Made available in DSpace on 2014-12-17T15:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DeborahGPG_DISSERT.pdf: 1421770 bytes, checksum: da1c0ade32fb8610306243b0cf52f13d (MD5) Previous issue date: 2014-02-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Among the traits of economic importance to dairy cattle livestock those related to sexual precocity and longevity of the herd are essential to the success of the activity, because the stayability time of a cow in a herd is determined by their productive and reproductive lives. In Brazil, there are few studies about the reproductive efficiency of Swiss-Brown cows and no study was found using the methodology of survival analysis applied to this breed. Thus, in the first chapter of this study, the age at first calving from Swiss-Brown heifers was analyzed as the time until the event by the nonparametric method of Kaplan-Meier and the gamma shared frailty model, under the survival analysis methodology. Survival and hazard rate curves associated with this event were estimated and identified the influence of covariates on such time. The mean and median times at the first calving were 987.77 and 1,003 days, respectively, and significant covariates by the Log-Rank test, through Kaplan-Meier analysis, were birth season, calving year, sire (cow s father) and calving season. In the analysis by frailty model, the breeding values and the frailties of the sires (fathers) for the calving were predicted modeling the risk function of each cow as a function of the birth season as fixed covariate and sire as random covariate. The frailty followed the gamma distribution. Sires with high and positive breeding values possess high frailties, what means shorter survival time of their daughters to the event, i.e., reduction in the age at first calving of them. The second chapter aimed to evaluate the longevity of dairy cows using the nonparametric Kaplan-Meier and the Cox and Weibull proportional hazards models. It were simulated 10,000 records of the longevity trait from Brown-Swiss cows involving their respective times until the occurrence of five consecutive calvings (event), considered here as typical of a long-lived cow. The covariates considered in the database were age at first calving, herd and sire (cow s father). All covariates had influence on the longevity of cows by Log-Rank and Wilcoxon tests. The mean and median times to the occurrence of the event were 2,436.285 and 2,437 days, respectively. Sires that have higher breeding values also have a greater risk of that their daughters reach the five consecutive calvings until 84 months / Dentre as caracter?sticas de import?ncia econ?mica para a pecu?ria leiteira aquelas relacionadas com a precocidade sexual e a longevidade do rebanho s?o determinantes para o sucesso da atividade, uma vez que o tempo de perman?ncia de uma vaca num rebanho ? determinado por suas vidas produtiva e reprodutiva. No Brasil, existem poucos estudos sobre a efici?ncia reprodutiva de vacas Pardo-Su??as e n?o foi encontrado nenhum estudo abordando o uso da metodologia de an?lise de sobreviv?ncia aplicada a esta ra?a. Assim, no primeiro cap?tulo deste trabalho, a idade ao primeiro parto de novilhas Pardo-Su??as foi analisada como o tempo at? o evento por meio do m?todo n?o-param?trico de Kaplan-Meier e do modelo de fragilidade compartilhado gama, sob a metodologia de an?lise de sobreviv?ncia. Foram estimadas curvas de sobreviv?ncia e de taxa de risco associadas com este evento e verificada a influ?ncia das covari?veis consideradas sobre o tempo. Os tempos m?dio e mediano ao primeiro parto foram 987,77 e 1.003 dias, respectivamente; e as covari?veis significativas pelo teste de Log-Rank, na an?lise por Kaplan-Meier, foram esta??o de nascimento, ano de parto, touro (pai da vaca) e esta??o de parto. Na an?lise pelo modelo de fragilidade, foram preditos os valores gen?ticos e as fragilidades dos touros (pais) para o parto, modelando-se a fun??o de risco de cada vaca em fun??o da covari?vel fixa esta??o de nascimento e da covari?vel aleat?ria touro. A fragilidade seguiu a distribui??o gama. Touros com valores gen?ticos positivos e altos possuem fragilidades altas, o que significa menor tempo de sobreviv?ncia de suas filhas ao evento, ou seja, redu??o na idade ao primeiro parto delas. O segundo cap?tulo teve como objetivo avaliar a longevidade de vacas leiteiras utilizando o estimador n?o-param?trico de Kaplan-Meier e os modelos de riscos proporcionais de Weibull e de Cox. Foram simulados 10.000 registros da caracter?stica longevidade de f?meas Pardo-Su??as denotando seus respectivos tempos at? a ocorr?ncia de cinco partos consecutivos (evento), considerados aqui como t?picos de uma vaca longeva. As covari?veis consideradas no banco de dados foram a idade da vaca ao primeiro parto, o rebanho e o pai da vaca. Todas as covari?veis exerceram influ?ncia sobre a longevidade das vacas de acordo com os testes de Log-Rank e Wilcoxon. Os tempos m?dio e mediano para a ocorr?ncia do evento foram de 2.436,285 e 2.437 dias. Touros com maior valor gen?tico tamb?m possuem um maior risco de que as suas filhas alcancem os cinco partos aos 84 meses

