O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os parâmetros genéticos e correlações das medidas de ingestão e eficiência alimentar com desempenho e características de carcaça, além de realizar o estudo de associação de amplo genoma (GWAS) para ingestão de matéria seca (IMS), consumo alimentar residual (CAR) e ganho de peso (GMD) em bovinos da raça Nelore (Bos indicus). Foram utilizados dados de 1.058 animais com fenótipo para IMS, taxa de conversão alimentar (CA), CAR, ganho de peso residual (GPR), consumo e ganho residuais (CGR), ganho de peso diário (GMD) e características de carcaça. Os parâmetros genéticos da IMS, CA, CAR, GPR e CGR e suas as correlações com GMD e características de carcaça foram estimados utilizando abordagem bayesiana. Quatro marcadores do tipo SNP (Single Nucleotide Polymorphism), localizados em genes relacionados ao controle de apetite (NPY e PDE3B) e transporte iônico (TRPM3 e ITPR1), foram associados com o desempenho, ingestão e medidas de eficiência alimentar. Adicionalmente, os animais foram genotipados em dois chips distintos (Illumina Bovine HD e Illumina BovineSNP50) e as informações genotípicas foram combinadas por meio de estudo de imputação. As centenas de milhares de SNPs foram utilizadas para o GWAS da IMS, CAR e GMD pelo teste de associação GRAMMAR-Gamma. A herdabilidade da IMS, CAR e CGR foi de 0,40, 0,38 e 0,54, respectivamente. Não foram encontradas associações nos SNPs localizados nos genes TRPM3, NPY e ITPR1, no entanto, o SNP no gene PDE3B foi associados significativamente (P≤0,05) com IMS, CAR e CGR. Os SNPs mais associados com a IMS e CAR, no GWAS, estão localizados nos cromossomos 4, 8, 14 e 21 em regiões genômicas relacionadas com transporte iônico e regulação da ingestão. O GWAS para o GMD apontou os cromossomos 3, 6 e 10 como os que continham os marcadores com maior associação. A ingestão e eficiência alimentar são passíveis de seleção genética, principalmente o CGR. O gene PDE3B deve ser melhor estudado pois, aparenta ter relação com esses fenótipos. Por fim, esse trabalho apontou regiões genômicas, por meio de associação de amplo genoma, relacionadas com a IMS, CAR e GMD, acredita-se ser o primeiro estudo desse tipo para esses fenótipos em animais da raça Nelore. / The aim of this study was to evaluate the genetic parameters and correlations of intake and feed efficiency with performance and carcass traits, and perform the genome-wide association study (GWAS) for dry matter intake (DMI), residual feed intake (RFI) and average daily gain (ADG) in Nelore cattle (Bos indicus). Data from 1,058 animals phenotyped for DMI, feed conversion ratio (FCR), RFI, residual body weight gain (RG), residual intake and body weight gain (RIG), average daily gain (ADG) and carcass traits were used. Genetic parameters of DMI, FCR, RFI, RG and RIG and their correlations with ADG and carcass traits were estimated using Bayesian approach. Four SNPs (Single Nucleotide Polymorphism), located in genes related to appetite control (NPY and PDE3B) and ion transport (TRPM3 and ITPR1), were associated with performance, intake and feed efficiency traits. Additionally, the animals were genotyped in two different chips (Illumina Bovine HD and Illumina BovineSNP50) and genotypic information were combined by imputation. The hundreds of thousands of SNPs were used for GWAS of DMI, RFI and ADG by GRAMMAR-Gamma association test. The heritability of DMI, RFI and RIG was 0.40, 0.38 and 0.54, respectively. No associations were found in SNPs in genes TRPM3, NPY and ITPR1, however, the SNP in PDE3B gene was significantly associated (P≤0.05) with DMI, RFI and RIG. The SNPs most associated with DMI and RFI, in GWAS, are located on chromosomes 4, 8, 14 and 21 in genomic regions associated with ion transport and appetite regulation. The GWAS pointed chromosomes 3, 6 and 10 as those containing more associated markers for ADG. Feed intake and feed efficiency are amenable to genetic selection, especially the RIG. The PDE3B gene should be further studied thus appears to be related to these phenotypes. Finally, this work shows genomic regions by genome-wide association, related to DMI, RFI and ADG, believed to be the first study of its kind for these phenotypes in Nellore cattle.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2018-03-29T19:44:04Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Santana Crozara - 2018.pdf: 1759192 bytes, checksum: 3a90741e5bd651adb8ff673e17b16c2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2018-03-29T19:46:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Santana Crozara - 2018.pdf: 1759192 bytes, checksum: 3a90741e5bd651adb8ff673e17b16c2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T19:46:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriano Santana Crozara - 2018.pdf: 1759192 bytes, checksum: 3a90741e5bd651adb8ff673e17b16c2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this study was to verify the correlation of residual feed intake and gain and body weight variables obtained by traditional weighing methods, every 14 days and fasting animals, and daily weighing using an automated scale, in food efficiency tests, also verify the feasibility of reducing the duration of the test using the automated system, identifying the amount of minimum and adequate days for accurate measurement of residual feed intake, weight gain, dry matter intake and ratio conversion. A total of 28 Nellore and 16 Guzera cattle were used, not castrated and aged between 18 and 21 months. The test had a duration of 70 days, with an initial weighing, four intermediate and final weighing. The animals were also weighed daily by means of electronic scales coupled to drinking fountains. The variables measured to generate the food efficiency information (RC, FE and RFI) were: dry matter intake (DMI, kg/day); average daily gain (ADG, kg / day); live weight (LW, kg); subcutaneous fat thickness (mm) and, later, residual feed intake (RFI, kg/day). Cattle effects went through analysis of variance of repeated measures, to verify the need to analyze it separately. Averages test was performed for initial and final weight characteristics, ADG, RC and FE for the two scales. For RFI, originating from traditional and automated weighing information, was made a correlation between them, to verifying their