Impacto da irradiância solar no equilíbrio térmico e respostas autonômicas de bovinos cruzados Nelore × Angus

Abstract

O cruzamento entre Bos indicus Nelore e Bos taurus Angus tem sido utilizado por produtores de carne bovina no Brasil para melhorar o desempenho animal e a tolerância ao calor. Este cruzamento deriva um fenótipo de pelo preto curto e elevada produção de calor metabólico, combinação que desafiar a termorregulação do gado em regiões quentes e ensolaradas, especialmente aqueles mantidos desprotegidos contra a radiação solar. Neste estudo, mensuramos o equilíbrio e as respostas autonômicas de 12 bovinos cruzados (Nelore x Angus) expostos à radiação solar (n = 6; peso médio 564,94 ± 41,17 kg) e mantidos a sombra (n = 6; peso médio 553,64 ± 38.04). Eles foram avaliados em períodos de 24 horas, de dezembro de 2020 a janeiro de 2021. As respostas fisiológicas foram medidas por meio de sistema de respirometria de fluxo com máscara facial não ventilada incorporada a espirômetro e sensores de temperatura e pressão de vapor d'água. Quando a irradiância solar foi superior a 900 W m-2, os bovinos expostos ao sol absorveram até 599 W m-2 de radiação solar de ondas curtas, enquanto os que estavam à sombra absorveram 127 W m-2. Nestas circunstâncias, os primeiros tinham uma temperatura do pelo mais elevada (42,5 vs. 35 ºC), o que, por sua vez, resulta em taxas mais elevadas de transferência de calor para o ambiente através da radiação de ondas longas (66,5 vs. - 4 W m-2) e da convecção superficial (66 vs. 37 W m-2). Os bovinos expostos ao sol aumentaram a demanda de perda de água por evaporação respiratória (19 vs. 5 W m-2 ou 190 vs. 56 g h-1) e cutânea (140 vs. 53 W m-2 ou 1460 vs. 555 g h-1). Mesmo assim, apresentaram maior oscilação da temperatura retal ao longo do dia (0,84 vs. 0,23 ºC) em relação aos que estavam à sombra. Em conclusão, os bovinos cruzados (Nelore × Angus) expostos ao sol podem absorver até 78 % mais radiação térmica de ondas curtas do que os que estão à sombra. Embora tenham conseguido manter a homeotermia, é provável que os bovinos expostos ao sol necessitem de até 8,5 kg dia-1 de água a mais do que se estivessem à sombra, a fim de sustentar os aumentos (70%) da perda de água evaporativa cutânea e respiratória.

The crossing between Bos indicus Nellore and Bos taurus Angus cattle have been employed by beef producers in Brazil to enhance animal performance and heat tolerance. This cross derives a black-short-haired and a high producing metabolic heat phenotype, a combination that may still challenge cattle thermoregulation in hot-sunny regions, especially those kept unprotected against solar radiation. In this study, we measured the heat balance and autonomic responses of 12 Crossbred male cattle (Nellore x Angus) kept exposed to solar radiation (n = 6; average weight 564.94 ± 41.17 kg) and shaded (n = 6; average weight 553.64 ± 38.04). They were evaluated in 24-hour periods from December 2020 to January 2021. The physiological responses were measured using a flow respirometry system with a non-ventilated face mask incorporated into a spirometer, and temperature and water vapor pressure sensors. The meteorological variables were recorded continuously. When solar irradiance were above 900 W m-2, sun exposed cattle absorbed up to 599 W m-2 by short-wave solar radiation, while those shaded 127 W m-2. Under such circumstances, the former had higher hair-coat temperature (42.5 vs. 35 ºC), which in turn, results on higher rates of heat transference to the environment through long-wave radiation (66.5 vs. - 4 W m-2) and surface convection (66 vs. 37 W m-2). Sun exposed cattle increased demand for respiratory (19 vs. 5 W m-2 or 190 vs. 56 g h-1) and cutaneous (140 vs. 53 W m-2 or 1460 vs. 555 g h-1) evaporative water loss. Even so, they had greater oscillation of rectal temperature throughout the day (0.84 vs. 0.23 ºC) against those shaded. In conclusion, the sun exposed black-haired crossbred cattle (Nellore × Angus) can absorb up to 78 % more thermal radiation than those in shade. Although they were able to keep homeothermy, sun exposed cattle are likely to require up to 8.5 kg day-1 more water than if they were in shade in order to sustain increments on (70%) cutaneous and respiratory evaporative water loss.