Análise multivariada de resultados da ovulação múltipla seguida de transferência de embriões de doadoras zebuínas

Multivariate analysis of multiple ovulation followed by embryo transfer results from zebu donors

Análise multivariada de resultados da ovulação múltipla seguida de transferência de embriões de doadoras zebuínas

[ Multivariate analysis of multiple ovulation followed by embryo transfer results from zebu donors ]

M.G.C.D. Peixoto¹, C.G. Fonseca², V.M. Penna¹, M.T.T. Alvim³

¹Escola de Veterinária da UFMG

Caixa Postal 567

30123-970 - Belo Horizonte, MG

2Departamento de Biologia Geral - Instituto de Ciências Biológicas da UFMG

³CENATTE Embriões Ltda. - Pedro Leopoldo, MG

Recebido para publicação em 15 de março de 2001

Recebido para publicação, após modificações, em 9 de agosto de 2002

E-mail: [e-mail]

RESUMO

Resultados de 1390 ovulações múltiplas seguidas de transferência de embriões foram submetidas à análise multivariada para estudo da relação entre algumas variáveis envolvidas no processo. As superovulações foram realizadas no período de 1989 a 1999 em várias doadoras zebuínas das raças Brahman (31), Gir (22), Guzerá (68) e Nelore (411), provenientes de 61 rebanhos de diversas regiões do Brasil. As doadoras tinham idades entre 1,5 e 19,5 anos. Analisaram-se apenas dados de primeira colheita e dados de colheitas consecutivas. As principais correlações encontradas com a análise de ambos os arquivos pelo método de Pearson foram de: 0,72 entre o total de estruturas recuperadas (ER) e o número de embriões viáveis (EV); 0,66 entre ER e o total de prenhezes positivas (PP); 0,53 entre ER e o número de corpos lúteos palpados (CL); 0,89 entre EV e PP; 0,33 entre EV e CL; e 0,30 entre PP e CL. Observou-se associação entre coeficiente de endogamia, idade das doadoras à superovulação, droga estimuladora, dose da droga estimuladora, ordem de colheita e número de inseminações. Foram estimados os seguintes fatores nas análises de colheitas consecutivas: fator 1 - que reduz a resposta à superovulação, fator 2 - que define os esquemas de superovulação de doadoras e fator 3 – que define o sucesso do esquema de superovulação. Com os dados de primeira colheita foram obtidos: fator 1 – que define a idade ótima à superovulação, fator 2 - que define os esquemas de superovulação de doadoras e fator 3 - que define esquema alternativo de superovulação. As análises indicaram que os resultados de superovulação são muito variáveis e que há grande efeito da idade da doadora à superovulação, do coeficiente de endogamia da doadora, da ordem de colheita, da dose da droga e do número de inseminações sobre esses resultados. O número de embriões viáveis por superovulação e a correlação entre número de embriões viáveis e total de prenhezes positivas podem ser indicadores da eficiência do MOET.

Palavras-chave: Bovino, Zebu, ovulação múltipla, transferência de embriões, análise multivariada

ABSTRACT

Data on 1390 Zebu donors multiple ovulation followed by embryo transfer results were analyzed. The donors came from different regions of Brazil and belonged to Brahman (31), Gir (22), Guzerá (68) and Nelore (411) breeds. The age of donors ranged from 1.5 to 19.5 years old. The first recovery data and consecutive recovery data were submitted to multivariate analysis. The estimated Pearson correlation coefficients were: 0.72 between total recovered structures (ER) and number of viable embryos (EV); 0.66 between ER and total of positive pregnant receptors (PP); 0.53 between ER and number of palpated corpora luteum; 0.89 between EV and PP; 0.33 between EV and CL and 0.30 between PP and CL. Relationships among inbreeding coefficient, age of donors to superovulation, stimulating drug, drug dosage, recovery number and number of executed insemination were also observed. Factor analysis indicated the following factors for consecutive recoveries: factor 1 - factors that reduce superovulation response, factor 2 - superovulation scheme according to characteristics of donors, factor 3 - success of superovulation scheme. For first recovery analysis the following factors were designated: factor 1 - optimum age for superovulation, factor 2 - superovulation scheme according to characteristics of donors, and factor 3 - alternative superovulation scheme. The analysis also indicated the results of superovulation are quite variable and that the age of donors to superovulation, inbreeding coefficient of donors, recovery number, drug dosage and number of inseminations have high effect on the results. The number of viable embryos and the correlation between number of viable embryos and total of positive pregnant receptors can be indicators of MOET success.