magnitude. Significance of the slopes of the weight regression curves from the two scales was verified. Correlations were made between the weights from the traditional and automated scale, considering the six weighings by the traditional balance during the efficiency test and automated weighing disregarding the days of possible interference in weight due to fasting (one day before and one after the fast). To verify the possible reduction of time for food efficiency tests, using the automated weighing system, the variables of RFI, BW, ADG and DMI were grouped, obtaining an average value every four days. These data are representative for days 14, 18, 22, 26, 30, 34, 38, 42, 46, 50, 54, 58, 62 and 66 and 70. Thus, from the sequential information of the four characteristics, the Pearson and Spearman correlation coefficients were generated in relation to the final information (70th day) for the same characteristics and their variations. The moment when the correlation was significant at 0.1% and difference between variances below 1% for each characteristic was considered as adequate for the conclusion time for respective characteristic in food efficiency test. No differences were found between means of the two scales for initial and final weights, RC and FE, only for ADG. The Pearson and Spearman correlations of the RFI between the values obtained by weighing using the traditional and automated scale were, respectively, 0.75 and 0.76. The slopes of the lines for weights between the two scales were statistically similar. To reduce the test time, considering the reduction of the variances and the correlation coefficients, it is recommended that for the characteristics of ADG and RC it is possible to reduce to 58 days, for DMI 38 days and for RFI 34 days. The use of automated scale can serve as an option for RFI information in food efficiency tests. By conducting them using these it is possible to reduce the test period according to the desired characteristic, average gain and ratio conversion 58 days, for dry matter intake 38 days and for residual feed intake 34 days, obtaining reliable results. / Objetivou-se com o presente estudo verificar a correlação do consumo alimentar residual e variáveis de ganho e peso corporal obtidos por métodos de pesagem tradicional, a cada 14 dias e animais em jejum, e pesagem diária via balança automatizada, em testes de eficiência alimentar, também verificar a viabilidade de redução do tempo de duração do teste utilizando o sistema automatizado, identificando a quantidade de dias mínimos e adequados para mensuração acurada do consumo alimentar residual, ganho em peso, consumo de matéria seca e conversão alimentar. Foram utilizados 28 bovinos da raça Nelore e 16 da raça Guzerá, não castrados, com idade entre 18 e 21 meses. A prova teve duração de 70 dias, com uma pesagem inicial, quatro intermediárias e final. Os animais também foram pesados diariamente por meio de balanças eletrônicas acopladas aos bebedouros. As variáveis mensuradas para gerar as informação de eficiência alimentar (CA, EA e CAR) foram: consumo de matéria seca (CMS; kg/dia); ganho médio diário (GMD, kg/dia); peso vivo (PV; kg); espessura de gordura subcutânea (EG, mm) e, posteriormente, consumo alimentar residual (CAR; kg/dia). Efeitos de raça passaram por análise de variância de medidas repetidas, para a verificação da necessidade de analisa-la separadamente. Foi feito teste de médias para as características de peso inicial e final, GMD, CA e EA para as duas balanças. Para CAR, oriundo via informações da pesagem da balança tradicional e automatizada, foi feita a correlação entre eles, verificando sua magnitude. Foi verificada significância das inclinações das curvas de regressões de peso provindas das duas balanças. Foram feitas as correlações entre os pesos oriundos a partir da balança tradicional e automatizada, levadas em consideração as seis pesagens via balança tradicional no decorrer do teste de eficiência e as pesagens automatizadas inviabilizando os dias de possível interferência no peso devido ao jejum (um dia anterior e outro posterior ao jejum). Para verificação da possível redução de tempo para testes de eficiência alimentar, utilizando o sistema de pesagem automatizado, as variáveis de CAR, PV, GMD e CMS foram agrupadas obtendo valor médio a cada quatro dias. Estes dados sendo representativo para os dias 14, 18, 22, 26, 30, 34, 38, 42, 46, 50, 54, 58, 62 e 66 e 70. Assim, a partir das informações sequenciais das quatro características foram gerados os coeficientes de correlação de Pearson e Spearman em relação a informação final (70º dia) para as mesmas características e suas variações. O momento cuja a correlação foi significativa a 0,1% e diferença entre variâncias abaixo de 1% para cada característica considerou-se como adequado para o momento de conclusão para respectiva característica em teste de eficiência alimentar. Não foram encontradas diferenças entre médias das duas balanças para pesos inicial e final, CA e EA, apenas para GMD. As correlações de Pearson e Spearman do CAR entre os valores oriundos da pesagem via balança tradicional e automatizada foram, respectivamente, 0,75 e 0,76. As inclinações das retas para pesos entre as duas balanças foram estatisticamente semelhantes. Para redução do tempo de teste, levando em considerações a redução das variâncias e os coeficientes de correlação, recomenda-se que para as características de GMD e CA é possível uma redução para 58 dias, para CMS 38 dias e para CAR 34 dias. A utilização das balanças automatizadas pode servir como opção para informação do CAR em testes de eficiência alimentar. Ao conduzi-los utilizando estas é possível reduzir o período de teste de acordo com a característica desejada, ganho médio e conversão alimentar 58 dias, para consumo 38 dias e para consumo alimentar residual 34 dias, obtendo resultados confiáveis.