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The knowledge of animal metabolism is critical for success in any activity involving livestock. This study aimed to determine the serum biochemical profile of Jersey cows during peripartum and to correlate it with the occurrence of uterine diseases. For this, blood samples were collected 15 times from 150 days prepartum to 60 days postpartum (DPP) of 31 cows with physiological postpartum (n = 21) and uterine diseases (n = 10). Cytological endometritis diagnosed at was DPD 28 when the number of neutrophils was ≥ 10%. Proceeded to Tukey\'s test for parametric data and parametric not held the Kruskal Wallis test for the comparison between the evaluated times. The comparison between groups was performed by analysis of variance (two-way ANOVA). To analyze the reproductive efficiency proceeded to the Mann Whitney test Fisher\'s exact and Log rank. There was no interference of negative energy balance and subclinical hypocalcemia in the occurrence of uterine diseases and reproductive performance and none of the biochemical parameters analyzed during labor was able to indicate or predict uterine infections. It was concluded that Jersey cows have biochemical profile characterized by hypoalbuminemia and striking hyperglobulinaemia during postpartum, and high levels of triglycerides and cholesterol, but without impaired liver function. Jersey cows with uterine diseases have severe hypoalbuminemia in the immediate postpartum period, and hypomagnesaemia, hiposfosfatemia and hypocalcemia postpartum late. / O conhecimento do metabolismo dos animais é de suma importância para se obter sucesso em qualquer atividade que envolva rebanhos. Objetivou-se determinar o perfil bioquímico sérico de vacas Jersey e correlacioná-lo com a ocorrência de doenças uterinas. Para tanto, foram colhidas amostras de sangue em 15 momentos, desde 150 dias pré-parto até +60 dias pós-parto (DPP) de 31 vacas com puerpério fisiológico (n = 21) e enfermidades uterinas (n = 10). Endometrite citológica foi diagnosticada aos 28 DPP quando a quantidade de neutrófilos foi ≥ 10%. Procedeu-se teste de Tukey para os dados paramétricos e para os não paramétricos realizou-se o teste de Kruskal Wallis na comparação entre os momentos avaliados. A comparação entre grupos foi feita por análise de variância (Two-way ANOVA). Para análise da eficiência reprodutiva procedeu-se os testes de Mann Whitney, Exato de Fisher e Log rank. Não houve interferência do balanço energético negativo e da hipocalcemia subclínica na ocorrência de doenças uterinas e no desempenho reprodutivo e nenhum dos parâmetros bioquímicos analisados no pré-parto foi capaz de indicar ou predizer infecções uterinas. Concluiu-se que vacas da raça Jersey apresentam perfil bioquímico caracterizado por hipoalbuminemia e marcante hiperglobulinemia durante o periparto, além de níveis elevados de triglicérides e colesterol, entretanto, sem comprometimento da função hepática. Vacas da raça Jersey com doenças uterinas apresentam hipoalbuminemia severa no pós-parto imediato, além de hipomagnesia, hiposfosfatemia e hipocalcemia no pós-parto tardio. / Mestre em Ciências Veterinárias

O vírus da diarreia viral bovina (BVDV) causa uma das doenças mais importantes de bovinos em termos de custos econômicos e sociais, uma vez que é largamente disseminado na população de gado leiteiro. Os objetivos do trabalho foram estimar a prevalência em nível de rebanho e investigar fatores associados aos níveis de anticorpos em leite de tanque através de um estudo de caso-controle pareado, bem como discutir estratégias de construção de modelos. Para estimar a prevalência de rebanho, amostras de tanque de leite foram selecionadas aleatoriamente (n = 314) de uma população (N = 1604). A prevalência real de BVDV foi de 24,3% (IC95% = 20,1-29,3%). Para o estudo de caso-controle, rebanhos positivos para BVDV (altos níveis de anticorpos) foram classificados como casos (n = 21) e pareados (n = 63) por produção de leite com rebanhos que apresentaram baixos títulos de anticorpos (razão 1:3). Para análise, três modelos multivariáveis foram construídos: 1) modelo completo, onde todas as 21 variáveis independentes foram oferecidas, e dois modelos foram criados de acordo com conhecimento empírico e similaridades entre as variáveis independentes, 2) modelo de fatores animais e 3) modelo de biossegurança. Um questionário foi aplicado (n = 84) para obtenção de informações a respeito de possíveis fatores de risco para BVDV. O modelo completo (Modelo 1) identificou as seguintes variáveis: idade com critério de eliminação (OR = 0,10; IC95% = 0,02 – 0,39; P < 0,01); propriedades que forneceram leite a outras cooperativas anteriormente (OR = 4,13; IC95% = 1,17 - 14,49; P = 0,02) e a presença de piquete de isolamento para animais doentes (OR = 0,14; IC95% = 0,01 – 0,26; P = 0,02). O modelo de biossegurança (Modelo 3) revelou uma associação significativa com o uso de monta natural (OR = 9,03; IC95% = 2,14 – 38,03; P < 0,01); presença de piquete de isolamento para animais doentes (OR = 0,06; IC95% = 0,05 – 0,83; P = 0,03); anos fornecendo leite para a mesma cooperativa (OR = 0,94; IC95% = 0,91 – 0,97; P < 0,01) e contato direto pela cerca entre bovinos de propriedades vizinhas (OR = 5,78; IC95% = 1,41 – 23,67; P = 0,04). O modelo de biossegurança pode ser considerado o “melhor”, pois obteve AIC = 43,880 e BIC = 48,058 menores quando comparado com o modelo completo que obteve AIC = 50,445 e BIC = 53,779. Esta dissertação tem a intenção de promover a discussão sobre as estratégias de construção de modelos especialmente quando se trata de saúde animal. Recomenda-se a aplicação de agrupamento de variáveis independentes como uma boa alternativa na construção de modelos, uma vez que este processo pode levar a uma melhor compreensão a respeito da associação entre cause e efeito de doenças. / Bovine viral diarrhea virus (BVDV) causes one of the most important diseases of cattle in terms of economic costs and welfare, since it is widespread in the dairy cattle population. The aims were to estimate herd prevalence and investigate factors associated with antibodies in bulk tank milk (BTM) in dairy herds through a matched case-control design as well as discuss model-building strategies. To estimate herd prevalence, BTM samples were randomly selected (n = 314) from a population (N = 1604). The true prevalence of BVDV was 24.3% (CI95% = 20.1 - 29.3%). For the case-control study, BVDV antibody-positive herds (high antibody titers) were classified as cases (n = 21) and matched (n = 63) by milk production with herds presenting low antibody titers (ratio of 1:3). For analysis, three multivariable models were built: 1) full model, holding all 21 independent variables; and two models divided