Curva de lactação na raça Guzerá

Lactation curve in Guzera breed

Curva de Lactação na Raça Guzerá¹

Jaime Araujo Cobuci², Ricardo Frederico Euclydes³, Rui da Silva Verneque⁴, Roberto Luiz Teodoro⁴, Paulo de Sávio Lopes³, Martinho de Almeida e Silva⁵

RESUMO - Os objetivos deste trabalho foram identificar as funções matemáticas que melhor se ajustam à produção de leite de vacas da raça Guzerá, avaliar os efeitos dos fatores de ambiente sobre a forma da curva de lactação e estimar parâmetros genéticos para a produção de leite e para os componentes responsáveis pela forma da curva de lactação. Foram utilizadas 1130 lactações de 583 vacas da raça Guzerá, filhas de 165 touros, com produções abrangendo o período de 1983 a 1997. Os modelos y = a n e ^-cn, y = a - cn+ ln(n), y = a - cn e y=a e^{-c n} foram os que melhor se ajustaram à curva de lactação das vacas. Pela análise de variância, verificou-se que, os efeitos de rebanho, ano de parto e idade da vaca ao parto influenciaram as características produção de leite total, produção inicial e taxa de declínio da produção. Foram obtidas as estimativas para os coeficientes de herdabilidade e repetibilidade, por meio de análises com uma e duas características. A seleção de animais, baseada somente no formato da curva de lactação, seria de baixa eficiência.

Palavras-chave: curva de lactação, funções matemáticas, fatores de ambiente, parâmetros genéticos, raça Guzerá

Lactation Curve in Guzera Breed

ABSTRACT - The objectives of this work were to identify the mathematical functions that better fitted the milk production of Guzera breed cows, to evaluate the effects of the environmental factors on the lactation curve format and to estimate the genetic parameters for the milk production and for the dependable components of the lactation curve format. A total of 1130 lactations from 583 Guzera breed cows, daughters of 165 bulls, with production over the period from 1983 to 1997 were used. The models y = a n e ^-cn, y = a - cn + ln (n), y=a -cn e y =a e^{-c n} were the ones that best fitted the milk production of the cows. By the analysis of variance, it was observed that the effects of cow herd, calving year and cow age at calving influenced the total milk production, initial milk production and milk decline production rate characteristics. The coefficients of heritability and repeatability estimates were obtained by means of one and two characteristic analyses. The animal selection, based only on the of the lactation curve format, would be of low efficiency.

Key Words: lactation curve, mathematical function, environmental factors, genetic parameters, Guzera breed

Introdução

Em conseqüência da grande extensão territorial do país e da adversidade climática encontrada nas diversas regiões, as raças zebuínas têm-se destacado progressivamente na exploração da atividade leiteira, seja como raça pura, ou em utilização nos diversos sistemas de cruzamento. Visto que nesta atividade a produção de leite é a característica de maior importância econômica, é imprescindível que os pesquisadores forneçam aos criadores as informações necessárias para promoverem o aprimoramento genético dos seus rebanhos.

A representação gráfica da produção de leite no decorrer da lactação de uma vaca é denominada curva de lactação, sendo nas raças zebuínas, de modo geral, decomposta em dois segmentos: produção inicial e taxa de declínio da produção, os quais são influenciados por fatores genéticos e não-genéticos (SHANKS et al., 1981; QUEIROZ et al., 1991; e GADINI et al., 1998).

Existem vários trabalhos que procuram identificar uma função matemática que melhor se ajusta à produção de leite de bovinos (PAPAJCSIK e BODERO, 1988; SHERCHAND et al., 1995, entre outros), porém, poucos estudaram os parâmetros genéticos relacionados com as características da curva, como os trabalhos de SHANKS et al. (1981), SCHNEEBERGER (1981) e GONÇALVES et al. (1997). Estudos de SCHNEEBERGER (1981), FERRIS et al. (1985), BATRA et al. (1987), BIANCHINI SOBRINHO e DUARTE (1988) e GADINI et al. (1998) mostraram que o formato da curva de lactação pode ser alterado por meio da seleção.