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-12-01T14:28:31Z No. of bitstreams: 2 Tese - Marcondes Dias de Freitas Neto - 2013.pdf: 1087626 bytes, checksum: 5d73742a83d30839bc40216d924038d3 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-12-04T14:01:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Marcondes Dias de Freitas Neto - 2013.pdf: 1087626 bytes, checksum: 5d73742a83d30839bc40216d924038d3 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-04T14:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Marcondes Dias de Freitas Neto - 2013.pdf: 1087626 bytes, checksum: 5d73742a83d30839bc40216d924038d3 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-12-10 / (Sem resumo em outra língua) / Objetivou-se, com este estudo, avaliar o desempenho e a eficiência alimentar em bovinos selecionados oriundos do programa de melhoramento genético Nelore Qualitas. Para isso, foi realizado um teste de eficiência alimentar em animais selecionado para ganho de peso pós desmama, utilizado o CAR como medida. Existem várias medidas de eficiência alimentar, a mais utilizada é a conversão alimentar (CA). A CA apresenta correlação com o peso adulto, com isso eleva o peso das matrizes o que não é desejável, pois, pode diminuir a eficiência econômica. Uma alternativa para seleção de animais mais eficientes é o consumo alimentar residual (CAR), que é calculado pela diferença entre o consumo esperado e o consumo observado. O consumo esperado é obtido pela regressão do consumo de matéria seca em função do peso corporal metabólico e o ganho em peso médio diário. Assim animais que apresentem CAR negativo (consumo observado menor que o consumo esperado) são considerados eficientes e animais com CAR positivo (consumo observado maior que o consumo esperado) ineficientes. Paralelamente, foi conduzido outro experimento para avaliar o desempenho em confinamento de animais que participaram da avaliação do programa de melhoramento genético, no entanto não receberam CEIP. Recentemente trabalhos nacionais foram publicados mostrando a diferença entre rebanhos selecionados e não selecionados quanto a desempenho e eficiência alimentar. A maioria dos trabalhos apresentaram melhor desempenho para os animais selecionados. No presente estudo foi observado que o CAR pode ser utilizado como medida de eficiência alimentar por apresentar grande variação entre os indivíduos avaliados. Além disso, os animais com maiores índices dentro do programa de melhoramento genético apresentaram melhor desempenho que os demais.

O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os parâmetros genéticos e correlações das medidas de ingestão e eficiência alimentar com desempenho e características de carcaça, além de realizar o estudo de associação de amplo genoma (GWAS) para ingestão de matéria seca (IMS), consumo alimentar residual (CAR) e ganho de peso (GMD) em bovinos da raça Nelore (Bos indicus). Foram utilizados dados de 1.058 animais com fenótipo para IMS, taxa de conversão alimentar (CA), CAR, ganho de peso residual (GPR), consumo e ganho residuais (CGR), ganho de peso diário (GMD) e características de carcaça. Os parâmetros genéticos da IMS, CA, CAR, GPR e CGR e suas as correlações com GMD e características de carcaça foram estimados utilizando abordagem bayesiana. Quatro marcadores do tipo SNP (Single Nucleotide Polymorphism), localizados em genes relacionados ao controle de apetite (NPY e PDE3B) e transporte iônico (TRPM3 e ITPR1), foram associados com o desempenho, ingestão e medidas de eficiência alimentar. Adicionalmente, os animais foram genotipados em dois chips distintos (Illumina Bovine HD e Illumina BovineSNP50) e as informações genotípicas foram combinadas por meio de estudo de imputação. As centenas de milhares de SNPs foram utilizadas para o GWAS da IMS, CAR e GMD pelo teste de associação GRAMMAR-Gamma. A herdabilidade da IMS, CAR e CGR foi de 0,40, 0,38 e 0,54, respectivamente. Não foram encontradas associações nos SNPs localizados nos genes TRPM3, NPY e ITPR1, no entanto, o SNP no gene PDE3B foi associados significativamente (P≤0,05) com IMS, CAR e CGR. Os SNPs mais associados com a IMS e CAR, no GWAS, estão localizados nos cromossomos 4, 8, 14 e 21 em regiões genômicas relacionadas com transporte iônico e regulação da ingestão. O GWAS para o GMD apontou os cromossomos 3, 6 e 10 como os que continham os marcadores com maior associação. A ingestão e eficiência alimentar são passíveis de seleção genética, principalmente o CGR. O gene PDE3B deve ser melhor estudado pois, aparenta ter relação com esses fenótipos. Por fim, esse trabalho apontou regiões genômicas, por meio de associação de amplo genoma, relacionadas com a IMS, CAR e GMD, acredita-se ser o primeiro estudo desse tipo para esses fenótipos em animais da raça Nelore. / The aim of this study was to evaluate the genetic parameters and correlations of intake and feed efficiency with performance and carcass traits, and perform the genome-wide association study (GWAS) for dry matter intake (DMI), residual feed intake (RFI) and average daily gain (ADG) in Nelore cattle (Bos indicus). Data from 1,058 animals phenotyped for DMI, feed conversion ratio (FCR), RFI, residual body weight gain (RG), residual intake and body weight gain (RIG), average daily gain (ADG) and carcass traits were used. Genetic parameters of DMI, FCR, RFI, RG and RIG and their correlations with ADG and carcass traits were estimated using Bayesian approach. Four SNPs (Single Nucleotide Polymorphism), located in genes related to appetite control (NPY and PDE3B) and ion transport (TRPM3 and ITPR1), were associated with performance, intake and feed efficiency traits. Additionally, the animals were genotyped in two different chips (Illumina Bovine HD and Illumina BovineSNP50) and genotypic information were combined by imputation. The hundreds of thousands of SNPs were used for GWAS of DMI, RFI and ADG by GRAMMAR-Gamma association test. The heritability of DMI, RFI and RIG was 0.40, 0.38 and 0.54, respectively. No associations were found in SNPs in genes TRPM3, NPY and ITPR1, however, the SNP in PDE3B gene was significantly associated (P≤0.05) with DMI, RFI and RIG. The SNPs most associated with DMI and RFI, in GWAS, are located on chromosomes 4, 8, 14 and 21 in genomic regions associated with ion transport and appetite regulation. The GWAS pointed chromosomes 3, 6 and 10 as those containing more associated markers for ADG. Feed intake and feed efficiency are amenable to genetic selection, especially the RIG. The PDE3B gene should be further studied thus appears to be related to these phenotypes. Finally, this work shows genomic regions by genome-wide association, related to DMI, RFI and ADG, believed to be the first study of its kind for these phenotypes in Nellore cattle.