according to empirical knowledge and similarity among independent variables, i.e., 2) animal factor model and 3) biosecurity model. A questionnaire was applied (n = 84) to get information about possible BVDV risk factors. The full model (model 1) identified the following variables: age as a culling criteria (OR = 0.10; IC95% = 0.02 – 0.39; P < 0.01); farms that provided milk to other industries previously (OR = 4.13; IC95% = 1.17 – 14.49; P = 0.02); and isolation paddocks for ill animals (OR = 0.14; IC95% = 0.01 – 0.26; P = 0.02). The biosecurity model (model 3) revealed a significant association with the use of natural mating (OR = 9.03; IC95% = 2.14 – 38.03; P < 0.01); isolation paddocks for ill animals (OR = 0.06; IC95% = 0.05 – 0.83; P = 0.03); years providing milk for the same industry (OR = 0.94; CI95% = 0.89 - 0.99; P = 0.02); and direct contact over fences among cattle of neighboring farms (OR = 5.78; IC95% = 1.41 – 23.67; P = 0.04). The biosecurity model could be considered the “best” since AIC = 43,880 and BIC = 48,058 when compared with the full model where AIC = 50,445 and BIC = 53,579. This paper intends to promote discussion about the model-building strategy when animal-health-modeling is on the line. We recommend the application of grouping predictors as a good choice for model building since it could lead to a better understanding of disease-exposure associations.

O estresse calórico em gado leiteiro especializado torna-se um fator limitante para a produção de leite no estado do Rio Grande do Sul durante os meses de maior índice temperatura-umidade. O impacto fisiológico sobre o animal tem repercussão não somente sobre o metabolismo animal, mas também na quantidade e na qualidade do leite produzido. Não existem estudos prévios sobre o grau de impacto que o estresse por calor possa causar em gado da raça Holandesa no Rio Grande do Sul com enfoque no metabolismo e na qualidade do leite. O presente projeto estudou as alterações que o estresse calórico ocasiona em vacas leiteiras especializadas sobre indicadores clínicos, produtivos e metabólicos. Um total de 450 observações foram realizadas durante dois anos consecutivos em uma fazenda leiteira de alta produção da região do Planalto Médio do Rio Grande do Sul. O grau de estresse calórico foi considerado quando o índice temperatura-umidade (THI) ficou acima de 80. O estresse calórico foi evidente sobre os indicadores clínicos (temperatura corporal e frequência respiratória) e causou redução de 17% da produção de leite, bem como diminuição na quantidade de lactose e aumento na CCS, porém sem afetar o teor de gordura nem de proteína. Os indicadores metabólicos mais afetados foram proteínas totais, albumina e ureia, com respostas compatíveis com grau de desidratação leve, glicose com aumento atribuído à maior secreção de cortisol, e colesterol com aumento atribuído à menor secreção de tiroxina, em animais em estresse por calor. Lactato foi menor em animais estressados, sendo seu mecanismo objeto de futuros estudos. Ficou evidente uma condição de alcalose respiratória e a resposta compensatória de acidose metabólica. Conclui-se que o estresse calórico nos animais estudados repercute em mudanças clínicas, produtivas, metabólicas e ácido-básicas. / Heat stress is a limiting factor for milk production in high yielding dairy cows in Rio Grande do Sul (Brazil) during the months with the highest temperature-humidity index (THI). The physiological impact caused by high THI has not only consequences in the animal’s metabolism, but also in the animal’s milk yield and milk composition (quality). To our knowledge, there are no previous studies that related the impact of heat stress on metabolism and milk composition of high yielding Holstein cows in RG. The objective of the present study was to evaluate the effects of heat stress on clinical, productive, and metabolic parameters in high yielding dairy cows. A total of 450 observations were taken during 2 consecutive years in a commercial dairy farm in the RG’s plateau region. Heat stress was characterized as a THI greater than 80. Clinical parameters (rectal temperature and respiratory frequency) was clearly affected by heat stress as well as reduction of milk yield (17%), milk lactose, and increased milk somatic cells count However, milk fat and milk protein were not affected by heat stress. The metabolic parameters that were greatly affected by heat stressed Holstein cows were total protein, albumin, and blood urea concentrations corresponding to cow’s slight degree of dehydration; glucose concentration was increased and associated with a higher secretion of cortisol; and cholesterol concentration was increased due to lower secretion of tiroxine. Blood lactate concentration was lower in heat stressed animals when compared with non-stressed animals but the specific mechanism is still to be determined. Therefore, heat stressed cows evidently showed a state of respiratory alkalosis that was compensated by a state of metabolic acidosis. In conclusion, cows that experienced heat stress in the present study had altered clinical, productive, metabolic and acid-base parameters when compared with non-stressed cows.