Keywords: Zebu cattle, multiple ovulation, embryo transfer, multivariate analysis

INTRODUÇÃO

A imprevisibilidade da resposta ovariana à superovulação, ou a impossibilidade de assegurar que uma doadora em potencial produza número satisfatório de bons embriões em determinado período de tempo, é aspecto limitante da contribuição que a transferência de embriões pode trazer ao melhoramento genético bovino (Monniaux et al., 1983; Armstrong, 1993). De acordo com os autores, a resposta das doadoras à superovulação apresenta grande variabilidade tanto na taxa de ovulação, quanto na produção de embriões viáveis. Segundo Lerner et al. (1986), Watson & Stubbings (1986), Armstrong (1993) e Callesen et al. (1996), a variabilidade da resposta à superovulação dentro e entre doadoras é muito grande. Dentre os fatores que interagem e determinam a resposta à superovulação Armstrong (1993) enumerou: fatores que influenciam a resposta ovulatória de doadoras, fatores que afetam a fertilização e a viabilidade embrionária e fatores relacionados ao programa e ao manejo animal.

Apesar de decorridos cerca de 25 anos desde a primeira transferência de embriões e da crescente difusão dessa técnica no país, a prática do MOET foi pouco avaliada quanto aos aspectos econômicos, de ambiente e genéticos. Este último merece atenção principalmente se considerar o efetivo de raças zebuínas em MOET, e o que se precisa conhecer sobre a fisiologia reprodutiva e sobre as fontes de variação que afetam as características de reprodução nesse grupo genético. Isso assume maior relevância quando se consideram os elevados custos de transferência, a grande variação nos índices alcançados e a possibilidade de sua utilização em programas de melhoramento genético e conservação em núcleos de seleção, que têm sua eficiência atrelada aos resultados da ovulação múltipla e transferência de embriões (Nicholas & Smith, 1983).

Armstrong (1993) constatou que os altos custos de um programa MOET estão associados à alta proporção de embriões inviáveis para transferência, resultante de falhas na fertilização e degeneração embrionária em doadoras antes mesmo da colheita. De acordo com Bastidas & Randel (1987), a transferência de embriões em bovinos pode ser de interesse apenas se todas as doadoras puderem produzir com freqüência grande número de embriões.

No Brasil, o MOET tem sido realizado principalmente com o objetivo de multiplicação de material genético dito superior. A superioridade nem sempre se baseia em resultados de avaliação genética, assim, ele teria fins apenas multiplicativos. Deve-se salientar ainda o risco de descrédito na técnica em função de seu emprego inadequado, o que dificultaria a implantação de programas MOET. A utilização inadvertida de transferência pode levar ao aumento do número de animais aparentados nos rebanhos, do acasalamento entre eles e do aumento do coeficiente médio de endogamia da população, com efeitos negativos sobre as características reprodutivas.

Com a proposta de auxiliar a implantação de núcleos MOET de seleção ou conservação para as raças zebuínas, este estudo teve como objetivo estudar a relação entre as variáveis número de corpos lúteos palpados, total de estruturas recuperadas, número de embriões viáveis, total de receptoras prenhes por superovulação, coeficiente de endogamia da doadora, idade da doadora à superovulação, ordem da colheita, droga estimulante, dose da droga e número de inseminações por superovulação envolvidas no processo de ovulação múltipla seguida de transferência de embriões.

MATERIAL E MÉTODOS

Utilizaram-se 1396 ovulações múltiplas seguidas de transferência de embriões, realizadas em 532 doadoras zebuínas das raças Brahman (31), Gir (22), Guzerá (68) e Nelore (411) no CENATTE Embriões Ltda., MG, no período de 1989 a 1999. As doadoras eram provenientes de 61 rebanhos de diversas regiões do país, com idades entre 1,5 e 19,5 anos. Os dados de genealogia foram obtidos junto à Associação Brasileira de Criadores de Zebu (ABCZ) e abrangeram três gerações.