Embora possua o maior rebanho comercial do mundo, o Brasil está longe de liderar pesquisas relacionadas ao melhoramento genético de bovinos de corte para eficiência alimentar. Alguns países investiram em estudos para seleção de animais eficientes e identificação de marcadores moleculares associados a esta característica. A seleção genética de animais eficientes representaria economia de alimentos, reduziria o impacto ambiental e aumentaria a rentabilidade da atividade. Obviamente é um desafio identificar animais mais eficientes em um rebanho de 205 milhões de cabeças, pois, além da mensuração ser cara, os resultados são obtidos a longo prazo. As associações entre eficiência alimentar e desempenho de bovinos de corte são conhecidas, porém avaliações envolvendo os impactos da seleção para eficiência sobre composição corporal e qualidade de carne de novilhos Nelore ainda são incipientes. O objetivo neste trabalho foi estudar relações entre eficiência alimentar, composição corporal, características de carcaça e qualidade da carne em bovinos Nelore confinados. Foram confinados, em dois anos, 322 novilhos para avaliação de características de carcaça e qualidade de carne. Deste total, 159 foram confinados em baias individuais, dos quais 92 foram avaliados quanto ao consumo alimentar residual (CAR). Foram calculadas a eficiência alimentar, eficiência parcial de crescimento, taxa relativa de crescimento, índice de Kleiber e CAR. No abate foram obtidos dados de rendimento, comprimento e profundidade de carcaça, área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, peso do coração, fígado, rins e gordura interna. Foram obtidas variáveis de qualidade da carne de amostras não maturadas do Longissimus dorsi (pH, força de cisalhamento, cor da carne e gordura, perdas por cocção, capacidade de retenção de água e extrato etéreo). Foram analisados os coeficientes de regressão linear entre as variáveis avaliadas e o CAR. Animais mais eficientes apresentaram consumo no mínimo 12% menor que os ineficientes (P <0,05). A variação do CAR em 1 kg MS/dia melhorou a eficiência alimentar em 7% para o mesmo ganho de peso. Houve relação positiva entre CAR e espessura de gordura subcutânea (P <0,05). Características de carcaça, peso do coração e do fígado, gordura interna e parâmetros de qualidade da carne não foram relacionados com CAR (P>0,05). No entanto, a diminuição do CAR reduziu a deposição de gordura subcutânea, avaliada por ultrassom (P<0,05). Consistente com essa redução, o conteúdo de gordura intramuscular diminuiu (P = 0,08), indicando uma relação positiva entre CAR e deposição de gordura. A energia retida, estimada pela composição corporal, foi reduzida em 0,4 Mcal / dia. Isto significa que mudanças na composição corporal foram capazes de explicar 36% das diferenças no consumo de alimentos entre animais eficientes e ineficientes quanto ao CAR. A margem de contribuição (lucro) foi positivamente relacionada ao CAR (P<0,05), mas foi muito melhor correlacionada com a eficiência alimentar e ganho de peso. A associação de CAR com rentabilidade foi tão boa quanto medição de área de olho de lombo. O CAR está associado com a composição do ganho dos animais e pouco correlacionado com a lucratividade em confinamento. Animais eficientes quanto ao CAR apresentaram redução na deposição de gordura subcutânea. / Although Brazil has the largest commercial beef cattle herd of the world, research on genetic improvement of beef cattle for feed efficiency is incipient. Some countries have invested in studies to identify feed efficient animals and to find molecular markers associated with this characteristic. Genetic selection of efficient animals can resulting lower costs, reduced environmental impact and increased profitability. Obviously identifying the most efficient animals is a challenge in a herd of 205 million head as measurement of feed intake is expensive. Associations between feed efficiency and performance of beef cattle are known, but possible impacts of selection for efficiency on body composition and meat quality of Nellore are still unknown. The objective of this study was to investigate relationships of feed efficiency with corporal composition, carcass characteristics and meat quality in Nellore steers finished in the feedlot. To evaluate carcass characteristics and meat quality, 322 steers were fed over a two year period. Of this total, 159 were housed in individual pens and 92 were evaluated for feed consumption. Feed efficiency, residual feed intake (RFI) partial efficiency of growth, relative growth rate and Kleiber´s index were calculated. Variables evaluated were: dressing, yield carcass linear measurements, loin eye area, fat thickness and weights of heart, liver, kidneys and internal fat. Longissimus dorsi pH, shear force, color of meat and fat, cooking losses, holding water capacity and ether extract were collected. The linear regression coefficients between these variables and RFI were calculated. Efficient and inefficient animals were separated as those that had 1 unit difference in RFI. The efficient animals intake were 12% lower than the inefficient animals (P<0.05). The variation of RFI by 1 kg DM/day improved feed conversion efficiency by 7%. There was a positive relationship between RFI and subcutaneous fat thickness (P<0.05) as well as with fat thickness deposition (P<0.05). Carcass characteristics, heart and liver weight, internal fat and meat quality parameters were not related to RFI (P>0.05). Consistent with the reduction in subcutaneous fat deposition there was a decrease in the fat content (P=0.08), indicating a positive relationship between RFI and fat deposition. The retained energy, estimated by the difference in body composition, was reduced by 0.4 Mcal/day in inefficient vs efficient animals. This means that the change in estimated body composition was able to explain 36% of the difference in feed intake between RFI efficient and RFI inefficient animals. Individual profit was calculated and it was positively associated to RFI (P<0.05). However, profit had much greater association with feed conversion efficiency (r=0.75) as well as with weight gain (r=0.53). The association of RFI with profitability was low (0.23) and about as good as the measurement of loin eye area (r=0.20). In this work RFI was associated with leaner composition of weight gain and was not well correlated with profitability in the feedlot.