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da produção do leite, das exigências líquidas de lactação e do peso de vacas de corte sobre a eficiência energética, econômica e ambiental do sistema de cria. Diversos genótipos utilizados no sistema de cria nacional foram avaliados em três experimentos tendo seus dados analisados por meta-análise. Os genótipos estudados foram Nelore (NL), Angus x Nelore (AN), Canchim x Nelore (CN), Caracu x Nelore (CR) e Simental Nelore (SN). Um experimento inicial definiu a melhor forma de avaliação da produção de leite e da forma da curva de lactação. Foram testadas as metodologias de pesagem do bezerro antes e após a mamada (PMP) e de ordenha mecânica (OM). Os resultados destes estudos permitiram primeiramente defender as seguintes questões: i) a técnica OM é melhor que PMP para predizer diferenças genéticas e ambientais na produção do leite entre vacas de corte e ii) dados obtidos pela OM e analisados pelos modelos não-lineares de efeitos mistos (NLEM) permitem a inclusão dos efeitos que afetam as curvas de lactação e as exigências das vacas. Na análise do modelo de cria, com objetivo de avaliar o efeito dos diferentes parâmetros e características produtivas, alguns métodos estatísticos foram utilizados. Estes incluíram além da modelagem das curvas de lactação por NLEM, o uso da meta-análise, assim como de modelos de equações estruturais para estudo do modelo ambiental e econômico. Nas simulações do ciclo completo de cria foi possível verificar o impacto dos parâmetros avaliados nos experimentos, incluindo o peso adulto e a produção de leite. Em função da inexistência de dados de reprodução, o modelo não assumiu nenhum efeito de genótipo ou exigências sobre as taxas reprodutivas. Os resultados demonstram que o aumento do peso adulto reduz a eficiência do sistema de produção e reduz a lucratividade da produção por unidade de peso de bezerro a desmama (P < 0.05). O aumento da produção de leite aumenta a eficiência e a lucratividade do setor de cria. Vacas Nelore apresentam menor demanda energética que vacas Nelore x Bos taurus (8 a 20% menor, P = 0,036). Vacas com maior potencial de produção de leite, e mais leves são também mais lucrativas e concomitantemente apresentam menores impactos ambientais (menor produção total de gases de efeito estufa). / Our objective was to evaluate the effects of milk production, net energy requirements for lactation and mature live weigh of beef cows on energetic, economic and environmental efficiency of the cow-calf system. Several genotypes were used in a model that simulates the Brazilian cow-calf system in which data from three large experiments were analyzed by metaanalyses. The genotypes were Nellore (NL), Angus x Nellore (AN), Canchim x Nellore (CN), Caracu x Nellore (CR) and Simental Nellore (SN). An initial experiment defined the best approach to measure milk production as well as the parameters of the lactating curve. Two methodologies were tested: weigh-suckle-weigh (WSW) and machine milking (MM). Our results support the following: i) MM methodology is superior than WSW to predict genetic and environmental differences in milk production among beef cows and; ii) MM data analyzed by non-linear mixed (NLMM) models allow the evaluation of how different characteristics (e.g. genotype) affect the shape of the lactation curve and the net energy and protein requirements of the cows. With the data from the experiments, a cow-calf biologic, environmental and economic model was developed. The objective was to evaluate the effect of different parameters and productive characteristics of animals on efficiencies. Several statistical methods were used: lactation curve modeling by non-linear mixed-effects models (NLME), meta-analysis and structural equation modeling to establish the model. The complete cow-calf cycle simulation demonstrated the impact of mature body weight (BW) and milk production . Due to the lack of experimental reproductive data, the model assumed no genotype or requirements effects on the reproductive rates which were maintained constant. Results show that increasing mature BW reduces the system efficiency and reduces profitability by kilogram of weaned calf. The increase in milk production increases the efficiency and profitability of the cow-calf system (P < 0.05). Nellore cows presented lower energetic requirements than Nellore x Bos taurus cows (8 to 20% lower, P = 0.036). Cows having greater milk production potential and lower mature body weight are more profitable and at the same time have lower environmental impacts (less greenhouse gases emission per unit of beef).

A curva de lactação é a descrição gráfica da produção de leite em dado período de tempo, normalmente descrita por modelos matemáticos dos quais podem ser obtidos fatores multiplicativos de predição e estimativas de interesse econômico como o pico, persistência e produção acumulada aos 305 dias. Entretanto, faz-se necessário a seleção de funções de curvas para que as estimativas obtidas apresentem o menor erro de predição associado, bem como, identificar os fatores que influenciam a curva de lactação para que essas estimativas sejam desprovidas de tais fontes de variação. Desta forma, foram utilizadas cinco funções não lineares para modelar 10.679 lactações pertencentes a vacas holandesas, de grupo genético PCOD (puro por cruza de origem desconhecida), PCOC (puro por cruza de origem conhecida) e PO (puro de origem), pertencentes a 38 rebanhos agrupados em três níveis de produção, situados nos estados de São Paulo e Minas Gerais no período de 1997 a 2009. A seleção da função baseou-se simultaneamente no maior valor do coeficiente de determinação e nos menores valores do quadrado médio do erro de predição, raiz quadrada do quadrado médio do erro de predição, critério bayesiano de informação e percentual de curvas atípicas. Independente do nível de produção e ordem de lactação, dentre os modelos avaliados, a função de Wood obteve o melhor ajuste e, portanto, foi utilizada para obter estimativas de pico, tempo de ascensão ao pico, persistência e produção acumulada aos 305 dias. Posteriormente, avaliou-se a influência de fatores ano de parto, época de parto, ordem de lactação, rebanho, nível de produção e duração da lactação sobre os parâmetros a (produção inicia), b (taxa de acréscimo na produção até o pico) e c (taxa de decréscimo na produção após o pico de lactação) e estimativas de pico, tempo de pico, persistência e produção acumulada aos 305 dias das curvas de lactação modeladas pela função de Wood. Em seus respectivos níveis de produção, as médias dos parâmetros e estimativas aumentaram proporcionalmente às classes de duração da lactação e maiores estimativas foram observadas para multíparas na época seca do