Entre os fatores de ambiente que podem influenciar a produção de leite e, conseqüentemente, alterar o formato da curva de lactação, destacam-se o rebanho, o ano de parto, a estação de parto e a idade da vaca ao parto. Esses fatores foram significativos na maioria dos trabalhos consultados.

QUEIROZ et al. (1991), estudando 1710 lactações de vacas da raça Holandesa, verificaram que o ano de parto influenciou (P<0,05) a produção total de leite e os parâmetros da curva de lactação. Oscilações observadas na produção de leite, de acordo com os anos estudados, de modo geral, refletem as mudanças na composição genética do rebanho, assim como as variações sazonais no ambiente, principalmente quanto à alimentação.

Na raça Guzerá, BARBOSA et al. (1986), estudando 517 lactações de 142 vacas, encontraram efeito significativo do mês do parto sobre a produção de leite, porém observaram que as maiores produções foram de vacas que tiveram parto nos primeiros meses da estação seca do ano.

BIANCHINI SOBRINHO e DUARTE (1988), por intermédio da função linear hiperbólica, mostraram que a forma da curva de lactação das vacas Gir foi alterada pela estação de parto e pelo número de ordenhas. No entanto, LOPES et al. (1994 e1996) e MACMANUS et al. (1997) não confirmaram o efeito (P>0,05) da estação de parição sobre os parâmetros das funções exponencial parabólica, gama e quadrática, respectivamente.

QUEIROZ et al. (1991) encontraram efeito (P>0,05) da idade da vaca ao parto sobre a produção de leite de 672 vacas da raça Holandesa, distribuídas em sete rebanhos. Os autores relataram que o modelo polinomial de segundo grau é o que melhor explica este efeito. Na raça Gir, SOUZA et al. (1996) observaram que a produção de leite foi influenciada pela idade da vaca ao parto. JUNQUEIRA et al. (1997), com 2036 lactações de vacas da raça Holandesa, verificaram que todos os parâmetros da função gama incompleta foram influenciados pela idade da vaca ao parto.

O presente trabalho objetivou identificar, entre as diversas funções matemáticas citadas na literatura, as que melhor descrevem a produção de leite das vacas da raça Guzerá; estudar os efeitos dos fatores de ambiente sobre a forma da curva de lactação; e estimar os parâmetros genéticos para a produção de leite total e os parâmetros da curva de lactação que melhor se ajustou aos dados de produção de leite das vacas da raça Guzerá.

Material e Métodos

O arquivo inicial continha 1584 lactações e, após a exclusão dos registros com informações anormais que poderiam comprometer o presente estudo, restaram os registros de 1130 lactações de 583 vacas Guzerá, filhas de 165 touros, que tiveram suas produções observadas no período de 1983 a 1997. Estes dados são provenientes de nove rebanhos, distribuídos nas regiões Nordeste e Sudeste do Brasil, os quais fazem parte do Arquivo Zootécnico Nacional, mantido pela Embrapa Gado de Leite, Juiz de Fora - MG, e são gerados em parceria com a Associação Brasileira dos Criadores de Zebu (ABCZ).

Os parâmetros das 22 funções matemáticas utilizadas neste estudo (Tabela 1) foram estimados por meio de regressão não-linear da produção de leite, em função do número de dias do parto até a avaliação do controle leiteiro, utilizando-se o método de Gauss Newton. Deve-se considerar, também, que, embora os símbolos usados para representar os parâmetros das diferentes funções sejam os mesmos, eles não têm necessariamente a mesma interpretação. Após o ajuste das funções, procederam-se às análises para a escolha dos modelos que melhor se ajustaram às produções de leite das vacas. A escolha baseou-se no percentual de lactações em que os parâmetros das funções foram significativos e no número de curvas atípicas encontradas para cada modelo. Nas etapas posteriores, foram avaliadas as influências dos fatores não-genéticos sobre a produção de leite total e os parâmetros da função que melhor descreveu as curvas de lactações. Em seguida, foram estimados os coeficientes de herdabilidade e repetibilidade para as características produção de leite total, produção inicial de leite "a" e taxa de declínio da produção de leite "c".

