O objetivo deste estudo foi analisar o plasma sanguíneo correspondente ao período de transição, de vacas Holandesas de alta produção e sua relação com o desempenho reprodutivo. Para isso, este plasma foi analisado com emprego do equipamento de espectrômetro de massas híbrido triplo quadrupolo/tempo-de-vôo, para identificação dos Lipídios. As alterações metabólicas e hormonais ocorridas durante esta fase, nas vacas leiteiras, afetam diretamente a saúde e o desempenho produtivo e reprodutivo das mesmas. Nesse período, ocorre o balanço energético negativo, caracterizado pelo aumento da mobilização de reservas energéticas, normalmente do tecido adiposo, para atender às demandas voltadas à produção de leite. Neste projeto, propõe-se o estudo da condição metabólica, principalmente sob um contexto lipidômico, durante o período de transição e início de lactação de vacas leiteiras em dois grupos de produção (Alta: ≥ 45,9 kg leite/dia e Média: 30-45,8kg leite/dia), nos períodos de Inverno e Verão que se tornaram prenhes ou não aos 150 dias de experimento (após 3 IATF), em um contexto multidisciplinar, visando o melhor entendimento, tanto do desempenho produtivo, como do reprodutivo e na elaboração de estratégias de manejo, para aplicação nos rebanhos leiteiros no Brasil. Foram utilizadas 31 vacas da raça Holandesa, multíparas e gestantes, com parto previsto para 21 dias após o início do período de avaliação experimental. Os animais foram avaliados durante o período pré-parto até 150 dias de lactação. Nas amostras foram analisadas variáveis plasmáticas, conhecidamente ligadas às condições metabólicas (energética, proteica e enzímica). Estes valores serão utilizados como guias na utilização da abordagen ômica (lipidômica), com finalidade de identificar biomarcadores lipídicos descritivos do metabolismo destes animais. Todos os dados obtidos foram analisados por métodos estatísticos convencionais e por estatística multivariada, utilizando técnicas como PCA (Principal Component Analisis) e OPLS (Orthogonal Projection on Latent Structures) e ferramentas de bioinformática, a fim de identificar quais metabólitos são mais descritivos do metabolismo destes animais, bem como a interação das diferentes vias metabólicas. Concluí-se que ao final do período de transição, o plasma de vacas pós-parto que contenham maiores quantidades de fosfatifilcolinas, principalmente 36:2 e 36:4, podem obter melhores chances de se tornarem prenhes à 1IATF. Estas fosfatidilcolinas podem ser consideradas como bons biomarcadores lipídicos devido à sua interferência com a maior síntese de lipoproteínas VLDL, evitando assim, a ocorrência de fígado gorduroso, característico desse período. Além disso, estas moléculas podem auxiliar no processo de monitoramento de alguns parâmetros metabólicos alterados, normalmente observados durante o balanço energético negativo / The aim of this study was to analyze the corresponding blood plasma in transitional period of Holstein cows with high production and its relation to the reproductive performance. Therefore, this plasma was analyzed with the use of a triple quadrupole mass spectrometer time-of-flight, for identification of lipids. In dairy cows, the metabolic and hormonal changes during this phase, directly affect the health and productive and reproductive performance. In this period, the negative energy balance is characterized by increased mobilization of energy reserves, usually by fat, due the demands on milk production. In this project, we proposed the study of metabolic condition, especially under a lipidomic context, during the transition period and early lactation dairy cows on two milk productions (High: ≥ 45.9 kg milk/day and Medium: 30 -45,8kg milk/day) during the periods, winter and summer, of cows that became pregnant or not in the 150 days of the experiment (after 3 IATF), in a multidisciplinary context, for get better understand the both productions performances, the reproductive and developing management strategies for application in dairy herds in Brazil. They used 31 Holstein cows, multiparous and pregnants, with calving