ano. Dado o exposto, para os rebanhos em estudos, fatores de predição da produção de leite aos 305 dias podem ser construídos de acordo com o nível de produção, ordem, época e duração da lactação. / The lactation curve is a graphic depiction of milk production in a given period of time, usually described by mathematical models which can be obtained by multiplicative factors of prediction and estimates of economic interest as the peak, persistence and cumulative production to 305 days. However, it is necessary to select the functions of curves obtained for the estimates have the smallest prediction error associated, as well as to identify factors that influence the lactation curve for these estimates are devoid of these sources of variation. Thus, five were used to model nonlinear functions belonging to 10,679 lactations Holsteins, genetic group PCOD (pure by crosses of unknown origin), PCOC (pure by crosses of known origin) and PO (pure original), belonging to 38 herds grouped in three levels of production, located in São Paulo and Minas Gerais from 1997 to 2009. The function selection was based on both the greater coefficient of determination and lower values of mean square prediction error, the square root of mean square prediction error, Bayesian information criterion and the percentage of atypical curves. Regardless of the level of production and parity among the models evaluated, the function of Wood obtained the best fit and therefore was used to estimate the peak, rise time to peak, persistence and cumulative production to 305 days. Subsequently, we evaluated the influence of year of birth, season of calving, lactation order, herd production level and duration of lactation on the parameters a (production starts), b (rate of increase in production to peak) and c (rate of decline in production after peak lactation) and estimates of peak, peak time, persistence and cumulative production to 305 days of lactation curves modeled by the function of Wood. In their production levels, the mean estimates of parameters and increased proportionally to the classes of lactation length and higher estimates were observed for multiparous in the dry season. Given the above, for livestock studies, predictors of milk production to 305 days can be constructed according to the level of production, order, timing and duration of lactation.

Este trabalho teve por objetivo identificar e estudar a expressão de genes envolvidos na resposta imune a endoparasitas gastrintestinais em bovinos. Contagem periódica de ovos por grama de fezes (OPG) e análises de coproculturas foram realizadas para identificar animais resistentes e susceptíveis a endoparasitas gastrintestinais. A contagem de OPG permitiu identificar estes animais, sendo que o grupo susceptível apresentou uma contagem 20 vezes superior ao grupo resistente (P<0,001). Análises de coproculturas permitiram concluir que a infestação em bovinos foi mista, com a predominância dos gêneros Cooperia e Haemonchus e menor incidência de Oesophagostomum. Para a identificação dos genes, foi utilizada a metodologia EST (Expressed Sequence Tag) e foram construídas duas bibliotecas de clones de cDNA obtidos a partir da mucosa do abomaso, intestino delgado e nódulos linfáticos abomasais de bovinos resistentes (ER1) e susceptíveis (ES1) a nematódeos gastrintestinais. Foram geradas 2496 ESTs de cada biblioteca. Destas, 1664 e 1898 foram válidas para as bibliotecas ER1 e ES1, respectivamente. Dentre as 2323 sequências únicas obtidas foram identificados vários produtos gênicos relacionados à resposta imune, tais como moléculas de classe I e II do MHC, imunoglobulinas, interleucinas, lisozima e pepsinogênio. Para a quantificação da expressão de RNA mensageiro, foi utilizada a metodologia de transcrição reversa e reação em cadeia da polimerase em tempo real, onde foram analisados 10 genes relacionados à polarização da resposta imune (as interleucinas IL- 2, IL-4, IL-8, IL-12p35 e IL-13, as citocinas TNF-&#945;, IFN-&#947;, MCP-1&#945; e MCP-2 e a glicoproteína mucina 1-MUC1). As análises de expressão gênica realizadas na mucosa do abomaso revelaram aumento nos níveis de RNAm para IL-4 (P<0,018), IL-13 (P<0,002) e diminuição de TNF-? (P<0,0001) nos animais resistentes; nos nódulos linfáticos abomasais houve aumento de IL-4 (P<0,019) nos animais resistentes e de IFN-&#947; (P<0,007) nos animais susceptíveis; no intestino delgado houve aumento de IL-4 (P<0,01) e IL-13 (P<0,045) nos animais resistentes, ao contrário de IL-2 (P<0,047), IL-12p35 (P<0,029), IFN-&#947; (P<0,004) e MCP-1 (P<0,03), cujos níveis de RNAm foram maiores nos animais susceptíveis. No abomaso dos animais resistentes houve menor expressão de pepsinogênio (P<0,025) e maior de lisozima (P<0,042). Em conclusão, a estratégia utilizada permitiu a identificação de vários genes envolvidos na resposta imune e a descoberta inédita de que Bos indicus resistentes a parasitas gastrintestinais apresentam uma resposta TH2 polarizada, em contraste aos animais susceptíveis, que apresentam uma resposta TH1. / The aim of this work was identify genes related to immune response to gastrointestinal nematodes in cattle. The periodic counts of eggs per gram (EPG) of feces and coproculture analysis were done to identify the resistant and susceptible animals. The EPG counts allowed us to identify these animals. It was twenty-fold higher in susceptible group (P<0.001). The coproculture analysis allowed us to conclude that the infestation is predominantly characterized byCooperia spp. and Haemonchus spp. and a low incidency of Oesophagostomum. To identify the genes, it was used the EST (Expressed Sequence Tags) methodology and constructed two cDNA libraries from abomasum, abomasum lymph nodules and small intestine from resistant (ER1) and susceptible (ES1) cattle. It was generated 2496 ESTs from each library. From these, 1664 and 1898 ESTs were valids to ER1 and ES1 libraries, respectively. Among the 2323 unique sequences were identifyed