As doadoras, previamente avaliadas considerando-se os aspectos sanitário, físico e reprodutivo, foram submetidas a manejo nutricional padronizado. Nesse período foi feita observação da ciclicidade estral. Os animais que apresentaram dois estros consecutivos, com intervalo de 18 a 24 dias, foram superovulados.

O estímulo à superovulação foi feito mediante dois tratamentos diários durante período de quatro dias com fontes do hormônio folículo estimulante (FSH-p® ou PLUSET®). As dosagens à primeira superovulação variaram apenas de acordo com a raça, de 320 UI a 380 UI. Após a primeira colheita as dosagens foram individuais e estabelecidas em função da resposta obtida.

As inseminações das doadoras superovuladas ocorreram, aproximadamente, 14 horas após o início dos sinais de estro, com duas a quatro doses de sêmen, no período de 30 horas em intervalos de tempo decrescentes.

A recuperação das estruturas foi não cirúrgica e ocorreu em torno de 7,5 dias após a inseminação. O lavado foi filtrado e colocado em placas de Petri para rastreamento das estruturas. As estruturas recuperadas foram avaliadas quanto ao estágio de desenvolvimento e à qualidade dos embriões. As viáveis foram aspiradas e envasadas para a transferência.

Os embriões foram transferidos pelo método cirúrgico a receptoras sincronizadas de diversas frações Holandês-Zebu, criadas sob condições padronizadas de alimentação e sanidade. Todos os embriões viáveis foram transferidos, realizando-se o diagnóstico de prenhez após 53 dias. Após intervalo de no mínimo 60 dias, foram realizadas novas superovulações de acordo com o interesse do proprietário das doadoras.

As variáveis quantitativas e categóricas a cada superovulação foram escolhidas para as análises de componentes principais. Foram utilizadas: número de corpos lúteos palpados, total de estruturas recuperadas, número de embriões viáveis, total de prenhezes positivas, droga usada para superovulação, dosagem, número de colheitas prévias, número de inseminações, coeficiente de endogamia da doadora e idade da doadora à superovulação. Apenas a droga usada foi codificada em 1 (FSH-p®) ou 2 (PLUSET®).

A análise de componentes principais foi realizada para verificar a associação entre as variáveis e reduzir o número de eixos fatoriais, que são combinações lineares de todas as variáveis observáveis (Asensio, 1989). Utilizou-se a matriz de correlação para se proceder à eliminação de variáveis altamente correlacionadas, adotando-se como critério a eliminação de uma das variáveis quando o coeficiente de correlação se apresentava acima de 0,85 (Asensio, 1989). Para definição do número de eixos representativos das análises, observou-se a percentagem de inércia total explicada em cada um desses eixos. Foram considerados apenas os eixos que em conjunto explicaram 75% ou mais da inércia total (Rao, 1964). Para cada eixo, variáveis que apresentaram coeficiente de correlação superior a 0,30 foram destacadas como mais representativas e discutidas posteriormente (Sampaio, 1993).

O peso fatorial no vetor coluna de cada fator é a correlação entre a variável original e o fator considerado (Asensio, 1989). Por meio da análise fatorial, essas correlações foram evidenciadas, atribuindo-se peso a cada variável nos fatores gerados. Para definir a melhor representação, foi considerada a generalização de que são significativas as variáveis com pesos maiores do que ±0,30 e muito significativas aquelas com pesos maiores do que ±0,50 (Sampaio, 1993). Procurou-se então o significado dos resultados para designação dos fatores. As variáveis com maior peso foram as que mais influenciaram a caracterização do fator (Rao, 1964). Cada fator foi então caracterizado pelas variáveis de maior peso.

As análises multivariadas foram conduzidas por meio dos procedimentos PROC PRINCOMP e PROC FACTOR, disponíveis no pacote estatístico SAS ®.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As relações entre as variáveis de MOET por meio da análise multivariada são apresentadas nas Tab. 1 a 6.