expected to 21 days after the beginning of the experimental evaluation period. The animals were evaluated during ante partum period to 150 days of lactation. Samples were analyzed by parameters, known to be linked to metabolic conditions (energy, protein and enzyme). These values will be used as guides in a ohmic approach (lipidomics), with the purpose of identifying biomarkers describe lipid metabolism of these animals. All data were analyzed by conventional statistical methods and multivariate statistics, using techniques such as PCA (Principal Component Analysis) and OPLS (Orthogonal Projection on Latent Structures) and bioinformatics tools to identify which metabolites are more descriptive of the metabolism of these animals as well as the interaction of different metabolic pathways. It can be concluded that the end of the transition period, the plasma post-partum cows containing larger amounts of phosphatidylcholines, especially 36:2 and 36:4, may best chance of becoming pregnant in 1IATF. These phosphatidylcholines may be considered a good lipid biomarkers interfering with the highest synthesis of VLDL, thereby avoiding the occurrence of fatty liver characteristic of that period. Therefore, these molecules can be used for monitoring the process of change of some metabolic parameters normally observed during negative energy balance

O objetivo deste estudo foi analisar o plasma sanguíneo correspondente ao período de transição, de vacas Holandesas de alta produção e sua relação com o desempenho reprodutivo. Para isso, este plasma foi analisado com emprego do equipamento de espectrômetro de massas híbrido triplo quadrupolo/tempo-de-vôo, para identificação dos Lipídios. As alterações metabólicas e hormonais ocorridas durante esta fase, nas vacas leiteiras, afetam diretamente a saúde e o desempenho produtivo e reprodutivo das mesmas. Nesse período, ocorre o balanço energético negativo, caracterizado pelo aumento da mobilização de reservas energéticas, normalmente do tecido adiposo, para atender às demandas voltadas à produção de leite. Neste projeto, propõe-se o estudo da condição metabólica, principalmente sob um contexto lipidômico, durante o período de transição e início de lactação de vacas leiteiras em dois grupos de produção (Alta: ≥ 45,9 kg leite/dia e Média: 30-45,8kg leite/dia), nos períodos de Inverno e Verão que se tornaram prenhes ou não aos 150 dias de experimento (após 3 IATF), em um contexto multidisciplinar, visando o melhor entendimento, tanto do desempenho produtivo, como do reprodutivo e na elaboração de estratégias de manejo, para aplicação nos rebanhos leiteiros no Brasil. Foram utilizadas 31 vacas da raça Holandesa, multíparas e gestantes, com parto previsto para 21 dias após o início do período de avaliação experimental. Os animais foram avaliados durante o período pré-parto até 150 dias de lactação. Nas amostras foram analisadas variáveis plasmáticas, conhecidamente ligadas às condições metabólicas (energética, proteica e enzímica). Estes valores serão utilizados como guias na utilização da abordagen ômica (lipidômica), com finalidade de identificar biomarcadores lipídicos descritivos do metabolismo destes animais. Todos os dados obtidos foram analisados por métodos estatísticos convencionais e por estatística multivariada, utilizando técnicas como PCA (Principal Component Analisis) e OPLS (Orthogonal Projection on Latent Structures) e ferramentas de bioinformática, a fim de identificar quais metabólitos são mais descritivos do metabolismo destes animais, bem como a interação das diferentes vias metabólicas. Concluí-se que ao final do período de transição, o plasma de vacas pós-parto que contenham maiores quantidades de fosfatifilcolinas, principalmente 36:2 e 36:4, podem obter melhores chances de se tornarem prenhes à 1IATF. Estas fosfatidilcolinas podem ser consideradas como bons biomarcadores lipídicos devido à sua interferência com a maior síntese de lipoproteínas VLDL, evitando assim, a ocorrência de fígado gorduroso, característico desse período. Além disso, estas moléculas podem auxiliar no processo de