Os fatores de ambiente usados para compor as fontes de variação foram distribuídos da seguinte forma: rebanho (9 classes), ano de parto (1983 a 1997), estação de parto (1 = estação de seca [abril a setembro] e 2 = estação chuvosa [outubro a março] para os Estados da região Sudeste e 1 = estação de seca [outubro a março] e 2 = estação chuvosa [abril a setembro] para os Estados da região Nordeste); classes de idade da vaca ao parto: (1£ 34, 2=35-38, 3=39-41, 4=42-44, 5= 45-47, 6= 48-50, 7=51- 53, 8=54-56, 9=57-59, 10=60-62, 11=63-65, 12=66-68, 13=69-71, 14=72-74, 15=75-80, 16=81-86, 17=87-92, 18=93-98, 19=99-104, 20=105-110, 21=111-122, 22=123-134, 23=135-188 e 24 > 188 meses).

O modelo estatístico usado para verificar quais fatores de ambiente poderiam influenciar a forma da curva de lactação foi:

em que

Y_ijkl = observa ção (produção de leite total, estimativas do parâmetros "a" ou "c");

m = constante comum a todas as observações;

R_i = efeito do rebanho i (i = 1, 2,....9);

A_j = efeito do ano de parto j (j = 83, 84,... ,97);

RA_ij = efeito da interação rebanho i-ano de parto j;

E_k = efeito da estação de parto k (k = 1,2);

C_l = efeito da classe de idade da vaca ao parto (l =1, 2,....24); e

e_ijkl = erro aleatório associado a cada observação e_ijkl ~ NID (0, I ).

Para estimar os componentes de variância e covariância necessários para a estimativa dos parâmetros genéticos para as características em estudo, foi utilizado o método da Máxima Verossimilhança Restrita (REML), por intermédio do programa MTDFREML (Multiple Trait Derivate Free Restricted Maximum Likelihood - BOLDMAN et al., 1995), utilizando-se o seguinte modelo:

em que é o vetor das variáveis dependentes (produção de leite total, produção inicial e taxa de declínio da produção); X, a matriz de incidência de efeitos fixos; , o vetor de efeitos fixos (rebanho-ano-estação de parto, idade da vaca ao parto com termos linear e quadrático); Z, a matriz de incidência dos efeitos genéticos diretos; , o vetor dos efeitos aleatórios dos valores genéticos diretos do animal; W, a matriz de incidência dos efeitos permanentes de ambiente; , o vetor dos efeitos permanentes de ambiente; e e, o vetor dos erros aleatórios associados a cada observação.

Resultados e Discussão

A média de produção de leite por lactação (período médio de 290 dias) foi de 2359 kg, com coeficiente de variação de 29,51%. O formato da curva de lactação apresentou-se linear, com pico de produção entre o primeiro e o segundo mês de lactação (Figura 2). Formato similar foi obtido por MADALENA et al. (1979) e GONÇALVES et al. (1996), para as lactações de vacas mestiças e puras da raça Gir, respectivamente.

Constam da Tabela 1 as médias dos coeficientes de determinação e o percentual médio de lactações em que os parâmetros dos modelos foram significativos (P<0,05). As estimativas dos diferentes parâmetros, assim como o percentual de curvas atípicas encontradas para os modelos, são apresentadas na Tabela 2. Os percentuais de curvas atípicas obtidos neste trabalho foram inferiores aos encontrados na literatura, à exceção dos resultados de SHANKS et al. (1981) e LOPES et al. (1996), que obtiveram, respetivamente, 0,73 e 1,92% de lactações com formas atípicas. Essas são caracterizadas por apresentarem estimativas negativas para os parâmetros da curva de lactação. Assim, estimativas negativas para o parâmetro "a" implicam que a produção inicial de leite estimada seja menor que zero.