several genes related to immune response, such as MHC class I and II molecules, immunoglobulins, interleukins, lysozyme and pepsinogen. To study the gene expression, it was used the reverse transcription and real-time polymerase chain reaction methodology to quantify the messager RNA expression of 10 genes related to polarization of immune response (the interleukins IL-2, IL-4, IL-8, IL-12p35 e IL-13, the cytokines TNF-&#946;, IFN- &#947;, MCP-1&#946; and MCP-2 and the glycoprotein mucin 1-MUC1). The gene expression analysis in the abomasum reveled that IL-4 (P<0,018) and IL-13 (P<0,002) were up-regulated and TNF-&#946; (P<0,0001) was down-regulated in resistant group; in the abomasum lymph nodules IL-4 (P<0,019) and IFN-&#947; (P<0,007) were both up-regulated in resistant and susceptible group, respectively; in the small intestine IL-4 (P<0,01) and IL-13 (P<0,045) were up-regulated in resistant group and IL-2 (P<0,047), IL-12p35 (P<0,029), IFN-&#947; (P<0,004) and MCP-1 (P<0,03) were down-regulated in susceptible one. In the abomasum from resistant group, pepsinogen was down-regulated (P<0,025) and lysozyme was up-regulated (P<0,042). In conclusion, the strategy used allowed us to identify several genes involved in immune response and the inedit discovery that Bos indicus resistant to gastrointestinal nematodes present a TH2-type response, in contrast to susceptible animals that present a TH1-type response.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-12-15T13:04:14Z No. of bitstreams: 1 marinamarquespardini.pdf: 1130678 bytes, checksum: 6b0cced1c7d41de2488ba773203968cd (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-15T14:16:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marinamarquespardini.pdf: 1130678 bytes, checksum: 6b0cced1c7d41de2488ba773203968cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T14:16:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marinamarquespardini.pdf: 1130678 bytes, checksum: 6b0cced1c7d41de2488ba773203968cd (MD5) Previous issue date: 2008-06-05 / As infestações por carrapatos em bovinos reduzem a produtividade do gado de corte e leiteiro causando grandes perdas econômicas à pecuária. Os prejuízos acarretam desde debilidade física e transmissão de doenças ao rebanho, como anaplasmose e babesiose, até a morte dos indivíduos mais vulneráveis. Os carrapatos permanecem por longos períodos fixados em seus hospedeiros sendo expostos ao sistema de defesa do bovino, o que provoca inflamação e ativa elementos da resposta imune humoral e celular do hospedeiro. Em contrapartida, componentes imunogênicos da glândula salivar do carrapato modulam a resposta bovina para perfis de citocinas favoráveis à hematofagia. Existem poucos estudos sobre mecanismos imunes que guiam a interação parasito-hospedeiro e determinam o sucesso ou não do parasitismo. Trabalhos recentes apontam para importância de fatores genéticos relacionados à resistência ao carrapato em determinadas raças bovinas, além de estudos que mostram o papel crítico das citocinas na prevenção e progressão de quadros patológicos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta imunológica de bovinos infestados artificialmente pelo carrapato Boophilus microplus através de ensaios de proliferação celular e detecção de óxido nítrico (NO) e interferon-gama (IFN-) em células mononucleares do sangue periférico a fim de verificar diferentes níveis de resistência bovina. Seis bovinos mais resistentes e seis mais susceptíveis de uma população F2 de 332 animais, originária do cruzamento de F1 (½ Holandês : ½ Gir), foram selecionados com base na contagem de carrapatos e valor genético. Amostras de sangue foram coletadas nos pontos 0, 5º e 12º dias pós-infestação para cultura de células e estimulação in vitro com antígenos do B. microplus. A proliferação celular e os níveis de NO e IFN- foram avaliados respectivamente pelos métodos de MTT, Griess e ELISA. As células dos animais resistentes (R) tenderam ao aumento de proliferação no 5º dia quando estimuladas com antígenos do carrapato retornando aos níveis iniciais no 12° dia. Já nos animais susceptíveis (S), a estimulação pareceu inibir a proliferação das células no dia 0 e não alterou os índices do 5° e 12° dia. Apesar disso, não houve diferença significativa na proliferação celular entre os grupos R e S. Quando as células obtidas no dia 0 foram cultivadas na ausência de estímulo, os níveis de NO dos animais R tenderam a ser mais altos que dos animais S. A estimulação com antígenos de carrapato pareceu inibir a produção de NO no 5º dia por células de animais R. Também não houve diferença significativa nas produções de NO e de IFN- entre os grupos R e S. Os resultados sugerem que o NO possa ter um papel no início da resposta imune que delineia o mecanismo de resistência ao carrapato, uma vez que as alterações mais importantes foram detectadas até o 5º dia após a infestação. É possível que o mecanismo de resistência esteja associado à regulação negativa da resposta imune a fim de não incitar a modulação desta pelo carrapato, porém sendo eficaz o suficiente para eliminá-lo. A avaliação da resposta imunológica nos primeiros momentos após a fixação do carrapato no couro bovino, bem como um acompanhamento mais detalhado dos pontos temporais da infestação poderia fornecer dados mais conclusivos. / Tick infestations in cattle reduce its beef and dairy productivity causing great economic losses to livestock. The potential damages are physical weakness, transmission of diseases to the herd, as anaplasmosis and babesiosis, and even vulnerable animals deaths. Thus, the tick control has been considered priority in tropical regions worldwide. The ticks remain fixed to their hosts for long periods being exposed to the cattle defense system; it causes inflammation and activates the host’s humoral and cellular immune response. Nevertheless, immunogenic components of the salivary gland of cattle tick modulate the response to profiles of cytokines that promote