corporal. Existe uma estreita faixa de temperatura ambiente efetiva na qual o animal se encontra em conforto térmico, ou seja, não sofre estresse pelo frio nem pelo calor, a qual é denominada de zona de termoneutralidade (ZTN). Na ZTN a freqüência respiratória é normal e não ocorre sudorese, não havendo necessidade de ativação de nenhum mecanismo de termorregulação (BACCARI Jr. et al., 1998). Contudo, segundo ABLAS (2002) não existe uma unanimidade entre os autores no que se refere aos limites da ZTN, uma vez que diferentes fatores podem influenciar a determinação dos pontos exatos, como por exemplo, a velocidade do vento, a taxa de umidade relativa, a radiação solar direta, etc. Além disso, as temperaturas críticas podem variar em função das características do isolamento térmico provido pela camada de pêlos, estado fisiológico e/ou nutricional, espécie ou raça, nível de produção e grau de aclimatação, sendo que cada indivíduo tem seu ponto ótimo de temperatura. Considerando os problemas que o ajuste ao ambiente térmico causa ao desempenho produtivo 4

5 e reprodutivo dos animais, têm sido propostos métodos de avaliação a priori de ambientes específicos e capacidades individuais de termorregulação, determinando dentro de uma mesma espécie e mesma raça aqueles indivíduos mais adaptados ou menos susceptíveis ao estresse térmico. Denomina-se tolerância ao calor a resistência por parte dos animais às altas temperaturas do ambiente e à intensa radiação solar próprias do clima tropical. A tolerância ao calor é a habilidade do animal em evitar conseqüências da ação direta do calor, ou pode ser entendida como a capacidade para suportar o calor quando outros elementos climáticos são constantes (LEE, 1954). A tolerância ao calor varia em grau de acordo com a espécie, a raça e dentro das raças. A adaptação do animal ou o fato de possui uma tolerância ao calor elevada permite uma melhor resposta termorregulatória, facilitando a manutenção do equilíbrio homeotérmico (SANTOS, 1999; ABLAS, 2002). Segundo BACCARI Jr. (1986), o interesse por desenvolver uma técnica de alta confiabilidade para medir a tolerância ao calor desdobra-se em dois aspectos: identificação das raças ou linhagens que mantenham o equilíbrio térmico próximo da neutralidade quando em estresse pelo calor e o conhecimento das características anatômicas e fisiológicas envolvidas na termólise. Nos últimos 20 anos estabeleceu-se grande polêmica sobre a validade dos testes de tolerância ao calor, frente às provas de desempenho, basicamente por dois motivos. Primeiro porque muitos testes não representavam com fidelidade a tolerância ao calor, em condições naturais ou a pasto. Segundo porque poucos trabalhos relacionavam a termorregulação com o desempenho produtivo. O teste de BACCARI Jr. et al. (1986) foi inicialmente desenvolvido para a espécie bubalina, apresentando alta correlação com o ganho de peso. Posteriormente, foi validado por TITTO et al. (1994), mostrando-se efetivo também para a avaliação de bovinos de corte. Em estudos com bovinos taurinos, VIEIRA (2003) observou os valores médios de ITC de 9,52 para a raça Angus; 9,50 para Blonde D Aquitaine; 9,70 para Caracu; 8,71 para Limousin e 9,79 para Piemontês, utilizando o Teste de tolerância ao calor de BACCARI, reportando uma maior variabilidade individual para a raça Limousin. Contudo, não há literatura semelhante sobre raças zebuínas, fato este que justifica o presente estudo. Através de tais estudos é possível realizar adequações ambientais, juntamente com a seleção de indivíduos geneticamente mais tolerantes, culminando com a maior eficiência nos sistemas de produção, particularmente nos extensivos (SILVA, 2005). Objetivos - Geral: Avaliar uma metodologia simples, que possa ser de uso prático na seleção de indivíduos mais adaptados e na identificação de raças que mantenham o equilíbrio térmico próximo da neutralidade, quando submetidas ao estresse térmico. -Específico(s): 1. Aplicar o teste de tolerância ao calor (ITC) em rebanhos de raças zebuínas, buscando identificar dentro da raça, indivíduos mais tolerantes ao estresse térmico. Tabanel. 2.Avaliar os valores médios dos Testes de Tolerância ao Calor para as raças Tabapuã e 5

