Plasma melatonin in bufallo heifers (Bubalus bubalis) during a year

abmvz Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. 0102-0935 1678-4162 Universidade Federal de Minas Gerais, Escola de Veterinária Belo Horizonte, MG, Brazil Nine blood samples were taken to determine plasma melatonin in a 24h-period/month for a year. The six buffalo heifers used were kept at latitude 22° South. Plasma melatonin rose slowly, peaking at night (between 9 and 11pm) and maintained until 3 to 5am. Melatonin concentration decreased day-time to lower levels until sunrise. Nocturnal higher plasmatic melatonin did not vary with night length over the year. Diurnal melatonin concentrations were lower when estimated reproductive rate was the highest for the herd. Concentração plasmática de melatonina em novilhas bubalinas (Bubalus bubalis) ao longo do ano [Plasma melatonin in bufallo heifers (Bubalus bubalis) during a year] P.S.R. Mattos1, R. Franzolin2, K.O. Nonaka3* 1Médico Veterinário. 2Departamento de Zootecnia da FZEA/USP - Campus de Pirassununga, SP 3Departamento de Ciências Fisiológicas - Universidade Federal de São Carlos Rodovia Washington Luiz km 235 13565-905 - São Carlos, SP Recebido para publicação, após modificações, em 14 de abril de 2000. *Autor para correspondência E-mail: [e-mail] RESUMO Coletaram-se nove amostras de sangue ao longo do dia, mês-a-mês durante um ano, de seis novilhas bubalinas da raça Mediterrâneo, para determinação da melatonina plasmática dos animais mantidos na latitude 22° Sul. A concentração plasmática de melatonina se elevou lentamente até atingir o pico entre 21 e 23 horas, permanecendo elevada até as 3-5 horas. A seguir, a concentração diminuiu para valores baixos antes do nascer do sol. A duração da elevação noturna de melatonina plasmática não acompanhou a duração do período noturno ao longo do ano e a diminuição da concentração diurna de melatonina plasmática ocorreu na época de maior atividade reprodutiva estimada do rebanho. Palavras-chave: Búfalo, melatonina, sazonalidade ABSTRACT Nine blood samples were taken to determine plasma melatonin in a 24h-period/month for a year. The six buffalo heifers used were kept at latitude 22° South. Plasma melatonin rose slowly, peaking at night (between 9 and 11pm) and maintained until 3 to 5am. Melatonin concentration decreased day-time to lower levels until sunrise. Nocturnal higher plasmatic melatonin did not vary with night length over the year. Diurnal melatonin concentrations were lower when estimated reproductive rate was the highest for the herd. Keywords: Buffalo, melatonin, seasonality INTRODUÇÃO Um dos principais entraves para a exploração leiteira de bubalinos é a sua sazonalidade reprodutiva (Zicarelli, 1994). A sazonalidade reprodutiva resulta em concentração de nascimentos do rebanho, concentrando também os picos de lactação e o seu natural decréscimo em determinadas épocas do ano (Gangwar, 1985). Essa variação na produção é problemática para a comercialização do leite e seus derivados. Esforços têm sido realizados para se criar uma estratégia de cruzar os animais fora da estação de monta (out of breeding season mating – OBSM), e alguns resultados positivos estão sendo conseguidos por meio de manejo específico e utilização de hormônios e drogas (Roy et al., 1968; Zicarelli et al., 1984; Chantaraprateep et al., 1988; Barnabé et al., 1995). Zicarelli (1994) afirma que algumas fêmeas bubalinas respondem mais facilmente às manipulações para mudança da época de maior intensidade reprodutiva do que outras. Para esse pesquisador, é possível que os padrões de melatonina encontrados nas novilhas possam indicar quais animais responderiam mais facilmente às manipulações na sua fase reprodutiva, assim, uma seleção precoce poderia ser feita no rebanho. Essa possibilidade de diagnóstico foi fortalecida pelo experimento de Parmeggiani et al. (1994) que encontraram diferentes padrões de liberação circadiana de melatonina em rebanhos de fêmeas bubalinas que apresentavam ou não tendência estacional da reprodução. A utilização exógena de melatonina e tratamentos específicos com luz artificial mostraram, em outras espécies, resultados bastante favoráveis para a estratégia OBSM (Kennaway et al., 1982; Arendt et al., 1983; English et al., 1986; Poulton et al., 1987). O objetivo deste trabalho foi o de estudar o padrão circadiano da concentração plasmática de melatonina ao longo do ano e relacioná-lo à atividade reprodutiva estimada em um rebanho no Nordeste do Estado de São Paulo. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado no Campus de Pirassununga da Universidade de São Paulo, latitude 22:00’S e longitude 47:26’W, e 634 metros de altitude. Foram utilizadas seis novilhas bubalinas (Bubalus bubalis) da raça Mediterrâneo, nascidas entre janeiro e junho de 1995 e mantidas sob regime de pasto com suplementação apenas de sal mineralizado. As coletas de sangue foram realizadas mensalmente ao longo do ano de 1996, com intervalos de 28 a 30 dias. Elas foram feitas por meio de punções da veia jugular às 13, 17, 19, 21, 23, 1, 3, 5 e 9 horas. Após as coletas, as amostras foram imediatamente resfriadas, centrifugadas para a separação do plasma e subseqüente estocagem a –20ºC. As determinações da melatonina plasmática foram realizadas por radioimunoensaio descrito por Frazer et al. (1983) e modificado por Stokkan et al. (1991). As amostras foram dosadas em seis ensaios e as variações intra-ensaio e os limites de detecção foram de 1,73% e 0,81 pg/ml (janeiro/fevereiro), 0,36% e 0,85 pg/ml (março/abril), 1,27% e 0,75 pg/ml (maio/junho), 0,28% e 0,77 pg/ml (julho/agosto), 2,74% e 0,92 pg/ml (setembro/outubro) e 6,87% e 0,92 pg/ml (novembro/dezembro), respectivamente. A variação interensaio foi de 19,6%. Além disso, foi realizado levantamento dos registros zootécnicos do Campus de Pirassununga da Universidade de São Paulo com o objetivo de estudar a distribuição de nascimentos mensais entre os anos de 1992 a 1996. RESULTADOS E DISCUSSÃO As concentrações plasmáticas de melatonina das 9, 13 e 17 horas (valores diurnos) foram agrupadas e comparadas com os valores noturnos pelo teste de Kruskal-Wallis, seguido do teste de Dunn (Dunn, 1964, apud Hollander & Wolfe, 1973) (Tab. 1). Observou-se elevação noturna da concentração de melatonina plasmática em todos os meses do ano, com grande variação entre os indivíduos. Esses achados estão de acordo com os de outros pesquisadores (Parmeggiani et al., 1994; Borghese et al., 1995). Tabela 1. Concentração plasmática de melatonina (média ± EPM, pg/ml) de novilhas bubalinas, duração da elevação noturna de melatonina e duração da fase escura, ao longo do ano. *P<0,05 em relação aos valores diurnos A duração da elevação noturna de melatonina corresponde ao intervalo de tempo em que os valores noturnos foram diferentes dos diurnos (Yellon et al., 1992). Não se observou correlação entre duração do período noturno e duração do período em que a concentração de melatonina se manteve elevada ao longo do ano (coeficiente de correlação de –0,3654). Segundo Wayne et al. (1988), as variações ao longo do ano da duração do período em que a melatonina se mantém elevada durante a noite é a principal característica que rege as mudanças sazonais da reprodução de outros ruminantes. Yellon et al. (1992) afirmam que essa duração é proporcional às horas de escuridão. Este experimento foi realizado em latitude que apresenta pequena variação do período noturno ao longo do ano (máxima de 2 horas e 41 minutos). Nessa latitude, a utilização de protocolos experimentais com menor tempo entre as coletas e maior número de animais talvez possa dar uma visão mais acurada dessas variações. Foram realizadas análises comparativas trimestrais (teste estatístico de Kruskal-Wallis, seguido pelo teste de Dunn) das concentrações de melatonina diurnas (das 9, 13 e 17 horas) e noturnas (das 23, 1 e 3 horas). Essas análises indicaram que somente a média da concentração diurna de melatonina plasmática do trimestre de março a maio foi significativamente menor que a do trimestre de dezembro a fevereiro. Estimou-se a atividade reprodutiva como a época em que ocorreram as fecundações (Tab. 2), que segundo Mousse (1979) ocorrem 10 meses antes do nascimento. Assim, o trimestre de maior atividade reprodutiva foi o que apresentou menor concentração diurna de melatonina plasmática (Fig. 1). Entretanto, Borghese et al. (1995) encontraram as maiores concentrações diurnas (e também noturnas) de melatonina plasmática na época de maior atividade reprodutiva. Porém, esses autores utilizaram novilhas bubalinas mais velhas (de 2 anos), com regime alimentar estável, na latitude 42º Norte, além das amostras não terem sido coletadas dos mesmos animais em cada trimestre do ano. Tabela 2. Distribuição de nascimentos entre 1992 e 1996 e de fecundações do rebanho de bubalinos do Campus de Pirassununga da Universidade de São Paulo. Figura 1. Médias trimestrais das concentrações plasmáticas diurnas (A) e noturnas (B) de melatonina (linhas) de seis novilhas bubalinas e porcentagem de atividade reprodutiva estimada (colunas) As fecundações ocorreram 10 meses antes do nascimento (segundo Mousse, 1979 e Batista et al., 1980, esse é o período de gestação da búfala). CONCLUSÕES A elevação noturna da concentração de melatonina plasmática ocorreu em todos os meses estudados. A duração dessa elevação não acompanhou as mudanças do período noturno ao longo do ano nessa latitude e a diminuição das concentrações diurnas de melatonina ocorreu na época de maior atividade reprodutiva estimada do rebanho. A explicação dos mecanismos de ação da melatonina sobre o eixo reprodutivo ainda é desconhecida, mas o fato de se encontrarem diferenças na concentração de melatonina plasmática na época de maior atividade reprodutiva sugere que a melatonina pode representar importante papel na regulação da reprodução dessa espécie. 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