Os coeficientes de correlação entre as variáveis submetidas a análise de componentes principais incluindo colheitas sucessivas ou apenas dados de primeira colheita são apresentados, respectivamente, nas Tab. 1 e 2. Os valores encontrados em ambas evidenciaram a alta correlação entre número de corpos lúteos palpados, total de estruturas recuperadas, número de embriões viáveis e total de prenhezes positivas, em destaque nas Tab. 1 e 2. Todas essas são variáveis que representam a resposta à superovulação e à transferência de embriões.

A maior correlação (0,89) foi verificada entre número de embriões viáveis e número de prenhezes positivas por superovulação. Essa correlação pode refletir a eficiência da transferência de embriões e indica que grande parte dos embriões transferidos resultou em prenhez positiva.

A correlação entre total de estruturas recuperadas e número de embriões viáveis (0,72) evidencia que a maioria das estruturas recuperadas foi de embriões viáveis, resultado importante para a eficiência do programa MOET. Essas duas correlações justificam a correlação de 0,66 entre total de estruturas recuperadas e número de prenhezes positivas e a eficiência do MOET.

A correlação moderada (0,53) entre estruturas recuperadas e número de corpos lúteos palpados encontra respaldo nas conclusões de Monniaux et al. (1983) de que nem todas as estruturas palpadas como corpos lúteos seriam de fato corpos lúteos. A magnitude dessa correlação sugere que o número de corpos lúteos não seria bom indicativo da taxa de ovulação ou da resposta a superovulação.

A alta correlação (0,89) entre número de prenhezes e de embriões viáveis recomendou a remoção do número de prenhezes das análises multivariadas, uma vez que a avaliação dessa característica foi realizada em outros animais (receptoras), dos quais não se consideraram efeitos importantes nas análises efetuadas que poderiam estar envolvidos nesses resultados, tais como composição genética da receptora e coeficiente de endogamia do embrião transferido.

Na Tab. 2 verifica-se a mesma tendência de relação entre as variáveis apresentadas anteriormente, quando analisado apenas o conjunto de dados de primeiras colheitas.

Nas Tab. 3 e 4 são apresentados os eixos que explicam a inércia existente nos dados. Eles evidenciam a possibilidade de redução do número de variáveis incluídas nos modelos. Para 10 variáveis analisadas foram encontrados cinco eixos com poder explicativo de cerca de 75% da inércia existente, nos quais nem todas as variáveis analisadas tiveram coeficiente expressivo.

Nos comentários que se seguem são apresentadas as variáveis com coeficientes acima de 0,30 em relação a cada eixo, em ordem decrescente de magnitude.

O mesmo grupo de variáveis teve participação importante no primeiro eixo, quando se analisou o conjunto completo de dados (Tab. 3) ou apenas dados de primeiras colheitas (Tab. 4). As variáveis foram total de estruturas recuperadas, número de embriões viáveis e número de corpos lúteos palpados. Em ambos a combinação linear obtida no primeiro componente explicou cerca de 25% da variação existente nos dados.

Observando-se a magnitude e o sentido dos coeficientes conclui-se que o primeiro eixo representa a variação na resposta à superovulação, medida pelo total de estruturas recuperadas, número de embriões viáveis e número de corpos lúteos palpados, as quais se relacionam positivamente. O aumento no total de estruturas recuperadas corresponde ao maior número de embriões viáveis e está associado ao maior número de corpos lúteos palpados.

O segundo eixo, considerando todas as colheitas (Tab. 3), explicou cerca de 17% da variação existente. As variáveis importantes foram dose aplicada, coeficiente de endogamia da doadora, droga usada, número de inseminações e idade da doadora à superovulação. Para as primeiras colheitas (Tab. 4), o segundo eixo evidenciou as mesmas variáveis, mas em ordem diferente, dose aplicada, número de inseminações, coeficiente de endogamia da doadora, idade da doadora à superovulação e droga usada.