monitoramento de alguns parâmetros metabólicos alterados, normalmente observados durante o balanço energético negativo / The aim of this study was to analyze the corresponding blood plasma in transitional period of Holstein cows with high production and its relation to the reproductive performance. Therefore, this plasma was analyzed with the use of a triple quadrupole mass spectrometer time-of-flight, for identification of lipids. In dairy cows, the metabolic and hormonal changes during this phase, directly affect the health and productive and reproductive performance. In this period, the negative energy balance is characterized by increased mobilization of energy reserves, usually by fat, due the demands on milk production. In this project, we proposed the study of metabolic condition, especially under a lipidomic context, during the transition period and early lactation dairy cows on two milk productions (High: ≥ 45.9 kg milk/day and Medium: 30 -45,8kg milk/day) during the periods, winter and summer, of cows that became pregnant or not in the 150 days of the experiment (after 3 IATF), in a multidisciplinary context, for get better understand the both productions performances, the reproductive and developing management strategies for application in dairy herds in Brazil. They used 31 Holstein cows, multiparous and pregnants, with calving expected to 21 days after the beginning of the experimental evaluation period. The animals were evaluated during ante partum period to 150 days of lactation. Samples were analyzed by parameters, known to be linked to metabolic conditions (energy, protein and enzyme). These values will be used as guides in a ohmic approach (lipidomics), with the purpose of identifying biomarkers describe lipid metabolism of these animals. All data were analyzed by conventional statistical methods and multivariate statistics, using techniques such as PCA (Principal Component Analysis) and OPLS (Orthogonal Projection on Latent Structures) and bioinformatics tools to identify which metabolites are more descriptive of the metabolism of these animals as well as the interaction of different metabolic pathways. It can be concluded that the end of the transition period, the plasma post-partum cows containing larger amounts of phosphatidylcholines, especially 36:2 and 36:4, may best chance of becoming pregnant in 1IATF. These phosphatidylcholines may be considered a good lipid biomarkers interfering with the highest synthesis of VLDL, thereby avoiding the occurrence of fatty liver characteristic of that period. Therefore, these molecules can be used for monitoring the process of change of some metabolic parameters normally observed during negative energy balance

A presente tese foi dividida em 5 Experimentos. Os objetivos do Experimento 1 foram avaliar a utilização da gonadotrofina coriônica equina (eCG) e/ou do cipionato de estradiol (ECP) na dinâmica folicular e taxa de concepção de vacas holandesas submetidas a inseminação em tempo fixo (IATF). No D0, todos os animais (n = 782) receberam 2 mg de benzoato de estradiol (BE) e um dispositivo intravaginal de progesterona (CIDR). Oito dias depois, o CIDR foi retirado e todos os animais receberam PGF2?. Simultaneamente, os animais foram divididos em 4 grupos: G1) eCG + ECP no Dia 8; G2) eCG no Dia 8 + GnRH após 48h; G3) ECP no Dia 8; G4) GnRH após 48h. Amostras de sangue e exames utlra-sonográficos foram realizados frequentemente em um subgrupo de animais (n = 96). As análises estatísticas de todos os experimentos foram efetuadas com o proc GLIMMIX e proc MIXED do SAS. O uso de eCG e o escore de condição corporal (ECC) dos animais afetaram as concentrações circulantes de progesterona no diestro. Os animais do G2 apresentaram maior taxa de concepção que os do G4 (33,8% vs. 28,9%). Além disso, para animais de menor ECC, ficou evidente o benefício da aplicação de eCG (G2 = 44,4% vs. G4 = 6,1%). No Experimento 2 (n = 26), o objetivo foi comparar o efeito da administração da eCG no dia da remoção do CIDR em animais de menor (2,0-2,5) ou maior (3,0-3,5) ECC. Foram avaliadas algumas características