6 3. Comparar diferentes Testes de Tolerância ao Calor em sua aplicação prática, estabelecendo correlações com os parâmetros fisiológicos indicativos de estresse térmico: freqüência respiratória e temperatura retal. 4. Discutir a possibilidade do uso do Teste de Tolerância ao Calor como critério de seleção de zebuínos na região Centro-Oeste do Brasil. Material e Métodos O experimento será realizado na Fazenda Serra Verde, município de São Luís de Montes Belos, localizada na região oeste do Estado de Goiás, durante os meses de verão de 2006 e Pretende-se estudar 30 zebuínos, machos, com idade variando de 18 a 24 meses. Serão avaliadas as variáveis fisiológicas: freqüência respiratória (através da contagem visual dos movimentos do flanco) e temperatura retal (tomada utilizando-se um termômetro clínico veterinário), às 9h, 11h, 13h e 15h, nos dias de aplicação dos testes de tolerância ao calor. Será mensurado o comprimento do pêlo, através do uso de um paquímetro, e a coloração da pelagem, utilizando-se um padrão para determinação do pelame de bovinos, preconizado por SILVA (2000), amostrados na região da palheta e dorso. Como variáveis ambientais serão registradas as temperaturas máxima e mínima, temperaturas do ar e umidade relativa (com o uso de um termohigrômetro digital portátil) e temperatura do termômetro de globo negro, nos mesmos horários e dias da mensuração das variáveis fisiológicas a aplicação dos testes. O delineamento experimental será inteiramente casualizado. Serão aplicados dois testes de tolerância ao calor, em 5 dias consecutivos, totalizando 30 repetições. Testes de tolerância ao calor: 1. Índice de Tolerância ao Calor de Baccari (1986) Consiste em reunir os animais a serem comparados entre si em um curral sombreado, em jejum hídrico e alimentar prévio de 12 horas, por duas horas, das 11h às 13h, tomando-se a primeira temperatura retal (TR1) às 13h. Posteriormente, os animais serão expostos ao ambiente descoberto e ensolarado, permitindo a total incidência da radiação solar, por uma hora (das 13h às 14h), retornando em seguida ao curral sombreado e permanecendo por mais uma hora, das 14h às 15h, sendo tomada a segunda temperatura retal (TR2) às 15h. A diferença entre as duas temperaturas, aplicadas à fórmula, resulta em um índice de tolerância ao calor numa escala de 0 a 10, que representa a capacidade dos animais dissiparem o calor absorvido durante a exposição ao sol. Calculado pela fórmula: ITC = 10 (TR2 TR1) 2. Índice de Tolerância ao Calor de Rauschenbach-Yerokhin (1975) 6

7 Consiste em reunir os animais a serem comparados entre si em um local descoberto e ensolarado, permitindo a total incidência da radiação solar, durante um período de seis horas consecutivas, das 9h às 15h, mensurando-se, nestes dois horários as temperaturas retais dos animais. O processo é repetido três vezes, em dias não necessariamente consecutivos, uma vez que é essencial a ocorrência de sol. O teste baseia-se na diferença dos valores das temperaturas retais da manhã (9h) e da tarde (15h), relacionado à temperatura média do ar durante o mesmo período. Calculado pela fórmula: ITC = 1,2 Ta 20.d + 52 Onde: Ta é a temperatura média do ar e d é a diferença entre as temperaturas retais da manhã e da tarde. Os dados serão analisados pelo programa computacional Statistical Analysis System (SAS, 1985), sendo anteriormente verificada a normalidade dos resíduos pelo Teste de Shapiro-Wilk e a homogeneidade das variâncias comparadas pelo Teste de Bartley. Será aplicado o teste F para a análise de variância. Posteriormente serão identificados out liers e verificadas as correlações entre as variáveis fisiológicas e os testes de tolerância. A comparação entre as médias será realizada através do teste de Tukey, ao nível de significância de 5%. Resultados esperados Espera-se que os testes estudados apresentem alta correlação com as variáveis fisiológicas indicativas de estresse térmico, permitindo validar o uso dos mesmos como uma metodologia prática para a identificação e a seleção de indivíduos geneticamente mais tolerantes ao calor. Pretende-se, ao término da pesquisa, redigir artigo científico para publicação em revista indexada da área. Havendo oportunidade, resumos do trabalho poderão ser publicados em congressos e outros eventos científicos nacionais. Referências Bibliográficas ABLAS, D.S. Comportamentos de búfalos a pasto frente à disponibilidade de sombra e água para imersão no Sudeste do Brasil p. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga. AYOADE, J.O. Introdução à climatologia para os trópicos. 3 a Ed. Rio de Janeiro, Bertrand Brasil, p. BACCARI Jr., F. Métodos e técnicas de avaliação da adaptabilidade dos animais nos trópicos. Fundação Cargill, In: XI Semana de Zootecnia, Anais, Pirassununga/SP, 1986, p