Considerando-se os dados completos, o segundo eixo indica que maiores doses foram aplicadas em doadoras com maior coeficiente de endogamia, nas quais foi realizado maior número de inseminações com uma das drogas, e doadoras mais velhas. Considerando-se as primeiras colheitas, o segundo eixo evidencia que a utilização de doses mais elevadas corresponde ao maior número de inseminações em doadoras com maior coeficiente de endogamia e em idades mais avançadas, associadas principalmente a uma das drogas. Mudanças na droga e na dose usadas, provavelmente, produziram melhores resultados superovulatórios em doadoras idosas e/ou endogâmicas, que conduziram ao maior número de inseminações em função da maior resposta. Esse eixo mostra que a dose do hormônio e o número de inseminações devem ser diferenciados conforme a idade e o coeficiente de endogamia das doadoras.

No terceiro eixo da Tab. 3 as variáveis mais importantes foram número de inseminações (coeficiente negativo), ordem de colheita, droga usada (coeficiente negativo), idade da doadora à superovulação e número de embriões viáveis. Provavelmente menor número de inseminações foi feito quando foram realizadas superovulações repetidas, foi usada uma das drogas e em doadoras mais jovens à superovulação, resultando em maior número de embriões viáveis recuperados. As doadoras mais jovens responderiam melhor à superovulações consecutivas com uma das drogas e bom número de embriões viáveis seria obtido com poucas doses de sêmen.

No terceiro eixo da Tab. 4 as variáveis mais importantes foram droga usada (coeficiente negativo), número de inseminações (coeficiente negativo), idade da doadora à superovulação, dose aplicada e coeficiente de endogamia. Os resultados, semelhantes ao segundo componente quanto às variáveis evidenciadas, indicam que quando se usou uma das drogas realizou-se menor número de inseminações em doadoras mais idosas e com maiores coeficientes de endogamia, principalmente em doses mais elevadas. Talvez uma das drogas não tenha sido eficiente na superovulação dessas doadoras e a outra em doses elevadas foi capaz de produzir melhores respostas.

No quarto eixo da Tab. 3 as variáveis importantes foram número de colheitas prévias, dose aplicada (coeficiente negativo) e droga usada. Doadoras nas quais são realizadas muitas colheitas sucessivas recebem menores doses de hormônio quando se usa uma das drogas. Esse eixo poderia indicar que em doses baixas uma das drogas pode manter sua dosagem provavelmente sem prejuízo da resposta à superovulações consecutivas.

No quarto eixo da Tab. 4 as variáveis foram coeficiente de endogamia (coeficiente negativo) e idade da doadora à superovulação. Sugere-se que doadoras endogâmicas seriam eliminadas precocemente e poucas seriam destinadas à superovulação. As doadoras mais idosas, provavelmente, não são ou são menos endogâmicas.

O quinto eixo no conjunto completo de dados evidenciou as variáveis coeficiente de endogamia, droga usada e idade da doadora à superovulação. Entende-se que em doadoras de menor coeficiente de endogamia uma das drogas é mais utilizada, principalmente quando as doadoras estão em idades avançadas, sugerindo que o coeficiente de endogamia e a idade da doadora devem ser considerados no tratamento hormonal.

No quinto eixo obtido com os dados de primeira colheita foram importantes o número de inseminações (coeficiente negativo) e a droga usada. Menor número de inseminações foi realizado quando se utilizou uma das drogas. Esse eixo evidencia que uma das drogas tem maior poder estimulante e, portanto, após a palpação ovariana, como indicativo da taxa de ovulação, maior número de inseminações seria feito, enquanto que a de menor poder estimulante levaria à realização de menor número de inseminações.

Nas Tab. 5 e 6 são apresentados os pesos das variáveis incluídas na análise fatorial. A partir deles serão designados os fatores, tomando como referência a variável de maior peso.

Os fatores obtidos com o conjunto completo de dados (Tab. 5) indicam que o fator 1 representa os resultados de MOET, medidos pelo total de estruturas recuperadas, número de embriões viáveis e de corpos lúteos palpados em função da idade da doadora à superovulação e da ordem de colheita. A relação inversa entre resultados de MOET e essas variáveis no fator 1 permitem designá-lo como fatores que reduzem a resposta à superovulação.