do corpo lúteo (CL) como o volume e histologia, assim como as concentrações plasmáticas de progesterona no diestro. Independentemente da condição corporal dos animais, a eCG aumentou o volume do CL e a concentração plasmática de progesterona no diestro. O ECC afetou negativamente o volume e concentração de progesterona sérica no diestro. Não foi encontrado diferença na proporção de células grandes/pequenas, assim como no fluxo sanguíneo no CL entre os grupos experimentais. No Experimento 3, foi comparado a taxa de concepção em vacas de leite de alta produção (n = 388) após o uso do protocolo G2 do Experimento 1 (Capítulo I), com ou sem adição de ECP no momento da retirada do CIDR (novo ou usado). Não foi verificado efeito da adição do tratamento com ECP e nem do tipo do dispostivo na taxa de concepção. No Experimento 4 (n = 199), apesar no aumento verificado no diâmetro folicular no grupo tratado com GnRH 56h (17,8 mm) comparado com GnRH 48h (16,5 mm); e do atraso no momento da ovulação após a retirada do CIDR (GnRH 56h = 75,3h; GnRH 48h = 79,8h) não foi constatado qualquer diferença na concepção ao se atrasar a aplicação do GnRH de 48h para 56h em vacas inseminadas 16h depois do GnRH. No Experimento 5 (n = 185), a taxa de concepção não diferiu em animais que receberam o GnRH 48h ou 56h (momento da IATF) após a retirada do CIDR, indicando a possibilidade do emprego de um protocolo com apenas 3 manejos em vacas de leite de alta produção. / The current thesys has been divided in 5 Experiments. Objectives of Experiment 1 were to evaluate the effects of equine chorionic gonadotropin (eCG) and/or estradiol cypionate (ECP) on follicular dymanics and conception rate in Holstein cows receiving fixed timed artificial insemination (TAI). On D0, all cows (n = 782) received 2 mg of estradiol benzoate (EB) and one intravaginal progesterone device (CIDR). Eight days later, CIDR was removed and all animals were treated with PGF2?. Simultaneously, animals were divided in 4 groups: G1) eCG + ECP on Day 8; G2) eCG on Day 8 + GnRH 48h later; G3) ECP on Day 8; G4) GnRH 48h later. Blood samples and ultrasound exams were frequently performed in a subset of the animals (n = 96). All the statistical analyses for all experiments were performed with proc GLIMMIX and proc MIXED of SAS. Equine chorionic gonadotropin (eCG) treatment and body condition score (BCS) affected circulating progesterone in the diestrus. Cows in G2 had greater conception rates than cows in G4 (33,8% vs. 28,9%). In addition, in cows with lower BCS, eCG seems to be even more affective (G2 = 44,4% vs. G4 = 6,1%). In Experiment 2 (n = 26), the objective was to compare the effect of eCG the day of CIDR removal in animals with lower (2,0-2,5) or higher (3,0-3,5) BCS. Some variables such as corpus luteum (CL) volume, histology and circulating progesterone concentration in the diestrus were evaluated. Regardless of the body condition of the animals, eCG increased CL volume and circulating progesterone concentration in the diestrus. BCS negatively affected CL volume and circulating progesterone. There were no differences in large/small CL cell ratio, as well as CL blood flow between experimental groups. In Experiment 3, it was compared conception rate in dairy cows (n = 388) after using the same protocol G2 from Experiment 1 (Chapter I), with or without an ECP treatment at the time of CIDR (new or used) removal. Both ECP treatment and type of CIDR did not significantly affected conception rates. In Experiment 4 (n = 199), despite the fact that follicular diameter was increased in group GnRH 56h (17,8 mm) compared with GnRH 48h (16,5 mm); and of the delayed time of ovulation after CIDR removal (GnRH 56h = 75,3h; GnRH 48h = 79,8h), there were no differences in conception rates after delaying the GnRH treatment from 48h to 56h in cows inseminated 16h after GnRH. In Experiment 5 (n = 185), conception rate did not differ in animals that received GnRH 48h or 56h (at the time of TAI) after CIDR removal, indicating the possibility of using a protocol with only 3 handlings in high producing dairy cows.