O consumo alimentar residual (CAR) é uma medida de eficiência alimentar independente da taxa de crescimento e do peso adulto. Pouco se sabe sobre associações entre o CAR e as características de produtividade dos animais selecionados para este parâmetro, bem como os mecanismos relacionados ao aumento na eficiência alimentar dos animais selecionados para o CAR. O objetivo deste estudo foi avaliar as associações entre CAR, desempenho, crescimento dos componentes da carcaça e digestão do amido em bovinos Nelore, em confinamento, e avaliar a utilização dos parâmetros fecais, (porcentagem de amido, proteína, matéria seca e pH), como indicadores da digestão do amido. Noventa e seis touros da raça Nelore selecionados como elite ou superior na prova de ganho de peso a pasto e classificados quanto ao seu temperamento, medido pela distância mínima de aproximação, foram confinados e alimentado ad libitum (68% NDT, 13,5% PB, 28,1% amido) durante 68 dias com peso vivo médio inicial de 408±33 e idade de 645±52 dias. A ingestão de matéria seca (IMS) e o ganho médio diário (GMD) foram medidos individualmente. As pesagens e as mensurações da espessura de gordura subcutânea (EGS), espessura de gordura na picanha (EGP) e a área de olho de lombo (AOL) foram realizadas a cada 21 dias. Os animais foram classificados como sendo de alto CAR (DP>0,5), baixo CAR (DP<0,5) e intermediário. O amido das amostras da ração e da sobra coletadas durante sete dias consecutivos, no final do experimento, foi determinado por análise laboratorial e a quantificação do amido fecal foi feita através do NIRS e a digestão do amido estimada. Durante o confinamento, novilhos com baixo CAR tiveram menores IMS e conversão alimentar que novilhos com alto CAR, mas nenhuma diferença foi observada no GMD, no PV final, AOL, EGP, EGS, temperamento e ganho de peso durante a prova de ganho de peso. Animais mais eficientes também não diferiram dos demais quanto à digestão do amido, no entanto, animais mais eficientes tiveram menores quantidades de proteína fecal. O CAR foi positivamente correlacionado com a IMS, consumo de amido, proteína fecal e eficiência alimentar e negativamente correlacionado com a conversão alimentar, no entanto não houve correlação entre o CAR e o GMD na prova de ganho de peso a pasto e temperamento. A digestão do amido foi positivamente associada com a PB fecal e negativamente correlacionada com a MS e o amido fecal. Não houve associação entre o CAR, o GMD a pasto e o temperamento, talvez porque são filhos de vacas selecionadas para essas características e também foram os que tiveram os melhores desempenhos na prova a pasto. / Residual feed intake (RIF) is a trait of efficiency independent of growth rate and mature weight. Little is known about the association between RFI and productivity and the mechanisms associate on improve efficiency in RFI. This work aimed to study the association between RFI, performance, growth of carcass traits and starch digestion in Nellore bulls and to investigate the utilization of fecal parameters like crude protein, dry matter and pH, as indicators of starch digestion. Ninety six Nellore bulls, with 645±52 days, 408±33kg initial body weight, previously selected as elite or superior in performance test on pasture and classified according to their temperament, were fed a finishing ration (68% TDN, 13,5%CP and 28,1% starch) on an ad libitum basis, for 68 days. Daily dry matter intake (DMI) and body weight gain (BWG) were measured individually. All animals were weighed and had ultrasonic measurements of Longissimus muscle area (REA) and backfat thickness (BF) on the 12th and 13th ribs obtained every 21 days. RFI was calculated as the difference between actual DMI and predicted DMI for a common mid-test BW0.75 and daily BWG and the animals were classified as high (SD>0,5), low (SD<0,5) and intermediary RFI. The starch of the diet and orts was determinate by laboratory analyses and the fecal starch was determinate with NIRS, and the starch digestion estimated. Low RFI bulls had low DMI and feed:gain than high RFI bulls, but no difference were observe in daily BWG, final BW, REA, BF, temperament and daily gain in the pasture performance test. More efficient bulls had no difference in starch digestion, however low RFI bulls had lower crude protein in the feces. RFI was positively correlated with DMI, starch intake and feed efficiency, but RFI was not correlated with daily BWG in the pasture performance test and temperament. Starch digestion was positively associated with Fecal CP and negatively associated with DM and starch. There was no association between RFI and daily BWG on pasture and temperament, perhaps because these animals belonged to a herd that was selected for these characteristics and also were the animals that had the best performance on pasture test.