Com base nos resultados apresentados nas Tabelas 1 e 2, conclui-se que o modelo 19 descreveu melhor a curva de lactação das vacas da raça Guzerá, seguido, na ordem, pelos modelos 22, 8 e 1. A representação gráfica da curva de lactação estimada para esses modelos é apresentada na Figura 1.

A análise de variância da produção de leite e dos parâmetros da curva de lactação encontra-se na Tabela 3. Observa-se que o efeito de rebanho, ano e idade da vaca ao parto influenciou (P<0,05) a produção de leite e as estimativas dos parâmetros da curva de lactação. Não houve variação (P>0,05) da produção inicial e produção de leite total nas diferentes estações de parto. Isto pode ter ocorrido em virtude do mesmo manejo e alimentação nas duas estações. Resultados semelhantes foram observados por LOPES et al. (1994), MACMANUS et al. (1997) e JUNQUEIRA et al. (1997), ajustando as lactações de vacas da raça Holandês, por meio das funções exponencial parabólica, gama incompleta e quadrática, respectivamente.

A curva de lactação média observada para as duas estações de parto estão representadas na Figura 2. Na Tabela 4, são apresentadas as médias da produção de leite observada e estimativas da produção inicial e taxa de declínio da produção para os diferentes rebanhos e estações de parto. A variação destas estimativas, segundo o ano de parto, é representada na Figura 3. As oscilações observadas podem ter como causa as variações climáticas, de manejo e da alimentação dos animais, durante esses anos. As variações desses parâmetros, no decorrer dos anos, foram observadas por LOPES et al. (1994), JUNQUEIRA et al. (1997) e GONÇALVES et al. (1997).

Nas Figuras 4, 5 e 6, são apresentadas, respectivamente, a variação da produção de leite, produção inicial e taxa de declínio da produção, em função da idade da vaca ao parto. As variações que ocorrem com o avançar da idade da vaca são, principalmente, causadas por fatores fisiológicos e proporcionam desempenhos máximos com a maturidade do animal. Observa-se, nas Figuras 5 e 6, que as vacas mais jovens apresentaram menores produção inicial e taxa de declínio da produção, quando comparadas com as mais velhas.

Na Tabela 5, são apresentadas as estimativas dos coeficientes de herdabilidade e repetibilidade para as características produção de leite total, produção inicial e taxa de declínio da produção obtidas por meio de análises com característica única. Nas análises com duas características, obtiveram-se duas estimativas de herdabilidade e repetibilidade para a característica produção de leite total, em alguns casos com valores diferentes, tendo sido calculada a média destas estimativas (Tabela 6). As estimativas de herdabilidade obtidas para os quatro modelos selecionados indicam que a produção inicial de leite tem maior potencial para seleção que a taxa de declínio da produção.

Conclusões

Em estudos que visam ajustar equações de regressão aos dados de produções de leite de vacas da raça Guzerá, indica-se utilizar uma das seguintes funções (y= a n e ^-cn), (y= a - cn + ln(n)), (y= a -cn) ou (y= a e^{-c n}).

Em conseqüência da baixa herdabilidade da taxa de declínio da produção de leite, o formato da curva de lactação das vacas da raça Guzerá não pode ser alterado pela seleção com base nesse componente da curva de lactação.

Referências Bibliográficas

Recebido em: 28/09/99

Aceito em: 29/02/00

² Zootecnista, MS. Bolsista da CAPES. E.mail: [e-mail]

³ Professor da Universidade Federal de Viçosa.

⁴ Pesquisador do CNPGL/EMBRAPA, Juiz de Fora, MG.

⁵ Professor da Universidade Federal de Minas Gerais.

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¹

Parte da Dissertação apresentada à UFV, pelo primeiro autor, para obtenção do grau de "Magister Scientiae" em Zootecnia.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Out 2002
• Data do Fascículo
  Out 2000

Histórico

• Aceito
  29 Fev 2000
• Recebido
  28 Set 1999