8 BACCARI Jr., F.; POLASTRE, R.; FRÉ, C.A.; ASSIS, P.S. Um novo índice de tolerância ao calor para bubalinos. Correlação com o ganho de peso. In: Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, Anais, Campo Grande/MS, 1986, p.316 (Abstr.). BACCARI Jr., F. Adaptação de sistemas de manejo na produção de leite em clima quente.. I Simpósio Brasileiro de Ambiência na Produção de Leite, Piracicaba: FEALQ, p. BACCARI Jr., F.; MACHADO, M.A.; MARÇAL, W.S.; LIBONI, M.; FELIPETTO, L. Heat tolerance and growth rate of young buffalo bulls. In: Congresso Brasileiro de Biometeorologia, Goiânia. Anais...p BENNETT, A.F.; RUBEN, J.A. Endothermy and activity in vertebrates. Science, v.206, p , BLIGH, J. Mammalian homeothermy: an integrative thesis. Journal Thermal Biologic, v.23, p , FINDLAY, D.J. The effects of temperature, humidithy, air movement and solar radiation on the behaviour and physiology of cattle and other farm animals. The Hannah Dairy Research Institute, p.8-21, 47-90, , LEE, D.H.K. Tolerancia de los animales domesticos al calor. [S.I.]: FAO, p McDOWELL, R.E. Bases biológicas de la producción animal en zonas tropicales. 1ª ed. Editora Acribia, Zaragoza, p. MENDEL; V.F.; RAGHAVAN, G.V. A study of diurnal temperature patterns in sheep. Journal Physiology (Cambridge), v.174, p , MOHR; E.; KRZYWANEK, H. Variations of core-temperature rhythms in unrestrained sheep. Physiology & Behavior, v.48, p , NÃÃS, I.A. Princípios de conforto térmico na produção animal. São Paulo:Ícone, p. PARANHOS DA COSTA, M.J.R. Ambiência na produção de bovinos de corte a pasto. Anais de Etologia, SANTOS, R. Os cruzamentos na pecuária moderna. [S.I.]: Editora Agropecuária Tropical, SAS Institute, Statistical Analysis Sistem. 5.ed. Cary, NC, SAS Institute, SCHMIDT-NIELSEN, K.; SCHMIDT-NIELSEN, B.; JARNUM, S.A.; HOUPT, T.R. Body temperature of the camel and its relation to water economy. American Journal Physiology, v.188, p , SILANIKOVE, N. Effects of heat stress on the welfare of extensively managed domestic ruminants. Livestock Production Science, v.67, p.1-8, SILVA, R.G. Zoneamento bioclimático para animais de interesse zootécnico. In. Anais da 42 a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, Goiânia,GO: SBZ, p , SILVA, R.G.; MINOMO, F.R. Circadian and seasonal variation of the body temperature of sheep in a tropical environment. International Journal of Biometeorology, v.39, p.68-73, TITTO, E.A.L.; VELLOSO, L.; ZANETTI, M.A.; CRESTA, A.; TOLEDO, L.R.A.; MARITNS, J.H. Heat tolerance test in Zebu/Nelore and Marchigiana young bulls. In: First International Italian Beef Cattle Contest, Proceedings, ANABIC, Perugia, Itália, p , TITTO, E.A.L. Clima: influência na produção de leite. I Simpósio Brasileiro de Ambiência na Produção de Leite, Piracicaba: FEALQ, p. 8

9 VIEIRA, R.V. Teste de tolerância ao calor em bovinos de corte de raças européias utilizadas no cruzamento industrial no Brasil p. Dissertação (Mestrado) Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga. Cronograma de execução Atividades Discriminação orçamentária mês ma r Ano: 2007/2008 abr mai jun jul ago set out nov dez jan fev 1. Atualização da revisão de literatura X X X X X X X X X X 2. Coleta de dados X X X X X 3. Tabulação dos dados X X X X X 4. Análise estatística X X 5. Discussão dos resultados parciais X X 6. Redação do Relatório Parcial X 7. Discussão dos resultados finais X 8. Redação do Relatório Final X 9. Redação de artigo científico X Nº Qtd. Descrição Valor Valor total Fonte financiadora ¹ Elemento de despesa² 1 02 Termômetro clínico veterinário - digital R$ 29,00 R$ 58,00 C B 2 02 Termohigrômetro digital portátil R$ 47,00 R$ 94,00 C B 3 01 Termômetro de máxima e mínima R$ 68,00 R$ 68,00 C B 4 02 Termômetro de Globo Negro R$ 2.000,00 R$ 4.000, Resma de papel sulfite A4 R$ 15,00 R$ 15,00 A A 6 01 Cartucho de tinta preta hp 29 R$ 70,00 R$ 70,00 A A 7 01 Cartucho de tinta colorida hp 49 R$ 90,00 R$ 90,00 A A 8 03 Pranchetas simples R$ 8,00 R$ 24,00 A A L Combustível (gasolina) R$ 2,60 R$ 780,00 A E Caixa de disquetes R$ 16,00 R$ 16,00 A A TOTAL R$ 2.345,60 R$ 5.215,00 ¹ - No item Fonte financiadora, identificar a fonte como: a) recurso próprio; b) recurso externo (empresas, outras instituições de ensino/pesquisa, instituições de fomento); c) recurso da Unidade Universitária. ² - No item Elemento de despesa, identificar como: a) material de consumo; b) equipamento; c) serviço de terceiros e encargos diversos; d) diárias e passagens; e) outros. B B 9