The selection on genetic values predicted from markers could substantially increase the rate of genetic gain in animals by increasing accuracy of prediction and reducing generation interval, especially for difficult to measure traits, such as feed efficiency. Feed efficiency is the most important trait in animal production due to its impacts on cost of production and environmental factors. Many metrics measure the feed efficiency, such as ratio of gain to feed (FER), the ratio of feed to gain (FCR) and residual feed intake (RFI). Nevertheless, in ovine, no study with the aim of understand the genetic variants or the accuracy of genomic estimated breeding value (GEBV) for feed efficiency traits was published yet. Moreover, before to apply the genomic information, it is necessary to understand and characterized the population structure, for instance, by linkage disequilibrium (LD). Both genome-wide association studies (GWAS) and genomic selection (GS) leverage LD between marker and causal mutation. Based on the above considerations, the aim of this study was to map LD in ovine, characterized by Brazilian Santa Inês sheep; to search genetic variants for feed efficiency traits (FER, FCR and RFI) through GWAS; and to verify the accuracy of GEBV for RFI. In total, 396 samples (animals) of Longissimus dorsi muscle were collect. A high-density panel of SNP (Illumina High-Density Ovine SNP BeadChip&reg;) comprising 54,241 SNPs was used to obtain the genotyping data. The phenotype data was comprised of 387 animals. The average LD between adjacent markers for two LD metrics, r² and |D\'|, were 0.166 and 0.617, respectively. The degree of LD estimated was lower than reported in other species and it was characterized by short haplotype blocks. Consequently, for genomic analyses, high-density panels of marker are recommended. Many markers were associated to feed efficiency traits in GWAS, mainly to RFI trait. Few candidate genes were reported in this study, highlighting NRF-1 (nuclear respiratory factor 1), which controls mitochondrial biosynthesis, the most important process responsible by a great fraction of the produced energy. Finally, we verified the accuracy of GEBV for RFI using few Bayesian regression models, and we found low accuracy, ranging from 0.033 (BayesB with &pi;=0.9912) to 0.036 (BayesA), which might be explained by the low relationship among animals and small training population. / A seleção com base nos valores genéticos genômicos preditos pode aumentar substancialmente a taxa de ganho genético em animais por meio do aumento da acurácia de predição e redução do intervalo de gerações, especialmente para características de difícil e/ou onerosa mensuração, como eficiência alimentar. A eficiência alimentar é uma das características mais importantes na produção animal devido principalmente aos seus impactos econômicos e ambientais. Muitas métricas representam a eficiência alimentar, por exemplo: a relação do ganho de peso e consumo alimentar (EA), a proporção do consumo alimentar e ganho de peso (CA) e o consumo alimentar residual (CAR). Em ovinos, nenhum estudo com o objetivo de buscar variantes genéticas ou verificar a acurácia do valor genético genômico estimado para eficiência alimentar foi publicado. Adicionalmente, antes de aplicar a informação genômica, é necessário compreender e caracterizar a estrutura da população, como por meio do desequilíbrio de ligação (LD). O estudo de associação genômica (GWAS) e seleção genômica (GS) consideram o LD entre marcador e a mutação causal. Com base nas considerações acima, o objetivo deste estudo foi mapear o LD em ovinos, caracterizado pela raça ovina Santa Inês; localizar variantes genéticas para as características de eficiência alimentar (EA, CA e CAR) utilizando a abordagem GWAS; e verificar a acurácia da estimação dos valores genéticos genômico para o CAR. No total, foram coletadas 396 amostras (animais) do músculo Longissimus dorsi, para posterior genotipagem utilizando o painel de alta densidade (Illumina High-Density Ovine SNP BeadChip&reg;), compreendendo 54.241 SNPs. O banco fenotípico é composto por 387 animais. O LD médio entre marcadores adjacentes para duas métricas de LD, r² e |D\'|, foram 0,166 e 0,617, respectivamente. O grau de LD estimado foi menor que o relatado em outras espécies e foi caracterizado por blocos de haplótipos curtos. Consequentemente, para as análises genômicas são recomendados painéis de marcadores de alta densidade. No GWAS, foram encontrados muitos marcadores associados aos fenótipos, em especial, à característica CAR. Alguns genes candidatos foram relatados neste estudo, destacando-se o NRF-1 (fator respiratório nuclear 1), que controla a biossíntese mitocondrial, o processo mais importante responsável por grande parte da produção de energia. Finalmente, verificamos a acurácia do valor genético genômico estimado para o CAR usando modelos de regressão Bayesiana, e encontramos baixos valores para acurácia (0,033 a 0,036) o que pode ser explicado pelo baixo grau de relacionamento entre os indivíduos e tamanho reduzido da população de treinamento.