the blood-feeding. There are few studies approaching immune mechanisms that lead to host-parasite interaction and determine the success or unsuccessful of parasitism. Recent works suggest the importance of genetic factors related to the resistance to ticks in Bos taurus and Bos indicus breeds. In addition, studies show the critical role of cytokines in the prevention and progression of diseases. The aimed of this work was to evaluate the immune response in cattle artificially infested by Boophilus microplus through cell proliferation assays and detection of nitric oxide (NO) and interferon-gamma (IFN-) in peripheral blood mononuclear cells, in order to establish different resistance levels in Girolando breed. Six tick-resistant and six tick-susceptible animals from a F2 population of 332 animals originated from crossing cattle F1 (½ Holstein : ½ Gir) were selected based on the ticks counting and breeding value. Blood samples were collected for cell culture and stimulation in vitro with antigens of B. microplus in the points 0, 5 and 12 days after infestation. The cell proliferation and the NO and IFN- levels were evaluated by MTT, Griess and ELISA, respectively. There was a tendency of increasing proliferation of resistant animals (R) cells in the 5th day when they were stimulated with the tick antigens, returning to initial levels at 12th day. In the other hand, for the susceptible animals (S) the stimulation seemed to inhibit proliferation of cells in day 0, and did not altered the rates of 5th and 12th day. There was no significant difference between the cell proliferation of the groups R and S. When the cells obtained in the day 0 were cultured in the absence of stimulation, the levels of NO of animals R tended to be higher than that of the animals S. The stimulation with tick antigens inhibited the NO production by cells of animals R in the 5th day. In addition, there was no significant difference in NO and IFN- production between the groups R and S. The results suggest that NO may play a role in the early immune response that outlines the mechanism of resistance to ticks, since the most important changes were detected until the 5th day after the infestation. It is possible that the resistance mechanism is associated to the downregulation of immune response in order not to encourage the modulation by the ticks, although being effective enough to eliminate it. An evaluation of the immune response in the first moments after the tick fixation to cattle leather, as well as a more detailed monitoring of the temporal points of the infestation, could provide more conclusive data.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS.pdf: 6433104 bytes, checksum: c269a5ce6bf2c1b8559af8c5010a08eb (MD5) Previous issue date: 2010-12-01 / This work was carried out in the community falls into the water in Manaquiri AM. The aim was to study the dynamics of land use where there are traces of human occupation or fragments Amerindian preterit. The path in search results was the implementation of open interviews and hiking along a 7.5 km. After the phases of the field reached the standards of how it is done using the soil as the calendar, whose determination is defined and organized by the rise, full, descent and siltation of rivers, lakes and streams. Therefore, there are three patterns of land use dynamics. The first is in practices of family farms and plantations of several species that are used in diet and in folk medicine. The second is the use of pasture for livestock. The cattle stays for six months in the area of terraces or in the area of land during the flood season the rivers; in the dry season, it is transported to the wetland. The third is used in the leisure area, shipbuilding and in residential buildings and social services. Thus, 40% are used in food production, 36% in the pasture area and 14% in other service activities in the community. The introduction of livestock by households in the community area occurred around the 60´s of the last century and that process works as savings, because, if there is a need for resources to family, this resorts to the animals. And, in the region, there is a line in space-time of techniques for production of ceramics which permits to consider that the area would be one of the centers of the suppliers for model or tradition of potters / O presente trabalho foi realizado junto à comunidade Cai N água, em Manaquiri AM. O objetivo era de estudar a dinâmica do uso de solo onde há vestígios ou fragmentos de ocupações humanas ameríndias pretéritas. O caminho percorrido em busca de resultados incluiu a realização de entrevistas abertas e caminhadas ao longo de 7,5 km. Após as etapas de campo, chegou-se aos padrões de como é realizado o uso do solo, conforme o calendário, cuja determinação é definida e organizada pelas subidas, pela cheia, pela descida e pela seca dos rios, dos lagos e dos igarapés. Por isso, há três padrões de dinâmica do uso do solo. O primeiro em práticas de agricultura familiar e em plantações de diversas espécies que servem na dieta alimentar e na medicina popular. O segundo na utilização em pasto para o gado, o qual fica por seis meses na área de terraços, ou seja, na área de terra firme, na época das cheias dos rios; no período da seca, o gado é transportado para a área de várzea. O terceiro é utilizado em área de lazer, na construção naval e nas edificações residenciais e serviços sociais. Assim, 40% estão em uso na produção de alimentos; 36%, em área de pasto; e 14%, nas outras atividades de serviços na comunidade. A introdução do gado pelas famílias na área da comunidade ocorreu por volta dos anos 60 do século passado, e essa criação funciona como uma poupança, pois, se existe a necessidade de recursos, a família recorre a ele. E, na região, há uma linha no tempo-espaço de técnicas de produções de cerâmicas a qual permite considerar que, no passado, a área seria um doscentros fornecedores de modelos ou da tradição de ceramistas.