O fator 2 representa o esquema de superovulação (droga, dose e número de inseminações) associado à idade da doadora à superovulação e ao coeficiente de endogamia da doadora, refletindo os fatores que definem os esquemas de superovulação de doadoras. O fator 3, de forma semelhante ao fator 1, evidencia aspectos do esquema de superovulação (número de inseminações e droga) relacionados à idade da doadora à superovulação e à ordem de colheita, que determinam o número de embriões viáveis recuperados. Esse fator pode ser designado como sucesso do esquema de superovulação.

O fator 1 na Tab. 6 representa os resultados do MOET em função da idade da doadora à primeira superovulação. A relação inversa entre essas duas variáveis reflete a idade ótima de superovulação. O fator 2, da mesma forma que o fator 2 apresentado na Tab.5, pode ser designado como fatores que definem o esquema de superovulação de doadoras.

O fator 3 evidenciou as mesmas variáveis do fator 2, porém mostrando pesos negativos para número de inseminação e droga usada, ambas variáveis relacionadas ao esquema de superovulação. Provavelmente, além de ajustado de acordo com as características da doadora, o esquema de superovulação foi diferente também de acordo com a droga usada. Esse aspecto indica os fatores que definem um esquema alternativo de superovulação de doadoras.

Os resultados encontrados na análise de componentes principais foram semelhantes àqueles obtidos na análise de variância previamente realizada, os quais identificaram como variáveis importantes nos resultados de MOET a idade da doadora à superovulação, a dose da droga usada e a ordem de colheita.

CONCLUSÕES

As análises multivariadas evidenciaram a amplitude da variação existente em resultados de ovulação múltipla seguida de transferência de embriões e a importância da relação entre idade da doadora à superovulação, coeficiente de endogamia da doadora, número de colheitas prévias, dose da droga e número de inseminações sobre esses resultados e permitiram concluir que a prática de MOET pode ser manipulada em alguns desses determinantes de modo a se obterem melhores resultados, os quais poderão ser avaliados principalmente pelo número de embriões viáveis recuperados.

• ARMSTRONG, D.T. Recent advances in superovulation of cattle. Theriogenology, v.93, p.7-24, 1993.
• ASENSIO, L.J. Técnicas de análisis de datos multidimensionales: bases teóricas y aplicaciones em agricultura. Madrid: Ministério de Agricultura, Pesca y Alimentacion, 1989. 301p.
• BASTIDAS, P.; RANDEL, R. D. Effects of repeated superovulation and flushing on reproductive performance of Bos indicus cows. Theriogenology, v.28, p.827-835, 1987.
• CALLESEN, H.; LIBORIUSSEN, T.; GREVE, T. Pratical aspects of multiple ovulation-embryo transfer in cattle. Anim. Reprod. Sci., v.42, p.205-214, 1996.
• LERNER, S.P.; THAYNE, W.V.; BAKER, R.D. et al. Age, dose of fsh and other factors affecting superovulation in Holstein cows. J. Anim. Sci., v.63, p.176-183, 1986.
• MONNIAUX, D.; CHUPIN, D.; SAUMANDE, J. Superovulatory responses of cattle. Theriogenology, v.19, p.56-81, 1983.
• NICHOLAS, F.W.; SMITH, C. Increased rates of genetic change in dairy cattle by embryo transfer and splitting. Anim. Prod., v.36, p.341-353, 1983.
• RAO, C. R. The use and interpretaion of principal components analysis in applied research. Sankhyå, v. 26, p. 329-358, 1964.
• SAMPAIO, I.B.M. Relatório de atividades de pós-doutorado desenvolvidas no período de 03/09/92 a 04/03/93. Madri: Universidade Politécnica, 1993. 123p.
• WALTON, J.S.; STUBBINGS, R.B. Factors affecting the yield of viable embryos by superovulated Holstein-Friesian cows. Theriogenology, v.26, p.167-177, 1986.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  25 Mar 2003
• Data do Fascículo
  Out 2002

Histórico

• Revisado
  09 Ago 2002
• Recebido
  15 Mar 2001