Esse trabalho foi desenvolvido para avaliar a relação entre diferentes medidas de eficiência utilizadas na bovinocultura de corte e as características de desempenho, carcaça e termografia infravermelho (TIV) em bovinos Nelore confinados. Foram utilizados 111 bovinos Nelore, machos não-castrados contemporâneos, com idade aproximada de 16±2 meses, peso corporal médio de 420±55 kg. Os animais foram confinados por 91 dias, sendo 21 dias de adaptação às instalações e à dieta. A dieta foi a mesma para todos os animais e composta por 73% de concentrado e 27% de volumoso. O consumo de matéria seca (CMS) foi avaliado diariamente, enquanto o peso vivo, medidas de ultrassom para avaliação de características de carcaça e imagens de TIV foram realizadas a cada 28 dias até o dia 70. A partir dos dados de CMS foram calculados o consumo alimentar residual (CAR), ganho de peso residual (GPR), consumo e ganho residual (CGR). Após a obtenção dos dados foram realizadas análises de associação (correlação e regressão) visando à identificação de possíveis relações entre as diferentes características com as medidas de eficiência. Não houve correlação entre o GMD com o CAR (r=0,001), e com o CGR (r= 0,114), enquanto o GPR apresentou correlação com o GMD (r= 0,588). O CMS foi correlacionado com o CAR (r= 0,612) e com o CGR (r= -0,532) e não houve correlação com o GPR (r= -0,002). Não houve correlação entre as medidas de eficiência com as características de peso vivo inicial (PVI) e peso vivo final (PV70). Dentre as características de carcaça avaliadas ao abate, apenas o GPR apresentou correlação com a gordura renal pélvica e inguinal (GRPIkg), trato gastrintestinal (TGIkg) e peso de corpo vazio (PCVZkg) na ordem de (r= 0,240), (r= 0,226) e (r= 0,210), respectivamente. Entre as medidas de carcaça avaliadas por ultrassom, apenas a espessura de gordura subcutânea (EGS) final apresentou correlação com o CAR (r= 0,348), GPR (r= -0,188) e CGR (r= -0,340), enquanto a espessura de gordura da picanha (EGP) final apresentou correlação apenas com o CAR (r= 0,233) e CGR (r= -0,200). Houveram correlações entre o ganho de EGS e o CAR (r= 0,371) e CGR (r= 0,345), porém o ganho de EGP se correlacionou apenas com o CAR (r= 0,202). Não foram observadas correlações entre as medidas de eficiência e TIV, porém, esses resultados podem ter sido influenciados pelos fatores ambientais. A AOL não apresentou correlação com nenhuma das medidas de eficiência avaliadas. Dessa forma conclui-se que, o CAR é a medida que mais se aplica n seleção de animais de menor CMS, sem prejuízos as características de desempenho. Adicionalmente, o CAR e CGR selecionam animais mais eficientes em termos de menor consumo, enquanto que o GPR seleciona animais de maior GMD. / The aim of the present study was to evaluate the relationship between different efficiency indexes used in beef cattle and performance, carcass traits and thermography in Nellore cattle at the feedlot system. A total of 111 Nellore male, with around 16±2 months age and 420±55 kg of body weight, were used. The animals were confined for 91 days, with 21 days for adaptation to the facilities and diet. The diet was the same for all animals, and composed by 73% of concentrate and 27% of roughage. Dry matter intake (DMI) was evaluated daily, and performance, ultrasound measurements and infrared thermography images were performed every 28 days until day 70. From the DMI measurements, residual feed intake (RFI), residual weight gain (RWG), residual intake and body weight gain (RIG) were calculated. From the data obtained, association analysis (correlation and regression) were performed to identify the possibilities relationships between the different characteristics with the efficiency measures. The ADG showed no correlation with RFI (r= 0.001) and RIG (r= 0.114); however, the RWG was correlated with ADG (r= 0.588). DMI was correlated with RFI (r= 0.612) and RIG (r= -0.532) and there was no correlation with RWG (r= -0.002) There was no correlation between efficiency measures with initial body weight (IBW) and final body weight (BW70). For carcass traits, evaluated at slaughter, only the RWG showed correlation with pelvic renal and inguinal fat (PRIFkg), gastrintestinal tract (GITkg) and empty body weight (EBWkg) in order of the (r= 0.240), (r= 0.226) and (r= 0.210), respectively. For carcass measurements evaluated by ultrasound, the final backfat thickness (BFT) showed correlation with RFI (r= 0.348), RWG (r= -0.188) and RIG (r= -0.340), while final subcutaneous fat thickness on the Biceps femoris muscle (BFTP8) showed a correlation with RFI (r= 0.233) and RIG (r= -0.220). In addition, BFT gain has been also correlated with RFI (r= 0.371) and RIG (r= 0.345); however, the BFTP8 gain only showed correlation with the RFI (r=0.202). There was no correlation between efficiency measures and the infrared thermography (IRT). The rib eye area (REA) showed no correlation with any the efficiency measures evaluated. In conclusion, the RFI is the measure that most applies in the selection of animals of smaller DMI, without damage to the performance traits. In addition, the RFI and RIG can promoter the selection of more efficient animals by lower consumer, whereas the RWG selected great ADG animals.

A seleção de bovinos de corte para eficiência alimentar (EA) é bastante vantajosa não só do ponto de vista produtivo e econômico como também por ajudar a diminuir o impacto ambiental da produção pecuária. Por ser uma característica multifatorial e de mensuração onerosa, objetivou-se com esse trabalho, a partir da expressão gênica global hepática de animais com alta eficiência alimentar (AEA) e baixa eficiência alimentar (BEA), identificar novos genes, funções biológicas e genes reguladores associados a esse fenótipo. Para isso, 98 bovinos Nelore foram avaliados quanto ao desempenho em confinamento, medidas de EA, ultrassonografia de carcaça, bioquímica sérica, biometria, rendimento de carcaça, maciez de carne e avaliação de líquido ruminal. Além disso, 8 animais de AEA e 8 animais de BEA, selecionados pela medida de consumo e ganho residual ao final do confinamento, tiveram dados de perfil transcriptômico hepático analisados por 3 abordagens: expressão gênica diferencial, co-expressão e co-expressão diferencial. Foi observado que os grupos de AEA e BEA apresentaram desempenho igual quanto ao peso inicial e final, ganho de peso, rendimento de carcaça e área de olho de lombo. Por outro lado, os animais de BEA tiveram maior consumo de alimentos e maior deposição de gordura subcutânea e visceral. Além disso, os animais de BEA apresentaram níveis elevados de colesterol e de GGT e a análise de perfil transcriptômico mostrou estar relacionada à resposta imunológica, inflamação e metabolismo de lipídeos. Baseado nesses resultados e em pesquisas em humanos criou-se a hipótese de que os animais de BEA são mais susceptíveis a infecção bacteriana no fígado em resposta à mudança da dieta a pasto para a dieta de confinamento. / The selection of beef cattle to feed efficiency (FE) traits is very important not only from the productive and economic perspective but also for helping to reduce the environmental impact of livestock production. Being a multifactorial and expensive to measurement trait, the aim of this work was to analyze the liver global gene expression profile of animals with high feed efficiency (HFE) and low feed efficiency (LFE), to identify new genes, biological functions and regulatory genes associated to this phenotype. For this purpose, 98 Nellore cattle were evaluated regarding feedlot performance, FE measures, carcass ultrasound, serum biochemistry, biometric measures, carcass evaluation, meat tenderness and evaluation of ruminal fluid. In addition, 8 animals of HFE and 8 animals of LFE, selected by the measure of residual intake and body weight gain at the end of feeding trial, had liver transcriptomic profile data analyzed by three approaches: differential gene expression, co-expression and differential co-expression. It was observed that HFE and LFE groups showed equal performance for initial and final weight, weight gain, carcass yield and rib eye area. On the other hand, the animals of LFE had higher feed intake and increased deposition of subcutaneous and visceral fat. In addition, animals of LFE showed higher levels of cholesterol and GGT and transcriptomic profile analysis showed to be related to immune response, inflammation and lipid metabolism. Based on these results and research in humans we created the hypothesis that the LFE animals are more susceptible to bacterial infection in the liver in response to the change of pasture diet to feedlot diet.