O consumo alimentar residual (CAR) é uma medida de eficiência alimentar independente do crescimento e do peso à maturidade. O melhoramento genético para CAR pode reduzir o custo de alimentação de bovinos, porém uma melhor compreensão dos processos biológicos relacionados ao CAR é necessária. Além disso, associações entre CAR e qualidade de carcaça têm sido pouco investigadas em raças zebuínas. Desta forma, o objetivo com este estudo foi avaliar o metabolismo protéico, a composição corporal, as características de carcaça e a qualidade de carne em bovinos zebuínos com alto e baixo CAR. Adicionalmente, foi testada a hipótese da existência de interações entre CAR e peso vivo ao abate para características de carcaça e composição corporal. Setenta e dois novilhos da raça Nelore (16 a 21 meses de idade, 334±19 kg de peso vivo inicial [PV]) foram mantidos em confinamento e alimentados ad libitum (74,5% NDT; 14,3%PB) por 70 dias. O consumo de matéria seca (CMS) e o ganho médio de peso (GMD) diários foram medidos individualmente. Os 12 novilhos com maior CAR e os 12 com menor CAR foram classificados como grupos de alto e baixo CAR, respectivamente (fase de seleção) e foram alimentados até quando alcançassem pesos vivo ao abate de 460, 490, 520 e 550 kg (fase de terminação). Antes do abate, foi realizada colheita total de urina para a determinação da excreção diária de 3-metil-histidina e da taxa fracional de degradação miofibrilar. A composição química corporal foi estimada pelo método de diluição isotópica utilizando óxido de deutério. A maciez objetiva da carne e a atividade de proteases cálcio-dependentes foram determinadas no músculo Longissimus. Na fase de seleção, novilhos com baixo CAR tiveram menores CMS, conversão alimentar, CAR e ganho de gordura sobre a garupa que novilhos com alto CAR, mas nenhuma diferença foi observada no GMD, no PV final, na gordura subcutânea e na área do Longissimus. Na fase de terminação, nenhuma interação foi observada entre CAR e PV ao abate. Não houve diferenças entre animais mais e menos eficientes quanto ao peso e rendimento de carcaça, gordura renal, pélvica e inguinal, vísceras, área de Longissimus, gordura subcutânea, marmorização, aparas e porção comestível. Novilhos com baixo CAR apresentaram menos gordura sobre o trato gastrintestinal (TGI) que novilhos com alto CAR. Não foram observadas diferenças quanto ao índice de fragmentação miofibrilar, força de cisalhamento e atividade do sistema calpaína. As taxas fracionais de degradação, síntese e acréscimo protéico foram similares entre os grupos de CAR. Novilhos Nelore com baixo CAR depositaram menos gordura subcutânea na carcaça em pesos vivos entre 340 e 460 kg. Em pesos mais elevados (460-550 kg), as características de carcaça e a composição corporal não foram influenciadas pelo CAR, mas indivíduos menos eficientes apresentaram maior massa de gordura visceral. A seleção de bovinos zebuínos para baixo CAR pode diminuir a ingestão de alimentos e melhorar sua eficiência alimentar, sem comprometer a qualidade da carne. / Residual feed intake (RFI) is a feed efficiency trait that is independent of growth rate and mature weight. Genetic improvement in RFI may reduce the costs of feeding cattle, however a better understanding of biological processes underlying variation in RFI is necessary. Moreover, associations between RFI and carcass quality have been poorly investigated in Zebu breeds. Therefore, this study aimed to evaluate protein metabolism, body composition, carcass traits and meat quality in high- and low-RFI Zebu cattle. In addition, the hypothesis that there are interactions between RFI and harvest body weight for carcass traits and body composition was investigated. Seventy-two Nellore steers (16 to 21 month-old, 334±19 kg initial body weight [BW]) were fed a finishing ration (74.5% TDN, 14.3%CP) on an ad libitum basis, for 70 days. Daily dry matter intake (DMI) and body weight gain (ADG) were measured individually. The 12 lowest and the 12 highest RFI steers were classed as low- and high-RFI groups, respectively (selection phase), and were fed until reaching slaughter BW of 460, 490, 520 and 550 kg (finishing phase). Before slaughter, total urine was collected for determination of daily 3-methylhistidine excretion and myofibrillar protein breakdown rates. Body chemical composition was estimated by the isotope dilution method using deuterium oxide. Objective tenderness and Ca+2-dependent protease activities were measured on Longissimus muscle. In the selection phase, low-RFI steers had lower DMI, feed:gain, RFI, and ultrasound rump fat thickness gain than high-RFI cattle, but no differences were observed for ADG, final BW, ultrasound fat thickness and Longissimus area. In the finishing phase, no interactions were observed between RFI and slaughter BW. No differences between more and less efficient cattle were observed for hot carcass weight, dressing percentage, kidney, pelvic and inguinal fat, visceral mass, Longissimus area, backfat thickness, marbling score, trimmings and retail product yield. Low-RFI steers presented less fat on the gastrointestinal tract (GIT) than high-RFI cattle. No differences were observed for myofibrillar fragmentation index, Warner-Bratzler shear force and calpain system activities. Fractional rates of protein degradation, synthesis and accretion were similar between high- and low-RFI cattle. Low-RFI Nellore steers may store less subcutaneous carcass fat at body weights ranging from 340 and 460 kg. At higher body weights (460-550 kg), carcass traits and body composition are not affected by RFI, but least efficient cattle present greater visceral fat mass. Breeding zebu cattle for improved RFI may decrease feed intake and improve feed efficiency without compromising meat quality.