A alimentação é um dos custos mais relevantes da produção de bovinos de corte e melhorar a eficiência na utilização de nutrientes é essencial para a viabilidade da produção, dado o atual cenário de crescente demanda por proteína animal e mercado altamente competitivo. Nesse contexto, a proteômica surge como uma importante ferramenta na busca por alternativas que aumentem a eficiência alimentar (EA) de bovinos de corte. Assim, o objetivo deste trabalho é caracterizar o proteoma hepático de bovinos Nelore classificados quanto à EA. Noventa e oito animais foram avaliados em projeto anterior e seis indivíduos de baixa (BEA) e alta eficiência (AEA) tiveram amostras de fígado coletadas no abate, congeladas em Nitrogênio líquido e armazenadas em freezer à -80 ºC. Após a extração e precipitação das proteínas, as amostras foram processadas por duas abordagens distintas: digeridas com tripsina em solução e analisadas em cromatógrafo líquido de alta eficiência acoplado ao espectrômetro de massas (LC-MS/MS); e previamente separadas em gel para posterior digestão e análise (GeLC-MS/MS). Os dados adquiridos por LC-MS/MS foram analisados com o programa MaxQuant contra os bancos de Bos taurus e Bos indicus do Uniprot para identificação das proteínas, e os resultados analisados com o programa Perseus. Os dados obtidos por GeLC-MS/MS foram analisados com os programas Mascot Distiller e X! Tandem e validados no Scaffold Q+ contra o banco Bos taurus do Uniprot e os resultados analisados com os programas Scaffold Q+ e Perseus. Para abordagem LC-MS/MS, 376 proteínas foram quantificadas e submetidas à análise de abundância diferencial e construção de redes de co-expressão pelo WGCNA, identificando 42 proteínas diferencialmente abundantes (PDAs, p &lt; 0,05) e três módulos significativamente associados à EA. Pela abordagem GeLC-MS/MS foram quantificadas 102 proteínas, das quais cinco foram PDAs (p-valor &lt; 0,05). Três PDAs foram comuns às duas abordagens proteômicas. As proteínas associadas negativamente à EA foram principalmente relacionadas à síntese lipídica, degradação de ácidos graxos, enzimas do sistema do citocromo P450 e processos oxidativos. Por outro lado, as proteínas positivamente relacionadas à EA, foram principalmente envolvidas em processamento e enovelamento de proteínas, além de proteínas atuantes na manutenção da integridade e restauração do citoesqueleto celular. Em ambos os grupos também foram identificadas proteínas que atuam no sistema imunológico e resposta inflamatória. Estes resultados comprovam experimentos anteriores do grupo e demonstram a existência de diferença entre os proteomas do fígado de animais eficientes e ineficientes. / Feeding is one of the most relevant cost of beef cattle production and improving nutrient utilization efficiency is essential for the viability of production, given the current scenario of increasing demand for animal protein and highly competitive market. In this context, proteomics appears as an important tool in the search for alternatives that increase the feed efficiency (FE) of beef cattle. Thus, the aim of this work is to characterize the hepatic proteome of beef cattle selected for divergent FE. Ninety-eight animals were evaluated in a previous project, and six individuals with low feed efficiency (LFE) and six with high feed efficiency (HFE) had liver samples collected at slaughter, frozen in liquid Nitrogen and stored in a freezer at -80 °C. After protein extraction and precipitation, the samples were processed by two different approaches: digested with trypsin in solution and analyzed in a high efficiency liquid chromatograph coupled to the mass spectrometer (LC-MS/MS); and previously separated in gel for further digestion and analysis (GeLC-MS/MS). Data acquired by LC-MS/MS were analyzed with MaxQuant software against the Bos taurus and Bos indicus Uniprot databases for proteins identification and the results analyzed with Perseus software. The data obtained by GeLC-MS/MS were analyzed with the softwares Mascot Distiller and X! Tandem and validated in the Scaffold Q+, against Bos taurus Uniprot database and results analyzed with the softwares Scaffold Q+ and Perseus. For the LC-MS/MS approach, 376 proteins were quantified and submitted to differential abundance analysis and co-expression networks by WGCNA, identifying 42 differentially abundant proteins (DAPs, p &lt; 0.05) and three modules significantly associated with FE. For the GeLC-MS/MS approach, 102 proteins were quantified, of which five were DAPs (p-value &lt; 0.05). Three DAPs were common to both proteomics approaches. Proteins negatively associated with FE were mainly related to lipid synthesis, degradation of fatty acids, cytochrome P450 system enzymes and oxidative processes. On the other hand, proteins positively related to FE were mainly involved in protein processing and folding, maintenance of the integrity and restoration of the cellular cytoskeleton. In both groups were also identified proteins that play a role on the immune system and inflammatory response. These results prove previous experiments of the group and demonstrate the existence of difference between liver proteomes of efficient and inefficient animals.